TWI491760B - 有機胺基矽烷前驅物及其膜的沉積方法 - Google Patents
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Description
本案請求下列申請案在35 U.S.C. §119保護之下的優先權：2010年6月2日申請的美國臨時專利申請案第61/350,750號。
本發明係關於形成介電膜的前驅物及方法的領域。
前驅物，特別是可用於介電膜沉積的有機胺基矽烷前驅物，其包括但不限於，含矽膜類例如氮化矽、氧化矽、碳化矽及氧氮化矽膜，在文中有描述。在又另一形態中，文中描述的是有機胺基矽烷前驅物的用途，其係於積體電路裝置裝配時用於沉積含矽介電膜。在各種不同形態中，該等有機胺基矽烷前驅物可用於各式各樣的沉積製程，其包括但不限於，原子層沉積(“ALD”)、化學氣相沉積(“CVD”)、電漿強化化學氣相沉積(“PECVD”)、低壓化學氣相沉積(“LPCVD”)及大氣壓力化學氣相沉積。
有數類化合物可作為含矽膜的前驅物例如，但不限於，氧化矽或氮化矽膜。這些適合作為前驅物的化合物的實例包括矽烷類、氯矽烷類、聚矽氮烷類、胺基矽烷類及疊氮化矽烷類。惰性載體氣體或稀釋劑例如，但不限於，氦、氫、氮，等等，也用以將該等前驅物輸送至反應艙。
低壓化學氣相沉積(LPCVD)方法為供含矽膜沉積用的半導體產業所用之諸多廣為接受的方法之一。使用氨的低壓化學氣相沉積(LPCVD)可能需要高於750℃的沉積溫度以獲得適度的生長速率及均勻性。較高的沉積溫度典型為用以提供改良的膜性質。生長氮化矽或其他含矽膜的諸多常見產業方法之一為透過在溫度>750℃的熱壁反應器中進行的低壓化學氣相沉積，其使用前驅物矽烷、二氯矽烷及/或氨。然而，使用此方法有數個缺點。舉例來說，有某些前驅物，矽烷及二氯矽烷，為自燃性。這在處理及使用時可能會有問題。另外，由矽烷及二氯矽烷所沉積的膜可能含有一定的雜質。舉例來說，使用二氯矽烷所沉積的膜可能含有一定的雜質，例如氯及氯化銨，其係於沉積製程期間呈副產物形式形成。使用矽烷所沉積的膜可能含有氫。
在沉積氮化矽膜例如BTBAS及氯矽烷類使用的前驅物一般於高於550℃的溫度下沉積該等膜。半導體裝置的微型化及低熱負載的趨勢要求較低的加工溫度及較高的沉積速率。沉積該等矽膜的溫度應該降低以防止離子擴散到晶格中，特別是對於那些包含金屬化層及在許多第III至V族及第II至VI族裝置上的基材。因此，在此技藝中需要提供用於沉積含矽膜(例如氧化矽或氮化矽膜)的前驅物，該等含矽膜具有充分化學反應性以允許經由CVD、ALD或其他方法於550℃的溫度或更低或甚至於室溫下沉積。
文中描述有機胺基矽烷前驅物及使用該等前驅物於基材之至少一部分上形成含矽介電膜，例如，但不限於，氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、碳化矽、碳氮化矽及其組合，的方法。文中也揭示在一待加工的物體(例如，舉例來說，半導體晶圓)上形成介電膜或塗層的方法。在文中所述的方法之一具體實施例中，使用有機胺基矽烷前驅物及氧化劑於一沉積艙中在能於該基材上產生氧化矽層的條件之下將包含矽及氧的層沉積於基材上。在文中所述的方法之另一具體實施例中，使用有機胺基矽烷前驅物及含氮前驅物於一沉積艙中在能於該基材上產生氮化矽層的條件之下將包含矽及氮的層沉積於基材上。在另一具體實施例中，也可使用文中所述的有機胺基矽烷前驅物作為含金屬的膜，例如但不限於，金屬氧化物膜或金屬氮化物膜，的摻雜劑。在文中所述的方法中，均使用具有式I的有機胺基矽烷作為該含矽前驅物之至少其一。
有一形態中，文中所述的有機胺基矽烷前驅物包含下列式I所示的有機胺基矽烷前驅物：
其中式I中的R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、C1
至C6
線性或分支氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基。在特定具體實施例中，其中式I中的n為大於1的數字，R1
相同。在其他具體實施例中，其中式I中的n為大於1的數字，R1
不同。在各個不同具體實施例中，R1
及R2
可連在一起形成一環。在又其他的具體實施例中，R1
及R2
並未連在一起形成一環。
在另一形態中，提供於基材的至少一表面上形成含矽膜的方法，其包含：
將該基材的至少一表面提供於反應艙中；及
藉由選自化學氣相沉積製程及原子層沉積製程由至少一下列式I所示的有機胺基矽烷前驅物於該至少一表面上形成該含矽膜：
其中式I中的R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、C1
至C6
線性或分支氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基。在式I之一特定具體實施例中，R1
及R2
可連在一起形成一環。在式I之另一具體實施例中，R1
及R2
並未連在一起形成一環。
在另一形態中，提供一種經由原子層沉積製程形成氧化矽膜的方法，該方法包含下列步驟：
a. 將基材提供於反應器中；
b. 將選自至少一下列式I所示的有機胺基矽烷前驅物之至少一矽前驅物引進該反應器中：
其中式I中的R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、C1
至C6
線性或分支氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基；
c. 以洗淨氣體洗淨該反應器；
d. 將氧來源提供於該反應器中；
e. 以洗淨氣體洗淨該反應器；及
f. 重複進行步驟b至e直到獲得所欲的膜厚度。
在另一形態中，提供一種利用CVD製程在基材之至少一表面上形成氧化矽膜的方法，其包含：
a. 將基材提供於反應器中；
b. 將至少一下列式I所示的有機胺基矽烷前驅物引進該反應器中：
其中式I中的R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、C1
至C6
線性或分支氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基；
c. 提供氧來源以將該氧化矽膜沉積於該至少一表面上。
在另一形態中，提供一種經由原子層沉積製程形成氮化矽膜的方法，該方法包含下列步驟：
a. 將基材提供於反應器中；
b. 將至少一下列式I所示的矽前驅物引進該反應器中：
其中式I中的R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、C1
至C6
線性或分支氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基；
c. 以洗淨氣體洗淨該反應器；
d. 將含氮來源提供於該反應器中；
e. 以洗淨氣體洗淨該反應器；及
f. 重複進行步驟b至e直到獲得所欲的氮化矽膜厚度。
在另一形態中，提供一種利用CVD製程在基材之至少一表面上形成氮化矽膜的方法，其包含：
a. 將基材提供於反應器中；
b. 將至少一下列式I所示的有機胺基矽烷前驅物引進該反應器中：
其中式I中的R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、C1
至C6
線性或分支氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基；c. 提供含氮來源，其中使該至少一有機胺基矽烷前驅物與該含氮來源反應以將該同時含矽和氮的膜沉積於該至少一表面上。
在另一形態中，文中描述一種用以沉積包含一或更多具有式I的有機胺基矽烷前驅物的介電膜的容器。在一特定具體實施例中，該容器包含至少一裝配適當閥及附件的可加壓容器(較佳由不銹鋼製成)以便能將一或更多前驅物輸送至該反應器供CVD或ALD製程之用。
使用有機胺基矽烷、矽烷或含矽前驅物作為前驅物以形成化學計量及非化學計量的含矽膜例如，但不限於，氧化矽、氧碳化矽、氮化矽、氧氮化矽及氧碳氮化矽。也可使用這些前驅物，舉例來說，作為含金屬膜的摻雜劑。該等有機胺基矽烷前驅物典型為高純度揮發性液態前驅物化學藥品，其係蒸發並且以氣體形態輸送至沉積艙或反應器以經由用於半導體裝置的CVD或ALD製程沉積含矽膜。用於沉積的前驅物材料的選擇取決於所欲產生的介電材料或膜。舉例來說，前驅物材料可針對其化學元素含量、其化學元素的化學計量比及/或在CVD之下形成所得的介電膜或塗層做選擇。該前驅物材料也可針對其他特性做選擇，例如成本、非毒性、處理特性、於室溫下維持液相的能力、揮發性、分子量及/或其他考量。在特定具體實施例中，文中所述的前驅物可藉由許多手段輸送至該反應器系統，較佳地使用裝配適合閥及附件的可加壓不銹鋼容器，以便使液相前驅物能輸送至該沉積艙或反應器。
文中所述的有機胺基矽烷前驅物顯現反應性及安定性的平衡使其觀念上適合作為CVD或ALD前驅物。關於反應性，某些前驅物可能具有太高的沸點而無法被蒸發並且輸送至該反應器呈膜形態沉積於基材上。具有較高相對沸點的前驅物要求該輸送容器及管道必需於或高於該前驅物的沸點下被加熱以防止該容器、管道或二者中形成冷凝或粒子。關於安定性，其他前驅物在其降解時可能形成甲矽烷(SiH4
)。甲矽烷於室溫下為自燃性或其可自發性燃燒而出現安全性及處理的議題。再者，甲矽烷及其他副產物的形成降低該前驅物的純度而且像1至2%那麼少的化學純度改變就可能被可靠性半導體製造視為無法接受。在特定的具體實施例中，儲存6個月或更久或1年或更久的時間之後該等具有式I的有機胺基矽烷前驅物包含少於2重量%，或低於1重量%，或低於0.5重量%的副產物(例如對應的雙-矽烷副產物)。除了前述優點之外，在例如使用ALD或PEALD沉積方法沉積氧化矽或氮化矽膜的特定具體實施例中，文中所述的有機胺基矽烷前驅物可能能於較低沉積溫度，例如，於500℃或更低，於400℃或更低，或於300℃或更低下沉積高密度材料。在一特定具體實施例中，該有機胺基矽烷前驅物，例如苯基甲基胺基矽烷，可用以經由ALD或PEALD於至低50℃或更低或於室溫(例如，25℃)下沉積介電膜。
有一形態中，提供由下式I所示的特定前驅物或有機胺基矽烷類：
其中式I中的R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、線性或分支C1
至C6
氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基。在式I的有機胺基矽烷的特定具體實施例中，R1
及R2
可連在一起以形成一環。在式I的有機胺基矽烷的替代具體實施例中，R1
及R2
並未連在一起以形成一環。
在式I及整個說明內容中，該措辭“烷基”表示具有1至20或1至12或1至6個碳原子的線性或分支官能基。例示性烷基包括，但不限於，甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、第三戊基、己基、異己基及新己基。在特定的具體實施例中，該烷基可具有一或更多附接於該烷基的官能基例如，但不限於，烷氧基、二烷基胺基或其組合。在其他具體實施例中，該烷基並沒有一或更多附接於該烷基的官能基。
在式I及整個說明內容中，該措辭“環烷基”表示具有3至12或4至10個碳原子的環狀官能基。例示性環狀烷基包括，但不限於，環丁基、環戊基、環己基及環辛基。
在式I及整個說明內容中，該措辭“芳基”表示具有5至12或6至10個碳原子的芳族環狀官能基。例示性芳基包括，但不限於，苯基、苯甲基、氯苯甲基、甲苯基及鄰-二甲苯基。
在式I及整個說明內容中，該措辭“烯基”表示具有一或更多碳-碳雙鍵並且具有2至20或2至12或2至6個碳原子的基團。
在式I及整個說明內容中，該措辭“炔基”表示具有一或更多碳-碳叁鍵並且具有2至20或2至12或2至6個碳原子的基團。
在式I及整個說明內容中，該措辭“烷氧基”表示連至一氧原子(例如，R-O)並且可具有1至20，或1至12，或1至6個碳原子的烷基。例示性烷氧基包括，但不限於，甲氧基(-OCH3
)、乙氧基(-OCH2
CH3
)、丙氧基(-OCH2
CH2
CH3
)及異丙氧基(-OCHMe2
)。
在式I及整個說明內容中，該措辭“二烷基胺基”表示具有兩個連至一氮原子的烷基並且具有1至20或2至12或2至6個碳原子的基團。
文中所用的措辭“吸電子取代基”描述用以從該Si-N鍵牽引電子的原子或其基團。適合吸電子取代基的實例包括，但不限於，鹵素(F、Cl、Br、I)及腈類(CN)。在特定的具體實施例中，吸電子取代基可毗鄰或接近式I中的N。吸電子基團的其他非限定實例包括F、Cl、Br、I、CN、NO2
、RSO及/或RSO2
，其中R可為C1
至C10
烷基例如，但不限於，甲基或另一基團。
在特定的具體實施例中，式I及II中的烷基、烯基、炔基、烷氧基、二烷基胺基、芳基及/或吸電子基團之一或多者可被取代或具有一或更多將，舉例來說，氫原子取而代之的原子或原子團。例示性取代基包括，但不限於，氧、硫、鹵素原子(例如，F、Cl、I或Br)、氮及磷。在其他具體實施例中，式I及II中的烷基、烯基、炔基、烷氧基、二烷基胺基、芳基及/或吸電子基團之一或多者可能未被取代。
在特定的具體實施例中，取代基R1
及R2
在式I中係連接以形成一環結構。在其他具體實施例中，取代基R1
及R2
在式I中並未連接。
在特定具體實施例中，其中式I中的n為大於1的數字，R1
相同。這個的實例可為一具體實施例，其中n為2而且該二R1
取代基均為甲基。在其他具體實施例中，其中式I中的n為大於1的數字，R1
不同。這個的實例可為一具體實施例，其中n為2而且該二R1
取代基為甲基及Cl原子。在各個不同具體實施例中，R1
及R2
彼此獨立。在替代具體實施例中，其中式I中的n為大於1的數字，取代基R1
及R2
在式I中係連接以形成一環結構。
在特定的具體實施例中，該至少一具有式I的有機胺基矽烷前驅物具有一或更多含氧原子的取代基。在這些具體實施例中，可避免於該沉積製程的期間需要氧來源。在其他具體實施例中，該至少一具有式I的有機胺基矽烷前驅物具有一或更多含氧原子的取代基，而且使用氧來源。在各個不同具體實施例中，取代基R1
及R2
在式I中經由氧原子連接以形成一環結構。下列表1提供具有式I的有機胺基矽烷的特定具體實施例的一些非限定例。
不受理論所限，咸相信有機胺基矽烷前驅物例如具有文中所述之式I並且具有-SiH3
基團的有機胺基矽烷由於其於經羥基化的半導體表面上反應的較低活化障壁(進而較低的沉積溫度)、較低不純度及沉積之後的較高膜密度而優於其他含SiH2
或-SiH基團的有機胺基矽烷前驅物。然而，具有-SiH3
基團的特定有機胺基矽烷前驅物例如二甲基胺基矽烷(DMAS)或二乙基胺基矽烷(DEAS)可能不是熱安定性，因為其會進行歧化反應而分別形成自燃性矽烷及雙(二甲基胺基)矽烷或雙(二乙基胺基)矽烷。頃發現該PMAS的活化障壁與DMAS相比相對較低。再者，咸認為利用這些特定有機胺基矽烷前驅物所沉積的膜可能在氮化矽或碳氮化矽網狀結構中含有適當量及類型的碳，其可能顯著降低溼式蝕刻速率還有保持特定的介電常數值。此外，頃亦發現此文中所述之具有式I的有機胺基矽烷前驅物可進行比此技藝中已知的其他有機胺基矽烷例如二丙基胺基矽烷更低溫的沉積，例如，舉例來說，室溫沉積。
在特定的具體實施例中，該等具有式I的有機胺基矽烷可藉由使單氯矽烷(MCS)或較低分子量的二烷基胺基矽烷例如二異丙基胺基矽烷與具有下列式II的胺在有機溶劑或溶劑混合物中反應而製備。
在式II中，式II中的取代基R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、線性或分支C1
至C6
氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基。在具有下列式II的胺之一具體實施例中，R1
及R2
可連在一起以形成一環。在具有下列式II的胺之另一具體實施例中，R1
及R2
並未連在一起以形成一環。例示性之具有下列式II的胺類，其中R1
為氫、線性或分支C1
至C6
烷基、鹵基而且R2
為線性或分支C1
至C6
烷基或C4
至C10
環狀烷基，包括，但不限於，N-甲基苯胺、N-乙基苯胺、N-異丙基苯胺、正丁基苯胺、N-烯丙基苯胺、N-乙基-間-甲苯胺、N-甲基-鄰-甲苯胺、N-甲基-p-甲苯胺、4-氟-N-甲基苯胺、4-氯-N-甲基苯胺、N-環己基苯胺、3-苯胺基丙腈或N-苯基胺基乙腈。例示性之具有下列式II的胺類，其中R1
及R2
係連在一起以形成一環，包括，但不限於，3-甲基吲哚、2-甲基吲哚、吲哚、四氫喹啉、8-甲基-1,2,3,4-四氫喹啉、3-吲哚乙腈、2-甲基吲哚滿、2,3-二氫吲哚、5-甲基吲哚滿、1,2,3,4-四氫喹啉、1,2,3,4-四氫-2-甲基喹啉、1,2,3,4-四氫-6-甲基喹啉、3,4-二氫-2H-1,4-苯并噁嗪、咔唑及3,6-二嗅咔唑。
下列方程式1至3提供可用以製造文中所述之具有式I的有機胺基矽烷類的反應機構或合成途徑的實例。反應機構1至3可利用(例如，存在)或沒用(例如，沒用)有機溶劑進行。在使用有機溶劑的具體實施例中，適合有機溶劑的實例包括，但不限於，烴例如己烷類、辛烷、甲苯及醚類例如二乙基醚及四氫呋喃(THF)。在各個不同具體實施例中，若涉及溶劑的話反應溫度係於約-70℃至所用的溶劑沸點之範圍中。所得的有機胺基矽烷可在移除所有副產物以及溶劑(若有的話)之後經由真空蒸餾予以純化。方程式1為涉及甲矽烷基交換反應的具體實施例。文中提供實施例1作為此合成途徑的實例。方程式2為使用氯化矽烷作為試藥的具體實施例。文中提供實施例2作為此合成途徑的實例。方程式3為使用金屬醯胺例如胺化鋰或胺化鉀及氯化矽烷作為試藥並且造成所欲的最終產物及金屬鹵化物副產物的具體實施例。
用以形成該等含矽介電膜或塗層的方法為沉積沉積製程。用於文中所揭示的方法的適合沉積製程之實例包括，但不限於，循環式CVD(CCVD)、MOCVD(金屬有機CVD)、熱化學氣相沉積、電漿強化化學氣相沉積(“PECVD”)、高密度PECVD、光子輔助CVD、電漿-光子輔助(“PPECVD”)、極低溫化學氣相沉積、化學輔助氣相沉積、熱極化學氣相沉積、液態聚合物前驅物的CVD、由超臨界流體沉積及低能量CVD(LECVD)。在特定的具體實施例中，該等含金屬膜係經由原子層沉積(ALD)、電漿強化ALD(PEALD)或電漿強化循環式CVD(PECCVD)製程沉積。如文中所用的，該措辭“化學氣相沉積製程”表示使基材暴露於一或更多揮發性前驅物的任何製程，該等前驅物於該基材表面上反應及/或分解而產生所欲的沉積。如文中所用的，該措辭“原子層沉積製程”表示自限性(例如，在各反應循環中所沉積的膜材料量固定)的連續表面化學，其將材料的膜沉積於變化組成的基材上。儘管文中所用的前驅物、試藥及來源有時候可稱作為“氣態”，咸瞭解該等前驅物可為經由直接汽化、發泡或昇華利用或沒用惰性氣體運送至該反應器的液態或固態。在一些具體實施例中，汽化的前驅物能通過一電漿產生器有一具體實施例中，該介電膜係利用ALD製程沉積。在另一具體實施例中，該介電膜係利用CCVD製程沉積。在另一具體實施例中，該介電膜係利用熱CVD製程沉積。用於本文中的措辭“反應器”，包括但不限於，反應艙或沉積艙。
在特定的具體實施例中，文中所揭示的方法避免藉由使用ALD或CCVD方法使前驅物預先反應，該等方法在引進該反應器之前及/或期間分離該等前驅物。關此，沉積技術例如ALD或CCVD製程係用以沉積該介電膜。有一具體實施例中，該膜係經由ALD製程藉著使該基材表面輪流暴露於該一或更多含矽前驅物、氧來源、含氮來源或其他前驅物或試藥而沉積。膜生長藉由表面反應的自限性控制、各前驅物或試藥的脈衝時間長度及沉積溫度沉積。然而，一旦該基材的表面飽和，該膜生長停止。
在特定的具體實施例中，文中所述的方法另外包含具有上述式I之有機胺基矽烷前驅物以外的一或更多其他含矽前驅物。其他含矽前驅物的實例包括，但不限於，有機矽化合物例如矽氧烷類(例如，六甲基二矽氧烷(HMDSO)及二甲基矽氧烷(DMSO))；有機矽氧烷類(例如，甲基矽烷；二甲基矽烷；乙烯基三甲基矽烷；三甲基矽烷；四甲基矽烷；乙基矽烷；二甲矽烷基甲烷；2,4-二矽雜戊烷；1,4-二矽雜丁烷；2,5-二矽雜己烷；2,2-二甲矽烷基丙烷；1,3,5-三甲矽烷基環己烷及這些化合物的氟化衍生物；含苯基的有機矽化合物(例如，二甲基苯基矽烷及二苯基甲基矽烷)；含氧的有機矽化合物，例如，二甲基二甲氧基矽烷；1,3,5,7-四甲基環四矽氧烷；1,1,3,3-四甲基二矽氧烷；1,3,5,7-四矽雜-4-酮基-庚烷；2,4,6,8-四矽雜-3,7-二酮基-壬烷；2,2-二甲基-2,4,6,8-四矽雜-3,7-二酮基-壬烷；八甲基環四矽氧烷；[1,3,5,7,9】-五甲基環五矽氧烷；1,3,5,7-四矽雜-2,6-二酮基-環辛烷；六甲基環三矽氧烷；1,3-二甲基二矽氧烷；1,3,5,7,9-五甲基環五矽氧烷；六甲氧基二矽氧烷及這些化合物的氟化衍生物。
依據該沉積方法，在特定的具體實施例中，該一或更多含矽前驅物可於預定莫耳體積，或約0.1至約1000微莫耳下引進該反應器。在各個不同具體實施例中，該含矽及/或有機胺基矽烷前驅物可引進該反應器歷經預定時期。在特定的具體實施例中，該時期期介於約0.001至約500秒。
在特定的具體實施例中，使用文中所述的方法沉積的介電膜係於氧存在下使用氧來源、試藥或含氧前驅物沉積。氧來源可以至少一氧來源的形式引進該反應器及/或可附帶存在於該沉積製程所用的其他前驅物中。適合的氧來源氣體可包括，舉例來說，水(H2
O)(例如，去離子水、純水及/或蒸餾水)、氧(O2
)、氧電漿、臭氧(O3
)、NO、NO2
、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2
)及其組合。在特定的具體實施例中，該氧來源包含於約1至約2000每分鐘標準立方公分(sccm)或約1至約1000 sccm的流速下引進該反應器的氧來源氣體。該氧來源可被引入介於約0.1至約100秒的時間。在一特定具體實施例中，該氧來源包含具有10℃或更高溫度的水。在藉由ALD或循環式CVD製程沉積該膜的具體實施例中，該前驅物脈衝可具有大於0.01秒的脈衝期間，而且該氧來源可具有小於0.01秒的脈衝期間，而該水脈衝期間可具有小於0.01秒的脈衝期間。在又另一具體實施例中，該等脈衝之間的洗淨期間可低到0秒或連續脈衝而於其間沒有洗淨。該氧來源或試藥係以對該矽前驅物1：1比例的分子量提供，所以剛沉積好的介電膜中還保持至少一些碳。
在特定的具體實施例中，該等介電膜包含矽及氮。在這些具體實施例中，使用文中所述的方法所沉積的介電膜係於含氮來源存在之下形成。含氮來源可以至少一氮來源的形式引進該反應器及/或可附帶存在於該沉積製程中所用的其他前驅物中。適合的含氮來源氣體可包括，舉例來說，氨、肼、單烷基肼、二烷基肼、氮、氮/氫、氨電漿、氮電漿、氮/氫電漿及其混合來源。在特定的具體實施例中，該含氮來源包含氨電漿或氫/氮電漿來源氣體，該來源氣體係於介於約1至約2000每分鐘標準立方公分(sccm)或約1至約1000 sccm的流速下引進該反應器。該含氮來源可被引入介於約0.1至約100秒的時間。在藉由ALD或循環式CVD製程沉積該膜的具體實施例中，該前驅物脈衝可具有大於0.01秒的脈衝期間，而且該含氮來源可具有小於0.01秒的脈衝期間，而該水脈衝期間可具有小於0.01秒的脈衝期間。在又另一具體實施例中，該等脈衝之間的洗淨期間可低到0秒或連續脈衝而於其間沒有洗淨。
在此所揭示的沉積方法可能涉及一或更多洗淨氣體。該洗淨氣體，其係用以洗淨未消耗的反應物及/或反應副產物，為不會與該等前驅物反應的惰性氣體。例示性洗淨氣體包括，但不限於，氬(Ar)、氮(N2
)、氦(He)、氖、氫(H2
)及其混合物。在特定的具體實施例中，洗淨氣體例如Ar係於介於約10至約2000 sccm的流速下供應至該反應器中歷經約0.1至1000秒，藉以洗掉未反應的材料及可能留在該反應器中的任何副產物。
供應該等前驅物、氧來源、該含氮來源及/或其他前驅物、來源氣體及/或試藥的分別步驟可藉由改變供應彼等的時間以改變所得介電膜的化學計量組成而進行。
將能量施於該前驅物、含氮來源、還原劑、其他前驅物或其組合之至少其一以引發反應並且在該基材上形成該介電膜或塗層。此能量可經由，但不限於，熱電漿、脈衝電漿、螺旋電漿(helicon plasma)、高密度電漿、誘導耦合電漿、X-射線、電子束、光子、遠距電漿方法及其組合來提供。在特定的具體實施例中，可使用二次RF頻率來源以改變該基材表面的電漿特性。在沉積涉及電漿的具體實施例中，該電漿產生製程可包含該反應器中直接產生電漿的直接電漿產生製程，或選擇性地在該反應器外側產生電漿而且供應至該反應器中的遠距電漿產生方法。
該等有機胺基矽烷前驅物及/或其他含矽前驅物可以各式各樣的方式輸送至該反應艙，例如CVD或ALD反應器。在一具體實施例中，可利用液體輸送系統。在一選擇性具體實施例中，可運用合併液體輸送及閃蒸汽化製程，例如，舉例來說，明尼蘇達州，休爾瓦的MSP有限公司所製造的渦輪汽化器使低揮發性材料能夠以體積輸送，導致可再現的運送及沉積而不會使該前驅物熱分解。在液體輸送配方中，文中所述的前驅物可以純液體形態遞送，或者，可以溶劑配方或包含該前驅物的組成物加以運用。因此，在特定的具體實施例中該等前驅物配方可包括指定的最終用途應用可能想要及有益的適合特性的溶劑成分以在一基材上形成薄膜。
在另一具體實施例中，文中描述用於沉積包含一或更多具有式I的有機胺基矽烷前驅物的介電膜之容器。有一特定具體實施例中，該容器包含至少一裝配適當閥及附件的可加壓容器(較佳由不銹鋼製成)以便能將一或更多前驅物輸送至該反應器供CVD或ALD製程之用。在各個不同具體實施例中，將該式I的有機胺基矽烷前驅物提供於包含不銹鋼的可加壓容器中而且該前驅物的純度為98重量%或更高或99.5%或更高，其適用於大部分半導體應用。在特定的具體實施例中，必要的話這樣的容器也具有將該等前驅物與一或更多其他前驅物混合的裝置。在各個不同具體實施例中，該(等)容器的內容物可與另一前驅物預先混合。或者，該有機胺基矽烷前驅物及/或其他前驅物可保持於獨立容器中或具有於儲存期間用於分開保持該有機胺基矽烷前驅物及其他前驅物的裝置之單一容器中。
在文中所述的方法之一具體實施例中，可使用循環式沉積製程例如CCVD、ALD或PEALD，其中使用至少一選自具有式I的有機胺基矽烷前驅物的含矽前驅物及任意含氮來源例如，舉例來說，氨、肼、單烷基肼、二烷基肼、氮、氮/氫、氨電漿、氮電漿、氮/氫電漿。
在特定的具體實施例中，從該等前驅物藥罐連接到該反應艙的氣體管道係加熱至一或更多溫度，其取決於程序的需求，而且使該具有式I的有機胺基矽烷前驅物的容器保持於一或更多溫度以供起泡。在其他具體實施例中，包含該至少一具有式I的含矽前驅物的溶液係注入保持於一或更多溫度的汽化器以供直接液體注入。
氬及/或其他氣體流可當作載體氣體以協助在該前驅物脈衝的期間輸送該蒸氣至該反應艙。在特定的具體實施例中，該反應艙處理壓力為約1托耳。
在典型的ALD或CCVD製程中，該基材例如氧化矽基材係於一反應艙的加熱器段上被加熱，該反應艙最初係暴露於該含矽前驅物以使該錯合物能化學吸附於該基材的表面上。
洗淨氣體例如氬從該加工艙洗掉未被吸附的過量錯合物。經過充分洗淨之後，可將含氮來源引進反應艙以與被吸附的表面反應，接著另一氣體洗淨以從該艙移除反應副產物。此加工循環可重複進行以達到所欲的膜厚度。
在各個不同具體實施例中，咸瞭解文中所述的方法的步驟可以各式各樣的順序及其任何組合進行，可連續地或同時地進行(例如，在另一步驟的至少一部分的期間)。供應該等前驅物及該等含氮來源氣體的分別步驟可藉由變化供應彼等的時期以改變所得介電膜的化學計量組成而進行。
在文中所揭示的方法的另一具體實施例中，使用ALD沉積方法形成同時含矽及氮的膜，該方法包含下列步驟：
將基材提供於ALD反應器中；
將包含下列式I所示的前驅物之至少一有機胺基矽烷前驅物引進該ALD反應器中：
其中式I中的R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、線性或分支C1
至C6
氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基；使該至少一有機胺基矽烷前驅物化學吸附於一基材上；使用洗淨氣體將洗掉未反應的至少一有機胺基矽烷前驅物；將氧來源提供給在被加熱的基材上的有機胺基矽烷前驅物以與該被吸附的至少一有機胺基矽烷前驅物反應；及任意洗掉任何未反應的含氮來源。
在文中所揭示的方法的另一具體實施例中，使用ALD沉積方法形成該等介電膜，該方法包含下列步驟：將基材提供於ALD反應器中；將具有下列式I的至少一有機胺基矽烷前驅物引進該反應器中：
其中式I中的R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至 C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、線性或分支C1
至C6
氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基；使該至少一有機胺基矽烷前驅物化學吸附於一基材上；使用洗淨氣體將洗掉未反應的至少一有機胺基矽烷前驅物；將氧來源提供給在被加熱的基材上的有機胺基矽烷前驅物以與該被吸附的至少一有機胺基矽烷前驅物反應；及任意洗掉任何未反應的氧來源。
上述步驟界定文中所述的方法之一循環；而且該循環可重複進行直到獲得所欲的介電膜厚度為止。在各個不同具體實施例中，咸瞭解文中所述的方法的步驟可以各式各樣的順序及其任何組合進行，可連續地或同時地進行(例如，在另一步驟的至少一部分的期間)。供應該等前驅物及氧來源氣體的分別步驟可藉由變化供應彼等的時期以改變所得介電膜的化學計量組成而進行，但是始終使用相對於可利用的矽低於化學計量的氧。
有關多成分介電膜，其他前驅物例如含矽前驅物，含氮前驅物、還原劑或其他試藥可輪流引進該反應器艙內。
在文中所述的方法的另一具體實施例中，該介電膜係使用熱CVD製程來沉積。在此具體實施例中，該方法包含：將一或更多基材放入反應器中，該反應器係加熱至介於室溫至約700℃的溫度並且保持於1托耳或更低的壓力；引進至少一具有下列式I的有機胺基矽烷前驅物：
其中式I中的R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、線性或分支C1
至C6
氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基；及將氧來源提供至該反應器中以與該至少一有機胺基矽烷前驅物至少部分反應並且將介電膜沉積於該一或更多基材上。在該CVD方法的特定具體實施例中，在該引進步驟期間該反應器係保持於介於100毫托耳至600毫托耳的壓力。
上述步驟界定文中所述的方法之一循環；而且該循環可重複進行直到獲得所欲的介電膜厚度為止。在各個不同具體實施例中，咸瞭解文中所述的方法的步驟可以各式各樣的順序及其任何組合進行，可連續地或同時地進行(例如，在另一步驟的至少一部分的期間)。供應該等前驅物及氧來源的分別步驟可藉由變化供應彼等的時期以改變所得介電膜的化學計量組成而進行，但是始終使用相對於可利用的矽低於化學計量的氧。
有關多成分介電膜，其他前驅物例如含矽前驅物，含氮前驅物、氧來源、還原劑及/或其他試藥可輪流引進該反應器艙內。
在文中所述的方法的另一具體實施例中，該介電膜係使用熱CVD製程來沉積。在此具體實施例中，該方法包含：將一或更多基材放入反應器中，該反應器係加熱至介於室溫至約700℃的溫度並且保持於1托耳或更低的壓力；引進至少一具有下列式I的有機胺基矽烷前驅物：
其中式I中的R1
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、C1
至C6
二烷基胺基及吸電子基團，而且n為選自0、1、2、3、4及5的數字；而且R2
係獨立地選自氫原子、線性或分支C1
至C6
烷基、線性或分支C2
至C6
烯基、線性或分支C2
至C6
炔基、C1
至C6
烷氧基、附接C1
至C6
烷氧基的C1
至C6
烷基、附接C1
至C6
二烷基胺基的C1
至C6
烷基、C1
至C6
二烷基胺基、C6
至C10
芳基、線性或分支C1
至C6
氟化烷基及C4
至C10
環狀烷基；及將含氮來源提供至該反應器中以與該至少一有機胺基矽烷前驅物至少部分反應並且將介電膜沉積於該一或更多基材上。在該CVD方法的特定具體實施例中，在該引進步驟期間該反應器係保持於介於100毫托耳至600毫托耳的壓力。
在特定的具體實施例中，也可使用文中所述之具有式I的有機胺基矽烷前驅物作為含金屬膜，例如但不限於，金屬氧化物膜或金屬氮化物膜，的摻雜劑。在這些具體實施例中，利用ALD或CVD製程例如文中所述的那些製程使用金屬烷氧化物、金屬醯胺或揮發性有機金屬前驅物來沉積該含金屬膜。可搭配文中所揭示的方法使用的適合金屬烷氧化物前驅物的實例包括，但不限於，第3至6族金屬烷氧化物、同時具有烷氧基及經烷基取代的環戊二烯配位子的第3至6族金屬錯合物、同時具有烷氧基及經烷基取代的吡咯基配位子的第3至6族金屬錯合物、同時具有烷氧基及二酮酸根配位子的第3至6族金屬錯合物；同時具有烷氧基及酮酯配位子的第3至6族金屬錯合物。可搭配文中所揭示的方法使用的適合金屬醯胺前驅物的實例包括，但不限於，肆(二甲基胺基)鋯(TDMAZ)、肆(二乙基胺基)鋯(TDEAZ)、肆(乙基甲基胺基)鋯(TEMAZ)、肆(二甲基胺基)鉿(TDMAH)、肆(二乙基胺基)鉿(TDEAH)及肆(乙基甲基胺基)鉿(TEMAH)、肆(二甲基胺基)鈦(TDMAT)、肆(二乙基胺基)鈦(TDEAT)、肆(乙基甲基胺基)鈦(TEMAT)、第三丁基亞胺基三(二乙基胺基)鉭(TBTDET)、第三丁基亞胺基三(二甲基胺基)鉭(TBTDMT)、第三丁基亞胺基三(乙基甲基胺基)鉭(TBTEMT)、乙基亞胺基三(二乙基胺基)鉭(EITDET)、乙基亞胺基三(二甲基胺基)鉭(EITDMT)、乙基亞胺基三(乙基甲基胺基)鉭(EITEMT)、第三戊基亞胺基三(二甲基胺基)鉭(TAIMAT)、第三戊基亞胺基三(二乙基胺基)鉭、伍(二甲基胺基)鉭、第三戊基亞胺基三(乙基甲基胺基)鉭、雙(第三丁基亞胺基)雙(二甲基胺基)鎢(BTBMW)、雙(第三丁基亞胺基)雙(二乙基胺基)鎢、雙(第三丁基亞胺基)雙(乙基甲基胺基)鎢及其組合。可搭配文中所揭示的方法使用的適合有機金屬前驅物的實例包括，但不限於，第3族金屬環戊二烯基化物或烷基環戊二烯基化物。文中的例示性第3至6族金屬包括，但不限於，Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Er、Yb、Lu、Ti、Hf、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo及W。
在特定的具體實施例中，所得的介電膜或塗層可暴露於沉積後處理例如，但不限於，電漿處理、化學處理、紫外光曝光、電子束曝光及/或其他處理以影響該膜的一或更多性質。
在特定的具體實施例中，文中所述的介電膜具有6或更小的介電常數。在各個不同具體實施例中，該等膜可具有約5或以下，或約4或以下，或約3.5或以下的介電常數。然而，想像具有其他介電常數(例如，更高或更低)的膜可依據該膜所欲的最終用途形成。使用該等有機胺基矽烷前驅物及文中所述的製程所形成的含矽膜或介電膜之實例具有此式Six
Oy
Cz
Nv
Hw
，其中Si介於約10%至約40%；O介於約0%至約65%；C介於約0%至約75%或約0%至約50%；N介於約0%至約75%或約0%至50%；而且H介於約0%至約50%原子百分比重量%，其中x+y+z+v+w=100原子重量百分比，舉例來說，由XPS或其他裝置所測得的。
如先前提過的，文中所述的方法可用於基材的至少一部分上沉積含矽膜。適合基材的實例包括但不限於，矽、SiO2
、Si3
N4
、OSG、FSG、碳化矽、加氫碳化矽、氮化矽、加氫氮化矽、碳氮化矽、加氫碳氮化矽、氮化硼、抗反射塗層、光阻劑、有機聚合物、多孔性有機及無機材料、金屬例如銅及鋁及擴散阻障層，例如但不限於TiN、Ti(C)N、TaN、Ta(C)N、Ta、W或WN。該等膜可與多變的後續加工步驟相容，例如，舉例來說，化學機械平坦化(CMP)及非等方性蝕刻製程。
所沉積的膜具有下列應用，其包括，但不限於，電腦晶片、光學裝置、磁性資訊儲存、於支撐材料或基材上的塗層、微電機系統(MEMS)、奈米電機系統、薄膜電晶體(TFT)及液晶顯示器(LCD)。
下列實施例舉例說明用於製備文中所述的有機胺基矽烷前驅物以及被沉積的含矽膜的方法而且不欲以任何方式限制本發明。
實施例
在下列實施例中，除非另行指明，否則由沉積於中等電阻率(8-12
Ocm)單晶矽晶圓基板上的樣品膜獲得性質。
實施例1：利用甲矽烷基交換反應的苯基甲基胺基矽烷合成
在500 ml Schlenk燒瓶中，於周遭溫度下在氮氣作用之下攪拌64.2克(g)(0.6 mol) N-甲基苯胺及131 g(1.0 mol)二異丙基胺基矽烷24小時。利用於20 mmHg的壓力下之真空及室溫(25℃)移除相對較低沸點的副產物二異丙基胺。另外再攪拌該反應混合物24小時。藉由真空蒸餾獲得最終產物苯基甲基胺基矽烷(73.6 g，89.5%產率)，其於5 mm Hg下具有60℃的沸點。該最終產物藉由質譜(MS)界定其特徵，該質譜係於圖1中提供而且當中顯示於137、122、106、91及77的峰。該苯基甲基胺基矽烷的分子量為137.27。
實施例2：利用單氯胺基矽烷作為試藥的苯基甲基胺基矽
烷的替代性合成方法
在裝配機械攪拌子、冷凝器及氣體起泡入口的2000ml三頸燒瓶中，配合攪拌在氮氣氣氛作用之下將1000 ml己烷、53.5 g(0.5 mol) N-甲基苯胺及50.5 g(0.5 mol)三乙基胺冷卻至-20℃。使單氯矽烷(MCS)穿過該反應混合物起泡。形成白色固體沉澱物。等該反應完成之後，令該反應混合物的溫度暖化至室溫同時於室溫下持續攪拌另外2小時。藉由過濾移除固態三乙基胺鹽酸鹽，並且藉由蒸發移除溶劑己烷。藉由真空蒸餾獲得產物苯基甲基胺基矽烷(51.3g，75%產率)，其於5 mm Hg下具有60℃的沸點。該化合物係藉由質譜界定其特徵並且確定該產物為苯基甲基胺基矽烷。實施例1及2的比較顯示實施例1的合成提供較高產物產率而且更便於實驗室規模合成。
實施例3：利用甲矽烷基交換反應的苯基乙基胺基矽烷合成
在500 ml Schlenk燒瓶中，於周遭溫度下在氮氣作用之下攪拌60.5 g(0.5 mol) N-乙基苯胺及131 g(1.0 mol)二異丙基胺基矽烷24小時。利用於20 mmHg的壓力下之真空及室溫(25℃)移除相對較低沸點的副產物二異丙基胺。另外再攪拌該反應混合物24小時。藉由真空蒸餾獲得最終產物苯基乙基胺基矽烷。該最終產物藉由質譜(MS)界定其特徵，該質譜係於圖2中提供而且當中顯示於151、150、136、120、106、93及77的峰。該苯基乙基胺基矽烷的分子量為151.28。
實施例4：利用甲矽烷基交換反應的苯基烯丙基胺基矽烷合成
在500 ml Schlenk燒瓶中，於周遭溫度下在氮氣作用之下攪拌62.5 g(0.5 mol) N-烯丙基苯胺及131 g(1.0 mol)二異丙基胺基矽烷24小時。利用於20 mmHg的壓力下之真空及室溫(25℃)移除相對較低沸點的副產物二異丙基胺。另外再攪拌該反應混合物24小時。藉由真空蒸餾獲得最終產物苯基烯丙基胺基矽烷。該最終產物藉由質譜(MS)界定其特徵，該質譜係於圖3中提供而且當中顯示於163、162、148、136、120、107、93及77的峰。該苯基烯丙基胺基矽烷的分子量為163.29。
實施例5：利用甲矽烷基交換反應的N-矽烷基-2-甲基吲哚滿合成
在500 ml Schlenk燒瓶中，於周遭溫度下在氮氣作用之下攪拌62.5 g(0.5 mol) 2-甲基吲哚滿及131 g(1.0 mol)二異丙基胺基矽烷24小時。利用於20 mmHg的壓力下之真空及室溫(25℃)移除相對較低沸點的副產物二異丙基胺。另外再攪拌該反應混合物24小時。藉由真空蒸餾獲得最終產物N-矽烷基-2-甲基吲哚滿。該化合物藉由質譜(MS)界定其特徵。該最終產物藉由質譜(MS)界定其特徵，該質譜係於圖4中提供而且當中顯示於163、162、148、132、117、105、91及77的峰。該N-矽烷基-2-甲基吲哚滿的分子量為163.29。
實施例6：利用甲矽烷基交換反應的苯基環己基胺基矽烷合成
在500 ml Schlenk燒瓶中，於周遭溫度下在氮氣作用之下攪拌87.5 g(0.6 mol) N-環己基苯胺及131 g(1.0 mol)二異丙基胺基矽烷24小時。利用於20 mmHg的壓力下之真空及室溫(25℃)移除相對較低沸點的副產物二異丙基胺。另外再攪拌該反應混合物24小時。藉由真空蒸餾獲得最終產物苯基環己基胺基矽烷。該最終產物藉由質譜(MS)界定其特徵，該質譜係於圖5中提供而且當中顯示於205、178、162、132、115、93及77的峰。該苯基環己基胺基矽烷的分子量為205.37。
實施例7：原子層沉積的電腦模擬
利用以應用SPARTAN06模擬套裝軟體的PM3(加州，厄文，Wavefunction有限公司)為基礎的量子機械方法研究數種前驅物對抗a-H遷移的相對化學安定性及歧化反應。應用量子機械密度函數理論，利用電腦模擬軟體進行深入計算以有利統地評估多種不同SiN前驅物的反應能量。計算在一般化梯度近似法(GGA)之下利用由Perdew-Wang(PW91)所提出的交換-關係函數結合利用擴充偏極化函數的雙重計數原子基底函數組(double numerical atomic basis set)完成。將所有分子結構徹底最適化以獲得以能量來看最偏好的幾何形狀。電腦分析中使用的前驅物如下：二甲基胺基矽烷(DMAS)及文中所述之具有式1的前驅物或苯基甲基胺基矽烷(PMAS)。
關於此電腦模擬，以含有兩層O原子及一層Si原子交疊構成的六層之片層(slab)模擬經改造且完全羥基化的SiO2
(001)表面，該片層為氧化矽的較佳表面取向(參見圖1(A))。最頂端的兩層O原子均以H原子形成末端，表示完全經羥基化的表面。分隔20的相鄰片層之間有一空處。除了前驅物分子之外，選定的超晶胞(super cell)含有8個Si原子、20個O原子及8個H原子。在該前驅物沉積之前，使該表面達到完全均衡。最適化主結構參數，表2所示，與實驗值及先前的DFT預測非常一致。
利用Si前驅物發展成SiO2
膜的模擬原子層沉積製程採取兩個連續步驟。在第一步驟中，將矽前驅物汽化並且接著引至經羥基化的Si表面。隨後，以Si攻擊該羥基的表面O在該表面上發生反應而且該羥基的H攻擊該前驅物的胺基。此反應導致表面Si-O鍵的形成及胺分子釋放至氣相中。在第二步驟中，引進氧來源例如O3
或O2
分子使該等Si-H鍵氧化。這些步驟將導致生長出一層SiO2
膜。該氧化步驟在動力學上非常快速而且放出很多熱。因此，在ALD製程中要考慮的一個重要的步驟是Si前驅物沉積。不同前驅物將引起品質差很多的SiO2
膜。
進行第一原理DFT估算以調查在完全羥基化SiO2
(001)表面上進行DMAS沉積的最低能量途徑。圖7顯示估算的能量曲線。此模擬產生-15.1 kcal/mol的熱化學能量及11.5 kcal/mol的活化障壁。該等結果暗示DMAS為反應性前驅物並且可運用有利的熱力學及低活化障壁沉積在表面上。然而，DMAS並非熱安定性並且可於周遭條件下輕易進行下列歧化反應：
2(CH3
)2
NSiH3
→(CH3
)2
NSiH2
N(CH3
)2
+SiH4
此反應的熱化學能及活化障壁估算值分別為-0.6 kcal/mol及5.4 kcal/mol。儘管此反應基本上為熱化學中性，但是非常低的活化壁壁促成於室溫的歧化反應，這指示DMAS並不安定。
進行第一原理DFT估算以調查在完全羥基化SiO2
(001)表面上進行DMAS沉積的最低能量途徑。圖8顯示估算的能量曲線。此模擬產生-16.9 kcal/mol的熱化學能量及14.1 kcal/mol的活化障壁。該等結果暗示PMAS具有比DMAS更高僅大約2.6 kcal/mol的活化障壁。然而，PMAS在熱化學上放熱更多許多。電腦模擬指示PMAS可以有利的熱力學及低活化障壁沉積在表面上。。
實施例8：氧化矽膜的原子層沉積
利用該有機胺基矽烷前驅物苯基甲基胺基矽烷(PMAS)進行氧化矽膜的原子層沉積以證明實施例7的電腦模擬結果。藉由實驗室規模ALD加工機具由150℃開始進行沉積並且將溫度降低直到室溫或該前驅物無法產生氧化物膜為止。表3中顯示用於沉積該等SiO2
膜的加工步驟。應用500個循環的基線利用臭氧作為該氧來源氣體進行沉積並且將該等沉積的加工參數列於表3中。
就沉積速率、折射率及不均勻度%界定所得的SiO2
膜的特徵。在表4中，該等膜的折射率利用FilmTek 2000SE橢圓儀藉由將該膜的反射數據擬合於預設的物理模型(例如，Lorentz Oscillator模型)測得。關於折射率，大約1.44至1.47的值將會反射典型的CVD氧化矽膜。所有測試的前驅物均沉積出具有介於約1.4至約1.5的折射率的膜。由9-點圖利用標準方程式：不均勻度%=((最大值-最小值)/(2*平均值))獲得引證的不均勻度%。
實施例9：氧化矽膜的原子層沉積的比較
利用該等有機胺基矽烷前驅物苯基甲基胺基矽烷(PMAS)及二異丙基胺基矽烷(DIPAS)應用表3所述的ALD製程進行氧化矽膜的原子層沉積。藉由實驗室規模ALD加工機具於圖9的y軸上顯示的溫度(例如，23℃或室溫、50℃、75℃及100℃)進行沉積。就沉積速率/循環及折射率界定所得的氧化矽膜的特徵。在圖9中，以埃()/循環為單位測量每循環的沉積速率。在圖10中，該等膜的折射率利用FilmTek 2000SE橢圓儀藉由將該膜的反射數據擬合於預設的物理模型(例如，Lorentz Oscillator模型)測得。如先前提及的，關於折射率，大約1.44至1.47的值將會反射典型的CVD氧化矽膜。
圖9及10提供利用該二前驅物之ALD沉積的氧化矽膜的相關沉積結果及折射率。圖9顯示相同加工條件及臭氧暴露時間，PMAS顯現通過50℃均為ALD加工範圍。圖9也顯示DIPAS在低於100℃時在本實施例用的加工條件之下並未沉積出膜。圖10指示就ALD氧化物而言於大約100℃時DIPAS及PMAS前驅物二者均產生具有良好折射率的氧化矽膜。然而，就利用DIPAS於75℃沉積的氧化矽膜而言，該膜的折射率接著就升高，可能起因於該膜中的雜質(含碳配位子)。
實施例10：利用有機胺基矽烷前驅物的氮化矽膜沉積
研究該有機胺基矽烷前驅物苯基甲基胺基矽烷作為矽來源對於形成氮化矽膜的沉積製程及所沉積的薄膜的性質之效應。該薄膜沉積係利用LPCVD水平爐或ATV PEO 612爐進行。沉積的工作壓力為約1托耳而且沉積溫度係於570℃及650℃(參見表6)。使用NH3
作為氮來源。利用依據不同前驅物材料的不定蒸氣壓調整的蒸氣牽引及管道溫度將該PMAS前驅物運送至該爐。表6中列出沉積的加工參數。
分析各自試驗的晶圓的基本膜性質並且於表7中列出各前驅物的結果。在表7中，該等介電膜的折射率利用FilmTek 2000SE橢圓儀藉由將該膜的反射數據擬合於預設的物理模型(例如，Lorentz Oscillator模型)測得。關於折射率，大約1.9至2.0的值將會反射典型的CVD氮化矽膜。所有測試的前驅物均沉積出具有大約1.8或更高折射率的膜。由9-點圖利用標準方程式：不均勻度%=((最大值-最小值)/(2*平均值))獲得引證的不均勻度%。
利用該苯基甲基胺基矽烷前驅物沉積的氮化矽膜的化學組成的特徵化係利用Physical Electronics 5000VersaProbe XPS Spectrometer來進行，其有配備多頻板偵測器(multi-channel plate detector)(MCD)及Al單色X-射線來源，並且也將結果列於表7中。
實施例11：使用苯基甲基胺基矽烷作為矽來源及氨電漿作為含氮來源的PEALD氮化矽
利用層流反應器(CNT Savannah 100)配合設立的遠距電漿系統(AE systems)沉積氮化矽膜。典型的ALD循環由下列步驟構成。使苯基甲基胺基矽烷維持於70℃並且經由起泡以10sccm氮氣作為載體氣體輸送至該反應器。N-甲基苯胺基矽烷的注入時間係介於0.05 sec至5 sec；以惰性氣體洗淨並且接著泵抽至基線真空；以5sccm的流速穿過於0.9KW功率的電漿產生器引進氨電漿，並且接著藉由打開正好在該晶圓上面的細縫閥(slit valve)，以介於2至9秒的暴露時間引至該晶圓表面；並且以惰性氣體洗淨並抽真空至基線真空。重複進行此循環直到達成所欲的厚度為止。
有一實驗中，配合下列ALD條條沉積氮化矽膜：晶圓溫度270℃；苯基甲基胺基矽烷0.5 sec；8 sec氮氣洗淨及6 sec動態抽真空；氨電漿暴露時間，9 sec；8 sec氮氣洗淨及6 sec動態抽真空。重複進行此循環1000次。所得的膜的折射率為2.04，這是氮化矽膜的典型值。
實施例12：熱安定性的比較
將苯基甲基胺基矽烷(PMAS)樣品裝入於55至60℃的石英起泡器並且維持大約5周。該樣品的氣體層析(GC)分析指示經過此時期之後幾乎沒有降解。將另一個苯基甲基胺基矽烷樣品裝入玻璃藥瓶並且在手套箱中維持於室溫歷經115天。GC分析指示有少於0.5%降解。為下列有機胺基矽烷進行類似的手套箱測試：PMAS、雙第三丁基胺基矽烷(BTBAS)、二乙基胺基矽烷(DEAS)及二異丙基胺基矽烷(DIPAS)並且將測試結果列於圖11中。BTBAS從2000就已經用於沉積半導體產業中的氮化矽及氧化矽。圖11顯示PMAS展現出類似於BTBAS及DIPAS的安定性，對比之下，DEAS顯示顯著的降解。安定性結果暗示苯基甲基胺基矽烷為熱安定性而且適合作為半導體製程用的有機胺基矽烷前驅物。
圖1提供實施例1的苯基甲基胺基矽烷的質譜(MS)光譜。
圖2提供實施例3的苯基乙基胺基矽烷的質譜光譜。
圖3提供實施例4的苯基烯丙基胺基矽烷的質譜光譜。
圖4提供實施例5的N-甲矽烷基-2-甲基吲哚滿的質譜光譜。
圖5提供實施例6的苯基環己基胺基矽烷的質譜光譜。
圖6(A)及(B)提供側視及頂視圖，其分別為實施例7的電腦模擬所用之經羥基化的SiO2
(001)表面。圖6(C)提供最適化之經羥基化的SiO2
(001)表面的概圖，其中O1及O2表示兩種類型的表面羥基。
圖7提供在實施例7中表現的電腦模擬中將二甲基胺基矽烷(DMAS)沉積在經羥基化的SiO2
(001)表面上的最小能量途徑的推測能量曲線。
圖8提供在實施例7中表現的電腦模擬中將苯基甲基胺基矽烷(PMAS)沉積在經羥基化的SiO2
(001)表面上的最小能量途徑的推測能量曲線。
圖9提供關於使用PMAS及二異丙基胺基矽烷(DIPAS)作為實施例9所述的有機胺基矽烷前驅物所沉積的氧化矽膜的沉積速率對溫度的比較。
圖10提供關於使用PMAS及二異丙基胺基矽烷(DIPAS)作為實施例9所述的有機胺基矽烷前驅物所沉積的氧化矽膜的折射率對溫度的比較。
圖11提供由實施例12所述的氣體層析檢定測得的多種不同有機胺基矽烷前驅物，例如雙第三丁基胺基矽烷(BTBAS)、二乙基胺基矽烷(DEAS)、DIPAS及PMAS的安定性比較。
Claims (50)
- 一種由下式I所示的用於氣相沉積製程的有機胺基矽烷前驅物：
- 如申請專利範圍第1項之有機胺基矽烷前驅物，其中該R1 及R2 連在一起以形成一環。
- 如申請專利範圍第1項之有機胺基矽烷前驅物，其中該R1 及R2 相同。
- 如申請專利範圍第1項之有機胺基矽烷前驅物，其中該R1 及R2 不同。
- 如申請專利範圍第1項之有機胺基矽烷前驅物，其包含至少一選自由下列化合物所組成的群組：苯基乙基胺基矽烷、苯基異丙基胺基矽烷、苯基烯丙基胺基矽烷、間-甲苯基甲基胺基矽烷、N-矽烷基-四氫喹啉、N-矽烷基-3-苯胺基丙腈、N-矽烷基-N-苯基胺基乙腈、N-矽烷基咔唑、苯基環己基胺基矽烷、N-矽烷基-2-甲基吲哚滿、N-矽烷基苯并嗎啉、N-矽烷基吲哚、N-矽烷基-2-甲基吲哚、N-矽烷基-3-甲基吲哚、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、間-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷及N-矽烷基-1,2,3,4-四氫-2-甲基喹啉。
- 如申請專利範圍第5項之有機胺基矽烷前驅物，其包含苯基乙基胺基矽烷。
- 如申請專利範圍第5項之有機胺基矽烷前驅物，其包含間-甲苯基乙基胺基矽烷。
- 一種藉由沉積製程在基材的至少一表面上形成介電膜的方法，該沉積製程係選自化學氣相沉積製程及原子層沉積 製程，該方法包含：將該基材的至少一表面提供於反應艙中；將具有下列式I的至少一有機胺基矽烷前驅物引進該反應器中：
- 如申請專利範圍第8項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物係選自由下列化合物所組成的群組：苯基乙基 胺基矽烷、苯基異丙基胺基矽烷、苯基烯丙基胺基矽烷、間-甲苯基甲基胺基矽烷、N-矽烷基-四氫喹啉、N-矽烷基-3-苯胺基丙腈、N-矽烷基-N-苯基胺基乙腈、N-矽烷基咔唑、苯基環己基胺基矽烷、N-矽烷基-2-甲基吲哚滿、N-矽烷基苯并嗎啉、N-矽烷基吲哚、N-矽烷基-2-甲基吲哚、N-矽烷基-3-甲基吲哚、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、間-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷及N-矽烷基-1,2,3,4-四氫-2-甲基喹啉。
- 如申請專利範圍第9項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物包含苯基乙基胺基矽烷。
- 如申請專利範圍第9項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物包含間-甲苯基乙基胺基矽烷。
- 如申請專利範圍第8項之方法，其中該含氮來源係選自由下列化合物所組成的群組：氨、肼、單烷基肼、二烷基肼、氮、氮/氫、氨電漿、氮電漿、氮/氫電漿及其混合來源。
- 如申請專利範圍第8項之方法，其中該介電膜係選自由氮化矽及碳氮化矽所組成的群組。
- 一種經由原子層沉積(ALD)製程形成介電膜的方法，該 方法包含下列步驟：a.將基材提供於ALD反應器中；b.將具有下列式I的有機胺基矽烷前驅物提供於該ALD反應器中：
- 如申請專利範圍第14項之方法，其中該至少一有機胺 基矽烷前驅物係選自由下列化合物所組成的群組：苯基甲基胺基矽烷、苯基乙基胺基矽烷、苯基異丙基胺基矽烷、苯基烯丙基胺基矽烷、間-甲苯基甲基胺基矽烷、N-矽烷基-四氫喹啉、N-矽烷基-3-苯胺基丙腈、N-矽烷基-N-苯基胺基乙腈、N-矽烷基咔唑、苯基環己基胺基矽烷、N-矽烷基-2-甲基吲哚滿、N-矽烷基苯并嗎啉、N-矽烷基吲哚、N-矽烷基-2-甲基吲哚、N-矽烷基-3-甲基吲哚、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、間-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷及N-矽烷基-1,2,3,4-四氫-2-甲基喹啉。
- 如申請專利範圍第15項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物包含苯基甲基胺基矽烷。
- 如申請專利範圍第15項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物包含苯基乙基胺基矽烷。
- 如申請專利範圍第15項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物包含間-甲苯基乙基胺基矽烷。
- 如申請專利範圍第14項之方法，其中該含氮來源係選自由下列化合物所組成的群組：氨、肼、單烷基肼、二烷基肼、氮、氮/氫、氨電漿、氮電漿、氮/氫電漿及其混合來源。
- 如申請專利範圍第14項之方法，其中該介電膜係選自由氮化矽及碳氮化矽所組成的群組。
- 一種使用電漿強化原子層沉積(PEALD)製程在基材之至少一表面上形成介電膜的方法，該方法包含：a.將基材提供於ALD反應器中；b.將具有下列至少一式I的有機胺基矽烷前驅物提供於該ALD反應器中：
- 如申請專利範圍第21項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物係選自由下列化合物所組成的群組：苯基甲基胺基矽烷、苯基乙基胺基矽烷、苯基異丙基胺基矽烷、苯基烯丙基胺基矽烷、間-甲苯基甲基胺基矽烷、N-矽烷基-四氫喹啉、N-矽烷基-3-苯胺基丙腈、N-矽烷基-N-苯基胺基乙腈、N-矽烷基咔唑、苯基環己基胺基矽烷、N-矽烷基-2-甲基吲哚滿、N-矽烷基苯并嗎啉、N-矽烷基吲哚、N-矽烷基-2-甲基吲哚、N-矽烷基-3-甲基吲哚、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、間-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷及N-矽烷基-1,2,3,4-四氫-2-甲基喹啉。
- 如申請專利範圍第22項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物包含苯基甲基胺基矽烷。
- 如申請專利範圍第22項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物包含苯基乙基胺基矽烷。
- 如申請專利範圍第22項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物包含間-甲苯基乙基胺基矽烷。
- 如申請專利範圍第21項之方法，其中該含氮來源係選自由下列化合物所組成的群組：氨、肼、單烷基肼、二烷基肼、氮、氮/氫、氨電漿、氮電漿、氮/氫電漿及其混合來源。
- 如申請專利範圍第21項之方法，其中該介電膜係選自由氮化矽及碳氮化矽所組成的群組。
- 一種在基材上形成氧化矽膜的方法，其包含：以氣相沉積使氧化劑與包含下式I所示的有機胺基矽烷的前驅物反應以在該基材上形成氧化矽膜：
- 如申請專利範圍第28項之方法，其中該氣相沉積為至少一選自由下列製程所組成的群組者：化學氣相沉積、低壓氣相沉積、電漿強化化學氣相沉積、循環式化學氣相沉積、電漿強化循環式化學氣相沉積、原子層沉積及電漿強化原子層沉積。
- 如申請專利範圍第28項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物係選自由下列化合物所組成的群組：苯基乙基胺基矽烷、苯基異丙基胺基矽烷、苯基烯丙基胺基矽烷、間-甲苯基甲基胺基矽烷、N-矽烷基-四氫喹啉、N-矽烷基-3-苯胺基丙腈、N-矽烷基-N-苯基胺基乙腈、N-矽烷基咔唑、苯基環己基胺基矽烷、N-矽烷基-2-甲基吲哚滿、N-矽烷基苯并嗎啉、N-矽烷基吲哚、N-矽烷基-2-甲基吲哚、N-矽烷基-3-甲基吲哚、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、間-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷及N-矽烷基-1,2,3,4-四氫-2-甲基喹啉。
- 如申請專利範圍第28項之方法，其中該反應步驟係於200℃或更低的溫度下進行。
- 如申請專利範圍第28項之方法，其中該反應步驟係於100℃或更低的溫度下進行。
- 如申請專利範圍第28項之方法，其中該反應步驟係於50℃或更低的溫度下進行。
- 一種在基材上形成氧化矽膜的方法，其包含：由包含至少一具有下列式I的有機胺基矽烷前驅物的組成物及至少一氧化劑經由氣相沉積將該氧化矽膜形成在該基材上：
- 如申請專利範圍第34項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物係選自由下列化合物所組成的群組：苯基乙基胺基矽烷、苯基異丙基胺基矽烷、苯基烯丙基胺基矽烷、間-甲苯基甲基胺基矽烷、N-矽烷基-四氫喹啉、N-矽烷基-3-苯胺基丙腈、N-矽烷基-N-苯基胺基乙腈、N-矽烷基咔唑、苯基環己基胺基矽烷、N-矽烷基-2-甲基吲哚滿、N-矽烷基苯并嗎啉、N-矽烷基吲哚、N-矽烷基-2-甲基吲哚、N-矽烷基-3-甲基吲哚、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、間-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷及N-矽烷基-1,2,3,4-四氫-2-甲基喹啉。
- 如申請專利範圍第34項之方法，其中該反應步驟係於200℃或更低的溫度下進行。
- 如申請專利範圍第34項之方法，其中該反應步驟係於100℃或更低的溫度下進行。
- 如申請專利範圍第34項之方法，其中該反應步驟係於50℃或更低的溫度下進行。
- 一種在基材上形成氧化矽膜的方法，其包含：將下式I所示的有機胺基矽烷引進一反應器：
- 一種在基材上形成氧化矽膜的方法，其中該膜包含某一厚度，該方法包含：a.將至少一式I所示的有機胺基矽烷引進一沉積艙：
- 如申請專利範圍第40項之方法，其中步驟a.至d.及任意步驟e.係重複進行直到該膜的厚度被建立為止。
- 如申請專利範圍第40項之方法，其中該至少一有機胺基矽烷前驅物係選自由下列化合物所組成的群組：苯基甲基胺基矽烷、苯基乙基胺基矽烷、苯基異丙基胺基矽烷、苯基烯丙基胺基矽烷、間-甲苯基甲基胺基矽烷、N-矽烷基-四氫喹啉、N-矽烷基-3-苯胺基丙腈、N-矽烷基-N-苯基胺基乙腈、N-矽烷基咔唑、苯基環己基胺基矽烷、N-矽烷基-2-甲基吲哚滿、N-矽烷基苯并嗎啉、N-矽烷基吲哚、N-矽烷基-2-甲基吲哚、N-矽烷基-3-甲基吲哚、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、間-甲苯基乙基胺基矽烷、對-甲苯基乙基胺基矽烷、鄰-甲苯基乙基胺基矽烷及N-矽烷基-1,2,3,4-四氫-2-甲基喹啉。
- 如申請專利範圍第40項之方法，其中該反應步驟係於200℃或更低的溫度下進行。
- 如申請專利範圍第43項之方法，其中該反應步驟係於100℃或更低的溫度下進行。
- 如申請專利範圍第43項之方法，其中該反應步驟係於 50℃或更低的溫度下進行。
- 如申請專利範圍第40項之方法，其係原子層沉積製程。
- 如申請專利範圍第40項之方法，其係電漿強化循環式化學氣相沉積製程。
- 一種用以輸送含矽膜沉積用的前驅物的容器，該容器包含：下式I所示的前驅物：
- 如申請專利範圍第48項之容器，其中該容器係由不銹鋼組成。
- 一種使用苯基甲基胺基矽烷於原子層沉積或電漿強化原子層沉積製程中作為在一基材上形成一含矽膜的一前驅物的用途。
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