制造分子层的方法和包含其的电子组件技术

技术编号：33768359 阅读：21 留言：0更新日期：2022-06-12 14:19

本发明专利技术涉及一种使用原子层沉积(ALD)技术在衬底上制造分子层的方法，其用于电子组件，特别用于ReRAM类型的存储元件。本发明专利技术还涉及用于生产所述分子层的化合物和包含所述分子层的存储元件。层的存储元件。层的存储元件。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造分子层的方法和包含其的电子组件
[0001]本专利技术涉及一种使用原子层沉积(ALD)技术在衬底上制造分子层的方法，其用于电子组件，特别用于ReRAM类型的存储元件，其中电子器件的至少一个层和所述分子层相继沉积而不破坏沉积室中的真空。本专利技术还涉及用于生产所述分子层的化合物和包含所述分子层的存储元件。
[0002]分子层，特别是自组装单层(SAM)是本领域技术人员已知的(F.Schreiber:"Structure and growth of self
‑
assembling monolayers",Progress in Surface Science,Oxford,GB,Vol.65,No.5
‑
8,2000年11月1日,第151
‑
256页)并在有机电子学中例如用于电极表面的改性。
[0003]在计算机技术中，需要能够快速写入和读取访问存储在其中的信息的存储介质。固态存储器或半导体存储器能够实现特别快速和可靠的存储介质，因为绝对不需要活动件。目前，主要使用动态随机存取存储器(DRAM)。DRAM能够快速访问存储的信息，但这种信息必须定期更新，意味着当切断电源时，存储的信息丢失。
[0004]现有技术也公开了非易失性半导体存储器，如闪存或磁阻随机存取存储器(MRAM)，其中即使在切断电源后也保留信息。闪存的一个缺点在于写入访问进行得较慢并且闪存的存储单元无法无限次擦除。闪存的寿命通常限于最多一百万次读/写周期。MRAM可以类似于DRAM的方式使用并具有长寿命，但这...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生产电子组件(100)的方法，所述方法包括至少如下步骤(i)提供布置在沉积室中的具有表面的能够充当第一电极(102)的衬底，(ii)通过在原子层沉积工艺中使衬底接连暴露于第一和第二反应物而在所述表面上形成锚固层(103)，所述原子层沉积工艺结束于使衬底暴露于所述第一反应物以形成反应性表面，和(iii)利用一种或多种化合物的物理气相沉积，在所述反应性表面上形成分子层(104)，其中所述一种或多种化合物是柔性构象的并具有构象柔性分子偶极矩和配置为与反应性层反应的反应性锚固基团G。2.根据权利要求1的方法，其中在如权利要求1中所述的步骤(ii)和(iii)之前，通过在原子层沉积工艺中使衬底(101)接连暴露于第一和第二反应物而形成第一电极(102)。3.根据权利要求2的方法，其中形成锚固层(103)的第一和第二反应物和形成第一电极(102)的第一和第二反应物分别彼此不同。4.根据权利要求2的方法，其中形成锚固层(103)的第一和第二反应物和形成第一电极(102)的第一和第二反应物分别相同。5.根据权利要求1至4的一项或多项的方法，其中形成锚固层(103)、形成反应性表面和形成分子层(104)在共用沉积室中进行。6.根据权利要求2至4的一项或多项的方法，其中形成第一电极(102)、形成锚固层(103)、形成反应性表面和形成分子层(104)在共用沉积室中进行。7.根据权利要求2至6的一项或多项的方法，其中在形成第一电极(102)、形成锚固层(103)、形成反应性表面和形成分子层(104)的步骤后，形成第二电极(105)，优选在权利要求6中所述的共用沉积室中。8.根据权利要求1至7的一项或多项的方法，其中分子层(104)由选自式IA、IB或IC的化合物的一种或多种化合物形成：R
1A
‑
(A1‑
Z1)
r
‑
B1‑
(Z2‑
A2)
s
‑
Sp
A
‑
G
ꢀꢀꢀꢀ
(IA)D1‑
Z
D
‑
(A1‑
Z1)
r
‑
B1‑
(Z2‑
A2)
s
‑
Sp
‑
G
ꢀꢀꢀꢀ
(IB)R
1C
‑
(A1‑
Z1)
r
‑
B1‑
Z
L
‑
A
2C
‑
(Z3‑
A3)
s
‑
Sp
C
‑
G
ꢀꢀꢀꢀ
(IC)其中R
1A
、R
1C
是指各自具有1至20个C原子的直链或支化烷基或烷氧基，其中这些基团中的一个或多个CH2基团可各自互相独立地被
‑
C≡C
‑
、
‑
CH＝CH
‑
、、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
CF2O
‑
、
‑
OCF2‑
、
‑
CO
‑
O
‑
、
‑
O
‑
CO
‑
、
‑
SiR0R
00
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
NR0‑
或
‑
SO2‑
以O原子不直接彼此连接的方式替代，并且其中一个或多个H原子可被卤素、CN、SCN或SF5替代，其中R
1C
可替代性地是指基团D1‑
Z
D
，Z
D
具有Z1、Z2和Z3的含义之一或是指间隔基团，Z1、Z2、Z3在每次出现时相同或不同地表示单键、
‑
CF2O
‑
、
‑
OCF2‑
、
‑
CF2S
‑
、
‑
SCF2‑
、
‑
CH2O
‑
、
‑
OCH2‑
、
‑
C(O)O
‑
、
‑
OC(O)
‑
、
‑
C(O)S
‑
、
‑
SC(O)
‑
、
‑
(CH2)
n1
‑
、
‑
(CF2)
n2
‑
、
‑
CF2‑
CH2‑
、
‑
CH2‑
CF2‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CF＝CF
‑
、
‑
CF＝CH
‑
、
‑
CH＝CF
‑
、
‑
(CH2)
n3
O
‑
、
‑
O(CH2)
n4
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
CH＝N
‑
、
‑
N＝CH
‑
、
‑
N＝N
‑
、
‑
N＝N(O)
‑
、
‑
N(O)＝N
‑
或
‑
N＝C
‑
C＝N
‑
，n1、n2、n3、n4相同或不同地是1、2、3、4、5、6、7、8、9或10，
Z
L
是指
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
CH2‑
、
‑
C(O)
‑
、
‑
CF2‑
、
‑
CHF
‑
、
‑
C(R
x
)2‑
、
‑
S(O)
‑
或
‑
SO2‑
，G是指任选甲硅烷基化的OH、或具有1至12个C原子的直链或支化烷基，其中一个、两个或三个非偕H原子被任选甲硅烷基化的OH取代；或碳酸烷基酯基团，其中烷基是具有1至12个C原子的直链或支化烷基；或三烷基甲硅烷基碳酸酯，其中烷基是指具有1至6个C原子的烷基，D1是指金刚烷类基团，其优选衍生自低级金刚烷类，非常优选选自金刚烷基、双金刚烷基和三金刚烷基，其中一个或多个H原子可被F、在每种情况下任选氟化的具有最多12个C原子的烷基、烯基或烷氧基替代，特别是A1、A2、A3在每次出现时相同或不同地表示具有4至25个环原子的芳族、杂芳族、脂环族或杂脂族环，其也可含有稠环并且其可被Y单取代或多取代，A
2C
是指具有5至25个环原子的芳族或杂芳族环，其也可含有稠环并且其可被Y
C
单取代或多取代，Y在每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF
5+
，或直链或支化的、在每种情况下任选氟化的、具有1至12个C原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，优选F或Cl，Y
C
在每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF5，或直链或支化的、在每种情况下任选氟化的、具有1至12个C原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，或各自具有3至12个C原子的环烷基或烷基环烷基，优选甲基、乙基、异丙基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、三氟甲基、甲氧基或三氟甲氧基，B1是指是指
其中这些基团可朝两个方向取向，L1至L5互相独立地表示F、Cl、Br、I、CN、SF5、CF3或OCF3，优选Cl或F，其中L3也可替代性地表示H，Sp
A
是指间隔基团或单键，Sp是指间隔基团或单键，Sp
C
是指间隔基团或单键，R0、R
00
相同或不同地表示具有1至15个C原子的烷基或烷氧基，其中，此外，一个或多个H原子可被卤素替代，R
x
是指具有1至6个C原子的直链或支化烷基，且r、s在每次出现时相同或不同地是0、1或2。9.根据权利要求1至8的一项或多项的方法，其中形成分子层(104)的化合物的锚固基
团G选自OH、
‑
CH(CH2OH)2、
‑
COOH和
‑
O
‑
C(O)
‑
OR2，其中R2是指具有1至6个C原子的伯或仲或叔烷基。10.根据权利要求1至9的一项或多项的方法，其中第一反应物具有与其相连的氟原子，并且其中形成分子层(104)的化合物的锚固基团G选自
‑
OSiR3、
‑
COOSiR3、
‑
CH(CH2OSiR3)2、、和
‑
O
‑
C(O)
‑
OSiR3，其中R在每次出现时相同或不同地表示具有1至6个C原子的烷基。11.根据权利要求1至10的一项或多项的方法，其中衬底(101)包含选自以下的材料：Si、Ge、金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、α
‑
Sn、B、Se、Te；GaAs、GaP、InP、InSb、InAs、GaSb、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人