KR102232509B1 - Organic metal compound, composition for depositing semiconductor thin film, manufacturing method for thin film using thereof, and semiconductor device includinf thin film - Google Patents
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Abstract
본 기재는, 하기 화학식 1로 표시되는 유기 금속 화합물, 반도체 박막 증착용 조성물, 상기 유기 금속 화합물을 이용한 박막의 제조 방법, 및 상기 박막을 포함하는 반도체 소자에 관한 것이다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에 대한 구체적인 내용은 명세서 상에서 정의된 것과 같다. The present description relates to an organometallic compound represented by the following Chemical Formula 1, a composition for depositing a semiconductor thin film, a method of manufacturing a thin film using the organometallic compound, and a semiconductor device including the thin film.
[Formula 1]
Specific details for Formula 1 are as defined in the specification.
Description
유기 금속 화합물, 반도체 박막 증착용 조성물, 유기 금속 화합물을 이용한 박막의 제조 방법, 및 박막을 포함하는 반도체 소자에 관한 것이다.It relates to an organometallic compound, a composition for depositing a semiconductor thin film, a method of manufacturing a thin film using an organometallic compound, and a semiconductor device including a thin film.
반도체 소자가 점차 미세화됨으로 인하여 높은 유전율을 가지면서 낮은 전기 저항을 갖는 박막에 대한 요구가 증가하고 있다. 또한, 반도체 소자의 고집적화로 인해, 스퍼터링(sputtering) 공정 등의 기존에 사용되어 오던 물리 기상 증착 공정(PVD)으로는 상기 박막을 형성하는데 한계가 있어왔다. As semiconductor devices are gradually miniaturized, demand for a thin film having a high dielectric constant and low electrical resistance is increasing. In addition, due to the high integration of semiconductor devices, there has been a limitation in forming the thin film with a physical vapor deposition process (PVD) that has been used in the past, such as a sputtering process.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 최근 고유전율(high-k)의 물성을 타나태는 전이금속-탄소 결합을 가지는 유기 금속 화합물을 전구체로 사용한 화학 기상 증착 공정(CVD) 또는 원자층 증착 공정(ALD)를 통해 박막을 형성하고 있다. To solve this problem, chemical vapor deposition process (CVD) or atomic layer deposition process (ALD) using an organometallic compound having a transition metal-carbon bond that exhibits recent high-k properties as a precursor. Through the formation of a thin film.
화학 기상 증착 또는 원자층 증착 공정에 사용되는 유기 금속 화합물은 충분한 증기압을 제공할 수 있는 높은 기화 특성을 가져야 하며, 기화 온도와 분해 온도가 큰 격차를 가져 기화가 용이하면서도 열적안정성을 확보할 수 있어야 한다. The organometallic compound used in the chemical vapor deposition or atomic layer deposition process must have a high vaporization characteristic to provide sufficient vapor pressure, and it must be easy to vaporize and secure thermal stability due to a large gap between vaporization and decomposition temperatures. do.
또한, 기화에 의해 부식성 생성물을 생성함으로써 증착 장비에 손상을 발생시키면 안되며, 낮은 독성을 가져야함은 물론이다. 또한 화학적 안정성을 확보하여 부반응이 진행되어 부산물 입자를 생성하거나 증착 공정 이후 잔류물이 잔존해서는 안된다. In addition, it should not cause damage to the deposition equipment by generating corrosive products by vaporization, and of course, it should have low toxicity. In addition, by securing chemical stability, side reactions should not proceed to generate by-product particles or residues should not remain after the deposition process.
상기 조건을 만족시키지 못할 경우에는, 증착 공정에 의해 부산물 입자가 생성되거나 증착에 의해 불균일한 박막이 생성될 수 있으며, 증착 장비의 손상까지 발생될 수 있다. If the above conditions are not satisfied, by-product particles may be generated by the deposition process or a non-uniform thin film may be generated by deposition, and even damage to the deposition equipment may occur.
한편, 화학 기상 증착 또는 원자층 증착 공정의 경우, 높은 증착 온도가 필요하기 때문에, 유기 금속 화합물이 증착 전에 열분해됨으로써 부분적으로 박막이 형성되지 않는 문제점이 발생될 수 있다. 특히, 커패시터의 유전막과 같이 종횡비가 큰 개구 내에 박막을 형성하는 딥 트렌치(deep trench) 공정에 적용할 경우, 커패시터 유전막의 단차 피복성(step coverage)이 확보되지 않아서 소자의 전기적 특성이 열화 될 수 있다. Meanwhile, in the case of a chemical vapor deposition or atomic layer deposition process, since a high deposition temperature is required, the organometallic compound is thermally decomposed prior to deposition, thereby causing a problem in that a thin film is not partially formed. Particularly, when applied to a deep trench process in which a thin film is formed in an opening with a large aspect ratio, such as a dielectric film of a capacitor, the step coverage of the capacitor dielectric film is not secured and the electrical characteristics of the device may be deteriorated. have.
본 기재는 보다 높은 증기압을 확보할 수 있어 균일한 박막을 형성하기 위한 증착 공정에 이용할 수 있는 유기 금속 화합물을 제공하고자 한다. The present substrate is intended to provide an organometallic compound that can secure a higher vapor pressure and thus can be used in a deposition process for forming a uniform thin film.
또한, 상기 유기 금속 화합물이 증착되어 충분한 단차 피복성을 확보하여 균일하게 형성되는 박막을 형성할 수 있는 반도체 박막 증착용 조성물, 상기 유기 금속 화합물을 이용한 박막의 제조 방법, 및 박막을 포함하는 반도체 소자를 제공하고자 한다. In addition, a composition for depositing a semiconductor thin film capable of forming a uniformly formed thin film by securing sufficient step coverage by depositing the organometallic compound, a method of manufacturing a thin film using the organometallic compound, and a semiconductor device including the thin film I want to provide.
일 구현예에 따른 유기 금속 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다. The organometallic compound according to an embodiment is represented by the following formula (1).
[화학식 1] [Formula 1]
상기 화학식 1에서, In Formula 1,
M은 IV족의 전이금속 원소이며, M is a transition metal element of group IV,
R1 내지 R6는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기이고,R 1 to R 6 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkyl group,
A1 및 A2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 티오알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 티오아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 시아노기, 또는 이들의 조합이다. A 1 and A 2 are each independently a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C1 To C10 alkoxy group, substituted or unsubstituted C1 to C30 thioalkyl group, substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 Aryloxy group, substituted or unsubstituted C6 to C30 thioaryl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, substituted or unsubstituted amino group, substituted or unsubstituted silyl group, cyano group, or these It is a combination.
다른 구현예에 따른 반도체 박막 증착용 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 금속 화합물과 용매를 포함한다. A composition for depositing a semiconductor thin film according to another embodiment includes an organometallic compound represented by Formula 1 below and a solvent.
[화학식 1] [Formula 1]
상기 화학식 1에서, In Formula 1,
M은 IV족의 전이금속 원소이며, M is a transition metal element of group IV,
R1 내지 R6는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기이고,R 1 to R 6 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkyl group,
A1 및 A2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 티오알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 티오아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 시아노기, 또는 이들의 조합이다.A 1 and A 2 are each independently a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C1 To C10 alkoxy group, substituted or unsubstituted C1 to C30 thioalkyl group, substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 Aryloxy group, substituted or unsubstituted C6 to C30 thioaryl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, substituted or unsubstituted amino group, substituted or unsubstituted silyl group, cyano group, or these It is a combination.
또 다른 구현예에 따른 박막의 제조 방법은 상술한 상기 유기 금속 화합물 또는 상기 반도체 박막 증착용 조성물을 포함하는 증착원을 반응 가스와 반응시켜 기판 상에 박막을 증착하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a thin film according to another embodiment includes the step of depositing a thin film on a substrate by reacting a deposition source including the organic metal compound or the semiconductor thin film deposition composition described above with a reaction gas.
또 다른 구현예에 따른 반도체 소자는 상술한 박막을 포함한다.A semiconductor device according to another embodiment includes the above-described thin film.
일 구현예에 따른 유기 금속 화합물은 보다 높은 증기압을 확보할 수 있어 균일한 박막을 형성하기 위한 증착 공정에 이용할 수 있다. The organometallic compound according to an embodiment can secure a higher vapor pressure, and thus can be used in a deposition process for forming a uniform thin film.
따라서, 상기 유기 금속 화합물을 증착시켜 충분한 단차 피복성을 확보함으로써 보다 균일하게 박막을 형성할 수 있는 반도체 박막 증착용 조성물, 상기 유기 금속 화합물을 이용한 박막의 제조 방법, 및 상기 박막을 포함하여 전기적 특성에 대한 신뢰성이 높은 반도체 소자를 제공할 수 있다. Accordingly, a composition for depositing a semiconductor thin film capable of forming a more uniform thin film by depositing the organometallic compound to secure sufficient step coverage, a method of manufacturing a thin film using the organometallic compound, and electrical properties including the thin film It is possible to provide a semiconductor device having high reliability against.
도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조한 유기금속 화합물들의 기초 열특성 분석을 위한 TGA(열중량분석기) 분석 결과를 도시한 그래프이다. 1 is a graph showing the results of TGA (thermogravimetric analyzer) analysis for basic thermal properties analysis of organometallic compounds prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 기재를 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 기재의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present description, a description of a function or configuration that is already known will be omitted in order to clarify the gist of the present description.
종래에는 중심 금속 원자가 알콕사이드계 리간드, 알킬 아미드계 리간드, 및 비스 사이클로펜타디엔계 리간드와 결합되는 유기 금속 화합물이 사용되어 왔다. Conventionally, organometallic compounds in which a central metal atom is bonded to an alkoxide-based ligand, an alkyl amide-based ligand, and a biscyclopentadiene-based ligand have been used.
알콕사이드계 리간드가 결합된 유기 금속 화합물은 리간드의 전자 주개 효과(electron donating effect) 및 입체 효과(steric effect)를 증가시키기 위하여 도입된 화합물로, 중심 금속 원자로 널리 사용되는 하프늄(Hf) 화합물의 올리고머 생성을 방지하고 수분에 대한 안정성이 향상될 수 있다. 그러나, 자기한정성 증착 방법(self-limited deposition)을 이용하는 원자층 증착 공정(ALD)에 적용하기에는 어려움이 있어 왔다. The organometallic compound to which an alkoxide-based ligand is bound is a compound introduced to increase the electron donating effect and the steric effect of the ligand, and is an oligomer of a hafnium (Hf) compound widely used as a central metal atom. Can be prevented and the stability against moisture can be improved. However, it has been difficult to apply to an atomic layer deposition process (ALD) using a self-limited deposition method.
상술한 알콕사이드계 리간드가 결합된 유기 금속 화합물의 문제점을 해소하기 위하여 알킬 아미드계 리간드가 결합된 유기 금속 화합물이 도입되었다. 알킬 아미드계 리간드가 결합된 유기 금속 화합물은 원자층 증착 공정에 사용되기에 적합한 열안정성 및 충분한 증기압을 제공할 수 있다. 또한 상기 알킬 아미드계 리간드는 저온에서도 자기한정성 증착 방법(self-limited deposition)을 이용하는 원자층 증착 공정에 적용할 수 있다. 그러나, 공정 온도가 350℃를 초과할 경우 열분해가 발생하여, 원자층 증착 공정의 공정 온도 범위(ALD process window)를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 알킬 아미드계 리간드가 결합된 유기 금속 화합물은 증착 공정 중에 입자형 부산물을 생성하는 문제점이 발생할 수 있다. 특히, 커패시터의 유전막과 같이 종횡비가 큰 개구 내에 박막을 형성하는 딥 트렌치(deep trench) 공정에 적용할 경우, 비균일한 조성물을 수반하여 증착막이 균일하게 형성되지 않는 문제점이 있을 수 있다. In order to solve the above-described problem of the organometallic compound to which the alkoxide based ligand is bound, an organometallic compound to which the alkyl amide based ligand is bound has been introduced. The organometallic compound to which the alkyl amide-based ligand is bound can provide thermal stability and sufficient vapor pressure suitable for use in an atomic layer deposition process. In addition, the alkyl amide-based ligand can be applied to an atomic layer deposition process using a self-limited deposition method even at a low temperature. However, when the process temperature exceeds 350° C., thermal decomposition occurs, thereby reducing the ALD process window of the atomic layer deposition process. In addition, the organometallic compound to which the alkyl amide-based ligand is bonded may cause a problem of generating a particulate by-product during the deposition process. In particular, when applied to a deep trench process in which a thin film is formed in an opening having a large aspect ratio, such as a dielectric film of a capacitor, there may be a problem in that the deposited film is not uniformly formed due to a non-uniform composition.
상기 알킬 아미드계 리간드의 일 예로, 구아니디에이트 리간드가 결합된 구아니디에이트 착물이 제공될 수 있다. 그러나, 구아니디에이트 착물은 매우 한정적인 휘발성 고체이기 때문에, 보다 범용적으로 사용 가능한 유기 금속 화합물에 대한 필요성이 있어 왔다. As an example of the alkyl amide-based ligand, a guanidiate complex to which a guanidiate ligand is bound may be provided. However, since the guanidiate complex is a very limited volatile solid, there has been a need for more universally usable organometallic compounds.
비스 사이클로펜타디엔계 리간드가 결합된 유기 금속 화합물은, 중심 금속 원자가 두 개의 사이클로펜타디엔 또는 사이클로펜타디엔으로부터 유도되는 리간드에 의해 결합되는 유기 금속 화합물로, 상기 유기 금속 화합물 역시 반도체 박막 형성용 증착원으로 사용한다. An organometallic compound to which a biscyclopentadiene-based ligand is bound is an organometallic compound in which a central metal atom is bound by a ligand derived from two cyclopentadiene or cyclopentadiene, and the organometallic compound is also a deposition source for forming a semiconductor thin film. It is used as.
비스 사이클로펜타디엔계 리간드가 결합된 유기 금속 화합물은 알킬 아미드계 리간드가 결합된 유기 금속 화합물을 대체하기 위한 것으로, 400℃ 이하의 온도에서 원자층 증착 공정이 가능하다. 수증기(H2O)를 이용한 최적화된 조건 하에 0.2% 미만의 탄소 함량을 가지는 필름을 생성할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 휘발성이 제한되어 있으며, 입체 구조에 있어서 벌키(bulky)한 구조를 가지고 있기 때문에 박막의 성장 속도가 다소 느린 문제가 있다. The organometallic compound to which the biscyclopentadiene ligand is bound is to replace the organometallic compound to which the alkyl amide ligand is bound, and an atomic layer deposition process is possible at a temperature of 400°C or less. There is an advantage of being able to produce a film having a carbon content of less than 0.2% under optimized conditions using water vapor (H 2 O). However, the volatility is limited, and since it has a bulky structure in a three-dimensional structure, there is a problem that the growth rate of the thin film is somewhat slow.
따라서, 액체 상태로 제공될 수 있으면서도 50℃ 미만의 융점을 갖는 전구체에 대한 필요성이 증대되고 있다. Accordingly, there is an increasing need for a precursor that can be provided in a liquid state and has a melting point of less than 50°C.
본 발명의 일 구현예는 액체 상태로 제공되며, 50℃ 미만의 융점을 가져, 박막 증착 공정에서 박막의 전구체로 이용될 수 있는 유기 금속 화합물을 제공하기 위한 것이다. 액체 상태로 제공되는 유기 금속 화합물은, 이후 증착원으로 이용될 때, 고체로 제공되는 증착원과 비교하여 보다 쉽게 증발할 수 있어 보다 높은 증기압을 확보할 수 있다.An embodiment of the present invention is to provide an organometallic compound that is provided in a liquid state and has a melting point of less than 50° C. and can be used as a precursor of a thin film in a thin film deposition process. When the organometallic compound provided in a liquid state is later used as a vapor deposition source, it can be more easily evaporated compared to a vapor deposition source provided as a solid, thereby ensuring a higher vapor pressure.
본 발명의 일 구현예에 따른 상기 유기 금속 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다. The organometallic compound according to an embodiment of the present invention is represented by the following formula (1).
[화학식 1] [Formula 1]
상기 화학식 1에서, In Formula 1,
M은 IV족의 전이금속 원소이며, M is a transition metal element of group IV,
R1 내지 R6는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기이고,R 1 to R 6 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkyl group,
A1 및 A2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 티오알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 티오아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 시아노기, 또는 이들의 조합이다.A 1 and A 2 are each independently a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C1 To C10 alkoxy group, substituted or unsubstituted C1 to C30 thioalkyl group, substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 Aryloxy group, substituted or unsubstituted C6 to C30 thioaryl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, substituted or unsubstituted amino group, substituted or unsubstituted silyl group, cyano group, or these It is a combination.
상기 화학식 1에서 M은 M은 타이타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 및 하프늄(Hf) 중 어느 하나일 수 있다. 일 예로, 상기 M은 결합수가 4인 하프늄(Hf)일 수 있다. M이 하프늄(Hf)일 경우, 증착되어 높은 유전율을 가지는 박막을 형성할 수 있는 유기 금속 화합물을 제공할 수 있다.In Formula 1, M may be any one of titanium (Ti), zirconium (Zr), and hafnium (Hf). For example, M may be hafnium (Hf) having 4 bonds. When M is hafnium (Hf), an organometallic compound capable of forming a thin film having a high dielectric constant by vapor deposition may be provided.
일 예로, 상기 화학식 1에서, For example, in Chemical Formula 1,
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알킬기이고, R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkyl group,
R3 내지 R6은 각각 독립적으로, 수소, 또는 C1 내지 C4인 알킬기이고, R 3 to R 6 are each independently hydrogen or a C1 to C4 alkyl group,
A1 및 A2는 각각 독립적으로, NR`R``(이때, R` 및 R``는 각각 독립적으로, 수소, 또는 C1 내지 C4인 알킬기이다.)로 표시되는 아미노기일 수 있다. A 1 and A 2 may each independently be an amino group represented by NR′R'' (herein, R′ and R'' are each independently hydrogen or a C1 to C4 alkyl group.).
예를 들어, 상기 화학식 1에서, A1 및 A2는 각각 독립적으로, NR`R``로 표시되며, 이때 R` 및 R``는 각각 독립적으로, C1 내지 C4 알킬기인 아미노기인 다이알킬아미노기 (dialkylamino, 이때, 알킬기는 각각, C1 내지 C4인 알킬기)일 수 있다. For example, in Formula 1, A 1 and A 2 are each independently represented by NR`R``, wherein R` and R'' are each independently a dialkylamino group which is an amino group that is a C1 to C4 alkyl group (dialkylamino, in this case, the alkyl group may be, respectively, a C1 to C4 alkyl group).
이때, 상기 아미노기의 R` 및 R``는 서로 동일할 수 있으며, 일 예로, R` 및 R``는 각각 메틸기일 수 있다. At this time, R′ and R'' of the amino group may be the same as each other, and as an example, R′ and R'' may each be a methyl group.
상기 유기 금속 화합물은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다. The organometallic compound may be represented by the following formula (2).
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에서, In Chemical Formula 2,
R1 내지 R6는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기이고,R 1 to R 6 are each independently hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkyl group,
Ra 내지 Rd는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기이다. R a to R d are each independently hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkyl group.
일 예로, 상기 화학식 2에서, For example, in Chemical Formula 2,
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소, 또는 비치환된 메틸기이고,R 1 and R 2 are each independently hydrogen or an unsubstituted methyl group,
R3 내지 R6은 각각 독립적으로, 수소, 또는 비치환된 메틸기이고,R 3 to R 6 are each independently hydrogen or an unsubstituted methyl group,
Ra 내지 Rd는 각각 독립적으로, 수소, 또는 비치환된 메틸기일 수 있다. R a to R d may each independently be hydrogen or an unsubstituted methyl group.
예를 들어, 상기 유기 금속 화합물은 상기 화학식 2에서, For example, the organometallic compound is in Formula 2,
R1 및 R2는 각각 비치환된 메틸기이고, R3 내지 R6은 각각 수소이고, Ra 내지 Rd는 각각 비치환된 메틸기인 화합물일 수 있다. R 1 and R 2 may each be an unsubstituted methyl group, R 3 to R 6 are each hydrogen, and R a to R d may each be an unsubstituted methyl group.
상기 유기 금속 전구체는 IV족의 전이금속 착물을 포함하는 제1 전구체와 부타디엔 또는 상기 부타디엔으로부터 유도되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 유기 금속 화합물은 부타디엔 또는 부타디엔으로부터 유도되는 화합물이 상기 전이금속의 착물인 제1 전구체와 결합하여 생성된 것일 수 있다. The organometallic precursor may be prepared by reacting a first precursor including a transition metal complex of Group IV with butadiene or a compound derived from the butadiene. For example, the organometallic compound may be produced by combining butadiene or a compound derived from butadiene with a first precursor that is a complex of the transition metal.
일 구현예에 따른 유기 금속 화합물은, 사이클로펜타디엔 또는 사이클로펜타디엔으로부터 유도되는 화합물로부터 생성되는 유기 금속 화합물과 유사한 분자 구조를 가지기 때문에, 이와 유사한 입체 효과(steric effect)를 발휘할 수 있다. 그러나, 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물은 부타디엔 또는 부타디엔으로부터 유도되는 화합물로부터 생성되어, 사이클로펜타디엔 또는 사이클로펜타디엔으로부터 유도되는 화합물로부터 생성되는 유기 금속 화합물과 비교하여 더 작은 분자량을 가질 수 있다. 따라서, 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물은 더 작은 분자량으로 인해 증착 공정에서 보다 쉽게 기화될 수 있으며, 이로 인해 보다 높은 증기압을 확보하는데 유리하다. 또한, 부타디엔 또는 부타디엔으로부터 유도되는 화합물로부터 생성되는 유기 금속 화합물은 보다 낮은 함량의 탄소를 포함하기 때문에, 탄소 불순물(carbon impurity) 함량을 낮추어 증착 공정에서 부산물 입자의 생성을 억제할 수 있다. The organometallic compound according to an embodiment has a molecular structure similar to that of an organometallic compound generated from cyclopentadiene or a compound derived from cyclopentadiene, and thus may exhibit a similar steric effect. However, the organometallic compound according to an embodiment is produced from butadiene or a compound derived from butadiene, and may have a smaller molecular weight compared to the organometallic compound produced from a compound derived from cyclopentadiene or cyclopentadiene. Accordingly, the organometallic compound according to an exemplary embodiment may be more easily vaporized in the deposition process due to the smaller molecular weight, which is advantageous in securing a higher vapor pressure. In addition, since the organometallic compound generated from butadiene or a compound derived from butadiene contains a lower content of carbon, it is possible to suppress the generation of by-product particles in the deposition process by lowering the content of carbon impurity.
이상에서는 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물에 대해 설명하였다. 상술한 유기 금속 화합물은 증착되어 높은 유전율을 가지는 박막을 형성할 수 있으며, 종횡비가 큰 개구 내에서도 균일하게 분산되어 고르게 형성되는 박막을 제공할 수 있다. In the above, the organometallic compound according to an embodiment has been described. The above-described organometallic compound may be deposited to form a thin film having a high dielectric constant, and a thin film that is uniformly dispersed and evenly formed even in an opening having a large aspect ratio may be provided.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 금속 화합물과 용매를 포함하는 반도체 박막 증착용 조성물이 제공된다. According to another embodiment of the present invention, a composition for depositing a semiconductor thin film comprising an organometallic compound represented by Formula 1 and a solvent is provided.
상술한 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물은 액체 상태로 제공되어, 그 자체로 기화되어 박막을 제공할 수도 있으나, 적절한 용매와 함께 박막 증착용 조성물로 제공될 수도 있다. 상기 조성물에 포함되는 유기 금속 화합물은 전술한 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물과 동일하므로, 이에 관한 중복 기재는 생략한다. The organometallic compound according to the above-described exemplary embodiment may be provided in a liquid state and vaporized by itself to provide a thin film, but may be provided as a thin film deposition composition together with an appropriate solvent. The organometallic compound included in the composition is the same as the organometallic compound according to the above-described embodiment, and thus redundant description thereof will be omitted.
상기 반도체 박막 증착용 조성물에 포함되는 용매는 유기 용매로서, 예를 들어, 디에틸에테르, 석유에테르, 테트라하이드로퓨란 또는 1,2-디메톡시에탄과 같은 극성 용매를 포함할 수 있다. The solvent included in the composition for depositing a semiconductor thin film is an organic solvent, and may include, for example, a polar solvent such as diethyl ether, petroleum ether, tetrahydrofuran, or 1,2-dimethoxyethane.
상기 유기 용매를 포함하는 경우, 상기 유기 금속 화합물 대비 2배의 몰수 비로 포함될 수 있다. 이로써 반도체 박막 증착용 조성물에 포함되는 유기 금속 화합물은 상기 유기 용매에 의해 배위(coordination)될 수 있으며, 이로 인해 유기 금속 화합물의 안정성을 향상시킬 수 있으며, 따라서, 유기 금속 화합물에 포함된 중심 금속 원자가 주위의 다른 유기 금속 화합물과 반응하여 올리고머를 생성하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 유기 용매를 포함하는 반도체 박막 증착용 조성물은 단분자로 존재하는 유기 금속 화합물의 증기압을 더욱 상승시킬 수 있다. When the organic solvent is included, it may be included in a mole ratio of 2 times that of the organometallic compound. As a result, the organometallic compound included in the composition for depositing a semiconductor thin film may be coordinated by the organic solvent, thereby improving the stability of the organometallic compound, and thus, the central metal valence included in the organometallic compound It is possible to inhibit the formation of oligomers by reacting with other organometallic compounds around them. In addition, the composition for depositing a semiconductor thin film containing an organic solvent may further increase the vapor pressure of the organometallic compound present as a single molecule.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물 또는 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물과 용매를 포함하는 반도체 박막 증착용 조성물을 증착하여 형성되는 박막을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 박막을 포함하는 반도체 소자를 제공할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a thin film formed by depositing an organometallic compound according to an embodiment or a composition for depositing a semiconductor thin film including an organometallic compound and a solvent according to an embodiment may be provided. In addition, according to another embodiment of the present invention, it is possible to provide a semiconductor device including the thin film.
전술한 바와 같이, 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물 또는 상기 유기 금속 화합물과 용매를 포함하는 박막 증착용 조성물에 의해 형성되는 박막은 높은 유전율 및 균일성을 가질 수 있고, 이로 인해 전기적 특성이 향상된 반도체 소자를 제공할 수 있다.As described above, a thin film formed by the organometallic compound or the composition for thin film deposition including the organometallic compound and a solvent according to an embodiment may have high dielectric constant and uniformity, thereby improving electrical properties. Device can be provided.
한편, 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물 또는 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물과 용매를 포함하는 반도체 박막 증착용 조성물을 증착하여 박막을 제조하는 방법을 제공한다. 이하, 상기 박막의 제조 방법에 대해 상세히 서술하기로 한다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, there is provided a method of forming a thin film by depositing an organometallic compound according to one embodiment or a composition for depositing a semiconductor thin film including an organometallic compound and a solvent according to one embodiment. . Hereinafter, a method of manufacturing the thin film will be described in detail.
박막의 제조 방법은 상술한 유기 금속 화합물 또는 상술한 반도체 박막 증착용 조성물을 포함하는 증착원을 반응 가스와 반응시켜 기판 상에 박막을 증착하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a thin film includes the step of depositing a thin film on a substrate by reacting a deposition source including the above-described organic metal compound or the above-described composition for depositing a semiconductor thin film with a reaction gas.
상기 유기 금속 화합물 및 상기 반도체 박막 증착용 조성물에 대한 내용은 전술한 것과 같으므로, 중복 기재는 생략한다. Since the contents of the organometallic compound and the composition for depositing a semiconductor thin film are the same as described above, duplicate descriptions are omitted.
본 발명의 박막의 증착 방법은 상기에서 얻어진 유기 금속 화합물 또는 반도체 박막 증착용 조성물을 포함하는 증착원을 기화시키고, 반응 가스와 반응시켜 생성되는 반응물을 기판 상에 흡착시켜 박막을 형성하는 것을 포함한다. The method of depositing a thin film of the present invention comprises forming a thin film by vaporizing a deposition source containing the organic metal compound or the composition for depositing a semiconductor thin film obtained above, and adsorbing a reactant generated by reacting with a reaction gas on a substrate. .
상술한 반응 가스는 수증기(H2O), 산소(O2), 오존(O3), 플라즈마, 과산화수소(H2O2), 암모니아(NH3) 또는 하이드라진(N2H4), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 유기 금속 화합물 및 상기 반도체 박막 증착용 조성물을 포함하는 증착원은 낮은 융점을 가져 쉽게 기화함으로써, 상기한 반응 가스와의 반응성이 향상되어 보다 균일한 박막을 형성할 수 있다. The above-described reaction gas is water vapor (H 2 O), oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), plasma, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), ammonia (NH 3 ) or hydrazine (N 2 H 4 ), or these It may include a combination of. The evaporation source including the organometallic compound and the composition for depositing a semiconductor thin film has a low melting point and is easily vaporized, thereby improving reactivity with the above-described reaction gas, thereby forming a more uniform thin film.
박막을 증착하는 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition, ALD) 또는 유기 금속 화학 증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD)을 사용할 수 있다.The method of depositing the thin film is not particularly limited, but atomic layer deposition (ALD) or metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) may be used.
여기서, 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물 또는 반도체 박막 증착용 조성물을 기판 상에 증착할 때, 증착 온도는 100℃ 내지 1000 ℃ 범위일 수 있다. Here, when the composition for depositing an organometallic compound or a semiconductor thin film according to an embodiment is deposited on a substrate, the deposition temperature may be in the range of 100°C to 1000°C.
상기 유기 금속 화합물을 기판 상에 이동시키는 전달 방식은 특별히 한정하지 않으나, 휘발된 기체를 이송시키는 방식, 직접 액체 주입 (DLI : Direct Liquid Injection) 방식, 또는 전구체 화합물을 유기 용매에 녹여 이송하는 액체 이송방식 등을 선택하여 사용할 수 있다.The delivery method of moving the organometallic compound on the substrate is not particularly limited, but the method of transporting the volatilized gas, direct liquid injection (DLI) method, or liquid transport by dissolving the precursor compound in an organic solvent. You can select and use the method.
이하, 일 구현예에 따른 유기 금속 화합물의 합성 및 이를 포함하는 반도체 박막 증착용 조성물의 제조에 관해 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples with respect to the synthesis of an organometallic compound and the preparation of a composition for depositing a semiconductor thin film including the same according to an embodiment. However, the technical limitation of the present invention is not limited by the following examples.
실시예Example 1 One
하프늄(IV) 클로라이드 [hafnium(IV) chloride, HfCl4 14.5g(0.045mol)를 저온의 디에틸에테르(Et2O) 50mL에 용해시키고 테트라하이드로퓨란(THF) 50 mL를 천천히 첨가한 후 1 시간 정도 교반한다. 이 용액에 테트라키스(다이메틸아미노)하프늄[Tetrakis(dimethylamino)hafnium, TDMAHf, Hf(NMe2)4] 16.01 g (0.045 mol) 을 디에틸에테르 50mL 에 용해시킨 용액을 첨가한 뒤 혼합용액을 하루 동안 교반하여 비스(다이메틸아미노)하프늄(IV) 클로라이드 [Bis(dimethylamino)hafnium, Hf(NMe2)2Cl2] 을 합성한다. 상기 용액에 2-메틸-1,3-부타디엔 6.8mL (0.067mol)와 1% Na/Hg (0.18mol)을 실온에서 첨가한 뒤 하루 동안 교반한다. 반응 종료 후 필터를 이용해 여과하여 얻은 용액을 감압 하에서 휘발성 부반응물을 제거하여 하기 화학식 3으로 표시되는 유기금속 화합물(M은 Hf, R1은 메틸기, R2는 수소)을 얻었다.Hafnium (IV) chloride [hafnium (IV) chloride, HfCl 4 14.5 g (0.045 mol) was dissolved in 50 mL of diethyl ether (Et 2 O) at low temperature, and 50 mL of tetrahydrofuran (THF) was slowly added, followed by 1 hour. Stir enough. To this solution, a solution in which 16.01 g (0.045 mol) of tetrakis(dimethylamino) hafnium [Tetrakis(dimethylamino) hafnium, TDMAHf, Hf(NMe 2 ) 4 ] was dissolved in 50 mL of diethyl ether was added, During stirring, bis (dimethylamino) hafnium (IV) chloride [Bis (dimethylamino) hafnium, Hf (NMe 2 ) 2 Cl 2 ] is synthesized. To the solution, 6.8 mL (0.067 mol) of 2-methyl-1,3-butadiene and 1% Na/Hg (0.18 mol) were added at room temperature, followed by stirring for a day. After completion of the reaction, the resulting solution was filtered through a filter to remove volatile side reactions under reduced pressure to obtain an organometallic compound (M is Hf, R 1 is a methyl group, R 2 is hydrogen) represented by the following formula (3).
[화학식 3][Formula 3]
1H NMR (300 MHz, THF-d8) 1.2 (m, 2H), 0.3 (m, 2H), 2.42 (s, 3H), 3.17 (d, 6H), 5.55 (d, 1H). 1 H NMR (300 MHz, THF-d8) 1.2 (m, 2H), 0.3 (m, 2H), 2.42 (s, 3H), 3.17 (d, 6H), 5.55 (d, 1H).
실시예Example 2 2
2-메틸-1,3-부타디엔 대신 1,3-부타디엔을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 상기 화학식 3으로 표시되는 유기금속 화합물(M은 Hf, R1 및 R2는 수소)을 얻었다.An organometallic compound represented by Chemical Formula 3 was carried out in the same manner as in Example 1, except that 1,3-butadiene was used instead of 2-methyl-1,3-butadiene (M is Hf, R 1 and R 2 are Hydrogen).
실시예Example 3 3
하프늄(IV) 클로라이드 대신 지르코늄(IV) 클로라이드 [Zirconium(IV) chloride, ZrCl4), 테트라키스(다이메틸아미노)하프늄 대신 테트라키스(다이메틸아미노)지르코늄(Tetrakis(dimethylamino)zirconium), 2-메틸-1,3-부타다이엔 대신 1,3-부타디엔을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 상기 화학식 3으로 표시되는 유기금속 화합물(M은 Zr, R1 및 R2는 수소)을 얻었다.Zirconium (IV) chloride instead of hafnium (IV) chloride [Zirconium (IV) chloride, ZrCl 4 ), tetrakis (dimethylamino) zirconium instead of hafnium (Tetrakis (dimethylamino) zirconium), 2-methyl The organometallic compound represented by Chemical Formula 3 was carried out in the same manner as in Example 1, except that 1,3-butadiene was used instead of -1,3-butadiene (M is Zr, R 1 and R 2 are hydrogen ).
비교예Comparative example 1 One
시판중인 Zr(NEtMe)4 (TEMAZ, DSC 社)를 준비하였다.Commercially available Zr(NEtMe)4 (TEMAZ, DSC) was prepared.
비교예Comparative example 2 2
불꽃 건조된 3L의 플라스크에 뷰틸리튬 262g(0.63 mol, 1.6M in Hexane, 3.00당량), 500mL의 헥산, 넣고 교반시키면서 0℃로 냉각 시킨 후 다이메틸아민 40g(0.90 mol, 4.5당량)을 천천히 첨가하였다. 이 혼합 반응용액을 2시간동안 교반 후, 싸이클로펜타다이엔닐지르코늄(IV)트라이클로라이드 54g(0.21 mol, 1당량)을 투입하고 12시간 교반하였다. 감압 하에서 용매를 완전히 제거하고, 감압 증류 하여 화합물(CpZr)을 수득하였다. 262g (0.63 mol, 1.6M in Hexane, 3.00 equiv) of butyllithium, 500mL of hexane, and cooled to 0℃ with stirring, then slowly added 40g (0.90 mol, 4.5 equiv) of dimethylamine to a flame-dried 3L flask. I did. After stirring this mixed reaction solution for 2 hours, 54 g (0.21 mol, 1 equivalent) of cyclopentadienyl zirconium (IV) trichloride was added and stirred for 12 hours. The solvent was completely removed under reduced pressure and distilled under reduced pressure to obtain a compound (CpZr).
1H NMR (400MHz, C6D6): δ 2.92 (s, 18H, CH3), 6.06 (s, 5H, Cp); 13C NMR (C6D6): δ 44.8 (CH3), 110.3 (Cp) 1 H NMR (400MHz, C6D6): δ 2.92 (s, 18H, CH 3 ), 6.06 (s, 5H, Cp); 13 C NMR (C6D6): δ 44.8 (CH 3 ), 110.3 (Cp)
평가evaluation
TGATGA 분석 analysis
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 유기금속 화합물들의 기초 열특성 분석을 위하여 TGA(열중량분석기) 분석을 실시하였다. 각 유기금속 화합물을 10 mg씩 취하여 알루미나 시료용기에 넣은 후 10 ℃/min. 의 속도로 400℃까지 승온시키면서 시험물의 중량이 반으로 감소하는 온도(T1/2)를 측정하였다. 도 1에는 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 유기금속 화합물들의 기초 열특성 분석을 위한 TGA(열중량분석기) 분석 결과를 그래프로 도시한 결과가 나타나있다. TGA (thermogravimetric analyzer) analysis was performed to analyze the basic thermal properties of the organometallic compounds prepared in Examples and Comparative Examples. 10 mg of each organometallic compound is taken and placed in an alumina sample container and then 10 ℃/min. The temperature (T1/2) at which the weight of the test object was reduced in half was measured while raising the temperature to 400°C at a rate of. 1 is a graph showing the results of TGA (thermogravimetric analyzer) analysis for basic thermal properties analysis of organometallic compounds prepared in Examples and Comparative Examples.
도 1을 참고하면, 본원 발명의 실시예에 따라 제조된 유기금속 화합물의 T1/2 값이 비교예에 따른 화합물의 T1/2 값 보다 높으며, 이로써 본원 발명상의 유기금속 화합물의 열적 안정성이 보다 우수함을 알 수 있다. Referring to FIG. 1, the T1/2 value of the organometallic compound prepared according to the example of the present invention is higher than the T1/2 value of the compound according to the comparative example, whereby the thermal stability of the organometallic compound of the present invention is more excellent. Can be seen.
박막의 제조Thin film fabrication
상기 실시예 1 및 실시예 2로부터 제조된 유기금속 화합물을 용기에 각각 저장한 후, 130℃에서 가열하였다. 이때, 아르곤(Ar) 가스를 유속 100 sccm 하 캐리어 기체로 사용하고, O3를 산소 공급원으로서 사용하였다. After each of the organometallic compounds prepared in Examples 1 and 2 were stored in a container, they were heated at 130°C. At this time, argon (Ar) gas was used as a carrier gas under a flow rate of 100 sccm, and O 3 was used as an oxygen source.
실리콘 기판을 320℃에서 가열하여 박막을 제조하기 위한 기판을 준비하였다. The silicon substrate was heated at 320° C. to prepare a substrate for manufacturing a thin film.
1단계로, 상기 용기에 저장되어 있는 유기금속 화합물을 각각 반응 챔버에 5초간 도입하였다. 2단계, Ar 퍼징을 10초 동안 수행하였다. 이때 반응 챔버내 압력은 1 Torr로 제어하였다. 3단계로, O3 퍼징을 5초 동안 수행하였다. 4단계로 Ar 퍼징을 10초 동안 수행하였다. In step 1, the organometallic compound stored in the container was introduced into each reaction chamber for 5 seconds. Step 2, Ar purging was performed for 10 seconds. At this time, the pressure in the reaction chamber was controlled to 1 Torr. In three steps, O 3 purging was performed for 5 seconds. Ar purging was performed for 10 seconds in 4 steps.
상기 1단계부터 4 단계를 순차적으로 200 사이클 반복하여 HfO2 및 ZrO2 및 증착 박막을 각각 제조하였다.Steps 1 to 4 were sequentially repeated 200 cycles to prepare HfO 2 and ZrO 2 and deposited thin films, respectively.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.In the above, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to those who have. Accordingly, such modifications or variations should not be individually understood from the technical spirit or viewpoint of the present invention, and the modified embodiments should be said to belong to the claims of the present invention.
Claims (11)
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
M은 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이며,
R1 내지 R6는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 C1 내지 C4 알킬기이고,
Ra 내지 Rd는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 C1 내지 C4 알킬기이다.Organometallic compound represented by the following formula (2):
[Formula 2]
In Chemical Formula 2,
M is zirconium (Zr) or hafnium (Hf),
R 1 to R 6 are each independently hydrogen, deuterium, or a C1 to C4 alkyl group,
R a to R d are each independently hydrogen, deuterium, or a C1 to C4 alkyl group.
R1 및 R2는 각각 독립적으로, C1 내지 C4 알킬기이고,
R3 내지 R6은 각각 독립적으로, 수소, 또는 C1 내지 C4 알킬기이고,
Ra 내지 Rd는 각각 독립적으로, 수소, 또는 C1 내지 C4인 알킬기인, 유기 금속 화합물.In claim 1,
R 1 and R 2 are each independently a C1 to C4 alkyl group,
R 3 to R 6 are each independently hydrogen or a C1 to C4 alkyl group,
R a to R d are each independently hydrogen or a C1 to C4 alkyl group, an organometallic compound.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
M은 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이며,
R1 내지 R6는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 C1 내지 C4 알킬기이고,
Ra 내지 Rd는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 C1 내지 C4 알킬기이다.A composition for depositing a semiconductor thin film comprising an organometallic compound represented by the following Formula 2 and a solvent:
[Formula 2]
In Chemical Formula 2,
M is zirconium (Zr) or hafnium (Hf),
R 1 to R 6 are each independently hydrogen, deuterium, or a C1 to C4 alkyl group,
R a to R d are each independently hydrogen, deuterium, or a C1 to C4 alkyl group.
상기 용매는 디에틸에테르, 석유에테르, 테트라하이드로퓨란, 1,2-디메톡시에탄, 또는 이들의 조합을 포함하는 반도체 박막 증착용 조성물. In clause 5,
The solvent is a composition for depositing a semiconductor thin film comprising diethyl ether, petroleum ether, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane, or a combination thereof.
상기 반응 가스는 수증기(H2O), 산소(O2), 오존(O3), 플라즈마, 과산화수소(H2O2), 암모니아(NH3) 또는 하이드라진(N2H4), 또는 이들의 조합을 포함하는, 박막의 제조 방법.In clause 8,
The reaction gas is water vapor (H 2 O), oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), plasma, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), ammonia (NH 3 ) or hydrazine (N 2 H 4 ), or their A method of manufacturing a thin film, including a combination.
상기 박막을 증착하는 단계는 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition; ALD) 또는 유기 금속 화학 증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD)을 포함하는, 박막의 제조 방법.In clause 8,
The step of depositing the thin film includes atomic layer deposition (ALD) or metal organic chemical vapor deposition (MOCVD).
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|---|
| Organometallic precursors of thin-layer amorphous semiconductors. I. Gas-phase thermolysis of β-olefinic organogermanes, Journal of Organometallic Chemistry, 328, 49-59(1987.) 1부.* |
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