【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体装置的制造方法。特别地，本专利技术的实施方案涉及在半导体加工中用于沉积含钼膜的前体
技术介绍
1、在集成电路(ic)制造中，沉积和蚀刻技术用于形成材料的图案，例如用于形成嵌入介电层中的金属线。一些图案化方案需要材料的保形沉积，其中沉积的层应沿衬底表面上的凸起和/或凹陷特征的轮廓延伸(follow)。原子层沉积(ald)通常是在衬底上形成保形膜的优选方法，因为ald依赖于一种或多种反应物(前体)对衬底表面的吸附，以及随后吸附层向所需材料的化学转化。因为ald使用发生在衬底表面上、时间上分开并且通常受吸附的反应物的量限制的顺序反应，所以该方法可以提供具有极佳阶梯覆盖率的薄保形层。
2、化学气相沉积(cvd)是广泛用于半导体加工中的另一沉积方法。在cvd中，该反应发生于处理室的容积中，且不受吸附至衬底上的反应物量所限制。因此，cvd沉积膜通常比ald沉积膜较不保形。cvd通常用于阶梯覆盖较不重要的应用中。
3、ald及cvd可采用等离子体以促进沉积前体的反应，因而形成所期望的膜。利用等离子体的方法已知为等离子体增强ald(peald)和等离子体增强cvd(pecvd)。未采用等离子体的方法称为热ald和热cvd。
4、尽管ald和cvd最常用于含硅膜的沉积，例如氧化硅、氮化硅和碳化硅的沉积，但这些方法也适用于某些金属的沉积，尤其是钨和钴。
5、这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的专利技术人的工作在其在此
技术介绍
部分以及在提交申请时不能确定为现
技术实现思路
1、提供了用于沉积含钼膜的方法，例如金属钼、氮化钼(monx)、碳化钼(mocx)、硼化钼(mobx)、硅化钼(mosix)及其组合，例如碳氮化钼(mocxny)、硼碳化钼(mobxcy)。还提供了用于沉积含钼膜的前体。
2、在一方面中，用于沉积含钼膜的前体包括钼、与钼形成键的至少一种卤素、以及至少一种有机配体，该至少一种有机配体包括选自由n、o及s所组成的群组中的元素，其与钼形成键，条件是该化合物不为同时含有酰亚胺基(imide)和胍基(guanidinate)有机配体的钼络合物。在一些实施方案中，该前体化合物为mo(x)m(l)n，其中每一x为卤素，其独立地选自由f、cl、br及i所组成的群组；每一l为有机配体，其包括选自由n、o及s所组成的群组中的元素，且其中m选自1-4，而n选自1-3。在一些实施方案中，一个或多个有机配体独立地选自由脒基(amidinates)、胺(amines)、酰胺根(amidates)、亚氨基吡咯烷基(iminopyrrolidinates)、二氮杂二烯(diazadienes)、β-亚氨基酰胺基(beta-iminoamides)、α-亚氨基烷氧基(alpha-imino alkoxides)、β-氨基烷氧基(beta-aminoalkoxides)、β-二酮亚胺基(beta-diketiminates)、β-酮亚胺基(beta-ketoiminates)、β-二酮基(beta-diketonates)、硫醚(thioethers)、硫醇基(thiolates)、二硫醇基(dithiolates)、二硫醇烯(dithiolenes)和吡唑特(pyrazolates)所组成的群组，其中每一者可经取代或未经取代。
3、在另一方面，用于沉积含钼膜的前体包括：钼、结合至钼的至少一个取代或未取代的1,4-二氮杂丁-1，3-二烯(dad)配体以及至少一个第二配体。在一些实施方案中的该dad配体选自由以下所组成的群组：中性dad(中性)、单阴离子dad(单阴离子(自由基阴离子))、以及双阴离子dad(双阴离子)。
4、其中每一r独立地选自由h、烷基、氟代烷基、烷基甲硅烷基、烷胺基和烷氧基取代基所组成的群组。该第二配体选自由阴离子配体和中性配体所组成的群组，前提条件是该化合物不包括co作为该唯一第二配体。在一些实施方案中，该前体化合物为mo(dad)m(l)n(x)p，其中每一l为该中性配体，每一x为该阴离子配体，m选自1-3，n选自0-4，且p选自0-4，其中n和p不同时为零。在一些实施方案中，每一中性配体l独立地选自由co、胺、膦、腈、异腈和硫醚所组成的群组，且每一阴离子配体x独立地选自由卤素、烷基、烯丙基(allyl)、环戊二烯基(cyclopentadienyl)、烷氧基(alkoxide)、酰胺基(amide)和酰亚胺基(imide)所组成的群组。
5、在另一方面，提供了用于沉积含钼膜的前体，其中该前体为mo2ln，其中每一l独立地为脒基(amidinate)或胍基(guanidinate)配体，n选自2-5，且其中该前体包括多个钼-钼键。在一些实施方案中，该脒基配体为：(脒基)，其中每一r独立地选自由h、烷基、氟代烷基、烷基甲硅烷基、烷胺基和烷氧基取代基所组成的群组。在一些实施方案中，该胍基配体为：(胍基)，其中每一r独立地选自由h、烷基、氟代烷基、烷基甲硅烷基、烷胺基和烷氧基取代基所组成的群组。
6、在另一方面，用于沉积含钼膜的前体是包括钼和结合至钼的至少一个α-亚氨基硫醇烯(α-iminothiolene)配体23的化合物，其中α-亚氨基硫醇烯23中的每一r独立地选自由h、烷基、氟代烷基、烷基甲硅烷基、烷胺基和烷氧基取代基所组成的群组。
7、在一些实施方案中，本文所提供的含钼前体具有200℃或更低的汽化温度。
8、在另一方面，提供了在半导体衬底上形成含钼层(例如钼金属、氮化钼、碳化钼、硼化钼或硅化钼)的方法，其中该方法包括：将本文所公开的含钼前体中的任一者引入容纳该半导体衬底的处理室中；以及使该含钼前体反应，以在该半导体衬底上形成含钼层。在一些实施方案中，用于沉积的前体如上所述。在一实施方案中，该含钼前体为mo2ln，其中每一l独立地选自由酰胺根(amidate)、脒基(amidinate)和胍基(guanidinate)配体所组成的群组，其中n选自2-5，且其中该含钼前体包括多个钼-钼键。
9、在一些实施方案中，提供了在半导体衬底上存在暴露金属层的情况下在介电层上选择性沉积含钼层的方法。该方法包括：(a)提供具有暴露金属层和暴露介电层的半导体衬底，其中该介电层包括暴露si-o-h键；(b)使该半导体衬底与含钼前体接触，该前体包括配体，其具有与钼形成键的去质子化氮；以及(c)使该含钼前体反应，以在该介电层上选择性形成该含钼层。
10、在一些实施方案中，提供在半导体衬底上存在暴露介电层的情况下在金属层上选择性沉积含钼层的方法。该方法包括：(a)提供具有暴露金属层和暴露介电层的半导体衬底；(b)使该半导体衬底与含钼前体接触，该前体包括钼以及与钼键合的自由基阴离子配体二硫醇烯(dithiolene)21与α-亚氨基硫醇烯(alpha-iminothiolene)23中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在半导体衬底上形成钼金属层的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中(b)包括使所述含钼前体与选自由氢(H2)、氨(NH3)、乙硼烷(B2H6)、水、H2S、硫醇、醇、胺、肼、硅烷(SiH4)和乙硅烷(Si2H6)所组成的群组中的至少一种反应物反应，以形成钼金属层。
3.根据权利要求2所述的方法，其中(b)包括在有或没有等离子体的情况下使所述含钼前体与氢气(H2)反应。
4.根据权利要求1所述的方法，其中(b)中的所述反应仅在所述衬底表面上进行。
5.根据权利要求1所述的方法，其中(b)中的所述反应在所述半导体衬底的表面上执行，且其中所述方法包括：将所述含钼前体吸附至所述衬底上，并在所述反应之前从所述处理室除去未吸附的含钼前体；使所吸附的所述含钼前体与选自由水、醇、H2S和硫醇所组成的群组中的反应物反应，且在所述反应之后，在有等离子体或无等离子体的情况下，用氢(H2)处理所述半导体衬底的所述表面，以形成所述钼金属层。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述前体为Mo(X)m(L)n，其中
<...【技术特征摘要】
1.一种在半导体衬底上形成钼金属层的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中(b)包括使所述含钼前体与选自由氢(h2)、氨(nh3)、乙硼烷(b2h6)、水、h2s、硫醇、醇、胺、肼、硅烷(sih4)和乙硅烷(si2h6)所组成的群组中的至少一种反应物反应，以形成钼金属层。
3.根据权利要求2所述的方法，其中(b)包括在有或没有等离子体的情况下使所述含钼前体与氢气(h2)反应。
4.根据权利要求1所述的方法，其中(b)中的所述反应仅在所述衬底表面上进行。
5.根据权利要求1所述的方法，其中(b)中的所述反应在所述半导体衬底的表面上执行，且其中所述方法包括：将所述含钼前体吸附至所述衬底上，并在所述反应之前从所述处理室除去未吸附的含钼前体；使所吸附的所述含钼前体与选自由水、醇、h2s和硫醇所组成的群组中的反应物反应，且在所述反应之后，在有等离子体或无等离子体的情况下，用氢(h2)处理所述半导体衬底的所述表面，以形成所述钼金属层。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述前体为mo(x)m(l)n，其中
7.一种在半导体衬底上形成钼金属层的方法，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述前体中，钼仅形成钼-硫键。
9.根据权利要求7所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：基莱·乔丹·布莱克内，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。