[发明专利]金属膜形成用前驱体组合物、利用其的金属膜形成方法、半导体元件以及晶体管

说明书

本发明公开了一种金属膜形成用前驱体组合物、利用其的金属膜形成方法、半导体元件以及晶体管。本发明涉及一种金属膜形成用前驱体组合物，其特征在于：包括以化学式1至化学式3中的任意一个表示的锆化合物以及以化学式4至化学式6中的某一个表示的铪化合物。

技术领域

本发明涉及一种金属膜形成用前驱体组合物、利用上述前驱体组合物的金属膜形成方法以及包含上述金属膜的半导体元件，尤其涉及一种在原子层沉积(ALD)或化学气相沉积(CVD)工程中使用的含有锆或铪的金属膜形成用前驱体组合物、利用上述前驱体组合物的金属膜形成方法以及包含上述金属膜的半导体元件。

背景技术

作为原子层沉积(ALD)或化学气相沉积(CVD)工程用的前驱体，目前已经开发使用多种形态的有机金属化合物。在通过适用如上所述的沉积功能而制造如动态随机存取存储器(DRAM)、电容器等半导体元件时主要使用的材料为氧化硅，但是最近因为要求高介电常数(high-k)的电气特性，正在利用铪或锆氧化物替代原有的氧化硅制造薄膜。

为了制造出如上所述的薄膜，需要选定适合于工程的前驱体并进行优化。例如，在大韩民国公开专利公报第10-2012-0093165号中作为前驱体适用化学式为ML(NR7R8)₃的铪或锆化合物，已经确认上述前驱体作为包含环戊二烯基配体的化合物，是一种适合于薄膜形成工程的物质。

在上述先行技术中，通过分别适用锆化合物以及铪化合物而制造出含锆薄膜以及含铪薄膜，但是并没有公开通过对上述锆化合物以及铪化合物进行并用而制造含锆-铪薄膜的方法。

此外，在美国专利公报第8,962,078号中公开了一种作为铪前驱体的环戊二烯铪化合物以及作为锆前驱体的环戊二烯锆，但是在上述先行技术中也没用公开通过对锆化合物以及铪化合物进行并用而制造含锆-铪薄膜的方法。

此外，大韩民国公开专利公报第10-2017-0016748号涉及一种使用互不相同的第1源物质以及第2源物质形成物质膜的方法，作为上述源物质记载有如CpZr(NMe₂)₃、Hf(O-t-Bu)₄、Hf(NEt₂)₄、Hf(NEtMe)₄、Hf(NMe₂)₄、TDMAH等，包括与锆化合物以及铪化合物的并用相关的暗示，但是并没有具体公开制造含锆-铪薄膜的方法。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于解决如上所述的现有技术中存在的问题而提供一种用于制造呈现出高介电常数(high-k)特性的含锆-铪薄膜的含有锆化合物以及铪化合物的前驱体组合物。

此外，本发明的目的在于提供一种通过包含可以对上述化合物中的1种或多种进行稀释或溶解的溶剂，可以通过气化移送到腔室内部的用于制造含锆-铪薄膜的前驱体组合物。

技术方案

为了达成如上所述的目的，适用本发明的金属膜形成用前驱体组合物，其特征在于：包括以下述化学式1至化学式3中的任意一个表示的锆化合物以及以下述化学式4至化学式6中的任意一个表示的铪化合物。

【化学式1】

【化学式2】

【化学式3】

【化学式4】

【化学式5】

【化学式6】