專利名稱：利用含硝酸鹽的前體淀積原子層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含金屬硝酸鹽的前體化合物，這種含金屬硝酸鹽的前體化合物用于形成含金屬的膜(元素金屬，金屬氧化物或金屬氮化物)期間原子層的淀積(ALD)，所說(shuō)含金屬膜可用于許多半導(dǎo)體應(yīng)用，例如作為半導(dǎo)體晶體管的柵介質(zhì)，作為存儲(chǔ)電路的電容介質(zhì)，作為反應(yīng)擴(kuò)散阻擋層和其它類似應(yīng)用。具體說(shuō)，本發(fā)明使用含金屬硝酸鹽的化合物作為原子層淀積的前體化合物，提供具有以下優(yōu)點(diǎn)的含金屬膜原子突變界面；精細(xì)的厚度控制(到約1單層)；優(yōu)異的均一性。含金屬硝酸鹽的前體包括硝酸鹽、氧代硝酸鹽、及取代硝酸鹽配合物。
金屬氧化物的原子層外延(ALE)一般使例如TiCl4等金屬氯化物前體與水起反應(yīng)形成金屬氧化層。一種這樣的方法例如記載于T．Suntola & M．Simpson的“Atomic Layer Epitaxy”(Chapamn &Hall，1990，New York，New York)中。授予Ackerman的美國(guó)專利5256244中公開(kāi)了一種使用金屬的水解氯化物和水通過(guò)AlE淀積金屬氧化物膜的方法。
這些現(xiàn)有技術(shù)方法具有殘留的氯留在氧化物膜中，并可能形成氯化物的缺點(diǎn)。正如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員了解的，電子器件中是不希望有氯和氯化物的。這是由于由金屬氯化物前體形成的金屬氧化物會(huì)由于離子Cl-的傳導(dǎo)而稍有導(dǎo)電性(高漏電流)。另外，氯會(huì)從金屬氧化物中擴(kuò)散出來(lái)，對(duì)電子器件的其它區(qū)造成負(fù)面影響。
授予Suntola的美國(guó)專利4058430公開(kāi)了一種使用與一種物質(zhì)反應(yīng)的單汽相元素形成膜的方法。該方法具有以下缺點(diǎn)需要物理蒸發(fā)元素；某些元素具有低揮發(fā)率；在金屬氧化物膜的情況下，需要氧化元素。
授予Mochizuki等人的美國(guó)專利4861417公開(kāi)了一種使用例如三甲基鋁或三乙基鋁等烷基鋁前體作通過(guò)ALE生長(zhǎng)Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體的源材料的方法。另一方面，授予Mochizuki等人的美國(guó)專利5166092公開(kāi)了一種使用不同極性的至少含一個(gè)甲基的源化合物通過(guò)ALE生長(zhǎng)Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體的方法。這兩種現(xiàn)有技術(shù)的方法的缺點(diǎn)在于殘留碳會(huì)由于烷化鋁前體的不完全分解而進(jìn)入膜中。另外，由于會(huì)使金屬氧化物稍有導(dǎo)電性，所以碳是不希望的，碳會(huì)從金屬氧化物中擴(kuò)散出來(lái)，對(duì)電子器件的其它區(qū)造成負(fù)面影響。
一般用于形成金屬膜的另一技術(shù)是分子束外延(MBE)。MBE一般使用蒸發(fā)的金屬作源材料。MBE包括一般使用金屬的碳酸鹽、醇鹽、β-二酮鹽或鹵化物作源材料的氣體源MBE、有機(jī)金屬M(fèi)BE、金屬有機(jī)MBE及化學(xué)束外延。
已有記載，用不需要氧化共反應(yīng)劑的無(wú)水揮發(fā)金屬硝酸鹽作金屬氧化物膜的化學(xué)汽相淀積(CVD)的前體，見(jiàn)W．L．Gladfelter等人的“Anhydrous Metal Nitrates as Volatile Single Source Precursors forthe CVD of Metal Oxide Films”(Chem．Vap．Dep．1998，4，No．6，p．220)，這里引用該用文獻(xiàn)。在CVD應(yīng)用中使用金屬硝酸鹽前體的方法還記載于M．L．Galfelter等人的“Low Temperature CVD ofCrystalline Titanium Dioxide Film Using Tetranitratotitanium(iv)”(Chem．Vap．Dep．1998，4，No．1，p．9)和M．L．Galfelter等人的“DoesChemistry Really Matter im the Chemical Vapor Deposition ofTitanium Dioxide？Precursor and Kinetic Effects on theMicrostructure of Polycrystalline Films”(JACS，1999，121，p．5220)。這些文獻(xiàn)都公開(kāi)了可以用含金屬硝酸鹽的前體通過(guò)CVD形成氧化物膜，而不用氧化共反應(yīng)劑。然而，這些文獻(xiàn)中沒(méi)有公開(kāi)在ALD應(yīng)用中通過(guò)氧化、氮化或還原共反應(yīng)劑使用含硝酸鹽的前體的方法。
本發(fā)明不同于上述文獻(xiàn)，本發(fā)明中含金屬硝酸鹽的前體與氧化、氮化和還原共反應(yīng)劑結(jié)合可以通過(guò)ALD分別生長(zhǎng)氧化物、氮化物和金屬膜。
在上述引用的文獻(xiàn)中，金屬氧化物膜通過(guò)CVD而不是氧化共反應(yīng)劑生長(zhǎng)。如這些文獻(xiàn)中所述的，由于含金屬硝酸鹽的前體是強(qiáng)氧化和氮化劑，能夠與許多化合物劇烈反應(yīng)，這是必須的。此外，存在環(huán)境空氣、水、光時(shí)和／或在100℃那么低的溫度下，金屬硝酸鹽前體容易分解。金屬硝酸鹽的反應(yīng)性容易產(chǎn)生與其它前體和與例如氧化、氮化和還原劑等共反應(yīng)劑的汽相反應(yīng)。汽相反應(yīng)可導(dǎo)致金屬硝酸鹽前體和共反應(yīng)劑的早期分解，可能會(huì)汽相形成顆粒，減少引入膜中的反應(yīng)劑，難以再現(xiàn)膜的化學(xué)計(jì)量、厚度和晶片上的均一性，由于不可控的分解，造成了輸送管道和CVD室的沾污。
例如，為形成氮化膜，需要將例如氨等氮化劑引入氣體蒸汽。氨會(huì)汽相與金屬硝酸鹽前體反應(yīng)，導(dǎo)致汽相早期分解，和很差的生長(zhǎng)特性。
如上所述，常規(guī)CVD系統(tǒng)中使用金屬硝酸鹽具有妨礙成功的明顯問(wèn)題。然而，使用含金屬硝酸鹽的前體利用ALD技術(shù)可以避免上述困難。通過(guò)改變氣體蒸汽中的反應(yīng)劑，氣體反應(yīng)的機(jī)會(huì)減少，允許金屬硝酸鹽與例如氧化、氮化、還原劑等不兼容反應(yīng)劑及其它含金屬前體一起使用，形成利用常規(guī)CVD無(wú)法制造的多組分金屬氧化物、金屬氮化物及金屬膜。
ALD不同于CVD，因此需要不同于CVD的前體。ALD以順序改變前體、反應(yīng)劑和清洗氣體脈沖輸入的周期性方式進(jìn)行。ALD前體必須具有自限制效應(yīng)，以便前體吸收到襯底上直到形成單層。由于自限制效應(yīng)，每個(gè)操作周期只淀積一個(gè)單層或亞單層，甚至供應(yīng)額外的前體時(shí)，也不會(huì)在生長(zhǎng)層上淀積附加的前體。在CVD中，隨著膜的生長(zhǎng)，由于前體在襯底表面上的連續(xù)化學(xué)反應(yīng)，前體和產(chǎn)物同時(shí)到達(dá)襯底。膜的均一性和再生長(zhǎng)取決于如何保持襯底上的合適前體和反應(yīng)劑流量。生長(zhǎng)速率正比于襯底上的前體流量及襯底溫度。由于不同的生長(zhǎng)機(jī)制，ALD和CVD需要的前體不同。在ALD中，前體必須容易在鍵合點(diǎn)以自限制方式吸附到生長(zhǎng)表面，一旦吸附后，必須容易與共反應(yīng)劑反應(yīng)形成希望的膜。在CVD中，前體和共反應(yīng)劑必須同時(shí)在襯底表面上適當(dāng)?shù)胤磻?yīng)，以形成希望的膜。所以，許多有用的CVD前體不能用作ALD前體，因而，選擇用于ALD方法的前體并非不重要的或是顯然的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種原子層淀積(ALD)方法，該方法利用含金屬硝酸鹽的前體和氧化劑，淀積用作集成電路中柵介質(zhì)或電容介質(zhì)或反應(yīng)阻擋層的金屬氧化膜。
本發(fā)明再一目的是提供一種ALD方法，該方法利用含金屬硝酸鹽的前體和還原劑，淀積用作例如用于高速微處理器中的銅互聯(lián)等布線互聯(lián)結(jié)構(gòu)中的布線層或?qū)щ娮钃鯇拥母弑Ｐ谓饘倌ぁ?br> 本發(fā)明又一目的是提供一種ALD方法，該方法利用含金屬硝酸鹽的前體和氮化劑，淀積用作例如用于高速微處理器中的銅互聯(lián)等布線互聯(lián)結(jié)構(gòu)中的阻擋層。金屬氮化物層還可以用于光半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明還一目的是提供一種ALD方法，該方法利用含金屬硝酸鹽的前體和含金屬非硝酸鹽的前體(選自烷基金屬、金屬鹵化物、金屬β-二酮鹽、金屬醇鹽、金屬氫化物、甲硅烷基金屬、金屬酰胺)及氧化劑，淀積多組分或多層金屬氧化物。
本發(fā)明再一目的是提供一種ALD方法，該方法利用含金屬硝酸鹽的前體和含金屬非硝酸鹽的前體(選自烷基金屬、金屬鹵化物、金屬β-二酮鹽、金屬醇鹽、金屬氫化物、甲硅烷基金屬、金屬酰胺)及還原劑，淀積多組分或多層高保形金屬膜。
本發(fā)明再一目的是提供一種ALD方法，該方法利用含金屬硝酸鹽的前體和含金屬非硝酸鹽的前體(選自烷基金屬、金屬鹵化物、金屬β-二酮鹽、金屬醇鹽、金屬氫化物、甲硅烷基金屬、金屬酰胺)及氮化劑，淀積多組分或多層高保形金屬氮化膜。
本發(fā)明再一目的是提供一種ALD方法，該方法利用含金屬硝酸鹽的前體形成配合多層結(jié)構(gòu)，所說(shuō)結(jié)構(gòu)含有以任何組合形式交替的金屬氧化膜、金屬氮化物膜和金屬膜。
本發(fā)明其它目的包括
-提供制造晶體管結(jié)構(gòu)的方法，所說(shuō)晶體管結(jié)構(gòu)含有利用含金屬硝酸鹽的前體利用ALD法淀積的氧化物柵介質(zhì)。
-提供制造電容器結(jié)構(gòu)的方法，所說(shuō)晶體管結(jié)構(gòu)含有利用含金屬硝酸鹽的前體利用ALD法淀積的無(wú)機(jī)電容介質(zhì)。
-提供制造具有例如介質(zhì)反光鏡或抗反射涂層等光學(xué)應(yīng)用的多層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的方法，所說(shuō)多層結(jié)構(gòu)具有以不同組合交替的金屬氧化物、金屬和金屬氮化物層，這些層是利用含金屬硝酸鹽的前體利用ALD法淀積的。
應(yīng)注意，本申請(qǐng)中使用的術(shù)語(yǔ)“原子層淀積(ALD)”包括利用前體、共反應(yīng)劑和清洗氣體進(jìn)行的原子層外延及分子束外延(MBE)、氣體源MBE、有機(jī)金屬M(fèi)BE、和化學(xué)束外延。
由于可以產(chǎn)生原子突變界面和將介質(zhì)厚度控制在1-10nm范圍，并且精度精度為0．1nm，所以利用ALD形成的金屬氧化物膜的優(yōu)點(diǎn)在于可用作具有小特征尺寸(小于150nm)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的柵介質(zhì)。容易實(shí)施ALD法在直徑為200和300nm的Si晶片襯底上淀積均勻膜。其它應(yīng)用包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器電路中的電容器，反應(yīng)擴(kuò)散阻擋層、絕緣體、去耦電容器及耐磨涂層，但不限于這些。
如上所述，用于形成金屬氧化物的前述ALD法利用金屬氯化物與水的反應(yīng)，形成金屬氧化物。這些現(xiàn)有技術(shù)的ALD法的缺點(diǎn)是殘留的氯會(huì)留在膜中或形成氯氧化物。利用本發(fā)明的方法可以克服這些缺點(diǎn)。
本發(fā)明記載了一種使用含金屬硝酸鹽的前體M(NO3)x利用ALD法形成含金屬膜的方法。術(shù)語(yǔ)“含金屬的膜”包括金屬氧化物、金屬氮化物、元素金屬或它們的任意組合或包括多層和多組分的混合物。在利用ALD形成含金屬膜時(shí)，本發(fā)明的前體與共反應(yīng)劑氣體，例如氧化劑、還原劑或氮化劑等一起使用。在上述分子式中，M是選自Ti、Ga、Zr、Sn、Co、V、Cr、Hf、Cu、Mn、La、Y、Al、Gd、Nd、Sm、Si、Nb、Ta和In中的一種金屬，x是M的化合價(jià)態(tài)。
本發(fā)明的前體還可以與含金屬非硝酸鹽的前體和共反應(yīng)劑氣體一起使用，以便利用ALD生長(zhǎng)多組分或多層含金屬的膜。
除使用所有配位體為NO3配位體的金屬硝酸鹽外，本發(fā)明還嘗試用取代基R代替某些但不是所有NO3，其中R是氫、氧、例如N2O5或NO2等氧代硝酸鹽、羥基、芳香劑、酰胺、烷基、甲硅烷基、醇鹽、β-二酮或它們的混合物。在許多金屬氧化物應(yīng)用中，引入氮(氧氮化物)是有益的，可以得到優(yōu)異的介質(zhì)特性。
ALD法中使用含金屬硝酸鹽的前體的優(yōu)點(diǎn)在于，反應(yīng)的副產(chǎn)物是NOx分子，如果進(jìn)入膜中并熱分解，則會(huì)形成不會(huì)離子導(dǎo)電的氧氮化物或氮化物物質(zhì)。通過(guò)用其它的配位體例如氫、氧、例如N2O5或NO2等氧代硝酸鹽、羥基、芳香劑、酰胺、烷基、甲硅烷基、醇鹽、β-二酮取代用于硝酸鹽配位體，可以得到例如揮發(fā)性和化學(xué)熱穩(wěn)定性等優(yōu)異的前體化學(xué)性質(zhì)。通過(guò)避免使用含鹵素前體，本發(fā)明解決了氯沾污問(wèn)題。金屬膜中的任何殘留硝酸鹽都可能轉(zhuǎn)變成揮發(fā)的NOx或不可能導(dǎo)電的絕緣氧氮化物或氮化物。
所以，本發(fā)明提供一種含金屬的膜的淀積方法，比起氯沾污的含金屬的膜，本發(fā)明的膜會(huì)具有優(yōu)異的電特性。
由于本發(fā)明可以將金屬氮化物的厚度控制在1-10nm范圍內(nèi)，并且精確度為0．1nm，所以本發(fā)明形成的金屬氮化物膜的優(yōu)點(diǎn)在于可以用作薄膜布線互聯(lián)結(jié)構(gòu)中的擴(kuò)散／反應(yīng)阻擋層。另外，小通道(100-300nm直徑)和溝槽內(nèi)的ALD氮化物膜的保形性優(yōu)異(幾乎為100％的臺(tái)階覆蓋)。
本發(fā)明的含金屬硝酸鹽的前體還特別適用于享有與ALD類似的層生長(zhǎng)機(jī)制生長(zhǎng)的層的MBE。金屬氧化物的MBE一般使用金屬源，結(jié)果產(chǎn)生非化學(xué)計(jì)量的氧化物膜。本發(fā)明通過(guò)用預(yù)氧化的、更易反應(yīng)的含金屬硝酸鹽的前體替換低反應(yīng)性的金屬(常常難以氧化金屬)解決了這個(gè)問(wèn)題。本發(fā)明前體化合物中的硝酸鹽配位體容易被含氧物質(zhì)替代，或硝酸鹽可以分解，并給金屬膜提供氧原子。
本發(fā)明的金屬氧化物一般具有約10-約100的介質(zhì)常數(shù)，遠(yuǎn)大于SiO2。采用了ALD制造的金屬氧化物的本發(fā)明的FET柵介質(zhì)厚度比SiO2大，因此具有比具有SiO2柵介質(zhì)的FET低的柵漏電流和提高的可靠性。


圖1A-B是展示薄膜布線結(jié)構(gòu)的剖面圖，其中在形成保形地涂敷雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的被腐蝕結(jié)構(gòu)的金屬氮化物阻擋層時(shí)采用了本發(fā)明的ALD法。
如上所述，本發(fā)明提供用于包括進(jìn)行前體和共反應(yīng)劑的交替脈沖輸入的MBE、氣體源MBE、有機(jī)金屬M(fèi)BE、化學(xué)束外延等淀積工藝的ALD工藝中的前體化合物。具體說(shuō)，本發(fā)明的前體化合物包括分子式為M(NO3)x的含金屬硝酸鹽的化合物，其中M是選自Ti、Ga、Zr、Sn、Co、V、Pt、Pd、Fe、Ni、Mo、W、Ag、Au、Hf、Cr、Cu、Mn、La、Y、Al、Gd、Nd、Sm、Si、Nb、Ta和In中的一種金屬，x是M的化合價(jià)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，某些但不是NO3全部配位體由取代基R取代，其中取代基R選自氫、氧、例如N2O5或NO2等氧代硝酸鹽、羥基、芳香劑、烷基、胺、甲硅烷基、醇鹽、β-二酮。這里也可以采用所說(shuō)R取代基的各種組合。
本發(fā)明的金屬前體化合物用于常規(guī)的ALD工藝或相關(guān)的原子淀積工藝，例如MBE，并用于代替金屬氯化物前體使用。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的，ALD工藝?yán)弥辽僖环N反應(yīng)劑(即前體)和清洗氣體的交替脈沖輸入形成含金屬的膜。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，共反應(yīng)劑與金屬前體化合物一起使用。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，脈沖輸入順序可以是金屬前體惰性清洗共反應(yīng)劑惰性清洗在另一實(shí)施例中，可以使用兩種以上金屬前體化合物。這種情況下該物質(zhì)中的脈沖輸入順序?yàn)?br> 第一金屬前體惰性清洗共反應(yīng)劑惰性清洗第二金屬前體惰性清洗共反應(yīng)劑惰性清洗在另一實(shí)施例中，可以使用兩種以上的金屬前體化合物，前提條件是至少一種金屬前體是含金屬硝酸鹽的前體。另一金屬前體可以是含金屬非硝酸鹽的前體。
本發(fā)明也可以采用其它脈沖輸入順序，只要反應(yīng)劑分別地脈沖輸入到襯底上從而在襯底上形成順序建立的膜便可。例如，脈沖輸入順序可以是共反應(yīng)劑、惰性清洗、前體和惰性清洗。
本發(fā)明中使用的共反應(yīng)劑可以是一般用于ALD工藝的常規(guī)的氧化劑、氮化劑和還原劑。
合適的氧化劑包括但不限于氧、臭氧、水、過(guò)氧化氫、氧化亞氮或任何其它氧化劑或它們的組合。
可用于本發(fā)明的合適還原劑包括氫、形成氣體或任何其它還原劑或它們的組合。
可用于本發(fā)明的合適氮化劑包括但不限于氨、聯(lián)氨、叔丁胺、異丙胺、疊氮化氫或任何其它氮化劑或它們的組合。
合適的含金屬非硝酸鹽的前體包括但不限于烷基金屬、金屬鹵化物、金屬β-二酮鹽、金屬醇鹽、金屬氫化物、甲硅烷基金屬、金屬酰胺或其它任何含金屬非硝酸鹽的前體或它們的組合。
如上所述，本發(fā)明的前體化合物用于每種反應(yīng)劑順序淀積的ALD工藝。在ALD工藝中，前體和共反應(yīng)劑不必象CVD工藝那樣一起反應(yīng)。相反，每種反應(yīng)劑一般在低于CVD目前所用溫度的低淀積溫度下順序脈沖輸入到合適的襯底上。
在本發(fā)明中，淀積溫度隨所用前體化合物和共反應(yīng)劑而改變，但一般低于400℃(另一方面，CVD淀積一般在500℃以上)。本發(fā)明中優(yōu)選的淀積溫度約為200℃-400℃。
如上所述，ALD包括前體、清洗氣和共反應(yīng)劑的順序淀積。惰性氣體清洗分隔開(kāi)了各種反應(yīng)劑脈沖輸入。本發(fā)明所用的惰性氣體包括使用例如He、Ar、N2或其它類似氣體等惰性氣體。前體、共反應(yīng)劑和惰性氣體的脈沖輸入時(shí)間對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)不重要，但一般脈沖輸入時(shí)間為0．1-約5秒，更優(yōu)選0．2-約1秒。注意，前體和共反應(yīng)劑的脈沖輸入時(shí)間一般少于惰性氣體清洗的時(shí)間。
本發(fā)明中，整個(gè)一系列脈沖輸入(前體／惰性清洗／共反應(yīng)劑／惰性清洗)稱作一個(gè)周期。完成一個(gè)周期后，在襯底表面上淀積約0．01-約1個(gè)單層的含金屬的膜。上述單層范圍對(duì)應(yīng)于約0．02-約1nm的膜厚。為實(shí)現(xiàn)希望厚度，周期可以重復(fù)任何次數(shù)。
本發(fā)明的前體化合物可以脈沖輸入于其上的合適襯底包括但不限于半導(dǎo)體襯底、介質(zhì)、金屬層、有機(jī)襯底、玻璃、金屬氧化物和塑料聚合物襯底。術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)體襯底”包括含Si半導(dǎo)體襯底、絕緣體上硅襯底、鍺襯底、SiGe襯底、GaAs襯底和其它類似的半導(dǎo)體襯底。例如Si和SiGe等的層狀襯底也可用于本發(fā)明。
給出以下實(shí)例以展示可從本發(fā)明得到的某些優(yōu)點(diǎn)，并表明本發(fā)明可以擴(kuò)展到的其它領(lǐng)域。
實(shí)例1該例中，在制造FET的柵介質(zhì)時(shí)使用本發(fā)明的方法。具體說(shuō)，該例中，使用含構(gòu)圖結(jié)構(gòu)的Si晶片襯底。襯底的所選區(qū)域含有位于兩FET之間的淺溝槽隔離(STI)氧化物，其它區(qū)域含有場(chǎng)氧化物，裸Si的所選區(qū)域暴露于將設(shè)置FET的區(qū)域中。
然后，將Si晶片襯底設(shè)置于用于原子層淀積的合適反應(yīng)器中，例如Microchemistry制造的市售F-200反應(yīng)器中，并利用本發(fā)明的方法淀積ZrO2層到厚度為1-100nm。
該例中，兩種反應(yīng)劑是Zr(NO3)4和H2O。襯底溫度約為350℃，反應(yīng)劑(前體和共反應(yīng)劑)及惰性氣體清洗按以下順序脈沖輸入到反應(yīng)器1、Zr(NO3)4-0．5秒2、惰性清洗-2秒3、H2O-0．5秒4、惰性清洗-2秒上述步驟的完整系列即1-4稱為一個(gè)周期。一個(gè)周期完成后，淀積了約0．1-約1個(gè)單層的ZrO2，或大致0．03nm的氧化物。該例中，所淀積的ZrO2的優(yōu)選厚度為10nm，所以進(jìn)行333次如上所述的氣體轉(zhuǎn)換周期。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的，可以淀積希望厚度的ZrO2，形成FET柵介質(zhì)，并可以調(diào)整氣體轉(zhuǎn)換周期數(shù)，淀積希望膜厚度。
例2該例中，在形成用作晶體管的柵介質(zhì)的ZrO2和HfO2膜的雙層時(shí)使用本發(fā)明的方法。具體說(shuō)，用含有構(gòu)圖結(jié)構(gòu)的Si晶片襯底。所選的襯底區(qū)含有淺溝槽隔離(STI)氧化物，其它區(qū)含有場(chǎng)氧化物樹(shù)脂，所選的裸Si區(qū)暴露于將要設(shè)置FET的區(qū)域中。
然后，將襯底設(shè)置于Microchemistry制造的市售F-200反應(yīng)器中，并利用本發(fā)明的ALD方法淀積ZrO2層到厚約0．1-約10nm。
然后，利用本發(fā)明的工藝淀積HfO2層到厚度也為約0．1-約10nm?？梢灾貜?fù)該工藝，以淀積層狀介質(zhì)。
在ZrO2淀積時(shí)，襯底溫度約為350℃。反應(yīng)劑及惰性氣體清洗按以下順序脈沖輸入到反應(yīng)器1、Zr(NO3)42、惰性清洗3、H2O4、惰性清洗反應(yīng)劑脈沖輸入(1和3)約0．5秒。惰性氣體清洗脈沖輸入(2-4)約2秒。該例中，所淀積ZrO2的希望厚度是5nm，所以要進(jìn)行167次上述氣體轉(zhuǎn)換周期。
在HfO2淀積時(shí)，襯底溫度約為300℃。反應(yīng)劑及惰性氣體清洗按以下順序脈沖輸入到反應(yīng)器1、Hf(NO3)42、惰性清洗3、H2O4、惰性清洗反應(yīng)劑脈沖輸入(1和3)約0．5秒。惰性氣體清洗脈沖輸入(2-4)約2秒。該例中，所淀積HfO2的希望厚度是5nm，所以要進(jìn)行167次上述氣體轉(zhuǎn)換周期。
該例中所述的本發(fā)明方法可以擴(kuò)展到包括生長(zhǎng)由利用含硝酸鹽的前體利用ALD淀積的交替金屬氧化層構(gòu)成的任何多層金屬氧化膜。
該例中所述的本發(fā)明方法可以擴(kuò)展到包括生長(zhǎng)由利用其中至少一種金屬前體是含金屬硝酸鹽前體的ALD淀積的交替金屬氧化層構(gòu)成的任何多層金屬氧化膜。
例3該例中，Si襯底設(shè)置于Microchemistry制造的市售F-200反應(yīng)器中，利用本發(fā)明的工藝淀積多組分ZrHfO2層。多組分金屬氧化物膜可用作晶體管的柵介質(zhì)層隔離或電容器。
具體說(shuō)，該例所用的兩種前體是硝酸鋯(Zr(NO3)4)和硝酸鉿(Hf(NO3)4)，共反應(yīng)劑氣體是水(氧化劑)。襯底溫度為約300℃，在形成多組分金屬氧化物時(shí)使用以下脈沖輸入順序1、Hf(NO3)42、惰性清洗3、H2O4、惰性清洗5、Zr(NO3)46、惰性清洗
7、H2O8、惰性清洗反應(yīng)劑和前體脈沖輸入(步驟1、3、5、7)約為0．5秒，每次惰性氣體清洗脈沖輸入約為2秒。該例中所淀積ZrHf氧化物的希望厚度是50nm，所以進(jìn)行500次上述氣體轉(zhuǎn)換周期。
該例中所述的本發(fā)明方法可以擴(kuò)展到包括生長(zhǎng)由利用含硝酸鹽的前體利用ALD淀積的交替金屬氧化層構(gòu)成的任何多組分金屬氧化膜。優(yōu)選多組分金屬氧化物將是鈣鈦礦型氧化物，分子式為ABO3，其中B至少是含選自Al、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W和Cu中的一種金屬的酸性氧化物，A至少是一個(gè)具有約1-3個(gè)正電荷的附加陽(yáng)離子。例子包括下述鈣鈦礦型氧化物例如鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇、鈦酸鉛、鈦酸鋯鉛、鈦酸鋯酸鑭鉛、鈦酸鑭鋇等鈦酸系材料，例如鈮酸鎂鉛、鈮酸鋰、鉭酸鋰、鈮酸鉀、和鈮酸鉭鉀等鈮酸或鉭酸系材料，例如鈮酸鍶鋇、鈮酸鋇鉛、鈮酸鈦鋇等鎢-青銅系材料，或例如鉭酸鉍鍶、和鈦酸鉍等雙層鈣鈦礦系材料。利用本發(fā)明的ALD方法還可以形成鋯酸鹽、鉿酸鹽或例如鋁酸釔、鋁酸鑭等鋁酸鹽。其它優(yōu)選多組分金屬氧化物包括硅酸鉿、硅酸鋯、包括摻雜有稀土的硅酸鹽等的硅酸鋁等含硅氧化物。
該例中介紹的本發(fā)明方法可擴(kuò)展到包括生長(zhǎng)由至少一種金屬前體是含硝酸鹽的前體的ALD淀積的交替金屬氧化層構(gòu)成的任何多組分金屬氧化膜。
例4該例中，在形成FET的柵介質(zhì)時(shí)使用本發(fā)明的方法。該例的柵介質(zhì)由所淀積的SiO2層和所淀積的金屬氧化物層構(gòu)成。具體說(shuō)，使用含構(gòu)圖結(jié)構(gòu)的Si晶片襯底，使用Microchemistry制造的F-200反應(yīng)器，淀積SiO2層和金屬氧化物層。
首先淀積SiO2層(厚約0．3-約0．5nm)，襯底保持在500℃，然后，利用本發(fā)明的工藝，在350℃的溫度下淀積HfO2層，至厚約10nm。
在SiO2淀積中，Si前體是三甲基硅烷基硝酸鹽(Si(CH3)3(NO3))，共反應(yīng)劑是水。按以下順序在反應(yīng)器中脈沖輸入不同的氣體1、Si(CH3)3(NO3)2、惰性清洗3、H2O4、惰性清洗反應(yīng)劑脈沖輸入(步驟1和3)約0．5秒，惰性氣體清洗脈沖輸入約2秒。希望的SiO2厚度是0．2nm，所以進(jìn)行7次上述氣體轉(zhuǎn)換周期。
在HfO2淀積中，襯底溫度約300℃，前體、共反應(yīng)劑和惰性清洗氣體按以下順序脈沖輸入到反應(yīng)器中1、Hf(NO3)42、惰性清洗3、H2O4、惰性清洗步驟1和3的脈沖輸入時(shí)間各自約為0．5秒，惰性氣體清洗脈沖輸入時(shí)間約2秒。該例中，希望的HfO2層厚度為5nm，所以在淀積該金屬氧化膜時(shí)，進(jìn)行167次上述氣體轉(zhuǎn)換周期(重復(fù)步驟1-4)。
例5該例中，制造薄膜布線結(jié)構(gòu)，使用本發(fā)明的方法淀積保形地涂敷在雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的被腐蝕結(jié)構(gòu)的金屬氮化阻擋層。圖1A示出了在介質(zhì)層14中腐蝕的溝槽10和通道12。介質(zhì)層14下是金屬薄膜布線16和布線層的介質(zhì)層18。如下所述，使用本發(fā)明的工藝，所得結(jié)構(gòu)示于圖1B，該結(jié)構(gòu)包括保形金屬氮化物層20。
含有圖1A所示雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的襯底設(shè)于ALD反應(yīng)器中。該例中阻擋膜是TiN。前體是Ti(NO3)4，襯底溫度為300℃。使用以下脈沖輸入順序1、Ti(NO3)4-0．5秒2、惰性清洗-2秒
3、NH3-0．5秒4、惰性清洗-2秒在形成厚5nm的TiN層時(shí)，使用167次上述脈沖輸入周期。
該例中介紹的本發(fā)明方法可以擴(kuò)展到包括生長(zhǎng)利用含硝酸鹽的前體利用ALD法淀積的任何氮化膜，例如包括分別由Ta(NO3)5或W(NO3)6淀積的TaN或WN。
例6該例中，將藍(lán)寶石襯底設(shè)于ALD反應(yīng)器(Microchemistry制造的F-200反應(yīng)器)，并利用本發(fā)明的方法淀積GaN層。
該例所用前體是硝酸鎵，反應(yīng)劑是NH3。襯底溫度為500℃，形成GaN層是使用以下脈沖輸入順序1、NH3-0．5秒2、惰性清洗-2秒3、硝酸鎵-0．5秒4、惰性清洗-2秒該例中，希望的厚度是100nm。所以進(jìn)行2000次上述氣體轉(zhuǎn)換周期。通過(guò)調(diào)節(jié)氣體轉(zhuǎn)換周期數(shù)，可以得到任何希望厚度的GaN。
例7該例中，淀積金屬膜(Cr)。把將要涂敷Cr的襯底設(shè)于Microchemistry制造的F-200反應(yīng)器，并利用本發(fā)明的方法淀積Cr金屬層。
襯底溫度為400℃，在襯底上淀積Cr金屬層時(shí)使用以下脈沖輸入順序1、氫-0．5秒2、惰性清洗-2秒3、氧代硝酸鉻-0．5秒4、惰性清洗-2秒在形成厚度為80nm的Cr金屬膜時(shí)，使用2000次上述氣體轉(zhuǎn)換周期。
例8該例中，將Si襯底設(shè)于ALD反應(yīng)器(Microchemistry制造的F-200反應(yīng)器)，并利用本發(fā)明的方法淀積由Mn，F(xiàn)e／Al2O3／Co構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。含有多層膜的所得結(jié)構(gòu)可用于磁RAM或磁隧道阻擋應(yīng)用。
在第一層中，兩種前體是硝酸錳和硝酸鐵，還原劑是氫。襯底溫度為500℃，形成多層結(jié)構(gòu)時(shí)使用以下脈沖輸入順序1、氫-0．5秒2、惰性清洗-2秒3、硝酸鐵-0．5秒4、惰性清洗-2秒5、氫-0．5秒6、惰性清洗-2秒7、硝酸錳-0．5秒8、惰性清洗-2秒希望的FeMn合金厚度是10nm，所以使用200個(gè)周期。
第二層中，前體是硝酸鋁，氧化劑是水。利用以下順序脈沖輸入前體、反應(yīng)劑和惰性清洗氣體。
1、硝酸鋁-0．5秒2、惰性清洗-2秒3、水-0．5秒4、惰性清洗-2秒在提供厚2nm的氧化鋁膜時(shí)，使用20個(gè)周期。
利用硝酸鈷作前體，用氫氣作還原劑，形成第三層。襯底溫度約500℃，在形成第三層時(shí)使用以下脈沖輸入順序1、硝酸鈷-0．5秒2、惰性清洗-2秒3、氫-0．5秒4、惰性清洗-2秒在形成厚約100nm的Co層時(shí)，使用200次氣體轉(zhuǎn)換周期。
盡管結(jié)合其優(yōu)選實(shí)施例具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上做出各種改變。因此，并不想將本發(fā)明限制于這里所介紹和展示的精確形式和細(xì)節(jié)，而是落在所附權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在襯底上形成含金屬薄膜的方法，包括原子層淀積工藝，其中在容納有所說(shuō)襯底的反應(yīng)器中引入含金屬硝酸鹽的前體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的分子式是M(NO3)x，其中M是選自Ti、Ga、Zr、Sn、Co、V、Pt、Pd、Fe、Ni、Mo、W、Ag、Au、Hf、Cr、Cu、Mn、La、Y、Al、Gd、Nd、Sm、Si、Nb、Ta和In中的一種金屬，x是M的化合價(jià)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中用取代基R代替所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的某些但非全部所說(shuō)NO3配位體，所說(shuō)取代基R選自氫、氧、氧代硝酸鹽、羥基、芳香劑、烷基、胺、甲硅烷基、醇鹽、β-二酮和它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中共反應(yīng)氣體與所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體一起使用，所說(shuō)共反應(yīng)氣體獨(dú)立于所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體引入。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所說(shuō)共反應(yīng)氣體是還原劑、氧化劑或氮化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所說(shuō)還原劑選自氫、形成氣體和它們的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所說(shuō)氧化劑選自氧、臭氧、水、過(guò)氧化氫、氧化亞氮和它們的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所說(shuō)氮化劑選自氨、聯(lián)氨、疊氮化氫、叔丁胺、異丙胺和它們的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中惰性氣體與所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體一起使用，所說(shuō)惰性氣體作為清洗氣體獨(dú)立于所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體引入。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說(shuō)含金屬的前體形成金屬氮化膜、金屬氧化膜、金屬膜或它們的任何組合膜、多層膜或多組分膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中一種以上含金屬非硝酸鹽的前體與所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體一起使用，所說(shuō)含金屬非硝酸鹽的前體獨(dú)立于所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體引入。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所說(shuō)含金屬非硝酸鹽的前體選自烷基金屬、金屬醇鹽、金屬鹵化物、金屬β-二酮鹽、金屬氫化物、甲硅烷基金屬、金屬酰胺和它們的混合物和組合。
13.一種利用原子層淀積在襯底上形成金屬氧化膜的方法，包括對(duì)所說(shuō)襯底進(jìn)行三種或更多不同氣體的交替脈沖輸入的程序，其中所說(shuō)氣體中的一種包括含金屬硝酸鹽的前體，所說(shuō)氣體中的另一氣體是惰性氣體，所說(shuō)氣體中再一氣體是氧化劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的分子式是M(NO3)x，其中M是選自Ti、Ga、Zr、Sn、Co、V、Pt、Pd、Fe、Ni、Mo、W、Ag、Au、Hf、Cr、Cu、Mn、La、Y、Al、Gd、Nd、Sm、Si、Nb、Ta和In中的一種金屬，x是M的化合價(jià)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中用取代基R代替所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的某些但非全部所說(shuō)NO3配位體，所說(shuō)取代基R選自氫、氧、氧代硝酸鹽、羥基、芳香劑、烷基、胺、甲硅烷基、醇鹽、β-二酮和它們的組合。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所說(shuō)氧化劑選自氧、臭氧、水、過(guò)氧化氫、氧化亞氮和它們的組合。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中使用兩種或更多所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體。
18.一種利用原子層淀積在襯底上形成金屬膜的方法，包括對(duì)所說(shuō)襯底進(jìn)行含金屬硝酸鹽的前體、清洗氣體和還原氣體的交替脈沖輸入。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的分子式是M(NO3)x，其中M是選自Ti、Ga、Zr、Sn、Co、V、Pt、Pd、Fe、Ni、Mo、W、Ag、Au、Hf、Cr、Cu、Mn、La、Y、Al、Gd、Nd、Sm、Si、Nb、Ta和In中的一種金屬，x是M的化合價(jià)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中用取代基R代替所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的某些但非全部所說(shuō)NO3配位體，所說(shuō)取代基R選自氫、氧、氧代硝酸鹽、羥基、芳香劑、烷基、胺、甲硅烷基、醇鹽、β-二酮和它們的混合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所說(shuō)還原劑選自氫、形成氣體和它們的組合。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中使用兩種或更多所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體。
23.一種利用原子層淀積在襯底上形成金屬氮化膜的方法，包括對(duì)所說(shuō)襯底進(jìn)行含金屬硝酸鹽的前體、清洗氣體和氮化劑的交替脈沖輸入。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的分子式是M(NO3)x，其中M是選自Ti、Ga、Zr、Sn、Co、V、Pt、Pd、Fe、Ni、Mo、W、Ag、Au、Hf、Cr、Cu、Mn、La、Y、Al、Gd、Nd、Sm、Si、Nb、Ta和In中的一種金屬，x是M的化合價(jià)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中用取代基R代替所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的某些但非全部所說(shuō)NO3配位體，所說(shuō)取代基R選自氫、氧、氧代硝酸鹽、羥基、芳香劑、烷基、胺、甲硅烷基、醇鹽、β-二酮和它們的混合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中所說(shuō)氮化劑包括氨、聯(lián)氨、疊氮化氫、叔丁胺、異丙胺和它們的組合。
27.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中使用兩種或更多所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體。
28.一種形成含金屬薄膜的原子層淀積方法，至少包括向容納有襯底的反應(yīng)器內(nèi)引入含金屬的前體的步驟，所說(shuō)含金屬的前體的分子式為M(NO3)x，其中M是選自Ti、Ga、Zr、Sn、Co、V、Pt、Pd、Fe、Ni、Mo、W、Ag、Au、Hf、Cr、Cu、Mn、La、Y、Al、Gd、Nd、Sm、Si、Nb、Ta和In中的一種金屬，x是M的化合價(jià)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中用取代基R代替所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的某些但非全部所說(shuō)NO3配位體，所說(shuō)取代基R選自氫、氧、氧代硝酸鹽、羥基、芳香劑、烷基、胺、甲硅烷基、醇鹽、β-二酮和它們的混合物。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中共反應(yīng)氣體與所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體一起使用，所說(shuō)共反應(yīng)氣體獨(dú)立于所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體引入。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中所說(shuō)共反應(yīng)氣體是還原劑、氧化劑或氮化劑。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中所說(shuō)還原劑選自氫、形成氣體和它們的組合。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中所說(shuō)氧化劑選自氧、臭氧、水、過(guò)氧化氫、氧化亞氮和它們的組合。
34.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中所說(shuō)氮化劑選自氨、聯(lián)氨、疊氮化氫、叔丁胺、異丙胺和它們的組合。
35.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中惰性氣體與所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體一起使用，所說(shuō)惰性氣體獨(dú)立于所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體引入。
36.一種利用原子層淀積在襯底上形成多組分或多層金屬氧化膜的方法，包括對(duì)所說(shuō)襯底進(jìn)行四種或更多不同氣體的交替脈沖輸入的程序，其中所說(shuō)氣體中的一種包括含金屬硝酸鹽的前體，所說(shuō)氣體中的另一氣體是惰性氣體，所說(shuō)氣體中再一氣體是氧化劑，所說(shuō)氣體中的還一種是含金屬非硝酸鹽的前體。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的分子式是M(NO3)x，其中M是選自Ti、Ga、Zr、Sn、Co、V、Pt、Pd、Fe、Ni、Mo、W、Ag、Au、Hf、Cr、Cu、Mn、La、Y、Al、Gd、Nd、Sm、Si、Nb、Ta和In中的一種金屬，x是M的化合價(jià)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中用取代基R代替所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的某些但非全部所說(shuō)NO3配位體，所說(shuō)取代基R選自氫、氧、氧代硝酸鹽、羥基、芳香劑、烷基、胺、甲硅烷基、醇鹽、β-二酮和它們的組合。
39.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中所說(shuō)氧化劑選自氧、臭氧、水、過(guò)氧化氫、氧化亞氮和它們的組合。
40.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中使用兩種或更多所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體。
41.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中所說(shuō)含金屬非硝酸鹽的前體選自烷基金屬、金屬醇鹽、金屬鹵化物、金屬β-二酮鹽、金屬氫化物、甲硅烷基金屬、金屬酰胺和它們的混合物及組合。
42.一種利用原子層淀積在襯底上形成多組分或多層金屬膜的方法，包括對(duì)所說(shuō)襯底進(jìn)行四種或更多不同氣體的交替脈沖輸入的程序，其中所說(shuō)氣體中的一種包括含金屬硝酸鹽的前體，所說(shuō)氣體中的另一氣體是惰性氣體，所說(shuō)氣體中再一氣體是還原劑，所說(shuō)氣體中的還一種是含金屬非硝酸鹽的前體。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的方法，其中所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的分子式是M(NO3)x，其中M是選自Ti、Ga、Zr、Sn、Co、V、Pt、Pd、Fe、Ni、Mo、W、Ag、Au、Hf、Cr、Cu、Mn、La、Y、Al、Gd、Nd、Sm、Si、Nb、Ta和In中的一種金屬，x是M的化合價(jià)。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的方法，其中用取代基R代替所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的某些但非全部所說(shuō)NO3配位體，所說(shuō)取代基R選自氫、氧、氧代硝酸鹽、羥基、芳香劑、烷基、胺、甲硅烷基、醇鹽、β-二酮和它們的組合。
45.根據(jù)權(quán)利要求42的方法，其中所說(shuō)還原劑選自氫、形成氣體和它們的組合。
46.根據(jù)權(quán)利要求42的方法，其中使用兩種或更多所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體。
47.根據(jù)權(quán)利要求42的方法，其中所說(shuō)含金屬非硝酸鹽的前體選自烷基金屬、金屬醇鹽、金屬鹵化物、金屬β-二酮鹽、金屬氫化物、甲硅烷基金屬、金屬酰胺和它們的混合物及組合。
48.一種利用原子層淀積在襯底上形成多組分或多層金屬氮化膜的方法，包括對(duì)所說(shuō)襯底進(jìn)行四種或更多不同氣體的交替脈沖輸入的程序，其中所說(shuō)氣體中的一種包括含金屬硝酸鹽的前體，所說(shuō)氣體中的另一氣體是惰性氣體，所說(shuō)氣體中再一氣體是氮化劑，所說(shuō)氣體中的還一種是含金屬非硝酸鹽的前體。
49.根據(jù)權(quán)利要求48的方法，其中所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的分子式是M(NO3)x，其中M是選自Ti、Ga、Zr、Sn、Co、V、Pt、Pd、Fe、Ni、Mo、W、Ag、Au、Hf、Cr、Cu、Mn、La、Y、Al、Gd、Nd、Sm、Si、Nb、Ta和In中的一種金屬，x是M的化合價(jià)。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中用取代基R代替所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體的某些但非全部所說(shuō)NO3配位體，所說(shuō)取代基R選自氫、氧、氧代硝酸鹽、羥基、芳香劑、烷基、胺、甲硅烷基、醇鹽、β-二酮和它們的組合。
51.根據(jù)權(quán)利要求48的方法，其中所說(shuō)氮化劑選自氨、聯(lián)氨、疊氮化氫、叔丁胺、異丙胺和它們的組合。
52.根據(jù)權(quán)利要求48的方法，其中使用兩種或更多所說(shuō)含金屬硝酸鹽的前體。
53.根據(jù)權(quán)利要求48的方法，其中所說(shuō)含金屬非硝酸鹽的前體選自烷基金屬、金屬醇鹽、金屬鹵化物、金屬β-二酮鹽、金屬氫化物、甲硅烷基金屬、金屬酰胺和它們的混合物及組合。
全文摘要
在原子層淀積工藝中使用含金屬硝酸鹽的前體,形成例如金屬、金屬氧化物和金屬氮化物等含金屬的膜,這些膜具有原子突變界面和優(yōu)異的均一性。
文檔編號(hào)H01L21/316GK1293265SQ0012599
公開(kāi)日2001年5月2日 申請(qǐng)日期2000年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月19日
發(fā)明者斯蒂芬·M·蓋茨, 德伯拉·A·紐梅爾 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司