TW201634732A - 金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法、金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜、及金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可於低溫下成膜金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之方法及裝置。
將包含下述通式(1)所示之胍化合物之氮源、與金屬源或類金屬源供給至成膜對象物上,而成膜金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜,
□(式中,複數個R可相同亦可不同,分別表示氫原子、碳原子數1~5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基、或者碳原子數1~9之三烷基矽烷基;再者,複數個R亦可相互鍵結而形成環)。
Description
本發明係關於一種使用胍化合物而製造金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜的方法、金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜、及金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造裝置。
近年來,於半導體或電子零件等領域,對具有較高之耐化學品性之「金屬碳氮化膜或類金屬氮化膜中存在碳之碳氮化膜」進行了大量之研究、開發。作為金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法,例如已知有:將氨氣等無機氮氣與乙炔等烴氣體組合而進行製造之方法(例如參照專利文獻1);使用異丙基胺作為碳/氮源(碳氮化劑)之方法(例如參照專利文獻2)。
[專利文獻1]日本專利特開2007-189173號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-283587號公報
然而,專利文獻1、2中所記載之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法存在金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之成膜溫度較高之
問題。
本發明之主要目的在於提供一種可於低溫下成膜金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之方法及裝置。
於本發明之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法中,將包含下述通式(1)所示之胍化合物之氮源、與金屬源或類金屬源供給至成膜對象物上,而成膜金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜,
(式中,複數個R可相同亦可不同,分別表示氫原子、碳原子數1~5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基、或者碳原子數1~9之三烷基矽烷基;再者,複數個R亦可相互鍵結而形成環)。
本發明之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜係藉由本發明之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法所獲得者。
本發明之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造裝置係本發明之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法所使用之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造裝置。本發明之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造裝置具備:反應室、金屬源或類金屬源供給部、及氮源供給部。反應室具有供配置成膜對象物之配置部。金屬源或類金屬源供給部對反應室內供給金屬源或類金屬源。氮源供給部對反應室內供給氮源。
根據本發明,可提供可於低溫下成膜金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之方法及裝置。
20‧‧‧金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造裝置
21‧‧‧反應室
22‧‧‧配置部
23‧‧‧成膜對象物
24‧‧‧金屬源或類金屬源供給部
24a‧‧‧金屬源或類金屬源
25‧‧‧氮源供給部
25a‧‧‧氮源
26‧‧‧膜
圖1係表示本發明之一實施形態之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造裝置的模式圖。
於本實施形態之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法中,將包含下述通式(1)所示之胍化合物之氮源、與金屬源或類金屬源供給至成膜對象物上,而成膜金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜,
(式中,複數個R可相同亦可不同,分別表示氫原子、碳原子數1~5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基、或者碳原子數1~9之三烷基矽烷基;再者,複數個R亦可相互鍵結而形成環)。具體而言,如圖1所示,對於金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造裝置20之反應室21內所設置之配置部22所配置之成膜對象物23,自反應室21內所設置之金屬源或類金屬源供給部24供給金屬源或類金屬源24a,並且自反應室21內所設置之氮源供給部25供給氮源25a,藉此成膜膜26。金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法並無特別限定。金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜例如可藉由CVD法(Chemical Vapor Deposition法,化學氣相沈積法;以下,稱為CVD法)或者ALD(Atomic Layer Deposition,
原子層沈積;以下,稱為ALD法)法等蒸鍍法而製造。
於CVD法及ALD法中,為了於成膜對象物上形成膜,需使胍化合物氣化。例如,可僅將胍化合物供給至氣化室而使之氣化,亦可將利用溶劑稀釋胍化合物而成之胍化合物溶液供給至氣化室而使之氣化o
作為胍化合物溶液之溶劑,可列舉:脂肪族烴類、芳香族烴類及醚類等。該等溶劑可單獨使用,亦可將複數種混合而使用。
作為脂肪族烴類之具體例,例如可列舉:己烷、甲基環己烷、乙基環己烷、辛烷等。
作為芳香族烴類之具體例,例如可列舉甲苯等。
作為醚類之具體例,例如可列舉:四氫呋喃、二丁基醚等。
於使用胍化合物而蒸鍍金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之情形時,例如反應室21內之壓力較佳為1Pa~200kPa、進而較佳為10Pa~110kPa。成膜溫度較佳為未達600℃,更佳為未達550℃,進而較佳為500℃以下。成膜溫度較佳為100℃以上,進而較佳為200℃以上。使胍化合物氣化之溫度較佳為0℃~180℃,進而較佳為10℃~100℃。胍化合物之氣體相對於供給至反應室21內之氣體量的含有比例較佳為0.1體積%~99體積%,進而較佳為0.5體積%~95體積%。
再者,於本發明中,成膜溫度係指成膜時成膜對象物之溫度。
(胍化合物)
胍化合物係以上述通式(1)表示。該通式(1)中,複數個R可相同亦可不同,分別為氫原子、碳原子數1~5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基、或者碳原子數1~9之三烷基矽烷基。
作為碳原子數1~5之直鏈、支鏈狀或環狀之烷基,例如可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、戊基、環丙基、環丁基、環戊基等。
作為碳原子數1~9之三烷基矽烷基,例如可列舉:三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、二甲基乙基矽烷基、甲基二乙基矽烷基等。
再者,複數個R亦可相互鍵結而形成環,作為所形成之環,例如可列舉碳原子數2~10之飽和或不飽和之環。
作為較佳地使用之胍化合物之具體例,例如可列舉式(2)至式(29)所示之胍化合物等。再者,該等胍化合物可單獨使用,亦可將兩種以上混合而使用。
(金屬源或非金屬源)作為金屬源或類金屬源,例如可較佳地使用金屬鹵化物或類金屬鹵化物。
作為金屬鹵化物,可列舉:三氯化鋁、三溴化鋁、三氟化鋁、三碘化鋁、四溴化鈦、四氯化鈦、四氟化鈦、四碘化鈦、四溴化鋯、
四氯化鋯、四氟化鋯、四碘化鋯、四溴化給、四氯化鉿、四氟化鉿、四碘化鉿、五氯化鉭、五氯化鉬、六氟化鉬、雙(環戊二烯基)二氯化鉬、六氯化鎢、六氟化鎢、二溴化鈷、二氯化鈷、二氟化鈷、二碘化鈷、二溴化鎳、二氯化鎳、二碘化鎳、二溴化錳、二氯化錳、二氟化錳、二碘化錳、單溴化銅、二溴化銅、單氯化銅、二氯化銅、二氟化銅、二碘化銅、三溴化鎵、三氯化鎵、三氟化鎵、三碘化鎵、三溴化鉍、三氯化鉍、三氟化鉍、三碘化鉍、三溴化釕、三氯化釕、三氟化釕、三氯化銠、二溴化鉑、二氯化鉑、四氯化鉑、二碘化鉑、二溴化鈀、二氯化鈀、二碘化鈀、三碘化釕、苯二氯化釕、二溴化鋅、二氯化鋅、二氟化鋅、二碘化鋅等。
作為類金屬鹵化物,可列舉:四氯矽烷、四氟矽烷、六氯二矽烷、氯五甲基二矽烷、二氯四甲基二矽烷、單氯矽烷、二氯矽烷、三氯矽烷、四溴化鍺、四氯化鍺、四碘化鍺、三溴化硼、三氯化硼、三氟化硼、三碘化硼等。
本發明之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法尤其適合於製造矽碳氮化膜。
[實施例]
其次,列舉實施例而具體地說明本發明,本發明之範圍並不限定於該等。
實施例1~3(蒸鍍實驗:矽碳氮化膜之製造)
使用表1所示之胍化合物,於表1所示之條件下,藉由CVD法於20mm×20mm尺寸之基板上形成膜。又,藉由對所成膜之膜進行XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy,X射線光電子光譜)分析,而對膜進行特定。
由以上之結果可知,藉由使用胍化合物,可於低溫下製造矽碳氮化膜。
Claims (9)
- 一種金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法,其係將包含下述通式(1)所示之胍化合物之氮源、與金屬源或類金屬源供給至成膜對象物上,而成膜金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜,
- 如請求項1之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法,其係成膜矽碳氮化膜作為上述類金屬碳氮化膜。
- 如請求項1或2之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法,其中使用包含選自由脂肪族烴類、芳香族烴類及醚類所組成之群中之至少1種溶劑的胍化合物溶液作為上述氮源。
- 如請求項1至3中任一項之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法,其使用金屬鹵化物或類金屬鹵化物作為上述金屬源或類金屬源。
- 如請求項1至4中任一項之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法,其中將金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之成膜溫度設為未達600℃。
- 如請求項5之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法,其中將金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之成膜溫度設為未達550℃。
- 如請求項6之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法,其中將金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之成膜溫度設為500℃以下。
- 一種金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜,其係藉由如請求項1至7中任一項之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法而獲得。
- 一種金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造裝置,其係如請求項1至7中任一項之金屬碳氮化膜或類金屬碳氮化膜之製造方法所使用者,並且具備:具有供配置上述成膜對象物之配置部的反應室、對上述反應室內供給上述金屬源或類金屬源之金屬源或類金屬源供給部、及對上述反應室內供給上述氮源之氮源供給部。
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