【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体，尤其涉及一种有机小分子抑制剂及其在薄膜沉积中的应用方法。
技术介绍
1、随着人类社会步入人工智能时代，对器件的存储密度和性能提出了更高的要求，原子层沉积技术（atomic layer deposition，ald）因其优异的镀膜保形性和自限制性在半导体领域发挥着至关重要的作用。然而在高深宽比的3d纳米结构中，例如孔或沟槽，ald沉积往往会在自上而下的间隙填充过程中形成接缝或空隙，导致器件性能、导电或导热性能和机械性能降低。通常在沉积过程中引入抑制剂，抑制顶部沉积，底部沉积不受抑制影响或受到抑制作用很弱，从而增强沉积薄膜自上而下填充的均匀性，提高台阶覆盖率，消除接缝或空隙。现有的抑制剂，其不仅抑制沟槽顶部沉积，而且对于沟槽底部的沉积也会有一定的抑制作用，因此导致填充存在一定的不均匀性，台阶覆盖率提升效果不佳。例如，专利us20220119939a1提出了有机小分子抑制剂，以三乙胺（tea）、四氢呋喃（thf）、乙二醇二甲醚（dme）为例，抑制剂分子温和的物理吸附在高深宽比衬底上，与前驱体分子竞争衬底表面的活性位点，抑制前驱体在衬底顶部的过度吸附，从而提高台阶覆盖率，但是这些抑制剂往往也会抑制薄膜在衬底底部的生长，导致效果不佳或工艺稳定性不好，所以仍需要寻找更合适的抑制剂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种有机小分子抑制剂，该有机小分子抑制剂既具有一定空间位阻又含有多官能团，与以往的抑制剂分子相比，该抑制剂既能通过位阻效应
2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、本专利技术第一方面的实施例提供一种有机小分子抑制剂，所述有机小分子抑制剂的化学结构如式（ⅰ）所示：
4、（ⅰ）；
5、其中，m为n、p或b；
6、x1、x2、x3均为大于等于1的整数；
7、r1、r2、r3选自h、c1-c10脂肪族或环脂肪族取代基中的任意一种；
8、r4、r5、r6存在或不存在；
9、y1、y2、y3为o、n、s、-o-c=o、-c=o中的任意一种，其中：
10、当y1、y2、y3为o、s、-o-c=o或-c=o时，则r4、r5、r6不存在；
11、当y1、y2、y3均为n时，则r4、r5、r6均存在；
12、当y1为n且y2、y3为o、s、-o-c=o或-c=o时，则r4存在且r5、r6不存在；
13、当y2为n且y1、y3为o、s、-o-c=o或-c=o时，则r5存在且r4、r6不存在；
14、当y3为n且y1、y2为o、s、-o-c=o或-c=o时，则r6存在且r4、r5不存在；
15、当y1、y2为n且y3为o、s、-o-c=o或-c=o时，则r4、r5存在且r6不存在；
16、当y1、y3为n且y2为o、s、-o-c=o或-c=o时，则r4、r6存在且r5不存在；
17、当y2、y3为n且y1为o、s、-o-c=o或-c=o时，则r5、r6存在且r4不存在；
18、且，当r4、r5、r6存在时，r4、r5、r6均独立地为h、c1-c10脂肪族或环脂肪族取代基中的任意一种。
19、进一步地，所述c1-c10脂肪族或环脂肪族取代基为烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、环炔基中的任意一种。
20、进一步地，所述x1、x2、x3均为1-10的整数，优选为1-5的整数。
21、优选地，所述x1、x2、x3均为1-3的整数。
22、在一种实施方式中，所述m为n，可列举的抑制剂包括但不限于：
23、
24、优选地，所述m为n时，y1、y2、y3为o、s、-o-c=o或-c=o。
25、在一种优选的实施方式中，所述m为b时，可列举的抑制剂包括但不限于：
26、
27、在一种优选的实施方式中，所述m为p时，可列举的抑制剂包括但不限于：
28、
29、优选地，所述r1和r4不同时为h，r2和r5不同时为h，r3和r6不同时为h。
30、优选地，所述r1、r2、r3、r4、r5、r6不同时为h。
31、进一步地，所述r1、r2、r3、r4、r5、r6独立地选自c1-c10烷基取代基，优选为c1-c4烷基取代基。
32、本专利技术第二方面提供了一种有机小分子抑制剂在薄膜沉积中的应用方法，该方法包括以下步骤：先将抑制剂附着于衬底上，再通入前驱体，在衬底上进行沉积。
33、进一步地，所述衬底为高深宽比衬底，深宽比≥20，优选≥40。
34、在一种实施方式中，所述衬底的深宽比为40。
35、进一步地，所述高深宽比衬底的开口宽度≤50nm。
36、更进一步地，所述高深宽比衬底的开口宽度≤30nm。
37、进一步地，将抑制剂附着于衬底上的具体过程为：抑制剂被加热成气体后通过管路流入到沉积反应腔中，抑制剂的加热温度为30℃以上，管路的加热温度为50℃以上。
38、进一步地，将抑制剂附着于衬底上，之后向反应腔内通入惰性气体，吹扫过量的抑制剂。
39、进一步地，所述前驱体包括但不限于硅系、钛系、钒系、钨系、铝系、铁系、钌前驱体中的至少一种；所述硅系意为硅前驱体、锗前驱体、锡前驱体；所述钛系意为钛前驱体、锆前驱体、铪前驱体；所述钒系意为钒前驱体、铌前驱体、钽前驱体；所述钨系意为钼前驱体、钨前驱体；所述铁系意为铁前驱体、钴前驱体、镍前驱体；所述铝系意为硼前驱体、铝前驱体、镓前驱体、铟前驱体。
40、进一步地，可选择的硅前驱体包括但不限于四(二甲氨基)硅烷、四(二乙氨基)硅烷、二异丙氨基硅烷、双(叔丁氨基)硅烷、双(二乙氨基)硅烷、双(二异丙氨基)硅烷、三(二异丙氨基)硅烷、二氯硅烷、硅烷、乙硅烷、正硅酸四乙酯中的至少一种；锗前驱体包括但不限于四(二甲胺基)锗、n,n'-二异丙基叔戊脒亚锗、锗烷、二氯锗烷、三氯锗烷中的至少一种；锡前体包括但不限于四氯化锡、四甲基锡、四(二甲胺基)锡中的至少一种。
41、进一步地，可选择的钛前驱体包括但不限于三(二甲胺基)(环戊二烯基)钛、四(二甲胺基)钛、三(二甲胺基)(甲基环戊二烯基)钛、四氯化钛、四(乙氧基)钛、四(异丁氧基)钛、三(甲氧基)(环戊二烯基)钛、三甲氧基(五甲基环戊二烯基)钛中的至少一种；锆前驱体包括但不限于三(二甲胺基)(环戊二烯基)锆、三(二甲胺基)(甲基环戊二烯基)锆、四(二甲胺基)锆、四(二乙胺基)锆、四(甲乙胺基)锆、三(甲乙胺基)(环戊二烯基)锆中的至少一种；铪前本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种有机小分子抑制剂，其特征在于，所述有机小分子抑制剂的化学结构如式（Ⅰ）所示：
2.根据权利要求1所述的一种有机小分子抑制剂，其特征在于：所述C1-C10脂肪族或环脂肪族取代基为烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、环炔基中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种有机小分子抑制剂，其特征在于：所述M为N时，Y1、Y2、Y3为O、S、-O-C=O或-C=O。
4.根据权利要求1所述的一种有机小分子抑制剂，其特征在于：所述R1和R4不同时为H，R2和R5不同时为H，R3和R6不同时为H。
5.根据权利要求1所述的一种有机小分子抑制剂，其特征在于：所述R1、R2、R3、R4、R5、R6独立地选自C1-C10烷基取代基。
6.根据权利要求1所述的一种有机小分子抑制剂，其特征在于：所述X1、X2、X3均为1-10的整数。
7.根据权利要求1所述的一种有机小分子抑制剂，其特征在于：所述X1、X2、X3均为1-5的整数。
8.一种权利要求1-7任一项所述的有机小分子抑制剂在薄膜沉积中的应用方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的一种有机小分子抑制剂在薄膜沉积中的应用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
10.根据权利要求8所述的一种有机小分子抑制剂在薄膜沉积中的应用方法，其特征在于，所述前驱体包括硅系、钛系、钒系、钨系、铝系、铁系、钌前驱体中的至少一种；所述硅系意为硅前驱体、锗前驱体、锡前驱体；所述钛系意为钛前驱体、锆前驱体、铪前驱体；所述钒系意为钒前驱体、铌前驱体、钽前驱体；所述钨系意为钼前驱体、钨前驱体；所述铁系意为铁前驱体、钴前驱体、镍前驱体；所述铝系意为硼前驱体、铝前驱体、镓前驱体、铟前驱体。
...【技术特征摘要】
1.一种有机小分子抑制剂，其特征在于，所述有机小分子抑制剂的化学结构如式（ⅰ）所示：
2.根据权利要求1所述的一种有机小分子抑制剂，其特征在于：所述c1-c10脂肪族或环脂肪族取代基为烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、环炔基中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种有机小分子抑制剂，其特征在于：所述m为n时，y1、y2、y3为o、s、-o-c=o或-c=o。
4.根据权利要求1所述的一种有机小分子抑制剂，其特征在于：所述r1和r4不同时为h，r2和r5不同时为h，r3和r6不同时为h。
5.根据权利要求1所述的一种有机小分子抑制剂，其特征在于：所述r1、r2、r3、r4、r5、r6独立地选自c1-c10烷基取代基。
6.根据权利要求1所述的一种有机小分子抑制剂，其特征在于：所述x1、x2、x3均为1-10的整数。
7....
【专利技术属性】
技术研发人员：程兰云，张学奇，扈静，李建恒，
申请(专利权)人：合肥安德科铭半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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