本發(fā)明關(guān)于一種遮蔽化合物、利用其的薄膜形成方法、由此制造的半導(dǎo)體基板以及半導(dǎo)體器件，具體在基板上形成硅類薄膜用遮蔽區(qū)域，以減小硅類薄膜的沉積速度，并且適當?shù)亟档捅∧どL率，從而即便在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的基板上形成薄膜，也能夠大幅提高階梯覆蓋性(step?coverage)、薄膜的厚度均勻性的遮蔽化合物、利用其的薄膜形成方法以及由此制造的半導(dǎo)體基板。
背景技術(shù)：
1、內(nèi)存和非內(nèi)存半導(dǎo)體器件的集成度日益增加，隨著其結(jié)構(gòu)逐漸變得復(fù)雜，在基板上沉積多種薄膜時，階梯覆蓋性(step?coverage)的重要性在逐漸提高。
2、上述半導(dǎo)體用薄膜由氮化膜、氧化膜、金屬膜等形成，上述氮化膜有氮化硅(sin)、氮化鈦(tin)、氮化鉭(tan)等，上述氧化膜有氧化硅(sio2)、氧化鉿(hfo2)、氧化鋯(zro2)等，上述金屬膜有鉬(mo)膜、鎢(w)膜、釕(ru)膜等。
3、上述薄膜通常用作經(jīng)摻雜的半導(dǎo)體的硅層與用作層間配線材料的鋁(al)、銅(cu)等之間的防擴散膜(diffusion?barrier)。只有當在基板上沉積鎢(w)薄膜時，用作黏合層(adhesion?layer)。
4、為了使沉積于基板的薄膜獲得優(yōu)秀且均勻的物性，所形成的薄膜的高階梯覆蓋性是必不可少的。因此，使用利用表面反應(yīng)的原子層沉積(atomic?layer?deposition；ald)工藝，而非主要利用氣相反應(yīng)的化學氣相沉積(chemicalvapor?deposition；cvd)工藝，但是仍難以實現(xiàn)100％的階梯覆蓋性(step?coverage)。
5、此外，作為用于提高階梯覆蓋性的一種方法，提出了降低薄膜的生長速度的方法，但是存在的問題在于，當為了降低薄膜的生長速度而減小沉積溫度時，薄膜中的諸如碳或氯等雜質(zhì)的殘留量增加，導(dǎo)致膜質(zhì)大幅降低。
6、另外，制造出的薄膜中會殘留諸如氯化物等工序副產(chǎn)物，從而誘發(fā)諸如鋁等金屬的腐蝕，并且由于生成非揮發(fā)性副產(chǎn)物，會導(dǎo)致膜質(zhì)的劣化。
7、因此，需要開發(fā)出一種能夠形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的薄膜，并且雜質(zhì)的殘留量低，而且大幅改善階梯覆蓋性(step?coverage)和薄膜的厚度均勻性的薄膜的形成方法以及由此制造的半導(dǎo)體基板等。
8、[現(xiàn)有技術(shù)文獻]
9、[專利文獻]
10、韓國公開專利第2011-0048195號
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的問題
2、本發(fā)明旨在解決如上所述的先前技術(shù)中的問題，其的目的在于，提供一種遮蔽化合物、利用其的薄膜形成方法以及由此制造的半導(dǎo)體基板，在基板上形成硅類薄膜用遮蔽區(qū)域，以減小硅類薄膜的沉積速度，并且適當?shù)亟档捅∧どL率，從而即便在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的基板上形成薄膜，也能夠大幅提高階梯覆蓋性和薄膜的厚度均勻性。
3、本發(fā)明的目的在于，改善薄膜的結(jié)晶性，以改善薄膜的密度以及電特性。
4、本發(fā)明的上述目的及其他的多個目的可由后述的本發(fā)明全部實現(xiàn)。
5、用于解決問題的手段
6、為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供一種硅類薄膜用遮蔽化合物，上述硅類薄膜具有sixny(x和y分別為0.5～4.5的正數(shù))的膜成分，
7、上述遮蔽化合物為由化學式1表示的飽和化合物，
8、[化學式1]
9、
10、(上述a為碳，
11、上述r1、r3獨立地為碳原子數(shù)為1～6的烷基，
12、上述r2獨立地為碳原子數(shù)為1～6的烷基或具有式為br4r5r6的官能團，上述b為與上述a結(jié)合的碳，上述r4、r5以及r6獨立地為氫、碳原子數(shù)為1～6的烷基、氟(f)、氯(cl)、溴(br)或碘(i)，
13、上述x為鹵素元素，是氟(f)、氯(cl)、溴(br)或碘(i))。
14、上述遮蔽化合物的折射率(a)可以在1.38～1.52的范圍內(nèi)，同時，25℃條件下的蒸氣壓(mmhg，b)除以上述折射率(a)的值(b/a)可以在0.003～0.033的范圍內(nèi)。
15、上述硅類薄膜可由si3n4、si2n3、si2n、sin或它們的混合物形成。
16、上述遮蔽化合物能夠提供硅類薄膜用遮蔽區(qū)域。
17、上述硅類薄膜用遮蔽區(qū)域不殘留于上述硅類薄膜，上述硅類薄膜中的鹵素元素的含量可小于0.01重量％。
18、上述硅類薄膜可用作防擴散膜、蝕刻停止膜或電荷陷阱。
19、另外，本發(fā)明提供一種硅類薄膜形成方法，其包括以下步驟：
20、向腔室內(nèi)注入由化學式1表示的飽和結(jié)構(gòu)的遮蔽化合物，以對所裝載(loading)的基板的表面進行遮蔽，
21、[化學式1]
22、
23、(其中，上述a為碳，
24、上述r1、r3獨立地為碳原子數(shù)為1～6的烷基，
25、上述r2獨立地為碳原子數(shù)為1～6的烷基或具有式為br4r5r6的官能團，上述b為與上述a結(jié)合的碳，上述r4、r5以及r6獨立地為氫、碳原子數(shù)為1～6的烷基、氟(f)、氯(cl)、溴(br)或碘(i)，
26、上述x為鹵素元素，是氟(f)、氯(cl)、溴(br)或碘(i)。)
27、硅類薄膜形成方法，可包括以下步驟：
28、遮蔽區(qū)域形成步驟，使遮蔽化合物氣化以在裝載于腔室內(nèi)的基板的表面形成遮蔽區(qū)域；
29、第一次吹掃步驟，利用吹掃氣體對上述腔室的內(nèi)部進行第一次吹掃；
30、吸附步驟，使前體化合物氣化，并使其吸附于脫離上述遮蔽區(qū)域的區(qū)域；
31、第二次吹掃步驟，利用吹掃氣體對上述腔室的內(nèi)部進行第二次吹掃；
32、反應(yīng)氣體供應(yīng)步驟，向上述腔室的內(nèi)部供給反應(yīng)氣體；以及
33、第三次吹掃步驟，利用吹掃氣體對上述腔室的內(nèi)部進行第三次吹掃。
34、硅類薄膜形成方法，可包括以下步驟：
35、吸附步驟，使前體化合物氣化，并使其吸附到裝載于腔室內(nèi)的基板的表面；
36、第一次吹掃步驟，利用吹掃氣體對上述腔室的內(nèi)部進行第一次吹掃；
37、遮蔽步驟，使遮蔽化合物氣化以對裝載于腔室內(nèi)的基板的表面進行遮蔽；
38、第二次吹掃步驟，利用吹掃氣體對上述腔室的內(nèi)部進行第二次吹掃；
39、反應(yīng)氣體供應(yīng)步驟，向上述腔室的內(nèi)部供給反應(yīng)氣體；以及
40、第三次吹掃步驟，利用吹掃氣體對上述腔室的內(nèi)部進行第三次吹掃。
41、作為一例，上述前體化合物可以是由si與選自c、n、h以及cl中的一種以上構(gòu)成的分子，優(yōu)選地，可以是由si與h和cl構(gòu)成的分子。此時，能夠減小沉積速度，并且硅類薄膜中的鹵素元素的含量小于0.01％。
42、上述前體化合物可以是在25℃條件下的蒸氣壓為2mtorr～75ktorr的硅前體。
43、上述腔室可以是原子層沉積(ald)腔室或化學氣相沉積(cvd)腔室。
44、硅類薄膜形成方法，可包括以下步驟：后處理步驟，在使上述遮蔽化合物或前體化合物氣化并將其注入之后，進行電漿后處理。
45、在上述第一次吹掃步驟和上述第二次吹掃步驟中分別向腔室的內(nèi)部投入的吹掃氣體的量可以是所投入的遮蔽化合物的體積的10～100,000倍。
46、上述反應(yīng)氣體可以是氮化劑，上述反應(yīng)氣體、遮蔽化合物以及前體化合物可通過氣相流量控制(vfc)方式、直接液體注入(dli)方式或液體移送系統(tǒng)(lds)方式被輸送到腔室內(nèi)。
47、可將上述裝載于腔室內(nèi)的基板加熱至300～800℃，作為具體的例，可加熱至500～700℃。
48、上述遮蔽化合物與上述前體化合物的腔室內(nèi)投入量(mg/cycle)之比可以是1∶1.5～1∶20，作為具體的例，可以是1∶3～1∶15。
49、另外，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體基板，其由上述的硅類薄膜形成方法制造。
50、上述硅類薄膜可以是兩層或三層的多層結(jié)構(gòu)。
51、上述硅類薄膜可以是富硅(si-rich)薄膜，或者富硅(si-rich)薄膜或富氮(n-rich)薄膜中的一部分區(qū)域。
52、另外，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件，其包括上述的半導(dǎo)體基板。
53、上述半導(dǎo)體基板可以是低電阻金屬柵極互連(low?resistive?metal?gateinterconnects)、高縱橫比3d金屬-絕緣體-金屬(mim)電容器(high?aspect?ratio?3dmetal-insulator-metal?capacitor)、dram溝槽電容器(dram?trench?capacitor)、3d全環(huán)繞閘極(gaa；gate-all-around)或3d?nand。
54、發(fā)明效果
55、根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種遮蔽化合物，其能夠在基板上形成硅類薄膜用遮蔽區(qū)域，以減小硅類薄膜的沉積速度，并且適當?shù)亟档捅∧どL率，從而即便在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的基板上形成薄膜，也能夠提高階梯覆蓋性。
56、另外，在形成薄膜時，更加有效地減少工序副產(chǎn)物，以防止腐蝕和劣化，并且改善薄膜的結(jié)晶性，從而改善薄膜的電特性。
57、另外，能夠在形成薄膜時減少工序副產(chǎn)物，并且改善階梯覆蓋性和薄膜密度，進而提供利用其的薄膜形成方法以及由此制造的半導(dǎo)體基板。