KR20100038211A - 이산화규소 간극 충전용 전구체 - Google Patents

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총잉 쥬
브라이언 씨 헨드릭스
제프리 에프 로에더
스티븐 엠 빌로데아우
웨이민 리
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어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 내부에 높은 외관비 트렌치를 갖고 상기 트렌치 내에 이산화규소의 완전-충전된 덩어리를 갖는 마이크로전자 장치 기판을 포함하는 완전-충전 트렌치 구조체로서, 이때 상기 이산화규소가 실질적으로 공극을 갖지 않고 그의 용적 질량 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 밀도를 갖는, 완전-충전 트렌치 구조체에 관한 것이다. 마이크로전자 장치 기판의 트렌치를 완전-충전시키는 데 사용하기 위한 특정 규소 전구체 조성물의 사용을 수반하는, 반도체 제품의 제조 방법도 기재되는데, 이때 상기 이산화규소 전구체 조성물은 실질적으로 공극을 갖지 않고 실질적으로 균일한 밀도를 갖는 이산화규소 물질을 트렌치 내에 형성하기 위한 가수분해 및 축합 반응을 수행하도록 처리된다. 규소 및 게르마늄을 포함하는 전구체 충전 조성물을 사용하여 충전 공정을 수행하여 이산화게르마늄/이산화규소 트렌치 충전 물질을 포함하는 마이크로전자 장치 구조체를 제조할 수 있다. 억제제 성분, 예를 들어, 메탄올을 상기 전구체 충전 조성물 중에서 사용하여 경화된 트렌치 충전 물질에서 이음새 형성을 피하거나 최소화할 수 있다.

Description

이산화규소 간극 충전용 전구체{PRECURSORS FOR SILICON DIOXIDE GAP FILL}
본 발명은 마이크로전자 장치의 트렌치 구조체(trench structure) 및 이의 제조 방법; 및 이산화규소로 완전-충전된 높은 외관비(aspect ratio) 트렌치 구조체를 형성하는 데 유용한 전구체에 관한 것으로서, 이때 이산화규소 전구체는 상기 트렌치 구조체 내에 유동 충전되고 저온에서 급속히 경화되어 그의 용적 부피 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 밀도를 가지면서 실질적으로 공극을 갖지 않는 특성을 나타내는 이산화규소를 형성한다.
본 발명은 2007년 6월 28일자로 출원된 미국 가특허출원 제60/946,968호 및 2008년 5월 23일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/055,809호를 미연방법 제119조의 제35항 하에 우선권주장한다. 상기 미국 가특허출원들의 개시내용은 모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 참고로 도입된다.
집적 회로의 치수가 꾸준히 감소하고 있기 때문에, 증가된 외관비를 갖는 상응하게 좁아진 트렌치가 요구된다. 현재, 이산화규소를 트렌치 내에 침착시키는 공정은 화학적 증착을 이용한다. 그러나, 기술 노드가 65 nm 미만까지 감소함에 따라, 침착된 물질 내에 공극을 도입하지 않으면서 이산화규소를 좁은 트렌치 내에 침착시키는 것은 점진적으로 더 어려워졌다.
이러한 어려움을 해결하기 위해, 승온 가수분해 및 축합 반응이 생성물인 이산화규소 물질 내에 공극 및 균열을 형성하기 쉽기 때문에 조절된 습도 환경에서의 저온-유동 충전 방법 및 산화제 보조-반응물을 사용한 저온 유동-충전 방법이 경화를 위해 요구된다. 공극, 균열 및 다른 결함은 장치 성능에 악영향을 미치는, 유전체 물질 내의 불균질성을 초래한다. 따라서, 열 경화 동안에 낮은 수축을 보이는 축합된 매트릭스 물질이 균열을 예방하기 위해 필요하다.
좁은 트렌치 내의 균일한 물질 조밀화(densification) 또한 경화 도중에 일어나는 확산-한정된 산화로 인해 통상적으로 사용가능한 이산화규소 전구체에 있어서 문제점이 된다.
통상적으로, 고온(600 내지 1200℃) 열 어닐링 단계를 이용하여 SiO2를 형성한다. 저온 공정이 바람직한데, 이는 고온 어닐링이 이용되는 경우 집적 회로 또는 기억 장치 내의 다른 구조체, 물질 및 공정에 있어서의 고온의 부적합성이 열등한 성능을 갖는 불량 장치를 초래하기 때문이다. 또한, 고온 어닐링은 공정의 전체 열 공급을 증가시키므로 불리하다.
전술한 문제점을 특징으로 하는, 반도체에서 산화물 층을 형성하기 위해 당분야에서 사용하는 보편적인 전구체는 과산화수소로 경화되는 실란 또는 메틸실란; 오존(O3) 또는 산소 플라즈마로 경화된 폴리실라잔; 물로 경화된 테트라에틸오르토실리케이트(TEOS); 및 피리딘 및 물로 경화된 헥사클로로다이실란(HCDS)을 포함한다.
일부 알콕시실란, 예컨대, 트리에톡시실란이 이산화규소 전구체로서 사용되어 왔지만, 이러한 전구체는 습한 대기 하에서 느리게 가수분해되고 중성 pH에서 실리카의 축합 속도는 비교적으로 느리다. 가수분해가능한 또는 불안정한 기를 갖는 전구체는 가교결합을 유도함으로써, 개선된 밀도, 증가된 기계적 강도, 및 CMP(화학적 기계적 연마) 및 HF 에칭에 대한 상승된 저항성을 나타내는 치밀한 SiO2 매트릭스를 발생시킬 수 있다. 수증기 어닐링이 산화물 필름을 조밀화시키는 데 효과적이지만, 단리 물질이 침착되기 전에 트랜지스터가 형성되는 일부 집적에서, 물 어닐링은 성능을 감소시키는 트랜지스터 주변의 산화를 초래한다는 심각한 결점을 갖는다.
기억 장치 트렌치의 충전을 위한 하나의 가능한 조성물은 고도의 등각 필름을 달성할 수 있는 잠재력을 갖는, O3으로 열 경화된 TEOS이다. 그러나, 이러한 TEOS/오존 공정은, 생성된 조성물이 트렌치를 완전히 충전시키도록 만들어질 수 있지만 본질적으로 트렌치 벽으로부터의 성장이 서로 만나는 이음새(seam)를 남긴다는 심각한 결점을 갖는다. 상기 접합부는 후속 장치 처리에서 세정 화학물질에 노출되었을 때 상승된 잔류 속도를 보이는 공통된 약한 영역이다.
유동-충전되고 저온에서 급속히 가수분해된 후 급속히 축합되어 외피층의 형성 전에 트렌치 내에서 치밀한 SiO2를 형성할 수 있는 전구체는 당분야에서 상당한 진보를 달성할 것이다.
이러한 트렌치 충전과 관련된 또 다른 문제점은 수증기 어닐링의 사용이다.
본 발명은 마이크로전자 장치의 트렌치 구조체(trench structure) 및 이의 제조 방법; 및 이산화규소로 완전-충전된 높은 외관비 트렌치 구조체를 형성하는 데 유용한 전구체에 관한 것으로서, 이때 상기 전구체는 상기 트렌치 구조체 내에 유동 충전되고 저온에서 급속히 경화되어 그의 용적 부피 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 밀도를 가지면서 실질적으로 공극을 갖지 않는 특성을 나타내는 이산화규소를 형성한다.
한 측면에서, 본 발명은 내부에 높은 외관비 트렌치를 갖는 마이크로전자 장치를 포함하고 상기 트렌치 내에 완전-충전된 질량의 이산화규소를 포함하는 완전-충전 트렌치 구조체에 관한 것으로, 상기 이산화규소는 실질적으로 공극을 갖지 않는 특성을 나타내며 그의 용적 부피 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 밀도를 갖는다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 내부에 트렌치를 갖는 마이크로전자 장치 기판을 제공하는 단계, 상기 트렌치를 이산화규소 전구체 조성물로 완전-충전시키는 단계, 및 상기 트렌치 내에 완전-충전된 질량의 이산화규소를 형성하도록 상기 이산화규소 전구체 조성물을 처리하는 단계를 포함하는 반도체 제품의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 이산화규소 전구체 조성물은 하기 (i) 내지 (xvi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함한다:
(i) 하기 화학식 I의 아미노실란:
[화학식 I]
(R1R2N)4- xSiRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 3의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(ii) 하기 화학식 II의 알콕시실란:
[화학식 II]
(RO)4- xSiR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 3의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(iii) 하기 화학식 III의 알콕시다이실란:
[화학식 III]
(RO)3- xR1 xSi-Si(OR)3- xR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(iv) 하기 화학식 IV의 아미노다이실란:
[화학식 IV]
(R1R2N)3- xRxSi-Si(NR1R2)3- xRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(v) 하기 화학식 V의 아미노다이실록산:
[화학식 V]
(R1R2N)3- xRxSi-O-Si(NR1R2)3- xRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(vi) 하기 화학식 VI의 알콕시다이실록산:
[화학식 VI]
(RO)3- xR1 xSi-O-Si(OR)3- xR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(vii) 하기 화학식 VII의 아미노다이실라잔:
[화학식 VII]
(R1R2N)3- xRxSi-NH-Si(NR1R2)3- xRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(viii) 하기 화학식 VIII의 알콕시다이실라잔:
[화학식 VIII]
(RO)3- xR1 xSi-NH-Si(OR)3- xR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(ix) 하기 화학식 IX 내지 XII의 클로로아미노실란:
[화학식 IX]
Cl4 - xSi(NR1R2)x
[화학식 X]
(R1R2N)3- xClxSi-Si(NR1R2)3- xClx
[화학식 XI]
(R1R2N)3- xClxSi-O-Si(NR1R2)3- xClx
[화학식 XII]
(R1R2N)3- xClxSi-NH-Si(NR1R2)3- xClx
[상기 식에서,
x는 화학식 IX의 경우 0 내지 3의 정수이고 화학식 X 내지 XII의 경우 1 또는 2의 정수이며;
R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(x) 하기 화학식 XIII의 사이클로실록산 및 하기 화학식 XIV의 사이클로실라잔:
[화학식 XIII]
Figure pct00001
[화학식 XIV]
Figure pct00002
[상기 식에서,
n은 0 내지 4의 정수이고,
R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xi) 직쇄 폴리실록산 및 폴리실라잔;
(xii) 하기 화학식 XV 및 XVI의 규소 화합물:
[화학식 XV]
R4 - xSiLx
[화학식 XVI]
L3 - xRxSi-SiL3 - xRx
[상기 식에서,
x는 화학식 XV의 경우 1 내지 3의 정수이고 화학식 XVI의 경우 0 내지 2의 정수이며,
L은 이소시아네이토(NCO), 메틸에틸케톡심(R1R2C=N-O-), 트라이플루오로아세테이트(CF3OCO), 트라이플레이트(CF3SO3), 아실옥시(ROCO), β-다이케토네이트(R1COCHCOR2), β-다이케티미네이트(R1CNR2CHCOR3), β-다이이미네이트(R1CNR2CHCNR2R3), 아미디네이트(RC(NR1)2), 구아니디네이트{(R1R2N)C(NR3)2}, 알킬아미노(NR1R2), 하이드라이드, 알콕사이드(RO) 및 포르메이토(HCOO)로 구성된 군으로부터 선택되고,
R, R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xiii) 하기 화학식 XVII 및 XVIII의 옥시라닐실란:
[화학식 XVII]
Figure pct00003
[화학식 XVIII]
Figure pct00004
[상기 식에서,
x는 0 내지 3의 정수이고,
n은 0 내지 3의 정수이며,
R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xiv) 하기 화학식 XIX의 에틸아세테이트 기를 함유하는 규소 전구체:
[화학식 XIX]
(ROCOCH2CH2)xSi(OR1)4-x
[상기 식에서,
x는 1 내지 4의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xv) 하기 화학식 XX의 화합물:
[화학식 XX]
(tBuHN)2(H2N)Si-Si(NH2)(NHtBu)2
[상기 식에서,
tBu는 3차 부틸이다]; 및
(xvi) 상기 (i) 내지 (xv)의 화합물들의 전구중합체 부분 가수분해 생성물.
추가 측면에서, 본 발명은 기판을, 하기 (i) 내지 (xvi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물의 증기와 접촉시키는 단계를 포함하는, 이산화규소를 기판 상에 침착시키는 방법에 관한 것이다:
(i) 하기 화학식 I의 아미노실란:
화학식 I
(R1R2N)4- xSiRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 3의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(ii) 하기 화학식 II의 알콕시실란:
화학식 II
(RO)4- xSiR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 3의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(iii) 하기 화학식 III의 알콕시다이실란:
화학식 III
(RO)3- xR1 xSi-Si(OR)3- xR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(iv) 하기 화학식 IV의 아미노다이실란:
화학식 IV
(R1R2N)3- xRxSi-Si(NR1R2)3- xRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(v) 하기 화학식 V의 아미노다이실록산:
화학식 V
(R1R2N)3- xRxSi-O-Si(NR1R2)3- xRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(vi) 하기 화학식 VI의 알콕시다이실록산:
화학식 VI
(RO)3- xR1 xSi-O-Si(OR)3- xR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(vii) 하기 화학식 VII의 아미노다이실라잔:
화학식 VII
(R1R2N)3- xRxSi-NH-Si(NR1R2)3- xRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(viii) 하기 화학식 VIII의 알콕시다이실라잔:
화학식 VIII
(RO)3- xR1 xSi-NH-Si(OR)3- xR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(ix) 하기 화학식 IX 내지 XII의 클로로아미노실란:
화학식 IX
Cl4 - xSi(NR1R2)x
화학식 X
(R1R2N)3- xClxSi-Si(NR1R2)3- xClx
화학식 XI
(R1R2N)3- xClxSi-O-Si(NR1R2)3- xClx
화학식 XII
(R1R2N)3- xClxSi-NH-Si(NR1R2)3- xClx
[상기 식에서,
x는 화학식 IX의 경우 0 내지 3의 정수이고 화학식 X 내지 XII의 경우 1 또는 2의 정수이며;
R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(x) 하기 화학식 XIII의 사이클로실록산 및 하기 화학식 XIV의 사이클로실라잔:
화학식 XIII
Figure pct00005
화학식 XIV
Figure pct00006
[상기 식에서,
n은 0 내지 4의 정수이고,
R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xi) 직쇄 폴리실록산 및 폴리실라잔;
(xii) 하기 화학식 XV 및 XVI의 규소 화합물:
화학식 XV
R4 - xSiLx
화학식 XVI
L3 - xRxSi-SiL3 - xRx
[상기 식에서,
x는 화학식 XV의 경우 1 내지 3의 정수이고 화학식 XVI의 경우 0 내지 2의 정수이며,
L은 이소시아네이토(NCO), 메틸에틸케톡심(R1R2C=N-O-), 트라이플루오로아세테이트(CF3OCO), 트라이플레이트(CF3SO3), 아실옥시(ROCO), β-다이케토네이트(R1COCHCOR2), β-다이케티미네이트(R1CNR2CHCOR3), β-다이이미네이트(R1CNR2CHCNR2R3), 아미디네이트(RC(NR1)2), 구아니디네이트{(R1R2N)C(NR3)2}, 알킬아미노(NR1R2), 하이드라이드, 알콕사이드(RO) 및 포르메이토(HCOO)로 구성된 군으로부터 선택되고,
R, R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xiii) 하기 화학식 XVII 및 XVIII의 옥시라닐실란:
화학식 XVII
Figure pct00007
[화학식 XVIII]
Figure pct00008
[상기 식에서,
x는 0 내지 3의 정수이고,
n은 0 내지 3의 정수이며,
R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xiv) 하기 화학식 XIX의 에틸아세테이트 기를 함유하는 규소 전구체:
화학식 XIX
(ROCOCH2CH2)xSi(OR1)4-x
[상기 식에서,
x는 1 내지 4의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xv) 하기 화학식 XX의 화합물:
화학식 XX
(tBuHN)2(H2N)Si-Si(NH2)(NHtBu)2
[상기 식에서,
tBu는 3차 부틸이다]; 및
(xvi) 상기 (i) 내지 (xv)의 화합물들의 전구중합체 부분 가수분해 생성물.
본 발명의 또 다른 측면은 기판의 트렌치 구조체를 충전시키기 위해 상기 기판의 트렌치 구조체 내에 옥사이드 물질을 형성하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 상기 트렌치 구조체의 충전을 위해 옥사이드 전구체를 기판 상에 침착시키는 단계를 포함하고, 이때 상기 옥사이드 전구체는 게르마늄 및 규소를 포함한다.
본 발명의 추가 측면은 내부에 트렌치 구조체가 형성되어 있는 기판을 포함하는 마이크로전자 장치 구조체에 관한 것으로, 상기 트렌치 구조체는 게르마늄/규소 옥사이드 조성물로 충전되어 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 이음새 형성을 억제하기 위한 억제제를 포함하는 전구체 조성물로부터 옥사이드 충전 물질을 침착시키는 단계를 포함하는, 트렌치 내에 옥사이드 충전 물질을 형성하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 산화되어 이산화규소를 형성할 수 있는 규소 물질을 사용하여 기판의 트렌치 구조체의 충전에 있어서 불리한 이음새 효과를 억제하는 방법으로서, 게르마늄 전구체를 상기 규소 물질 내에 도입하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또 다른 측면에서 이산화게르마늄/이산화규소 혼합물로 적어도 부분적으로 충전된 트렌치를 포함하는 마이크로전자 장치 구조체에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 하이드록실 작용성 화합물을 TEOS에 첨가하는 단계를 포함하는, TEOS/O3 공정을 수행하여 기판 내의 트렌치 구조체를 충전시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 기판 내의 트렌치를 충전시키는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 알데하이드를 TEOS에 첨가하면서 TEOS/O3 공정을 수행하여 상기 트렌치 내에 이산화규소 물질을 형성하는 단계를 포함한다.
본 바명의 추가 측면은 기판 내의 트렌치를 충전시키는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 TEOS/O3 공정을 수행하여 상기 트렌치 내에 이산화규소 물질을 형성하는 단계를 포함하고, 이때 TEOS는 에틸렌 글리콜 및 이소프로필 알코올을 포함하는 조성물 중의 기판에 침착된다.
본 발명의 다른 측면, 특징 및 실시양태는 하기 개시내용 및 첨부된 특허청구범위로부터 더 완전히 명확해질 것이다.
[도 1]
도 1은 높은 외관비 트렌치 구조체의 개략도이고, 이때 상기 트렌치는 본 발명의 전구체로부터 형성된 이산화규소를 함유하고, 상기 전구체는 저온 조건 하에서 경화되어 실질적으로 공극을 갖지 않으면서 그의 용적 부피 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 밀도를 갖는 이산화규소를 상기 트렌치 내에서 생성한다.
[도 2] 및 [도 3]
마이크로전자 장치 구조체의 개략도이고, 이때 트렌치-충전 물질의 침착은 침착된 충전 물질 중의 억제제를 사용하여 수행되고, 도 3은 상기 트렌치 내의 옥사이드 물질의 성장에 대한 억제제의 효과를 보여준다.
본 발명은 트렌치 구조체, 및 상기 트렌치 구조체의 형성에 유용한 전구체 및 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 사용된 "저온"은 400℃ 미만의 온도를 의미한다.
본 발명의 전구체 물질과 관련하여 사용되는 용어 "유동 충전"은 높은 외관비 트렌치로 도입되어 상기 트렌치 내에서 자가-수평화됨으로써 트렌치 벽 및 바닥 표면과 접촉하는 용적 부피의 물질을 형성하는 물질을 의미한다.
마이크로전자 장치 기판 내의 트렌치와 관련하여 사용되는 용어 "높은 외관비"는 상기 트렌치의 깊이:폭 비가 3:1 이상임을 의미한다. 한 바람직한 실시양태에서, 트렌치의 깊이:폭 비는 3:1 내지 10:1이다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 트렌치깊이:폭 비는 5:1 이상이다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용된 단수형은 해당 문맥이 달리 명시하지 않은 한 복수형의 언급을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 예를 들어, C1-C6 알킬 또는 C1-C12 알킬에서 탄소수의 표시는 개재 탄소수 및 임의의 다른 명시된 탄소수 또는 명시된 범위 내의 개재 탄소수를 포괄하기 위해 명시된 범위 내의 탄소수를 갖는 구성요소 잔기들 각각을 포함하는 것이고, 명시된 탄소수 범위 내의 하위-범위의 탄소수가 본 발명의 범위 내에서 보다 작은 탄소수 범위 내에 독립적으로 포함될 수 있고 특정 탄소수 또는 탄소수들을 구체적으로 제외한 탄소수의 범위가 본 발명에 포함되고 명시된 범위의 탄소수 상한 및 하한 중 어느 하나 또는 둘다를 제외한 하위-범위도 본 발명에 포함된다는 것도 이해할 것이다. 따라서, C1-C12 알킬은 분지쇄 및 비분지쇄 기를 포함하는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실 및 도데실을 포함한다. 따라서, 치환기에 널리 적용될 수 있는 탄소수 범위의 표시, 예를 들어, C1-C12는 본 발명의 특정 실시양태에서 상기 탄소수 범위가 치환기의 보다 넓은 구체화 내의 탄소수 범위를 갖는 하위-군의 잔기로서 더 한정되게 할 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들어, 탄소수 범위, 예컨대, C1-C12 알킬은 본 발명의 특정 실시양태에서 하위-범위, 예컨대, C1-C4 알킬, C2-C8 알킬, C2-C4 알킬, C3-C5 알킬, 또는 넓은 탄소수 범위 내의 임의의 다른 하위-범위를 포함하도록 보다 한정적으로 특정될 수 있다. 따라서, 특정 범위 내의 탄소수들 중 임의의 탄소수가 명시된 치환기에서 탄소 원자의 수의 하한 또는 상한 값으로서 선택될 수 있으므로 하위-범위의 모든 가능한 순열이 본 명세서에 동일하게 기재되는 것으로 간주되어야 한다.
마찬가지로, 구체적 특징, 측면, 실시예 및 실시양태가 본 발명의 보호받고자 하는 사항의 구체적 배열에서 기재되어 있지만, 상기 특징, 측면, 실시예 및/또는 실시양태는 본 발명의 고려 및 범위 내에서 이들의 순열, 조합 및 하위-조합으로 서로 선택적으로 결합될 수 있고 본 명세서에 동일하게 기재된 것으로 간주되어야 한다.
본 발명의 실시에 있어서 이산화규소로 완전-충전된 높은 외관비 트렌치 구조체를 형성하기에 적합한 이산화규소 전구체는 높은 외관비 트렌치 구조체 내로 유동 충전되어 저온에서 급속히 경화됨으로써 실질적으로 공극 및 균열을 갖지 않고 경화된 이산화규소의 용적 부피 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 밀도를 갖는 이산화규소를 형성할 수 있다.
본 발명의 넓은 실시에 있어서 일반적으로 유용한 전구체는 하기 (i) 내지 (xvi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하나 이들로 한정되지 않는다:
(i) 하기 화학식 I의 아미노실란:
화학식 I
(R1R2N)4- xSiRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 3의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(ii) 하기 화학식 II의 알콕시실란:
화학식 II
(RO)4- xSiR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 3의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(iii) 하기 화학식 III의 알콕시다이실란:
화학식 III
(RO)3- xR1 xSi-Si(OR)3- xR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(iv) 하기 화학식 IV의 아미노다이실란:
화학식 IV
(R1R2N)3- xRxSi-Si(NR1R2)3- xRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(v) 하기 화학식 V의 아미노다이실록산:
화학식 V
(R1R2N)3- xRxSi-O-Si(NR1R2)3- xRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(vi) 하기 화학식 VI의 알콕시다이실록산:
화학식 VI
(RO)3- xR1 xSi-O-Si(OR)3- xR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(vii) 하기 화학식 VII의 아미노다이실라잔:
화학식 VII
(R1R2N)3- xRxSi-NH-Si(NR1R2)3- xRx
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(viii) 하기 화학식 VIII의 알콕시다이실라잔:
화학식 VIII
(RO)3- xR1 xSi-NH-Si(OR)3- xR1 x
[상기 식에서,
x는 0 내지 2의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(ix) 하기 화학식 IX 내지 XII의 클로로아미노실란:
화학식 IX
Cl4 - xSi(NR1R2)x
화학식 X
(R1R2N)3- xClxSi-Si(NR1R2)3- xClx
화학식 XI
(R1R2N)3- xClxSi-O-Si(NR1R2)3- xClx
화학식 XII
(R1R2N)3- xClxSi-NH-Si(NR1R2)3- xClx
[상기 식에서,
x는 화학식 IX의 경우 0 내지 3의 정수이고 화학식 X 내지 XII의 경우 1 또는 2의 정수이며;
R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(x) 하기 화학식 XIII의 사이클로실록산 및 하기 화학식 XIV의 사이클로실라잔:
화학식 XIII
화학식 XIII
Figure pct00009
화학식 XIV
Figure pct00010
[상기 식에서,
n은 0 내지 4의 정수이고,
R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xi) 직쇄 폴리실록산 및 폴리실라잔;
(xii) 하기 화학식 XV 및 XVI의 규소 화합물:
화학식 XV
R4 - xSiLx
화학식 XVI
L3 - xRxSi-SiL3 - xRx
[상기 식에서,
x는 화학식 XV의 경우 1 내지 3의 정수이고 화학식 XVI의 경우 0 내지 2의 정수이며,
L은 이소시아네이토(NCO), 메틸에틸케톡심(R1R2C=N-O-), 트라이플루오로아세테이트(CF3OCO), 트라이플레이트(CF3SO3), 아실옥시(ROCO), β-다이케토네이트(R1COCHCOR2), β-다이케티미네이트(R1CNR2CHCOR3), β-다이이미네이트(R1CNR2CHCNR2R3), 아미디네이트(RC(NR1)2), 구아니디네이트{(R1R2N)C(NR3)2}, 알킬아미노(NR1R2), 하이드라이드, 알콕사이드(RO) 및 포르메이토(HCOO)로 구성된 군으로부터 선택되고,
R, R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xiii) 하기 화학식 XVII 및 XVIII의 옥시라닐실란:
화학식 XVII
Figure pct00011
[화학식 XVIII]
Figure pct00012
[상기 식에서,
x는 0 내지 3의 정수이고,
n은 0 내지 3의 정수이며,
R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xiv) 하기 화학식 XIX의 에틸아세테이트 기를 함유하는 규소 전구체:
화학식 XIX
(ROCOCH2CH2)xSi(OR1)4-x
[상기 식에서,
x는 1 내지 4의 정수이고,
R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
(xv) 하기 화학식 XX의 화합물:
화학식 XX
(tBuHN)2(H2N)Si-Si(NH2)(NHtBu)2
[상기 식에서,
tBu는 3차 부틸이다]; 및
(xvi) 상기 (i) 내지 (xv)의 화합물들의 전구중합체 부분 가수분해 생성물.
본 발명의 전구체 조성물 및 적용에서 사용되는 상기 전구체 화합물들은 당업자에 의해 용이하게 합성된다.
한 특정 측면에서 본 발명의 전구체 조성물은 수분, 물 및 양성자성 용매에의 노출 시 급속히 가수분해되는 아미노실란을 포함한다. 암모니아, 아민 및 다이실란은 전구체 조성물의 경화에 있어서 축합 반응을 촉진하는 촉매로서 사용될 수 있다. 열에 의해 용이하게 분해되는 실릴 라디칼 또는 리간드(예를 들어, CO2의 탈카복실화를 통해 형성되는 포르메이트)를 형성하는 전구체도 포함된다.
본 발명의 또 다른 특정 측면에서, 전구체 조성물이 사용되고, 상기 조성물은 화학식 (RO)4-xSiHx(이때, x는 0 내지 3의 정수이고, R은 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택됨)의 화합물, 화학식 H4-xSi(NR2)x(이때, x는 1 내지 4의 정수이고, R은 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택됨)의 화합물, 화학식 H4 -xSi(NHR)x(이때, x는 1 내지 4의 정수이고, R은 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택됨)의 화합물, 화학식 (RO)3-xHxSi-Si(OR)3-xHx(이때, x는 0 내지 2의 정수이고, R은 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택됨)의 화합물, 및 화학식 (NR1R2)3-xHxSi-Si(NR1R2)3-xHx(이때, x는 0 내지 2의 정수이고, R1 및 R2는 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택됨))의 화합물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 규소 원자가 이소시아네이토, 메틸에틸케톡심, 트라이플루오로아세테이트, 트라이플레이트(F3SO3H), 알킬아민, 하이드라이드, 알콕사이드, 다이실란 및 포르메이토 중 하나 이상을 포함하는 리간드와 배위결합되어 있는 규소 전구체를 포함하는 전구체 조성물이 사용된다. 생성된 Si(OH)4 졸은 예를 들어, 암모니아를 전구체 수용액 내로 유동시키는 기법; 보조-반응물, 예컨대, 사염화규소, 예를 들어, 0.05 내지 5%의 SiCl4를 알콕시실란(예를 들어, TEOS, 다이부톡시다이아세톡시실란(DBDAS), (EtO)3SiH 등)에 첨가하여 소량의 산 촉매 종을 발생시키는 기법; 및 실란(Si-H) 또는 다이실란(Si-Si) 전구체, 예컨대, 헥사에틸아미노다이실란(HEADS)을 첨가하는 기법을 포함하는 다양한 기법에 의해 축합될 수 있다.
본 발명의 추가 측면에서 축합을 촉진하는 또 다른 방법은 소량의 클로로아미노실란, 예를 들어, 0.05 내지 5%의 화학식 Cl4 - xSi(NR2)x의 클로로아미노실란(이때, x는 1 내지 3의 정수임)을 상응하는 화학식 H4 - xSi(NR2)x의 아미노실란(이때, x는 1 내지 3의 정수임)과 혼합하는 단계를 수반한다.
유사한 방법에서, 클로로-치환된 실란과 클로로-치환된 다이실란의 혼합물을, 이산화규소 전구체 및 클로로 화합물의 총 중량을 기준으로 소정의 양, 예를 들어, 0.05 내지 5 중량%의 양(축합 반응을 위해 촉매적으로 유요한 종을 발생시키기에 충분한 양)으로 알콕시실란 전구체에 첨가할 수 있다.
본 발명의 한 바람직한 아미노실란 전구체는 물 또는 수분의 존재 하에서 SiO2로 급속히 축합되는 HEADS이다. 다른 바람직한 알킬아미노실란 전구체는 화학식 XX의 (tBuHN)2(H2N)Si-Si(NH2)(NHtBu)2 및 Si(NMe2)4를 포함한다.
본 발명의 이산화규소 전구체의 한 바람직한 군은 하기 화학식 1 내지 12의 전구체를 포함한다:
[화학식 1]
Figure pct00013
[화학식 2]
Figure pct00014
[화학식 3]
Figure pct00015
[화학식 4]
Figure pct00016
[화학식 5]
Figure pct00017
[화학식 6]
Figure pct00018
[화학식 7]
Figure pct00019
[화학식 8]
Figure pct00020
[화학식 9]
Figure pct00021
[화학식 10]
Figure pct00022
[화학식 11]
Figure pct00023
[화학식 12]
Figure pct00024
상기 식들에서,
Et는 에틸이고;
OAc는 아세톡시(CH3C(O)O-)이고;
Me는 메틸이고;
tBu는 3급 부틸이고;
OR 기의 R은 분지된 또는 비분지된 C1-C6 알킬이다.
효율적인 처리를 위해, 유동 충전 기법에 의한 트렌치의 간극 충전은 10분 미만의 시간, 바람직하게는 5분을 초과하지 않는 시간, 예를 들어, 3 내지 5분 이내에 완결되어야 한다.
이산화규소 전구체는 이산화규소 전구체로 하여금 트렌치 내로 들어가 트렌치를 충전시키게 하는, 저온(400℃ 미만), 바람직하게는 350℃ 미만에서 수행되는 완전-충전 기법, 예컨대, 화학적 증착, 원자 층 침착, 또는 기판과 전구체의 다른 증기상(vapor phase) 접촉에 의해 트렌치 캐비티(cavity) 내로 침착된다. 트렌치 내로 완전-충전되는 전구체 조성물은 물 또는 수분에 노출되고 가수분해된 후 축합 반응하여 이산화규소 생성물을 형성한다.
그 다음, 본 발명의 전구체로부터 유도된 이산화규소 물질은 유리하게는 이산화규소를 조밀화시키기 위해 후-경화 처리로 처리된다. 트렌치 내의 이산화규소 물질 덩어리는 트렌치 내에서 트렌치의 벽면 및 바닥면과 접촉하여 균질하고 실질적으로 공극을 갖지 않는 연속적 덩어리를 형성하는 큰 덩어리를 구성한다.
가수분해 및 축합 반응에 의해 전구체로부터 형성된 이산화규소 물질을 조밀화시키기 위해 트렌치 내에 형성된 이산화규소 물질에 대해 임의의 적절한 후-경화 처리가 이용될 수 있다. 본 발명의 특정 실시양태에서 유리하게 이용될 수 있는 구체적인 후-경화 처리 기법은 유동 충전된 물질의 산소 노출, 자외선 조사 및/또는 저온 가열을 포함하나, 이들로 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 전구체를 사용하여 형성한, 이산화규소로 완전-충전된 트렌치를 포함하는 높은 외관비 트렌치 구조체의 개략도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 높은 외관비 트렌치 구조체(10)는 상면(14) 및 하면(16)을 갖는 마이크로전자 장치 기판(12)을 포함한다. 상기 기판은 측벽면(20) 및 바닥면(22)에 접착된 트렌치(15)를 포함한다. 이 구조체 내의 트렌치 캐비티는 벽면 및 바닥면(18, 20 및 22)과 접촉하는 이산화규소(24) 덩어리로 충전되고 실질적으로 공극을 갖지 않으며 그의 용적 부피 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 밀도를 갖는다.
바람직한 실시에서, 트렌치 내에 형성된 이산화규소가 실질적으로 공극을 갖지 않는지는 다공도측정, 투과성 기준, SEM 횡단 절개, 또는 공극의 존재를 확인하할 수 있는 다른 보편적인 형태학적 특징규명 기법에 의해 용이하게 확인된다.
본 발명의 상기 전구체 및 방법은 저온에서 경화되어 실질적으로 공극을 갖지 않으면서 그의 용적 부피 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 밀도를 갖는 이산화규소를 생성할 수 있는 이산화규소를 함유하는 완전-충전된 트렌치 구조체를 효과적으로 형성할 수 있게 한다.
본 발명의 또 다른 측면은 기억 장치 트렌치의 충전과 같은 분야에서 간극을 충전시키기 위한 게르마늄/규소 옥사이드 조성물에 관한 것이다. 이산화게르마늄은 이산화규소보다 훨씬 더 낮은 점도를 나타낸다. 이 측면에서, 본 발명은 트렌치 내에서의 측벽 성장의 유착에 의해 생성된 이음새를 복구하여 간극 충전 내의 임의의 불균질한 변형을 제거하기에 충분한 원자 재배열이 일어날 수 있도록 화학식 SixGe1 - xO2의 게르마늄/규소 옥사이드 조성물을 사용하는 것도 고려한다. 이것은 상기 장치 구조체의 후속 처리에 있어서 세정 화학적 노출과 관련하여 균일한 제거 속도가 달성될 수 있게 한다.
간극 충전을 위해 화학식 SixGe1 - xO2의 게르마늄/규소 옥사이드 조성물을 사용함에 있어서, 필름 내의 게르마늄 대 규소의 비는 허용가능한 유전체 성질을 달성하기 위해 게르마늄 함량을 적절하게 최소화하도록 유리하게는 0.005 대 0.25(화학식 SixGe1 - xO2에서 x가 0.75 내지 0.995인 경우)이다.
이러한 게르마늄/규소 옥사이드 조성물의 사용에 있어서, 이음새를 충전시키고 변형 불균질성을 제거하기 위해 충분한 유동만이 요구되고, 경화 공정에 있어서 고온이 허용될 수 있다. 이 특성들은 첨가되는 게르마늄의 양이 최소화되어 다른 필름 성질이 최적화될 수 있게 한다. 이러한 목적을 위해 바람직한 게르마늄 전구체는 화학식 R4 - xGe(OR1)x, R4 - XGe(NR1R2)x 및 R4 - xGeHx의 게르마늄 알콕사이드로 구성된 군으로부터 선택되고, 이때 x는 0 내지 4이고, R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다.
바람직한 실시양태는 화학식 Ge(OMe)4의 테트라메톡시게르만(TMOG) 또는 Ge(OEt)4의 테트라에톡시게르만(TEOG)을 사용한다.
TEOS/O3 공정에서의 게르마늄 알콕사이드의 사용은 필름 평활도가 실질적으로 개선될 수 있다는 이점을 갖는다. 이 인자는 간극 충전에 특히 중요한데, 이는 측벽 성장 요소들이 서로 만나 유착이 일어나는 경우 이음새 폭이 성장 표면의 조도(roughness)에 좌우될 가능성이 있기 때문이다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 하부 상향 간극 충전을 위한 억제제의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 이 측면은 트렌치의 상부 영역에서의 성장 속도보다 트렌치의 하부 영역에서의 성장 속도가 더 높다는 것을 특징으로 하는 침착 공정이 이음새 길이를 감소시킬 것, 심지어 이음새의 제거 가능성을 제공할 것이라는 사실을 이용한다. 따라서, 본 발명은 "억제제" 화학 종을 사용하여 트렌치의 바닥에 비해 트렌치의 외부에서 침착을 억제하는 것을 고려한다. 이러한 억제제의 농도는 웨이퍼 표면으로의 전달에 비해 트렌치 특징부 내로의 보다 느린 전달로 인해 트렌치 내에서 감소될 수 있다. 트렌치 내에서의 낮은 농도를 발생시키기 위해, 예를 들어, O3-매개된 산화에 의해 영향을 받을 수 있는 기체-상 내에서 또는 표면 상에서의 분해 또는 반응에 의한 억제제 종의 소모가 필요하다.
TEOS/O3 공정에서, 메탄올의 첨가는 침착 프로파일을 수평화하는 데 사용될 수 있다. 보다 낮은 침착 속도는 TEOS/O3 반응 생성물의 축적으로 인해 매우 높은 외관비 구조체에서 일어날 수 있고, 상기 TEOS/O3 반응 생성물의 축적은 성장을 억제하는 작용을 한다. TEOS/O3 반응 생성물은 아세트알데하이드 및/또는 가능한 옥시란을 포함할 수 있고, 활성 종은 O3을 사용한 알코올의 산화 생성물로서 카보닐 작용기를 갖는 탄수화물을 포함할 수 있다.
보다 일반적으로, 매우 다양한 탄수화물 종을 억제제로서 사용하여 트렌치 내의 침착된 필름 프로파일을 변경시킬 수 있다. 상기 탄수화물 종은 1개 이상의 카보닐 기 및/또는 1개 이상의 하이드록시 기를 탄수화물을 포함한다.
본원에서 사용된 "억제제"는 전구체와 함께 기판 상에 도입되었을 때 성장 속도를 감소시키는 종이다.
도 2는 측벽(54) 및 바닥(56)에 접착된 트렌치(58)가 형성되어 있는 기판(52)을 포함하는 마이크로전자 장치 구조체(50)의 개략도이다.
도 2는 억제제가 전구체를 포함하는 침착된 물질(56)에 존재함을 보여주고, 도 3에는 옥사이드(60)의 형성이 장치 구조체(50)의 주 표면 상 및 트렌치(58) 내에 표시되어 있다. 억제제 소모와 조합된, 트렌치 내로의 억제제의 보다 낮은 전달 속도는 트렌치 바닥의 억제제 농도를 감소시키고, 이에 따라 옥사이드 성장은 증가한다. 이 효과는 트렌치가 폐쇄됨에 따라 강해진다.
이상적인 억제제는 낮은 기체 확산 속도 및 높은 분자량을 나타내고 필름 성장을 강하게 억제하는 작용을 한다. 억제제는 침착 시스템 내의 물질 전달 정도에 좌우되는 수준까지 소모되어 고갈된다. 이상적으로, 억제제는 O3에 의해 산화되고 TEOS를 사용한 분해 및 반응을 겪는다. TEOS/O3 공정에서 옥사이드 성장 속도의 조절은 표면 반응 조절에 의해 달성될 수 있다. 특정 용도에 있어서 바람직한 억제제 화합물은 알코올 및 알코올 산화 생성물을 포함한다.
트렌치의 간극 충전을 위해 이산화게르마늄/이산화규소 혼합물을 사용함에 있어서, 특히 어닐링 조건 하에서 실질적으로 더 낮은 점도의 이산화게르마늄/이산화규소를 사용하는 것이 유리하다. 이산화게르마늄/이산화규소 함량이 가장 적은 이산화게르마늄/이산화규소 혼합물에 있어서, 이산화게르마늄/이산화규소의 실질적으로 보다 낮은 점도로 인해 실질적인 변형 감소가 달성될 수 있고, 이산화게르마늄/이산화규소 함량이 적절한 경우 트렌치 충전 물질에서의 좁은 이음새 구조체를 복구하기에 충분한 유동 특성이 존재한다. 게르마늄 알콕사이드를 사용하여 트렌치 충전을 위해 우수한 이산화게르마늄/이산화규소 혼합물을 수득할 수 있다. 이러한 이산화게르마늄/이산화규소 혼합물 중의 게르마늄의 이점은 이산화규소를 단독으로 사용하는 경우에 비해 승온에서의 보다 높은 유동, 감소된 수분 함량, 감소된 필름 조도 및 고도로 균질한 화학 반응성을 포함한다. 게르마늄의 존재는 불화수소와 같은 에칭제에의 노출 시 과도한 에칭 속도를 피하고 경화된 충전 물질에서의 누출 및 분해 강도 문제를 피하기 위해 적절하게 제한된다. 또한, 이산화게르마늄/이산화규소가 일산화게르마늄으로 환원되는 것을 피하기 위해 어닐링 공정에서 수소 환경을 제한하거나 심지어 피하는 것이 바람직할 수 있다.
옥사이드 충전 물질의 형성을 위한 졸-겔 용액 화학기법에서 수반되는 반응은 TEOS의 가수분해 및 실란올의 (중)축합에 수반되는 반응을 포함하고 다음과 같다:
Figure pct00025
(TEOS의 가수분해)
Figure pct00026
(실란올의 (중)축합)
이 반응식에서, 형성된 모든 실란올 가교에 대해 1개의 물 분자가 소모된다. 겔 구조는 TEOS 및 물의 반응물 농도뿐만 아니라 침착된 충전 물질의 pH에 좌우된다. 산성 용액에서, 가수분해 반응은 완결되는 경향을 보이며, 재에스터화(역 가수분해)가 종종 관찰되면서 덜 가교-결합된 쇄가 형성된다. 염기성 용액에서, 보다 높은 물 농도가 가수분해를 촉진하고 축합을 방해하여 옥사이드 물질의 가교-결합 밀도를 높임에 따라 보다 고도로 가교-결합된 구조체가 형성된다.
산-촉진된 가수분해 및 염기-촉진된 가수분해의 경우, 산-촉진된 가수분해는 H3O+를 사용하는 하기 반응식 1에 따른 친전자성 기작을 통해 진행되고, 염기-촉진된 가수분해는 하기 반응식 2에 따른 친핵성 반응 기작에 의해 진행된다:
[반응식 1]
Figure pct00027
[반응식 2]
Figure pct00028
실란올 형성으로 인해 규소 원자 상의 전자 밀도가 알콕시 기에 비해 더 낮음으로써, 염기-촉진된 시스템에서는 보다 많은 실란올 기에 의한 규소 중심의 바람직한 공격이 일어나고 산-촉매된 시스템에서는 보다 많은 알콕시 기에 의한 규소 중심의 바람직한 공격이 일어난다. 따라서, 산성 용액에서는 쇄 연장이 바람직하고 염기성 용액에서는 가교-결합이 바람직하다.
옥사이드 필름 물질의 침착을 위한 TEOS/O3 시스템에서, TEOS/O3 반응 생성물 및 알콕시 리간드의 산화 생성물은 하기 표 1에 기재되어 있다:
Figure pct00029
TEOS/O3 공정에 있어서, 특히 메탄올이 사용되는 경우 알코올 첨가는 유동성을 개선시킨다. 알코올 산화 반응에 있어서, 1 당량의 물 및 1 당량의 카복실산이 일차 알코올의 이중 산화 후 형성된다:
Figure pct00030
TEOS/O3 공정에 있어서 알코올 첨가는 임의의 적절한 알코올 종을 사용할 수 있고, 당업자라면 누구나 본 명세서의 개시내용에 기초하여 특정 알코올의 효과를 실험적으로 용이하게 측정할 수 있다. 알코올, 예컨대, 메탄올, 포름산, 아세트산 및 프로피온산이 본 발명의 특정 실시양태에서 사용될 수 있다. 보다 일반적으로, 하이드록시 작용성 화합물이 트렌치 충전 공정의 특성을 개선시키기 위해 TEOS/O3 공정에서 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 하이드록시 작용성 종은 다이올, 예를 들어, 에틸렌 글리콜 및 할로겐첨가된 알코올, 예컨대, 2,2,2-트라이클로로에탄올을 포함할 수 있다.
다이카복실산은 하기 반응식 3에 나타낸 반응과 같은 반응에 의해 다이올로부터 형성될 수 있다:
[반응식 3]
Figure pct00031
이러한 폴리올의 사용이 일차 알코올로부터 형성된 산 생성물보다 더 강한 산을 생성한다. 예를 들어, 하기 반응식 4에 나타낸 바와 같은 할로겐첨가된 알코올의 산화로부터 훨씬 더 강한 카복실산이 형성될 수 있다:
[반응식 4]
Figure pct00032
상기 식에서,
트라이클로로아세트산의 pKa는 0.77이다.
따라서, 본 발명은 게르마늄/규소 옥사이드 혼합물의 사용뿐만 아니라 알코올 또는 다른 억제제 종의 사용을 통해 충전 공정에서의 이음새 형성 문제점을 피하거나 최소화하여 트렌치 구조체의 개선된 간극 충전을 달성한다.
따라서, 본 발명은 트렌치 구조체, 특히 높은 외관비를 갖는 트렌치 구조체에서의 이음새 형성 면에서 TEOS/O3 공정과 관련된 문제점을 해결한다.
보다 일반적으로, 수용액 중에서 알콕사이드 규소 전구체로부터 이산화규소를 합성하는 화학기법은 잘 공지되어 있다. 졸-겔 공정에 있어서, TEOS의 가수분해는 염기 또는 산에 의해 촉진되어 1개의 실란올 기 및 2 당량의 에탄올을 형성할 수 있다. 후속 반응 단계에서, 2개의 실란올이 축합되어 실록산 가교를 형성하고 1 당량의 물을 유리시킨다. 축합 후, 일반적으로 약간 잔류하는 실란올이 존재하고 미반응된 알콕시 기 및 반응 생성물이 존재할 수 있다. 결과는 겔로 지칭되는 반고체 혼합물이다. 이산화규소를 원하는 경우, 겔을 가열하여 부산물을 제거하고 추가 축합(하소)이 일어나게 한다. 결합각 및 결함과 관련하여 최종 구조는 용액 pH, 물 및 TEOS 농도 및 하소 조건에 의해 결정된다.
TEOS 및 용액의 가수분해 및 축합은 염기-촉진된 용액 중에서의 친핵성 반응과 반대로 산-촉진된 용액에서의 친전자성 반응 기작에 의해 진행된다. 이의 결과는 덜 가수분해된 규소 상의 알콕시 기가 보다 더 가수분해된 규소 중심 상의 알콕시 기보다 축합 면에서 덜 안정되어 있다는 것이다. 이것은 쇄 구조체의 형성을 촉진한다. 대조적으로, 염기-촉진된 축합은 가수분해된 규소 중심에서 보다 용이하게 일어난다. 이것은 축합 전에 보다 완전히 가수분해된 종을 형성시키고 그 결과 보다 많은 가교-결합을 형성시킨다.
가수분해되는 동안 물이 소모되고 축합되는 동안 물이 유리된다. 따라서, 보다 높은 물 농도는 가수분해를 촉진하고 축합을 방해한다. 그 결과는 보다 높은 가교-결합 밀도이다.
TEOS/O3 공정에서, 실란올이 형성된 후 실란올 기가 축합되어 실록산 가교가 형성됨에 의해 필름 형성도 일어난다. (아세트알데하이드, 포름알데하이드, CO, CO2 및 실란올 기를 생성하는) 알콕시 기의 산화도 존재한다. TEOS/O3 공정에서 물 및 산이 존재하기 때문에 가수분해 반응을 이용하여 이산화규소 필름을 형성할 수 있다.
TEOS/O3 공정에 첨가된 알코올의 산화는 카복실산의 존재를 초래한다. 보다 적은 일차 알코올로부터 형성된 산은 보다 낮은 pKa를 나타내고 가수분해의 촉진에 있어서 더 효과적일 수 있다.
따라서, O3의 존재 하에서 산화되는 종을 사용하여 TEOS/O3 공정 동안의 화학적 반응을 조절할 수 있다. 예를 들어, 알코올의 이중 산화는 물 및 카복실산(에탄올의 경우 아세트산)을 생성한다. 중간체(아세트알데하이드)의 첨가는 물을 형성하지 않으면서 산을 생성할 수 있으므로 산/물 비의 조절에 사용될 수 있다.
이것은 물 및 산의 직접적인 첨가에 비해 다소 유리하다. 알콕사이드와 알코올/알데하이드 또는 다른 유기 종의 안정한 혼합물이 형성될 수 있는 반면, 산 및/또는 물과 알콕사이드의 혼합물은 시간의 경과에 따라 반응할 것이다. 액체 혼합물은 반응물 비의 보다 정확한 조절을 허용할 수 있고 효율적인 전달을 위해 충분히 안정적이지 않을 수 있는 종이 동일반응계(in-site)에서 생성되게 할 수도 있다. 알데하이드의 사용은 물을 첨가하지 않으므로 추가 가수분해를 일으키기 위해서는 축합 반응으로부터의 물을 필요로 한다. 또 다른 잠재적 이점은 덜 안전하고 덜 안정한 알콕사이드를 피하는 데 있어서의 유연성이다. 예를 들어, TEOS는 테트라메톡시실란(TMOS)보다 바람직한데, 이는 TMOS가 대기 오염에 대한 더 높은 독성 및 더 높은 반응성을 나타내기 때문이다. 그러나, TMOS는 보다 우수한 유동성을 나타낸다. 중요한 차이점이 TMOS 분해의 생성물로서 포름산이 존재한다는 점인 경우, TEOS 및 메탄올을 사용할 때 유사한 결과가 얻어질 수 있다.
강산이 가수분해를 보다 용이하게 촉진할 수 있다. 상기 강산은 에틸렌 글리콜로부터 형성될 수 있거나 할로겐첨가된 알코올, 예컨대, 트라이클로로에탄올 또는 트라이플루오로에탄올로부터 형성될 수 있다. 에틸렌 글리콜의 산화는 옥살산(pKa=1.23)을 발생시키고, 트라이클로로에탄올 및 트라이플루오로에탄올의 산화는 트라이클로로아세트산(pKa=0.77) 및 트라이플루오로아세트산(pKa=0.30)을 발생시킨다.
단일 용액 기법의 경우, TEOS/O3 공정에서 사용되는 첨가제는 알콕사이드에서 용해될 수 있어야 한다. 일부 경우, 용액을 형성하는 데 있어서 보조-용매가 필요할 수 있다. 예를 들어, TEOS 및 에틸렌 글리콜은 매우 제한된 상호 가용성을 나타내지만, 아이소프로필 알코올의 첨가는 용액이 형성될 수 있게 한다.
따라서, TEOS/O3 공정의 효과가 본 명세서에 개시된 첨가제의 첨가에 의해 실질적으로 증가될 수 있음이 관찰될 것이다.
본 발명의 특징 및 이점은 간극 충전 공정의 하기 비-제한적 실시예에 의해 더 완전히 개시될 것이다.
[실시예]
간극 충전 공정 실시예
어플라이드 매트리얼스(Applied Materials) P5000 반응기 내에서 TEOS/O3 공정을 이용하여 침착을 수행하였다. 공극 비율은, 절단 및 200:1의 H2O:HF 중에서의 염색 후 SEM 횡단-절편에서 공극 면적을 측정함으로써 확인하였다. 염색 횟수는 동일한 작업에서 침착된 블랭킷(blanket) 필름 조각을 조사함으로써 5 nm의 이산화규소의 제거가 일어나도록 선택되었다. 실시예 1, 2 및 3에 대한 결과는 하기 표에 기재되어 있다.
실시예 1:
Figure pct00033

실시예 2:
Figure pct00034

실시예 3:
Figure pct00035

본 발명은 본 발명의 특정 측면, 특징 및 예시적 실시양태를 언급하면서 본 명세서에 기재되어 있지만, 본 발명의 용도가 이로써 한정되지 않고, 오히려 본 명세서의 개시내용에 기초한 많은 다른 변경, 변형 및 대안적 실시양태가 당업자에게 암시될 것이므로 본 발명은 상기 변경, 변형 및 대안적 실시양태까지 연장되고 포함함을 인식할 것이다. 따라서, 하기 청구된 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에 상기 모든 변경, 변형 및 대안적 실시양태를 포함하는 것으로 넓게 파악되고 해석되어야 한다.

Claims (124)

  1. 내부에 높은 외관비(aspect ratio) 트렌치를 갖고 상기 트렌치 내에 이산화규소의 완전-충전된 덩어리를 갖는 마이크로전자 장치 기판(substrate)을 포함하는 완전-충전 트렌치 구조체(full-fill trench structure)로서, 상기 이산화규소가 실질적으로 공극(void)을 갖지 않는 특성을 나타내며 그의 용적(bulk) 질량 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 밀도를 갖는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    트렌치의 깊이:폭 비가 3:1 이상인, 완전-충전 트렌치 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    트렌치의 깊이:폭 비가 5:1 이상인, 완전-충전 트렌치 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    트렌치의 깊이:폭 비가 3:1 내지 10:1인, 완전-충전 트렌치 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    이산화규소가 400℃ 미만의 온도에서 형성된, 완전-충전 트렌치 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    이산화규소가 350℃ 미만의 온도에서 형성된, 완전-충전 트렌치 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물을 사용한 트렌치의 완전-충전, 및 상기 이산화규소 전구체 조성물의 가수분해 및 축합 화학반응을 통해 상기 트렌치 내에 이산화규소의 완전-충전된 덩어리를 형성함으로써 형성시킨 완전-충전 트렌치 구조체.
  8. 제7항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 하기 (i) 내지 (xvi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체:
    (i) 하기 화학식 I의 아미노실란:
    화학식 I
    (R1R2N)4- xSiRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 3의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (ii) 하기 화학식 II의 알콕시실란:
    화학식 II
    (RO)4- xSiR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 3의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (iii) 하기 화학식 III의 알콕시다이실란:
    화학식 III
    (RO)3- xR1 xSi-Si(OR)3- xR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (iv) 하기 화학식 IV의 아미노다이실란:
    화학식 IV
    (R1R2N)3- xRxSi-Si(NR1R2)3- xRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (v) 하기 화학식 V의 아미노다이실록산:
    화학식 V
    (R1R2N)3- xRxSi-O-Si(NR1R2)3- xRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (vi) 하기 화학식 VI의 알콕시다이실록산:
    화학식 VI
    (RO)3- xR1 xSi-O-Si(OR)3- xR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (vii) 하기 화학식 VII의 아미노다이실라잔:
    화학식 VII
    (R1R2N)3- xRxSi-NH-Si(NR1R2)3- xRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (viii) 하기 화학식 VIII의 알콕시다이실라잔:
    화학식 VIII
    (RO)3- xR1 xSi-NH-Si(OR)3- xR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (ix) 하기 화학식 IX 내지 XII의 클로로아미노실란:
    화학식 IX
    Cl4 - xSi(NR1R2)x
    화학식 X
    (R1R2N)3- xClxSi-Si(NR1R2)3- xClx
    화학식 XI
    (R1R2N)3- xClxSi-O-Si(NR1R2)3- xClx
    화학식 XII
    (R1R2N)3- xClxSi-NH-Si(NR1R2)3- xClx
    [상기 식에서,
    x는 화학식 IX의 경우 0 내지 3의 정수이고 화학식 X 내지 XII의 경우 1 또는 2의 정수이며;
    R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (x) 하기 화학식 XIII의 사이클로실록산 및 하기 화학식 XIV의 사이클로실라잔:
    화학식 XIII
    Figure pct00036

    화학식 XIV
    Figure pct00037

    [상기 식에서,
    n은 0 내지 4의 정수이고,
    R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xi) 직쇄 폴리실록산 및 폴리실라잔;
    (xii) 하기 화학식 XV 및 XVI의 규소 화합물:
    화학식 XV
    R4 - xSiLx
    화학식 XVI
    L3 - xRxSi-SiL3 - xRx
    [상기 식에서,
    x는 화학식 XV의 경우 1 내지 3의 정수이고 화학식 XVI의 경우 0 내지 2의 정수이며,
    L은 이소시아네이토(NCO), 메틸에틸케톡심(R1R2C=N-O-), 트라이플루오로아세테이트(CF3OCO), 트라이플레이트(CF3SO3), 아실옥시(ROCO), β-다이케토네이트(R1COCHCOR2), β-다이케티미네이트(R1CNR2CHCOR3), β-다이이미네이트(R1CNR2CHCNR2R3), 아미디네이트(RC(NR1)2), 구아니디네이트{(R1R2N)C(NR3)2}, 알킬아미노(NR1R2), 하이드라이드, 알콕사이드(RO) 및 포르메이토(HCOO)로 구성된 군으로부터 선택되고,
    R, R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xiii) 하기 화학식 XVII 및 XVIII의 옥시라닐실란:
    화학식 XVII
    Figure pct00038

    화학식 XVIII
    Figure pct00039

    [상기 식에서,
    x는 0 내지 3의 정수이고,
    n은 0 내지 3의 정수이며,
    R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xiv) 하기 화학식 XIX의 에틸아세테이트 기를 함유하는 규소 전구체:
    화학식 XIX
    (ROCOCH2CH2)xSi(OR1)4-x
    [상기 식에서,
    x는 1 내지 4의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xv) 하기 화학식 XX의 화합물:
    화학식 XX
    (tBuHN)2(H2N)Si-Si(NH2)(NHtBu)2
    [상기 식에서,
    tBu는 3차 부틸이다]; 및
    (xvi) 상기 (i) 내지 (xv)의 화합물들의 전구중합체 부분 가수분해 생성물.
  9. 제8항에 있어서,
    화학반응이 사염화규소, 산 촉매 전구체, 암모니아, 아민, 다이실란, 클로로아미노실란, 클로로-치환된 실란, 클로로-치환된 다이실란, 물, 수분 및 양성자성 용매로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분의 존재를 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  10. 제7항에 있어서,
    이산화규소가 가수분해 및 축합 화학반응 후 그의 조밀화(densification)를 위해 추가로 처리된, 완전-충전 트렌치 구조체.
  11. 제10항에 있어서,
    조밀화가 이산화규소를 산소 노출, 자외선 조사 및 저온 가열 중 하나 이상에 노출시킴에 의해 수행되는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  12. 제7항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 Si(OH)4를 포함하는 졸로 가수분해되고, 상기 졸이 암모니아, 아민, 다이실란, 사염화규소 및 염소-치환된 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 축합제의 존재 하에서의 축합 반응에 의해 축합되는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  13. 제7항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 수분, 물 및 양성자성 용매로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질에 노출되었을 때 가수분해되는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  14. 제7항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 화학식 H4 - xSi(NR2)x의 아미노실란을 포함하고, 이때 x가 1 내지 3의 동일한 정수이며, 상기 아미노실란의 축합 반응을 촉진하기 위해 클로로아미노실란이 촉매적 유효량으로 상기 아미노실란에 첨가되는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  15. 제14항에 있어서,
    클로로아미노실란이 화학식 Cl4 - xSi(NR2)x의 클로로아미노실란을 포함하고, 이때 x가 1 내지 3의 정수인, 완전-충전 트렌치 구조체.
  16. 제15항에 있어서,
    클로로아미노실란이 클로로아미노실란 및 아미노실란의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 5 중량%의 양으로 첨가되는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  17. 제7항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 알콕시실란을 포함하고, 상기 알콕시실란의 축합 반응을 촉진하기 위해 클로로-치환된 실란 또는 클로로-치환된 다이실란이 촉매적 유효량으로 상기 알콕시실란에 첨가되는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  18. 제17항에 있어서,
    클로로-치환된 실란 또는 클로로-치환된 다이실란이 알콕시실란 및 클로로-치환된 실란 또는 클로로-치환된 다이실란의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 5 중량%의 양으로 첨가되는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  19. 제7항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 헥사에틸아미노다이실란을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  20. 제7항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 하기 화학식 XX의 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체:
    화학식 XX
    (tBuHN)2(H2N)Si-Si(NH2)(NHtBu)2
    상기 식에서,
    tBu는 3차 부틸이다.
  21. 제7항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 Si(NMe2)4를 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  22. 내부에 트렌치를 갖는 마이크로전자 장치 기판을 제공하는 단계,
    상기 트렌치를 이산화규소 전구체 조성물로 완전-충전시키는 단계, 및
    상기 트렌치 내에 이산화규소의 완전-충전된 덩어리가 형성되도록 상기 이산화규소 전구체 조성물을 처리하는 단계
    를 포함하는, 반도체 제품의 제조 방법으로서, 상기 이산화규소 전구체 조성물이 하기 (i) 내지 (xvi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법:
    (i) 하기 화학식 I의 아미노실란:
    화학식 I
    (R1R2N)4- xSiRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 3의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (ii) 하기 화학식 II의 알콕시실란:
    화학식 II
    (RO)4- xSiR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 3의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (iii) 하기 화학식 III의 알콕시다이실란:
    화학식 III
    (RO)3- xR1 xSi-Si(OR)3- xR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (iv) 하기 화학식 IV의 아미노다이실란:
    화학식 IV
    (R1R2N)3- xRxSi-Si(NR1R2)3- xRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (v) 하기 화학식 V의 아미노다이실록산:
    화학식 V
    (R1R2N)3- xRxSi-O-Si(NR1R2)3- xRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (vi) 하기 화학식 VI의 알콕시다이실록산:
    화학식 VI
    (RO)3- xR1 xSi-O-Si(OR)3- xR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (vii) 하기 화학식 VII의 아미노다이실라잔:
    화학식 VII
    (R1R2N)3- xRxSi-NH-Si(NR1R2)3- xRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (viii) 하기 화학식 VIII의 알콕시다이실라잔:
    화학식 VIII
    (RO)3- xR1 xSi-NH-Si(OR)3- xR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (ix) 하기 화학식 IX 내지 XII의 클로로아미노실란:
    화학식 IX
    Cl4 - xSi(NR1R2)x
    화학식 X
    (R1R2N)3- xClxSi-Si(NR1R2)3- xClx
    화학식 XI
    (R1R2N)3- xClxSi-O-Si(NR1R2)3- xClx
    화학식 XII
    (R1R2N)3- xClxSi-NH-Si(NR1R2)3- xClx
    [상기 식에서,
    x는 화학식 IX의 경우 0 내지 3의 정수이고 화학식 X 내지 XII의 경우 1 또는 2의 정수이며;
    R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (x) 하기 화학식 XIII의 사이클로실록산 및 하기 화학식 XIV의 사이클로실라잔:
    화학식 XIII
    Figure pct00040

    화학식 XIV
    Figure pct00041

    [상기 식에서,
    n은 0 내지 4의 정수이고,
    R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xi) 직쇄 폴리실록산 및 폴리실라잔;
    (xii) 하기 화학식 XV 및 XVI의 규소 화합물:
    화학식 XV
    R4 - xSiLx
    화학식 XVI
    L3 - xRxSi-SiL3 - xRx
    [상기 식에서,
    x는 화학식 XV의 경우 1 내지 3의 정수이고 화학식 XVI의 경우 0 내지 2의 정수이며,
    L은 이소시아네이토(NCO), 메틸에틸케톡심(R1R2C=N-O-), 트라이플루오로아세테이트(CF3OCO), 트라이플레이트(CF3SO3), 아실옥시(ROCO), β-다이케토네이트(R1COCHCOR2), β-다이케티미네이트(R1CNR2CHCOR3), β-다이이미네이트(R1CNR2CHCNR2R3), 아미디네이트(RC(NR1)2), 구아니디네이트{(R1R2N)C(NR3)2}, 알킬아미노(NR1R2), 하이드라이드, 알콕사이드(RO) 및 포르메이토(HCOO)로 구성된 군으로부터 선택되고,
    R, R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xiii) 하기 화학식 XVII 및 XVIII의 옥시라닐실란:
    화학식 XVII
    Figure pct00042

    화학식 XVIII
    Figure pct00043

    [상기 식에서,
    x는 0 내지 3의 정수이고,
    n은 0 내지 3의 정수이며,
    R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xiv) 하기 화학식 XIX의 에틸아세테이트 기를 함유하는 규소 전구체:
    화학식 XIX
    (ROCOCH2CH2)xSi(OR1)4-x
    [상기 식에서,
    x는 1 내지 4의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xv) 하기 화학식 XX의 화합물:
    화학식 XX
    (tBuHN)2(H2N)Si-Si(NH2)(NHtBu)2
    [상기 식에서,
    tBu는 3차 부틸이다]; 및
    (xvi) 상기 (i) 내지 (xv)의 화합물들의 전구중합체 부분 가수분해 생성물.
  23. 제22항에 있어서,
    트렌치 내에 이산화규소의 완전-충전된 덩어리를 형성하기 위해 이산화규소 전구체 조성물을 처리하는 단계가 규소 전구체 화합물의 가수분해 및 축합을 포함하는 규소 전구체 화합물의 화학반응을 포함하는, 제조 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    화학반응이 사염화규소, 산 촉매 전구체, 암모니아, 아민, 다이실란, 클로로아미노실란, 클로로-치환된 실란, 클로로-치환된 다이실란, 물, 수분 및 양성자성 용매로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분의 존재를 포함하는, 제조 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    이산화규소가 가수분해 및 축합 화학반응 후 그의 조밀화(densification)를 위해 추가로 처리되는, 제조 방법.
  26. 제25에 있어서,
    조밀화가 이산화규소를 산소 노출, 자외선 조사 및 저온 가열 중 하나 이상에 노출시킴에 의해 수행되는, 제조 방법.
  27. 제23항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 Si(OH)4를 포함하는 졸로 가수분해되고, 상기 졸이 암모니아, 아민, 다이실란, 사염화규소 및 염소-치환된 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 축합제의 존재 하에서의 축합 반응에 의해 축합되는, 제조 방법.
  28. 제23항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 수분, 물 및 양성자성 용매로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질에 노출되었을 때 가수분해되는, 제조 방법.
  29. 제23항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 화학식 H4 - xSi(NR2)x의 아미노실란을 포함하고, 이때 x가 1 내지 3의 동일한 정수이며, 상기 아미노실란의 축합 반응을 촉진하기 위해 클로로아미노실란이 촉매적 유효량으로 상기 아미노실란에 첨가되는, 제조 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    클로로아미노실란이 화학식 Cl4 - xSi(NR2)x의 클로로아미노실란을 포함하고, 이때 x가 1 내지 3의 정수인, 제조 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    클로로아미노실란이 클로로아미노실란 및 아미노실란의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 5 중량%의 양으로 첨가되는, 제조 방법.
  32. 제23항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 알콕시실란을 포함하고, 상기 알콕시실란의 축합 반응을 촉진하기 위해 클로로-치환된 실란 또는 클로로-치환된 다이실란이 촉매적 유효량으로 상기 알콕시실란에 첨가되는, 제조 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    클로로-치환된 실란 또는 클로로-치환된 다이실란이 알콕시실란 및 클로로-치환된 실란 또는 클로로-치환된 다이실란의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 5 중량%의 양으로 첨가되는, 제조 방법.
  34. 제22항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 헥사에틸아미노다이실란을 포함하는, 제조 방법.
  35. 제22항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 하기 화학식 XX의 화합물을 포함하는, 제조 방법:
    화학식 XX
    (tBuHN)2(H2N)Si-Si(NH2)(NHtBu)2
    상기 식에서,
    tBu는 3차 부틸이다.
  36. 제22항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 Si(NMe2)4를 포함하는, 제조 방법.
  37. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물을 사용한 트렌치의 완전-충전이 10분 미만의 시간 이내에 완결되는, 제조 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    시간이 5분을 초과하지 않는, 제조 방법.
  39. 제37항에 있어서,
    시간이 3 내지 5분인, 제조 방법.
  40. 제22항에 있어서,
    트렌치의 깊이:폭 비가 3:1 이상인, 제조 방법.
  41. 제22항에 있어서,
    트렌치의 깊이:폭 비가 5:1 이상인, 제조 방법.
  42. 제22항에 있어서,
    트렌치의 깊이:폭 비가 3:1 내지 10:1인, 제조 방법.
  43. 제22항에 있어서,
    트렌치 내에 이산화규소의 완전-충전된 덩어리를 형성하기 위해 이산화규소 전구체 조성물을 처리하는 단계가 400℃ 미만의 온도에서 수행되는, 제조 방법.
  44. 제22항에 있어서,
    트렌치 내에서 완전-충전된 이산화규소 덩어리를 형성하기 위해 이산화규소 전구체 조성물을 처리하는 단계가 350℃ 미만의 온도에서 수행되는, 제조 방법.
  45. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (i)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  46. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (ii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  47. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (iii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  48. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (iv)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  49. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (v)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  50. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (vi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  51. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (vii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  52. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (viii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  53. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (ix)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  54. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (x)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  55. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (xi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  56. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (xii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  57. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (xiii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  58. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (xiv)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  59. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (xv)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  60. 제7항에 있어서,
    전구체 조성물이 제8항에 정의된 (xvi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  61. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (i)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  62. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (ii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  63. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (iii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  64. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (iv)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  65. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (v)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  66. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (vi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  67. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (vii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  68. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (viii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  69. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (ix)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  70. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (x)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  71. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (xi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  72. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (xii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  73. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (xiii)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  74. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (xiv)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  75. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (xv)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  76. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 제22항에 정의된 (xvi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물을 포함하는, 제조 방법.
  77. 이산화규소를 기판 상에 침착시키는 방법으로서, 기판을 하기 (i) 내지 (xvi)의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 전구체 규소 화합물의 증기와 접촉시키는 단계를 포함하는 방법:
    (i) 하기 화학식 I의 아미노실란:
    화학식 I
    (R1R2N)4- xSiRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 3의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (ii) 하기 화학식 II의 알콕시실란:
    화학식 II
    (RO)4- xSiR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 3의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (iii) 하기 화학식 III의 알콕시다이실란:
    화학식 III
    (RO)3- xR1 xSi-Si(OR)3- xR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (iv) 하기 화학식 IV의 아미노다이실란:
    화학식 IV
    (R1R2N)3- xRxSi-Si(NR1R2)3- xRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (v) 하기 화학식 V의 아미노다이실록산:
    화학식 V
    (R1R2N)3- xRxSi-O-Si(NR1R2)3- xRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (vi) 하기 화학식 VI의 알콕시다이실록산:
    화학식 VI
    (RO)3- xR1 xSi-O-Si(OR)3- xR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (vii) 하기 화학식 VII의 아미노다이실라잔:
    화학식 VII
    (R1R2N)3- xRxSi-NH-Si(NR1R2)3- xRx
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R, R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (viii) 하기 화학식 VIII의 알콕시다이실라잔:
    화학식 VIII
    (RO)3- xR1 xSi-NH-Si(OR)3- xR1 x
    [상기 식에서,
    x는 0 내지 2의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (ix) 하기 화학식 IX 내지 XII의 클로로아미노실란:
    화학식 IX
    Cl4 - xSi(NR1R2)x
    화학식 X
    (R1R2N)3- xClxSi-Si(NR1R2)3- xClx
    화학식 XI
    (R1R2N)3- xClxSi-O-Si(NR1R2)3- xClx
    화학식 XII
    (R1R2N)3- xClxSi-NH-Si(NR1R2)3- xClx
    [상기 식에서,
    x는 화학식 IX의 경우 0 내지 3의 정수이고 화학식 X 내지 XII의 경우 1 또는 2의 정수이며;
    R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (x) 하기 화학식 XIII의 사이클로실록산 및 하기 화학식 XIV의 사이클로실라잔:
    화학식 XIII
    Figure pct00044

    화학식 XIV
    Figure pct00045

    [상기 식에서,
    n은 0 내지 4의 정수이고,
    R1 및 R2는 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 다이알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xi) 직쇄 폴리실록산 및 폴리실라잔;
    (xii) 하기 화학식 XV 및 XVI의 규소 화합물:
    화학식 XV
    R4 - xSiLx
    화학식 XVI
    L3 - xRxSi-SiL3 - xRx
    [상기 식에서,
    x는 화학식 XV의 경우 1 내지 3의 정수이고 화학식 XVI의 경우 0 내지 2의 정수이며,
    L은 이소시아네이토(NCO), 메틸에틸케톡심(R1R2C=N-O-), 트라이플루오로아세테이트(CF3OCO), 트라이플레이트(CF3SO3), 아실옥시(ROCO), β-다이케토네이트(R1COCHCOR2), β-다이케티미네이트(R1CNR2CHCOR3), β-다이이미네이트(R1CNR2CHCNR2R3), 아미디네이트(RC(NR1)2), 구아니디네이트{(R1R2N)C(NR3)2}, 알킬아미노(NR1R2), 하이드라이드, 알콕사이드(RO) 및 포르메이토(HCOO)로 구성된 군으로부터 선택되고,
    R, R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xiii) 하기 화학식 XVII 및 XVIII의 옥시라닐실란:
    화학식 XVII
    Figure pct00046

    화학식 XVIII
    Figure pct00047

    [상기 식에서,
    x는 0 내지 3의 정수이고,
    n은 0 내지 3의 정수이며,
    R1, R2 및 R3은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C6-C13 아릴, C1-C6 알킬아미노 및 C1-C6 알콕사이드로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xiv) 하기 화학식 XIX의 에틸아세테이트 기를 함유하는 규소 전구체:
    화학식 XIX
    (ROCOCH2CH2)xSi(OR1)4-x
    [상기 식에서,
    x는 1 내지 4의 정수이고,
    R 및 R1은 수소; 분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴; 및 비분지된 C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬 및 C6-C13 아릴로 구성된 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    (xv) 하기 화학식 XX의 화합물:
    화학식 XX
    (tBuHN)2(H2N)Si-Si(NH2)(NHtBu)2
    [상기 식에서,
    tBu는 3차 부틸이다]; 및
    (xvi) 상기 (i) 내지 (xv)의 화합물들의 전구중합체 부분 가수분해 생성물.
  78. 제77항에 있어서,
    접촉이 화학적 증착을 포함하는, 방법.
  79. 제77항에 있어서,
    접촉이 원자 층 침착을 포함하는, 방법.
  80. 제77항에 있어서,
    기판 상에 이산화규소를 형성하기 위한 전구체 규소 화합물의 가수분해 및 축합 화학반응을 포함하는 처리를 추가로 포함하는 방법.
  81. 제7항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 하기 (a) 내지 (e)의 조성물로 구성된 군으로부터 선택된 조성물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체:
    (a) 화학식 (RO)4- xSiHx의 전구체 조성물로서, 이때, x가 0 내지 3의 정수이고, R이 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는, 전구체 조성물;
    (b) 화학식 H4 - xSi(NR2)x의 전구체 조성물로서, 이때, x가 1 내지 4의 정수이고, R이 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는, 전구체 조성물;
    (c) 화학식 H4 - xSi(NHR)x의 전구체 조성물로서, 이때, x가 1 내지 4의 정수이고, R이 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는, 전구체 조성물;
    (d) 화학식 (RO)3- xHxSi-Si(OR)3- xHx의 전구체 조성물로서, 이때, x가 0 내지 2의 정수이고, R이 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는, 전구체 조성물; 및
    (e) 화학식 (NR1R2)3- xHxSi-Si(NR1R2)3- xHx의 전구체 조성물로서, 이때, x가 0 내지 2의 정수이고, R1 및 R2가 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는, 전구체 조성물.
  82. 제7항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이, 규소 원자가 이소시아네이토, 메틸에틸케톡심, 트라이플루오로아세테이트, 트라이플레이트(F3SO3H), 알킬아민, 하이드라이드, 알콕사이드, 다이실란 및 포르메이토 중 하나 이상을 포함하는 리간드와 배위결합되어 있는 규소 전구체들로 구성된 군으로부터 선택된 규소 전구체를 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  83. 제7항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 헥사에틸아미노다이실란을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체.
  84. 제7항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 하기 화학식 XX의 화합물 및 화학식 Si(NMe2)4의 화합물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체:
    화학식 XX
    (tBuHN)2(H2N)Si-Si(NH2)(NHtBu)2
    상기 식에서,
    tBu는 3차 부틸이다.
  85. 제7항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 하기 화학식 1 내지 12의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 화합물의 조성물을 포함하는, 완전-충전 트렌치 구조체:
    화학식 1
    Figure pct00048

    화학식 2
    Figure pct00049

    화학식 3
    Figure pct00050

    화학식 4
    Figure pct00051

    화학식 5
    Figure pct00052

    화학식 6
    Figure pct00053

    화학식 7
    Figure pct00054

    화학식 8
    Figure pct00055

    화학식 9
    Figure pct00056

    화학식 10
    Figure pct00057

    화학식 11
    Figure pct00058

    화학식 12
    Figure pct00059

    상기 식들에서,
    Et는 에틸이고;
    OAc는 아세톡시(CH3C(O)O-)이고;
    Me는 메틸이고;
    tBu는 3급 부틸이고;
    OR 기의 R은 분지된 또는 비분지된 C1-C6 알킬이다.
  86. 제22항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 하기 (a) 내지 (e)의 전구체 조성물들로 구성된 군으로부터 선택된 조성물을 포함하는, 제조 방법:
    (a) 화학식 (RO)4- xSiHx의 전구체 조성물로서, 이때, x가 0 내지 3의 정수이고, R이 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는, 전구체 조성물;
    (b) 화학식 H4 - xSi(NR2)x의 전구체 조성물로서, 이때, x가 1 내지 4의 정수이고, R이 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는, 전구체 조성물;
    (c) 화학식 H4 - xSi(NHR)x의 전구체 조성물로서, 이때, x가 1 내지 4의 정수이고, R이 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는, 전구체 조성물;
    (d) 화학식 (RO)3- xHxSi-Si(OR)3- xHx의 전구체 조성물로서, 이때, x가 0 내지 2의 정수이고, R이 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는, 전구체 조성물; 및
    (e) 화학식 (NR1R2)3- xHxSi-Si(NR1R2)3- xHx의 전구체 조성물로서, 이때, x가 0 내지 2의 정수이고, R1 및 R2가 수소, 분지된 C1-C6 알킬 및 비분지된 C1-C6 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되는, 전구체 조성물.
  87. 제22항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이, 규소 원자가 이소시아네이토, 메틸에틸케톡심, 트라이플루오로아세테이트, 트라이플레이트(F3SO3H), 알킬아민, 하이드라이드, 알콕사이드, 다이실란 및 포르메이토 중 하나 이상을 포함하는 리간드와 배위결합되어 있는 규소 전구체들로 구성된 군으로부터 선택된 규소 전구체를 포함하는, 제조 방법.
  88. 제22항에 있어서,
    전구체 규소 화합물이 헥사에틸아미노다이실란을 포함하는, 제조 방법.
  89. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 하기 화학식 XX의 화합물 및 화학식 Si(NMe2)4의 화합물을 포함하는, 제조 방법:
    화학식 XX
    (tBuHN)2(H2N)Si-Si(NH2)(NHtBu)2
    상기 식에서,
    tBu는 3차 부틸이다.
  90. 제22항에 있어서,
    이산화규소 전구체 조성물이 하기 화학식 1 내지 12의 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는, 제조 방법:
    화학식 1
    Figure pct00060

    화학식 2
    Figure pct00061

    화학식 3
    Figure pct00062

    화학식 4
    Figure pct00063

    화학식 5
    Figure pct00064

    화학식 6
    Figure pct00065

    화학식 7
    Figure pct00066

    화학식 8
    Figure pct00067

    화학식 9
    Figure pct00068

    화학식 10
    Figure pct00069

    화학식 11
    Figure pct00070

    화학식 12
    Figure pct00071

    상기 식들에서,
    Et는 에틸이고;
    OAc는 아세톡시(CH3C(O)O-)이고;
    Me는 메틸이고;
    tBu는 3급 부틸이고;
    OR 기의 R은 분지된 또는 비분지된 C1-C6 알킬이다.
  91. 제23항에 있어서,
    처리가 하기 (a) 내지 (c)의 단계들로 구성된 군으로부터 선택된 단계를 포함하는 방법에 의한 Si(OH)4 졸의 축합을 포함하는, 제조 방법:
    (a) 암모니아를 이산화규소 전구체의 수용액 내로 유동시키는 단계;
    (b) 사염화규소를 알콕시실란에 첨가하여 산 촉매 종을 생성시키는 단계; 및
    (c) 실란 또는 다이실란을 첨가하는 단계.
  92. 제91항에 있어서,
    방법이 (c) 헥사에틸아미노다이실란을 첨가하는 단계를 포함하는, 제조 방법.
  93. 제23항에 있어서,
    처리가 클로로아미노실란을 상응하는 아미노실란과 혼합하는 단계를 포함하는 방법에 의한 Si(OH)4 졸의 축합을 포함하는, 제조 방법.
  94. 제93항에 있어서,
    클로로아미노실란이 화학식 Cl4 - xSi(NR2)x의 클로로아미노실란을 포함하고, 상응하는 아미노실란이 화학식 H4 - xSi(NR2)x의 아미노실란을 포함하며, 이때 x가 1 내지 3의 정수인, 제조 방법.
  95. 제23항에 있어서,
    처리가 클로로-치환된 실란 및 클로로-치환된 다이실란으로 구성된 군으로부터 선택된 클로로실란을 알콕시실란 전구체와 혼합하여 축합을 위한 촉매적으로 유효한 종을 생성하는 단계를 포함하는, 제조 방법.
  96. 기판의 트렌치 구조체를 충전시키기 위해 상기 기판의 트렌치 구조체 내에 옥사이드 물질을 형성하는 방법으로서, 상기 트렌치 구조체의 충전을 위해 게르마늄 및 규소를 포함하는 옥사이드 전구체 물질을 기판 상에 침착시키는 단계를 포함하는 방법.
  97. 제96항에 있어서,
    옥사이드 전구체 물질이 테트라에틸오르토실리케이트(TEOS)를 포함하는, 방법.
  98. 제96항에 있어서,
    침착된 옥사이드 전구체 물질이 오존(O3) 대기 하에서 경화되는, 방법.
  99. 제96항에 있어서,
    옥사이드 전구체 물질이 게르마늄 알콕사이드를 포함하는, 방법.
  100. 게르마늄/규소 옥사이드 조성물로 충전된 트렌치 구조체가 내부에 형성되어 있는 기판을 포함하는 마이크로전자 장치 구조체.
  101. 제100항에 있어서,
    게르마늄/규소 옥사이드 조성물이 화학식 SixGe1 - xO2의 게르마늄/규소 옥사이드 조성물을 포함하고, 이때 x가 0.75 내지 0.995인, 마이크로전자 장치 구조체.
  102. 트렌체 내에 옥사이드 충전 물질을 형성하는 방법으로서, 이음새(seam) 형성을 억제하기 위한 억제제를 포함하는 전구체 조성물로부터 옥사이드 충전 물질을 침착시키는 단계를 포함하는 방법.
  103. 제102항에 있어서,
    억제제가 하이드록실 작용기를 포함하는, 방법.
  104. 제102항에 있어서,
    알코올, 폴리올 및 글리콜로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 하이드록실 작용성 억제제를 포함하는, 방법.
  105. 제102항에 있어서,
    전구체 조성물이 TEOS를 포함하는, 방법.
  106. 제102항에 있어서,
    전구체 조성물이 O3을 함유하는 기체 환경 하에서 경화되는, 방법.
  107. 제102항에 있어서,
    억제제가 메탄올을 포함하는, 방법.
  108. 제102항에 있어서,
    억제제가 카보닐 기 및 하이드록실 기로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 작용기를 함유하는 탄수화물성 화합물을 포함하는, 방법.
  109. 제102항에 있어서,
    억제제가 O3에 의해 산화될 수 있고 TEOS와 반응하는, 방법.
  110. 산화되어 이산화규소를 형성할 수 있는 규소 물질을 사용하여 기판의 트렌치 구조체를 충전시킴에 있어서 불리한 이음새 효과를 억제하는 방법으로서, 게르마늄 전구체를 상기 규소 물질 내로 도입하는 단계를 포함하는 방법.
  111. 제110항에 있어서,
    규소 물질이 산화되어 이산화게르마늄/이산화규소 혼합물을 형성하는, 방법.
  112. 이산화게르마늄/이산화규소 혼합물로 적어도 부분적으로 충전된 트렌치를 포함하는 마이크로전자 장치 구조체.
  113. 기판의 트렌치 구조체를 충전시키기 위해 TEOS/O3 공정을 수행하는 방법으로서, 하이드록실 작용성 화합물을 상기 TEOS에 첨가하는 단계를 포함하는 방법.
  114. 제113항에 있어서,
    하이드록실 작용성 화합물이 알코올인, 방법.
  115. 제114항에 있어서,
    알코올이 에탄올인, 방법.
  116. 제114항에 있어서,
    알코올이 메탄올인, 방법.
  117. 제114항에 있어서,
    알코올이 메탄올, 포름산, 아세트산 및 프로피온산으로 구성된 군으로부터 선택되는, 방법.
  118. 제113항에 있어서,
    하이드록실 작용성 화합물이 다이올인, 방법.
  119. 제118항에 있어서,
    다이올이 에틸렌 글리콜인, 방법.
  120. 제113항에 있어서,
    하이드록실 작용성 화합물이 할로겐첨가된 알코올인, 방법.
  121. 제120항에 있어서,
    할로겐첨가된 알코올이 2,2,2-트라이클로로에탄올을 포함하는, 방법.
  122. 제120항에 있어서,
    할로겐첨가된 알코올이 트라이플루오로에탄올을 포함하는, 방법.
  123. 기판 내의 트렌치를 충전시키는 방법으로서, 알데하이드를 TEOS에 첨가하면서 TEOS/O3 공정을 수행하여 상기 트렌치 내에 이산화규소 물질을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  124. 기판 내의 트렌치를 충전시키는 방법으로서, TEOS/O3 공정을 수행하여 상기 트렌치 내에 이산화규소 물질을 형성하는 단계를 포함하고, 이때 TEOS가 에틸렌 글리콜 및 아이소프로필 알코올을 포함하는 조성물 중의 기판에 침착되는, 방법.
KR1020107001886A 2007-06-28 2008-06-27 이산화규소 간극 충전용 전구체 KR20100038211A (ko)

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