用于半导体领域的新型钴前体制造技术

本发明专利技术公开了在一个或多个基底上沉积含钴膜的方法和组合物。将钴前体（包含至少一个与钴偶合的环戊二烯基配体以利于热稳定性）引入装有一个或多个基底的反应室中，并使该钴前体沉积，以在基底上形成含钴膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
概括而言，本专利技术涉及半导体制造领域。更具体地，本专利技术涉及用于在基底上沉积含钴膜的新型前体。
技术介绍
硅化钴是可用于电子领域、特别是有关集成电路和微电子器件的制造的化合物。随着器件规模逐渐减小，因硅化钴良好的热和化学稳定性、低电阻率、宽的加工范围和与硅晶体晶格的小的不匹配(这使得硅化钴可以在硅上取向附生地生长)，对于硅化钴的关注日增。相较于其它沉积方法，例如，物理气相沉积(PVD)法，例如溅射、分子束取向附生和离子束植入，ALD (原子层沉积)和CVD (化学气相沉积)是沉积金属和金属硅化物膜的特别有用的技术。ALD和CVD还可用于在制造电子装置的设计中提供灵活性，包括减少提#意产物所需的加工阶段的数的可能。众多金属的ALD和CVD因为缺乏合适的前体化合物而受阻。例如，常规钴有机金属前体，例如Co(acac)2、 Co(acac)3( acac:乙酰基丙酮配体)、Co2(CO)s、 Co(C5H5)2 (二茂钴)、Co(C5Hs)(CO)2和Co(CO)3(NO)，未曾被证实具有用于形成装置质量的硅化钴膜的令人满意的性质。其它前体(例如Co(acac)2和Co(acac)3本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一个或多个基底上沉积含钴膜的方法，包括：　ａ）将钴前体引入装有一个或多个基底的反应室中，其中所述钴前体包含具有下式的化合物：　（Ｒ↓［ｙ］ＯＰ）↓［ｘ］（Ｒ↓［ｔ］Ｃｐ）↓［ｚ］ＣｏＲ’↓［ｕ］　其中　－Ｒ↓［ｙ］ ＯＰ是被取代或未被取代的戊二烯基（Ｏｐ）配体，其中独立选择的ｙ个Ｒ配体在戊二烯基配体上任何位置中；　－Ｒ↓［ｔ］Ｃｐ是被取代或未被取代的环戊二烯基（Ｃｐ）配体，其中独立选择的ｔ个Ｒ配体在环戊二烯基配体上任何位置中；　－Ｒ是配体， 独立地选自由具有１至４个碳原子的烷基、氢基、烷基酰胺、烷氧基、烷基甲硅烷基酰胺、脒基...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-5-21 60/939,269;US 2008-5-21 12/124,3761.在一个或多个基底上沉积含钴膜的方法，包括a)将钴前体引入装有一个或多个基底的反应室中，其中所述钴前体包含具有下式的化合物(RyOP)x(RtCp)zCoR’u其中-RyOP是被取代或未被取代的戊二烯基(Op)配体，其中独立选择的y个R配体在戊二烯基配体上任何位置中；-RtCp是被取代或未被取代的环戊二烯基(Cp)配体，其中独立选择的t个R配体在环戊二烯基配体上任何位置中；-R是配体，独立地选自由具有1至4个碳原子的烷基、氢基、烷基酰胺、烷氧基、烷基甲硅烷基酰胺、脒基、异腈和羰基组成的组，且其中各R可与另一个R相同或不同；-R’是配体，选自由具有偶数个π键的具有1至4个碳原子的烷基组成的组，且其中各R’可与另一个R’相同或不同；-y是0至7的整数；-x是0至1的整数；-t是0至5的整数；-z是0至1的整数；和-u是1至2的整数；和b)使钴前体沉积，以在一个或多个基底上形成含钴膜。2. 根据权利要求1的方法，进一步包括 a)将第一金属前体引入反应室中；b )将至少 一种反应流体f 1入反应室中，其中所述反应流体选自由含氢 的流体、含氧的流体、含氮的流体、以及含氧和氮的流体组成的组；c) 使所述钴前体与反应流体反应；和d )在约100至500'C的温度在基底上形成含钴膜，其中该含钴膜具有 下述通式CoMaObNc其中- M是金属或半金属元素；- Co是钴原子，O是氧原子，N是氮原子；- 0<2;- (Kb《2;和- (K1。3. 根据权利要求2的方法，其中M是金属或半金属元素，包括选自 由镁(Mg) 、 4丐(Ca)、锌(Zn)、硼(B)、铝(Al)、锢(In)、钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、稀土金属、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn )、 钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)和钽(Ta)组成的 组中的至少一种。4. 根据权利要求2的方法，其中所述含钴膜在约150'C至约350匸的 温度形成于基底上。5. 根据权利要求2的方法，其中所述反应流体包含选自由H2、 H20、 H202、 N2、 NH3、肼和其烷基或芳基衍生物、二乙^i烷、三曱硅烷基胺、 硅烷、二珪烷、苯基硅烷和任何含有Si-H键的分子、二曱基氢化铝、例如 H'、 OH'、 N'、 NH'、 NH2'的含氢的自由基、以及它们的混合物組成的组 中的至少一种。6. 根据权利要求2的方法，其中所述反应流体包含选自由02、 03、 H20、 H202、例如O'和OH'的含氧的自由基、和它们的混合物组成的组 中的至少一种。7. 根据权利要求2的方法，其中所迷反应流体包含选自由N2、 NH3、 肼和其烷基或芳基衍生物、例如N'、 NH'、 NH2'的含有氮的自由基、和它 们的混合物组成的组中的至少 一种。8. 根据权利要求2的方法，其中所述反应流体包含选自由NO、 N02、 N20、 N205、 N204、和它们的混合物组成的組中的至少一种。9. 根据权利要求2的方法，其中反应室中的压力为约1 Pa至大约 100,000 Pa。10. 根据权利要求8的方法，其中反应室中的压力为大约25 Pa至约 1000 Pa。11. 根据权利要求2的方法，其中所述第一金属前体包含熔点低于约 50C的金属前体。12. 根据权利要求ll的方法，其中所迷第一金属前体包含熔点低于约 35'C的金属前体。13. 根据权利要求ll的方法，其中所述第一金属前体包含在室温为液 体的金属前体。14. 根据权利要求2的方法，其中所述第一金属前体包含选自由含有 硅的金属前体、含有锗的前体、含有铝的前体、含有铌的前体和含有钽的 前体组成的组中的至少一种金属前体。15. 根据权利要求13的方法，其中所述第一金属前体包含选自由二硅氧烷、三甲珪烷基胺、硅烷、二硅烷、三硅烷、双(叔丁基M)珪烷(BTBAS )、 双(二乙基^J0硅烷(BDEAS)、三(二乙基^J^)硅烷(TriDMAS)、和 它们的混合物组成的組中的至少一种。16. 根据权利要求13的方法，其中第一金属前体包含选自由二锗氧烷、 三甲锗烷基胺、二锗烷和三锗烷、和它们的混合物组成的组中...

【专利技术属性】
技术研发人员：C迪萨拉，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]