[发明专利]烷氧基甲硅烷基胺化合物及其应用

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月11日提交的美国专利申请号61／735,793的优先权利益。

技术领域

本文描述了烷氧基甲硅烷基胺化合物，更具体地，例如三(烷氧基甲硅烷基)胺或双(烷氧基甲硅烷基)胺化合物的烷氧基甲硅烷基胺化合物，以及这些化合物用于沉积硅和含硅膜的用途，如氧化硅、氧氮化硅、氧碳化硅(silicon carboxide)、氧碳氮化硅和碳氧氮化硅(silicon carboxynitride)膜。

发明背景

US2011151678A公开了新型的间隙填充方案，其包括沉积可流动氧化物膜和高密度等离子体化学气相沉积氧化物(HDP氧化物)膜。根据各种实施方式，所述可流动氧化物膜可以用作牺牲层和／或作为自下而上间隙填充的材料。在某些实施方式中，填充的间隙的上表面是HDP氧化物膜。所得的填充间隙含有HDP氧化物膜或HDP氧化物与可流动氧化物膜的组合。

US7524735B、US7582555B、US7888233B和US7915139B公开了涉及通过在间隙中形成可流动膜而用固体介电材料填充衬底上的间隙的方法。所述可流动膜然后被转化为固体介电材料。在这种方式中，衬底上的间隙被固体介电材料填充。根据各种实施方式，该方法包括使介电前体与氧化剂反应，以形成介电材料。在某些实施方式中，所述介电前体凝聚(condense)，且随后与氧化剂反应以形成介电材料。在某些实施方式中，气相反应物发生反应以形成凝聚的可流动膜。

US7943531B公开了在衬底上沉积氧化硅层的方法，其包括向沉积室中提供衬底。第一含硅前体、第二含硅前体和NH₃等离子体反应以形成氧化硅层。第一含硅前体包括Si-H键和Si-Si键中的至少一个。所述第二含硅前体包括至少一个Si-N键。所沉积的氧化硅层随后进行退火。

US7425350B公开了制造含硅(“含Si”)材料的方法，所述方法包括将热解的Si-前体输送至衬底，并在衬底上聚合热解的Si-前体以形成含Si膜。该热解的Si-前体的聚合反应可以在致孔剂的存在下进行，从而形成含有致孔剂的含Si膜。致孔剂可以从含有致孔剂的含Si膜中除去，从而形成多孔的含Si膜。优选的多孔含Si膜具有低介电常数，并因此适用于各种低介电常数或低k的应用，例如在微电子和微电子机械系统中。

US7888273B、US7629227B和US8187951B公开了通过产生可流动的含氧化硅膜的膜而形成内衬和／或填充衬底上的间隙的方法。所述方法包括在使得在衬底上形成凝聚的可流动膜的条件下将气相含硅前体和氧化剂反应物引入到含有衬底的反应室中。所述可流动膜至少部分地填充衬底上的间隙，且然后被转化成氧化硅膜。在某些实施方式中，所述方法包括在膜的形成中使用催化剂(例如，亲核试剂或鎓催化剂)。该催化剂可合并至一种反应物中和／或作为单独的反应物被引入。还提供了将可流动的膜转化为固体介电膜的方法。该发明的方法可用于形成内衬或填充高纵横比的间隙，包括具有3∶1至10∶1的纵横比的间隙。

因此，有必要开发新型的烷氧基甲硅烷基胺，以通过采用化学气相沉积、原子层沉积或可流动化学气相沉积来沉积硅或含硅膜，例如氧化硅、氧氮化硅、氧碳化硅、氧碳氮化硅和碳氧氮化硅膜。本文描述的烷氧基甲硅烷基胺化合物能够满足这些需求。

发明概述

在一个方面，本文描述了烷氧基甲硅烷基胺化合物，例如具有下式的三(烷氧基甲硅烷基)胺：

((R¹O)R²R³Si)₂NSi(OR⁴)R⁵R⁶

或具有下式的双(烷氧基甲硅烷基)胺：

((R¹O)R²R³Si)₂NR⁵