利用核生长阻滞的区域选择性薄膜形成方法与流程

本发明涉及一种薄膜形成方法，更具体来说，涉及一种利用核生长阻滞的区域选择性薄膜形成方法。

背景技术：

1、半导体装置的图案化是利用各种物质层的布置及光刻或蚀刻工序来实施的。然而，在过去数十年，元器件的微型化已加速，并且所要求图案尺寸已缩减至纳米(nm)水平，为了形成纳米图案，成本及时间增加。此外，要求开发出不需要实施后续工序即可得到自对准结构的选择性沉积工序。

技术实现思路

1、技术课题

2、本发明的目的在于，提供一种可根据区域进行选择的薄膜形成方法。

3、本发明的其他目的，将从以下的详细说明中变得更加清楚。

4、课题解决方案

5、根据本发明的一实施例，区域选择性薄膜形成方法，包括：核生长阻滞剂供应步骤，将核生长阻滞剂供应至置有基板的腔体内，使所述核生长阻滞剂吸附至所述基板的非生长区域；净化所述腔体内部的步骤；前驱体供应步骤，向所述腔体内供应前驱体，使所述前驱体吸附至所述基板的生长区域；净化所述腔体内部的步骤；以及薄膜形成步骤，向所述腔体内供应反应物质，使该反应材料与所述吸附的前驱体反应以形成薄膜。

6、所述核生长阻滞剂可由下列化学式1表示。

7、<化学式1>

8、

9、在<化学式1>中，n为1或2，r从氢原子、具有1至5个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基以及具有6至12个碳原子的芳基中选择。

10、所述核生长阻滞剂可由下列化学式2表示。

11、<化学式2>

12、

13、在<化学式2>中，n各自从1至5的整数中选择。

14、所述核生长阻滞剂可由下列化学式3表示。

15、<化学式3>

16、

17、在<化学式3>中，n各自从0至8的整数中选择，r1各自从具有1至10个碳原子的烷基、具有1至5个碳原子的烷氧基以及氢原子中选择，r2各自从具有1至8个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基以及具有6至12个碳原子的芳基中选择。

18、所述核生长阻滞剂可由下列化学式4表示。

19、<化学式4>

20、

21、在<化学式4>中，n各自从1至8的整数中选择，m各自从1至5的整数中选择，r1及r2各自从具有1至8个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基以及具有6至12个碳原子的芳基中选择。

22、所述核生长阻滞剂可由下列化学式5表示。

23、<化学式5>

24、

25、在<化学式5>中，n各自从1至5的整数中选择，m各自从0至8的整数中选择，r1各自从具有1至8个碳原子的烷基以及氢原子中选择，r2各自从具有1至8个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基以及具有6至12个碳原子的芳基中选择。

26、所述核生长阻滞剂可由下列化学式6表示。

27、<化学式6>

28、

29、在<化学式6>中，n各自从1至8的整数中选择，m各自从1至6的整数中选择，r1及r2各自从具有1至8个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基以及具有6至12个碳原子的芳基中选择。

30、所述核生长阻滞剂可由下列化学式7表示。

31、<化学式7>

32、

33、在<化学式7>中，n各自从0至5的整数中选择，m各自从1至5的整数中选择，r各自从具有1至10个碳原子的烷基、具有3至10个碳原子的环烷基以及具有6至12个碳原子的芳基中选择。

34、所述核生长阻滞剂可由下列化学式8表示。

35、<化学式8>

36、

37、在<化学式8>中，n各自从0至8的整数中选择，r1至r3各自为具有1至8个碳原子的烷基，r4各自从氢原子、具有1至6个碳原子的烷基以及具有1至8个碳原子的烷氧基中选择。

38、所述非生长区域可以是以一族至十三族元素中一个以上作为中心元素的含金属膜。

39、所述含金属膜可以是以包括zr、hf以及ti的四族元素中一个以上作为中心元素的含金属膜。

40、所述含金属膜可以是以包括nb及ta的五族元素中一个以上作为中心元素的含金属膜。

41、所述含金属膜可以是以包括w的六族元素中一个以上作为中心元素的含金属膜。

42、所述含金属膜可以是以包括cu的十一族元素中一个以上作为中心元素的含金属膜。

43、所述含金属膜可以是以包括a1的十三族元素中一个以上作为中心元素的含金属膜。

44、所述含金属膜可以是金属本身。

45、所述含金属膜可以是金属氧化物。

46、所述含金属膜可以是金属氮化物。

47、所述生长区域可以是以包括si、ge的十四族元素中一个以上作为中心元素的含金属膜。

48、所述生长区域可以是含硅膜。

49、所述含硅膜可以是从si、sio、sin、sicn、掺杂c的sin、以及sion中选择的一个以上。

50、所述生长区域可以是含锗膜。

51、所述前驱体可以是以包括si及ge的十四族元素中一个以上作为中心元素的有机化合物。

52、所述前驱体可由下列化学式9表示。

53、<化学式9>

54、

55、在<化学式9>中，m为包括si及ge的第十四族元素中之一，r1至r4各自从氢原子、具有1至10个碳原子的烷基、具有6至12个碳原子的芳基、具有1至10个碳原子的烷氨基、具有1至10个碳原子的二烷氨基、具有6至12个碳原子的芳氨基、具有7至13个碳原子的芳烷氨基、具有3至10个碳原子的环氨基、具有3至10个碳原子的杂环氨基、具有6至12个碳原子的杂芳氨基、具有2至10个碳原子的烷基甲硅基氨基、迭氮基以及卤素中选择。

56、所述前驱体可由下列化学式10表示。

57、<化学式10>

58、

59、在<化学式10>中，μ为包括si及ge的第十四族元素中之一，r1至r6各自从氢原子、具有1至10个碳原子的烷基、具有6至12个碳原子的芳基、具有1至10个碳原子的烷氨基、具有1至10个碳原子的二烷氨基、具有6至12个碳原子的芳氨基、具有7至13个碳原子的芳烷氨基、具有3至10个碳原子的环氨基、具有3至10个碳原子的杂环氨基、具有6至12个碳原子的杂芳氨基、具有2至10个碳原子的烷基甲硅基氨基、迭氮基以及卤素中选择。

60、所述前驱体可由下列化学式11表示。

61、<化学式11>

62、

63、在<化学式11>中，m为包括si及ge的第十四族元素中之一，r1至r5各自从氢原子、具有1至10个碳原子的烷基中选择，r6至r9各自从氢原子、具有1至10个碳原子的烷基、具有6至12个碳原子的芳基、具有1至10个碳原子的烷氨基、具有1至10个碳原子的二烷氨基、具有6至12个碳原子的芳氨基、具有7至13个碳原子的芳烷氨基、具有3至10个碳原子的环氨基、具有3至10个碳原子的杂环氨基、具有6至12个碳原子的杂芳氨基、具有2至10个碳原子的烷基甲硅基氨基、迭氮基以及卤素中选择。

64、所述前驱体可由下列化学式12表示。

65、<化学式12>

66、

67、在<化学式12>中，m为包括si及ge的第十四族元素中之一，r1至r10各自从氢原子、具有1至10个碳原子的烷基中选择，r11至r14各自从氢原子、具有1至10个碳原子的烷基、具有6至12个碳原子的芳基、具有1至10个碳原子的烷氨基、具有1至10个碳原子的二烷氨基、具有6至12个碳原子的芳氨基、具有7至13个碳原子的芳烷氨基、具有3至10个碳原子的环氨基、具有3至10个碳原子的杂环氨基、具有6至12个碳原子的杂芳氨基、具有2至10个碳原子的烷基甲硅基氨基、迭氮基以及卤素中选择。

68、所述前驱体可由下列化学式13表示。

69、<化学式13>

70、

71、在<化学式13>中，m为包括si及ge的第十四族元素中之一，r1至r6各自从氢原子、具有1至10个碳原子的烷基、具有6至12个碳原子的芳基、具有1至10个碳原子的烷氨基、具有1至10个碳原子的二烷氨基、具有6至12个碳原子的芳氨基、具有7至13个碳原子的芳烷氨基、具有3至10个碳原子的环氨基、具有3至10个碳原子的杂环氨基、具有6至12个碳原子的杂芳氨基、具有2至10个碳原子的烷基甲硅基氨基、迭氮基以及卤素中选择。

72、所述反应材料可以是o3、o2、h2o、h2o2、n2o以及nh3中一个以上。

73、所述薄膜可通过化学气相沉积法(金属有机化学气相沉积，mocvd)或原子层沉积(ald)形成。

74、发明效果

75、根据本发明的一实施例，在核生长阻滞剂吸附至非生长区域的状态下，防止后续供应的前驱体吸附至非生长区域中，由此，可防止在非生长区域形成薄膜。