一種薄膜沉積方法、薄膜及存儲器與流程
1.本公開涉及但不限于一種薄膜沉積方法、薄膜及存儲器。
背景技術：
2.目前，在制作半導體器件的過程中，通常采用沉積工藝形成所需要薄膜。其中包括：fersco薄膜。fersco薄膜(sicn薄膜)廣泛用于動態隨機存取存儲器(dynamic random access memory，dram)制造中的蝕刻阻擋層和電容支撐層。當對sicn薄膜蝕刻速率較大時，由于sicn薄膜所形成的支撐層較薄，可能導致基層組織結構彎曲。當對sicn薄膜蝕刻蝕速率較低時，sicn薄膜變硬，sicn薄膜底部隨著蝕刻速率衰減可能會導致蝕刻不足和基層組織開路。所以，相關技術中的sicn薄膜難以適應不同的蝕刻條件，在面對不匹配的蝕刻速率時易導致薄膜結構不穩定。
技術實現要素：
3.本公開實施例提供的一種薄膜沉積方法、薄膜及存儲器，可以提高形成的薄膜對應不同蝕刻條件的適應性，及薄膜結構的穩定性。
4.本公開的技術方案是這樣實現的：
5.本公開實施例提供了一種薄膜沉積方法，包括：
6.提供半導體襯底置于反應腔內；
7.向所述反應腔內充入含有第一反應氣體和第二反應氣體的混合氣體；
8.梯度增大或者減小所述第一反應氣體的流量，以使所述第一反應氣體和所述第二反應氣體在所述反應腔內，受射頻發生器的作用進行反應，在所述半導體襯底上依次沉積形成n層薄膜；所述n層薄膜中碳元素含量沿著所述n層薄膜的生長方向遞增或者遞減；n為大于1的整數。
9.上述方案中，所述第一反應氣體包括：三甲基硅烷；所述第二反應氣體包括：硅烷與氨氣的混合氣體；所述n層薄膜包括：氮碳硅薄膜。
10.上述方案中，所述梯度增大或者減小所述第一反應氣體的流量，以使所述第一反應氣體和所述第二反應氣體在所述反應腔內，受射頻發生器的作用進行反應，在所述半導體襯底上依次沉積形成n層薄膜，包括：
11.按照預定流量向所述反應腔內充入所述第一反應氣體，使所述第一反應氣體與所述第二反應氣體在所述反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在所述半導體襯底上沉積形成第一層薄膜；
12.將所述預定流量按照預定比例減小至第一流量，使以所述第一流量充入所述反應腔的所述第一反應氣體與所述第二反應氣體在所述反應腔內進行所述等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在所述第一層薄膜上沉積形成第二層薄膜；
13.將所述第一流量按照所述預定比例減少至第二流量，使以所述第二流量充入所述反應腔的所述第一反應氣體與所述第二反應氣體在所述反應腔內進行所述等離子體增強
化學的氣相沉積反應，進而在所述第二層薄膜上沉積形成第三層薄膜。
14.上述方案中，所述n層薄膜中每層薄膜的沉積速率為：1nm/s至5nm/s。
15.上述方案中，所述反應腔內的反應溫度為500℃至550℃；所述射頻發生器的射頻功率為300w至400w。
16.上述方案中，所述反應腔內所述硅烷與所述三甲基硅烷的流量比值為2至4；所述氨氣的流量為400sccm至500sccm。
17.上述方案中，所述反應腔內還包括：載氣；所述載氣的流量為1500sccm至2000sccm。
18.本公開實施例還提供了一種薄膜，包括：
19.n層薄膜，其由第一反應氣體第二反應氣體在反應腔內通過反應沉積在半導體襯底上；
20.所述n層薄膜中碳元素含量沿著所述n層薄膜的生長方向遞增或者遞減。
21.上述方案中，所述n層薄膜包括：第一層薄膜、第二層薄膜和第三層薄膜；
22.所述第一層薄膜、所述第二層薄膜和所述第三層薄膜由流量梯度增大或者減小后的所述第一反應氣體與所述第二反應氣體在所述反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，依次沉積在所述半導體襯底上；
23.所述第一層薄膜、所述第二層薄膜和所述第三層薄膜中碳元素含量依次遞增或者遞減。
24.上述方案中，所述n層薄膜中的頂層薄膜的厚度為100nm至300nm。
25.上述方案中，所述n層薄膜中至少存在兩層薄膜之間包括：犧牲層。
26.上述方案中，所述n層薄膜中從上至下，至少有一層薄膜蝕刻有延伸圖形。
27.本公開實施例還提供了一種存儲器，包括如上所述的薄膜。
28.上述方案中，所述存儲器為動態隨機存取存儲器dram
29.由此可見，本公開實施例提供了一種薄膜沉積方法、薄膜及存儲器。其中包括：提供半導體襯底置于反應腔內；向反應腔內充入含有第一反應氣體和第二反應氣體的混合氣體；梯度增大或者減小第一反應氣體的流量，以使第一反應氣體和第二反應氣體在反應腔內，受射頻發生器的作用進行反應，在半導體襯底上依次沉積形成n層薄膜；n層薄膜中碳元素含量沿著n層薄膜的生長方向遞增或者遞減；n為大于1的整數。由于薄膜中的碳元素含量與蝕刻選擇性相關，本方案形成的n層薄膜中的碳元素依次變化，進而使得n層薄膜中有至少一層薄膜可以適應當前的蝕刻條件，且針對該至少一層薄膜在對應的蝕刻條件下進行蝕刻后，由于薄膜中還存在未蝕刻的薄膜，所以薄膜結構依然穩定。
附圖說明
30.圖1為本公開實施例提供的薄膜沉積方法的一個可選的流程示意圖；
31.圖2為本公開實施例提供的薄膜沉積方法的一個可選的效果示意圖；
32.圖3為本公開實施例提供的薄膜沉積方法的一個可選的效果示意圖；
33.圖4為本公開實施例提供的薄膜沉積方法的一個可選的流程示意圖；
34.圖5為本公開實施例提供的薄膜沉積方法的一個可選的效果示意圖；
35.圖6為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖一；
36.圖7為本公開實施例提供的電容結構示意圖；
37.圖8為本公開實施例提供的電容切面結構示意圖一；
38.圖9為本公開實施例提供的電容切面結構示意圖二；
39.圖10為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖二；
40.圖11為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖三；
41.圖12為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖四；
42.圖13為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖五；
43.圖14為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖六；
44.圖15為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖七；
45.圖16為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖八；
46.圖17為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖九；
47.圖18為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖十；
48.圖19為本公開實施例提供的存儲器的一個可選的結構示意圖。
具體實施方式
49.為了使本公開的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和實施例對本公開的技術方案進一步詳細闡述，所描述的實施例不應視為對本公開的限制，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本公開保護的范圍。
50.在以下的描述中，涉及到“一些實施例”，其描述了所有可能實施例的子集，但是可以理解，“一些實施例”可以是所有可能實施例的相同子集或不同子集，并且可以在不充突的情況下相互結合。
51.如果發明文件中出現“第一/第二”的類似描述則增加以下的說明，在以下的描述中，所涉及的術語“第一\第二\第三”僅僅是區別類似的對象，不代表針對對象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允許的情況下可以互換特定的順序或先后次序，以使這里描述的本公開實施例能夠以除了在這里圖示或描述的以外的順序實施。
52.除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本公開的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術語只是為了描述本公開實施例的目的，不是旨在限制本公開。
53.請參閱圖1，為本公開實施例提供的薄膜沉積方法的一個可選的流程示意圖，將結合步驟進行說明。
54.s101、提供半導體襯底置于反應腔內。
55.本公開實施例中，提供半導體襯底置于反應腔內。
56.其中，半導體襯底可以是硅(si)襯底、絕緣體上硅(soi)襯底、鍺(ge)襯底、絕緣體上鍺(goi)襯底、硅鍺(sige)襯底、iii-v族化合物半導體襯底或通過選擇性外延生長(seg)獲得的外延薄膜襯底。半導體襯底上可以形成一層犧牲層。犧牲層可以包括：硅烷氧化物。在其他實施例中，犧牲層也可以為氧化硅或者氮化硅。本公開實施例中，犧牲層可以為與薄膜具有蝕刻選擇比的其他材料層。
57.s102、向反應腔內充入含有第一反應氣體和第二反應氣體的混合氣體。
58.本公開實施例中，向反應腔內充入含有第一反應氣體和第二反應氣體的混合氣體。
59.本公開實施例中，第一反應氣體包括：三甲基硅烷。第二反應氣體包括：硅烷與氨氣的混合氣體。n層薄膜包括：氮碳硅薄膜。向反應腔內充入三甲基硅烷、硅烷和氨氣的混合氣體。
60.本公開實施例中，薄膜的沉積過程可以包括氣體充入階段和等離子體反應成膜階段。在氣體充入階段向反應腔內充入含有三甲基硅烷、硅烷和氨氣的混合氣體。
61.其中，氨氣的流量為400sccm至500sccm。三甲基硅烷的流量為20sccm至80sccm。示例性的，氨氣的流量可以包括：400sccm、450sccm和500sccm。三甲基硅烷的流量可以包括：20sccm、30sccm、40sccm、50sccm、60sccm、70sccm和80sccm。硅烷與三甲基硅烷的流量比值為2至4。經過計算，硅烷的流量為40sccm至320sccm。示例性的，硅烷的流量可以包括：40sccm、80sccm、120sccm、160sccm、200sccm、240sccm、280sccm和320sccm。
62.此外，混合氣體除了包含第一反應氣體和第二反應氣體，還包含惰性氣體，此惰性氣體可作為載氣，以一定流速載帶第一反應氣體和第二反應氣體進入反應腔內。此惰性氣體可為氮氣，但不限于此，也可為其他惰性氣體，例如：氬氣。其中，載氣的流量為1500sccm至2000sccm。示例性的，載氣的流量可以包括：1500sccm、1600sccm、1700sccm、1800sccm、1900sccm和2000sccm。
63.s103、梯度增大或者減小第一反應氣體的流量，以使第一反應氣體和第二反應氣體在反應腔內，受射頻發生器的作用進行反應，在半導體襯底上依次沉積形成n層薄膜。n層薄膜中碳元素含量沿著n層薄膜的生長方向遞增或者遞減。
64.本公開實施例中，梯度增大或者減小三甲基硅烷的流量，以使三甲基硅烷和氨氣、硅烷在反應腔內，受射頻發生器的作用進行反應，在半導體襯底上依次沉積形成n層氮碳硅薄膜。其中，n層氮碳硅薄膜中碳元素含量沿著n層氮碳硅薄膜的生長方向遞增或者遞減。反應腔內的反應溫度為500℃至550℃。射頻發生器的射頻功率為300w至400w。n層薄膜中每層薄膜的沉積速率為：1nm/s至5nm/s。
65.示例性的，反應腔內的反應溫度可以包括：500℃、510℃、520℃、530℃、540℃和550℃。射頻發生器的射頻功率可以包括：300w、310w、320w、330w、340w、350w、360w、370w、380w、390w和400w。每層薄膜的沉積速率可以包括：1nm/s、2nm/s、3nm/s、4nm/s和5nm/s。
66.示例性的，當梯度減小三甲基硅烷的流量時，可以設定三甲基硅烷的預定流量為80sccm，在三甲基硅烷和硅烷、氨氣在反應腔內沉積形成薄膜的過程中，每隔一定時長將三甲基硅烷的預定流量減少10sccm，利用每次流量減少后三甲基硅烷和硅烷、氨氣在反應腔內依次沉積形成n層薄膜。當梯度增大三甲基硅烷的流量時，也可以設定三甲基硅烷的預定流量為20sccm，在三甲基硅烷和硅烷、氨氣在反應腔內沉積形成薄膜的過程中，每隔一定時長將三甲基硅烷的預定流量增加10sccm，利用每次流量增加后三甲基硅烷和硅烷、氨氣在反應腔內依次沉積形成n層薄膜。其中，預定流量為薄膜沉積開始時三甲基硅烷設定的流量。
67.本公開實施例中，在三甲基硅烷和氨氣、硅烷充入反應腔內后開啟射頻發生器。三甲基硅烷和氨氣、硅烷進入等離子體反應階段，三甲基硅烷和氨氣、硅烷在反應腔內受到射頻發生器的射頻電場作用發生輝光放電，在反應腔內產生大量的電子。這些電子在電場的
作用下獲得充足的能量與氣體分子相互碰撞，使氣體分子活化，形成薄膜沉積在半導體襯底上。在三甲基硅烷和氨氣、硅烷在半導體襯底上形成薄膜的過程中，每隔一定時長梯度減小三甲基硅烷的流量，使流量梯度減小的三甲基硅烷與氨氣、硅烷在反應腔內進行反應形成碳元素含量梯度降低的n層氮碳硅薄膜。其中，由于三甲基硅烷的流量梯度減小，而且三甲基硅烷中包含碳元素，所以n層薄膜中的碳元素含量沿著薄膜的生長方向依次降低。
68.本公開實施例中，也可以每隔一定時長梯度增大三甲基硅烷的流量，使流量梯度增大的三甲基硅烷與氨氣、硅烷在反應腔內進行反應形成碳元素含量梯度增加的n層氮碳硅薄膜。其中，由于三甲基硅烷的流量梯度增大，而且三甲基硅烷中包含碳元素，所以n層薄膜中的碳元素含量沿著薄膜的生長方向依次增加。
69.其中，n層氮碳硅薄膜中隨著碳元素含量變化，其每層氮碳硅薄膜所能適應的蝕刻速率也在變化。示例性的，結合圖2可知，三甲基硅烷的流量從20sccm增大到80sccm，其形成薄膜對應的干法蝕刻速率從2.25nm/s增大到2.9nm/s，也就是說隨著三甲基硅烷的流量增大，所形成的薄膜能適應的干法蝕刻的蝕刻速率也逐漸增大。示例性的，結合圖3可知，三甲基硅烷的流量從20sccm增大到80sccm，其形成薄膜對應的濕法蝕刻速率從43nm/min減小到7nm/min，也就是說隨著三甲基硅烷的流量增大，所形成的薄膜的能適應的濕法蝕刻的蝕刻速率逐漸減小。
70.本公開一些實施例中，第一反應氣體包括：三甲基硅烷。第二反應氣體包括：硅烷與氨氣的混合氣體。
71.三甲基硅烷、硅烷和氨氣的混合氣體在反應腔內的反應方程式為：
72.c3h10si(氣體)+sih4(氣體)+nh3(氣體)sicn+h2(氣體)
73.其中，反應腔內生成的h2被抽出反應腔。
74.本公開另一些實施例中，第一反應氣體還可以包括：三甲基硅烷。第二反應氣體還可以包括：氨氣。梯度減小三甲基硅烷的流量，使三甲基硅烷和氨氣在反應腔內，受射頻發生器的作用進行反應，在半導體襯底上依次沉積形成n層氮碳硅薄膜。
75.本公開實施例中，三甲基硅烷和氨氣的混合氣體在反應腔內的反應方程式為：
76.c3h10si(氣體)+nh3(氣體)sicn+h2(氣體)
77.本公開實施例提供了一種薄膜沉積方法。其中包括：提供半導體襯底置于反應腔內。向反應腔內充入含有第一反應氣體和第二反應氣體的混合氣體。梯度增大或者減小第一反應氣體的流量，以使第一反應氣體和第二反應氣體在反應腔內，受射頻發生器的作用進行反應，在半導體襯底上依次沉積形成n層薄膜。n層薄膜中碳元素含量沿著n層薄膜的生長方向遞增或者遞減。n為大于1的整數。由于薄膜中的碳元素含量與蝕刻選擇性相關，本方案形成的n層薄膜中的碳元素依次變化，進而使得n層薄膜中有至少一層薄膜可以適應當前的蝕刻條件，且針對該至少一層薄膜在對應的蝕刻條件下進行蝕刻后，由于薄膜中還存在未蝕刻的薄膜，所以薄膜結構依然穩定。
78.請參閱圖4，為本公開實施例提供的薄膜沉積方法的一個可選的流程示意圖，圖1示出的s103還可以通過s104至s106實現，將結合步驟進行說明。
79.s104、按照預定流量向反應腔內充入第一反應氣體，使第一反應氣體與第二反應氣體在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在半導體襯底上沉積形成第一層薄膜。
80.本公開實施例中，按照預定流量向反應腔內充入三甲基硅烷，同時充入氨氣、硅烷和氮氣的混合氣體，三甲基硅烷與氨氣和硅烷在射頻發生器的作用下進行等離子體增強化學的氣相沉積反應(plasma enhanced chemical vapor deposition，pecvd)，進而在半導體襯底上沉積形成第一層薄膜。
81.其中，pecvd是借助微波或射頻等使含有薄膜成分原子的氣體電離，在局部形成等離子體。而等離子體化學活性很強，很容易發生反應，在半導體襯底上沉積出所期望的薄膜。為了使化學反應能在較低的溫度下進行，利用了等離子體的活性來促進反應，因而這種cvd(chemical vapor deposition)技術稱為等離子體增強化學氣相沉積(pecvd)。
82.s105、將預定流量按照預定比例減小至第一流量，使以第一流量充入反應腔的第一反應氣體與第二反應氣體在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在第一層薄膜上沉積形成第二層薄膜。
83.本公開實施例中，當按照預定流量向反應腔內充入三甲基硅烷一定時長后，將預定流量減少第一預定比例或者第一預定流量得到第一流量，使以第一流量充入反應腔的三甲基硅烷與硅烷、氨氣在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在第一層薄膜上沉積形成第二層薄膜。本公開實施例中，對第一預定比例和第一預定流量的大小不做具體限制。
84.s106、將第一流量按照預定比例減少至第二流量，使以第二流量充入反應腔的第一反應氣體與第二反應氣體在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在第二層薄膜上沉積形成第三層薄膜
85.本公開實施例中，當按照第一流量向反應腔內充入三甲基硅烷一定時長后，將第一流量減少第二預定比例或者第二預定流量得到第二流量，使以第二流量充入反應腔的三甲基硅烷與硅烷、氨氣在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在第二層薄膜上沉積形成第三層薄膜。本公開實施例中，對第二預定比例和第二預定流量的大小不做具體限制。
86.本公開實施例中，第二預定比例與第一預定比例可以相同也可以不同。第二預定流量與第一預定流量可以相同也可以不同。
87.本公開實施例中，硅烷流量與三甲基硅烷的第二流量的比值還處于2至4范圍內。
88.示例性的，在半導體襯底200上沉積形成三層薄膜的方法可以結合圖5，其中，第一步：按照預定流量向反應腔內充入三甲基硅烷，使三甲基硅烷與硅烷和氨氣在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在半導體襯底200上沉積形成第一層薄膜101。第二步：將預定流量按照預定比例減小至第一流量，使以第一流量充入反應腔的三甲基硅烷與硅烷和氨氣在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在第一層薄膜101上沉積形成第二層薄膜102。第三步：將第一流量按照預定比例減小至第二流量，使以第二流量充入反應腔的三甲基硅烷與硅烷和氨氣在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在第二層薄膜102上沉積形成第三層薄膜103。其中，第一層薄膜101、第二層薄膜102和第三層薄膜103中的c元素含量依次遞減。
89.本公開實施例中，由于本方案形成的3層薄膜中的碳元素依次變化，進而使得3層薄膜分別對應不同的蝕刻條件，且針對3層薄膜中至少一層薄膜在對應的蝕刻條件下進行蝕刻后，由于3層薄膜中還存在未蝕刻的薄膜，所以薄膜結構依然穩定。
90.請參閱圖6，為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖一。
91.本公開實施例還提供了一種薄膜100，包括：
92.n層薄膜，其由第一反應氣體第二反應氣體在反應腔內通過反應沉積在半導體襯底200上。
93.n層薄膜中碳元素含量沿著n層薄膜的生長方向遞增或者遞減。
94.本公開實施例中，n層薄膜由半導體襯底200上的第一層薄膜101至第n層薄膜400組成。其中，第一反應氣體可以包括：三甲基硅烷。第二反應氣體可以包括：硅烷和氨氣的混合氣體。向反應腔內充入三甲基硅烷、硅烷和氨氣的混合氣體，并間隔一定時長后增加或者減少三甲基硅烷的流量，使三甲基硅烷與硅烷和氨氣在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而依次形成n層氮碳硅薄膜沉積在半導體襯底200上。
95.其中，n層薄膜中的頂層薄膜(也就是第n層薄膜400)的厚度為100nm至300nm。示例性的，頂層薄膜的厚度可以包括：100nm、150nm、200nm、250nm和300nm。
96.本公開實施例中，薄膜100可以作為dram中電容300的支撐層，起到了對電容300的電極301的支撐作用。示例性的，結合圖7，其中，電容300的各個電極301外圍間隔一定距離設置有三層薄膜。分別為第一層薄膜101、第二層薄膜102和第三層薄膜103。為了更清楚的說明薄膜100的結構，請結合圖8，其中，第一層薄膜101和第二層薄膜102之間設置有犧牲層104，第二層薄膜102和第三層薄膜103之間也設置有犧牲層104。犧牲層104的材料可以為硅烷氧化物(即氧化硅)或者硼磷硅玻璃(bpsg)。第一層薄膜101、第二層薄膜102和第三層薄膜103中包含的c元素含量從下至上依次遞增或者遞減，由于薄膜的蝕刻速率與所包含的碳元素相關，所以第一層薄膜101、第二層薄膜102和第三層薄膜103分別對應不同的蝕刻速率。請結合圖9，當需要蝕刻掉犧牲層104時，可以首先通過第一層薄膜101對應的蝕刻速率在其中蝕刻出孔，進而通過貫穿第一層薄膜101的孔對第一層薄膜101和第二層薄膜102之間的犧牲層104進行蝕刻，然后再通過第二層薄膜102對應的蝕刻速率在對應層薄膜中蝕刻出孔，通過貫穿第二層薄膜102的孔對第二層薄膜102和第三層薄膜103之間的犧牲層104進行蝕刻，以得到完全去除犧牲層104的電容300。
97.由于薄膜100中的碳元素含量與蝕刻選擇性相關，本方案形成的n層薄膜中的碳元素依次變化，進而使得n層薄膜中有至少一層薄膜可以適應當前的蝕刻速率，且針對該至少一層薄膜在對應的蝕刻速率下進行蝕刻后，由于薄膜100中還存在未蝕刻的薄膜，所以薄膜100結構依然穩定。
98.請參閱圖10，為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖二。
99.本公開實施例提供的n層薄膜包括：第一層薄膜101、第二層薄膜102和第三層薄膜103。
100.第一層薄膜101、第二層薄膜102和第三層薄膜103由流量梯度增大或者減小后的第一反應氣體與第二反應氣體在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，依次沉積在半導體襯底200上。
101.第一層薄膜101、第二層薄膜102和第三層薄膜103中碳元素含量依次遞增或者遞減。
102.本公開實施例中，由于本方案的3層薄膜中的碳元素依次變化，進而使得3層薄膜中有至少一層薄膜可以適應當前的蝕刻速率，且針對3層薄膜中至少一層薄膜在對應的蝕
刻速率下進行蝕刻后，由于3層薄膜中還存在未蝕刻的薄膜，所以薄膜結構依然穩定。
103.請參閱圖11，為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖三。
104.本公開實施例中，第一層薄膜101、第二層薄膜102和第三層薄膜103由流量梯度減小后的三甲基硅烷與硅烷和氨氣在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，依次沉積在半導體襯底200上。
105.第一層薄膜101、第二層薄膜102和第三層薄膜103中碳元素含量依次遞減。
106.本公開實施例中，由于本方案的3層薄膜中的碳元素依次遞減，進而該3層薄膜中從上至下有至少一層薄膜可以適應當前的蝕刻速率，且針對該3層薄膜中至少一層薄膜在對應的蝕刻速率下進行蝕刻后，由于3層薄膜中還存在未蝕刻的薄膜，所以薄膜結構依然穩定。
107.請參閱圖12，為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖四。
108.本公開實施例中，第一層薄膜101、第二層薄膜102和第三層薄膜103由流量梯度增大后的三甲基硅烷與硅烷和氨氣在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，依次沉積在半導體襯底200上。
109.第一層薄膜101、第二層薄膜102和第三層薄膜103中碳元素含量依次遞增。
110.本公開實施例中，由于本方案的3層薄膜中的碳元素依次遞增，進而該3層薄膜中從上至下有至少一層薄膜可以適應當前的濕法蝕刻速率，且針對該3層薄膜中至少一層薄膜在對應的濕法蝕刻速率下進行蝕刻后，由于3層薄膜中還存在未蝕刻的薄膜，所以薄膜結構依然穩定。
111.請參閱圖13，為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖五。
112.本公開一些實施例中，n層薄膜中至少存在兩層薄膜之間包括：犧牲層104。示例性的，其中第二層薄膜102和第三層薄膜103之間設置犧牲層104。犧牲層104可以為：氧化硅或者氮化硅。犧牲層104可以為與n層薄膜具有蝕刻選擇比的其他材料。
113.在另一些實施例中，示例性的，請結合圖14，其中，n層薄膜下方設置有犧牲層104。當需要蝕刻掉犧牲層104時，可以通過n層薄膜中每層薄膜對應的蝕刻速率在對應層薄膜中蝕刻出孔，進而通過貫穿n層薄膜的孔對犧牲層104進行蝕刻，以去除犧牲層104。
114.本公開實施例中，當對犧牲層104上方的薄膜進行蝕刻時，可以針對每層薄膜選擇對應的蝕刻速率，進而在每次蝕刻時其他層薄膜不會受到影響，保證了薄膜的穩定性。
115.請參閱圖15，為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖七。
116.本公開一些實施例中，n層薄膜中從上至下，至少有一層薄膜蝕刻有延伸圖形。
117.其中，n層薄膜下方設置有犧牲層104。當需要蝕刻去除犧牲層104時。首先通過第n層薄膜400對應的蝕刻速率對第n層薄膜進行蝕刻形成孔h?？議貫穿第n層薄膜400，第n-1層薄膜401的上表面在孔h中暴露出來。當需要對第n-1層薄膜401蝕刻形成新的孔時，只需要選擇第n-1層薄膜401對應的蝕刻速率，便可只針對第n-1層薄膜401進行蝕刻，而第n層薄膜及下層薄膜均不會受到蝕刻影響，所以第n層薄膜400及下層薄膜的結構依然穩定。請繼續結合圖16，在蝕刻去除犧牲層104的過程中，可以通過n層薄膜中第n層薄膜400至第一層薄膜101分別對應的蝕刻速率對對應層薄膜進行蝕刻，進而在薄膜中蝕刻出形成孔g，進而通過貫穿n層薄膜的孔g對犧牲層104進行蝕刻，以去除犧牲層104。
118.由于，薄膜100中的碳元素含量與蝕刻速率相關。針對薄膜100進行干法蝕刻時，薄
膜100中碳元素含量越高，所能適應的干法蝕刻速率越高。結合圖15，當n層薄膜中的碳元素含量從下至上依次遞減時，n層薄膜從上至下，每層薄膜所能適應的干法蝕刻速率依次遞增。當n層薄膜中的碳元素含量從下至上依次遞增時，n層薄膜從上至下，每層薄膜所能適應的干法蝕刻速率依次遞減。
119.針對薄膜100進行濕法蝕刻時，薄膜100中碳元素含量越高，所能適應的濕法蝕刻速率越低。結合圖15，當n層薄膜中的碳元素含量從下至上依次遞減時，n層薄膜從上至下，每層薄膜所能適應的濕法蝕刻速率依次遞減。當n層薄膜中的碳元素含量從下至上依次遞增時，n層薄膜從上至下，每層薄膜所能適應的濕法蝕刻速率依次遞增。
120.本公開實施例中，由于本方案的n層薄膜中從上至下，通過匹配的蝕刻速率進行蝕刻，在至少一層薄膜上形成延伸圖形，當存在不匹配當前蝕刻速率的薄膜時，該層薄膜不會受到蝕刻影響，進而保證了薄膜的穩定性。
121.請參閱圖17，為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖九。
122.本公開實施例中，薄膜100從下至上碳元素含量線性減少。
123.本公開實施例中，薄膜100由流量線性減小后的三甲基硅烷與硅烷和氨氣在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，沉積在半導體襯底200上。
124.其中，由于三甲基硅烷的流量線性降低，而且三甲基硅烷中包含碳元素，所以薄膜100中的碳元素含量沿著薄膜100的生長方向線性減少。
125.結合圖17，當薄膜100中的碳元素含量從下至上線性減少時，薄膜100從上至下，每單位厚度薄膜能適應的干法蝕刻速率逐漸增加。n層薄膜從上至下，每單位厚度薄膜100能適應的濕法蝕刻速率逐漸減小。
126.本公開實施例中，由于本方案的薄膜100中的碳元素含量線性減少，進而該薄膜100中從上至下有一定厚度的薄膜可以適應當前的蝕刻速率，且針對該厚度的薄膜在對應的蝕刻速率下進行蝕刻后，由于薄膜100中還存在部分未受影響的薄膜，所以薄膜100結構依然穩定。
127.請參閱圖18，為本公開實施例提供的薄膜的結構示意圖十。
128.本公開實施例中，薄膜100從下至上碳元素含量線性增大。
129.本公開實施例中，薄膜100由流量線性增加后的三甲基硅烷與硅烷和氨氣在反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，沉積在半導體襯底200上。
130.結合圖18，當薄膜100中的碳元素含量從下至上線性增加時，薄膜100從上至下，每單位厚度薄膜100能適應的干法蝕刻速率逐漸減少。薄膜100從上至下，每單位厚度薄膜100能適應的濕法蝕刻速率逐漸增大。
131.本公開實施例中，由于本方案的薄膜100中的碳元素含量線性增大，進而該薄膜100中從上至下有一定厚度的薄膜可以適應當前的濕法蝕刻速率，且針對該厚度的薄膜在對應的濕法蝕刻速率下進行蝕刻后，由于薄膜100中還存在部分未未受影響的薄膜，所以薄膜100結構依然穩定。
132.圖19為本公開實施例提供的存儲器的一個可選的結構示意圖，如圖19所示，存儲器60包括上述實施例提供的薄膜100。
133.在本公開的一些實施例中，參考圖19，存儲器60為動態隨機存取存儲器(dynamic random access memory，dram)。
134.需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個
……”
限定的要素，并不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。
135.上述本公開實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。本公開所提供的幾個方法實施例中所揭露的方法，在不沖突的情況下可以任意組合，得到新的方法實施例。本公開所提供的幾個產品實施例中所揭露的特征，在不沖突的情況下可以任意組合，得到新的產品實施例。本公開所提供的幾個方法或設備實施例中所揭露的特征，在不沖突的情況下可以任意組合，得到新的方法實施例或設備實施例。
136.以上，僅為本公開的具體實施方式，但本公開的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本公開揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本公開的保護范圍之內。因此，本公開的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
技術特征：
1.一種薄膜沉積方法，其特征在于，包括：提供半導體襯底置于反應腔內；向所述反應腔內充入含有第一反應氣體和第二反應氣體的混合氣體；梯度增大或者減小所述第一反應氣體的流量，以使所述第一反應氣體和所述第二反應氣體在所述反應腔內，受射頻發生器的作用進行反應，在所述半導體襯底上依次沉積形成n層薄膜；所述n層薄膜中碳元素含量沿著所述n層薄膜的生長方向遞增或者遞減；n為大于1的整數。2.根據權利要求1所述的薄膜沉積方法，其特征在于，所述第一反應氣體包括：三甲基硅烷；所述第二反應氣體包括：硅烷與氨氣的混合氣體；所述n層薄膜包括：氮碳硅薄膜。3.根據權利要求1所述的薄膜沉積方法，其特征在于，所述梯度增大或者減小所述第一反應氣體的流量，以使所述第一反應氣體和所述第二反應氣體在所述反應腔內，受射頻發生器的作用進行反應，在所述半導體襯底上依次沉積形成n層薄膜，包括：按照預定流量向所述反應腔內充入所述第一反應氣體，使所述第一反應氣體與所述第二反應氣體在所述反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在所述半導體襯底上沉積形成第一層薄膜；將所述預定流量按照預定比例減小至第一流量，使以所述第一流量充入所述反應腔的所述第一反應氣體與所述第二反應氣體在所述反應腔內進行所述等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在所述第一層薄膜上沉積形成第二層薄膜；將所述第一流量按照所述預定比例減少至第二流量，使以所述第二流量充入所述反應腔的所述第一反應氣體與所述第二反應氣體在所述反應腔內進行所述等離子體增強化學的氣相沉積反應，進而在所述第二層薄膜上沉積形成第三層薄膜。4.根據權利要求1所述的薄膜沉積方法，其特征在于，所述n層薄膜中每層薄膜的沉積速率為：1nm/s至5nm/s。5.根據權利要求1所述的薄膜沉積方法，其特征在于，所述反應腔內的反應溫度為500℃至550℃；所述射頻發生器的射頻功率為300w至400w。6.根據權利要求2所述的薄膜沉積方法，其特征在于，所述反應腔內所述硅烷與所述三甲基硅烷的流量比值為2至4；所述氨氣的流量為400sccm至500sccm。7.根據權利要求1或2所述的薄膜沉積方法，其特征在于，所述反應腔內還包括：載氣；所述載氣的流量為1500sccm至2000sccm。8.一種薄膜，其特征在于，包括：n層薄膜，其由第一反應氣體第二反應氣體在反應腔內通過反應沉積在半導體襯底上；所述n層薄膜中碳元素含量沿著所述n層薄膜的生長方向遞增或者遞減。9.根據權利要求8所述的薄膜，其特征在于，所述n層薄膜包括：第一層薄膜、第二層薄膜和第三層薄膜；所述第一層薄膜、所述第二層薄膜和所述第三層薄膜由流量梯度增大或者減小后的所述第一反應氣體與所述第二反應氣體在所述反應腔內進行等離子體增強化學的氣相沉積反應，依次沉積在所述半導體襯底上；所述第一層薄膜、所述第二層薄膜和所述第三層薄膜中碳元素含量依次遞增或者遞減。
10.根據權利要求8所述的薄膜，其特征在于，所述n層薄膜中的頂層薄膜的厚度為100nm至300nm。11.根據權利要求8所述的薄膜，其特征在于，所述n層薄膜中至少存在兩層薄膜之間包括：犧牲層。12.根據權利要求8所述的薄膜，其特征在于，所述n層薄膜中從上至下，至少有一層薄膜蝕刻有延伸圖形。13.一種存儲器，其特征在于，包括如權利要求8至12中任一項所述的薄膜。14.根據權利要求13所述的存儲器，其特征在于，所述存儲器為動態隨機存取存儲器dram。
技術總結
本公開提供了一種薄膜沉積方法、薄膜及存儲器，其中，薄膜沉積方法包括：提供半導體襯底置于反應腔內；向反應腔內充入含有第一反應氣體和第二反應氣體的混合氣體；梯度增大或者減小第一反應氣體的流量，以使第一反應氣體和第二反應氣體在反應腔內，受射頻發生器的作用進行反應，在半導體襯底上依次沉積形成層薄膜；層薄膜中碳元素含量沿著層薄膜的生長方向遞增或者遞減。由于薄膜中的碳元素含量與蝕刻選擇性相關，本方案形成的層薄膜中的碳元素依次變化，進而使得層薄膜中有至少一層薄膜可以適應當前的蝕刻條件，且針對該至少一層薄膜在對應的蝕刻條件下進行蝕刻后，薄膜結構依然穩定。然穩定。然穩定。
