形成碘化铜层的方法和包括碘化铜层的结构技术

公开了用于在衬底表面上形成碘化铜层的方法和系统。示例性方法包括使用循环沉积过程，该过程包括向反应室提供铜前体和向反应室提供碘反应物。示例性方法可以进一步包括向反应室提供还原剂和/或提供掺杂剂反应物。还描述了使用该方法形成的结构。该结构可用于形成器件，例如存储器件。例如存储器件。例如存储器件。

【技术实现步骤摘要】
1,2
‑
二碘代烃，例如二碘甲烷。在一些实施例中，碘反应物包括2
‑
碘甲苯。根据这些示例的方法可以进一步包括向反应室提供还原剂的步骤。另外或可替代地，该方法可以包括向反应室提供掺杂剂反应物的步骤。
[0010]根据本公开的又一示例，提供了一种结构。示例性结构包括衬底和覆盖衬底形成的碘化铜层。碘化铜层可以根据这里描述的方法形成。此外，碘化铜层可以是p型半导体层。示例性结构可以进一步包括覆盖碘化铜层的材料层。该结构可适用于各种应用，例如形成存储器(例如DRAM)器件。
[0011]通过参考附图对某些实施例的以下详细描述，这些和其他实施例对于本领域技术人员来说将变得显而易见。本专利技术不限于所公开的任何特定实施例。
附图说明
[0012]当结合以下说明性附图考虑时，通过参考详细描述和权利要求，可以获得对本公开实施例的更完整理解。
[0013]图1示出了根据本公开示例的方法。
[0014]图2示出了根据本公开示例的另一方法。
[0015]图3示出了根据本公开示例的又一方法。
[0016]图4示出了根据本公开示例的结构。
[0017]图5示出了根据本公开示例的反应器系统。
[0018]应当理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大，以有助于提高对本公开的所示实施例的理解。
具体实施方式
[0019]下面提供的方法、结构和系统的示例性实施例的描述仅仅是示例性的，并且仅仅是为了说明的目的；以下描述不旨在限制本公开或权利要求的范围。此外，对具有所述特征的多个实施例的叙述并不旨在排除具有附加特征的其他实施例或者结合了所述特征的不同组合的其他实施例。例如，各种实施例被阐述为示例性实施例，并且可以在从属权利要求中叙述。除非另有说明，示例性实施例或其部件可以组合或可以彼此分开应用。
[0020]本公开的示例提供了用于在衬底表面上形成碘化铜层的改进方法和系统以及包括碘化铜层的改进结构。该方法和系统可用于形成适用于制造电子器件比如存储器(例如DRAM)器件的结构。
[0021]在本公开中，“气体”可以包括在常温常压(NTP)下为气体的材料、蒸发的固体和/或蒸发的液体，并且可以根据情况由单一气体或气体混合物构成。除了过程气体之外的气体，即不经过气体分配组件、其它气体分配装置等引入的气体，可以用于例如密封反应空间，并且可以包括密封气体。示例性密封气体包括稀有气体、氮气等。在一些情况下，术语“前体”可以指参与产生另一种化合物的化学反应的化合物，特别是指构成膜基质或膜主骨架的化合物；术语“反应物”可以与术语前体互换使用。在一些情况下，反应物与其前体或衍生物反应形成膜或层。
[0022]如本文所用，术语“衬底”可以指可用于形成或可通过根据本专利技术实施例的方法在
其上形成的器件、电路或膜的任何一种或多种底层材料。衬底可以包括块体材料，比如硅(例如单晶硅)、其他IV族材料，例如锗，或者其他半导体材料，例如II
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VI族或III
‑
V族半导体材料，并且可以包括覆盖或位于体材料下面的一个或多个层。此外，衬底可以包括各种特征，例如形成在衬底层的至少一部分内或上的凹陷、凸起等。举例来说，衬底可以包括块体半导体材料和覆盖至少一部分体半导体材料的绝缘或介电材料层。
[0023]如本文所用，术语“膜”和/或“层”可以指任何连续或不连续的结构和材料，例如通过本文公开的方法沉积的材料。例如膜和/或层可以包括二维材料、三维材料、纳米颗粒、部分或全部分子层或者部分或全部原子层或原子和/或分子簇。膜或层可以包括或可以至少部分由衬底表面上的多个分散原子构成，和/或可以是或可以变成嵌入衬底中。膜或层可以包括具有针孔和/或孤岛的材料或层。膜或层可以是至少部分连续的。
[0024]如本文所用，“碘化铜层”可以指包括铜和碘化物的膜或层。碘化铜层可以包括一种或多种掺杂剂。在一些情况下，碘化铜层可以包括痕量的其他元素作为杂质—例如小于0.1原子百分比(原子％)，小于约2原子％，小于约5原子％或小于10原子％，例如从约0.05原子％到约9原子％，或者从约0.5原子％到约6原子％的碳、氢等。
[0025]如本文所用,“结构”可以是或可以包括本文所述的衬底。结构可以包括覆盖衬底的一层或多层，例如根据本文所述方法形成的一层或多层。
[0026]这里使用的术语“沉积过程”可以指将前体(和/或反应物)引入反应室以在衬底上沉积或形成层。“循环沉积过程”是“沉积过程”的示例。
[0027]术语“循环沉积过程”或“循环的沉积过程”可以指将前体(和/或反应物)顺序引入反应室以在衬底上沉积层，并且包括处理技术，例如原子层沉积(ALD)、循环化学气相沉积(循环CVD)以及包括ALD分量和循环CVD分量的混合循环沉积过程。
[0028]术语“原子层沉积”可以指在处理室中进行沉积循环(通常是多个连续的沉积循环)的气相沉积过程。这里使用的术语原子层沉积也意味着包括由相关术语指定的过程，比如利用前体/反应性气体和吹扫气体(例如惰性载气)的交替脉冲执行的化学气相过程。
[0029]通常，对于ALD过程，在每个循环期间，前体被引入到反应室中，并被化学吸附到沉积表面(例如可以包括来自先前ALD循环的先前沉积的材料或其他材料的衬底表面)上，并形成不容易与额外的前体反应的材料的单层或亚单层(即自限制反应)。此后，反应物(例如反应物或反应气体)可以随后被引入到处理室中，用于将化学吸附的前体转化为衬底表面上的期望材料或中间材料。反应物能够与前体进一步反应。额外的反应物可用于与衬底表面上的物质反应。在一个或多个循环中，例如在每个循环的每个步骤中，可以利用吹扫步骤，以从处理室中去除任何过量的前体和/或从反应室中去除任何过量的反应物和/或反应副产物。
[0030]如本文所用，术语“吹扫”可以指在两个彼此反应的气体脉冲之间向反应室提供惰性或基本惰性气体的过程。例如，可以在前体脉冲和反应物脉冲之间提供吹扫，例如使用稀有气体，从而避免或至少减少前体和反应物之间的气相相互作用。应当理解，吹扫可以在时间上或空间上进行，或者两者都进行。例如，在时间吹扫的情况下，可以使用吹扫步骤，例如以向反应室提供第一前体、向反应室提供吹扫气体和向反应室提供反应物的时间顺序，其中其上沉积层的衬底不移动。例如，在空间吹扫的情况下，吹扫步骤可以采取以下形式:将衬底从第一位置移动到第二位置，第一前体通过吹扫气幕被连续供应到第一位置，反应物
被连续供应到第二位置。
[0031]如本文所用,“前体”包括气体或材料，其可变成气态，并可由化学式表示，该化学式包括可在本文所述的沉积过程中引入的元素。“铜前体”包括铜和一个或多个配体或官能团，如下面更详细描述。
[0032]术语“碘反应物”可以指能够变成气态的气体或材料，并且可以由包括碘的化学式表示。如下文更详细阐述，示例性碘反应物可以包括一个或多个配体或官能团本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在衬底表面上形成碘化铜层的方法，该方法包括以下步骤:在反应室内提供衬底；向反应室提供铜前体；向反应室提供还原剂；以及向反应室提供碘反应物。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碘反应物包括选自由以下构成的组的一种或多种反应物：烷基碘化物、芳基碘化物、二碘化物分子、碘化氢分子、酰基碘化物、碘硅烷、硫酰碘化物、含磷
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碘键分子、含碳
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碘键分子、含氧
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碘键分子、含氮
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碘键分子、挥发性碘盐和金属碘化物。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述碘反应物包括选自由以下构成的组的一种或多种反应物：碘(I2)、二碘甲烷、1,2
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二碘乙烷、碘苯、碘甲苯、四碘化锡(SnI4)、碘化锌(ZnI2)、三碘化铝(AlI3)、碘化钛(TiI4)、N
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碘代丁二酰亚胺、碘化氢(HI)、碘硅烷(SiH3I)、二碘硅烷(SiH2I2)、三碘硅烷(SiHI3)、四碘化硅(SiI4)和三甲基碘硅烷(SiMe3I)。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，还包括向所述反应室提供掺杂剂反应物。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述掺杂剂反应物包括Sn、Zn和Co中的一种或多种。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，提供所述掺杂剂反应物的步骤和提供所述碘反应物的步骤重叠。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的方法，其中，所述铜前体包含一种或多种化合物，每种化合物包含一个或多个Cu原子加上选自由以下构成的组的两个或更多个配体：dmap、dmamp、dmamb、acac、hfac、thd、Cp、脒基、羧酸根、酰胺基、三烷基膦、烯丙基、NHC化合物和PR3。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的方法，其中，所述铜前体包括以下中的一种或多种：Cu(dmap)2,Cu(hfac)2,[双(SiMe3)乙炔](hfac)
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铜(I),CuCl2(TMEDA),Cu[acac]2,[Cu(iPrAMD)]2,[Cu(sBuAMD)]2,Cu(dmamb)2,Cu(OAc)2,Cu(O2C tBu)2,CuCp(PEt3),Cu(PBu3)2(acac)和Cu(dki)VTMS。9.根据权利要求4
‑
8中任一项所述的方法，其中，所述掺杂剂反应物包括以下中的一种或多种：碘化锌(ZnI2),锌金属,ZnMe2,ZnEt2,ZnCl2,Zn(DMP)2,Zn(thd)2,Zn(OAc)2,CoI2,Co(DAD)2,CoCl2TMEDA,CoCl2TEDA,CCTBA,Co(btsa)2,SnHBu3,Sn(acac)2,Sn(acac)I,SnI4,Sn2Bu3,Co[CO]4TMS和CoI2(TMEDA)。10.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的方法，其中，所述还原剂选自以下中的一种或多种：二乙基锌(DEZ)、二甲基锌(DMZ)、三甲基铝(TMA)、三乙基铝(TEA)、氢(H2)、氨(NH3)、氨和氢的混合物(例如约1至约99体积％的氢)、铝烷、包括铝烷加合物、乙硼烷和硼烷加合物的化合物、硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：ASMIP私人控股有限公司，
类型：发明
国别省市：