用于薄膜沉积的有机锡化合物和用该化合物形成含锡薄膜的方法技术

根据本发明专利技术的实施方案，一种有机锡化合物由以下化学式1表示：[化学式1]在化学式1中，L1和L2各自独立地选自具有1至10个碳原子的烷氧基和具有1至10个碳原子的烷基氨基，R1是具有6至8个碳原子的取代或未取代的芳基，并且R2选自具有1至4个碳原子的取代或未取代的直链烷基、具有3至4个碳原子的支链烷基、具有3至6个碳原子的环烷基和具有2至4个碳原子的烯丙基。。。

【技术实现步骤摘要】
用于薄膜沉积的有机锡化合物和用该化合物形成含锡薄膜的方法
相关申请的交叉引用本申请要求于2021年6月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10
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2021
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0078817的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用并入本文。


本专利技术涉及一种有机锡化合物和用于使用该化合物形成含锡薄膜的方法，更特别是涉及用作薄膜沉积前体的有机锡化合物和用于使用该化合物形成含锡薄膜的方法。

技术介绍

[0001]由于电子技术的发展，各种电子设备中使用的电子元件的小型化和轻量化正在迅速发展，并且根据电子元件的高速和低功耗需要，要嵌入的半导体元件也要求具有高运行速度、低驱动电压等。对应于这些需求，已经开发了各种能够形成微电路的光刻工艺，以生产用于下一代半导体器件的纳米级半导体元件。
[0002]例如，由于极紫外(EUV)光刻工艺使用波长为13.5nm的极紫外线作为光源，因此可以在面积有限的晶片上轻松实现极精细的电路，使得其作为半导体器件的下一代光刻工艺成为焦点。
[0003]同时，为了制造微电子元件，通过各种物理和化学气相沉积方法形成金属薄膜、金属氧化物薄膜、金属氮化物薄膜等。通常，使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺或原子层沉积(ALD)工艺形成含有金属的薄膜。与MOCVD工艺相比，由于ALD工艺进行自限反应，因此其具有优异的台阶覆盖率，并且由于其是相对低温的工艺，因此可以避免因热扩散而导致的元件性能劣化。
[0004]如上所述，薄膜是通过沉积金属前体材料形成的，它应该满足各种物理特性，例如合适且稳健的热稳定性、高反应性、蒸气压、长期稳定性等，以便容易制造微电子元件。然而，对于能够在微型化的三维结构中形成厚度均匀的薄膜的合适金属前体的开发来说，该薄膜仍存在不足。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的是提供一种有机锡化合物，其适用于薄膜生长，具有稳健的热稳定性，室温下以液态存在，同时具有高蒸气压，从而其易于储存和处理。本专利技术的另一个目的是提供一种用于薄膜沉积的前体组合物，其能够使用有机锡化合物提供优异的物理性能。本专利技术的又一目的是提供一种使用用于薄膜沉积的前体组合物来沉积优质薄膜的薄膜形成方法。
[0006]本专利技术的其他目的将从以下详细描述中变得更加明显。
[0007]根据本专利技术的一个实施方案的有机锡化合物可以由化学式1表示。
[0008][化学式1][0009]在化学式1中，L1和L2各自独立地选自具有1至10个碳原子的烷氧基和具有1至10个碳原子的烷基氨基，R1是具有6至8个碳原子的取代或未取代的芳基，并且R2选自具有1至4个碳原子的取代或未取代的直链烷基、具有3至4个碳原子的支链烷基、具有3至6个碳原子的环烷基和具有2至4个碳原子的烯丙基。例如，L1和L2可以各自为
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N(R
11
)(R
12
)，并且R
11
和R
12
可以各自为具有1至3个碳原子的直链烷基。
[0010]本专利技术提供了一种用于沉积含锡薄膜的前体组合物，并且根据本专利技术一实施方案的用于沉积含锡薄膜的前体组合物包含由上述化学式1表示的有机锡化合物。
[0011]根据本专利技术一实施方案的用于形成含锡薄膜的方法包含通过使用由上述化学式1表示的有机锡化合物作为前体，通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺或原子层沉积法(ALD)工艺在衬底上沉积薄膜。
[0012]根据本专利技术一实施方案的有机锡化合物具有优异的热稳定性，因在室温下以液态存在而易于储存和处理，并且由于其高挥发性而具有有利于应用于薄膜形成过程的优点。此外，根据本专利技术的有机锡化合物具有优异的反应性，使得在形成薄膜时能够以较快的生长速率形成优质的锡薄膜。进一步地，根据本专利技术的有机锡化合物可以有效减少沉积过程中的残留量，并且可以形成厚度均匀的锡薄膜。
[0013]因此，使用包含根据本专利技术的有机锡化合物作为前体的组合物，通过原子层沉积工艺或金属有机化学气相沉积工艺可以在衬底上稳定地形成优质的锡薄膜。
[0014]由于本专利技术的上述效果，根据本专利技术的有机锡化合物用作前体以能够在微细化的三维结构的表面上形成厚度均匀的薄膜，并且可以进一步有助于纳米级半导体元件的制造。
附图说明
[0015]本专利技术的上述和其他方面、特征和其他优点将从以下结合附图进行的详细描述中得到更清楚的理解，其中：图1是示出根据实施例1的化合物的核磁共振分析(1HNMR)的结果的图图2A是示出根据实施例1的化合物的热重分析(TGA)的结果的图；图2B是示出根据比较例1的化合物的热重分析(TGA)的结果的图；图3A是示出根据实施例1的化合物的差示扫描量热法(DSC)的结果的图；以及图3B是示出根据比较例1的化合物的差示扫描量热法(DSC)的结果的图。
具体实施方式
[0016]本专利技术的优点和特征以及实现它们的方法将参照稍后结合附图详细描述的实施方案变得显见。然而，本专利技术不限于以下公开的实施方案，而是将以各种不同的形式实施，提供本实施方案仅是为了使本专利技术的公开完整，并且为了将本专利技术的范围完全告知于本发
明所属
的普通技术人员，并且本专利技术仅以权利要求的范围为准。
[0017]在描述本专利技术时，如果确定相关已知技术的详细描述可能不必要地模糊本专利技术的主旨，则将省略其详细描述。当使用本专利技术中提到的“包括”、“具有”、“组成”等时，除非使用“仅”，否则可以添加其他部分。当组分以单数表示时，除非另有明确说明，否则包括复数的情况。
[0018]在解释组分时，即使没有单独的明确描述，也被解释为包括误差范围。
[0019]在整个本说明书中，术语“室温”意指15至30℃的温度。
[0020]在整个本说明书中，术语“未取代”意指不具有取代基，或具有被选自以下一种取代的氢原子：作为同位素的轻氢、氘和氚。
[0021]在整个本说明书中，术语“取代”意指原始化合物的氢原子或一些原子团被取代基取代。例如，取代基可以选自以下项：具有1至10个碳原子的烷基、具有2至12个碳原子的烯基、具有2至12个碳原子的炔基、具有3至12个碳原子的炔基、具有3至12个碳原子的环烷基、具有2至12个碳原子的杂环烷基、具有6至20个碳原子的芳基、具有1至12个碳原子的烷氧基、具有1至12个碳原子的烷基氨基、具有1至12个碳原子的卤代烷基、氰基、卤素基、羧基、羟基、羰基、胺基、硝基及其组合，但不限于此。
[0022]在整个本说明书，术语“烷基”包括具有1至6个碳原子的直链烷基和具有3至6个碳原子的支链烷基。例如，烷基可以包括甲基、乙基、正丙基(n
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Pr)、异丙基(i
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Pr)、正丁基(n
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Bu)、叔丁基(t
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Bu)、异丁基(i
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Bu)、仲丁基(s
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Bu)、正戊基、叔戊基、异戊基，仲戊基、新戊基、3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由以下化学式1表示的有机锡化合物：[化学式1]在化学式1中，L1和L2各自独立地选自具有1至10个碳原子的烷氧基和具有1至10个碳原子的烷基氨基，R1是具有6至8个碳原子的取代或未取代的芳基，并且R2选自具有1至4个碳原子的取代或未取代的直链烷基、具有3至4个碳原子的支链烷基、具有3至6个碳原子的环烷基和具有2至4个碳原子的烯丙基。2.根据权利要求1所述的有机锡化合物，其中L1和L2各自独立地选自
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N(R
11
)(R
12
)或
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OR
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，并且R
11
、R
12
和R
13
各自独立地为具有1至6个碳原子的直链烷基或具有3至6个碳原子的支链烷基。3.根据权利要求2所述的有机锡化合物，其中L1和L2各自为
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N(R
11
)(R
12
)，并且R
11
和R
12
各自为具有1至3个碳原子的直链烷基。4.根据权利要求3所述的有机锡化合物，其中所述有机锡化合物由以下化学式2或以下化学式3表示：[化学式2][化学式3]5.根据权利要求1所述的有机锡化合物，其中所述有机锡...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈樟根，池成俊，李太荣，金信范，白善英，林泰焕，李东均，李尙炫，千寿弼，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：