用于沉积含钼膜的双核钼前驱物的制作方法

本公开内容的实施方式涉及用于沉积含钼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空间和电子适应的膦配体的双核钼前驱物和使用所述钼前驱物的方法。

背景技术：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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膜应用有害。

5、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。然而，钼前驱物通常具有卤素、氧和羰基。卤素和氧污染可能影响装置性能，且因此需要额外的去除程序。羰基(co)与金属强烈结合，需要更高的热预算或使用额外的试剂来将羰基去除。此外，羰基还可再沉积并且破坏其他金属表面。对于温度敏感基板(例如，逻辑装置)，使用高温处理可能是不希望的。因此，本技术需要没有氧、卤素和羰基的钼前驱物，所述氧、卤素和羰基反应以形成钼金属和钼基膜。

技术实现思路

1、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，一种金属配位络合物包含双核钼和空间或电子适应的膦配体或该空间或电子适应的膦配体的衍生物，所述金属配位络合物实质上没有氧、卤素和羰基。

2、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，一种沉积膜的方法包含：将基板暴露于具有式(i)、式(ii)、式(iii)或式(iv)结构的双核钼配位络合物：

3、

4、其中mo-mo是双核钼，l和独立地是空间或电子适应的膦配体或该空间或电子适应的膦配体的衍生物，并且l1和l2中的一个或多个独立地是空间或电子适应的膦配体或该空间或电子适应的膦配体的衍生物，或羰基配体或该羰基配体的衍生物；并且将基板暴露于反应物以在基板上形成含钼膜。

5、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双核钼配位络合物前驱物、净化气体、反应物和净化气体。

技术特征：

1.一种金属配位络合物，包含双核钼和空间或电子适应的膦配体或所述空间或电子适应的膦配体的衍生物，所述金属配位络合物实质上没有氧、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)、式(ii)、式(iii)或式(iv)的结构：

3.如权利要求2所述的金属配位络合物，其中l独立地是或者独立地是并且r独立地是取代或未取代的c1-c10烷基。

4.如权利要求3所述的金属配位络合物，其中r独立地是选自me-、et-、ipr-、tbu-和取代基。

5.一种沉积膜的方法，所述方法包含：

6.如权利要求5所述的方法，其中l独立地是并且独立地是r独立地是取代或未取代的c1-c10烷基。

7.如权利要求6所述的方法，其中r独立地选自me-,et-,ipr-,tbu-和

8.如权利要求5所述的方法，其中所述方法是化学气相沉积或原子层沉积的一个或多个。

9.如权利要求5所述的方法，其中所述反应物在从100℃至<400℃的范围内的温度处与所述膜反应。

10.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的一个或多个。

11.如权利要求5所述的方法，其中所述含钼膜包含钼金属(元素钼)膜、氧化钼膜、碳化钼膜、硅化钼膜和氮化钼膜的一种或多种。

12.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双核钼配位络合物和所述反应物。

13.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双核钼配位络合物和所述反应物。

14.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双核钼配位络合物。

15.如权利要求14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个或多个。

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是约0.3至约100nm的含钼膜。

17.如权利要求15所述的方法，其中所述净化气体包含氮(n2)、氦(he)和氩(ar)的一个或多个。

18.一种沉积膜的方法，所述方法包含：

19.如权利要求18所述的方法，其中所述双核钼配体络合物具有式(i)、式(ii)、式(iii)或式(iv)的结构：

20.如权利要求19所述的方法，其中l独立地是独立地是并且r独立地是取代或未取代的c1-c10烷基。

技术总结
本发明描述了双核钼配位络合物。本发明描述了用于在基板上沉积含钼膜的方法。基板被暴露于双核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。

技术研发人员：安德里亚·列奥尼,保罗·梅尔曼,尼曼贾·多尔德维克,韩·荣·胡恩,杨玮盈
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16