[发明专利]金属膜的高选择性沉积方法

权利要求书

1.金属的原子层沉积(ALD)的方法，该方法包括以下至少一个循环：

a)将衬底暴露于金属有机前体，该衬底包含的表面包含金属部分和绝缘体部分；

b)将金属有机前体沉积在衬底的金属部分的表面上，以在衬底的金属部分的表面上选择性地提供金属前体层；

c)将金属前体层暴露于共反应物；和

d)将共反应物沉积在金属前体层上，其中所述共反应物参与与金属前体层的配体交换。

2.根据权利要求1所述的方法，其中进行a)，b)，c)和d)的循环多于一次。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在a)，b)，c)和d)的两个循环之间进行定期退火。

4.根据权利要求3所述的方法，其中如果所述金属有机前体包括Co，则在约260℃下进行所述定期退火，或者如果金属有机前体包含Ru，在存在O₂的情况下在约250℃至约350℃下或在不存在O₂的情况下在约350℃至约400℃下进行所述定期退火。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中将所述衬底暴露于金属有机前体包含约1秒的脉冲时间。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中将所述衬底暴露于所述金属-有机前体的亚饱和给料量(＜0.7×饱和度)。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，还包括在步骤a)之后将过量的金属-有机前体吹扫约20秒至约60秒的时间段。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述共反应物是甲酸(HCOOH)或叔丁胺(TBA)或类似的有机羧酸或有机胺。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述金属有机前体是双(1，4-二叔丁基-1，3-二氮烯基)钴[Co(DAD)₂]。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中在约160℃至约200℃之间发生沉积。

11.根据权利要求10所述的方法，其中在约180℃下发生沉积。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述衬底包含的金属部分包含铜(Cu)或铂(Pt)或钴(Co)或钌(Ru)，并且在所述衬底的金属部分上的沉积相对于在包含SiO₂、SiN或SiCOH的衬底的绝缘部分上的沉积是选择性的。

13.根据权利要求12所述的方法，其中衬底的绝缘部分包含SiO₂。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中通过控制气相CVD来诱发所述配体交换。

15.金属的原子层沉积(ALD)的方法，该方法包括以下至少一个循环：

a)将衬底暴露于零氧化态的液态金属有机前体，所述衬底包含的表面包含金属部分和绝缘体部分；

b)将零氧化态的液态金属有机前体沉积在衬底的金属部分的上表面上，以在衬底的金属部分的上表面上选择性地提供金属前体层；

c)将金属前体层暴露于共反应物；和

d)将共反应物沉积在金属前体层上，

其中所述共反应物是甲酸(HCOOH)或叔丁胺(TBA)，或类似的有机羧酸或有机胺。

16.根据权利要求15所述的方法，其中进行a)，b)，c)和d)的循环多于一次。

17.根据权利要求15所述的方法，其中在a)，b)，c)和d)的两个循环之间进行定期退火。