CN116724144A - 用于沉积钼膜的钼(iv)和钼(ⅲ)前驱物 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了钼(Ⅳ)和钼(Ⅲ)配位络合物。本发明描述了用于在基板上沉积含钼膜的方法。基板被暴露于钼前驱物和反应物以形成含钼膜(例如，元素钼、氧化钼、碳化钼、硅化钼、氮化钼)。所述暴露可以是顺序的或者同时的。
Description
技术领域
本公开内容的实施方式涉及用于沉积含钼薄膜的钼前驱物和方法。更特别地，本公开内容的实施方式针对含有吡唑(pyrazolo)、吡唑并基(pyrazolato)、胍基(guanidino)和亚氨基(iminato)群组的钼(Ⅳ)或钼(Ⅲ)络合物及其使用方法。
背景技术
半导体处理工业持续需求更大的生产产量，同时增加沉积在具有更大表面积的基板上的层的均匀性。这些相同的因素与新材料的结合还在每单位面积的基板上提供更高的电路集成度。随着电路集成度增加，对于关于层厚度的更大均匀性和工艺控制的需求上升。结果，已形成以成本效益好的的方式在基板上沉积层，同时保持对层特性的控制的各种技术。
化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition；CVD)是用于在基板上沉积层的最普遍的沉积工艺。CVD是一种通量相关(flux-dependent)的沉积技术，所述技术需要精确控制基板温度和引入处理腔室中的前驱物，以产生具有均匀厚度的所需层。随着基板尺寸增加，这些要求变得越来越关键，从而需要更复杂的腔室设计和气流技术来保持足够的均匀性。
展示优异阶梯覆盖的CVD的变体是循环沉积或原子层沉积(atomic layerdeposition；ALD)。循环沉积基于原子层外延(atomic layer epitaxy；ALE)并且采用化学吸附技术以连续循环的方式将前驱物分子传递到基板表面上。循环将基板表面暴露于第一前驱物、净化气体、第二前驱物和净化气体。第一前驱物和第二前驱物反应以在基板表面上形成作为膜的产物化合物。重复循环以形成层至所需厚度。
先进微电子装置日益复杂，对当前使用的沉积技术提出了严格的要求。不幸的是，具有稳健的热稳定性、高反应性和适合于发生膜生长的蒸气压力的必要性质的可用的可行化学前驱物的数量是有限的。此外，通常满足这些要求的前驱物仍然存在较差的长期稳定性，并导致薄膜含有浓度升高的污染物，诸如氧气、氮气和/或卤化物，这些污染物通常对靶材薄膜应用有害。
钼和钼基膜具备有吸引力的材料和导电性能。这些膜已经被提出并测试用于半导体和微电子装置的前端到后端部件的应用。处理钼前驱物通常涉及使用基于卤素和羰基的取代基。这些配体以降低反应性、提高工艺温度为代价提供了足够的稳定性。其他钼前驱物包括阴离子氮配体，这可能导致氮化物杂质的形成。因此，本技术需要不含卤素和羰基的钼前驱物，所述卤素和羰基反应以形成钼金属和钼基膜。
发明内容
本公开内容的一个或多个实施方式针对金属配位络合物。在一个或多个实施方式中，金属配位络合物包含钼(Ⅳ)或钼(Ⅲ)，所述金属配位络合物实质上不含卤素和羰基。
本公开内容的一个或多个实施方式针对一种沉积膜的方法。在一个或多个实施方式中，一种沉积膜的方法保护：将基板暴露于钼(Ⅳ)前驱物或钼(Ⅲ)前驱物；和将基板暴露于反应物以在基板上形成含钼膜。
本公开内容的进一步实施方式针对沉积膜的方法。在一个或多个实施方式中，一种沉积膜的方法包含：在工艺循环中形成含钼膜，所述工艺循环包含将基板顺序暴露于钼(Ⅳ)前驱物或钼(Ⅲ)前驱物、净化气体、反应物和净化气体。
附图说明
因此以其中可详细理解本公开内容的上述特征结构的方式，可参考实施方式获得上文简要概述的本公开内容的更具体描述，所述实施方式中的一些实施方式在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出本公开内容的典型实施方式并且因此不视为限制本公开内容的范围，因为本公开内容可允许其他同等有效的实施方式。
图1示出根据本公开内容的一个或多个实施方式的方法的工艺流程图。
具体实施方式
在描述本发明的若干示例性实施方式之前，应将理解，本发明不限于在以下描述中阐述的构造或工艺步骤的细节。本发明能够具有其他实施方式并且能够以各种方式被实践或执行。
本公开内容的实施方式提供用于沉积含钼膜的前驱物和工艺。一个或多个实施方式的这些金属配位络合物实质上不含卤素和羰基。吡唑/吡唑并基或胍基/亚氨基配体与钼(Ⅳ)或钼(Ⅲ)原子的络合形成热稳定的18电子络合物。配体之间的氢键在ALD和CVD条件下提供了额外的稳定性。各种实施方式的工艺使用气相沉积技术，诸如原子层沉积(ALD)或化学气相沉积(CVD)来提供钼膜。一个或多个实施方式的钼前驱物是挥发性的且热稳定的，因此适合于气相沉积。
如本文所用，术语“实质上不含”是指在含钼膜中，以原子计存在小于约5％，包括小于约4％、小于约3％、小于约2％、小于约1％和小于约0.5％的卤素。在一些实施方式中，含钼膜实质上不含羰基，并且在含钼膜中存在以原子计的小于约5％，包括小于约4％、小于约3％、小于约2％、小于约1％和小于约0.5％的羰基。
如本文所使用的“基板”是指在制造过程中上面进行膜处理的任何基板或基板上形成的材料表面。例如，取决于应用，在上面可进行处理的基板表面包括诸如硅、氧化硅、应变硅、绝缘体上硅(silicon on insulator；SOI)、碳掺杂的氧化硅、非晶硅、掺杂硅、锗、砷化镓、玻璃、蓝宝石的材料，和诸如金属、金属氮化物、金属合金的任何其他材料，和其他导电材料。基板包括但不限于半导体晶片。基板可暴露于预处理工艺，以抛光、蚀刻、还原、氧化、羟基化、退火和/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上进行的膜处理之外，在本发明中，所公开的任何膜处理步骤也可以在如下文更详细公开的基板上形成的下面层(underlayer)上进行，并且术语“基板表面”旨在包括如上下文所示的下面层。因此，例如，当膜/层或部分膜/层已经沉积到基板表面上时，新沉积的膜/层的暴露表面成为基板表面。
根据一个或多个实施方式，所述方法使用原子层沉积(atomic layerdeposition；ALD)工艺。在所述实施方式中，基板表面顺序地或实质上顺序地暴露于前驱物(或反应气体)。如本文在整个说明书中所使用的，“实质上顺序地”是指前驱物暴露的大部分持续时间与共试剂的暴露不重叠，尽管可能存在一些重叠。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用，术语“前驱物”、“反应物”、“反应气体”和类似术语可互换使用，是指可与基材表面反应的任何气体物种。
如本文使用的“原子层沉积”或“循环沉积”是指连续暴露两种或更多种反应化合物以在基板表面上沉积一材料层。如本说明书和额外权利要求书中所使用，术语“反应化合物”、“反应气体”、“反应物种”、“前驱物”、“处理气体”及类似术语可互换使用以意指具有一物种的物质，所述物种在表面反应(例如，化学吸附、氧化、还原)中能够与基板表面或基板表面上的材料反应。基板或基板的一部分顺序暴露于引入处理腔室的反应区域的两种或更多种反应化合物。在时域ALD工艺中，暴露于每种反应化合物是通过时间延迟分离以允许每种化合物附着在基板表面上和/或在该基板表面上反应。在空间ALD工艺中，基板表面或基板表面上的材料的不同部分被同时地暴露于两种或更多种反应化合物，以便基板上的任何给定点实质上不同时暴露于多于一种反应化合物。如本说明书和额外权利要求书中所使用，如由本领域技术人员所理解，在此方面使用的术语“实质上”意指存在一小部分的基板可能由于扩散同时暴露于多种反应气体的可能性，并且同时暴露是不希望的。
在时域ALD工艺的一个方面中，第一反应气体(即，第一前驱物或化合物A)被脉冲至反应区域中，然后进行第一时间延迟。下一步，第二前驱物或化合物B被脉冲至反应区域中，然后进行第二延迟。在每一时间延迟期间，诸如氩气的净化气体被引入处理腔室中以净化反应区域或以其他方式从反应区域去除任何剩余反应化合物或副产物。或者，净化气体可在整个沉积工艺期间连续流动，以便仅净化气体在反应化合物的脉冲之间的时间延迟期间流动。或者，反应化合物可被脉冲化，直到在基板表面上形成所需的膜或膜厚度。在任一种情况下，脉冲化化合物A、净化气体、化合物B和净化气体的ALD工艺都是一个循环。循环可以化合物A或化合物B的任一种开始并且继续循环的相应顺序，直到实现具有所需厚度的膜为止。
在空间ALD工艺的一方面中，第一反应气体和第二反应气体(例如，氢自由基)被同时输送至反应区域中，但由惰性气幕(curtain)和/或真空幕分离。基板相对于气体输送装置移动，以便基板上的给定点暴露于第一反应气体和第二反应气体。
在不受理论约束的情况下，认为钼(Mo)前驱物结构中卤素、羰基和在某些情况下氧的存在可能会带来挑战，因为卤素和氧污染可能会影响装置性能，且因此需要额外的去除程序。羰基(CO)与金属结合强烈，需要更高的热预算或使用额外的试剂来将羰基去除。羰基(CO)可重新沉积并破坏其他金属表面。
钼(Mo)可通过原子层沉积或化学气相沉积生长，用于许多应用。本公开内容的一个或多个实施方式有利地提供用于原子层沉积或化学气相沉积以形成含钼膜的工艺。如本说明书和额外权利要求书中所使用，术语“含钼膜”是指包含钼原子并且具有大于或等于约1原子％钼、大于或等于约2原子％钼、大于或等于约3原子％钼、大于或等于约4原子％钼、大于或等于约5原子％钼、大于或等于约10原子％钼、大于或等于约15原子％钼、大于或等于约20原子％钼、大于或等于约25原子％钼、大于或等于约30原子％钼、大于或等于约35原子％钼、大于或等于约40原子％钼、大于或等于约45原子％钼、大于或等于约50原子％钼，或大于或等于约60原子％钼的膜。在一些实施方式中，含钼膜包含钼金属(元素钼)、氧化钼(MoO2,MoO3)、碳化钼(MoC,Mo2C)、硅化钼(MoSi2)或氮化钼(M02N)中的一种或多种。本领域技术人员将认识到，使用如MoSix分子式并不意味着元素之间的特定化学计量关系，而仅意味着膜的主要成分的同一性。例如，MoSix是指其主要成分包括钼和硅原子的膜。在一些实施方式中，指定膜的主要组成(即，指定原子的原子百分比之和)以原子计大于或等于膜的约95％、98％、99％或99.5％。
参看图1，本公开内容的一个或多个实施方式针对一种沉积膜的方法。图1中所示的方法代表原子层沉积(ALD)工艺，其中基板或基板表面以防止或最小化反应气体的气相反应的方式顺序暴露于反应气体。在一些实施方式中，所述方法包含化学气相沉积(CVD)工艺，其中反应气体在处理腔室中混合以允许反应气体的气相反应和薄膜的沉积。
在一些实施方式中，方法100包括预处理操作105。预处理可以是本领域技术人员已知的任何适当预处理。适当的预处理包括但不限于预热、清洁、浸泡、去除天然氧化物或沉积粘合层(例如氮化钛(TIN))。在一个或多个实施方式中，在操作105处沉积粘合层(诸如氮化钛)。
在沉积110处，执行工艺以在基板(或基板表面)上沉积含钼膜。沉积工艺可包括在基板上形成膜的一个或多个操作。在操作112中，将基板(或基板表面)暴露于钼前驱物以在基板(或基板表面)上沉积膜。钼前驱物可以是任何适当的含钼化合物，所述化合物可与基板表面反应(即吸附或化学吸附到基板表面上)以在基板表面上留下含钼物种。
目前用于金属膜ALD的钼前驱物使用基于卤素和羰基的取代基，其以降低反应性和提高工艺温度为代价提供足够的稳定性。其他钼前驱物包括阴离子氮配体，这可能导致氮化物杂质的形成。因此，一个或多个实施方式使用吡唑/吡唑并基或胍基/亚氨基配体来形成热稳定的18电子络合物。配体之间的氢键提供了额外的稳定性。这种组合提供了具有提高的热稳定性同时保持高挥发性的钼前驱物。
在一个或多个实施方式中，钼前驱物，特别地钼(Ⅳ)前驱物或钼(Ⅲ)前驱物，具有式(I)的结构：
其中L独立地选自由吡唑、吡唑并、胍基和亚氨基组成的群组。
在不受理论约束的情况下，认为吡唑和胍的配体类仅包含氮和碳原子，这与含氧的钼前驱物相比可允许更容易地还原钼中心。此外，使用不同的烷基(R＝iPr,tBu,-CH2tBu)可增加目标物种的挥发性。
除非另有说明，否则如本文单独或作为另一群组的一部分使用的术语“低级烷基”、“烷基”或“烷(alk)”包括直链和支链烃，在正链中含有1至20个碳原子或1至10个碳原子，诸如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、异丁基、戊基、己基、异己基、庚基、4，4-二甲基戊基、辛基、2,2,4-三甲基戊基，壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和它们的各种支链异构体等。这些基团可任选地包括至多1至4个取代基。烷基可以是取代的或未取代的。
在特定实施方式中，L独立地选自由组成的群组，并且R是未取代或取代的C1-C10烷基。在一个或多个实施方式中，R可以独立地选自iPr-、tBu-和/>取代基。
在一个或多个实施方式中，金属配位络合物包括式(I)的结构。式(I)的结构可选自以下各项组成的群组：
如本文所使用，“基板表面”是指上面可形成层的任何基板表面。基板表面可具有在其中形成的一个或多个特征结构、在上面形成的一个或多个层及上述各项的组合。基板(或基板表面)可在沉积含钼层之前进行预处理，例如通过抛光、蚀刻、还原、氧化、卤化、羟基化、退火、烘烤或类似工艺。
基板可以是能够在上面沉积材料的任何基板，诸如硅基板、Ⅲ-Ⅴ族化合物基板、硅锗(SiGe)基板、外延基板、绝缘体上硅(SOI)基板、显示基板(诸如液晶显示器(liquidcrystal display；LCD)、等离子体显示器、电致发光(electro luminescence；EL)灯显示器)、太阳能电池阵列、太阳能电池板、发光二极管(light emitting diode；LED)基板、半导体晶片和类似基板。在一些实施方式中，一个或多个额外层可设置在基板上，使得含钼层可以至少部分地形成在基板上。例如，在一些实施方式中，包含金属、氮化物、氧化物或类似物质或它们的组合的层可设置在基板上，并且可具有在所述一个或多个层上形成的含钼层。
在操作114处，任选地净化处理腔室以去除未反应的钼前驱物、反应产物和副产物。如以这种方式所使用，术语“处理腔室”还包括处理腔室的基板表面附近的部分，而不包含处理腔室的整个内部空间。例如，在空间分离的处理腔室的扇区中，通过任何合适的技术净化处理腔室的与基板表面相邻的部分的钼前驱物，所述技术包括但不限于，将基板移动通过气幕到达处理腔室的不包含或实质上不包含钼前驱物的部分或扇区。在一个或多个实施方式中，净化处理腔室包括施加真空。在一个或多个实施方式中，净化处理腔室包含在基板上方流动净化气体。在一些实施方式中，处理腔室的所述部分是指处理腔室内的微体积或小体积处理站。提及基板表面的术语“相邻”，是指基板表面旁边的物理空间可为发生表面反应(例如前驱物吸附)提供足够的空间。在一个或多个实施方式中，净化气体是选自氮(N2)、氦(He)和氩(Ar)中的一种或多种。
在操作116处，基板(或基板表面)被暴露于反应物以在基板上形成钼膜中的一个或多个。反应物可与基板表面上的含钼物种反应以形成含钼膜。在一些实施方式中，反应物包含还原剂。在一个或多个实施方式中，还原剂可包含本领域技术人员已知的任何还原剂。在其他实施方式中，反应物包含氧化剂。在一个或多个实施方式中，氧化剂可包含本领域技术人员已知的任何氧化剂。在进一步的实施方式中，反应物包含氧化剂和还原剂中的一种或多种。
在具体实施方式中，反应物选自1,1-二甲基肼(DMH)、烷基胺、肼、烷基肼、氢(H2)、氨(NH3)、醇类、水(H2O)、氧(O2)、臭氧(O3)、一氧化二氮(N2O)、二氧化氮(NO2)、过氧化物和它们的等离子体中的一种或多种。在一些实施方式中，烷基胺选自叔丁胺(tBuNH2)、异丙胺(iPrNH2)，乙胺(CH3CH2NH2)和二乙胺((CH3CH2)2NH)或丁胺(BuNH2)中的一种或多种。在一些实施方式中，反应物包含一种或多种式为R'NH2、R'2NH、R'3N、R'2SiNH2、(R'3Si)2NH、(R'3Si)3N的化合物；其中每个R’独立地为H或具有1至12个碳原子的烷基。在一些实施方式中，烷基胺大体上由叔丁胺(tBuNH2)、异丙胺(iPrNH2)、乙胺(CH3CH2NH2)、二乙胺((CH3CH2)2NH)、丁胺(BuNH2)中的一种或多种组成。
在操作118处，处理腔室在暴露于反应物之后视情况地被净化。操作118中的处理腔室净化可以是与操作114中的净化相同的工艺或不同的工艺。净化处理腔室、处理腔室的一部分、基板表面附近的区域等，从基板表面附近区域去除未反应的反应物、反应产物和副产物。
在决策120处，考虑沉积膜的厚度或钼前驱物和反应物的循环次数。如果沉积的膜已达到预定厚度或者已执行了预定数量的工艺循环，则方法100移动到可选的后处理操作130。如果沉积膜的厚度或工艺循环的次数尚未达到预定阈值，则方法100返回操作110，以在操作112中将基板表面再次暴露于钼前驱物并继续。
可选的后处理操作130可以是，例如，改变膜性质的工艺(例如，退火)或生长额外膜的进一步的膜沉积工艺(例如，额外的ALD或CVD工艺)。在一些实施方式中，可选的后处理操作130可以是改变沉积膜性质的工艺。在一些实施方式中，可选的后处理操作130包含对沉积的膜进行退火。在一些实施方式中，退火在约300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃或1000℃的范围内的温度下进行。一些实施方式的退火环境包括惰性气体(例如，分子氮(N2)、氩(Ar))或还原气体(例如分子氢(H2)或氨气(NH3))中的一种或多种或氧化剂，诸如但不限于氧(O2)、臭氧(O3)或过氧化物。退火可进行任何适当长度的时间。在一些实施方式中，将膜退火约15秒至约90分钟的范围内，或约1分钟至约60分钟的范围内的预定时间。在一些实施方式中，对沉积态膜进行退火增加了膜的密度、降低了电阻率和/或增加了膜纯度。
方法100可以在任何合适的温度下进行，这取决于例如钼前驱物、反应物或装置的热预算。在一个或多个实施方式中，对于诸如逻辑装置之类的温度敏感基板，使用高温处理可能是不希望的。在一些实施方式中，暴露于钼前驱物(操作112)和反应物(操作116)在相同的温度下发生。在一些实施方式中，将基板维持在约20℃至约400℃，或约50℃至约650℃的范围内的温度。
在一些实施方式中，暴露于钼前驱物(操作112)发生在与暴露于反应物(操作116)不同的温度下。在一些实施方式中，为了暴露于钼前驱物，将基板保持在约20℃至约400℃，或约50℃至大约650℃的范围内的第一温度下；并且为了暴露于反应物，将基板保持在约20℃至约400℃，或约50℃至约650℃范围内的第二温度下。
在图1所示的实施方式中，在沉积操作110处，基板(或基板表面)顺序地暴露于钼前驱物和反应物。在另一未示出的实施方式中，基板(或基板表面)在CVD反应中同时暴露于钼前驱物和反应物。在CVD反应中，基板(或基板表面)可被暴露于钼前驱物和反应物的气体混合物中，以沉积具有预定厚度的含钼膜。在CVD反应中，含钼膜可在一次对混合反应气体的暴露中沉积，或者在可多次对混合反应气体的暴露并在多次暴露之间进行净化。
在一些实施方式中，所形成的含钼膜包含元素钼。换句话说，在一些实施方式中，含钼膜包括包含钼的金属膜。在一些实施方式中，金属膜基本上由钼组成。如以此方式所使用，术语“基本上由钼组成”是指含钼膜以原子计大于或等于约80％、85％、90％、95％、98％、99％或99.5％的钼。含钼膜的组成的测量是指膜的主体部分(bulk portion)，不包括其中可能发生元素从相邻膜扩散的界面区域。
在其它实施方式中，含钼膜包含氧含量以原子计大于或等于约5％、7.5％、10％、12.5或15％的氧化钼(MoOx)。在一些实施方式中，含钼膜包含以原子计在约2％至约30％的范围内，或在约3％至约25％的范围内或在约4％至约20％的范围内的氧含量。
在其它实施方式中，含钼膜包含碳含量以原子计大于或等于约5％、7.5％、10％、12.5或15％的碳化钼(MoCx)。在一些实施方式中，含钼膜包含以原子计在约2％至约30％的范围内，或在约3％至约25％的范围内，或在约4％至约20％的范围内的碳含量。
沉积操作110可被重复以形成具有预定厚度的氧化钼膜、碳化钼膜、硅化钼膜和氮化钼膜中的一个或多个。在一些实施方式中，沉积操作110被重复以提供厚度在约0.3nm至约100nm范围内，或在约至约/>范围内的氧化钼膜、碳化钼膜、硅化钼膜和氮化钼膜中的一种或多种。
本公开内容的一个或多个实施方式针对沉积具有高深宽比特征结构的含钼膜的方法。高深宽比特征结构是具有大于或等于约10、20或50或更大的高度:宽度比的沟槽、通孔或柱。在一些实施方式中，含钼膜共形地沉积在高深宽比特征结构上。如以这种方式使用时，保形膜具有在特征结构顶部附近的在特征结构底部厚度的约80至120％的范围内的厚度。
本公开内容的一些实施方式针对用于特征结构的自下而上间隙填充的方法。自下而上间隙填充工艺从底部填充特征结构，而保形工艺从底部和侧面填充特征结构。在一些实施方式中，所述特征在底部具有第一材料(例如氮化物)，并且在侧壁具有第二材料(例如氧化物)。含钼膜相对于第二材料选择性地沉积在第一材料上，以便钼膜以自下而上的方式填充特征结构。
根据一个或多个实施方式，基板在形成层之前和/或之后经历处理。此处理可在相同腔室或在一个或多个单独的处理腔室中进行。在一些实施方式中，基板从第一腔室移动至单独的第二腔室以进行进一步处理。基板可直接从第一腔室移动至单独的处理腔室，或基板可从第一腔室移动至一个或多个传送腔室，且随后移动至单独的处理腔室。因此，处理装置可包含与传送站连通的多个腔室。此种装置可被称为“群集工具”或“群集***”等等。
通常，群集工具是包含多个腔室的模块化***，所述多个腔室执行各种功能，所述功能包括基板中心定位和定向、脱气、退火、沉积和/或蚀刻。根据一个或多个实施方式，群集工具包括至少第一腔室和中央传送腔室。中央传送腔室可容纳机器人，所述机器人可在处理腔室和负载锁定腔室之间(between)或之中(among)往返移动基板。传送腔室典型地保持在真空条件下并且提供一中间平台，所述中间平台用于将基板从一个腔室到另一个腔室和/或到位于群集工具前端的负载锁定腔室往返移动。可适用于本公开内容的两个众所周知的群集工具是均可从加利福尼亚州圣克拉拉的应用材料公司(Applied Materials,Inc.,of Santa Clara,Calif.)获得的和/>然而，为了执行如本文所述的工艺的特定步骤的目的，腔室的精确布置和组合可改变。可使用的其他处理腔室包括但不限于周期性层沉积(cyclical layer deposition；CLD)、原子层沉积(ALD)、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、蚀刻、预清洁、热处理(诸如RTP)、等离子体氮化、脱气、定向、羟基化和其他基板工艺。通过在群集工具上的腔室中进行工艺，可避免在沉积后续膜之前在未氧化的情况下的大气杂质对基板的表面污染。
根据一个或多个实施方式，基板连续地在真空或“负载锁定”条件下，并且当基板从一个腔室移动到下一个腔室时不暴露于周围空气。传送腔室因此在真空下并且在真空压力下被“抽气”。惰性气体可存在于处理腔室或传送腔室中。在一些实施方式中，惰性气体被用作净化气体以去除一些或所有反应物(例如，反应物)。根据一个或多个实施方式，净化气体被注入在沉积腔室的出口以防止多种反应物(例如，一种反应物)从沉积腔室移动至传送腔室和/或至另外的处理腔室。因此，惰性气体的流动在腔室出口形成幕。
基板可在单个基板沉积腔室中处理，其中在处理另一基板之前，单个基板被装载、处理和卸载。类似于输送机***，基板也可以连续地方式处理，其中多个基板被各个地装载至腔室的第一部分中，移动穿过腔室并且从腔室的第二部分卸载。腔室和相关联输送机***的形状可形成直线路径或弯曲路径。另外地，处理腔室可以是圆盘传送带，其中多个基板围绕中心轴移动并且在整个圆盘传送路径中暴露于沉积、蚀刻、退火、清洁等工艺。
在处理期间，可加热或冷却基板。此加热或冷却可通过任何适当的方式来实现，包括但不限于改变基板支撑件的温度并且将加热或冷却的气体流动至基板表面。在一些实施方式中，基板支撑件包括加热器/冷却器，所述加热器/冷却器可被控制以传导地改变基板温度。在一个或多个实施方式中，所使用的气体(反应性气体或惰性气体)被加热或冷却以局部改变基板温度。在一些实施方式中，加热器/冷却器位于相邻于基板表面的腔室之内以传递地(convectively)改变基板温度。
基板在处理期间也可是静止的或旋转的。旋转基板可连续地或以不连续步骤(围绕基板轴线)旋转。例如，基板可在整个工艺期间旋转，或者基板可在暴露于不同反应或净化气体之间少量旋转。在处理期间旋转基板(连续地或分步骤地)可通过将例如气流几何形状中的局部变化的影响最小化来帮助产生更均匀的沉积或蚀刻。
现在参照以下实例来描述本公开内容。在描述本公开内容的若干实施方式之前，应将理解，本公开内容不限于在以下描述中阐述的结构或工艺步骤的细节。本公开内容能够具有其他实施方式并且能够以各种方式被实践或执行。
实例
实例1：混合的吡唑并吡唑钼(Ⅳ)络合物的制备
混合的吡唑并吡唑钼(Ⅳ)络合物是通过用4当量的相应的烷基取代的吡唑酸钾(potassium alkyl-substituted pyrazolate)和2当量的烷基取代吡唑处理MoCl4(THF)2来制备。将反应混合物搅拌整夜，然后在真空下去除所有挥发物。使用甲苯提取目标化合物，并且溶剂在真空下被去除以按良好至中等产率得到目标吡唑并吡唑基钼(Ⅳ)前驱物。
实例2：含钼薄膜的原子层沉积
通用程序：硅基板被放置在处理腔室中。在硅基板之上的氮(N2)气气氛中使钼前驱物流入处理腔室中，留下钼前驱物终止的表面。然后，将未反应的前驱物和副产物净化出腔室。接下来，将共反应物引入腔室中，所述共反应物与表面结合的钼物种反应。再次，将过量的共反应物和副产物从腔室中去除。基板上的所得材料是含钼的膜。
为了便于描述，可以在本文中使用空间相对术语，例如“在……之下(beneath)”、“在……下方(below)”、“下部(lower)”、“在……上方(above)”、“上部(upper)”等，以描述如图所示的一个元件或特征结构与另一元件或特征结构的关系。应当理解，空间相对术语旨在包括除了图中所示的定向之外的在使用或操作中的装置的不同定向。例如，如果附图中的装置被翻转，那么被描述为“在其他元素或特征结构……下方”或“在其他元素或特征结构……之下”的元素将被定向为“在其他元素或特征结构……上方”。因此，示例性术语“在……下方”可包括上方和下方的定向。装置可以其他方式定向(旋转90度或以其他定向)，并且在本文使用的空间相对描述符被相应地解释。
在描述本文所讨论的材料和方法的上下文中(特别是在以上权利要求书的上下文中)使用术语“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”以及类似的引用应被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。除非本文中另有说明，否则本文中对值的范围的叙述仅旨在用作单独提及落入所述范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独值被并入说明书中，就好像其在本文中被单独叙述一样。本文描述的所有方法都可以任何适当的顺序执行，除非本文另有指示或与上下文明显矛盾。使用本文提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“诸如”)仅旨在更好地阐明材料和方法，并且除非另有要求，否则不对范围构成限制。说明书中的任何语言都不应被解释为指示任何未要求保护的元件对于所公开的材料和方法的实践是必不可少的。
贯穿本说明书对“一个实施方式”、“某些实施方式”、“一个或多个实施方式”或“一实施方式”的引用意指结合所述实施方式描述的特定特征、结构、材料或特性被包括在本公开内容的至少一个实施方式中。因此，在贯穿本说明书的各个位置中出现的诸如“在一个或多个实施方式中”、“在某些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在一实施方式中”的短语不必指代本公开案的相同实施方式。在一个或多个实施方式中，特定特征结构、结构、材料或特性可以任何适当的方式组合。
尽管已参考特定实施方式描述了本文的公开内容，但应将理解，这些实施方式仅是本公开内容的原理和应用的说明。对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，可以对本公开内容的方法和装置进行各种修改和变化。因此，本公开内容意图包括在所附权利要求及其等同物的范围内的修改和变化。
Claims (20)
1.一种包含钼(Ⅳ)或钼(Ⅲ)的金属配位络合物，所述金属配位络合物实质上不含卤素和羰基。
2.如权利要求1所述的金属配位络合物，所述金属配位络合物具有式(I)的结构：
其中L独立地选自由吡唑、吡唑并、胍基和亚氨基组成的群组。
3.如权利要求2所述的金属配位络合物，其中L独立地选自由组成的群组，并且R是未取代或取代的C1-C10烷基。
4.如权利要求2所述的金属配位络合物，其中所述式(I)的结构选自由以下各项组成的群组：
5.一种沉积膜的方法，所述方法包含：
将基板暴露于钼(Ⅳ)前驱物或钼(Ⅲ)前驱物；和
将所述基板暴露于反应物以在所述基板上形成含钼膜。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述钼(Ⅳ)前驱物或钼(Ⅲ)前驱物具有式(I)的结构：
其中L独立地选自由吡唑、吡唑并、胍基和亚氨基组成的群组。
7.如权利要求6所述的方法，其中L独立地选自由组成的群组，并且R是未取代或取代的C1-C10烷基。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述式(I)的结构选自由以下各项组成的群组：
9.如权利要求5所述的方法，其中所述反应物包含氧化剂和还原剂中的一个或多个。
10.如权利要求5所述的方法，其中所述钼膜包含钼金属(元素钼)膜、氧化钼膜、碳化钼膜、硅化钼膜和氮化钼膜中的一种或多种。
11.如权利要求5所述的方法，其中所述基板被顺序地暴露于所述钼(Ⅳ)前驱物或所述钼(Ⅲ)前驱物和所述反应物。
12.如权利要求5所述的方法，其中所述基板被同时地暴露于所述钼(Ⅳ)前驱物或所述钼(Ⅲ)前驱物和所述反应物。
13.如权利要求5所述的方法，进一步包含在将所述基板暴露于所述反应物之前，净化所述基板的所述钼(IV)前驱物或所述钼(Ⅲ)前驱物。
14.如权利要求13所述的方法，其中净化包含在所述基板之上施加真空或流动净化气体中的一种或多种。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述净化气体包含氮(N2)、氦(He)和氩(Ar)中的一种或多种。
16.如权利要求5所述的方法，进一步包含重复所述方法以提供厚度为约0.3至约100nm的含钼膜。
17.一种沉积膜的方法，所述方法包含：
在工艺循环中形成含钼膜，所述工艺循环包含将基板顺序暴露于钼(Ⅳ)前驱物或钼(Ⅲ)前驱物、净化气体、反应物和净化气体。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述钼(Ⅳ)前驱物或钼(Ⅲ)前驱物具有式(I)的结构：
其中L独立地选自由吡唑、吡唑并、胍基和亚氨基组成的群组。
19.如权利要求18所述的方法，其中L独立地选自由
组成的群组，并且R是未取代或取代的C1-C10烷基。
20.如权利要求18所述的方法，其中式(I)的结构选自由以下各项组成的群组：
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