[发明专利]通过循环沉积工艺在衬底上形成含过渡金属的膜的方法、向反应腔室供给过渡金属卤化物化合物的方法以及相关的气相沉积装置

权利要求书

1.一种通过循环沉积工艺在衬底上形成含过渡金属的膜的方法，所述方法包括：

使所述衬底与第一气相反应物接触，所述第一气相反应物包含过渡金属卤化物化合物，所述过渡金属卤化物化合物包含二齿含氮加合物配体；以及

使所述衬底与第二气相反应物接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述加合物配体包含两个氮原子，每个氮原子与至少一个碳原子键合。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述过渡金属卤化物化合物包含过渡金属氯化物。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述过渡金属氯化物化合物包含氯化钴、氯化镍或氯化铜中的至少之一。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述过渡金属氯化物化合物包含氯化钴(TMEDA)或氯化镍(TMPDA)中的至少之一。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二气相反应物包含氧前体，所述氧前体选自臭氧(O₃)、分子氧(O₂)、氧原子(O)、氧等离子体、氧自由基、氧激发物种、水(H₂O)和过氧化氢(H₂O₂)。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述含过渡金属的膜包含过渡金属氧化物。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述过渡金属氧化物基本上包含氧化钴(II)(CoO)。

9.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括使所述过渡金属氧化物与还原剂前体接触，从而形成元素过渡金属。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述还原剂前体包含合成气体(H₂+N₂)、氨气(NH₃)、肼(N₂H₄)、分子氢(H₂)、氢原子(H)、氢等离子体、氢自由基、氢激发物种、醇、醛、羧酸、硼烷或胺中的至少之一。

11.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括使所述衬底与第三气相反应物接触，所述第三气相反应物包含选自以下的还原剂前体：叔丁基肼(C₄H₁₂N₂)、氢气(H₂)、氢(H₂)等离子体、氨气(NH₃)、氨(NH₃)等离子体、肼(N₂H₄)、硅烷(SiH₄)、乙硅烷(Si₂H₆)、丙硅烷(Si₃H₈)、锗烷(GeH₄)、乙锗烷(Ge₂H₆)、硼烷(BH₃)和乙硼烷(B₂H₆)。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述含过渡金属的膜包含元素钴、元素镍或元素铜中的至少之一。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述循环沉积工艺包括原子层沉积工艺。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述循环沉积工艺包括循环化学气相沉积工艺。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述含过渡金属的膜包含元素过渡金属、过渡金属氮化物、过渡金属硅化物、过渡金属硫化物、过渡金属硒化物、过渡金属磷化物或过渡金属硼化物中的至少之一。