一种在基质上形成含钽层的方法，所述方法包括至少如下步骤：ａ）提供包含至少一种式Ｃｐ（Ｒ１）ｍＴａ（ＮＲ２２）２（＝ＮＲ３）（Ｉ）前体化合物的蒸气，其中Ｒ１为有机配体，其各自独立地选自Ｈ、包含１－６个碳原子的线性或支化烃基；Ｒ２为有机配体，其各自独立地选自Ｈ、包含１－６个碳原子的线性或支化烃基；Ｒ３为选自Ｈ、包含１－６个碳原子的线性或支化烃基的有机配体；ｂ）根据原子层沉积方法使包含至少一种式（Ｉ）化合物的蒸气与基质反应，以在所述基质的至少一个表面上形成含钽配合物层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种使用ALD(原子层沉积)方法。现代集成电路(IC)特征中与3D拓扑结构相关的临界尺寸的连续收缩以工艺复杂 性为代价提供最高密度。根据 International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS)，在半导体 工业中常用于沉积薄膜的物理技术通常不再适于满足未来技术节点的要求，特别是对于高 纵横比结构而言。使用高能粒子的技术如PVD(物理气相沉积)、i_PVD(离子化物理气相沉 积)或PECVD(等离子体增强化学气相沉积)引发高粘附系数，这导致尤其是沿着侧壁的差阶梯覆盖。能在高纵横比结构中以合理产量沉积高度均勻且保角的薄膜的主要工业选择为 技术如MOCVD (金属有机化学气相沉积)或ALD (原子层沉积)。然而，通过MOCVD沉积的膜需要高热预算，且通常遵循Volmer-Weber模式描述的 3D生长机理。薄膜通过聚簇成核生长，这种技术还导致不充分的阶梯覆盖。典型的ALD方法(例如如RITALA M.，LESKELA M.，原子层沉积，薄膜材料手册所 述)涉及通过由惰性气体吹扫分开的脉冲引至基质上的气态反应物。在MOCVD中，同时注 入气态反应物并通过热自分解反应，而在ALD中，配体损失通过与基质上的表面基团反应 而热引发。在温度范围内，表面反应为自限性的，这允许高度均勻且保角的薄膜沉积。前体 必须为挥发性且足够稳定以容易地转移至反应室中而不分解。此外，它们必须与表面的化 学基团具有足够反应性以确保合理的生长速率。ALD对于沉积含V族(V、Nb、Ta)金属的膜特别有意义。在过去几年中，通过ALD 沉积的含传导族V(v、Nb、Ta)金属的薄膜对于几种主要应用而言的意义增加，所述主要应 用如BE0L应用中的铜扩散膜、CMOS金属栅极、金属-绝缘体-金属应用(DRAM...)的存储 器或电极中的高k层。然而，一般V族(V、Nb、Ta)基金属-有机前体不适于不借助热ALD方法通过等离 子体技术沉积含传导族V(V、Nb、Ta)的膜。已广泛研究了卤化物如TaCl5,例如如US 6，268, 288所公开。然而，在沉积方法期 间产生的一些副产物如HCl或Cl2可导致表面/界面粗糙，这可对最终性能有害。此外，Cl 或F杂质可对最终电性能有害。因此，预期发现具有足够挥发性但不含Cl、F或Br原子的 新化合物。已考虑烷基酰胺和烷基酰亚胺，例如Ta(^h)5(PDMAT)、Ta( = NtBu) (NEt2) 3 (TBTDET)、Ta ( = NiPr)(匪3 (IPTDMT)、Ta ( = NCH2C (CH3) 3) (NEt2) 3 (TAIMATA)、 Ta( = NiPr) (NEt2)3(IPTDET)。那些前体呈现以下优点在室温下通常为液体，如TBTDET， 并具有合理的挥发性、充分的贮藏寿命和热稳定性。todahl等在WO 02/20870中已提出 TBTDET 用于沉积 Ta205。US 6，593，484 中已公开了 TAIMATA。US2004/0219784 中公开了通 过顺序地注入TBTDET或TAIMATA和其他N源沉积氮化钽膜的方法。US 2004/0014320中已 公开了产生PDMAT前体的方法和设备。2005年，两个日本专利申请JP 2005-132756 (A)和JP 2005-132757公开了通过引入如下通式所述环戊二烯基配体的上述前体 权利要求1. 一种，所述方法包括至少如下步骤a)提供包含至少一种下式Cp (R1)mTa (NR22) 2( = NR3)⑴前体化合物的蒸气2.根据权利要求1的方法，所述方法进一步包括步骤c)使步骤b)中所得形成的配合物与选自其他金属源、还原反应剂和/或氮化反应剂和 /或氧化反应剂的试剂反应。3.根据权利要求1或2的方法，其中R1选自H、包含1-4个碳原子的烷基，优选R1为甲基或乙基或异丙基或叔丁基； R2为包含1-3个碳原子的烷基，更优选R2为具有1或2个碳原子的烷基；且 R3为具有3或4个碳原子的烷基，更优选R3为异丙基或叔丁基。4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中各个R1相互不同，且各个R2相互不同。5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中步骤a)中提供的蒸气还包含一种或多种金 属(M’)_有机前体以产生含钽和M’的薄膜。6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中在式(I)中m= 0。7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其进一步包括提供至少一种反应气体，其中所 述至少一种反应气体选自氢气、硫化氢、硒化二氢、碲化氢、一氧化碳、氨、有机胺、硅烷、乙 硅烷、高级硅烷、甲硅烷基胺、乙硼烷、胼、甲胼、氯硅烷和氯聚硅烷、烷基金属、胂、膦、三烷 基硼、氧气、臭氧、水、过氧化氢、一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮、醇、包含所述品种的片段 的等离子体，及其组合，优选臭氧或水。8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中式(I)钽前体选自 (Cp) Ta ( = NtBu) (NEt2) 2 ；(Cp) Ta ( = NtBu) (NMe2) 2 ； (Cp) Ta ( = NC5H11) (NMe2) 2 ； (Cp) Ta ( = NtBu) (N(EtMe)2)2 ； (Cp) Ta ( = NiPr) (NEt2) 2 ；(Cp) Ta ( = NiPr) (NMe2) 2 ； (MeCp) Ta ( = NtBu) (NMe2) 2 ； (MeCp) Ta ( = NiPr) (Nlfe2) 2。9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中基质的温度为25-450°C，优选380-425°C。10.根据权利要求9的方法，其中含有基质的原子层沉积室的压力为0.133Pa-133kPa, 优选27kPa以下。11.根据权利要求1-9中任一项的方法，其进一步包括用选自氢气、氮气、氦气、氩气及 其混合物的惰性气体从基质上清除过量的包含至少一种式(I)化合物的蒸气的步骤。12.—种生产半导体结构的方法，其包括权利要求1-10中任一项定义的方法的步骤， 其中基质为半导体基质。全文摘要一种，所述方法包括至少如下步骤a)提供包含至少一种式Cp(R1)mTa(NR22)2(＝NR3)(I)前体化合物的蒸气，其中R1为有机配体，其各自独立地选自H、包含1-6个碳原子的线性或支化烃基；R2为有机配体，其各自独立地选自H、包含1-6个碳原子的线性或支化烃基；R3为选自H、包含1-6个碳原子的线性或支化烃基的有机配体；b)根据原子层沉积方法使包含至少一种式(I)化合物的蒸气与基质反应，以在所述基质的至少一个表面上形成含钽配合物层。文档编号C23C16/18GK102112654SQ200980130303 公开日2011年6月29日 申请日期2009年7月15日 优先权日2008年8月1日专利技术者A·克雷亚-安娜克莱托, A·曹纳, A·潘沙尔, N·布拉斯科, Z·王 申请人:乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种在基质上形成含钽层的方法，所述方法包括至少如下步骤：ａ）提供包含至少一种下式Ｃｐ（Ｒ１）ｍＴａ（ＮＲ２２）２（＝ＮＲ３）（Ｉ）前体化合物的蒸气：其中：Ｒ１为有机配体，其各自独立地选自Ｈ、包含１－６个碳原子的线性或支化烃基；Ｒ２为有机配体，其各自独立地选自Ｈ、包含１－６个碳原子的线性或支化烃基；Ｒ３为选自Ｈ、包含１－６个碳原子的线性或支化烃基的有机配体；ｂ）根据原子层沉积方法使包含至少一种式（Ｉ）化合物的蒸气与基质反应，以在所述基质的至少一个表面上形成含钽配合物层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·布拉斯科，
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
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