纯化碘硅烷的方法技术

本发明专利技术提供一种用于纯化碘硅烷

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纯化碘硅烷的方法


[0001]本专利技术属于微电子装置衬底的气相沉积的领域
。
更特定来说，其涉及一种纯化二碘硅烷的方法，二碘硅烷适用作二氧化硅膜的原子层沉积中的前体
。

技术介绍

[0002]基于硅的薄膜的低温沉积对当前半导体装置制造和工艺具有根本重要性
。
在过去的几十年中，
SiO2薄膜已经用作集成电路
(IC)
的基本结构组件，包括微处理器
、
逻辑电路和基于存储器的装置
。SiO2一直是半导体行业中的主要材料，并且一直用作几乎所有已商业化的基于硅的装置的绝缘介电材料
。
多年来，
SiO2一直用作互连介电质
、
电容器以及栅极介电材料
。
[0003]用于沉积高纯度
SiO2膜的常规行业方法是利用正硅酸四乙酯
(TEOS)
作为用于气相沉积此类膜的薄膜前体
。TEOS
是一种稳定液体材料，已用作化学气相沉积
(CVD)、
等离子体增强型化学气相沉积
(PECVD)
和原子层沉积
(ALD)
中的硅源试剂，以获得高纯度
SiO2薄膜
。
还可使用此硅源试剂进行其它薄膜沉积方法
(
例如聚焦离子束
、
电子束和用于形成薄膜的其它高能方法
)。
[0004]随着集成电路装置尺寸不断地减小，伴以光刻缩放方法的相对应的发展和装置几何结构的缩小，对应地寻求新沉积材料和工艺以形成高完整性
SiO2薄膜
。
需要改进的基于硅的前体
(
和共反应物
)
以形成
SiO2膜，以及其它可在低温
(
例如低于
400℃
的温度
)
下沉积的含硅薄膜
(
例如
Si3N4、SiC
和掺杂
SiO
x
高介电常数薄膜
)。
[0005]实现低温膜还需要使用和研发确保形成均匀共形含硅膜的沉积工艺
。
因此，化学气相沉积
(CVD)
和原子层沉积
(ALD)
工艺正在得到改进和实施，同时伴以进行中的对反应性前体化合物的搜索，所述反应性前体化合物在操作
、
汽化和输送到反应器中是稳定的，但展现在低温下纯净地分解以形成所需薄膜的能力
。
这项工作中的根本挑战是实现前体热稳定性与前体对高纯度低温膜生长工艺的适合性之间的平衡
。
[0006]卤硅烷适用作制造微电子装置的前体；特定来说，例如
H2SiI2和
HSiI3的卤硅烷适用作前体化合物，其用于沉积用于微电子装置的制造中的含硅膜
。
当前基于溶液的合成方法描述由以下合成
H2SiI2的和其它所选碘硅烷：
(i)
芳基硅烷
(
凯南
(Keinan)
等人有机化学杂志
(J.Org.Chem.),
第
52
卷
,
第
22
期
,1987,
第
4846
‑
4851
页；克里根
(Kerrigan)
等人，美国专利第
10,106,425
号
)
或
(ii)
例如
SiH2Cl2的卤硅烷
(
美国专利第
10,384,944
号
)。
[0007]凯南等人描述
SiH2I2形成的合成方法，其采用在例如乙酸乙酯的催化剂存在下，用碘化学计量处理苯基
‑
SiH3(
一种芳基硅烷
)。
反应副产物为来自芳基硅烷的芳香族官能团，以苯形式释放，以及由乙酸乙酯分解产生的复杂副产物混合物
。
从所需
SiH2I2繁琐分离反应副产物使所述工艺复杂
。
另外，用于制备卤硅烷的基于芳基硅烷的方法通常产生被碘和
/
或碘化氢污染的产物，这对所需碘硅烷产物有害，因此通常使用锑
、
银或铜来稳定碘硅烷产物
。
[0008]如上文所指出，二碘硅烷是适用于将含硅膜原子层沉积到微电子装置衬底，尤其
二氧化硅上的前体化合物
。
在此类应用中，高度有利的是前体化合物不含杂质，因为痕量金属引起二碘硅烷随时间推移的降解
。
因此，仍需要纯化例如二碘硅烷的卤硅烷，以使得其作为气相沉积前体化合物的用途及其有效储存可优化
。

技术实现思路

[0009]总体来说，本专利技术提供一种纯化各种碘硅烷的方法
。
在此方法中，去除痕量的某些金属离子污染物，并且提供包含碘硅烷的某些液体组合物，其因此可有利地用于将含硅膜沉积到微电子装置衬底上
。
在一个方面中，本专利技术提供一种从液体组合物去除一或多种金属和
/
或金属离子的方法，所述液体组合物包含碘取代的硅烷，选自单碘硅烷
、
二碘硅烷
、
三碘硅烷
、
四碘硅烷
、
单碘二硅烷
、
二碘二硅烷
、
三碘二硅烷
、
四碘二硅烷
、
五碘二硅烷和六碘二硅烷，所述方法包含：使过滤材料与所述液体组合物接触，所述液体组合物包含碘取代的硅烷，具有一或多种金属和
/
或金属离子作为杂质，所述过滤材料包含至少一种亲水性官能团，从而减少所述液体组合物中的一或多种金属或金属离子的量
。
附图说明
[0010]图1为绘示本专利技术的一个实施例的操作的工艺流程图
。
[0011]图2为二碘硅烷的测定
(
％
)
相对于时间
(
周
)
的图示，其绘示相对于对照样品，经纯化的二碘硅烷样品在不同过滤温度下的
(
稳定性
)
性能
。
在随附图例中，
RT
未经过滤是指在室温下的二碘硅烷的对照
(
即未经过滤
)
样品
。RT
经过滤是指已根据本专利技术纯化的室温下的样品
。
类似地，“40”是指维持在
40℃
下的对应样品，并且“60”是指维持在
60℃
下的对应样品
。
具体实施方式
[0012]如本说明书和所附权利要求书中所用，除非内容另外明确规定，否则单数形式“一
(a)”、“一
(an)”和“所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种从液体组合物去除一或多种金属和
/
或金属离子的方法，所述液体组合物包含选自单碘硅烷
、
二碘硅烷
、
三碘硅烷
、
四碘硅烷
、
单碘二硅烷
、
二碘二硅烷
、
三碘二硅烷
、
四碘二硅烷
、
五碘二硅烷和六碘二硅烷的碘取代的硅烷，所述方法包含：使过滤材料与所述液体组合物接触，所述液体组合物包含具有一或多种金属和
/
或金属离子作为杂质的所述碘取代的硅烷，所述过滤材料包含至少一种选自酸性
、
碱性和离子基团的亲水性官能团；从而减少所述液体组合物中的所述一或多种金属或金属离子的量
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中所述过滤材料包含膜
。3.
根据权利要求1所述的方法，其中所述亲水性官能团为离子交换基团
。4.
根据权利要求1所述的方法，其中所述碘取代的硅烷为二碘硅烷
。5.
根据权利要求1所述的方法，其中包含二碘硅烷的所述液体组合物包含不超过约
100ppb
到约
500ppb
的选自
Al、Ca、Cr、Au、Fe、Ni...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹性澈，郑鉉澔，南鍾元，尚恩，
申请(专利权)人：恩特格里斯公司，
类型：发明
国别省市：