有机氨基硅烷前体和包含该前体的沉积膜的方法_3

文档序号:8354265阅读:来源:国知局
自具有两个硅原子和 至少一个氮原子的四元、五元或六元环的环; c. 用惰性气体吹扫所述ALD反应器; d. 在所述ALD反应器中提供等离子体含氮源; e. 用惰性气体吹扫所述ALD反应器;和其中重复步骤b至e直到获得期望的含硅膜厚 度。
13. 权利要求10-12任一项所述的方法,其中所述含硅膜选自氮化硅和碳氮化硅。
14. 根据权利要求10-13任一项所述的方法,其中所述含氮源选自氨、肼、单烷基肼、二 烷基肼、氮、氮/氢、氨等离子体、氮等离子体、氮/氩等离子体、氮/氦等离子体、氮/氢等 离子体、有机胺、有机胺等离子体及其混合物。
15. -种在衬底上形成氧化硅或碳掺杂的氧化硅膜的方法,其包括: 使含氧源与包含至少一种包含由下式A-E之一表示的化合物的有机氨基硅烷的前体 在气相沉积中反应以在所述衬底上形成膜:
其中R1选自直链或支链C ^Cltl烷基、直链或支链C 3-C1(l烯基、直链或支链C 3-C1(l炔基、 C3-Cltl环烷基、和C 5-C1(l芳基;其中R 2选自氢、直链或支链C ^Cltl烷基、直链或支链C 3-Cjt 基、直链或支链C3-Cltl炔基、C 3-C1(l环烷基、和C 5-C1(l芳基,R 3和R4各自独立地选自直链或支 链C1-Cltl亚烷基、直链或支链C 3-C6亚烯基、直链或支链C 3-C6亚炔基、C 3-C1(l亚环烷基、C 3-C1Q 亚杂环烷基、C5-Cltl亚芳基、和C 5-C1(l亚杂芳基;式A中的η等于1或2;式A中的m等于O、 1、2或3;式E中的p和q等于1或2;且任选其中式D中的R 3形成选自具有两个硅原子和 至少一个氮原子的四元、五元或六元环的环。
16. 根据权利要求15的方法,其中所述气相沉积为选自化学气相沉积、低压气相沉积、 等离子体增强化学气相沉积、循环化学气相沉积、等离子体增强循环化学气相沉积、原子层 沉积和等离子体增强原子层沉积中的至少一种。
17. 根据权利要求15或16所述的方法,其中所述反应步骤在200°C或更低的温度下、 优选在l〇〇°C或更低的温度下、并更优选在50°C或更低的温度下进行。
18. -种在衬底上形成氧化硅或碳掺杂的氧化硅膜的方法,其包括: 通过气相沉积从包含至少一种有机氨基硅烷前体和至少一种含氧源的组合物在所述 衬底上形成膜,所述有机氨基硅烷前体包含由下式A-E之一表示的化合物:
其中R1选自直链或支链C ^Cltl烷基、直链或支链C 3-C1(l烯基、直链或支链C 3-C1(l炔基、 C3-Cltl环烷基、和C 5-C1(l芳基;其中R 2选自氢、直链或支链C ^Cltl烷基、直链或支链C 3-Cjt 基、直链或支链C3-Cltl炔基、C 3-C1(l环烷基、和C 5-C1(l芳基,R 3和R4各自独立地选自直链或支 链C1-Cltl亚烷基、直链或支链C 3-C6亚烯基、直链或支链C 3-C6亚炔基、C 3-C1(l亚环烷基、C 3-C1Q 亚杂环烷基、C5-Cltl亚芳基、和C 5-C1(l亚杂芳基;式A中的η等于1或2;式A中的m等于O、 1、2或3;式E中的p和q等于1或2;且任选其中式D中的R 3形成选自具有两个硅原子和 至少一个氮原子的四元、五元或六元环的环; 其中所述气相沉积为选自化学气相沉积、低压气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、 循环化学气相沉积、等离子体增强循环化学气相沉积、原子层沉积和等离子体增强原子层 沉积中的至少一种。
19. 根据权利要求18所述的方法,其中所述形成步骤在200°C或更低的温度下、优选在 l〇〇°C或更低的温度下、并更优选在50°C或更低的温度下进行。
20. -种在衬底上形成氧化硅或碳掺杂的氧化硅膜的方法,其包括: 向反应器中引入至少一种包含由下式A-E之一表示的化合物的有机氨基硅烷前体:
其中R1选自直链或支链C ^Cltl烷基、直链或支链C 3-C1(l烯基、直链或支链C 3-C1(l炔基、 C3-Cltl环烷基、和C 5-C1(l芳基;其中R 2选自氢、直链或支链C ^Cltl烷基、直链或支链C 3-Cjt 基、直链或支链C3-Cltl炔基、C 3-C1(l环烷基、和C 5-C1(l芳基,R 3和R4各自独立地选自直链或支 链C1-Cltl亚烷基、直链或支链C 3-C6亚烯基、直链或支链C 3-C6亚炔基、C 3-C1(l亚环烷基、C 3-C1Q 亚杂环烷基、C5-Cltl亚芳基、和C 5-C1(l亚杂芳基;式A中的η等于1或2;式A中的m等于O、 1、2或3;式E中的p和q等于1或2;且任选其中式D中的R 3形成选自具有两个硅原子和 至少一个氮原子的四元、五元或六元环的环; 向所述反应器中引入至少一种含氧源,其中所述至少一种含氧源与所述有机氨基硅烷 反应以在所述衬底上提供膜。
21.-种在衬底上形成氧化硅或碳掺杂的氧化硅膜的方法,其中所述膜具有一定厚度, 所述方法包括: a.引入至少一种包含由下式A-E之一表示的化合物的有机氨基硅烷前体:
其中R1选自直链或支链C ^Cltl烷基、直链或支链C 3-C1(l烯基、直链或支链C 3-C1(l炔基、 C3-Cltl环烷基、和C 5-C1(l芳基;其中R 2选自氢、直链或支链C ^Cltl烷基、直链或支链C 3-Cjt 基、直链或支链C3-Cltl炔基、C 3-C1(l环烷基、和C 5-C1(l芳基,R 3和R4各自独立地选自直链或支 链C1-Cltl亚烷基、直链或支链C 3-C6亚烯基、直链或支链C 3-C6亚炔基、C 3-C1(l亚环烷基、C 3-C1Q 亚杂环烷基、C5-Cltl亚芳基、和C 5-C1(l亚杂芳基;式A中的η等于1或2;式A中的m等于O、 1、2或3;式E中的p和q等于1或2;且任选其中式D中的R 3形成选自具有两个硅原子和 至少一个氮原子的四元、五元或六元环的环; b. 将所述至少一种有机氨基硅烷前体化学吸附到所述衬底上; c. 使用吹扫气体吹扫掉未反应的所述至少一种有机氨基硅烷前体; d. 将含氧源提供至所述加热的衬底上的有机氨基硅烷前体以与所吸附的至少一种有 机氨基硅烷前体反应;和 e. 任选地吹扫掉任何未反应的含氧源。
22. 根据权利要求21的方法,其中重复步骤a到d和任选的步骤e直到形成所述的膜 厚度。
23. 根据权利要求21或22所述的方法,其中所述化学吸附步骤在200°C或更低的温度 下、优选在l〇〇°C或更低的温度下、并更优选在50°C或更低的温度下进行。
24. 权利要求21-23任一项所述的方法,其是原子层沉积工艺或等离子体增强循环化 学气相沉积工艺。
25. -种使用选自ALD或循环CVD的沉积方法形成含硅膜的方法,所述方法包括以下步 骤: a.将衬底置于被加热到从大约环境温度到大约700°C的范围的一个或多个温度下的 反应器中; b. 引入至少一种包含由下式A-E之一表示的化合物的有机氨基硅烷前体:
其中R1选自直链或支链C ^Cltl烷基、直链或支链C 3-C1(l烯基、直链或支链C 3-C1(l炔基、 C3-Cltl环烷基、和C 5-C1(l芳基;其中R 2选自氢、直链或支链C ^Cltl烷基、直链或支链C 3-Cjt 基、直链或支链C3-Cltl炔基、C 3-C1(l环烷基、和C 5-C1(l芳基,R 3和R4各自独立地选自直链或支 链C1-Cltl亚烷基、直链或支链C 3-C6亚烯基、直链或支链C 3-C6亚炔基、C 3-C1(l亚环烷基、C 3-C1Q 亚杂环烷基、C5-Cltl亚芳基、和C 5-C1(l亚杂芳基;式A中的η等于1或2;式A中的m等于O、 1、2或3;式E中的p和q等于1或2;且任选其中式D中的R 3形成选自具有两个硅原子和 至少一个氮原子的四元、五元或六元环的环; c. 任选地使用吹扫气体吹扫掉未反应的所述至少一种有机氨基硅烷前体; d. 向所述反应器中提供还原剂以至少部分地与所吸附的有机氨基硅烷反应;和 e. 任选地吹扫掉任何未反应的还原剂,其中重复步骤b到e直到获得期望的厚度。
26. 权利要求25的方法,其
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