[发明专利]基板中的硅注入及提供其硅前体组合物

摘要

本发明描述了用于在基板中注入硅和/或硅离子的组合物、系统和方法，包括从相应的硅前体组合物中生成硅和/或硅离子，以及在基板中注入该硅和/或硅离子。

主权项

一种在基板中注入硅和/或硅离子的方法，其包括：从组合物生成硅或含硅离子，该组合物包含选自以下的硅前体：(a)式SiR¹R²R³R⁴的甲硅烷，其中R¹、R²、R³和R⁴可各自独立地为：H；卤素(F、Cl、Br、I)；羟基；烷氧基；乙酰氧基；氨基；式C_nH_2n+1的烷基，其中n＝1‑10，其任选地被羟基、烷氧基、乙酰氧基和/或氨基取代；式C_nH_2n‑1的环烷基、二环烷基和多环烷基，其中n＝1‑10，其任选地被羟基、烷氧基、乙酰氧基和/或氨基取代；包含C＝C键的式C_nH_2n的烯基，其中n＝1‑10，其任选地被羟基、烷氧基、乙酰氧基和/或氨基取代；芳基，其包含苯基和芳族部分；亚烷基，其包含式＝CH₂和CR¹R²的官能团，其中R¹和R²各自如以上所述，其任选地被羟基、烷氧基、乙酰氧基和/或氨基取代；炔基，其包含式≡CH和≡CR的官能团，其中R为C₁‑C₁₀烷基、羟基、卤素或烷基的氨基衍生物；或式‑OOCR的酰氧基，其中R为C₁‑C₁₀烷基、羟基、卤素或烷基的氨基衍生物；(b)包含至少一个Si‑Si键的式Si_nH_y的乙硅烷和多硅烷，其中n＝1‑8，且对于非支链和支链而言y＝2n+2，对于环状化合物而言y＝2n，以及相应的经取代的式Si_nR¹R²…R^y的乙硅烷和多硅烷，其中n＝1‑8，且R¹、R²…R^y各自如以上对于R¹、R²、R³和R⁴的各个所述；(c)式H₃Si‑X‑SiH₃的桥连硅前体，其中X为‑CR¹R²‑、GeR¹R²‑、‑NR‑、‑PR‑、‑O‑、‑S‑、‑SR¹R²‑和‑Se‑，其中R、R¹和R²各自如上所述，以及相应的经取代的式R¹R²R³Si‑X‑SiR⁴R⁵R⁶的硅前体，其中X如以上所述，且R¹、R²…R⁶各自如以上对于R¹、R²、R³和R⁴的各个所述；(d)式H₃Si‑X‑SiH₂‑Y‑SiH₂‑…Z‑SiH₃或含有Si‑Si键的多桥连支链和环状硅前体，其中X为‑CR¹R²‑、GeR¹R²‑、‑NR‑、‑PR‑、‑O‑、‑S‑、‑SR¹R²‑和‑Se‑，其中R、R¹和R²各自如以上所述，以及相应的经取代的支链硅前体，其中X、Y和Z＝C或N，以及相应的环状硅前体；(e)式H₂Si＝SiH₂的硅烯，以及相应的经取代的式R¹R²Si＝SiR³R⁴的硅烯，其中R¹、R²、R³和R⁴各自如以上所述；以及(f)式HSi≡SiH的硅炔，以及相应的经取代的式R¹Si≡SiR²的硅炔，其中R¹和R²如以上所述；(g)簇硅化合物；(h)包含一种或多种上述前体的预混合物或共流混合物；以及(i)一种或多种上述前体，其中所述组合物包含气体，该气体经同位素富集而使其中至少一种同位素丰度高于天然丰度；其中该组合物并不是仅由以下组成：(1)四氟化硅、(2)硅烷、(3)四氟化硅和硅烷的混合物或(4)四氟化硅、氙和氢；以及在基板中注入硅或硅离子。