TW202403076A - 有機材料之選擇性沉積 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於用於半導體裝置之製造的方法及設備。更特別地，本發明係關於用於將一有機層選擇性地沉積在包括至少二不同表面之一基板上的方法及設備。該製程包括在一反應室中提供一基板、在該反應室中提供一第一氣相前驅物，及在該反應室中提供一第二氣相前驅物。在該方法中，該第一及第二氣相前驅物在相對於該第二表面的該第一表面上選擇性地形成該有機材料，及該第一氣相前驅物包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子且胺基附接至非相鄰碳原子。

Description

有機材料之選擇性沉積
本發明係關於用於半導體裝置之製造的方法及設備。更特別地，本發明係關於用於將一有機層選擇性地沉積在包括至少二不同表面之一基板上的方法及設備。
半導體裝置製造製程一般是使用先進的沉積方法。圖案化傳統上用於在半導體基板上沉積不同材料。半導體製造商漸感興趣的選擇性沉積可減少傳統圖案化所需的步驟，從而降低製程成本。選擇性沉積亦可允許在狹窄結構中增強縮放。已提出用於促成選擇性沉積的各種替代方案，且需要額外改善來擴大選擇性沉積在工業規模裝置製造的用途。
有機聚合物層可用作例如非晶碳膜或層的半導體應用的起點。舉例來說，含聚醯亞胺層因其熱穩定性及抗機械應力及化學性而很有價值，其已描述作為鈍化層以允許不同材料之選擇性沉積。諸如化學氣相沉積（CVD）、氣相沉積聚合反應（VDP）、分子層沉積（MLD）、及序列沉積製程（諸如原子層沉積（ALD）及循環CVD）等氣相沉積製程可用於沉積有機聚合物層。在如此的製程中，用於沉積材料的前驅物在沉積層的特性方面具有重要作用。又，當不同材料選擇性地沉積於不同表面組合上時，此會影響材料的可用性。
除了有機材料的特性，前驅物的物理特性不同也會影響前驅物的處置容易性、以及沉積期間的可能參數範圍。因此，本領域存在擴增前驅物選擇以用於有機聚合物層的沉積之需求。
本節提出之任何討論，包括問題及解決方案的討論，僅為了提供本發明背景脈絡之目的而包含在本發明中。此類討論不應被視為承認任何或所有資訊在完成本發明時為已知或以其他方式構成先前技術。
本發明內容採用簡化形式來介紹以下更詳細描述的一系列概念。本發明內容非意在識別所要求保護標的事項之關鍵特徵件或基本特徵件，亦非意要用於限制所要求保護標的事項之範疇。
本發明之各種實施例係關於在一基板上沉積有機材料的方法、一有機層、及用於在一基板上沉積有機材料的沉積組件。
在一態樣中，揭示一種用於藉由一循環沉積製程在包括一第一表面及一第二表面之一基板上選擇性地沉積有機材料之一層的方法。該製程包括在一反應室中提供一基板、在該反應室中提供一第一氣相前驅物，及在該反應室中提供一第二氣相前驅物。在該方法中，該第一及第二氣相前驅物在相對於第二表面的第一表面上選擇性地形成有機材料，且該第一氣相前驅物包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子且胺基附接至非相鄰碳原子，及該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體。
在一些實施例中，該第一前驅物之蒸氣壓為1托耳時之溫度係低於40℃，或低於20℃。
在一些實施例中，該第二氣相前驅物包括一二酐。在一些實施例中，該有機材料包括一聚醯亞胺。在一些實施例中，該有機材料包括一聚醯胺酸。在一些實施例中，該基板在沉積製程期間保持在高於約100℃之一溫度。
在一些實施例中，該第二表面包括一無機介電質表面。在一些實施例中，該第二表面係為一無機介電質表面。在一些實施例中，該第二表面包括矽。在一些實施例中，該第二表面包括SiO 2。
在一些實施例中，該有機材料係相對於第二表面以大於約50%之一選擇率沉積在第一表面上。
在一些實施例中，該第一表面包括一金屬氧化物、元素金屬、或金屬性表面。在一些實施例中，該第一表面包括選自由鋁、銅、鎢、鈷、鎳、鈮、鐵、鉬、錳、鋅、釕及釩所組成之一群組的一金屬。
在一些實施例中，每一沉積循環更包括在提供第一氣相前驅物至反應室中之後移除過量的第一氣相前驅物及反應副產物。在一些實施例中，每一沉積循環更包括在提供第二氣相前驅物至反應室中之後移除過量的第二氣相前驅物及反應副產物。
在一些實施例中，二胺化合物係一C5至C11化合物。在一些實施例中，在二胺化合物中與一胺氮鍵結的一碳原子係鍵結至至少二個碳原子。在一些實施例中，二胺係選自由1,3-二胺基戊烷、1,4-二胺基戊烷、2,4-二胺基戊烷、2,4-二胺基-2,4-二甲基戊烷、1,5-二胺基-2-甲基戊烷、1,3-二胺基丁烷、1,3-二胺基-3-甲基丁烷、2,5-二胺基-2,5-二甲基己烷、1,4-二胺基-4-甲基戊烷、1,3-二胺基丁烷、1,5-二胺基己烷、1,3-二胺基己烷、2,5-二胺基己烷、1,3-二胺基-5-甲基己烷、4,4,4-三氟-1,3-二胺基-3-甲基丁烷、2,4-二胺基-2-甲基戊烷、及4-(1-甲基乙基)-1,5-二胺基己烷、3-胺基-1-丁醯胺、1,3-二胺基-2-乙基己烷、2,7-二胺基-2,7-二甲基辛烷及1,3-二胺基苯及1,4-二胺基苯所組成的群組。在一些實施例中，二胺化合物包括一鹵素。在一些實施例中，二胺化合物不為1,5-二胺基戊烷。在一些實施例中，二胺不為2,2-二甲基-1,3-丙二胺。在一些實施例中，二胺化合物不為1,5-二胺基戊烷且不為2,2-二甲基-1,3-丙二胺。
在一些實施例中，該方法更包括接續多個連續沉積循環之後，使基板經受一蝕刻製程，其中該蝕刻製程自基板之第二表面實質上移除所有沉積的有機材料，且不自基板之第一表面實質上移除所有沉積的有機材料。在一些實施例中，該蝕刻製程包括使該基板曝露至氫原子、氫自由基、氫電漿、或其組合。在一些實施例中，該蝕刻製程包括使該基板曝露至氧原子、氧自由基、氧電漿、或其組合。
在一態樣中，揭示一種用於藉由一循環沉積製程在包括一第一表面及一第二表面之一基板上選擇性地沉積有機材料之一層的方法。在此態樣中，該製程包括使基板接觸一第一氣相前驅物，及使基板接觸一第二氣相前驅物，其中該第一及第二氣相前驅物在相對於第二表面的第一表面上選擇性地形成有機材料，以及其中該第一氣相前驅物包括一二胺，該二胺包括至少三個碳原子且胺基附接至非相鄰碳原子，以及其中該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體。
在另一態樣中，揭示一種藉由一循環沉積製程在相對於一基板之一第一表面的基板之一第二表面上選擇性地沉積一無機材料的方法。在此態樣中，該製程包括藉由在一反應室中提供一基板、在該反應室中提供一第一氣相前驅物，及在該反應室中提供一第二氣相前驅物以在第一表面上沉積有機材料之一層，以及在第二表面上沉積無機材料。該第一及第二氣相前驅物在相對於第二表面的第一表面上選擇性地形成有機材料，該第一氣相前驅物包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子，胺基附接至非相鄰碳原子，及該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體。
在又一態樣中，揭示藉由一循環沉積製程製造的一有機材料層。在此態樣中，該製程包括在一反應室中提供一基板、在該反應室中提供一第一氣相前驅物，及在該反應室中提供一第二氣相前驅物。該第一及第二氣相前驅物在相對於第二表面的第一表面上選擇性地形成有機材料，且該第一氣相前驅物包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子且胺基附接至非相鄰碳原子，及該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體。
在一進一步態樣中，揭示一種用於選擇性地沉積有機材料之一層在一基板上的沉積組件。該沉積組件包括經建構及配置以固持基板的一或多個反應室、及經建構及配置以將一第一前驅物及一第二前驅物以一氣相提供至反應室中的一前驅物注入器系統。該沉積組件亦包括一前驅物容器，該前驅物容器經建構及配置以容納一第一前驅物，及該組件經建構及配置以經由該前驅物注入器系統提供該第一前驅物及該第二前驅物至該反應室，以在該基板上沉積有機材料之一層。該第一前驅物包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子，胺基附接至非相鄰碳原子，且該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體。
如本文中所使用，用語「基板（substrate）」可指可用以形成或在其上可形成一裝置、一電路、材料或一材料層之任何（多個）下伏材料。一基板可包含一塊材，諸如矽（諸如單晶矽）、其他IV族材料（諸如鍺）或其他半導體材料（諸如一II-VI族或III-V族半導體材料）。一基板可包含上覆於該塊材的一或多個層。基板可包含各種拓樸結構，諸如間隙，包含形成在基板的一層的至少一部份之內或之上的凹部、線、溝槽或升高部份（諸如鰭片）之間的空間及類似者。基板可包含氮化物（諸如TiN）、氧化物、絕緣材料、介電材料、導電材料、金屬（諸如鎢、釕、鉬、鈷、鋁或銅）或金屬性材料、結晶材料、磊晶、異質磊晶及/或單晶材料。在本發明之一些實施例中，基板包括矽。如上文所描述，除矽外，基板可包括其他材料。該等其他材料可形成多個層。根據本發明之一基板包括具有不同材料特性的兩個表面。
如本文中所使用，用語「層（layer）」及/或「膜（film）」可指任何連續或非連續的結構和材料，諸如由本文中所揭示的方法所沉積的材料。例如，層及/或膜可包含二維材料、三維材料、奈米顆粒、或甚至部分或全部分子層、或部分或全部原子層、或原子及/或分子簇。一膜或層可包括具有針孔的材料或一層，其可為至少部分連續。一晶種層可為用於增加另一材料的成核速率之一非連續層。然而，晶種層亦可係實質上連續或完全連續。
在本發明中，「氣體」可包含在常溫及常壓（NTP）下為一氣體之材料、一汽化固體、及/或一汽化液體，並可取決於使用語境而由一單一氣體或多個氣體混合物構成。根據本發明之前驅物可以氣相提供至反應室。用語「惰性氣體」可指不參與一化學反應及/或在可察覺的程度上不成為一層的部分之一氣體。例示性的惰性氣體包含He及Ar、及其任何組合。在一些情況下，分子氮及/或氫可為一惰性氣體。一製程氣體以外的一氣體（亦即，未通過一前驅物注入器系統、其他氣體分配裝置或類似者而引入的氣體）可用於例如密封反應空間，且可包含一密封氣體。
用語「前驅物（precursor）」及「反應物（reactant）」可指參與生產另一化合物之一化學反應的分子（化合物或包括一單一元素的分子）。一前驅物典型含有被至少部分納入至由所討論之化學反應所得之化合物或元素中的部份。此一得到之化合物或元素可沉積於一基板上。一反應物可以是一元素或一化合物，其並未在一顯著程度上併入至所得之化合物或元素中。然而，在一些實施例中，一反應物亦可貢獻至所得化合物或元素。
在一些實施例中，一前驅物係以二或多個化合物的一混合物提供。在一混合物中，除了前驅物外的其他化合物係可為惰性化合物或元素。在一些實施例中，一前驅物係以一組成物提供。適合用作組成物的組成物可包含在標準條件下可為一溶液或一氣體之組成物。
在本發明中，一變量的任意兩數值可構成變量的一可使用範圍，且所指出的任何範圍可包含或排除端點。額外地，所指示的變量之任何數值（不管其是否以「約」來指示）可指精確值或近似值並包含等效值，且可指平均值、中間值、代表值、多數值或類似者。進一步言，在本揭露中，於一些實施例中，用語「包含（including）」、「由…構成（constituted by）」、及「具有（having）」獨立地指「典型或廣泛地包括（typically or broadly comprising）」、「包括（comprising）」、「基本上由…所組成（consisting essentially of）」或「由…所組成（consisting of）」。在本發明的一些實施例中，任何定義不必然排除一般及慣常的意義。
下文所提供之方法、層及沉積組件之例示性實施例的描述僅係例示性，且意欲僅用於說明之目的。下列描述並非意欲限制本揭露或申請專利範圍之範疇。此外，具有所指示特徵的多個實施例的列述並未意欲排除其他具有額外特徵的實施例，或其他納入所陳述特徵的不同組合的實施例。例如，各種實施例係作為例示性實施例提出，並可在多個附屬項中列述。除非另外指出，否則例示性實施例或其元件可組合或可彼此分開應用。本文所提供之標題（如有）僅為方便起見且未必影響所主張發明之範疇或含義。 表面
根據本發明之一些態樣，選擇性沉積可用於在相對於一第二表面的一第一表面上沉積一有機材料。兩個表面可具有不同的材料特性。在一些實施例中，一有機材料係選擇性地沉積在相對於一基板之一第二介電質表面的基板之一第一導電（例如，金屬或金屬性）表面上。在一些實施例中，該第二表面包括羥（-OH）基，諸如一氧化矽基表面。在一些實施例中，該第二表面可另外包括氫（-H）封端，諸如一HF浸漬Si或HF浸漬Ge表面。在如此的實施例中，所關注表面將被視為包括-H封端及在-H封端下方之材料二者。在一些實施例中，諸如一聚醯胺酸或聚醯亞胺之一有機材料係選擇性地沉積在相對於一第二不同的介電質表面的一基板之一第一介電質表面上。在一些如此的實施例中，介電質具有不同組成（例如，矽、氮化矽、碳、氧化矽、氮氧化矽、氧化鍺）。在其他如此的實施例中，介電質可具有相同的基本組成（例如，氧化矽基層），但因形成方式（例如，熱氧化物、天然氧化物、沉積氧化物）而有不同的材料特性。在一些實施例中，使用氣相沉積方法。在一些實施例中，使用循環氣相沉積，例如，使用循環CVD或原子層沉積（ALD）製程。在完成有機材料之選擇性沉積之後，可進行進一步製程，以形成所需結構。有利地，選擇率可在表面無阻絕劑以接收較少有機層及/或表面無催化劑以接收較多有機層的情況下實現。然而，在一些實施例中，使用防止或減少有機層沉積在第二表面上的阻絕劑。
對於基板之一表面包括一金屬的實施例，該表面稱為一金屬表面。其係可為一金屬表面或一金屬性表面。在一些實施例中，金屬或金屬性表面可包括金屬、金屬氧化物及/或其混合物。在一些實施例中，金屬或金屬性表面可包括表面氧化。在一些實施例中，金屬或金屬性表面之金屬或金屬性材料在有或無表面氧化的情況下皆係導電的。在一些實施例中，金屬或一金屬性表面包括一或多種過渡金屬。在一些實施例中，金屬或金屬性表面包括來自元素週期表第4列中的一或多個過渡金屬。在一些實施例中，金屬或金屬性表面包括來自元素週期表第4至11族中的一或多個過渡金屬。在一些實施例中，一金屬或金屬性表面包括鋁（Al）。在一些實施例中，一金屬或金屬性表面包括銅（Cu）。在一些實施例中，一金屬或金屬性表面包括鎢（W）。在一些實施例中，一金屬或金屬性表面包括鈷（Co）。在一些實施例中，一金屬或金屬性表面包括鎳（Ni）。在一些實施例中，一金屬或金屬性表面包括鈮（Nb）。在一些實施例中，金屬或金屬性表面包括鐵（Fe）。在一些實施例中，金屬或金屬性表面包括鉬（Mo）。在一些實施例中，一金屬或金屬性表面包括選自由Al、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Nb、Mo、Ru及W所組成一群組的一金屬。在一些實施例中，金屬或金屬性表面包括選自由Zn、Fe、Mn及Mo所組成一群組的一過渡金屬。
在一些實施例中，一金屬性表面包括氮化鈦。在一些實施例中，該金屬或金屬性表面包括一或多種貴金屬，諸如Ru。在一些實施例中，金屬或金屬性表面包括一導電金屬氧化物。在一些實施例中，金屬或金屬性表面包括一導電金屬氮化物。在一些實施例中，金屬或金屬性表面包括一導電金屬碳化物。在一些實施例中，金屬或金屬性表面包括一導電金屬硼化物。在一些實施例中，金屬或金屬性表面包括一組合導電材料。例如，金屬或金屬性表面可包括RuOx、NbCx、NbBx、NiOx、CoOx、NbOx、WNCx、TaN或TiN中之一或多者。
在一些實施例中，金屬或金屬性表面可為可接受或配合如本文所描述之一選擇性沉積製程中所使用之該第一或第二前驅物的任何表面。
在一些實施例中，一有機材料係選擇性地沉積在相對於另一表面的一金屬氧化物表面上。一金屬氧化物表面係可為例如WOx、HfOx、TiOx、AlOx或ZrOx表面。在一些實施例中，一金屬氧化物表面係一金屬性材料的一氧化的表面。在一些實施例中，一金屬氧化物表面係使用氧化合物至少氧化一金屬性材料之該表面而產生，諸如化合物包括O 3、H 2O、H 2O 2、O 2、氧原子、電漿或自由基或其混合物。在一些實施例中，一金屬氧化物表面係形成於一金屬性材料上之一天然氧化物。
在一些實施例中，該第一表面可包括一鈍化金屬表面，例如一鈍化Cu表面。亦即，在一些實施例中，該第一表面可包括一金屬表面，該金屬表面包括一鈍化層，例如一有機鈍化層，諸如一苯并三唑（benzotriazole, BTA）層。
在一些實施例中，一有機材料係選擇性地沉積在相對於一第二SiO 2表面的一第一介電質表面上。在一些實施例中，一有機材料係選擇性地沉積在相對於一第二Si或Ge表面（例如一HF浸漬Si或HF浸漬Ge表面）的一第一介電質表面上。
在一些實施例中，一有機材料係選擇性地沉積在相對於一基板之一第二介電質表面的基板之一第一金屬或金屬性表面上。在一些實施例中，該第一表面包括一金屬氧化物、元素金屬、或金屬性表面。在一些實施例中，選擇性地沉積之有機材料係為一聚醯胺酸、聚醯亞胺或其他聚合材料。用語「介電質」在本文描述中係為簡化目的，用以與其他表面（亦即：金屬或金屬性表面）相區別。本領域之技藝人士應理解，並非所有非傳導性表面皆為介電質表面。例如，金屬或金屬性表面可包括一經氧化的金屬表面，其係非導電性或具有一相當高的電阻率。本文中所教示之選擇性沉積製程可在如此的非導電的金屬性表面上沉積，而在相鄰之介電質表面上僅有極微量的沉積。
在一些實施例中，一有機材料係選擇性地沉積在相對於一第二SiO 2表面的一基板之一第一金屬氧化物表面上。在一些實施例中，該第一金屬氧化物表面係可為例如一WOx、HfOx、TiOx、AlOx或ZrOx表面。在一些實施例中，該第二SiO 2表面係可為例如一天然氧化物、一熱氧化物或一化學氧化物。在一些實施例中，一有機材料係選擇性地沉積在相對於一第二Si或Ge表面（例如一HF浸漬Si或HF浸漬Ge表面）的一第一金屬氧化物表面上。
在一些實施例中，提供一基板，其包括一第一金屬或金屬性表面及一第二介電質表面。在一些實施例中，提供一基板，其包括一第一金屬氧化物表面。在一些實施例中，該第二表面可包括-OH基。在一些實施例中，該第二表面係可為一SiO 2基表面。在一些實施例中，該第二表面可包括Si-O鍵。在一些實施例中，該第二表面可包括一SiO 2基低k材料。在一些實施例中，該第二表面可包括多於約30%、較佳地多於約50%的SiO 2。在一些實施例中，該第二表面可包括GeO 2。在一些實施例中，該第二表面可包括Ge-O鍵。在一些實施例中，一有機材料係選擇性地沉積在相對於一第二Si或Ge表面（例如一HF浸漬Si或HF浸漬Ge表面）的一第一金屬或金屬性表面上。
在一些實施例中，該第一表面可包括一二氧化矽表面，且該第二介電質表面可包括一第二不同的二氧化矽表面。例如，在一些實施例中，該第一表面可包括一天然或化學生長之二氧化矽表面。在一些實施例中，該第二表面可包括一熱生長之二氧化矽表面。在其他實施例中，該第一或該第二表面可用一沉積之氧化矽層取代。因此，在一些實施例中，有機材料可選擇性地沉積在相對於一第二二氧化矽表面的一基板之一第一二氧化矽表面上，第二二氧化矽表面係由一不同技術形成，因而具有不同材料特性。
在一些實施例中，可在選擇性沉積製程之前或在其開始時預處理或清潔基板。在一些實施例中，可在該選擇性沉積製程之前或在其開始時使該基板經受一電漿清潔製程。在一些實施例中，一電漿清潔製程可不包含離子轟擊，或可包含相對少量之離子轟擊。例如，在一些實施例中，在選擇性沉積製程之前或在其開始時可使基板表面曝露至電漿、自由基、受激發物種及/或原子物種。在一些實施例中，可在該選擇性沉積製程之前或在其開始時將該基板表面曝露於氫電漿、自由基或原子物種中。在一些實施例中，一預處理或清潔製程可在與一選擇性沉積製程相同之反應室中進行。然而在一些實施例中，一預處理或清潔製程可在一分開的反應室中進行。
在一些實施例中，一阻絕劑（諸如甲矽烷基化劑）用於在將有機材料沉積於第一表面上之前阻絕第二表面。在一些實施例中，一基板上的一第二表面（諸如一氧化物表面）係藉由一甲矽烷基化劑矽烷化而阻絕，諸如烯丙基三甲基矽烷（TMS-A）、氯三甲基矽烷（TMS-Cl）、N-(三甲基矽基)咪唑（N-(trimenthylsilyl)imidazole, TMS-Im）、十八烷基三氯矽烷（ODTCS）、六甲基二矽氮烷（HMDS）、或N-(三甲基矽基)二甲胺（TMSDMA），且有機材料係選擇性地沉積在相同基板的一第一表面上。基板可接觸一足量的阻絕劑並持續一段足夠時間，使第二表面得以用矽物種選擇性地被阻絕。 沉積製程
使用本文所描述之方法的選擇性沉積可有利地達成不需第二介電質表面之處理以阻絕沉積於其上及/或不需第一表面（無論是金屬性或一不同介電質表面）之處理以催化沉積。如此，在一些實施例中，該第二介電質表面不包括一鈍化或阻絕層，諸如一自組裝單層（SAM），其可防止第二介電質表面之實際頂表面曝露至本文所描述之沉積製程的化學物質。因此，在一些實施例中，儘管缺乏阻絕劑或催化劑，仍可達成選擇率，且第一及第二表面兩者均直接曝露至沉積前驅物。即使在選擇率不完美的材料配對中，回蝕或使用例如電漿之類似修正處理可允許有機材料之選擇性沉積。
氣相沉積技術可被應用在有機層及聚合物，諸如聚醯亞胺膜、聚醯胺膜、聚脲膜、聚氨酯膜、聚噻吩膜及更多者。相較於液態前驅物之應用，聚合物膜之CVD可產生更大的厚度控制、機械可撓性、保形覆蓋率及生物相容性。聚合物之序列沉積製程可在小型研究規模反應器中產生高的生長速率。類似於CVD，序列沉積製程可產生較大的厚度控制、機械可撓性及保形性。
在一些實施例中，根據本發明之循環沉積製程包括一熱沉積製程。在熱沉積中，環境溫度的升高溫度可促成化學反應。一般而言，溫度增加可提供在無其他外部能量源（諸如電漿、自由基、或其他形式的輻射）時有機材料之形成所需的能量。
在本發明中，沉積製程可包括一循環沉積製程，諸一如原子層沉積（ALD）製程、一循環化學氣相沉積（VCD）製程、分子層沉積（MLD）或與反應機制無關之其混合者。用語「循環沉積製程」（或序列沉積）可指將（多個）前驅物及/或（多個）反應物依序引入至一反應室，以在一基板上沉積材料，諸如有機材料，例如聚醯亞胺或聚醯胺酸。循環沉積包含多個製程技術，諸如原子層沉積（ALD）、循環化學氣相沉積（循環CVD）、及包含一ALD元件與一循環CVD元件之混合循環沉積製程。製程可在將前驅物提供至反應室中之間包括一吹驅步驟。
如本文中所使用，用語「吹驅」可指從基板表面去除氣相前驅物及/或氣相副產物的一程序，例如藉由使用一真空幫浦抽空反應室、及/或藉由將一反應室內的氣體置換成諸如氬氣或氮氣的一惰性或實質惰性氣體。吹驅可實行在彼此相互反應的氣體的兩脈衝之間。然而，吹驅也可實行在彼此不相互反應的氣體的兩脈衝之間。例如，一吹驅或吹驅處理可在兩前驅物之脈衝之間提供。吹驅可避免或至少減少彼此相互反應的兩氣體之間的氣相交互作用。應瞭解，一吹驅可在時間上或在空間上或兩者同時實行。例如，在時間性吹驅的情況下，一吹驅步驟可例如以向一反應室提供一第一前驅物、向反應器室提供一吹驅氣體、及向反應室提供一第二前驅物的時間序列來使用，其中一層沉積於其上之基板不移動。例如，在空間性吹驅的情況下，一吹驅步驟可採用以下形式：將一基板從連續供應一第一前驅物的一第一位置，通過一吹驅氣幕，而移到一第二前驅物連續供應的一第二位置。
吹驅處理時間可為例如從約0.01秒至約20秒、從約0.05秒至約20秒、或從約1秒至約20秒、或從約0.5秒至約10秒、或介於約1秒與約7秒之間，諸如5秒、6秒或8秒。然而，如需要，可利用其他吹驅時間，諸如需要在極高縱橫比結構或具有複雜表面形態的其他結構上的高度保形階梯覆蓋的情況下，或者可使用特定反應器類型，諸如一批式反應器。
該製程可包括一或多個循環階段。例如，可重複第一前驅物及第二前驅物之脈衝。在一些實施例中，該製程包括一或多個非循環階段。在一些實施例中，該沉積製程包括至少一前驅物之連續流。在一些實施例中，一前驅物可連續地提供至該反應室中。在此一實施例中，該製程包括一前驅物或一反應物之一連續流。在一些實施例中，該等前驅物及/或反應物之一或多者連續提供至該反應室中。
用語「原子層沉積」（ALD）可指一氣相沉積製程，其中在一反應室中進行多個沉積循環，諸如複數個連續沉積循環。當執行前驅物/反應物及選擇性吹驅氣體的交替脈衝時，用語原子層沉積在本文中也指包含由相關用語所指定的製程，例如化學氣相原子層沉積。通常，對於ALD製程而言，在每個循環期間，一前驅物引入一反應室並化學吸附到一沉積表面（例如，可包含來自一先前ALD循環的一先前沉積材料或其他材料的一基板表面），形成不易與添加前驅物起反應（亦即一自限反應）的一單層或亞單層材料。隨後在一些情況下，另一前驅物或一反應物可接續引入製程室中，以用於將該已化學吸附前驅物轉化為該沉積表面上的所需材料。第二前驅物或一反應物係可為能進一步與該前驅物起反應。在一或多個循環期間，例如，在每一循環的每一步驟期間，可利用吹驅步驟，以從製程室移除任何過量的前驅物，及/或從反應室移除任何過量的前驅物及/或反應副產物。因此，在一些實施例中，該循環沉積製程包括在提供一第一前驅物至反應室中之後吹驅該反應室。在一些實施例中，該循環沉積製程包括在提供一第二前驅物至反應室中之後吹驅該反應室。
CVD型製程典型涉及兩種或更多種前驅物及/或反應物之間的氣相反應。（多個）前驅物與（多個）反應物可同時提供給反應空間或基板，或以部分或完全分開的脈衝方式提供。該基板及/或反應空間可被加熱以促進氣態前驅物及/或反應物之間的反應。在一些實施例中，該（多個）前驅物及（多個）反應物係不斷地被提供直至沉積出具有一所需厚度之一層為止。在一些實施例中，循環CVD製程可以多個循環使用，以沉積具有一所需厚度的一薄膜。在循環CVD製程中，該等前驅物及/或反應物可以不重疊、或是部分或完全重疊之脈衝的方式提供至該反應室。在一些實施例中，該第一前驅物係以脈衝供應，該第二前驅物係以脈衝供應，及在第一前驅物與第二前驅物之連續脈衝之間吹驅該反應室。
在一些實施例中，本文所描述之製程係可為批式製程，亦即，該製程可同時在二或更多個基板上進行。在一些實施例中，本文所描述之製程可同時在二或更多個、五或更多個、10或更多個、25或更多個、50或更多個、或100或更多個基板上進行。在一些實施例中，基板可包括晶圓，例如，半導體或矽晶圓。在一些實施例中，基板可具有100 mm或以上、200 mm或以上、或300 mm或以上之直徑。在一些例子中，可能希求直徑450 mm或以上的基板。 選擇率
選擇率可被給定為藉由[(第一表面上之沉積)-(第二表面上之沉積)]/(第一表面上之沉積)所計算之一百分比。可用各種方式中之任一者測量沉積。在一些實施例中，沉積可給定為所沉積材料之測量厚度。在一些實施例中，沉積可給定為所沉積材料之經測量的量。
在一些實施例中，選擇率係大於約30%、大於約50%、大於約75%、大於約85%、大於約90%、大於約93%、大於約95%、大於約98%、大於約99%、或甚至大於約99.5%。在一些實施例中，該有機材料係相對於第二表面以大於約50%之一選擇率沉積在第一表面上。在本文所描述之實施例中，選擇率可隨一沉積之持續時間或厚度而變化。在一些實施例中，對於本文所描述之氣相聚合物沉積，選擇率隨著沉積之持續時間增加。相反地，基於在不同表面上之差別成核的典型選擇性沉積係傾向於隨著較大之沉積之持續時間或厚度而變為較低選擇性。
在一些實施例中，沉積實質上僅出現在第一表面上而不出現在第二表面上。在一些實施例中，在相對於基板之第二表面的基板之第一表面上的沉積係至少約80%選擇性，其對於一些具體應用可足夠具選擇性。在一些實施例中，在相對於基板之第二表面的基板之第一表面上的該沉積係至少約50%選擇性，其對於一些特殊應用可足夠具選擇性。在一些實施例中，在相對於基板之第二表面的基板之第一表面上的該沉積係至少約10%選擇性，其對於一些特殊應用可足夠具選擇性。
在一些實施例中，沉積於基板之第一表面上的有機膜可具有小於約50 nm、小於約20 nm、小於約10 nm、小於約5 nm、小於約3 nm、小於約2 nm、或小於約1 nm之一厚度。在一些實施例中，相對於基板之第二表面沉積於基板之第一表面上的材料之一比例可大於或等於約2：1、大於或等於約20：1、大於或等於約15：1、大於或等於約10：1、大於或等於約5：1、或大於或等於約3：1。
在一些實施例中，本文所描述之選擇性沉積製程的選擇率可視材料而定，其包括基板之第一及/或第二表面。例如，在一些實施例中，其第一表面包括一Cu表面且第二表面包括一低k材料時，選擇率可大於約8:1或大於約15:1。在一些實施例中，其第一表面包括一金屬或金屬氧化物且第二表面包括一天然或化學的二氧化矽表面時，選擇率可大於約5:1或大於約10:1。在一些實施例中，其第一表面包括一化學或天然二氧化矽表面且第二表面包括一熱二氧化矽表面時，選擇率可大於約5:1或大於約10:1。在一些實施例中，其第一表面包括天然或化學二氧化矽且第二表面包括Si-H封端時，例如一HF浸漬Si表面，選擇率可大於約5:1或大於約10:1。在一些實施例中，其第一表面包括Si-H封端，例如一HF浸漬Si表面，且第二表面包括熱二氧化矽時，選擇率可大於約5:1或大於約10:1。 選擇性沉積
在一些實施例中，提供包括一第一表面及一第二表面的一基板。該第一及第二表面可具有不同的材料特性。在一些實施例中，該第一表面係可為一金屬性表面，且該第二表面係可為一介電質表面。在一些實施例中，一第一有機前驅物經汽化而形成一第一前驅物蒸氣。被汽化之前驅物在標準溫度及壓力條件（室溫及大氣壓力）下可為液體或固體。在一些實施例中，該第一前驅物在標準條件下係一液態前驅物。在一些實施例中，被汽化之前驅物包括一二胺，諸如1,3-二胺基戊烷（1,3-DAP）。基板接著曝露至第一前驅物蒸氣。基板亦曝露至一第二氣相前驅物，例如一有機前驅物，諸如一二酐。一二酐係可為例如焦蜜石酸二酐（pyromellitic dianhydride, PMDA）。基板之循環曝露至二前驅物會造成一有機材料之沉積。該方法可包含額外的步驟，且可被重複，但每次重複中不必按照圖式的順序，也不必無需以相同順序進行，並可輕易地被延伸至更複雜之氣相沉積技術。
根據本發明之二胺可包括至少五個碳原子。然而，在一些實施例中，根據本發明之二胺包括四個碳。例如，根據本發明之一二胺可選自1,2-二胺基丁烷、1,3-二胺基丁烷及2,4-二胺基丁烷。因此，在四個碳的實施例中，至少一胺基附接至一碳原子，該碳原子鍵結至其他兩個碳原子。換言之，至少一胺基不位在一碳鏈之末端。
在一些實施例中，該碳鏈係支鏈。因此，存有至少一個碳原子，其係鍵結至其他三或四個碳原子。在一些實施例中，二胺化合物中存有一個如此的分支位置。在一些實施例中，二胺化合物中存有兩個如此的分支位置。在一些實施例中，存有三或更多個分支點。在一些實施例中，來自較長碳鏈的側鏈為一甲基。在一些實施例中，來自較長碳鏈的側鏈為一乙基。在一些實施例中，來自較長碳鏈的側鏈為一丙基。在一些實施例中，來自較長碳鏈的側鏈為一異丙基。在一些實施例中，來自較長碳鏈的側鏈為一丁基。在一些實施例中，來自較長碳鏈的側鏈為一 三級丁基。在一些實施例中，一二胺化合物的一側鏈為一直鏈烷基。在一些實施例中，一二胺化合物的一側鏈為一支鏈烷基。在一些實施例中，一二胺化合物的一側鏈為一環狀烷基鏈。
在一些實施例中，二胺化合物係一C5至C11化合物。二胺化合物中的碳原子數一般會影響化合物的揮發性，使得一較高重量化合物可能不像一較小化合物般易揮發。然而，茲發現含有至少五個碳原子的中型二胺化合物可具有合適特性來作為根據本發明之選擇性沉積製程中的一二胺前驅物。例如，1,3-二胺基戊烷在室溫下為液體，在大氣壓力下具有164℃的一沸點，在25℃下具有約2.22托耳的一蒸氣壓，及在低於20℃之溫度下達到1托耳的一蒸氣壓。因此，當1,3-二胺基戊烷（1,3-DAP）作為根據本發明用於有機材料沉積之一前驅物時，不需加熱前驅物容器。此對於前驅物的上工具壽命可能係有利的，因為其在持續使用期間可能較不易降解。另外，一液體前驅物具有前驅物容器裝載比固體前驅物便宜的優點。在一些實施例中，該第一前驅物包括1,3-DAP。
在本發明之一些實施例中，胺基附接至非相鄰碳原子。此可有利於胺基與第二前驅物反應的可用性。在一些實施例中，胺基結合碳原子之間存有一個碳原子。在一些實施例中，胺基結合碳原子之間存有至少一個碳原子。在一些實施例中，胺基結合碳原子之間存有兩個碳原子。在一些實施例中，胺基結合碳原子之間存有至少二個碳原子。在一些實施例中，胺基結合碳原子之間存有三個碳原子。在一些實施例中，胺基結合碳原子之間存有至少三個碳原子。在一些實施例中，胺基結合碳原子之間存有四個碳原子。在一些實施例中，胺基結合碳原子之間存有至少四個碳原子。
在一些實施例中，該第一前驅物包括 1,5-二胺基-2-甲基戊烷。雖然1,5-二胺基-2-甲基戊烷的蒸氣壓低於1,3-二胺基戊烷的蒸氣壓，但其在環境溫度下亦為液體，且達到1托耳的蒸氣壓需要約40℃的一中等溫度。
在一些實施例中，在二胺化合物中與一胺氮鍵結的一碳原子係鍵結至至少二個碳原子。因此，在一些實施例中，其中二胺包括五或更多個碳，胺基之至少一者不位在一碳鏈之末端。二胺化合物的結構影響其在一氣相沉積製程中的特性。一二胺化合物的分支（包含支鏈數量）及胺基與支鏈的相對位置可能造成所沉積之有機材料具有不同特性。在不將本發明限制於任何特定理論下，例如位阻因素可能導致一些反應優先發生。藉由使用不同二胺化合物，此可賦予就給定目的設計沉積製程的可行性，考量例如熱預算、有機材料生長速度要求、必要選擇率程度。
在一些實施例中，二胺係一芳香族二胺。在一些實施例中，芳香族二胺係一二胺基苯，諸如1,2-二胺基苯、1,3-二胺基苯或1,4-二胺基苯。在一些實施例中，芳族二胺在至少一位置包括一烷胺基。例如，烷胺基係可為一C1至C3烷胺基，諸如-CH 2NH 2、-(CH 2) 2NH 2、-(CH 2) 3NH 2、-CH(CH 3)NH 2或-CH 2CH(CH 3)NH 2。
在一些實施例中，二胺係選自由1,3-二胺基戊烷、1,4-二胺基戊烷、2,4-二胺基戊烷、2,4-二胺基-2,4-二甲基戊烷、1,5-二胺基-2-甲基戊烷、1,3-二胺基丁烷、1,3-二胺基-3-甲基丁烷、2,5-二胺基-2,5-二甲基己烷、1,4-二胺基-4-甲基戊烷、1,3-二胺基丁烷、1,5-二胺基己烷、1,3-二胺基己烷、2,5-二胺基己烷、1,3-二胺基-5-甲基己烷、4,4,4-三氟-1,3-二胺基-3-甲基丁烷、2,4-二胺基-2-甲基戊烷、及4-(1-甲基乙基)-1,5-二胺基己烷、3-胺基丁醯胺、1,3-二胺基-2-乙基己烷、2,7-二胺基-2,7-二甲基辛烷及1,3-二胺基苯及1,4-二胺基苯所組成的群組。在一些實施例中，二胺化合物包括一鹵素。
在一些實施例中，三胺可用於沉積根據本發明之有機材料。提供如此的分子可有利地影響用於第二氣相反應物之聚合位點的可用性。在一單一分子中三個胺基的可用性可產生更緻密的聚合物網絡，其又可減少金屬遷移通過有機材料。如此的特性可有利於採用根據本發明之有機材料作為一鈍化層的實施例。合適的三胺例子包含1,2,3-三胺基丙烷、三胺基丁烷（在碳1、2及3、或碳1、2及4處具有胺)、三胺基戊烷（特別在碳1及5、加上在碳2、3或4中之任一者處具有胺）。類似地，三胺基己烷可在碳1及6、以及在位置2、3、4或5中之任一者處含有胺基；三胺基庚烷可在碳1及7、以及在位置2、3、4、5或6中之任一者處含有胺基；及三胺基辛烷可在碳1及8、以及在位置2、3、4、5、6或7中之任一者處含有胺基。另外，支鏈碳鏈，尤其係2-胺基甲基-1,3-二胺基丙烷、2-胺基甲基-1,4-二胺基丁烷（或在丁烷鏈他處具有兩個胺基的替代物）、2-胺基甲基-1,5-二胺基戊烷（或在戊烷鏈他處具有兩個胺基的替代物）、3-胺基甲基-1,5-二胺基戊烷（或在戊烷鏈他處具有兩個胺基的替代物）、2-胺基甲基-1,6-二胺基己烷（或在己烷鏈他處具有兩個胺基的替代物）、3-胺基甲基-1,6-二胺基己烷（或在己烷鏈他處具有兩個胺基的替代物）、3-胺基乙基-1,6-二胺基己烷（或在己烷鏈他處具有兩個胺基的替代物）。又，一芳香族三胺（諸如1,3,5-三胺基苯）係可為一些實施例的替代物。
在一些實施例中，該有機膜包括一聚合物。在一些實施例中，所沉積之聚合物係一聚醯亞胺。在一些實施例中，所沉積之聚合物係一聚醯胺酸。因此，在一些實施例中，該有機材料包括聚醯亞胺。在一些實施例中，該有機材料實質上僅由聚醯亞胺所組成。在一些實施例中，該有機材料包括聚醯胺酸。在一些實施例中，該有機材料實質上僅由醯胺及聚醯亞胺所組成。在一些實施例中，該有機材料係在低於190℃之溫度下沉積，且隨後以約190℃或更高之一溫度之熱處理（諸如200℃或210℃），以使有機材料的比例從聚醯胺酸增加到聚醯亞胺。所沉積之聚合物的其他例子包含二聚物、三聚物、聚氨酯、聚硫脲、聚酯、聚醯亞胺、上述材料的其他聚合形式或混合物。
在一些實施例中，該第二氣相前驅物包括焦蜜石酸二酐（PMDA）。
在一些實施例中，該基板經熱退火計約1至約15分鐘的時段。在一些實施例中，該基板係在約200至約500℃之一溫度下熱退火。在一些實施例中，熱退火步驟包括二或更多步驟，其中基板在一第一溫度下熱退火一第一時段，然後在一第二溫度下熱退火一第二時段。
額外的處理（諸如熱或化學處理）可在本文所描述之製程步驟之前、之後或之間執行。例如，處理可修改表面或移除在製程之不同階段露出之基板表面上的材料之部分。在一些實施例中，可在有機材料的選擇性沉積之前或在其開始時預處理或清潔基板。在一些實施例中，可在有機材料的選擇性沉積之前或在其開始時使基板經受一電漿清潔製程。在一些實施例中，一電漿清潔製程可不包含離子轟擊，或可包含相對少量之離子轟擊。例如，在一些實施例中，可在有機材料的選擇性沉積之前或在其開始時使基板表面曝露至電漿、自由基、受激發物種及/或原子物種。在一些實施例中，可在有機材料的選擇性沉積之前或在其開始時使基板表面曝露至氫電漿、自由基或原子物種。在一些實施例中，一預處理或清潔製程可在與有機材料之一選擇性沉積相同的反應室中進行，然而在一些實施例中，一預處理或清潔製程可在一分開的反應室中進行。 圖式
本揭露藉由圖式中所描繪之下列例示性實施例來進一步解釋。本文中呈現的繪示並非意指任何具體材料、結構或一裝置的實際視圖，而僅係用以描述本發明之實施例的示意性表示。將可瞭解地是，圖式中之元件係為了簡明及清楚起見而繪示且不必然按比例繪製。例如，圖式中的一些元件之尺寸可相對於其他元件而誇大，以幫助提升對本發明所繪示之實施例的瞭解。圖式中所描繪之結構及裝置可含有為了清楚起見而省略之額外元件及細節。
圖1A係根據本發明之有機材料之選擇性沉積的一示意圖。基板100包括包含一第一材料的一第一表面102及包含一第二材料的一第二表面104。在圖1A之例示性實施例中，描繪一基板100，其包括具有一第一材料的一第一表面102及包括一第二材料的一第二表面104。基板100可包括在表面之下的附加層。在區塊a)中，基板之表面係由第一表面102及第二表面104形成。第一表面102包括、基本上由、或由第一材料所組成。第二表面104包括、基本上由、或由第二材料所組成。第一材料及第二材料為不同材料。在圖1A之繪示中，第一表面102及第二表面104係在相同垂直水平面上。然而，在現實中，第一及第二表面102、104可在不同水平面上。
圖1B描繪一截面掃描式穿透電子顯微照片，其顯示在相對於一低k表面（一SiOC表面）的銅表面上選擇性地沉積之有機材料的厚度。在根據本發明之方法的一例示性實施例中，一含聚醯亞胺層經選擇性地沉積在具有與低k表面交替之圖案化銅（Cu）特徵的一矽晶圓上。1,3-二胺基戊烷（1,3-DAP）係用作第一氣相前驅物，且PMDA作為第二氣相前驅物。N 2用作一運載氣體，且在各前驅物之後吹驅反應室。沉積係在190℃之一溫度下進行，且1,3-DAP源容器保持在環境溫度，使得前驅物仍呈液態。
約7 nm之含聚醯亞胺之材料沉積在銅表面上，而在低k表面上僅可見很薄的一層。茲觀察到一些側向生長（約1至2 nm）。在圖1B中的樣品並未進行一蝕刻步驟，且此一步驟可藉由自低k材料實質上完全移除含聚醯亞胺之材料而改善選擇率結果。如圖1C中所描繪，藉由沉積氧化矽基材料（金屬摻雜之氧化矽）至低k材料上以繼續進行實驗。氧化矽以一約6.5 nm厚層經選擇性地沉積在低k表面上、而非在銅表面上。
在一些實施例中，特別係在基板長時期曝露至空氣的情況下，可對基板進行一預清潔來製備金屬（諸如Cu）表面，以供根據本發明之有機材料之沉積。一預清潔亦可自介電質表面移除任何遷移之金屬粒子，以防止或減少有機材料之寄生沉積在介電質表面上。預清潔可包括還原及受控氧化。在一些實施例中，預清潔包括還原金屬表面及在選擇性沉積之前使其再氧化。例如，一醇（諸如乙醇）或電漿（諸如H 2電漿）可用於還原金屬（諸如Cu）表面。處理強度可根據初始氧化程度來調整。氧化越深處，越需進行更強力的還原處理。經還原金屬表面係以一受控方式氧化至一預定深度，以允許透過蝕刻新形成的氧化物層來製備供根據本發明之一有機材料沉積的金屬表面。
在一些實施例中，若根據本發明之一有機層係在製備基板表面之後立即沉積，一般在CMP處理之後，可避免對一預清潔處理的需求。所沉積之有機材料可經加熱至至少250℃，諸如從約250℃至約400℃、或從約300℃至約350℃。此可提高其對下方金屬（諸如Cu）層遷移通過材料的抵抗力。此一解決方案可允許已製備基板之儲放，從而給予更多彈性來設計一沉積製程流程。
圖2A及2B描繪本發明之一態樣，其中有機材料之一層係藉由一循環沉積製程選擇性地沉積在包括一第一表面及一第二表面的一基板上。參照圖2A，在方塊202中製程200包括在一反應室中提供一基板。根據本發明之一基板，其包括一第一表面及一第二表面，且該第一及第二表面具有不同的材料特性。在一些實施例中，該第一表面係可為一導電表面，例如一金屬或金屬性表面（諸如Cu、Co、W、Mo），且該第二表面係可為一介電質表面（諸如SiO 2、SiOC、SiN、HfO 2）。
在一些實施例中，該第二表面包括一無機介電質表面。在一些實施例中，該第二表面係為一無機介電質表面。在一些實施例中，該第二表面包括矽。在一些實施例中，該第二表面包括SiO 2。在一些實施例中，該第二表面包括一氧化矽基材料，諸如一金屬矽酸鹽。在一些實施例中，該第二表面係為一高k表面，諸如氧化鉿表面、一氧化鑭表面。在一些實施例中，該第二表面係為一蝕刻終止層。一蝕刻終止層可包括例如一氮化物。
在一些實施例中，該第一表面可以是一介電質表面，且該第二表面可以是一第二不同的介電質表面。在一些實施例中，該第一及第二表面可具有相同的基本組成，但可能因不同形成方式（例如，熱氧化、沉積氧化、天然氧化）而有不同的材料特性。在一些實施例中，該第一表面係為一含矽表面，且該第二表面係為不同組成之一含矽表面。例如，該第一或該第二表面係可為一氧化矽基表面，諸如氧化矽或一含金屬矽酸鹽之表面，而另一表面係為一氮化矽基表面。
在方塊204中，一第一氣相前驅物被提供至該反應室中。根據本發明之一第一前驅物，其包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子且胺基附接至非相鄰碳原子，及該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體。在根據本發明之實施例中，胺基係一級胺基。提供一前驅物至該反應室中會致使該基板與該前驅物接觸。因此，在一態樣中，該製程包括使該基板接觸一第一氣相前驅物，及使該基板接觸一第二氣相前驅物。
為以氣相提供第一前驅物至反應室中，第一前驅物被汽化。相較於先前使用的二胺前驅物，根據本發明之一第一前驅物可具有改善的汽化特性。在一些實施例中，第一前驅物之蒸氣壓為1托耳時的溫度係低於40℃，或低於20℃。在一些實施例中，根據本發明之一二胺前驅物的蒸氣壓在約40℃或以下的一溫度下為1托耳。在一些實施例中，根據本發明之一二胺前驅物的蒸氣壓在約30℃或以下的一溫度下為1托耳。在一些實施例中，根據本發明之一二胺前驅物的蒸氣壓在約20℃ 或以下的一溫度下為1托耳。
約1托耳之一蒸氣壓可視為足以汽化一前驅物。達成如此的蒸氣壓之一低溫對於進行氣相沉積製程係可為有利的。因此，減少對根據本發明之第一前驅物加熱的需求可改善其在汽化溫度下的上工具穩定性，以及減少在氣相沉積期間分解。沉積期間的穩定性在原子層沉積型製程中係可為重要的，其中沉積材料之自限生長係為目標。較高蒸氣壓之一進一步優點為根據本發明之一第一前驅物可用於具有一有限熱預算之氣相沉積製程，擴展選擇性沉積在敏感材料上的可行性。
在一些實施例中，第一前驅物可在一第一溫度下汽化，以形成第一氣相前驅物。在一些實施例中，該第一前驅物蒸氣係在一第二溫度下經由一氣體管線被輸送至該基板。在一些實施例中，第二溫度係高於第一溫度。在一些實施例中，基板可在一第三溫度下與第一氣相前驅物接觸。因此，反應室溫度及/或基座溫度可不同於汽化溫度及氣體管線。在一些實施例中，第三溫度係高於第一溫度。在一些實施例中，第三溫度係高於第二溫度。在一些實施例中，第三溫度係高於第一溫度及第二溫度。在一些實施例中，第三溫度係為一基座溫度。在一些實施例中，第三溫度係為一基座溫度，其係介於約170℃與210℃之間，諸如180℃、190℃或200℃。在一些實施例中，在沉積有機材料的沉積製程期間，基板保持在高於約100℃的一溫度下，諸如高於約150℃。
在不將本發明限制於任何特定理論下，沉積溫度（諸如反應室溫度或基座溫度）可能影響有機材料的生長速率。例如，當使用1,3-二胺基戊烷作為第一氣相前驅物時，有機材料生長速率係可為在160℃之一溫度下從約1.5至約2.1Å/循環、在170℃之一溫度下從約1.1至約1.7Å/循環、在180℃之一溫度下從約0.3至約0.7Å/循環、及在190℃之一溫度下從約0.05至約0.12Å/循環。然而，較低生長速率可能與所得到之有機材料（諸如含聚醯亞胺之材料）的一些有利特性相關。例如，材料中聚醯亞胺與聚醯胺酸相比的比例可更大。與聚醯胺酸相比，聚醯亞胺的一較大比例可使有機材料對蝕刻製程較不敏感，諸如電漿蝕刻製程（例如氫電漿蝕刻）。此又可使回蝕或修整製程之調節更容易，從而一擴大區域選擇性沉積製程的選擇率寬裕度（window）。亦可在（或多個）下游沉積步驟中包含電漿步驟，因為沉積在第一表面上之有機層也許能耐受電漿曝露而不會喪失其所需功能。根據本發明之有機材料的較低生長速率的另一優點可為減少有機材料的側向生長。因此，較少之經選擇性地沉積之有機材料可橫向生長在非所欲表面上。
在一些實施例中，根據本發明之一第一前驅物在介於約15℃與40℃之間的一溫度下為液體。此一前驅物可在前驅物給劑方面給予優勢，因為汽化在給定前驅物容器的整個使用壽命期間可能更為恆定。對於固體前驅物，在容器上工具時間期間，隨著容器中的前驅物組成物量減少，給劑可能更難控制。固體前驅物亦易變得更硬及形成較大粒子，以致降低前驅物表面積及汽化速率。另外，液體前驅物可在前驅物容器維護方面給予優勢，因為固體前驅物的殘留物可能難以自容器移除，且因此容器再利用成本可能變得昂貴。在一些實施例中，根據本發明之一第一前驅物在約15℃以上之溫度下為液體。在一些實施例中，根據本發明之一第一前驅物在約20℃或以上之溫度下為液體。在一些實施例中，根據本發明之一第一前驅物在約25℃或以上之溫度下為液體。在一些實施例中，根據本發明之一第一前驅物在約30℃或以上之溫度下為液體。在一些實施例中，根據本發明之一第一前驅物在約40℃或以上之溫度下為液體。
在方塊204中當將第一前驅物提供至反應室中時，其將與基板接觸。在不將本發明限制於任何特定理論下，第一前驅物可選擇性地化學吸附在相對於基板之第二表面的基板之第一表面上。在一些實施例中，在方塊204中，將第一氣相前驅物提供至反應室中持續一第一曝露時段（第一前驅物脈衝時間）。在一些實施例中，第一前驅物脈衝時間係從約0.01秒至約60秒、約0.05秒至約30秒、約0.1秒至約10秒、或約0.2秒至約5秒。最佳曝露時段可基於特定情形經實驗決定，諸如基板特性和第一表面及第二表面之組成。在一些實施例中，諸如使用批式反應器的實施例，可採用大於60秒之曝露時段。
在方塊205中，反應室遭吹驅出第一氣相前驅物及/或任何反應副產物。此製程之階段在一些實施例中可省略。然而，在許多實施例中使用吹驅。在一些實施例中，吹驅係藉由提供一惰性氣體（諸如一載體氣體）至反應室中持續一段時間（吹驅時間）而進行。在一些實施例中，N 2氣體用於吹驅。在一些實施例中，吹驅時間係從約0.5秒至約10秒，諸如從約1秒至約5秒，例如1秒、2秒、4秒、6秒或8秒。
在方塊206中，將一第二氣相前驅物提供至反應室中。在一些實施例中，第二前驅物亦為一有機反應物，其能在沉積條件下與第一前驅物之吸附物種起反應。例如，第二前驅物係可為一酐，諸如呋喃-2,5-二酮（順丁烯二酸酐），或更特別地為一二酐，例如，焦蜜石酸二酐（PMDA），或任何其他具有兩個將與第一前驅物反應之反應基的單體。在一些實施例中，該第二氣相前驅物包括一二酐。在一些實施例中，第二氣相前驅物包括PMDA。
在一些實施例中，在方塊206中，將一第二氣相前驅物提供至反應室中持續一第二曝露時段（第二前驅物脈衝時間）。在一些實施例中，第二前驅物可在一第四溫度下汽化，以形成第二氣相前驅物。在一些實施例中，第二前驅物蒸氣係在一第五溫度下經由一氣體管線被輸送至基板。在一些實施例中，第五溫度係高於第一溫度。在一些實施例中，第二氣相前驅物係在高於第四溫度的一第六溫度下提供至反應室中。在一些實施例中，第六溫度實質上與第三溫度相同。
在一些實施例中，在將第二前驅物提供至反應室中之前，先將第一前驅物提供至反應室中。因此，在一些實施例中，在提供另一前驅物至反應室中之前，先將一二胺提供至反應室中，該二胺包括至少五個碳原子且胺基附接至非相鄰碳原子的且二胺在15℃至40℃之一溫度下為液體。然而，在一些實施例中，在提供第一前驅物至反應室中之前，先將第二前驅物（諸如一二酐）提供至反應室中。因此，在一些實施例中，基板在與另一前驅物接觸之前係先接觸一酐（諸如呋喃-2,5-二酮（順丁烯二酸酐））、或特別係一二酐（例如焦蜜石酸二酐（PMDA））。
在該方法中，該第一及第二氣相前驅物在相對於第二表面的第一表面上選擇性地形成有機材料，該第一氣相前驅物包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子且胺基附接至非相鄰碳碳原子，及該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體。在不將本發明限制於任何特定理論下，選擇率可至少部分歸因於在第一表面上的第一前驅物之優先化學吸附。
在一態樣中，根據本發明之有機材料形成有機材料之一層。該有機材料可包括聚醯亞胺、聚醯胺酸或二者。本文所揭示之沉積方法可產生一有利的有機材料組成物。在不將本發明限制於任何特定理論下，比起本領域已知的製程，本文所描述之二胺結構可導致在有機材料中相對於聚醯胺酸有較高的聚醯亞胺含量。此又可造成較高的抗蝕刻性。此外，在有機材料沉積在銅表面上的實施例中，可減少銅遷移至根據本發明之有機材料內。此在整體沉積程序方面給予優勢，諸如改善有機材料抵抗額外材料沉積的鈍化特性。換言之，可改善在相對於被有機材料所覆蓋之第一表面的第二表面上的進一步沉積製程的選擇率。
在方塊207中，反應室遭吹驅出第二氣相前驅物及/或任何反應副產物。此製程之階段在一些實施例中可省略。然而，在許多實施例中使用吹驅。在一些實施例中，吹驅係藉由提供一惰性氣體（諸如一載體氣體）至反應室中持續一段時間（吹驅時間）而進行。在一些實施例中，N 2氣體用於吹驅。在一些實施例中，吹驅時間係從約0.5秒至約10秒，諸如從約1秒至約5秒，例如1秒、2秒、4秒、6秒或8秒。
吹驅階段205及207的使用係獨立地可選擇的。因此，可進行階段205及207中之二者或任一者，且諸如吹驅氣體之持續時間及組成等參數可獨立選擇。在一些實施例中，每一沉積循環包括在提供第一氣相前驅物至反應室中之後移除過量的第一氣相前驅物及反應副產物。在一些實施例中，每一沉積循環包括在提供第二氣相前驅物至反應室中之後移除過量的第二氣相前驅物及反應副產物。然而，一沉積製程係可能包括一或多個循環，其中吹驅階段為省略。因此，為簡化起見，在吹驅的上下文中，每一沉積循環可意謂「實質上每個沉積循環」。
根據本發明之選擇性沉積製程係一循環製程。除了在提供第一前驅物及第二前驅物至反應室期間的條件，所沉積之有機材料層的厚度還取決於所進行之沉積循環208的次數。在一些實施例中，一沉積循環包括階段204及206。在一些實施例中，一沉積循環包括階段204及206、以及205及207中之一或二者。在一些實施例中，一沉積循環包括階段204、205、206及207。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物係交替且依序地提供至反應室中。
在一些實施例中，一沉積循環可被重複，直至選擇性地沉積出一所需厚度之一有機層為止。該選擇性沉積循環可包含額外的動作，在每個重複中無需以相同順序或以相同方式進行，且可輕易地被延伸至更複雜之氣相沉積技術。例如，一選擇性沉積循環可包含額外的反應物供應程序，例如在每個循環中或在選定循環中額外的反應物之供應及移除（相對於該基板）。儘管未顯示，但製程可另外包括處理沉積膜以形成一聚合物（例如，UV處理、退火等）。
在一些實施例中，該有機材料包括一聚醯亞胺。在一些實施例中，該有機材料包括一聚醯胺酸。
圖2B描繪一實施例，其中該方法更包括接續多個連續沉積循環之後，使基板經受一蝕刻製程209。該製程如圖2A之實施例進行，包含重複根據方塊208之沉積循環。該蝕刻製程可在沉積製程結束時進行一次，或者其可在一預定沉積循環次數之後間歇性地進行，如方塊210所描繪。在一蝕刻製程之後，可繼續有機材料之選擇性沉積。
在一些實施例中，該蝕刻製程自基板之第二表面移除實質上所有的任何所沉積有機材料，且不會自基板之第一表面移除實質上所有的所沉積有機材料。在一些實施例中，該蝕刻製程包括使該基板曝露至氫原子、氫自由基、氫電漿、或其組合。在一些實施例中，該蝕刻製程包括使該基板曝露至氧原子、氧自由基、氧電漿、或其組合。
在一些實施例中，該基板可經受一蝕刻製程，以移除至少一部分所沉積之有機膜。在一些實施例中，接續有機膜之選擇性沉積之後的一蝕刻製程可自基板的第一表面及第二表面二者移除所沉積之有機材料。在一些實施例中，該蝕刻製程係可為等向性。
在一些實施例中，該蝕刻製程可自第一及第二表面移除相同量或厚度的有機材料。亦即，在一些實施例中，沉積在該第一表面上之有機材料的蝕刻速率係可為實質上類似於沉積在該第二表面上之有機材料的蝕刻速率。由於本文所描述之沉積製程的選擇性本質，沉積在基板之第二表面上的有機材料之量係可為實質上小於沉積在基板之第一表面上的材料之量。因此，一蝕刻製程可自該基板之第二表面完全地移除所沉積之有機材料，同時所沉積之有機材料可保留在該基板之第一表面上。
在一些實施例中，該蝕刻製程可包括本領域已知的一蝕刻製程，例如一乾蝕刻製程，諸如一電漿蝕刻製程。在一些實施例中，該蝕刻製程可包括使該基板曝露至氫原子、氫自由基、氫電漿、或其組合。例如，在一些實施例中，該蝕刻製程可包括使該基板曝露至一電漿，該電漿係使用從約10 W至約5000 W、從約25 W至約2500 W、從約50 W至約500 W、或較佳地從約100 W至約400 W之一功率由H 2所產生。
根據本發明之二胺化合物可用於沉積有機材料，其更耐受一蝕刻製程，例如以氫電漿作為一蝕刻劑進行的一蝕刻製程。此係可為有利的，因為其可允許一蝕刻製程更容易調整，又可開啟一更廣的選擇率寬裕度。
在一些實施例中，該蝕刻製程可包括將該基板曝露至一電漿。在一些實施例中，電漿可包括氧原子、氧自由基、氧電漿、或其組合。在一些實施例中，電漿可包括氫原子、氫自由基、氫電漿、或其組合。在一些實施例中，電漿亦可包括惰性氣體物種，例如Ar或He物種。在一些實施例中，該電漿可基本上由惰性氣體物種所組成。在一些實施例中，該電漿可包括其他物種，例如氮原子、氮自由基、氮電漿、或其組合。在一些實施例中，該蝕刻製程可包括將該基板曝露至包括氧（例如O 3）之一蝕刻劑。在一些實施例中，基板可在介於約30℃與約500℃之間（例如介於約100℃與約400℃之間）之一溫度下曝露至一蝕刻劑。在一些實施例中，該蝕刻劑可以一連續脈衝供應或可以多個較短脈衝供應。一吹驅階段可在蝕刻脈衝之間進行。
圖3描繪本發明之一態樣，其中無機材料係選擇性地沉積在相對於一基板300之一第一表面302的基板300之一第二表面304上。在階段a)中，提供基板300。該基板可提供至一反應室中。在階段b)中，有機材料（諸如含聚醯亞胺之材料）係沉積在基板300的第一表面302上。用於在基板300之第一表面302上沉積有機材料之一層的沉積製程包括在該反應室中提供一第一氣相前驅物，及在該反應室中提供一第二氣相前驅物。該第一及第二氣相前驅物在相對於第二表面304的第一表面302上選擇性地形成有機材料，其中該第一氣相前驅物包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子且胺基附接至非相鄰碳原子，以及其中該第一前驅物在約15℃至約40℃之一溫度下為液體。接著，在階段c)中，無機材料係沉積在第二表面304上。在一些實施例中，無機材料之沉積可藉由一循環沉積製程進行，諸如ALD或循環CVD。在一些實施例中，所沉積之無機材料係一金屬材料、金屬性材料、一介電材料或其一組合。在一些實施例中，所沉積之無機材料係氧化鋁。在一些實施例中，所沉積之無機材料係含矽材料。在一些實施例中，含矽材料係SiO 2、SiOC、SiN、含金屬矽酸鹽之材料或其一組合。例如，所沉積之無機材料係可為釔摻雜之氧化矽。在一些實施例中，所沉積之無機材料係為一氧化物材料。在一些實施例中，所沉積之材料係可為包括氧化釔之材料、包括氧化鋯之材料、包括氧化鉿之材料或其一組合。在一些實施例中，所沉積之無機材料形成一蝕刻終止層。
在圖3之階段d)中，將沉積在第一表面302上的有機材料移除，留下在第二表面304上所沉積的無機材料，且以第一表面302的原始材料作為基板的最頂部表面。上述階段過後可接著進行本領域已知的額外製程步驟。
圖4示意繪示根據本發明之一沉積組件400。沉積組件400可用於進行如本文所描述之一方法及/或如本文所描述之選擇性地沉積有機材料。
在所繪示之實例中，沉積組件400包含一或多個反應室402、一前驅物注入器系統401、一第一前驅物容器404、一第二前驅物容器406、一排氣源44、及一控制器45。沉積組件400可包括一或多個附加氣體源（未示出)，諸如一惰性氣體源、一載體氣體源及/或一吹驅氣體源。反應室402可包含任何合適的反應室，諸如如本文所描述之一ALD或CVD反應室。
第一前驅物容器404可包含一容器及如本文所描述之一或多個第一前驅物，其單獨或與一或多個載體（例如惰性）氣體混合。一第二前驅物容器406可包含一容器及如本文所描述之一或多個第二前驅物，其單獨或與一或多個載體氣體混合。雖然繪示兩個源容器404、406，但是一沉積組件400可包含任何合適數量的源容器。源容器404、406可經由管線414與416耦接到反應室402，其可各自包含流量控制器、閥、加熱器及類似者。在一些實施例中，在第一前驅物容器404中的第一前驅物及在第二前驅物容器406中的第二前驅物可經加熱。在一些實施例中，一容器經加熱使得一前驅物或一反應物達到至少約30℃或至少約40℃之一溫度。然而，在一些實施例中，該第一前驅物容器未經加熱。在一些實施例中，在第一前驅物容器中之第一前驅物的溫度經調節為介於約15℃與約40℃之間，例如介於約15℃與約25℃之間。例如，在第一前驅物容器中之第一前驅物的溫度可調節為ab。
排氣源310可包含一或多個真空幫浦。
控制器312包含電子電路和軟體，以選擇性地操作包含在沉積組件400中的閥、歧管、加熱器、幫浦和其他元件。運作如此的電路及元件以從各別來源引入前驅物、反應物及吹驅氣體。控制器312可控制氣體脈衝序列的時序、基板及/或反應室402之溫度、反應室402內的壓力、及各種其他操作，以提供沉積組件400的合宜操作。控制器312可包含控制軟體，以電性地或氣動地控制閥，從而控制進出反應室402的前驅物、反應物及吹驅氣體之流動。控制器312可包含進行一些工作之模組，諸如一軟體或硬體元件。一模組可經組態以常駐在控制系統的可定址儲存媒體上，且經組態以執行一或多個程序。
沉積組件400的其他構型是可能的，包含不同數量及種類的前驅物及反應物源。另外，將明白閥、導管、前驅物源及輔助反應物源有許多種佈局，其可用於實現選擇性的目標且以協調方式將氣體饋送入反應室402。此外，如一沉積組件的示意圖，為了簡化例示已省略許多元件，且如此的元件可包含，例如，各種閥、歧管、淨化器、加熱器、容器、通風口及/或旁通管。
在沉積組件400之操作期間，基板（諸如半導體晶圓（未繪示））係從例如一基板搬運系統傳遞至反應室402。一旦（多個）基板被傳遞至反應室402，來自氣體源之一或多個氣體（諸如前驅物、反應物、載體氣體及/或吹驅氣體）被引入至反應室402中。
在一進一步態樣中，揭示一種用於選擇性地沉積有機材料之一層在一基板上的沉積組件。該沉積組件包括經建構及配置以固持基板的一或多個反應室、及經建構及配置以將一第一前驅物及一第二前驅物以一氣相提供至反應室中的一前驅物注入器系統。該沉積組件亦包括一前驅物容器，該前驅物容器經建構及配置以容納一第一前驅物，及該組件經建構及配置以經由該前驅物注入器系統提供該第一前驅物及該第二前驅物至該反應室，以在該基板上沉積有機材料之一層。該第一前驅物包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子，胺基附接至非相鄰碳原子，且該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體。 實例
根據本發明之有機材料係藉由使用1,3-DAP及PMDA而沉積在Cu、Co及天然氧化矽表面上。該製程進行100、200、500及1000個循環，以及測量在不同表面上所沉積之有機材料的厚度。PMDA源容器保持在170℃之一溫度，而1,3-DAP源保持在室溫。沉積係在160℃、170℃、180℃及190℃之溫度下進行。有機材料選擇性地生長在相對於天然氧化矽表面的金屬表面上。例如，在190℃之一溫度下，經100個循環後，觀察到在Cu上6.5 nm之有機材料、在Co上為4.8 nm，且在天然氧化矽上未觀察到生長。經200個循環後，相對應值係為約10.9 nm、4.4 nm及1.3 nm，經500個循環後約25 nm、12 nm及3 nm，及經1000個循環後約69 nm、26 nm及6.4 nm。
如上所沉積之有機材料的組成物可視其生長的表面而變化。進行實驗時，在銅表面上觀察到有機材料包括聚醯胺酸及聚醯亞胺。然而，在鈷表面上，有機材料主要或實質上完全沉積為聚醯亞胺。聚醯亞胺與聚醯胺酸之比例可依據沉積溫度而變化。
前述本發明的例示性實施例並未限制本發明的範疇，因為這些實施例僅是本發明之多個實施例的示例，其係附加申請專利範圍及其法律上的均等物所限定。任何等效實施例均意欲在本發明的範圍內。除本文中所示及所描述者外，在所屬技術領域中具有通常知識者當可從本說明書明白本揭露的各種修改，諸如所描述元件的替代可用組合。如此的修改及實施例亦意欲落在文後申請專利範圍的範疇內。
100:基板 102:第一表面 104:第二表面 200:製程 202:方塊 204,205,206,207:方塊/階段 208:沉積循環/方塊 209:蝕刻製程 210:循環 300:基板 302:第一表面 304:第二表面 306:材料 308:材料 400:沉積組件 401:前驅物注入器系統 402:反應室 404:第一前驅物容器 406:第二前驅物容器 414,416:管線 44:排氣源 45:控制器
伴隨圖式係經包含以提供對本揭露之進一步的理解並構成本說明書的一部分，該等圖式繪示例示性實施例，並與描述一起協助解釋本揭露之原理。在圖式中 ［圖1A、1B及1C］繪示根據本發明之選擇性沉積。 ［圖2A及2B］繪示根據本發明之一製程的一方塊圖。 ［圖3］係根據本發明在相對於一基板之一介電質表面的一金屬表面上沉積一有機層的示意圖。 ［圖4］係根據本發明之一氣相沉積組件的示意圖。
100:基板
102:第一表面
104:第二表面

Claims (22)

  1. 一種用於藉由一循環沉積製程在包括一第一表面及一第二表面的一基板上選擇性地沉積有機材料之一層的方法，該製程包括： 在一反應室中提供一基板； 在該反應室中提供一第一氣相前驅物；及 在該反應室中提供一第二氣相前驅物， 其中該第一及第二氣相前驅物在相對於該第二表面的該第一表面上選擇性地形成該有機材料；以及其中該第一氣相前驅物包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子且該胺基附接至非相鄰碳原子，以及其中該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該第一前驅物之該蒸氣壓為1托耳時的該溫度係低於40℃，或低於20℃。
  3. 如請求項1或2所述之方法，其中該第二氣相前驅物包括一二酐。
  4. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該有機材料包括一聚醯亞胺。
  5. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該有機材料包括一聚醯胺酸。
  6. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中在該沉積製程期間，該基板保持在高於約100℃之一溫度。
  7. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該第二表面包括一無機介電質表面。
  8. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該第二表面包括矽。
  9. 如請求項9所述之方法，其中該第二表面包括SiO 2。
  10. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該有機材料係相對於該第二表面以大於約50%之一選擇率沉積在該第一表面上。
  11. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該第一表面包括一金屬氧化物、元素金屬或金屬性表面。
  12. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該第一表面包括選自由鋁、銅、鎢、鈷、鎳、鈮、鐵、鉬、錳、鋅、釕及釩所組成一群組的一金屬。
  13. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中每一沉積循環更包括在提供該第一氣相前驅物至該反應室中之後，移除過量的該第一氣相前驅物及反應副產物。
  14. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中每一沉積循環更包括在提供該第二氣相前驅物至該反應室中之後，移除過量的該第二氣相前驅物及反應副產物。
  15. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該二胺化合物係一C5至C11化合物。
  16. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該二胺化合物中與一胺氮鍵結之一碳原子係鍵結至至少二個碳原子。
  17. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該二胺係選自由1,3-二胺基戊烷；1,4-二胺基戊烷；2,4-二胺基戊烷；2,4-二胺基-2,4-二甲基戊烷；1,5-二胺基-2-甲基戊烷；1,3-二胺基丁烷；1,3-二胺基-3-甲基丁烷；2,5-二胺基-2,5-二甲基己烷；1,4-二胺基-4-甲基戊烷；1,3-二胺基丁烷；1,5-二胺基己烷；1,3-二胺基己烷；2,5-二胺基己烷；1,3-二胺基-5-甲基己烷；4,4,4-三氟-1,3-二胺基-3-甲基丁烷；2,4-二胺基-2-甲基戊烷；及4-(1-甲基乙基)-1,5-二胺基己烷；3-胺基丁醯胺；1,3-二胺基-2-乙基己烷；2,7-二胺基-2,7-二甲基辛烷及1,3-二胺基苯及1,4-二胺基苯所組成的一群組。
  18. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該二胺化合物包括一鹵素。
  19. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中在沉積該有機材料至該基板的該第一表面上之前，該方法包括包含一還原及一氧化的一預清潔步驟。
  20. 一種用於藉由一循環沉積製程在包括一第一表面及一第二表面的一基板上選擇性地沉積有機材料之一層的方法，該製程包括： 使該基板接觸一第一氣相前驅物；以及 使該基板接觸一第二氣相前驅物，其中 該第一及第二氣相前驅物在相對於該第二表面的該第一表面上選擇性地形成該有機材料；以及其中該第一氣相前驅物包括一二胺，該二胺包括至少三個碳原子且該胺基附接至非相鄰碳原子，以及其中該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體。
  21. 一種藉由一循環沉積製程在相對於一基板之一第一表面的該基板之一第二表面上選擇性地沉積一無機材料的方法，其中該製程包括： 藉由以下步驟來沉積有機材料之一層至該第一表面上 在一反應室中提供一基板； 在該反應室中提供一第一氣相前驅物；及 在該反應室中提供一第二氣相前驅物， 其中該第一及第二氣相前驅物在相對於該第二表面的該第一表面上選擇性地形成該有機材料；以及其中該第一氣相前驅物包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子且該胺基附接至非相鄰碳原子；以及其中該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體；及 沉積該無機材料至該第二表面上。
  22. 一種用於選擇性地沉積有機材料之一層至一基板上之沉積組件，包括： 一或多個反應室，係經建構及配置以固持該基板； 一前驅物注入器系統，係經建構及配置以將一第一前驅物及一第二前驅物以一氣相提供至該反應室中； 其中該沉積組件包括一前驅物容器，其經建構及配置以容納一第一前驅物； 且該組件經建構及配置以經由該前驅物注入器系統提供該第一前驅物及該第二前驅物至該反應室，以在該基板上沉積有機材料之一層，以及該第一前驅物包括一二胺化合物，該二胺化合物包括至少五個碳原子且多個胺基附接至非相鄰碳原子；以及其中該第一前驅物在15~40℃之一溫度下為液體。
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