探究先进硅基前驱体的应用与技术进展

探究先进硅基前驱体的应用与技术进展引言先进集成电路制造技术推动了新材料的不断发展,随着集成电路线宽的缩小和晶体管密度的增加,先进的前驱体材料在超大规模集成电路工艺中的应用越来越成为人们关注的焦点[1,

探究先进硅基前驱体的应用与技术进展 引言 , 先进集成电路制造技术推动了新材料的不断发展随着集成电路线宽的缩小和晶体管密度的 , 增加先进的前驱体材料在超大规模集成电路工艺中的应用越来越成为人们关注的焦点 [1,2,3], 。前驱体材料主要用于半导体集成电路存储器和逻辑芯片制造的关键工艺如外延、 (CVD)(ALD), 光刻、化学气相沉积以及原子层沉积中通过化学反应等方式在集成电路硅晶 , 圆表面形成具有特定电学性质的薄膜其对薄膜的品质至关重要。而硅基前驱体作为其中的 ,,: 重要分支近年来一直是先进集成电路核心材料领域研究的热点之一其主要用途有选择性 SiGe,CVDALD 外延生长薄膜和生长不同用途的氮化硅、氧化硅、低介电常数和高介电常 数薄膜材料等。 ,, 随着半导体技术的持续发展硅基前驱体材料成为集成电路工艺发展的关键材料的纯度和 IC, 金属杂质含量等技术指标将直接影响芯片的质量和性能。在先进制备工艺中硅基前驱 99.99%,1×10-9 体材料的纯度需要达到以上金属杂质质量分数小于。目前主要采用反应精 , 馏、络合精馏和吸附精馏等技术对材料进行分离、精制和提纯以满足半导体工业发展的需 求。 (DCS)(DS) 目前业界较为流行的几种先进硅基前驱体材料为二氯硅烷、乙硅烷、八甲基环 (OMCTS)(4MS)(HCDS)()(BTBAS) 四硅氧烷、四甲基硅烷、六氯乙硅烷、双叔丁氨基硅烷、 ()(BDEAS)()(3DMAS)(TSA) 双二乙氨基硅烷、三二甲胺基硅烷和三甲硅烷基胺等。本文将 对这些材料的应用现状、研究进展以及合成和提纯工艺技术逐一进行分析并讨论。 1 、二氯硅烷 (SiH2Cl2,DCS) 二氯硅烷主要用于集成电路制备过程中的外延生长和薄膜沉积工艺。传统芯 DCSN2ONH3, 片制程中与或反应生成氧化硅或氮化硅作为电介质层或钝化层也可与六氟 ,, 化钨或四氯化锡等反应生成金属硅化物并形成良好的欧姆接触降低器件电阻率提高集成 电路运行速度。 IC,DCSSiGe 在先进制备过程中的一个主要用途是作为选择性外延生长层的硅源气体。随 ,(MOSFET), 着微电子技术的进步金属氧化物半导体场效应晶体管的沟道长度不断缩短为了 ,[4,5,6,7] 提高电学性能一种有效的技术措施是增加半导体内载流子的迁移率。选择性嵌入