镧化合物以及使用该镧化合物形成薄膜和集成电路器件的方法技术

公开了镧化合物、合成薄膜的方法以及制造集成电路器件的方法，所述化合物由以下式1表示，其中，在式1中，R

Lanthanum compounds and methods for forming thin films and integrated circuit devices using the lanthanum compounds

【技术实现步骤摘要】
镧化合物以及使用该镧化合物形成薄膜和集成电路器件的方法
实施方案涉及镧化合物以及通过使用该镧化合物形成薄膜和集成电路器件的方法。
技术介绍
随着电子技术的发展，半导体器件一直快速地缩小尺寸。因此，已经使构成电子器件的图案微型化。另外，对于提供高运行速度和高可靠性的集成电路器件，也已经进行了多种研究。
技术实现思路
实施方案可以通过提供由以下式1表示的镧化合物来实现，其中，在式1中，R1是氢原子或者C1-C4直链或支链烷基，R2和R3各自独立地是氢原子或者C1-C5直链或支链烷基，R2和R3中的至少一个是C3-C5支链烷基，并且R4是氢原子或者C1-C4直链或支链烷基。实施方案可以通过提供合成薄膜的方法来实现，所述方法包括通过使用在20℃至28℃的温度是液体的镧化合物在衬底上形成含镧膜，其中所述镧化合物由以下式1表示，其中，在式1中，R1是氢原子或者C1-C4直链或支链烷基，R2和R3各自独立地是氢原子或者C1-C5直链或支链烷基，R2和R3中的至少一个是C3-C5支链烷基，并且R4是氢原子或者C1-C4直链或支链烷基。实施方案可以通过提供制造集成电路器件的方法来实现，所述方法包括：在衬底上形成下部结构；和通过使用在20℃至28℃是液体的由以下式1表示的镧化合物在所述下部结构上形成含镧膜，其中，在式1中，R1是氢原子或者C1-C4直链或支链烷基，R2和R3各自独立地是氢原子或者C1-C5直链或支链烷基，R2和R3中的至少一个是C3-C5支链烷基，并且R4是氢原子或者C1-C4直链或支链烷基。附图说明通过参照附图详细描述示例性实施方案，本申请的特征对本领域技术人员将是明显的，在附图中：图1示出了根据实施方案的形成薄膜的方法的流程图；图2示出了根据实施方案的形成氧化镧膜的方法的流程图；图3至6示出了可以在根据实施方案的形成薄膜的过程中使用的示例沉积装置的示意性构造；图7示出了根据一个实施方案的镧化合物的TG-DTA分析结果的图；图8示出了根据一个实施方案的镧化合物的差示扫描量热法(DSC)分析结果的图；图9示出了根据另一个实施方案的镧化合物的TG-DTA分析结果的图；图10示出了根据另一个实施方案的镧化合物的DSC分析结果的图；图11示出了根据另一个实施方案的镧化合物的TG-DTA分析结果的图；图12示出了根据另一个实施方案的镧化合物的DSC分析结果的图；图13示出了在使用根据一个实施方案的形成薄膜的方法形成氧化镧膜的过程中沉积速率相对于沉积温度的图；图14示出了在使用根据一个实施方案的形成薄膜的方法形成氧化镧膜的过程中X射线荧光(XRF)结果相对于沉积循环的图；图15示出了根据一个实施方案的集成电路器件的透视图；图16A至16G示出了在根据一个实施方案的制造集成电路器件的方法中各阶段的横截面图；图17示出了根据另一个实施方案的集成电路器件的等效电路图；图18示出了一个示例非易失存储设备的局部构造的横截面图，所述示例非易失存储设备可以配置图17的示例集成电路器件的存储单元阵列；图19示出了根据另一个实施方案的集成电路器件的重要构成要素的平面布置图；以及图20A至20G示出了在根据另一个实施方案的制造集成电路器件的方法中各阶段的横截面图。具体实施方式本文中使用的术语“衬底”可以指衬底本身，或者包括衬底和在衬底的表面上形成的预定层或膜的堆叠结构。另外，本文中使用的术语“衬底的表面”可以指衬底本身的暴露表面，或者在衬底上形成的预定层或膜的外表面。在本说明书中，术语“Me”表示甲基，术语“Et”表示乙基，术语“Pr”表示丙基，术语“nPr”表示正丙基或直链丙基，术语“iPr”表示异丙基，术语“Bu”表示丁基，术语“nBu”表示正丁基或直链丁基，术语“tBu”表示叔丁基(1,1-二甲基乙基)，术语“sBu”表示仲丁基(1-甲基丙基)，并且术语“iBu”表示异丁基(2-甲基丙基)。本文中使用的术语“室温”可以指在约20℃至约28℃的范围内的温度，例如，其可以根据季节变化。根据一个实施方案的镧化合物可以具有脒化物(amidinate)配体。在一个实施方式中，构成脒化物配体的两个氮原子中的至少一个可以具有支链型结构。根据一个实施方案的镧化合物可以由式1表示。在式1中，R1可以是例如氢原子或者C1-C4直链或支链烷基。R2和R3可以各自独立地是例如氢原子或者C1-C5直链或支链烷基。在一个实施方式中，R2和R3中的至少一个可以是例如C3-C5支链烷基。R4可以是例如氢原子或者C1-C4直链或支链烷基。在一个实施方式中，式1的镧化合物可以是不对称脒化物，例如，其中R2和R3是具有彼此不同的结构的取代基(例如，是不同的取代基)。例如，R2和R3中的一个可以是C3-C5支链烷基，并且另一个可以是C1-C5直链烷基。在一个实施方式中，R2和R3中的一个可以是iPr基团、iBu基团、tBu基团或sBu基团，并且R2和R3中的另一个可以是Me基团、Et基团、nPr基团或nBu基团。在一个实施方式中，R1可以是氢原子或Me基团、Et基团、nPr基团或iPr基团。R4可以是Me基团、Et基团、nPr基团或iPr基团。在一个实施方式中，式1的镧化合物可以具有由化学式1至4中的一个表示的结构。式1的镧化合物(例如，包括其中R2和R3是具有不同结构的取代基的不对称脒化物)可以能够在较低的温度反应。例如，可以在低温容易地制备含镧膜。在一个实施方式中，式1的镧化合物(例如，包括不对称脒化物)可以具有出色的表面吸附性质。例如，镧化合物可以有利地用于原子层沉积(ALD)过程。在合成式1的镧化合物中，当合成包括不对称脒化物(例如，其中R2和R3是具有不同结构的取代基)的镧化合物时，在合成镧化合物的过程中可以提高镧化合物的热稳定性，而且，由于镧化合物的熔点下降，可以获得在室温(在大气压下)为液态的La前体。在一个实施方式中，作为脒化物配体的官能团的R2和R3中的一个(例如R2)可以是比R2和R3中的另一个(例如R3)具有更大的三维障碍的大体积型支链官能团，并且R3可以是直链烷基。例如，可以增大式1的镧化合物的极性，结果，可以提高镧化合物在衬底的表面处的吸附特性。以此方式，当镧化合物的表面吸附特性提高时，镧化合物的分子可以表现出自限制性生长行为，并且可以大幅提高ALD沉积特性。在一个实施方式中，构成脒化物配体的官能团(例如R2和R3)中的一个的大体积型支链官能团可以有助于阻挡相邻分子之间的吸引，并且构成R2和R3中的另一个的直链烷基可以进行旋转和弹性运动，并且可以大幅降低镧化合物的熔点。例如，镧化合物在室温可以为液态。在一个实施方式中，与其他La前体相比，所述的镧化合物(例如，包括其中R2和R3是具有不同结构的取代基的不对称脒化物)可以在相对更低的温度容易地与多种反应性气体(例如，O3或NH3)反应，可以提高在较低温度的ALD特性。在式1的镧化合物中，可以如下形成包括不对称脒化物(例如，其中R2和R3是具有不同结构的取代基)的结构。首先，可以通过使卤化镧与双(三烷基甲硅烷基)氨基碱金属盐反应来形成三[双(三烷基甲硅烷基)氨基]镧配合物。卤化镧可以是LaCl3。反应方案1示出了形成三[双(三烷基甲硅烷基)氨基]镧配合物A-1的过程。在反应方案1中，M表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由以下式1表示的镧化合物，[式1]

【技术特征摘要】
2018.03.16 KR 10-2018-00311271.一种由以下式1表示的镧化合物，[式1]其中，在式1中，R1是氢原子或者C1-C4直链或支链烷基，R2和R3各自独立地是氢原子或者C1-C5直链或支链烷基，R2和R3中的至少一个是C3-C5支链烷基，并且R4是氢原子或者C1-C4直链或支链烷基。2.根据权利要求1所述的镧化合物，其中所述化合物是不对称脒化物，其中R2和R3是具有彼此不同的结构的取代基。3.根据权利要求1所述的镧化合物，其中：R2和R3中的一个是C3-C5支链烷基，并且R2和R3中的另一个是C1-C5直链烷基。4.根据权利要求1所述的镧化合物，其中：R2和R3中的一个是iPr基团、iBu基团、tBu基团或sBu基团，并且R2和R3中的另一个是Me基团、Et基团、nPr基团或nBu基团。5.根据权利要求4所述的镧化合物，其中：R1是氢原子、Me基团、Et基团、nPr基团或iPr基团，并且R4是Me基团、Et基团、nPr基团或iPr基团。6.根据权利要求1所述的镧化合物，其中所述镧化合物具有由化学式1至4中的一个表示的结构，[化学式1][化学式2][化学式3][化学式4]7.根据权利要求1所述的镧化合物，其中所述镧化合物在20℃至28℃的温度是液体。8.一种合成薄膜的方法，所述方法包括通过使用在20℃至28℃的温度是液体的镧化合物在衬底上形成含镧膜，其中所述镧化合物由以下式1表示，[式1]其中，在式1中，R1是氢原子或者C1-C4直链或支链烷基，R2和R3各自独立地是氢原子或者C1-C5直链或支链烷基，R2和R3中的至少一个是C3-C5支链烷基，并且R4是氢原子或者C1-C4直链或支链烷基。9.根据权利要求8所述的方法，其中形成含镧膜包括：使由式1表示的所述镧化合物蒸发，所述化合物是不对称脒化物，其中，在式1中，R2和R3中的一个是C3-C5支链烷基，并且R...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴圭熙，金润洙，林载顺，曹仑廷，原野一树，佐藤晴义，白鸟翼，山田直树，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，株式会社ADEKA，
类型：发明
国别省市：韩国,KR