[发明专利]有机金属化合物和沉积高纯度氧化锡方法

说明书

本文公开了可用于沉积高纯度氧化锡的化合物。还公开了使用此类化合物沉积氧化锡膜的方法。这样的膜表现出高的保形性、高的蚀刻选择性并且是光学透明的。此类化合物为下式的那些化合物：R_x‑Sn‑A_4‑x其中，A选自下组：(Y_a R’_z)和3至7元含氮杂环基；每个R基团独立地选自下组：具有1至10个碳原子的烷基或芳基；每个R’基团独立地选自下组：具有1至10个碳原子的烷基、酰基或芳基；x是0至4的整数；a是0至1的整数；Y选自下组：N、O、S和P；且当Y为O、S或Y不存在时，z为1；当Y为N或P时，z为2。

技术领域

本公开涉及可用于沉积高纯度氧化锡的有机金属化合物以及此类有机金属化合物的纯化。还公开了使用这种化合物沉积高纯度氧化锡膜的方法。

背景

半导体工业正在生产越来越多的具有越来越小的特征尺寸的部件。这种半导体器件的生产揭示了新的设计和制造挑战，必须解决这些挑战才能维持或改善半导体器件的性能(例如，导体线宽和半导体器件内的间距减小)。具有高密度、高产量、良好的信号完整性以及合适的功率输出的半导体布线堆叠的生产也提出了挑战。

光刻是一种关键的图案转移技术，广泛用于制造各种包含微观结构的电子器件，例如半导体器件和液晶器件。随着器件结构的小型化，必须优化光刻工艺中使用的掩模图案，以将图案准确地转移到下层。

为了增强半导体器件的特征密度，多重图案化光刻是为光刻技术开发的一类技术。双重图案化是多重图案化的子集，采用多个掩模和光刻步骤来创建特定级别的半导体器件。利用更紧密的间距和更窄的导线等优点，双重图案化可改变与半导体器件导线和导线质量有关的变量之间的关系，以维持性能。

最近，已经报道了一种液浸光刻法，旨在解决行业面临的一些问题。在该方法中，抗蚀剂膜通过具有预定厚度的例如纯水或碳氟惰性液体的液体折射率介质(折射率液体，浸没液)曝光，液体折射率介质至少位于透镜之间的抗蚀剂膜上以及衬底上的抗蚀剂膜上。在这种方法中，通常用空气或氮气等惰性气体填充的曝光光的路径空间被折射率(n)较大的液体(例如纯水)代替，结果是，即使采用具有用于传统曝光波长的光源，也可以在不降低聚焦深度的情况下实现高分辨率，就像使用波长较短的光源或NA(数值孔径)较高的透镜一样。

通过使用液浸光刻法，可以使用安装在现有曝光系统上的透镜(即，无需购买新的曝光系统)以低成本形成具有更高的分辨率和优异的景深的抗蚀剂图案，如此液浸光刻法引起了极大的关注。

由于转向了浸没式光刻和多重图案化，因此需要在光致抗蚀剂、BARC和其他传统掩膜层上沉积的一类新型的保形沉积材料。这个新的保形沉积层可以行使2个主要功能：

1)它可以充当透明保护层(或“掩模”)，以防止浸没式光刻液引起的化学腐蚀。在这种情况下，保形层需要是透明的，并且能够与光刻工艺集成在一起，而不会产生不利的图案化和曝光问题。

2)它可以具有比现有技术和传统膜(例如非晶碳(随厚度增加而变得更不透明))更高的蚀刻选择性。例如，多重图案化工艺可能需要较厚的(>10,000A)，因此需要更不透明的非晶碳层，以实现必要的蚀刻保护。为了获得类似的抗蚀刻性，金属氧化物保形膜可以保持透明，同时在等离子体蚀刻过程中保持所需的蚀刻选择性。

为了确保、平滑、蚀刻和沉积特性、100％台阶覆盖/保形性要求，以及已知在制造过程中或整个电子器件使用寿命中损坏电子器件的低辐射发射，需要在这些过程中使用具有高纯度的反应气体。

由于在蚀刻期间或在光刻浸没处理期间将膜用作抗蚀剂保护层，因此还要求所产生的膜的纯度高。膜中的杂质会在化学或光学方面产生不良反应，这些不良反应会影响图案质量，并可能影响器件特征的关键尺寸，从而导致集成器件性能下降。