新三甲硅烷基胺衍生物、其制備方法以及使用其的含硅薄膜的制作方法
【專利摘要】提供了新三甲硅烷基胺衍生物、用于制備其的方法和使用其的含硅薄膜，其中三甲硅烷基胺衍生物是具有熱穩(wěn)定性、高揮發(fā)性和高反應(yīng)性并且在室溫下和壓力下呈液態(tài)(可以進(jìn)行處理)的化合物，其可以通過多種沉積方法形成具有優(yōu)良物理和電學(xué)特性的高純度含硅薄膜。
【專利說明】
新Ξ甲括烷基胺衍生物、其制備方法從及使用其的含括薄膜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及到新Ξ甲娃烷基胺衍生物、用于制備其的方法和使用其的含娃薄膜， 并且更特別地設(shè)及具有熱穩(wěn)定性和高揮發(fā)性并在室溫和壓力下呈液態(tài)（可W進(jìn)行處理）的 新Ξ甲娃烷基胺衍生物、用于制備其的方法和使用其的含娃薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 通過半導(dǎo)體領(lǐng)域中的多種沉積方法，含娃薄膜被制成多種形狀，如娃膜、二氧化娃 膜、氮化娃膜、碳氮化娃膜、氮氧化娃膜等，并且被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域中。
[0003] 特別地，歸因于其顯著優(yōu)良的阻擋性和抗氧化性，二氧化娃膜和氮化娃膜可W在 制造裝置中起絕緣膜、防擴(kuò)散膜、硬質(zhì)掩模、蝕刻停止層、巧晶層、間隔物、溝槽隔離物、金屬 間介電材料和保護(hù)層的作用。
[0004] 近期，多晶娃薄膜已經(jīng)被用于薄膜晶體管(TFT)、太陽(yáng)能電池等，并且因此，其應(yīng)用 領(lǐng)域得到了改變。
[0005] 作為已知用于制造含娃薄膜的典型技術(shù)，存在通過使混合氣體形式的娃前體與反 應(yīng)氣體反應(yīng)在基底表面上形成膜或者通過在表面上直接反應(yīng)形成膜的金屬有機(jī)化學(xué)氣相 沉積(M0CVD);W及在基底表面上物理或化學(xué)吸附氣體形式的娃前體，隨后依次引入反應(yīng)氣 體形成膜的原子層沉積（ALD)。另外，用于制造薄膜的多種技術(shù)，如低壓化學(xué)氣相沉積 化PCVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、等離子體增強(qiáng)原子層沉積(PEALDK使用能 夠在低溫下沉積的等離子體)等被用于下一代半導(dǎo)體和顯示裝置制造工藝，由此被用于形 成超精細(xì)圖案和沉積在納米尺寸的厚度下具有均勻和優(yōu)良特性的超薄膜。
[0006] 如韓國(guó)專利特許公開No.KR 2007-0055898中所述的用于形成含娃薄膜的前體的 典型實(shí)例包括硅烷、硅烷氯化物、氨基硅烷和烷氧基硅烷，并且更具體地，硅烷氯化物如二 氯硅烷(Si也C12)和六氯二硅烷(CbSiSiCh); ^及；甲娃烷基胺(N(Si也)3)、雙-二乙基氨 基硅烷化2Si(N(C也C也)2)2)和二異丙基氨基硅烷化3SiN(i-C3H7)2)等被用于半導(dǎo)體和顯示 器的大規(guī)模生產(chǎn)。
[0007] 然而，根據(jù)由裝置的超高集成導(dǎo)致的裝置微型化、縱橫比的增加 W及裝置材料的 多樣化，需要形成具有均勻和薄的厚度W及在期望低溫下具有優(yōu)良電學(xué)特性的超精細(xì)薄膜 的技術(shù)，并且因此，在使用現(xiàn)有娃前體時(shí)，600或更高的高溫工藝、階梯覆蓋的劣化、蝕刻特 性W及薄膜的物理和電學(xué)特性成為問題，并且因此，需要開發(fā)優(yōu)良的新娃前體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引技術(shù)問題
[0009] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供新Ξ甲娃烷基胺衍生物。
[0010] 另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供作為用于薄膜沉積的前體化合物的新Ξ甲硅烷 基胺衍生物。
[OOW 此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于制備；甲娃烷基胺衍生物的方法。
[0012]另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于沉積含娃薄膜的組合物，其包含本發(fā)明的 Ξ甲娃烷基胺衍生物；用于制造含娃薄膜的方法;和通過使用本發(fā)明的Ξ甲娃烷基胺衍生 物制造的含娃薄膜。
[oou]技術(shù)方案
[0014] 在一個(gè)一般方面中，本發(fā)明提供了運(yùn)樣的新Ξ甲娃烷基胺衍生物:其能夠形成具 有優(yōu)良內(nèi)聚性、高沉積速率和即使在低溫下也具有優(yōu)良的物理和電學(xué)特性的娃薄膜。
[0015] 本發(fā)明的新Ξ甲娃烷基胺衍生物由W下化學(xué)式1表示：
[0016] [化學(xué)式1]
[0017]
[001引在化學(xué)式1中，
[0019] R哺R2各自獨(dú)立地為氨、面素或(C1-C3)烷基。
[0020] 由本發(fā)明的化學(xué)式1表示的Ξ甲娃烷基胺衍生物在室溫和大氣壓下呈液態(tài)，并且 具有較優(yōu)的揮發(fā)性和優(yōu)良的反應(yīng)性，由此容易形成薄膜。
[0021] 優(yōu)選地，在化學(xué)式1中，排除其中Ri和R2兩者均為甲基的情況，原因是由于當(dāng)化學(xué)式 1中的Ri和R2兩者均為甲基時(shí)，Ξ甲娃烷基胺衍生物在室溫和大氣壓下呈液態(tài)，但仍然具有 低反應(yīng)性。同時(shí)，本發(fā)明的Ξ甲娃烷基胺衍生物(排除其中Ri和R2兩者均為甲基的情況)是具 有較優(yōu)揮發(fā)性和優(yōu)良反應(yīng)性的液態(tài)化合物，由此容易形成薄膜。
[0022] 另外，由于Si3N^角形平面分子結(jié)構(gòu)具有Ξ個(gè)連接至中屯、氮原子的娃原子，因此 本發(fā)明的Ξ甲娃烷基胺衍生物具有高的熱穩(wěn)定性和低的活化能，由此具有優(yōu)良的反應(yīng)性， 并且不產(chǎn)生非揮發(fā)性副產(chǎn)物，由此容易形成具有高純度的含娃薄膜。
[0023] 為了使根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的由化學(xué)式1表示的Ξ甲娃烷基胺衍生 物形成具有高熱穩(wěn)定性和反應(yīng)性W及高純度的薄膜，優(yōu)選的是，在化學(xué)式1中，Ri和R2各自獨(dú) 立地為氨、面素或甲基，前提條件是排除其中Ri和R2兩者均為甲基的情況。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的化學(xué)式1可W選自W下化合物，但本發(fā)明并 不限于此：
[0025]
[0026] 另外，由本發(fā)明的化學(xué)式1表示的Ξ甲娃烷基胺衍生物可W優(yōu)選用作用于沉積含 娃薄膜的前體化合物。
[0027] 在另一個(gè)一般方面中，本發(fā)明提供了用于制備由化學(xué)式1表示的Ξ甲娃烷基胺衍 生物的方法，所述方法包括:通過在由W下化學(xué)式2表示的堿或(C1-C7)烷基裡的存在下使 由W下化學(xué)式3表示的化合物與由W下化學(xué)式4表示的化合物反應(yīng)制備由W下化學(xué)式1表示 的Ξ甲娃烷基胺衍生物。
[002引[化學(xué)式1]
[0036] 在化學(xué)式1至4中，
[0037] R哺R2各自獨(dú)立地為氨、面素或(C1-C3)烷基；
[003引 R3至R5各自獨(dú)立地為(C1-C7)烷基，并且
[0039] χ?是面素。
[0040] 優(yōu)選地，在化學(xué)式1至4中，排除其中Ri和R2兩者均為甲基的情況。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的（C1-C7)烷基裡是裡與（C1-C7)烷基鍵合的 化合物，例如，甲基裡、叔下基裡、正下基裡等，并且優(yōu)選為正下基裡。
[0042] 在另一個(gè)一般方面中，本發(fā)明提供了用于制備由W下化學(xué)式1表示的Ξ甲娃烷基 胺衍生物的方法，所述方法包括:通過使金屬氨化物與由W下化學(xué)式5表示的化合物反應(yīng)制 備由W下化學(xué)式1表示的Ξ甲娃烷基胺衍生物：
[00創(chuàng)[化學(xué)式。
[0047] 在化學(xué)式1或5中，
[004引R哺R2各自獨(dú)立地為氨、面素或(C1-C3)烷基;并且
[0049] X2或X3各自獨(dú)立地為氨或面素。
[0050] 優(yōu)選地，在化學(xué)式1或5中，排除其中Ri和R2兩者均為甲基的情況。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案，金屬氨化物中的金屬可W是堿金屬或堿±金 屬，并且優(yōu)選為裡。
[0052] 只要本發(fā)明的制備方法中使用的溶劑不與起始物質(zhì)反應(yīng)，則其在一般有機(jī)溶劑中 不受限制，例如，所述溶劑可W是選自正己燒(η-己燒）、環(huán)己燒、正戊燒(η-戊燒）、二乙酸、 甲苯、四氨巧喃(THF)、二氯甲燒(DCM)和Ξ氯甲燒(氯仿）中的至少一種。
[0053] 只要本發(fā)明的制備方法中的反應(yīng)溫度用于一般有機(jī)合成，則所述溫度不受限制； 然而，反應(yīng)溫度可W根據(jù)反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物質(zhì)和起始物質(zhì)的量變化，其中反應(yīng)需要在通過 NMR、GC等確認(rèn)起始物質(zhì)完全消耗之后完成。當(dāng)反應(yīng)完成時(shí)，可W通過過濾，隨后通過在減壓 下簡(jiǎn)單蒸饋除去溶劑，并且然后可W通過一般方法如分饋、減壓下蒸饋等來(lái)分離和精煉期 望的物質(zhì)。
[0054] 此外，在另一個(gè)一般方面中，本發(fā)明提供了用于沉積含娃薄膜的組合物和用于通 過使用上述Ξ甲娃烷基胺衍生物制造含娃薄膜的方法，所述組合物包含上述Ξ甲娃烷基胺 衍生物。
[0055] 本發(fā)明的用于沉積含娃薄膜的組合物可包含Ξ甲娃烷基胺衍生物作為用于薄膜 沉積的前體，并且用于沉積含娃薄膜的組合物中的Ξ甲娃烷基胺衍生物的含量可W在本領(lǐng) 域技術(shù)人員考慮到薄膜的成膜條件或者厚度、特性等可確定的范圍內(nèi)。
[0056] 在另一個(gè)一般方面中，本發(fā)明提供了通過使用上述Ξ甲娃烷基胺衍生物制造的含 娃薄膜。
[0057] 本發(fā)明的含娃薄膜可W由一般方法制造，例如，金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(M0CVD)、 原子層沉積(ALD)、低壓化學(xué)氣相沉積化PCVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、等離 子體增強(qiáng)原子層沉積(PEALD)等。
[0058] 本發(fā)明的Ξ甲娃烷基胺衍生物具有低活化能和高反應(yīng)性，并且使非揮發(fā)性副產(chǎn)物 的產(chǎn)生最小化，使得通過使用本發(fā)明的Ξ甲娃烷基胺衍生物作為前體制造的含娃薄膜可W 具有高純度和優(yōu)良的物理和電學(xué)特性。
[0化9]有益效果
[0060] 本發(fā)明的Ξ甲娃烷基胺衍生物具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和高反應(yīng)性，使得通過使用所 述Ξ甲娃烷基胺衍生物作為前體制造的含娃薄膜可W具有高純度和顯著優(yōu)良的物理和電 學(xué)特性。
[0061] 另外，本發(fā)明的Ξ甲娃烷基胺衍生物可具有高含量的娃并且在室溫和大氣壓下呈 液態(tài)，由此容易儲(chǔ)存和處理，并且可具有高揮發(fā)性和高反應(yīng)性W迅速地和容易地沉積，并且 可W沉積具有優(yōu)良內(nèi)聚性和較優(yōu)的階梯覆蓋的薄膜。
[0062] 此外，通過使用本發(fā)明的Ξ甲娃烷基胺衍生物作為前體制造的含娃薄膜可W具有 高純度和顯著優(yōu)良的物理和電學(xué)特性。
【附圖說明】
[0063] 本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過結(jié)合附圖給出的優(yōu)選實(shí)施方案的W 下描述變得明顯，其中：
[0064] 圖1示出了通過由實(shí)施例3制備的Ξ甲娃烷基胺衍生物的熱重分析所獲得的結(jié)果。
[0065] 圖2示出了通過由實(shí)施例4制備的Ξ甲娃烷基胺衍生物的熱重分析所獲得的結(jié)果。
[0066] 圖3示出了通過由實(shí)施例4制備的Ξ甲娃烷基胺衍生物的蒸氣壓測(cè)量所獲得的結(jié) 果。
[0067]圖4示出了由實(shí)施例4進(jìn)行的用于沉積含娃薄膜的方法。
[006引圖5示出了通過使用楠圓偏光儀(橫坐標(biāo):波數(shù)(cm-i))分析由實(shí)施例5制造的含娃 薄膜的膜厚度所獲得的結(jié)果。
[0069] 圖6示出了通過由實(shí)施例5制造的經(jīng)沉積的含娃薄膜的紅外光譜分析所獲得的結(jié) 果。
[0070] 圖7示出了由實(shí)施例6進(jìn)行的用于沉積含娃薄膜的方法。
[0071] 圖8示出了通過由實(shí)施例6進(jìn)行的含娃薄膜的紅外光譜分析所獲得的結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0072] 下文中，將更詳細(xì)地參考W下示例性實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。然而，W下示例 性實(shí)施方案僅僅借助實(shí)施例描述本發(fā)明，但不限于此。
[0073] W下實(shí)施例的所有化合物在無(wú)水和惰性氣氛下使用手套箱或Schlenk管進(jìn)行操 作，產(chǎn)品通過1h核磁共振（醒R，400MHz叫1^3扣61(1，811圳1?5')、熱重分析（了64，1^81-11， LINSEIS)和氣相色譜(GC，7890A，Agilent Technologies)分析，經(jīng)沉積的薄膜的厚度通過 楠圓偏光儀(M2000D，Woollam)測(cè)量，并且所述膜的組分通過紅外光譜（IFS66V/S&Hyperion 3000，B;ruker OpUks)和俄歇電子光譜儀(Microlab 350 Jhermo Electron)分析。
[0074] [實(shí)施例1 ]四甲基二娃氮燒的合成
[00巧]將80g(0.84mol)氯代二甲基硅烷(C出)2Si肥1和400ml正己燒放入1000ml火焰干燥 的Schl enk燒瓶中并且在無(wú)水和惰性氣氛下攬拌，并冷卻至-30 °C的溫度。向其中緩慢添加 72g(4.23mol)氨(N曲）同時(shí)將溫度維持在-30°C。在添加完成之后，使反應(yīng)溶液的溫度緩慢 升至室溫，并且將反應(yīng)溶液在室溫下攬拌6小時(shí)。過濾反應(yīng)溶液之后，除去通過過濾獲得的 白色錠鹽（NH4C1)固體W得到濾液，并且在減壓下除去濾液中的溶劑W得到50.73g (0.38mol)的四甲基二娃氮燒（（（C出)2SiH)2NH)，產(chǎn)率為90%。
[0076] 1h NMR(C6D6中）：80.09((1，12山歴化51((：出）2))2,4.66(111，2山歴化81((：出）2))2);沸 點(diǎn) 99〇C
[0077] [實(shí)施例2]雙-四甲基甲娃烷基二氯甲娃烷基胺的合成
[007引將40g(0.30mol)通過上述實(shí)施例1合成的四甲基二娃氮燒（（（C出）2SiH)2NH)和 100ml有機(jī)溶劑(正己燒)放入2000ml火焰干燥的燒瓶中并且在無(wú)水和惰性氣氛下攬拌，并 且緩慢添加92.85g(0.30mol )2.29M正下基裡(n-C祖9Li)己燒（C抽14)溶液同時(shí)將溫度維持 在-15°C。在添加完成之后，使反應(yīng)溶液的溫度緩慢升至室溫，并且將反應(yīng)溶液攬拌6小時(shí)， 并向其中添加150ml四氨巧喃(0侶出)2)。向所述反應(yīng)溶液中緩慢添加4.47邑(0.3311101片氯 硅烷（SiHCl3)同時(shí)將溫度維持在-20°C。在添加完成之后，使反應(yīng)溶液的溫度緩慢升至25 °C，并將反應(yīng)溶液攬拌8小時(shí)同時(shí)將溫度維持在25 °C。在反應(yīng)完成之后，過濾反應(yīng)混合物，并 且除去通過過濾得到的白色固體W獲得濾液，并且在減壓下除去濾液中的溶劑W獲得 55.75g(0.24mol)雙-四甲基甲娃烷基二氯甲娃烷基胺（（（C出）2HSi)2NSiHCl2)，產(chǎn)率為 80%。
[0079] 1h-醒R(C606中）：δΟ. 17(d，12H，（（CH3)2HSi )2NSiHCl2))，4.64(m，2H，（（CH3)2HSi) 2NSi 肥 l2)，6.09(s，lH，（（CH3)2HSi)2NSiWl2).
[0080] [實(shí)施例3]雙-二甲基甲娃烷基甲娃烷基胺的合成
[0081 ] 將55.7g(0.24mol)通過上述實(shí)施例2合成的雙-四甲基甲娃烷基二氯甲娃烷基胺 (((C曲)2HSi)2NSiHCl2)和200ml有機(jī)溶劑(THF)放入2000ml火焰干燥的燒瓶中并且在無(wú)水 和惰性氣氛下攬拌，并冷卻至-15°C的溫度。向其中緩慢添加4.77g(0.60mol)氨化裡化iH) 同時(shí)將溫度維持在-15°C。在添加完成之后，使反應(yīng)溶液的溫度緩慢升至65°C并將反應(yīng)溶液 攬拌12小時(shí)。在過濾反應(yīng)溶液之后，除去通過過濾得到的白色固體W獲得濾液。通過減壓蒸 饋在減壓下除去濾液中的溶劑W獲得25.50g(0.16mol)雙-二甲基甲娃烷基甲娃烷基胺 (((CH3)2服i)2NSi出），產(chǎn)率為65%。
[0082] 1h-醒R (C6〇6 中）：δ0.16 (d，12H，（（（ C曲）2冊(cè)i) 2NS i曲）），4.49 (S，3H，（（（ C曲）2冊(cè) i) 2NSi出）），4.69(m，2H，（（（C出）抽Si)2NSi出））；沸點(diǎn)115~120°C;GC分析結(jié)果>99%.
[0083] [實(shí)施例4]Ξ-二甲基甲娃烷基胺的合成
[0084] 將40g(0.30mol)通過上述實(shí)施例1合成的四甲基二娃氮燒（（（C出）2SiH)2NH)和 100ml有機(jī)溶劑(正己燒)放入2000ml火焰干燥的燒瓶中并且在無(wú)水和惰性氣氛下攬拌，并 緩慢添加92.85g(0.30mol)2.29M正下基裡(n-C4曲Li)己燒(C姐14)溶液同時(shí)將溫度維持在- 15°C。在添加完成之后，使反應(yīng)溶液的溫度緩慢升至室溫，并且將反應(yīng)溶液攬拌6小時(shí)，并且 向其中添加150ml四氨巧喃(0侶出)2)。向所述反應(yīng)溶液中緩慢添加31.22g(0.33mol)氯代 二甲基硅烷（（C出)2Si肥1)同時(shí)將溫度維持在-20°C。在添加完成之后，將反應(yīng)溶液的溫度緩 慢升至25°C并且將反應(yīng)溶液攬拌8小時(shí)同時(shí)將溫度維持在25°C。在反應(yīng)完成之后，過濾反應(yīng) 混合物，并且除去通過過濾得到的白色固體W獲得濾液，并且在減壓下除去濾液中的溶劑 W獲得45.96g(0.24mol)S-二甲基甲娃烷基胺（（（C出)2服i)3N)，產(chǎn)率為80%。
[0085] 1h-NMR(C6D6中）：S0.21(d，18H，（（（Ol3)2HSi)3N)，4.73(s，3H，（（（ai3)2HSi)3N);2); 沸點(diǎn)152 °C ; GC分析結(jié)果>99.5 % .
[0086] [實(shí)施例5]通過等離子體增強(qiáng)原子層沉積(PEALD)使用Ξ甲娃烷基胺衍生物沉積 二氧化娃膜
[0087] 在一般等離子體增強(qiáng)原子層沉積(PEALD)設(shè)備中使用已知PEALD方法通過使用根 據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3和4的Ξ甲娃烷基胺衍生物作為用于形成二氧化娃膜的組合物進(jìn)行成 膜評(píng)估。使用娃基底作為基底，使用具有等離子體的氧作為反應(yīng)氣體，并且使用作為惰性氣 體的氣氣用于清除。下文中，圖4和表1特別地示出用于沉積二氧化娃薄膜的方法。
[0088] 表 1
[0089] [表U
[0090] 二氧化娃薄膜的沉積條件
[0091]
[0092] 經(jīng)沉積的薄膜的厚度通過楠圓偏光儀進(jìn)行測(cè)量，并且Si化薄膜的形成通過紅外光 譜儀進(jìn)行分析。圖5示出了通過楠圓偏光儀分析所得的膜的厚度。確認(rèn)了通過使用雙-二甲 基甲娃烷基甲娃烷基胺化合物沉積的薄膜的厚度為50.5A并且通過使用二甲基甲硅烷 基胺化合物沉積的薄膜的厚度為65.8 乂。確定了運(yùn)些薄膜能夠有效地用于需要高沉積速 率的所有二氧化娃薄膜應(yīng)用領(lǐng)域中。圖6示出了經(jīng)沉積的薄膜的紅外光譜分析。示出了所有 薄膜作為二氧化娃薄膜形成，并且沒有觀察到雜質(zhì)峰，如C-H、Si-〇H。
[0093] 也就是說，確認(rèn)了通過本發(fā)明制備的新Ξ甲娃烷基胺衍生物在通過等離子體增強(qiáng) 原子層沉積(PEALD)形成具有高沉積速率的高純度二氧化娃薄膜中具有高的實(shí)用價(jià)值。
[0094] [比較例]通過等離子體增強(qiáng)原子層沉積(PEALD)使用已知的Ξ甲娃烷基胺衍生物 沉積二氧化娃膜
[00M]在與上述實(shí)施例5所操作的相同的沉積條件下通過使用已知的PEALD方法進(jìn)行比 較例的成膜評(píng)估，不同之處在于使用W下表2中所示的已知的Ξ甲娃烷基胺衍生物，然后， 通過與上述實(shí)施例5所操作的相同的分析方法和條件分析經(jīng)沉積的薄膜，并且獲得其分析 結(jié)果。下文中，圖4和表2特別地示出了用于沉積二氧化娃薄膜的方法。
[0096] 顯示出薄膜的厚度范圍為211至35.5A，運(yùn)示出了與實(shí)施例3和4的S甲娃烷基 胺衍生物相比較低的沉積速率，并且所有薄膜作為二氧化娃膜形成。
[0097] 表 2 [009引[表 2]
[0099]二氧化娃薄膜的沉積條件
[0100]
[0101] [實(shí)施例6]通過等離子體增強(qiáng)原子層沉積(PEALD)使用Ξ甲娃烷基胺衍生物沉積 氮化娃膜
[0102] 在一般等離子體增強(qiáng)原子層沉積(PEALD)設(shè)備中使用已知PEALD方法通過使用根 據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的Ξ甲娃烷基胺衍生物作為用于形成氮化娃膜的組合物進(jìn)行成膜評(píng) 估。使用娃基底作為基底，使用具有等離子體的氮作為反應(yīng)氣體，并且使用相同的氮?dú)庥糜?清除。下文中，圖7和表3特別地示出了用于使氮化娃薄膜沉積的方法。
[0103] 表3
[0104] [表 3]
[0105] 氮化娃薄膜的沉積條件
[0106]
[0107] 經(jīng)沉積的薄膜的厚度通過楠圓偏光儀進(jìn)行測(cè)量，并且SiN薄膜的形成和薄膜的組 分通過紅外光譜儀和俄歇電子光譜儀進(jìn)行分析。在平板晶片上的500次循環(huán)中，薄膜的厚度 為巧0.1 A々
[0108] 另外，如圖8所示，示出了所有經(jīng)沉積的薄膜作為氮化娃膜形成，并且觀察到包含 少量的例如N-H、S i -H的鍵。
[0109] 另外，經(jīng)沉積的薄膜的蝕刻速率通過使用緩沖氧化物蝕刻劑(B0E)溶液(300:1)進(jìn) 行確定。經(jīng)沉積的氮化娃薄膜化0.04A/#的速率被蝕刻，而作為比較樣品的通過在1000 °c下的熱解沉積方法沉積的二氧化娃薄膜(熱氧化物）W0.34A/辛少的速率被蝕刻，并且使 用二氯硅烷通過在770 °C下的低壓化學(xué)氣相沉積化PCVD)所沉積的氮化娃薄膜W 0.021/穢的速率被蝕刻。
[0110] 也就是說，確認(rèn)了通過本發(fā)明制備的新Ξ甲娃烷基胺衍生物在通過等離子體增強(qiáng) 原子層沉積(PEALD)形成具有高沉積速率和優(yōu)良抗蝕刻性的高純度氮化娃薄膜中具有高的 實(shí)用價(jià)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種由以下化學(xué)式1表示的三甲硅烷基胺衍生物： [化學(xué)式1]在化學(xué)式1中， R1和R2各自獨(dú)立地為氫、鹵素或(Cl-C3)烷基。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三甲硅烷基胺衍生物，其中R1和R2兩者為氫、??素或甲基。 1枏抿切未Il悪龍1所怵的二甲硅梡甚胳析Φ物.由所怵仆堂忒1洗白WT仆合@4. 一種用于制備由以下化學(xué)式1表示的三甲硅烷基胺衍生物的方法，包括： 通過在由以下化學(xué)式2表示的堿或(C1-C7)烷基鋰的存在下使由以下化學(xué)式3表示的化 合物與由以下化學(xué)式4表示的化合物反應(yīng)制備所述由以下化學(xué)式1表示的三甲硅烷基胺衍 生物： [化學(xué)式1][化學(xué)式2] N(R3)(R4)(Rs) [化學(xué)式3]在化學(xué)式1至4中， R1和R2各自獨(dú)立地為氫、鹵素或(C1-C3)烷基，排除其中R1和R 2兩者均為甲基的情況； R3至R5各自獨(dú)立地為(Cl-C7)烷基，并且 X1是鹵素。5. -種用于制備由以下化學(xué)式1表示的三甲硅烷基胺衍生物的方法，所述方法包括： 通過使金屬氫化物與由以下化學(xué)式5表示的化合物反應(yīng)制備所述由以下化學(xué)式1表示 的三甲硅烷基胺衍生物： [化學(xué)式1]在化學(xué)式1或5中， R1和R2各自獨(dú)立地為氫、鹵素或(C1-C3)烷基，排除其中R1和R 2兩者均為甲基的情況;并 且 X2或X3各自獨(dú)立地為氫或鹵素。6. -種用于沉積含硅薄膜的組合物，包含根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的三甲硅烷 基胺衍生物。7. -種用于通過使用根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于沉積含硅薄膜的組合物制造含硅薄膜 的方法。8. -種通過使用根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于沉積含硅薄膜的組合物制造的含硅薄膜。
【文檔編號(hào)】C07F7/10GK106029680SQ201580009063
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年1月8日
【發(fā)明人】張世珍, 李相道, 金宗炫, 金成基, 金度延, 楊炳日, 昔壯衒, 李相益, 金銘云
【申請(qǐng)人】Dnf有限公司