專利名稱：使用原子層沉積(ald)法在基底上形成含鈦層的方法
使用原子層沉積(ALD)法在基底上形成含鈦層的方法本發(fā)明涉及使用ALD(原子層沉積)法在基底上形成含鈦層的方法對下一代半導體器件的尺寸的新要求導致開發(fā)具有高介電常數的新材料。在CMOS 器件中需要高k電介質，以代替典型厚度為1納米的達到其物理極限的Si02。類似地，在用 于RAM用途的金屬-絕緣體-金屬構造中需要高k電介質。多種金屬組合物已經被認為既 滿足材料要求(k、漏電流、結晶溫度、電荷俘獲)又滿足集成要求(例如，界面上的熱穩(wěn)定 性或干蝕刻可行性)。鈦基氧化物屬于最有前途的候選材料，例如含Ti的混合氧化物膜、 TiO2, SrTiO3、(Ba, Sr) Ti03、Pb (Ti) O3、Ti (OiPr) 4、TiLnOx (Ln 選自鑭系元素和稀土元素)，更 通常TiM0x，M是選自第II族、第IIIa和IIIb族或過渡金屬的元素。此外，鉿、鋯和鈦金屬組合物也可以被考慮用于電極和/或Cu擴散勢壘用途，例如 用于 MIM 電極的 TiN, HfN, ZrN, HfSi, ZrSi, HfSiN, ZrSiN0氣相沉積是以合理生產量和可接受的純度沉積薄膜的主要工業(yè)方式。這些技術可 以是MOCVD (金屬-有機化學氣相沉積)或ALD (原子層沉積)。這些沉積法需要金屬_有 機或金屬_鹵化物前體。多種鉿、鋯和鈦金屬_有機化合物已經被視為能夠實現這種沉積 的前體。鹵化物，例如HfCl4JrCl4,常用作Hf或&前體并且已經廣為描述。Triyoso等人 [Journal of Applied Physics 97 (2005) 124107]、Kawahara 等人[Japanese Journal of Applied Physics 43 (2004) 4129]、Caymax 等人[Material Research Society symp proc Vol 765(2003)47]評測了 HfCl4用于通過ALD沉積HfO2。主要缺點是在沉積過程中生成一 些副產物，例如HCl或Cl2。這些化合物會造成表面/界面粗糙，這對最終性能有害。根據 氧源，其它可能的副產物可能是危險的。此外，在高k氧化物的情況下，Cl或F雜質對最終 電性能非常有害。例如，Kukli等人[Chem. Mater. 15(2003) 1722],和 Potter 等人[Chem. Vap. Dep. 11(2005) 159]已經評測 了 醇鹽，例如 Hf (OtBu) 4、Zr (OtBu)4, Hf(OtBu)2(Himp)2 禾口 Hf(mmp)4(mmp = 1-甲氧基-2-甲基_2_丙醇化物)。但是，如Potter等人所暗示，像烷 氧基配體(alkoxide ligand)的β -氫消除這樣的因素會阻止ALD自限。Hf(OtBu)4和 Hf (NEtMe)4之間的直接比較(Senzaki 等人[J. Vac. Sc. Techn. A 22(2004) 1175])表明后一 前體的氧化物膜中的雜質(C，H)含量低得多。已經廣泛研究了烷基氨化物前體(Hf(EMA) 4、Hf (DMA) 4、Hf(DEA)4)。Senzaki 等 人[J. Vac. Sc. Techn. A 22 (2004) 1175]、Kawahara 等人[JJAP 43(2004)4129]等研究了由 TEMAH通過ALD沉積Η 2。這些烷基氨化物適用于ALD和MOCVD法，并具有對分配而言有 意義的性質，因為它們在室溫下是液體(TDEAH和TEMAH)并具有充足的揮發(fā)性。此外，對于 有限熱預算法，它們能夠在低溫下進行自限ALD。第IV族烷基氨化物前體的缺點是它們有 限的熱穩(wěn)定性，特別是鋯化合物，因此，它們可能在分配過程中輕微分解，在沉積過程中產 生粒子，可能在深槽沉積法中帶來不均勻組成且它們不允許大的自限ALD溫度范圍，因此 降低工藝操作范圍。特別地，Zr (NEtMe)4可能在分配管道中分解，并在高于170°C (這是常 見的分配溫度)產生粒子。肚(服丨1104更加熱穩(wěn)定，但在高于300°C由于熱分解而不提供自限原子層沉積。
在WO 2007/055088中，Thenappan等人公開了胍合鉿和鋯的絡合物及其用于氣相 沉積的用途。例舉了 Hf (NEt2)2 [(NiPr-CNEt2)215但是，胍合鉿和鋯通常是揮發(fā)性非常有限 的固體。如W02007/055088熱重分析中例證的那樣，不能在沒有熱分解和之后粒子生成風 險的情況下獲得蒸氣相Hf (NEt2) 2 ((NiPr-CNEt2) 2。Lehn等人[CVD 12 (2006) 280]介紹了新型四(三甲基hydrazido)鋯和鉿 Zr (匪eWe2)4及其用于低溫CVD的用途。例舉的化合物具有可接受的揮發(fā)性(據報道，在 0. 06Torr、90°C升華)，但具有在室溫下是固體的缺點。Carta等人(Electrochem Soc Proceedings，260，2OO5-O9, 2OO5)介紹了作為鉿和 鋯烷基氨化物的替代物的新型&和Hf化合物雙(環(huán)戊二烯基)雙二甲基鉿、雙(環(huán)戊二 烯基)雙二甲基鋯。它們能夠實現具有最多400°C的ALD操作范圍的有效ALD和在最優(yōu)化 條件中用H2O作為共反應物獲得含少于0. 2% C的薄膜。但是，HfCp2Me2和^Cp2Me2在室溫 下都是固體。HfCp2Me2熔點為57. 5°C。這妨礙IC制造者以工業(yè)方式使用這些前體，即使用 離域容器填充，并帶來簡易化問題和工藝問題。Heys等人最近在W02006/131751A1中提出 了液態(tài)二環(huán)戊二烯基衍生物。但是，它們仍具有揮發(fā)性有限的缺點，也具有大的位阻，這可 能限制所實現的生長速率。Heys等人在W02006/131751A1中介紹了雙(環(huán)戊二烯基)雙(甲氧基)合鉿和鋯 類。但是，HfCp2 (OMe)2和HfCp2 (OMe)2的主要缺點是其為固體。它們具有熱不穩(wěn)定的缺點。 熱重分析顯示在310°C下氣化結束時20%殘留物。以工業(yè)方式使用時的第二缺點是它們的 固態(tài)。能在高縱橫比結構中以合理生產量沉積高度均勻和共形的薄膜的主要工業(yè)選擇 是如MOCVD (金屬-有機化學氣相沉積)或ALD (原子層沉積)之類的技術。但是，通過MOCVD沉積的薄膜需要高的熱預算，并通常遵循Volmer-Weber模型所 述的3D生長機制。薄膜通過簇成核生長，且這類技術也造成不足的階梯覆蓋。典型的 ALD 法(如 RITALA M. ，LESKELA M. ，Atomic LayerDeposition, Handbook of thin films materials中所述)涉及氣態(tài)反應物，其通過被惰性氣體吹掃隔開的脈沖引 導到基底上。在MOCVD中，同時噴射氣態(tài)反應物，并在ALD的同時通過熱自沉積反應；通過 與該基底上的表面基團反應，熱誘發(fā)配體損失。在一定溫度范圍內，該表面反應是自限的， 從而沉積高度均勻和共形的薄膜。前體必須足夠揮發(fā)和穩(wěn)定以便容易在不分解的情況下轉 移到反應室中。此外，它們必須與該表面的化學基團足夠反應性以確保合理的生長速率。但是，常見的第IV或V族(Ti、V、Nb、Ta)基金屬-有機前體不適合在不通過等離 子技術輔助的熱ALD法的情況下沉積。根據本發(fā)明，出乎意料地，據顯示，在對最初提出用于化學氣相沉積的分子應用原 子層沉積技術時，能夠獲得非常好的TiO2膜并解決上述不便。此外，在600°C通過MOCVD使用這類金屬-有機前體不適合沉積高度均勻的共形薄 膜。這類沉積造成過度碳污染，并在高縱橫比結構中造成差的階梯覆蓋。但是，根據現有技術狀況，就有意義的生長速率而言，MOCVD法是最佳解決方案，因 此從未實施其它方法。根據第一實施方案，本發(fā)明涉及在基底上形成含鈦層的方法，該方法至少包括下述步驟 a)提供蒸氣，其包含至少一種式Ti (Me5Cp) (OR)3(I)的前體化合物，其中R選自由 甲基、乙基、異丙基組成的組；或至少一種式Ti (R1Cp) (OR2)3(II)的前體化合物，其中R1選 自由H、甲基、乙基、異丙基組成的組，且R2獨立地選自由甲基、乙基、異丙基或叔丁基組成的 組；b)根據原子層沉積法，使所述包含所述至少一種式(I)或(II)的化合物的蒸氣與 基底反應，以在所述基底的至少一個表面上形成含鉭的絡合物層。此外，本發(fā)明的另一些實施方案是-本發(fā)明的方法進一步包括下述步驟c)步驟b)中形成的絡合物與選自另一金屬源、還原性反應物和/或氮化反應物和 /或氧化性反應物的試劑的反應。_在該方法中，在步驟a)中提供的蒸氣進一步包含一種或多種金屬(M’)_有機前 體，以制造含有鈦和M’的薄膜。M’獨立地選自第II、III-A、III-B族、硫(S)、過渡金屬、鑭 系元素或稀土金屬的任何其它元素。-該方法進一步包括提供至少一種反應氣體，其中所述至少一種反應氣體選自由 下述物質組成的組氫、硫化氫、硒化氫、碲化氫、一氧化碳、氨、有機胺、硅烷、二硅烷、高級 硅烷、甲硅烷基胺、乙硼烷、胼、甲基胼、氯硅烷和氯聚硅烷(chloropolysilane)、金屬烷基、 胂、膦、三烷基硼、氧、臭氧、水、過氧化氫、一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮、醇、包含這些物 質的片段的等離子體、及其組合，優(yōu)選臭氧或水。-在該方法中，式(I)或(II)的鈦前體選自由下述物質組成的組Ti (MeCp)(OEt)3；Ti (MeCp)(OiPr)3；Ti (MeCp) (OtBu)3；Ti (EtCp) (OEt)3；Ti (EtCp) (OiPr)3；Ti (EtCp) (OtBu)3；Ti (Cp) (OEt)3；Ti (Cp) (OiPr)3；Ti (Cp) (OtBu)3；Ti (Me5Cp) (OMe) 3 ；Ti (MeCp) (OMe) 3、Ti (MeCp) (OEt) 3、Ti (MeCp) (OiPr) 3、Ti (MeCp) (OtBu) 3、Ti (EtCp) (OMe) 3、 Ti (EtCp) (OEt) 3、 Ti (EtCp) (OiPr) 3、 Ti (EtCp) (OtBu) 3、 Ti (Cp) (OMe) 3、 Ti (Cp) (OEt) 3、Ti(Cp) (OiPr) 3> Ti (Cp) (OtBu)3 ；Ti (iPrCp) (OMe) 3、Ti (iPrCp) (OEt) 3、Ti (iPrCp) (OiPr) 3、Ti (iPrCp) (OtBu) 3，優(yōu)選 Ti (Me5Cp) (OMe)3O-在該方法中，基底溫度為25°C至600°C，優(yōu)選380°C至425°C，且其中含有該基底 的原子層沉積室具有0. 133Pa至133kPa、優(yōu)選低于27kPa的壓力。-該方法進一步包括用選自由氫、氮、氦、氬及其混合物組成的組的惰性氣體從該 基底上吹除包含所述至少一種式(I)的化合物的過量蒸氣的步驟。-制造半導體結構的方法，其包括本發(fā)明中規(guī)定的方法的步驟，其中該基底是半導 體基底。#用下述.通.式Ti (MeXp) (OR),所述伯金屬-有機前體作力材米射原沉積含I太fl莫的新 技術通過將載氣引入含有所述金屬源的被加熱的容器來實現所述鈦源的氣化。優(yōu)選 在能使所述金屬源達到充足蒸氣壓的溫度下將該容器加熱。所述載氣可選自Ar、He、H2、N2 或它們的混合物。所述鈦源可以在容器中與溶劑混合或與另一金屬源混合或與它們的混合 物混合。可以例如在25°C-300°C、優(yōu)選低于150°C的溫度將該容器加熱。本領域技術人員 認為，可以調節(jié)容器溫度以控制氣化的前體量。為了控制容器中的蒸發(fā)程度，可以改變容器中的壓力。通過降低容器中的壓力，可以提高鈦源的氣化程度?？梢岳缭?. 133Pa至 133kPa、優(yōu)選低于27kPa的范圍內改變該容器中的壓力。也可以以液態(tài)將所述鈦源送入氣化器，在此將其氣化?？梢詫⑺鼋饘僭磁c溶劑 混合?？梢詫⑺鲡佋磁c另一金屬源混合?？梢詫⑺鼋饘僭椿旌衔锱c溶劑或溶劑混合物 混合?？梢詫⑺鲡佋磁c穩(wěn)定劑混合。所述溶劑可以選自鏈烷，例如己烷、庚烷、辛烷，芳族 溶齊 ，例如苯、甲苯、1，3，5-三甲基苯、二甲苯，含硅溶劑，例如六甲基二硅氧烷、六甲基二硅 氮烷、四甲基硅烷，含硫溶劑，例如二甲亞砜，含氧溶劑，例如四氫呋喃、二氧雜環(huán)己烷。
然后將所述氣化的鈦源引入反應室，在此使其與基底表面接觸?？梢詫⒃摶准?熱至足夠的溫度，從而以充足的生長速率和所需物理態(tài)和組成獲得所需薄膜。典型溫度為 150°C至600°C。該溫度優(yōu)選低于或等于450°C?？梢酝ㄟ^等離子技術輔助該方法。使用等 離子技術能夠將前體蒸氣和/或用于形成自由基的反應物離子化，并由此改進所述氣化金 屬源的反應性和/或該方法中所用的其它氣態(tài)物質的反應性。本發(fā)明的方法是通過或不通過等離子技術輔助的在基底表面上沉積含鈦膜的方 法，其至少包括使基底表面暴露于下述通式(I)或(II)所述的鈦前體和選自還原性反應 物、氧化性反應物和/或氮化反應物的試劑，以在該表面上制造含鈦薄膜。試劑的實例可以 選自下述名單H2、N2H2,甲基胼、NH3、SiH4, Si2H6, Si3H8, TSA、Si2Cl6或任何氯硅烷或氯聚硅 烷、三甲基鋁、ZnEt2或任何金屬烷基、BH3、B2H6、PH3、AsH3、三甲基硼、三乙基硼、CO、單胺、二 胺、它們的混合物、或包含這些物質的片段的等離子體。氧化試劑的實例可以選自下述名 單02、O3> H2O, H2O2, NO、NO2, N2O, CH3OH或任何醇、它們的混合物、或包含這些物質的片段的 等離子體?；蛘撸趸镔|可以是含有金屬-氧鍵的金屬-有機化合物。由于可以使用較低溫度和產生較高品質的薄膜，因此本發(fā)明的沉積方法改進了已 知方法。此外，熱穩(wěn)定性提高該ALD法可以使用較高溫度。另一優(yōu)點在于，通過本發(fā)明方法，生長速率達到了良好水平0. 6埃/周期。在一個實施方案中，本發(fā)明方法包括將通式(I)或(II)所述的鈦-有機前體交替 地引入含試劑的反應室中。在取決于前體熱穩(wěn)定性和物理性質的溫度范圍內，所述鈦-有 機前體以自限方式與可不受限制地選擇的基底表面上存在的化學鍵反應。優(yōu)選地，從反應 室中除去未沉積的鈦-有機前體分子。引入的試劑也以自限方式反應。一旦基底表面上存在的所有絡合物已與試劑反應，就用吹掃氣體從反應室中除去 物質。該吹掃氣體可以例如選自N2、Ar、He、H2、它們的混合物。該吹掃氣體可額外含有不改 變該表面的化學反應性的其它氣體?；蛘?，可以通過真空實現吹掃。該方法可以按必要重復 許多次以達到所需膜厚度。該試劑選自還原性反應物、氮化反應物、氧化性反應物或它們的 混合物。試劑的實例可以選自下述名單H2、N2H2、甲基胼、NH3、SiH4, Si2H6, Si3H8, TSA、Si2Cl6 或任何氯硅烷或氯聚硅烷、三甲基鋁、ZnEt2或任何金屬烷基、BH3、B2H6、PH3、AsH3、三甲基硼、 三乙基硼、⑶、單胺、二胺、它們的混合物、或包含這些物質的片段的等離子體。氧化試劑的 實例可以選自下述名單02、O3> H2O, H2O2, NO、NO2, N2O, CH3OH或任何醇、它們的混合物、或包 含這些物質的片段的等離子體，優(yōu)選包含H2、NH3或02的等離子體?；蛘?，氧化物質可以是 含有金屬_氧鍵的金屬_有機化合物。在一個實施方案中，本發(fā)明的方法包括首先將通式(I)或(II)所述的鈦-有機前體交替地引入反應室，其次引入試劑或另一金屬源。這種另一金屬源獨立地選自第II、III-A、III-B族、硫(S)、過渡金屬、鑭系元素或稀土金屬中的任何其它元素。在取決于前體 熱穩(wěn)定性和物理性質的溫度范圍內，所述金屬-有機前體以自限方式與基底表面上存在的 化學鍵反應。優(yōu)選從反應室中除去未沉積的金屬-有機前體分子。引入的試劑也以自限方 式反應。在本發(fā)明的另一實施方案中，以液態(tài)將所述金屬源送入氣化器，在此將其氣化?？?以將所述金屬源與另一金屬源混合?？梢詫⑺鼋饘僭椿旌衔锱c溶劑或溶劑混合物混合。 可以將所述金屬源與穩(wěn)定劑混合。所述溶劑可以選自例如由辛烷、己烷、戊烷、四甲基硅烷 組成的組。將所述氣化的金屬源引入反應室，在此使其與基底接觸。該基底可以選自含Si、 Si02、SiN, SiON、W的薄膜和含其它金屬的薄膜?？梢詫⒃摶准訜嶂磷銐虻臏囟?，從而以 充足的生長速率和所需物理態(tài)和組成獲得所需薄膜。典型溫度為150°C至600°C。該溫度 優(yōu)選低于或等于450°C?？刂品磻抑械膲毫?，從而以充足的生長速率獲得所需含金屬的薄 膜。典型壓力為 Im Torr (133. I(T3Pa)至 IOOTorr (133. IO2Pa)或更高。在本發(fā)明的一個實施方案中，在反應室之前，將所述金屬源與反應物質混合。在該目標金屬基薄膜含有氧(例如金屬氧化物或金屬氧氮化物)的本發(fā)明的一 個實施方案中，所述反應物質包括下述氧源其選自但不限于氧(02)、氧自由基(例如0或 0H)、例如通過遠程等離子體生成的那些、臭氧(O3)、NO、N2O, NO2、水分(H2O)和H202。在該目標金屬基薄膜含有氮(例如金屬氮化物或金屬碳氮化物)的本發(fā)明的一個 實施方案中，所述反應物質包括下述氮源其選自但不限于氮(N2)、氨、胼和烷基衍生物、含 N 的基團(例如 N、NH、NH2)、NO、N2O, NO2、胺。在該目標金屬基薄膜含有碳(例如金屬碳化物或金屬碳氮化物)的本發(fā)明的一個 實施方案中，所述反應物質包括下述碳源其選自但不限于甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙 烯、叔丁烯、異丁烯、CCl4。在該目標金屬基薄膜含有硅(例如金屬硅化物、硅氮化物、硅酸鹽、硅_碳-氮 化物)的本發(fā)明的一個實施方案中，所述反應物質包括下述硅源其選自但不限于SiH4、 Si2H6, Si3H8, TriDMAS, BDMAS, BDEAS, TDEAS, TDMAS, TEMAS, (SiH3) 3N、(SiH3)20、三甲硅烷 基胺、二硅氧烷、三甲硅烷基胺、二硅烷、三硅烷、烷氧基硅烷SiHx(OR3)4_x、硅烷醇Si (OH) x (OR3) 4_x ；優(yōu)選 Si (OH) (OR3) 3 ；更優(yōu)選 Si (OH) (OtBu) 3、氨基硅烷 SiHx (NR3R4) 4_x (其中 χ 為 0 至 4 ；R3和R4獨立地為H或直鏈、支鏈或環(huán)狀的C1-C6碳鏈)；優(yōu)選TriDMAS SiH(We2) 3>BTBAS SiH2(NHtBu)2、BDEAS SiH2(NEt2)2及其混合物?；蛘?，該目標薄膜可以含有鍺。可以將上述 含Si的源換成含Ge的源。按順序將所述第一金屬源、可能的所述第二金屬源和反應物質引入反應室(原子 層沉積)中。反應器壓力在ImTorr (133. I(T3Pa)至IOOTorr (133. IO2Pa)的范圍內選擇。反 應器壓力優(yōu)選為1至IOTorr (1330Pa)。在金屬源脈沖和反應物質脈沖之間引入吹掃氣體。 該吹掃氣體可以選自由N2、Ar、He組成的組。該金屬源、吹掃氣體和反應物質脈沖持續(xù)時間 為0. 1至100秒。脈沖持續(xù)時間優(yōu)選為0. 5至10秒。在本發(fā)明的一個實施方案中，第二金屬源是鑭系元素和稀土金屬源(Sc、Y、 La、Ce、Pr、Nd、Gd...)源，并選自但不限于由下述物質組成的組稀土二酮配合物Ln (-0-C (R1) -C (R2) -C (R3) -O-) (_0_C (R4) -C (R5) -C (R6) _0_) (_0_C (R7) -C (R8) -C (R9) _0_)(其 中各Ri獨立地為H或直鏈、支鏈或環(huán)狀的C1-C6碳鏈)、環(huán)戊二烯基Ln (R1Cp) (R2Cp) (R3Cp) (其中各Ri獨立地為H或直鏈、支鏈或環(huán)狀的C1-C6碳鏈)、Ln (NR1R2) (NR3R4) (NR5R6)、及其 混合物。所述另一金屬源可以是鋁源并選自但不限于由下述物質組成的組三甲基鋁、二甲 基鋁氫化物、烷氧基鋁烷AlRix (OR’)3_x (其中χ為0至2 ；！ 1和R2獨立地為H或直鏈、支鏈或 環(huán)狀的C1-C6碳鏈)；優(yōu)選AlR1R2OR'，最優(yōu)選AlMe2 (OiPr)、酰氨基鋁烷AlRix (NR' R”) 3_x (其 中χ為0至2出1和R2獨立地為H或直鏈、支鏈或環(huán)狀的C1-C6碳鏈)和其混合物?；蛘?， 所述另一金屬源可以是鎢或鉬源。所述另一金屬源可以是鈦源，例如Ti (OR1)4或其它含醇 鹽的金屬源、M(NR1R2)4或含有這些物質的加合物。所述第二金屬源可以是二價金屬源(優(yōu) 選Sr、Ba、Mg、Ca和Zn)，選自但不限于金屬β - 二酮配合物、環(huán)戊二烯基或含有這些物質的 加合物。實施例五甲基環(huán)戊二烯基三甲氧基鈦Ti (Me5Cp) (OMe)3的合成
權利要求
在基底上形成含鈦層的方法，該方法至少包括下述步驟a)提供蒸氣，其包含至少一種式Ti(Me5Cp)(OR)3(I)的前體化合物，其中R選自由甲基、乙基、異丙基組成的組；或至少一種式Ti(R1Cp)(OR2)3(II)的前體化合物，其中R1選自由H、甲基、乙基、異丙基組成的組，且R2獨立地選自由甲基、乙基、異丙基或叔丁基組成的組；b)根據原子層沉積法，使所述包含所述至少一種式(I)或(II)的化合物的蒸氣與基底反應，以在所述基底的至少一個表面上形成含鉭的絡合物層。
2.權利要求1的方法，進一步包括下述步驟c)步驟b)中形成的絡合物與選自另一金屬源、還原性反應物和/或氮化反應物和/或 氧化性反應物的試劑的反應。
3.權利要求1或2的方法，其中各R彼此不同。
4.權利要求1至3之一的方法，其中在步驟a)中提供的蒸氣進一步包含一種或多種金 屬(M’)_有機前體，以制造含有鈦和M’的薄膜。
5.權利要求1至4之一的方法，進一步包括提供至少一種反應氣體，其中所述至少一種 反應氣體選自由下述物質組成的組氫、硫化氫、硒化氫、碲化氫、一氧化碳、氨、有機胺、硅 烷、二硅烷、高級硅烷、甲硅烷基胺、乙硼烷、胼、甲基胼、氯硅烷和氯聚硅烷、金屬烷基、胂、 膦、三烷基硼、氧、臭氧、水、過氧化氫、一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮、醇、包含這些物質 的片段的等離子體、及其組合，優(yōu)選臭氧或水。
6.權利要求1至5之一的方法，其中所述鈦前體選自由下述物質組成的組Ti (MeCp) (OEt)3；Ti (MeCp) (OiPr)3；Ti (MeCp) (OtBu)3；Ti (EtCp) (OEt)3；Ti (EtCp) (OiPr)3；Ti (EtCp) (OtBu)3；Ti (Cp) (OEt)3；Ti (Cp) (OiPr)3；Ti (Cp)(OtBu)3、Ti (Me5Cp) (OMe) 3、Ti (MeCp) (OMe) 3、Ti (MeCp) (OEt) 3、Ti (MeCp) (OiPr) 3、Ti (MeCp) (OtBu) 3、Ti (EtCp) (OMe) 3、 Ti (EtCp) (OEt) 3、 Ti (EtCp) (OiPr) 3、 Ti (EtCp) (OtBu) 3、 Ti (Cp) (OMe) 3、 Ti (Cp) (OEt) 3、Ti(Cp) (OiPr) 3> Ti (Cp) (OtBu) 3、Ti (iPrCp) (OMe) 3、Ti (iPrCp) (OEt) 3、Ti (iPrCp) (OiPr) 3> Ti(iPrCp)(OtBu)3。
7.權利要求1至6之一的方法，其中所述基底的溫度為25°C至600°C，優(yōu)選380°C至 425°C，且其中含有所述基底的原子層沉積室具有0. 133Pa至133kPa、優(yōu)選低于27kPa的壓 力。
8.權利要求1至7之一的方法，進一步包括下述步驟用選自由氫、氮、氦、氬及其混合 物組成的組的惰性氣體從所述基底上吹除包含所述至少一種式(I)的化合物的過量蒸氣。
9.制造半導體結構的方法，其包括權利要求1至8任一項中所述的方法的步驟，其中所 述基底是半導體基底。
全文摘要
在基底上形成含鈦層的方法，該方法至少包括下述步驟a)提供蒸氣，其包含至少一種式Ti(Me5Cp)(OR)3(I)的前體化合物，其中R選自由甲基、乙基、異丙基組成的組；或至少一種式Ti(R1Cp)(OR2)3(II)的前體化合物，其中R1選自由H、甲基、乙基、異丙基組成的組，且R2獨立地選自由甲基、乙基、異丙基或叔丁基組成的組；b)根據原子層沉積法，使所述包含所述至少一種式(I)或(II)的化合物的蒸氣與基底反應，以在所述基底的至少一個表面上形成含鉭的絡合物層。
文檔編號C07F17/00GK101959897SQ200980106573
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月13日 優(yōu)先權日2008年2月27日
發(fā)明者A·曹納, A·潘沙爾, C·拉紹, C·迪薩拉, J-M·吉拉爾, N·布拉斯科, S·伽蒂諾, Z·王 申請人:喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司