[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，特别是原子层沉积法的领域。本发明涉及一种包括使通式(I)化合物变为气态或气溶胶状态并使气态或气溶胶状态的通式(I)化合物沉积在固体基材上的方法，其中M为Mn、Ni或Co，X为与M配位的配体，n为0、1或2，R¹、R²为烷基、链烯基、芳基或甲硅烷基，m为1、2或3，R³、R⁴和R⁵为烷基、链烯基、芳基、烷氧基或芳氧基，且p为1、2或3。

本发明属于在基材上产生薄无机膜的方法，特别是原子层沉积法的领域。

对基材上的薄无机膜的需求随着持续小型化，例如在半导体工业中持续小型化而增加，同时对该类膜的质量要求变得更严格。薄无机膜用于不同目的，例如阻挡层、介电质、导电特征、封盖或精细结构的分离。已知数种产生薄无机膜的方法。其中之一将气态成膜化合物沉积在基材上。为了使金属原子在中等温度下变为气态，必须例如通过金属与合适配体的络合来提供挥发性前体。在将络合的金属沉积至基材后，需要除去这些配体。

US 2014/0255606 A1公开了用于膜沉积的双(六甲基二甲硅烷基氨基)四氢呋喃钴。然而，该配合物在蒸发之后不够稳定，且不能得到具有足以用于某些应用的质量的膜。

Bryan等在Inorganic Chemistry，第52卷(2013)，第12152-12160页中公开了六甲基二甲硅烷基氨基三甲基膦基钴。然而，该化合物并未用于成膜方法。

本发明的目的为提供一种在经济可行的条件下用于在固体基材上产生具有高质量且再现性的含Mn、Ni和/或Co的膜的方法。希望该方法可在含Mn、Ni或Co的前体在其与固体基材接触前尽可能少分解下操作。同时希望提供使前体在沉积于固体基材后容易分解的方法。还旨在提供一种使用含Mn、Ni或Co的前体的方法，其可容易地改性并仍保持稳定，以使前体的性能符合特定需求。

这些目的通过包括使通式(I)化合物变为气态或气溶胶状态并将气态或气溶胶状态的通式(I)化合物沉积在固体基材的方法实现，其中：

M为Mn、Ni或Co，

X为与M配位的配体，

n为0、1或2，

R¹、R²为烷基、链烯基、芳基或甲硅烷基，

m为1、2或3，

R³、R⁴和R⁵为烷基、链烯基、芳基、烷氧基或芳氧基，且

p为1、2或3。

本发明进一步涉及通式(I)化合物在固体基材上的成膜方法中的用途，其中

M为Mn、Ni或Co，

X为与M配位的配体，

n为0、1或2，

R¹、R²为烷基、链烯基、芳基或甲硅烷基，

m为1、2或3，

R³、R⁴和R⁵为烷基、链烯基、芳基、烷氧基或芳氧基，且

p为1、2或3。

本发明进一步涉及一种通式(I)化合物，其中

M为Mn、Ni或Co，

X为与M配位的配体，

n为0、1或2，

R¹、R²为烷基、链烯基、芳基或甲硅烷基，