硅肼合前驱物化合物制造技术

本发明专利技术提供可用于在半导体装置的制造中形成含硅膜的某些硅前驱物化合物，并且更特定来说用于形成所述含硅膜的组合物和方法，所述含硅膜是例如包含硅、氮化硅、氧氮化硅、二氧化硅、碳掺杂的氮化硅或碳掺杂的氧氮化硅膜的膜。膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硅肼合前驱物化合物


[0001]一般来说，本专利技术涉及用于在微电子装置表面上沉积含硅膜的方法和前驱物。

技术介绍

[0002]在半导体制造中，化学惰性介电材料(例如，氮化硅(Si3N4)、氧氮化硅(SiO
x
N
y
)、碳化硅(SiC)、氮化碳硅(SiCN)和氧化硅碳(SiCO)和/或二氧化硅(SiO2))的薄(例如<1000纳米厚度)钝化层广泛用于微电子装置结构中，以充当多层装置的结构元件，例如侧壁间隔物元件、扩散掩模、氧化屏障、沟槽隔离涂层、金属间介电材料、钝化层、绝缘体和蚀刻停止层。
[0003]通过化学气相沉积技术沉积含硅膜是形成所述膜的极具吸引力方法。特别需要涉及低沉积温度(例如，低于约450℃的温度)的CVD工艺，但需要用于此目的的适宜硅前驱物化合物的可用性。在一些情形中，当集成电路的热预算将允许时，可考虑较高的沉积温度。在这些情形中，可利用>450℃的温度以实现所需的介电膜。
[0004]氮化硅(SiN)由于其高湿式蚀刻和抗O2灰化性，已用于FinFET和栅极全环绕(GAA)结构的源极和漏极间隔物(S/D间隔物)。不幸地，SiN具有约7.5的高介电常数(k)。已开发碳和氮掺杂的SiO2(SiCON)间隔物以降低介电常数并在沉积后处理期间维持优良蚀刻和灰化抗性。当前，最好的蚀刻和灰化抗性SiCON电介质具有大约4.0的k值。k值<3.5的蚀刻和灰化抗性电介质是下一代装置所需的。
[0005]另外，在微电子装置的制作中、特定地在利用低温气相沉积技术用于形成氮化硅、二氧化硅和氧氮化硅膜的工艺中，业内仍需要经改进的有机硅前驱物和用于形成含硅膜的方法。具体来说，业内需要具有良好热稳定性、高挥发性和与衬底表面的反应性的液体硅前驱物。

技术实现思路

[0006]本专利技术大概来说涉及在半导体装置的制造中含硅膜的形成，并且更特定来说在相对较低温度下用于形成所述含硅膜(例如，包含硅、氮化硅、氧氮化硅、二氧化硅、碳掺杂的氮化硅或氧化硅或碳掺杂的氧氮化硅膜的膜)的组合物和方法。
[0007]如本文所阐释的式(I)化合物可在所述各种含硅膜的形成中用作前驱物化合物。气相沉积条件和工艺可利用这些前驱物化合物以形成含硅膜，包括例如以下的工艺：化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、等离子体增强的ALD(PEALD)、等离子体增强的循环化学气相沉积(PECCVD)、可流动化学气相沉积(FCVD)、等离子体增强的类似ALD的工艺或利用含氧反应物、含氮反应物或其组合的ALD工艺。
具体实施方式
[0008]除非上下文另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一(a,an)”和“所述”包括复数个指示物。除非上下文另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求书中所用，术语“或”通常以其包括“和/或”的意义使用。
[0009]术语“约”通常是指认为相当于所列举值(例如，具有相同功能或结果)的数字范围。在许多情况下，术语“约”可包括舍入到最接近有效数字的数值。
[0010]使用端点表述的数值范围包括归属于所述范围内的所有数值(例如，1到5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
[0011]在第一方面中，本专利技术提供式(I)化合物：
[0012][0013]其中R1和R2独立地选自C1‑
C4烷基、苯基、经取代的苯基或C4‑
C6环烷基，或可与其所结合的氮原子一起形成C3‑
C5含氮环；R3和R4独立地选自氢和C1‑
C4烷基，或可与其所结合的Si原子一起形成C3‑
C5含硅环；且R5和R6独立地选自氢和C1‑
C4烷基；
[0014]Q选自氯、溴、碘或下式的基团
[0015]或
[0016]且
[0017]x是0或1，并且
[0018](i)y是0，前提条件是当y是0时，Q不为下式的基团
[0019]或
[0020](ii)当x为1时，y为1。
[0021]如本文所用，术语“经取代的苯基”代表含有以下中的一或两者作为取代基的苯基：C1‑
C4烷基、C1‑
C4烷氧基、C1‑
C4烷氧基羰基、C1‑
C4烷酰基氧基、C1‑
C4烷酰基氨基、卤素、羧基、硝基、羟基、C1‑
C4亚烷基
‑‑
OH、C1‑
C4亚烷基
‑‑
CO2R7、
‑‑
OC1‑
C4亚烷基
‑‑
OH或
‑‑
OC1‑
C4亚烷基
‑‑
CO2R7，其中R7是C1‑
C6烷基。
[0022]在一个实施例中，R1、R2、R3、R4、R5和R6中的每一者独立地选自甲基、乙基或异丙基。
[0023]在另一实施例中，式(I)化合物具有式：
[0024][0025]在另一实施例中，式(I)化合物选自下式的化合物：
[0026][0027][0028]在另一实施例中，本专利技术提供具有下式的化合物：
[0029][0030]其中Q是氯、溴或碘、或下式的基团
[0031][0032]其中R1和R2独立地选自C1‑
C4烷基、苯基、经取代的苯基或C4‑
C6环烷基，或可与其所结合的氮原子一起形成C3‑
C5含氮环。
[0033]在某些实施例中，Q是氯。
[0034]在另一实施例中，本专利技术提供具有下式的式(I)化合物
[0035][0036]其中R1和R2独立地选自C1‑
C4烷基、苯基、经取代的苯基或C4‑
C6环烷基，n是1、2或3，并且R4选自氢、氯、溴或碘、或选自下式的基团
[0037][0038]在某些实施例中，R1和R2独立地选自甲基、乙基和异丙基。在其它实施例中，n为1。
[0039]在另一实施例中，本专利技术提供具有下式的式(I)化合物：
[0040][0041]在某些实施例中，式(I)化合物具有小于100ppm、50ppm或小于10ppm氯污染物。
[0042]式(I)化合物可用作前驱物用于在微电子装置的表面上沉积含硅膜。在某些实施例中，膜还含有氮和/或氧和/或碳。
[0043]因此，在第二方面中，本专利技术提供在微电子装置的表面上沉积含硅膜的方法，其包含在气相沉积条件下将至少一种式(I)化合物引入到反应腔室中的所述表面。
[0044]如本文所用，术语“含硅膜”是指例如二氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、碳化硅、碳氮化硅、氧碳氮化硅、低
‑
k含硅薄膜、高
‑
k栅极硅酸盐膜和低温硅外延膜的膜。
[0045]在某些实施例中，气相沉积条件包含称为化学气相沉积、脉冲化学气相沉积和原子层沉积的反应条件。在脉冲化学气相沉积的情形中，可在有或没有中间(惰性气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种式(I)的化合物，其中R1和R2独立地选自C1‑
C4烷基、苯基、经取代的苯基或C4‑
C6环烷基，或可与其所结合的氮原子一起形成C3‑
C5含氮环；R3和R4独立地选自氢或C1‑
C4烷基，或可与其所结合的Si原子一起形成C3‑
C5含硅环；且R5和R6独立地选自氢或C1‑
C4烷基；Q选自氯、溴、碘或下式的基团Q选自氯、溴、碘或下式的基团且x是0或1，并且(i)y是0，前提条件是当y是0时，Q不为下式的基团或(ii)当x为1时，y为1。2.根据权利要求1所述的化合物，其中R1、R2、R3、R4、R5和R6中的每一者独立地选自甲基、乙基或异丙基。3.根据权利要求1所述的化合物，其具有下式：其中Q是根据权利要求1中所阐释。4.根据权利要求1所述的化合物，其选自以下：
5.根据权利要求1所述的化合物，其具有下式：其中Q是氯、溴或碘、或下式的基团其中R1和R2独立地选自C1‑
C4烷基、苯基、经取代的苯基或C4‑
C6环烷基，或可与其所结合的氮原子一起形成C3‑
C5含氮环。6.根据权利要求5所述的化合物，其中Q是氯。7.根据权利要求5所述的化合物，其中Q是下式的基团
且其中R1和R2是甲基。8.根据权利要求1所述的化合物，其具有下式：其中R1和R2独立地选自C1‑
C4烷基、苯基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：恩特格里斯公司，
类型：发明
国别省市：