[發明專利]通過循環沉積工藝在襯底上沉積過渡金屬硫族化物膜的方法

在審

• 申請號: 201911099680.6
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN111197159A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: M·馬蒂內恩;M·瑞塔拉;M·雷斯克拉
• 申請（專利權）人: ASMIP控股有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/30;C23C16/56;C23C16/52
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 樂洪詠;朱黎明

1.一種通過循環沉積工藝在襯底上沉積過渡金屬硫族化物膜的方法，所述方法包含：

使所述襯底與含有至少一種過渡金屬的氣相反應物接觸，所述含有至少一種過渡金屬的氣相反應物包含鉿前體或鋯前體中的至少一種；以及

使所述襯底與含有至少一種硫族化物的氣相反應物接觸，其中所述襯底在接觸步驟期間的溫度低于約450℃。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述循環沉積工藝包含原子層沉積。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述循環沉積工藝包含循環化學氣相沉積。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述鉿前體或所述鋯前體包含鹵化物前體或金屬有機前體中的至少一種。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述鹵化物前體包含四氯化鉿(HfCl₄)或四氯化鋯(ZrCl₄)中的至少一種。

6.根據權利要求4所述的方法，其中所述金屬有機前體包含烷基酰胺前體或含有環戊二烯基配體的前體中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的方法，其中所述烷基酰胺前體包含四(乙基甲基酰胺基)鉿(Hf(NEtMe)₄)或四(乙基甲基酰胺基)鋯(Ze(NEtMe)₄)中的至少一種。

8.根據權利要求6所述的方法，其中所述含有環戊二烯基配體的前體包含以下中的至少一種：三(二甲基酰胺基)環戊二烯基鉿(HfCp(NMe₂)₃)、雙(甲基環戊二烯基)甲氧基甲基鉿((MeCp)₂Hf(CH)₃(OCH₃))、三(二甲基酰胺基)環戊二烯基鋯(ZrCp(NMe₂)₃)或雙(甲基環戊二烯基)甲氧基甲基鋯((MeCp)₂Zr(CH)₃(OCH₃))。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述含有至少一種硫族元素的氣相反應物包含硫化氫(H₂S)、硒化氫(H₂Se)、二甲硫醚((CH₃)₂S)或二甲基碲(CH₃)₂Te。

10.根據權利要求1所述的方法，其進一步包含在進入所述反應室之前使所述含有硫族化物的氣相反應物流過氣體純化器，從而降低所述含有硫族化物的氣相反應物中的水或氧氣中的至少一種的濃度。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述含有硫族化物的氣相反應物中的水或氧氣中的至少一種的濃度降低至低于百萬分之一。

12.根據權利要求1所述的方法，其進一步包含使載氣流過含有所述含有過渡金屬的氣相反應物的源的容器，從而將所述含有過渡金屬的氣相反應物輸送到所述反應室，并且進一步包含在進入所述含有過渡金屬的氣相反應物的源之前使所述載氣流過氣體純化器，從而降低所述載氣中的水或氧氣中的至少一種的濃度。

13.根據權利要求12所述的方法，其中所述載氣中的水或氧氣中的至少一種的濃度降低至低于百萬分之一。

14.根據權利要求1所述的方法，其進一步包含在膜沉積之前在高于500℃的溫度下預退火所述反應室。

15.根據權利要求1所述的方法，其中所述過渡金屬硫族化物膜包含主要(001)結晶取向。