[发明专利]钇或镧系金属前体物化合物、包含其的成膜组合物以及使用其形成含钇或镧系金属的膜的方法

说明书

本申请涉及钇/镧系金属前体化合物、包含所述钇/镧系金属前体化合物的用于沉积含钇/镧系金属的膜的前体组合物、以及使用所述前体组合物沉积含钇/镧系金属的膜的方法。

技术领域

本申请涉及钇/镧系金属前体化合物、包含所述钇/镧系金属前体化合物的用于沉积含钇/镧系金属的膜的前体组合物以及使用所述前体组合物来沉积含钇/镧系金属的膜的方法。

背景技术

由于含钇的氧化膜或含镧系金属的氧化膜具有较宽的带隙(wide bandgap，5.6ev)、较低的漏电流(low leakage current)、较高的击穿电压(high breakdownvoltage)、良好的热稳定性(good thermal stability)等多种特性，因此目前已在探讨将其用作半导体器件中场效应晶体管的栅极介电材料。另外，在半导体存储器件中，已在研究将含钇的氧化膜或含镧系金属的氧化膜用于DRAM的栅极绝缘膜、电容器高k介电层(high-kdielectric layer)，而且已在研究将含钇的氧化膜或含镧系金属的氧化膜用作非易失性电阻转换存储器件的金属-绝缘膜-金属(Metal-Insulator-Metal，MIM)结构的绝缘膜。

迄今已知的大多数钇或镧系金属前体化合物具有较低的蒸气压且为固体或粘度较高的液体，因此在大规模生产半导体器件的工艺中，当通过化学气相沉积法(CVD)或原子层沉积法(ALD)形成含钇或镧系金属的氧化膜时不适合用作前体。

为了通过原子层沉积法形成下一代半导体器件制造所需的含钇或镧系金属的膜，需要其前体化合物与先前已知的钇前体化合物或镧系金属相比具有更低的粘度或更高的蒸气压。

[技术文献]

韩国专利申请公开第10-2012-0017069号

发明内容

[技术问题]

本申请的目的在于提供新颖的钇或镧系金属前体化合物、包含该金属前体化合物的用于膜沉积的前体组合物、以及使用该前体组合物形成含钇或镧系金属的膜的方法。

尤其是，本申请的目的在于提供与先前已知的前体化合物相比具有更低的粘度的前体化合物、包含该前体化合物的用于膜沉积的前体组合物以及使用该前体组合物形成膜的方法。

然而，本申请要解决的技术问题不限于上述技术问题，并且本领域普通技术人员能够从以下描述中清楚地理解未提及的其他技术问题。

[技术方案]

本申请的第一方面提供了由如下化学式I表示的含钇或镧系金属的前体化合物：

[化学式I]

(R¹Cp)₂M[(CH₃)₂CH-N-C(CH₂CH₃)＝N-CH(CH₃)₂]；

在所述化学式I中，

M选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu，

R¹是正丙基(ⁿPr)或异丙基(ⁱPr)，

上述Cp是环戊二烯基。

本申请的第二方面提供了一种用于形成含钇或镧系金属的膜的前体组合物，其包含根据本申请的第一方面的含钇或镧系金属的前体化合物。

本申请的第三方面提供了一种形成含钇或镧系金属的膜的方法，其包括使用根据本申请第二方面的用于形成含钇或镧系金属的膜的前体组合物来形成含钇或镧系金属的膜。

[有益效果]