【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脉冲薄膜沉积方法
相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年4月2日提交的美国临时专利申请第62/828,085号的优先权，其公开内容通过引用全文并入本文。
技术介绍
[0003]本专利技术涉及脉冲薄膜沉积方法，相对于传统的化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)和其他气相沉积技术，如分子层沉积(MLD)和自组装单层(SAM)沉积，其具有新颖性和原始创新性。根据本专利技术的脉冲薄膜沉积方法使生长周期的数量和复杂性最小化，从而使方法效率最大化。
[0004]随着跨多个学科的商业应用进入亚纳米尺度范围，研究和努力开发以确定能够在原子水平上控制超薄膜结构的成分、均匀性和形态的加工技术，正在深化。从历史上看，通过从物理气相沉积(PVD)到化学气相沉积(CVD)，最终到ALD的逐步发展，满足了在相对较小的膜厚度下对膜均匀性、保形性和性能进行更严格控制的需要。当器件设计规则接近分子半径和键长尺寸时，原子顺序固有控制的沉积方法变得更加重要。作为这种临界性的一个相当简单的例子，2nm厚的二元薄膜(如Al2O3,Si3N4和GaA...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种薄膜沉积方法，包括：在单个循环中，在含有或不含有载气的气相中向含有衬底的反应区提供前体，使得前体的单层被吸附到衬底的表面上，并且被吸附的单层随后经历转化为薄膜的离散的原子或分子层，而没有其他化学物种或共反应物的任何介入脉冲或曝露于其他化学物种或共反应物。2.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，重复所述单个循环直到获得预定厚度的薄膜。3.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述吸附的单层的转化由表面诱导的方法辅助或实现。4.根据权利要求3所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述表面诱导的方法通过非原位或原位衬底表面化学、结构和/或等离子体预处理实现。5.根据权利要求3所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述表面
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诱导过程选自下组：能量转移、远距等离子体应用、直接等离子体应用、氧化和还原。6.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述前体选自下组：六羰基叔丁基乙炔二钴、羰基亚硝基钴、八羰基二钴、六羰基三甲基硅基乙炔二钴、六羰基双(三甲基甲硅烷基)乙炔二钴和羰基氢化钴。7.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述衬底由选自下组的材料形成：硅、氧化硅、铜、铂、钛、氮化钛、钽和氮化钽。8.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述前体为选自下组的薄膜前体：铜(Cu)、钌(Ru)、钽(Ta)、钛(Ti)、钨(W)、它们的氮化物、它们的氧化物和它们的碳化物。9.根据权利要求8所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述前体是钌前体，并且其中所述薄膜沉积方法进一步包括将所述衬底装载到反应器中并将所述衬底加热到约100℃至约500℃，使吸附的单层膜在单个循环中转变为钌基薄膜的离散原子或分子层。10.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述前体处于零氧化态。11.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述前体具有低偶极矩。12.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述前体在所述衬底表面上的吸附由于在所述衬底表面上提供的抑制所述前体分解的化学物种的存在而自身限制。13.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述前体具有至少一种容易解离的配体。14.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述前体在1氧化态或更高。15.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述衬底用等离子体处理方法进行预处理。16.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述方法是使用远距或直接等离子体源的等离子体增强或等离子体辅助方法。17.一种在衬底上的钴基薄膜沉积方法，包括：将衬底装载到反应器；将衬底加热到约75℃至约500℃的范围；和在单个循环中，在含有或不含有载气的气相中向含有衬底的反应区提供钴前体，使得所述钴前...
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