JP2011518951A5 - - Google Patents

Claims (34)

1. 複数の堆積サイクルを含む、反応チャンバーの中で基体上にＴｅまたはＳｅを含有する薄膜を形成するための原子層堆積（ＡＬＤ）方法であって、各サイクルは、
   第１の気相反応物質のパルスを前記反応チャンバーに提供して、前記基体上に前記第１の反応物質のわずかに約１単分子層を形成する工程と、
   過剰の第１の反応物質を前記反応チャンバーから除去する工程と、
   第２の気相ＴｅまたはＳｅ反応物質のパルスを前記反応チャンバーに提供して、その結果、前記第２の気相反応物質は前記基体上で前記第１の反応物質と反応して、ＴｅまたはＳｅを含有する薄膜を形成する工程であって、前記ＴｅまたはＳｅ反応物質は２つのＳｉ原子に結合している工程と、
   過剰の第２の反応物質および（もしあるなら）反応副生成物を前記反応チャンバーから除去する工程と
   を含む、方法。
2. 前記ＴｅまたはＳｅ反応物質はＴｅ（ＳｉＲ ^１ Ｒ ^２ Ｒ ^３ ） _２ またはＳｅ（ＳｉＲ ^１ Ｒ ^２ Ｒ ^３ ） _２ （式中、Ｒ ^１ 、Ｒ ^２ 、およびＲ ^３ は１以上の炭素原子を有するアルキル基である）である、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の気相反応物質は、Ｔｅ（ＳｉＲ ^１ Ｒ ^２ Ｒ ^３ ） _２ またはＳｅ（ＳｉＲ ^１ Ｒ ^２ Ｒ ^３ ） _２ （式中、Ｒ ^１ 、Ｒ ^２ 、およびＲ ^３ は１以上の炭素原子を有するアルキル基である）ではない、請求項１に記載の方法。
4. 前記第２の気相反応物質は、Ｒ ^１ Ｒ ^２ Ｒ ^３ Ｓｉ−Ｓｉ−Ａ−Ｓｉ−ＳｉＲ ^４ Ｒ ^５ Ｒ ^６ 、Ｒ ^１ Ｒ ^２ Ｎ−Ｓｉ−Ａ−Ｓｉ−ＮＲ ^３ Ｒ ^４ 、またはＲ ^１ −Ｏ−Ｓｉ−Ａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｒ ^２ （式中、ＡはＴｅまたはＳｅであり、Ｒ ^１ 、Ｒ ^２ 、Ｒ ^３ 、Ｒ ^４ 、Ｒ ^５ およびＲ ^６ は、アルキル、水素、アルケニル、アルキニル、またはアリール基からなる群から選択される）の式を有する、請求項１に記載の方法。
5. 前記第２の気相反応物質は複数のＴｅ原子または複数のＳｅ原子を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記第２の気相反応物質は、ＴｅまたはＳｅ原子および複数のＳｉ原子を含む環または環状構造を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記ＴｅまたはＳｅ反応物質の中のＴｅまたはＳｅは水素原子に結合していない、請求項１に記載の方法。
8. 前記ＴｅまたはＳｅ反応物質は、Ｔｅ（ＳｉＥｔ _３ ） _２、 Ｔｅ（ＳｉＭｅ _３ ） _２ 、Ｓｅ（ＳｉＥｔ _３ ） _２ 、またはＳｅ（ＳｉＭｅ _３ ） _２ である、請求項２に記載の方法。
9. 前記第１の気相反応物質はＳｂを含み、前記第２の気相反応物質はＴｅを含み、これによりＳｂ−Ｔｅ堆積サイクルにおいてＳｂ−Ｔｅを含む薄膜が堆積される、請求項２に記載の方法。
10. 前記堆積温度は約８０℃未満である、請求項９に記載の方法。
11. 前記第１の気相反応物質はＳｂＣｌ _３ である、請求項９に記載の方法。
12. 前記第１の気相反応物質パルスはＧｅを含み、堆積された薄膜はＧｅ−Ｔｅを含む、請求項２に記載の方法。
13. 前記第１の気相反応物質はＧｅＢｒ _２ またはＧｅＣｌ _２ −Ｃ _４ Ｈ _８ Ｏ _２ である、請求項１２に記載の方法。
14. 複数のＧｅ−Ｔｅ堆積サイクルをさらに含み、前記Ｇｅ−Ｔｅ堆積サイクルは、
    Ｇｅ前駆体を含む第１の気相反応物質パルスを前記反応チャンバーの中へと提供して、前記基体上に前記Ｇｅ前駆体のわずかに約１単分子層を形成する工程と、
    過剰の第１の反応物質を前記反応チャンバーから除去する工程と、
    Ｔｅ前駆体を含む第２の気相反応物質パルスを前記反応チャンバーの中へと提供して、その結果、前記Ｔｅ前駆体は前記基体上で前記Ｇｅ前駆体と反応する工程であって、前記Ｔｅ前駆体は式Ｔｅ（ＳｉＲ^１Ｒ^２Ｒ^３）_２（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３はアルキル基である）を有する工程と、
    を含む、請求項９に記載の方法。
15. 前記Ｇｅ−Ｔｅ堆積サイクルおよびＳｂ−Ｔｅ堆積サイクルは約１：１の比で実施される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記Ｇｅ前駆体はＧｅＸ_２（式中、Ｘはハロゲンである）またはＧｅＣｌ_２−Ｃ_４Ｈ_８Ｏ_２を含む、請求項１４に記載の方法。
17. 前記第１の気相反応物質はＢｉＸ_３（式中、Ｘはハロゲンである）である、請求項２に記載の方法。
18. 前記第１の気相反応物質はＺｎＸ_２（式中、Ｘはハロゲンである）である、請求項２に記載の方法。
19. 堆積された膜は相変化メモリを構成する、請求項２に記載の方法。
20. 堆積された膜は、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｔｅ、Ｚｎ−Ｔｅ、Ｃｕ−Ｓｂ、Ｓｂ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｓｅ、Ｃｕ−Ｓｅ、Ｂｉ−Ｓｅ、またはＺｎ−Ｓｅのうちの１以上を含む、請求項２に記載の方法。
21. 堆積された膜はＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅを含む、請求項２に記載の方法。
22. 堆積された薄膜は、Ｏ、Ｎ、Ｓｉ、Ｓ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｇｅ、Ｓｂ、およびＭｎから選択される１以上のドーパントでドーピングされたＳｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｔｅ、またはＺｎ−Ｔｅのうちの１以上を含む、請求項２に記載の方法。
23. 堆積された膜は太陽電池吸収体を構成する、請求項２に記載の方法。
24. 前記第１の気相反応物質はＢｉを含み、前記第２の気相反応物質はＳｅを含み、これによりＢｉ−Ｓｅ堆積サイクルにおいてＢｉ−Ｓｅを含む薄膜が堆積される、請求項２に記載の方法。
25. 前記第１の気相反応物質はＢｉＸ_３（式中、Ｘはハロゲンである）である、請求項２４に記載の方法。
26. 前記第１の気相反応物質はＣｕを含み、堆積された膜はＣｕ−Ｓｅを含む、請求項２に記載の方法。
27. 複数のＩｎ−Ｓｅ堆積サイクルをさらに含み、前記Ｉｎ−Ｓｅ堆積サイクルは、
    Ｉｎ前駆体を含む第１の気相反応物質パルスを前記反応チャンバーの中へと提供して、前記基体上に前記Ｉｎ前駆体のわずかに約１単分子層を形成する工程と、
    過剰の第１の反応物質を前記反応チャンバーから除去する工程と、
    Ｓｅ前駆体を含む第２の気相反応物質パルスを前記反応チャンバーの中へと提供して、その結果、前記Ｓｅ前駆体は前記基体上で前記Ｉｎ前駆体と反応する工程であって、前記Ｓｅ前駆体は、式Ｓｅ（ＳｉＲ^１Ｒ^２Ｒ^３）_２（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３はアルキル基である）を有する工程と、
    を含む、請求項２６に記載の方法。
28. 前記Ｉｎ−Ｓｅ堆積サイクルおよびＣｕ−Ｓｅ堆積サイクルは約１：１の比で実施される、請求項２７に記載の方法。
29. 複数の堆積サイクルを含む、反応チャンバーの中で基体上にＳｂ含有薄膜を形成するための原子層堆積（ＡＬＤ）方法であって、各サイクルは、
    第１の気相Ｓｂ反応物質のパルスを前記反応チャンバーの中へと提供して、前記基体上に前記Ｓｂ反応物質のわずかに約１単分子層を形成する工程であって、前記Ｓｂ反応物質はＳｂＸ_３（式中、Ｘはハロゲンである）を含む工程と、
    過剰の第１の反応物質を前記反応チャンバーから除去する工程と、
    第２の気相反応物質のパルスを前記反応チャンバーに提供して、その結果、前記第２の気相反応物質は前記基体上で前記Ｓｂ反応物質と反応して、Ｓｂ含有薄膜を形成する工程と、
    過剰の第２の反応物質および（もしあるなら）反応副生成物を前記反応チャンバーから除去する工程と、
    を含む方法。
30. 反応チャンバーの中で基体上にＧｅ含有薄膜を形成するための方法であって、
    Ｇｅ前駆体を含む第１の気相反応物質パルスを前記反応チャンバーの中へと提供して、前記基体上に前記Ｇｅ前駆体のわずかに約１単分子層を形成する工程であって、前記Ｇｅ前駆体は、ＧｅＸ_２（式中、Ｘはハロゲン化物（Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である）の式を有する工程と、
    過剰の第１の反応物質を前記反応チャンバーから除去する工程と、
    第２の気相反応物質パルスを前記反応チャンバーの中へと提供して、その結果、前記第２の気相反応物質は前記基体上で前記Ｇｅ前駆体と反応する工程と、
    過剰の第２の反応物質および（もしあるなら）反応副生成物を前記反応チャンバーから除去する工程と、
    所望の厚さの膜が形成されるまで前記提供する工程および除去する工程を繰り返す工程と、
    を含む方法。
31. ＴｅまたはＳｅ前駆体を製造するための方法であって、
    ＩＡ族金属をＴｅまたはＳｅを含む化合物と反応させることにより、第１の生成物を形成する工程と、
    その後、ハロゲン原子に結合されたケイ素原子を含む第２の反応物質を加え、これにより２つのケイ素原子に結合したＴｅまたはＳｅを含む化合物を形成する工程と、
    を含む方法。
32. 第１の生成物を形成する工程は、溶媒としてＴＨＦを、触媒としてナフタレンを使用することを含む、請求項３１に記載の方法。
33. 前記第２の反応物質はＲ^１Ｒ^２Ｒ^３ＳｉＸ（式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は１以上の炭素原子を有するアルキル基である）を含む、請求項３１に記載の方法。
34. 前記ＩＡ族金属はＬｉである、請求項３１に記載の方法。