[发明专利]产生薄无机膜的方法

说明书

本发明属于在基材上产生薄无机膜的方法，特别是原子层沉积方法的领域。

随着当前小型化发展，例如在半导体行业中，对基材上的薄无机膜的需要增加，同时对这些膜的质量的要求变得更加严格。薄无机膜用于不同目的，例如阻挡层、晶种、衬垫、介电质、精细结构的分隔件或电接触件。已知数种产生薄无机膜的方法。其中一种为将成膜化合物由气态沉积在基材上。为了在中等温度下使金属或半金属原子变为气态，需要例如通过使金属或半金属与合适的配体络合来提供挥发性前体。在将络合金属或半金属沉积至基材上之后需要移除这些配体。

EP 2 256 121 A1公开包含与金属配位的多官能化吡咯基阴离子的挥发性第2族金属前体及其在原子层沉积中的用途。

本发明的一个目的为提供在经济上可行的条件下产生固体基材上的高质量和可再现性无机膜的方法。希望该方法可在包含金属的前体在使其与固体基材接触之前尽可能少地分解下进行。同时，希望提供其中前体在沉积于固体基材上之后容易分解的方法。还旨在提供一种使用可容易地改性且仍保持稳定的金属前体(以使前体的性能适应特定需要)的方法。

这些目的通过包括以下的方法实现：使通式(I)化合物变为气态或气溶胶状态和将通式(I)化合物由气态或气溶胶状态沉积至固体基材上，

L_n----M--X_m (1)

其中

R¹、R²、R³、R⁴彼此独立地为氢、烷基、芳基或SiA₃基团，其中A为烷基或芳基，且R¹、R²、R³、R⁴中的至少两个为SiA₃基团，

n为1至4的整数，

M为金属或半金属，

X为与M配位的配体，和

m为0至4的整数。

本发明进一步涉及通式(I)化合物，其中

R¹、R²、R³、R⁴彼此独立地为氢、烷基、芳基或SiA₃基团，其中A为烷基或芳基，且R¹、R²、R³、R⁴中的至少两个为SiA₃基团，

n为1至4的整数，

M为金属或半金属，

X为与M配位的配体，且

m为0至4的整数。

本发明进一步涉及通式(II)化合物

其中A为烷基或芳基，R²和R³彼此独立地为氢、烷基、芳基或SiA₃基团，其中A为烷基或芳基。

本发明进一步涉及通式(I)化合物在固体基材上的膜形成方法中的用途，其中

R¹、R²、R³、R⁴彼此独立地为氢、烷基、芳基或SiA₃基团，其中A为烷基或芳基，且R¹、R²、R³、R⁴中的至少两个为SiA₃基团，

n为1至4的整数，

M为金属或半金属，

X为与M配位的配体，和

m为0至4的整数。

本发明的优选实施方案可见于说明书和权利要求书中。不同实施方案的组合落入本发明的范围。

在根据本发明的方法中，使通式(I)化合物变为气态或气溶胶状态。R¹、R²、R³、R⁴彼此独立地为氢、烷基、芳基或SiA₃基团，其中A为烷基或芳基，且R¹、R²、R³、R⁴中的至少两个为SiA₃基团。