[发明专利]过渡金属氮化物沉积方法

权利要求书

1.一种通过循环沉积过程在衬底上沉积含过渡金属氮化物的材料的方法，该方法包括：

在反应室中提供衬底；

以气相向反应室提供有机金属过渡金属前体；以及

以气相向反应室中提供氮前体，以在衬底上形成过渡金属氮化物；其中，

过渡金属前体包括元素周期表的第4至6族中任何一族的过渡金属。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述过渡金属前体包括第6族过渡金属。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第6族过渡金属选自钼和钨。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第6族过渡金属是钼。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述过渡金属前体仅包含钼、碳和氢。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述过渡金属前体包含苯或环戊二烯基。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氮前体仅包括氮和氢。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氮前体选自NH₃、NH₂NH₂以及气态H₂和N₂的混合物。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括以气相向反应室提供辅助反应物。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述辅助反应物包括选自溴和碘的卤素。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述辅助反应物包括卤代烃。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述辅助反应物包括两个或更多个卤素原子。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，至少两个卤素原子连接到不同的碳原子。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述辅助反应物中的两个卤素原子连接到碳链的相邻碳原子。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述辅助反应物包括1,2-二卤代烷烃或1,2-二卤代烯烃或1,2-二卤代炔烃或1,2-二卤代芳烃。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述辅助反应物的两个卤素原子是相同的卤素。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述辅助反应物包括1,2-二碘乙烷。

18.根据权利要求9所述的方法，其中，所述辅助反应物用于调节沉积的过渡金属氮化物材料的电阻率。

19.一种通过循环沉积过程产生的过渡金属氮化物层，包括：

在反应室中提供衬底；

以气相向反应室提供过渡金属前体；

以气相向反应室提供辅助反应物；以及

以气相向反应室中提供氮前体，以在衬底上形成过渡金属氮化物；其中，过渡金属前体包括元素周期表的第4至6族中任何一族的过渡金属。

20.根据权利要求19所述的层，具有小于约600μΩ·cm的电阻率。

21.根据权利要求19所述的层，具有小于约20原子％的碳含量。

22.一种用于在衬底上沉积含过渡金属氮化物的材料的沉积组件，包括：

一个或多个反应室，其构造和布置成保持衬底；

前体注射器系统，其构造和布置成以气相向反应室中提供过渡金属前体、辅助反应物和氮前体；

其中，沉积组件包括前体容器，该前体容器构造和布置成容纳过渡金属前体，所述过渡金属前体包括来自元素周期表的第4至6族中任何一族的过渡金属；并且

所述组件构造和布置成通过前体注射器系统向反应室提供过渡金属前体、辅助反应物和氮前体，以在衬底上沉积含过渡金属氮化物的材料。