鑭化合物、合成鑭化合物的方法、鑭前體組合物、形成薄膜的方法和集成電路器件的制法技術

公開鑭化合物、合成鑭化合物的方法、鑭前體組合物、形成薄膜的方法和集成電路器件的制法。通過使三[二(三烷基甲硅烷基)氨基]鑭絡合物與烷基環戊二烯反應而合成含硅中間體。通過使所述含硅中間體與基于二烷基脒的化合物反應而合成鑭化合物。

【技術實現步驟摘要】
相關申請的交叉引用將2015年7月7日在韓國知識產權局提交且題為“鑭化合物、合成鑭化合物的方法、鑭前體組合物、形成薄膜的方法和制造集成電路器件的方法”的韓國專利申請No.10-2015-0096785全部引入本文作為參考。
實施方式涉及鑭化合物、合成鑭化合物的方法、鑭前體組合物、形成薄膜的方法和制造集成電路器件的方法。
技術介紹
隨著電子技術的發展，半導體器件已經快速地被縮小，且構成電子器件的圖案已經被小型化。而且，對具有高的運行速度和高的可靠性的集成電路(IC)器件已經進行了多種研究。
技術實現思路
實施方式涉及合成方法，所述方法包括：通過使三[二(三烷基甲硅烷基)氨基]鑭絡合物(三[二(三烷基甲硅烷基)胺]化鑭絡合物，lanthanumtris[bis(trialkylsilyl)amide]complex)與烷基環戊二烯反應而合成化學式(1)的含硅中間體，其中R1可為C1-C4直鏈或支化烷基，且RX可獨立地為C1-C2烷基；和通過使化學式(1)的含硅中間體與基于二烷基脒的化合物反應而合成化學式(2)的鑭化合物，其中R1可為C1-C4直鏈或支化烷基，R2和R3各自可獨立地為C1-C4直鏈或支化烷基，且R4可為氫原子或甲基。在化學式(1)的含硅中間體中，RX可為甲基。化學式(2)的鑭化合物在室溫下可為液體。所述基于二烷基脒的化合物可由二異丙基乙脒形成。在化學式(2)的鑭化合物中，R1可為乙基，R2和R3各自可為異丙基，且R4可為甲基。在化學式(2)的鑭化合物中，R1、R2和R3各自可為異丙基，且R4可為甲基。在化學式(2)的鑭化合物中，R1可為異丙基，R2和R3各自可為叔丁基，且R4可為甲基。所述方法可進一步包括，在合成所述含硅中間體之前，通過使鑭鹵化物與二(三烷基甲硅烷基)氨基堿金屬鹽(bis(trialkylsilyl)amidealkalimetalsalt)反應而合成所述三[二(三烷基甲硅烷基)氨基]鑭絡合物。所述鑭鹵化物可為LaCl3。所述二(三烷基甲硅烷基)氨基堿金屬鹽可包括鈉(Na)、鋰(Li)或鉀(K)。實施方式還涉及化學式(2)的鑭化合物，其是通過如上所述的方法合成的。所述鑭化合物在室溫下可為液體。所述鑭化合物可由以下化學式表示：所述鑭化合物可由以下化學式表示：所述鑭化合物可由以下化學式表示：實施方式還涉及鑭前體組合物，所述組合物包括由以下化學式表示的鑭化合物：其中R1可為C1-C4直鏈或支化烷基，R2和R3各自可獨立地為C1-C4直鏈或支化烷基，且R4可為氫或甲基。所述組合物可包括一種或多種由以下化學式表示的化合物：所述組合物可進一步包括含硅化合物。所述含硅化合物可包括鑭(La)。所述含硅化合物可由以下化學式(1)表示：其中R1可為C1-C4直鏈或支化烷基，且各RX可獨立地為C1-C2烷基。R1可為乙基且RX可為甲基。基于所述組合物的總重量，可以約10ppb-約100ppb的含量包含所述含硅化合物。實施方式還涉及形成薄膜的方法，所述方法包括通過使用在室溫下是液體的鑭化合物在基底上形成含鑭的膜，所述鑭化合物由以下化學式(2)表示：其中R1可為C1-C4直鏈或支化烷基，R2和R3各自可獨立地為C1-C4直鏈或支化烷基，且R4可為氫或甲基。所述鑭化合物可包括一種或多種由以下化學式表示的化合物：可在可為大氣壓至約10Pa壓力的壓力下在約150℃-約500℃的溫度下進行所述形成含鑭的膜。所述形成含鑭的膜可包括：形成氣化的含有所述鑭化合物的源(來源)，通過將所述氣化的源提供到基底上而在所述基底上形成鑭源吸附層，和將反應性氣體提供到所述鑭源吸附層上。所述氣化的源可僅含有所述鑭化合物。所述氣化的源可含有所述鑭化合物和由以下化學式(1)表示的含硅化合物：其中R1可為C1-C4直鏈或支化烷基，且各RX可獨立地為C1-C2烷基。所述反應性氣體可包括O2、O3、等離子體O2、H2O、NO2、NO、CO2、H2O2或其組合。實施方式還涉及制造集成電路(IC)器件的方法，所述方法包括：在基底上形成下部結構，和通過使用在室溫下是液體且由以下化學式(2)表示的鑭化合物在所述下部結構上形成含鑭的膜：其中R1可為C1-C4直鏈或支化烷基，R2和R3各自可獨立地為C1-C4直鏈或支化烷基，且R4可為氫或甲基。所述方法可進一步包括通過熱處理所得的包括所述含鑭的膜的結構而使鑭原子從所述含鑭的膜擴散至所述下部結構的部分區域中。所述形成下部結構可包括：通過蝕刻所述基底的一部分而形成鰭型(fin-type)活性區域，所述鰭型活性區域從所述基底向上突出，在所述鰭型活性區域的表面上形成界面層，和在所述界面層上形成高k介電膜，并且所述含鑭的膜可形成于所述高k介電膜上。所述方法可進一步包括通過熱處理所得的包括所述含鑭的膜的結構而使鑭原子擴散至所述界面層和所述高k介電膜之間的界面中。所述形成下部結構可包括通過蝕刻所述基底的一部分而形成字線溝槽，并且所述形成含鑭的膜可包括在所述字線溝槽內形成包括La2O3膜的柵介電膜。所述形成下部結構可包括形成包括使所述基底的活性區域的一部分暴露的掩埋接觸孔的結構，并且所述形成含鑭的膜可包括形成與所述活性區域的被所述掩埋接觸孔暴露的部分接觸的La2O3膜。實施方式還涉及由以下化學式(1)表示的化合物：其中R1可為C1-C4直鏈或支化烷基，且各RX可獨立地為C1-C2烷基。所述化合物可為基本上純的。實施方式還涉及形成化學式(1)的化合物的方法，所述方法包括使三[二(三烷基甲硅烷基)氨基]鑭絡合物與烷基環戊二烯反應，其中，在所述三[二(三烷基甲硅烷基)氨基]鑭絡合物中，所述烷基可各自獨立地為C1-C2烷基，并且，在所述烷基環戊二烯中，所述烷基可為C1-C4直鏈或支化烷基。所述方法可進一步包括純化所述三[二(三(烷基甲硅烷基)氨基]鑭絡合物與所述烷基環戊二烯的反應的所得物。所述純化可包括由化學式(1)表示的化合物的升華。實施方式還涉及使用化學式(1)的化合物制造集成電路(IC)器件的方法，所述方法包括：在基底上形成下部結構，和在所述下部結構上形成含鑭的膜，所述含鑭的膜是由包括由化學式(1)表示的化合物和由以下化學式(2)表示的化合物的組合物通過含鑭物種的沉積而制造的：其中，在化學式(2)中，R1可為C1-C4直鏈或支化烷基，R2和R3各自可獨立地為C1-C4直鏈或支化烷基，且R4可為氫或甲基。附圖說明通過參照附圖詳細地描述實例實施方式，特征對于本領域技術人員將變得明晰，其中：圖1說明根據實例實施方式的合成鑭化合物的方法的流程圖；圖2A說明根據實例實施方式的形成薄膜的方法的流程圖；圖2B說明通過使用根據實例實施方式的形成薄膜的方法形成鑭氧化物膜的方法的流程圖；圖3-6說明可在根據實例實施方式的形成薄膜的過程中使用的沉積系統的構造的實例的示意圖；圖7說明顯示根據實例實施方式的鑭化合物的熱重分析(TGA)結果的圖；圖8說明顯示根據實例實施方式的鑭化合物的差示掃描量熱法(DSC)分析結果的圖；圖9說明顯示根據實例實施方式的鑭化合物的粘度的分析結果的圖；圖10說明在通過使用根據實例實施方式的形成薄膜的方法形成鑭氧化物膜的過程中沉積速率相對于沉積溫度的圖；圖11說明顯示通過使用根據實例實施方式的形成薄膜的方法獲得本文檔來自技高網...

【技術保護點】
合成方法，所述方法包括：通過使三[二(三烷基甲硅烷基)氨基]鑭絡合物與烷基環戊二烯反應而合成化學式(1)的含硅中間體，其中R1為C1?C4直鏈或支化烷基，且各RX獨立地為C1?C2烷基；和通過使化學式(1)的含硅中間體與基于二烷基脒的化合物反應而合成化學式(2)的鑭化合物，其中R1為C1?C4直鏈或支化烷基，R2和R3各自獨立地為C1?C4直鏈或支化烷基，且R4為氫原子或甲基。

【技術特征摘要】
2015.07.07 KR 10-2015-00967851.合成方法，所述方法包括：通過使三[二(三烷基甲硅烷基)氨基]鑭絡合物與烷基環戊二烯反應而合成化學式(1)的含硅中間體，其中R1為C1-C4直鏈或支化烷基，且各RX獨立地為C1-C2烷基；和通過使化學式(1)的含硅中間體與基于二烷基脒的化合物反應而合成化學式(2)的鑭化合物，其中R1為C1-C4直鏈或支化烷基，R2和R3各自獨立地為C1-C4直鏈或支化烷基，且R4為氫原子或甲基。2.如權利要求1中所述的方法，其中在化學式(1)的含硅中間體中，RX為甲基。3.如權利要求1中所述的方法，其中化學式(2)的鑭化合物在室溫下為液體。4.如權利要求1中所述的方法，其中所述基于二烷基脒的化合物由二異丙基乙脒形成。5.如權利要求1中所述的方法，其中在化學式(2)的鑭化合物中，R1為乙基，R2和R3各自為異丙基，且R4為甲基。6.如權利要求1中所述的方法，其中在化學式(2)的鑭化合物中，R1、R2和R3各自為異丙基，且R4為甲基。7.如權利要求1中所述的方法，其中在化學式(2)的鑭化合物中，R1為異丙基，R2和R3各自為叔丁基，且R4為甲基。8.如權利要求1中所述的方法，進一步包括，在合成所述含硅中間體之前，通過使鑭鹵化物與二(三烷基甲硅烷基)氨基堿金屬鹽反應而合成所述三[二(三烷基甲硅烷基)氨基]鑭絡合物。9.如權利要求8中所述的方法，其中所述鑭鹵化物為LaCl3。10.如權利要求8中所述的方法，其中所述二(三烷基甲硅烷基)氨基堿金屬鹽包括鈉(Na)、鋰(Li)或...

【專利技術屬性】
技術研發人員：樸圭熙，金潤洙，林載順，曹侖廷，佐藤晴義，山田直樹，內生藏廣幸，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，株式會社ADEKA，
類型：發明
國別省市：韓國;KR