專利名稱：化學(xué)氣相沉積用原料及使用了該原料的含硅薄膜形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有具有特定結(jié)構(gòu)的有機(jī)含硅化合物的化學(xué)氣相沉積用原料以及使用了該原料的通過化學(xué)氣相沉積法來形成含硅薄膜的方法。
背景技術(shù)：
含硅薄膜被用作電容器膜、門極膜、阻擋膜、門極絕緣膜等電子部件的電子構(gòu)件或光波導(dǎo)、光開關(guān)、光放大器等光通信用設(shè)備的光學(xué)構(gòu)件。近年來，伴隨著電子設(shè)備的高集成化、高密度化，上述電子構(gòu)件和光學(xué)構(gòu)件存在微細(xì)化的傾向。在這樣的狀況下，要求含硅薄膜更加薄。按照這樣的要求，使用氮化硅薄膜來代替以往的氧化硅薄膜。作為上述含硅薄膜的形成方法，可列舉出涂布熱分解法、溶膠凝膠法、Chemical Vapor Deposition法(化學(xué)氣相沉積法，以下稱為CVD法)或Atomic Layer Deposition 法(原子層沉積法，以下稱為ALD法)等，由于具有組成控制性、階梯覆蓋性優(yōu)異、適于批量生產(chǎn)、能夠?qū)崿F(xiàn)混合集成等很多優(yōu)點(diǎn)，所以CVD法、ALD法等使前體氣化后使用的方法是最合適的薄膜形成方法。作為上述CVD法或ALD法的前體，以往一般使用二氯硅烷或六氯二硅烷等無機(jī)系氯硅烷類。但是，在該方法中，需要在700 900°C這樣的高溫下進(jìn)行成膜。因此，存在無法用于金屬布線后等不能升高晶片溫度那樣的工序中的問題。此外，還存在較淺擴(kuò)散層內(nèi)的雜質(zhì)因熱而深度擴(kuò)散、電子構(gòu)件的尺寸的微細(xì)化變得困難的問題。為了解決這些問題，正在研究使用了在無機(jī)系氯硅烷類中引入了有機(jī)基團(tuán)的前體的低溫下的成膜技術(shù)。例如，專利文獻(xiàn)1中公開了使用SiH2(NH(C4H9))2(Bis tertial butyl amino si lane =BTBAS)作為前體并通過CVD法來形成Si3N4膜的技術(shù)。此外，專利文獻(xiàn)2 中公開了使用 SiCl (N (C2H5)2) 3、SiCl (NH (C2H5)) 3、SiH2 (N (C3H7) 2)2 或si (n(ch3)2)4作為前體的成膜技術(shù)。但是，專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2中公開的技術(shù)是成膜溫度為600 800°C下的成膜技術(shù)，不能說實(shí)現(xiàn)了成膜溫度的充分的低溫化?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 美國專利申請公開第2006/121746號說明書專利文獻(xiàn)2 中國專利申請公開第1834^8A號說明書

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的課題本發(fā)明要解決的課題在于，提供一種含有能夠在300 500°C這樣的低溫下成膜、 進(jìn)而提供反應(yīng)性良好的工藝的有機(jī)含硅化合物的化學(xué)氣相沉積用原料。用于解決課題的手段本發(fā)明者們重復(fù)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含有具有特定結(jié)構(gòu)的有機(jī)含硅化合物而成的化學(xué)氣相沉積用原料能夠解決上述課題，從而達(dá)成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明提供一種化學(xué)氣相沉積用原料，其含有HSiCl (NR1R2) (NR3R4) (R\R3表示碳原子數(shù)為1 4的烷基或氫，R2、R4表示碳原子數(shù)為1 4的烷基)表示的有機(jī)含硅化合物。此外，本發(fā)明提供一種通過化學(xué)氣相沉積法來形成含硅薄膜的方法，其使用了上述化學(xué)氣相沉積用原料。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種含有能夠在300 500°C這樣的低溫下成膜、進(jìn)而提供反應(yīng)性良好的工藝的有機(jī)含硅化合物的化學(xué)氣相沉積用原料。


圖1是評價例2中測得的化合物No. 8的在室溫下吹入NH3氣前后的FT-IR光譜圖。圖2是評價例2中測得的化合物No. 8的在200°C下吹入NH3氣前后的FTHR光譜圖。圖3是評價例2中測得的比較化合物No. 1的在室溫及200°C下吹入NH3氣前后的 FTHR光譜圖。圖4是評價例3中在Si晶片上在700°C下對在室溫下吹入NH3氣后的化合物No. 8 進(jìn)行燒成時的FTHR光譜圖。圖5是表示本發(fā)明的薄膜形成方法中使用的ALD裝置的一個例子的概略圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積用原料含有通式HSiCl (NR1R2) (NR3R4) (R\R3表示碳原子數(shù)為1 4的烷基或氫，R2、R4表示碳原子數(shù)為1 4的烷基)表示的有機(jī)含硅化合物作為薄膜的前體，可以用于形成含有硅原子的氧化硅、氮化硅、碳化氮化硅、硅與其它金屬元素的復(fù)合氧化物等的薄膜。特別適合作為用于氮化硅薄膜的低溫成膜的化學(xué)氣相沉積用原料。 另外，本發(fā)明中，化學(xué)氣相沉積用原料只要沒有特別的區(qū)別，表示CVD用原料或ALD用原料這兩者。上述有機(jī)含硅化合物的特征在于，具有與硅鍵合的氫、氯及氨基。利用該有機(jī)含硅化合物所具有的氯，反應(yīng)性提高，成膜速度也提高。進(jìn)而，由于有機(jī)含硅化合物還具有氨基， 所以能夠?qū)崿F(xiàn)低溫成膜。作為上述通式中的R1及R2表示的碳原子數(shù)為1 4的烷基，可列舉出甲基、乙基、 丙基、2-丙基、丁基、2- 丁基、異丁基、叔丁基等。上述通式中所含的R1及R3彼此可以相同也可以不同。關(guān)于R2及R4也同樣。作為上述通式表示的有機(jī)含硅化合物，具體可列舉出下述化合物No. 1 No. 14。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)氣相沉積用原料，其含有HSiCl (NR1R2) (NR3R4)表示的有機(jī)含硅化合物，其中，R1、R3表示碳原子數(shù)為1 4的烷基或氫，R2、R4表示碳原子數(shù)為1 4的烷基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積用原料，其是通過化學(xué)氣相沉積法在基體上形成氮化硅薄膜的原料。
3.—種通過化學(xué)氣相沉積法來形成含硅薄膜的方法，其使用了權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積用原料。
4.一種通過化學(xué)氣相沉積法來形成氮化硅薄膜的方法，其使用了權(quán)利要求2所述的化學(xué)氣相沉積用原料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種化學(xué)氣相沉積用原料，其特征在于，其含有HSiCl(NR1R2)(NR3R4)(R1、R3表示碳原子數(shù)為1～4的烷基或氫，R2、R4表示碳原子數(shù)為1～4的烷基)表示的有機(jī)含硅化合物，可以特別適合用作通過化學(xué)氣相沉積法在基體上形成氮化硅薄膜的原料。使用本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積用原料時，能夠在300～500℃這樣的低溫下實(shí)現(xiàn)成膜。
文檔編號C07F7/12GK102282291SQ201080004703
公開日2011年12月14日 申請日期2010年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者上山潤二, 佐藤宏樹, 齋藤昭夫, 水尾克英 申請人:株式會社艾迪科