TWI471449B - 用於ｇｓｔ膜沈積之碲前驅物 - Google Patents

用於ｇｓｔ膜沈積之碲前驅物 Download PDF

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Description

用於GST膜沈積之碲前驅物 【相關申請案之交互參照】
本申請主張2007年9月17日申請的美國臨時專利申請案第60/973,090號之權益，其所揭示係以引用之方式納入本文中。
本發明大致關於半導體製作的領域，更具體地關於使用於製作非揮發性記憶體裝置的相變化材料。又更具體地，本發明關於用於在基板上形成鍺銻碲(GST)膜的碲前驅物化合物。
背景
相變化材料係用於標準塊矽技術中，以形成非揮發性記憶體裝置的記憶體元件。相變化材料具有至少兩種不同狀態，一為非結晶態，另一為結晶態。非結晶態之特徵為缺乏結晶性，或者，相對於結晶態所具有的長程有序排列之特徵而言，非結晶態缺少長程有序排列。因此，在單位晶格中，多次重覆的次序，代表了整個材料。
在非揮發性記憶體裝置中的每個記憶單元可視為一種可變電阻器，其在對應於相變化材料的非結晶態與結晶態之較高與較低電阻率狀態之間作可逆式的改變。這些狀態是可分辨的，主要乃因為每個狀態在特徵上具有數個數量級的導電度差異性。在這些裝置中，記憶體元件的相變化可經由以程式化的高電流直接加熱相變化材料而達成。常規而言，使用雙極電晶體傳輸程式化的高電流以直接加熱相變化材料。高電流可直接加熱相變化材料，此情況可能造成相變化材料在重複的程式化操作中降解，因而降低記憶體裝置的性能。
在目前實用的材料中，大部分皆含有碲。在那些材料中，最廣泛被研究的為Ge2 Sb2 Te5 。儘管在傳統上可藉由電漿氣相沈積(PVD)技術，例如濺鍍、化學氣相沈積(CVD)及原子層沈積(ALD)以及相關技術，包括脈衝式CVD、遠距電漿CVD、電漿輔助CVD、電漿輔助CVD、電漿增強ALD等進行沈積，目前正研究各式各樣的材料以克服在複雜結構，包括由溝槽構成的結構中進行沈積時所具有的挑戰性。舉例而言，Ge(tBu)4 、Sb(iPr)3 及Te(iPr)2 已被報導。然而，使用此類分子進行鍺銻碲(GST)材料的沈積衍生出某些困難點。舉例而言，在具有再現性的程序中，烷基或芳基碲化合物(舉例而言，Te(iPr)2 )在熱穩定性上有所不足。雖然，在先前技術中已有顯著的進展，在穩定性經改善之前驅物化合物的設計及使用上仍有持續的需求。
 摘要
揭示一種使用某種碲前驅物化合物形成含碲薄膜(舉例而言，鍺銻碲薄膜)的方法，以及經所得膜塗佈的基板。某些在穩定性上有所改善的前驅物化合物潛在地促成在工業上用於製造非揮發性記憶體裝置的可達成程序。
根據本發明的某些具體實例，提供一種在基板上沉積含碲薄膜的方法。該方法包括：(a)在一種設置用於化學氣相沉積或原子層沉積的反應器中提供基板；(b)將至少一種具有TeLn 或LTe(-L-)2 TeL之通式的含碲前驅物引入該反應器中，其中至少一個L含有鍵結於一個該Te的N，“n”介於2-6之間，包含2及6，而每個“L”則獨立地選自烷基及芳基，其包括：形式為-NR1 R2 的醯胺，其中R1 及R2 代表H、烷基或矽烷基；形式為-NR的環狀醯胺，其中R代表C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基；形式為=NR的亞胺基，其中R代表C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基；形式為-N(R)-的基團，其中-N(R)-橋接兩個碲；形式為-NR1 -A-R2 N-的二醯胺，其中R1 、R2 及A獨立地為C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基；形式為-NR1 -A-NR2 R3 的胺基醯胺基，其中R1 、R2 、R3 及A獨立地為C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基；形式為-NR1 -A-OR2 的烷氧醯胺基，其中R1 、R2 及A獨立地為C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基；形式為-NR1 -C(R2 )-NR3 的脒基，其中R1 、R2 、R3 獨立地為C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基；以及形式為-NR1 -C(NR2 R3 )-NR4 的胍基，其中R1 、R2 、R3 、R4 獨立地為C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基。在某些具體實例中，“n”為2或4。
在某些具體實例中，該方法進一步包括(c)，視情況將至少一種含M源引入反應器中，其中M為Si、Ge、Sb、Sn、Pb、Bi、In、Ag或Se，或其任意者的組合。在某些具體實例中，該方法進一步包括(d)，視情況將含氫流體引入反應器中。在某些具體實例中，該方法進一步包括(e)，視情況將含氧流體引入反應器中。在某些具體實例中，該方法進一步包括(f)，視情況將含氮流體引入反應器中。該方法包括(g)，使前驅物與含M源(若有的話)在反應器中與含氫、含氧及/或含氮流體(若有的話)反應，以及(h)，在基板上沉積一層含碲薄膜。
在某些具體實例中，在步驟(h)中，沉積係在介於200℃及600℃之間的溫度下進行。在某些具體實例中，沉積係在介於350℃及550℃之間的溫度下進行。在某些具體實例中，在步驟(h)中，沉積係在介於1Pa及100000Pa之間的壓力下進行。
在某些具體實例中，至少一種含碲前驅物具有低於100℃的熔點，且在某些案例中，其係低於50℃。在某些具體實例中，至少一種含碲前驅物在室溫下為液態。
在某些具體實例中，在步驟(b)中，使至少兩種上述界定的含碲前驅物一併混合提供一種前驅物混合物，然後將其引入反應器中。
在某些具體實例中，步驟(c)包括將至少一種鍺源引入反應器中，該鍺源係選自由三鍺基胺、鍺烷、二鍺烷以及式GeRx (NR1 R2 )4-x 之胺基鍺烷化合物所構成的群組中，其中x係介於0與4之間，包括0與4，而R、R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀之C1 -C6 碳鏈。在某些具體實例中，鍺源為4DMAG、Ge(NMe2 )4 、3DMAG、GeH(NMe2 )3 、BDEAG、或GeH2 (NEt2 )2 、或其任意者的混合物。
在某些具體實例中，步驟(c)包括將至少一種銻源引入反應器中，該銻源係選自由三甲基銻、氫化二甲基銻、SbCl3 、SbCl5 以及式SbRx (NR1 R2 )3-x 之胺基銻化合物所構成的群組中，其中x係介於0與3之間，包括0與3，而R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀之C1 -C6 碳鏈以及其任意者的混合物。
在某些具體實例中，步驟(c)包括將至少一種鉍源引入反應器中，該鉍源係選自由BiCl3 、Bi(NMe2 )3 、Bi(NEt2 )3 以及Bi(=NR1 )(NR2 R3 )3 所構成的群組中，其中各個R1 、R2 及R3 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀之C1 -C6 碳鏈以及其任意者的混合物。在某些具體實例中，該胺基配位基可能具有不同的取代基。
在某些具體實例中，步驟(c)包括將至少一種錫源引入反應器中，該錫源係選自由錫烷、SnCl4 以及式SnRx (NR1 R2 )4-x 之胺基錫烷化合物所構成的群組中，其中x係介於0與4之間，包括0與4，而R、R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀之C1 -C6 碳鏈。在某些具體實例中，錫源為4DMASn、Sn(NMe2 )4 、3DMASn、或SnH(NMe2 )3 ，或者其任意者的組合物。
在某些具體實例中，步驟(c)包括將至少一種矽源引入反應器中，該矽源係選自由三矽烷基烷胺、矽烷、二矽烷、三矽烷、式SiRx (NR1 R2 )4-x 之胺基矽烷化合物所構成的群組中，其中x係介於0與4之間，包括0與4，而R、R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀之C1 -C6 碳鏈。在某些具體實例中，此類矽源之至少一種為4DMAS、Si(NMe2 )4 、3DMAS、SiH(NMe2 )3 、BDEAS、SiH2 (NEt2 )2 ，或者其任意者的組合。
在某些具體實例中，在步驟(d)中，含氫流體為H2 、NH3 、聯胺或聯胺的烷基或芳基衍生物、或者H+ 、NH+ 、或NH2 + 基團，或者其任意者的混合物。在某些具體實例中，在步驟(f)中，含氮流體包括N2 、NH3 、聯胺或聯胺的烷基或芳基衍生物、或N+ 、NH+ 、或NH2 + 基團，或者其任意者的混合物。
在某些具體實例中，該反應器係配置用於化學氣相沉積中，且步驟(b)及(c)-(f)係同時進行。在某些具體實例中，該反應器係配置用於原子層沉積中，且步驟(b)及(c)-(f)係依序進行。在某些具體實例中，步驟(b)及(c)係於一脈衝下一起進行，而步驟(d)則於分離的脈衝下進行，而進行經修飾的原子層沉積。在某些具體實例中，在(d)中，氫氣係連續地引入，且在步驟(b)及/或(d)中，碲及/或含M源係藉由脈衝方式引入，而進行脈衝式化學氣相沉積。
根據本發明之又一具體實例，提供一種由含碲的薄膜所塗佈的基板，其為上述方法的產物。前述說明相當廣泛地概述了本發明之一些具體實例的某些特徵及技術優勢，其可使以下本發明之詳盡說明獲得更佳的理解。這些以及額外的具體實例、特徵以及潛在的優勢將可藉由以下之詳盡說明而更為明顯。
 詳細敘述 定義
在以下說明及申請專利範圍中使用了某些詞語以指示特定的系統元件。此文件並不試圖區分名稱不同但非功能不同的元件。
在以下討論及申請專利範圍中，“包含”與“包括”等詞係開放式寫法，因此，其應該被解釋為“包括，但不限定於...”。
如本文所使用者，縮寫“Me”係指甲基；“Et”係指乙基；“Pr”係指丙基；“iPr”係指異丙基；“Bu”係指丁基；而“tBu”係指第三丁基。
碲前驅物
此處揭示某些碲化合物(前驅物)，其至少一個配位基含有鍵結至碲的氮。這些化合物為用於半導體製作應用，例如在相變化記憶體裝置(例如RAM製造)中製備相變化層的化學氣相沉積(CVD)、脈衝式CVD及原子層沉積(ALD)技術中潛在地有用的前驅物。
這些化合物含有至少一個Te-N鍵，可為單鍵、雙鍵或三鍵，以容許在晶圓表面上進行化學吸附，並進行該化合物的原子層沉積或化學氣相沉積。該化合物之通式為TeLn 或具有由通式為環狀LTe(-L-)2 TeL所定義的環狀結構。無論哪種結構式，L組成分中之至少一個含有鍵結於Te的N。每個“L”皆獨立地為烷基或芳基分子。配位基(“L”)的數目係介於1與6之間，包括1與6。在某些具體實例中，較佳的配位基數目為2。在某些具體實例中，L為一種形式為-NR1 R2 的醯胺，其中R1 、R2 獨立地為H、烷基或矽烷基(舉例而言，三甲基矽烷基)。在某些具體實例中，L為一種形式為-NR的環狀醯胺，其中R代表C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基。在某些具體實例中，L為一種形式為=NR的亞胺基，其中R代表C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基。在某些具體實例中，L為一種形式為-N(R)-的基團，其橋接兩個碲。在某些具體實例中，L為一種形式為-NR1 -A-R2 N-的二醯胺，其中R1 、R2 及A獨立地為C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基。在某些具體實例中，L為一種形式為-NR1 -A-NR2 R3 的胺基醯胺基，其中R1 、R2 、R3 及A獨立地為C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基。在某些具體實例中，L為一種形式為-NR1 -A-OR2 的烷氧醯胺基，其中R1 、R2 及A獨立地為C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基。在某些具體實例中，L為一種形式為-NR1 -C(R2 )-NR3 的脒基，其中R1 、R2 、R3 獨立地為C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基。在某些具體實例中，L為一種如形-NR1 -C(NR2 R3 )-NR4 所描述的胍基，其中R1 、R2 、R3 、R4 獨立地為C1 -C6 直鏈、支鏈、環狀烷基或矽烷基。
某些具有上述通式(I及II)的例示性碲前驅物化合物為Te(NMe2 )2 、Te(NEt2 )2 、TeMe(NMe2 )、TeMe(NEt2 )、TeMe(NiPr2 )、Me2 Te=NtBu、環狀Me2 Te(-NtBu-)2 TeMe2 ；碲脒合物，例如Te(NiPr-CiPr-NiPr)2 ，MeTe(NiPr-CiPr-NiPr)；碲胍合物，例如Te(NiPr-C(-NMe2 )-NiPr)2 ，MeTe(NiPr-C(-NMe2 )-NiPr)；胺基醯胺碲，例如Te(MeN-CH2 -CH2 -NMe2 )，TeMe(MeN-CH2 -CH2 -NMe2 )，Te(EtN-CH2 -CH2 -NMe2 )，TeMe(EtN-CH2 -CH2 -NMe2 )，Te(MeN-CMe2 -CH2 -NMe2 )，TeMe(MeN-CMe2 -CH2 -NMe2 )；烷氧醯胺碲，Te(MeN-CH2 -CH2 -OMe)，TeMe(MeN-CH2 -CH2 -OMe)；以及環狀(tBuN=)Te(-NtBu-)2 Te(=NtBu)及(iPrN=)Te(-NiPr-)2 Te(=NiPr)。
在某些具體實例中，上述基於胺基的碲前驅物適合藉由ALD或金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)程序而用於沉積含Te薄膜。Te前驅物的各種具體實例在室溫下為液態，或具有低於50℃的熔點。某些上述Te-N化合物具有足夠的熱穩定性，使其可在不產生顆粒的情況下作適當的分配(舉例而言，氣相或直接液相注入)。某些上述Te-N化合物具有足夠的熱穩定性，使其具有寬廣的ALD自限窗，藉由使用一種共反應物或其組合物，而容許沉積各式各樣的含碲薄膜，其包含了含有四或多種元素的材料。某些例示性共反應物為H2 、NH3 、H2 O、SiH4 、Si2 H6 、Si3 H8 、TriDMAS、BDMAS、BDEAS、TDEAS、TDMAS、TEMAS、(SiH3 )3 N以及(SiH3 )2 O。上述Te前驅物可有利地用於在矽基板上製備純碲薄膜或含碲合金膜。
形成碲薄膜
在基板(舉例而言，標準的矽晶圓)上沉積純碲薄膜的例示性程序包括以下步驟：
(a)在反應腔槽(反應器)例如傳統CVD或ALD反應器中，提供基板。
(b)將至少一種式為TeLn 或環狀LTe(-L-)2 TeL的含碲前驅物引入反應器中，如上所述，其中，n係介於2-6之間，包括2與6。在某些具體實例中，n為2或4。每個配位基“L”係如上所述依照前驅物化合物而獨立地定義，且至少一個L含有鍵結於Te的N。至少一個被引入的含碲前驅物具有低於100℃的熔點。在某些具體實例中，該熔點係低於50℃，且在某些具體實例中，該碲前驅物在室溫下為液態。在某些具體實例中，使至少兩種不同的含碲前驅物(式I及/或式II)一起混合提供一種前驅物混合物，然後將其引入反應器中。
(c)將氫源(還原劑)引入反應器中。適當的還原劑流體包括，但不限定於H2 、NH3 、聯胺及其烷基或芳基衍生物、含氫基團，例如H+ 、NH+ 或NH2 + ，以及其任意者的混合物。
(d)使含碲前驅物在反應器中與氫源反應。
(e)在介於200℃與600℃之間的溫度下使碲膜沉積在基板上。在某些應用中，沉積溫度係介於350℃與550℃之間。
(f)在膜沉積程序期間，壓力係維持在介於1Pa與100000Pa之間。在某些應用中，壓力係介於25Pa與1000Pa之間。
碲合金薄膜
由於烷基碲對熱的不穩定性，因而難以建立穩定的沈積含碲合金薄膜(舉例而言，鍺銻碲(GST)膜)在基板如矽晶圓上的程序。為了降低轉移溫度以使狀態從非結晶態可逆地改變成結晶態時，結晶態中的晶粒大小需達到最小以確保能更容易達到相轉移。在GST材料中摻雜某些元素有利於降低大小的晶粒，舉例而言，使用氧、氮、錫、矽或碳。據此，某些例示性碲合金膜具有下式：
Gea Sbb Tec Od Ne Mf
其中，0a<3；0b3；0<c8；0d<1；0e<1；且0f<1。在某些具體實例中，1.5a2.5。在某些具體實例中，1.5b2.5。在某些具體實例中，4c6。在某些具體實例中，0.1d0.5。在某些具體實例中，0.1e0.5。在某些具體實例中，0.3f0.8。“M”為一種視情況可選用的金屬或半金屬元素，其係選自由Si、Ge、Sn、Pb、Bi、In、Ag或Se，或者其任意者的組合物所組成的群組中。“O”為視情況可選用的氧。“N”為視情況可選用的氮。在某些具體實例中，GST膜具有通式Ge2 Sb2 Te5 。
形成碲合金薄膜
一種在基板(舉例而言，標準矽晶圓)上沉積GST或其他碲合金薄膜的例示性程序大致上包括以下步驟：
(a)在反應腔槽(反應器)例如傳統CVD或ALD反應器中，提供基板。
(b)將至少一種式為TeLn 或者環狀LTe(-L-)2 TeL之含碲前驅物引入反應器中，如上所述，其中，n係介於2-6之間，包括2與6。在某些具體實例中，n為2或4。每個配位基“L”係如上所述依照前驅物化合物而獨立地定義，且至少一個L含有鍵結於Te的N。至少一個被引入的含碲前驅物具有低於100℃的熔點。在某些具體實例中，該熔點係低於50℃，且在某些具體實例中，該含碲前驅物在室溫下為液態。在某些應用中，使至少兩種不同的含碲前驅物(式I及/或式II)一起混合提供一種前驅物混合物，然後將其引入反應器中。
(c)視情況而定，引入至少一種含M前驅物，其中M為Si、Ge、Sb、Sn、Pb、Bi、In、Ag或Se，或者其任意者的組合物。舉例而言，某些適當的含M前驅物為：
(1)鍺源，例如三鍺基胺、鍺烷、二鍺烷、或式為GeRx (NR1 R2 )4-x 之胺基鍺烷，其中x係介於0與4之間；R、R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀之C1 -C6 碳鏈。在某些實例中，鍺源為4DMAG、Ge(NMe2 )4 、3DMAG、GeH(NMe2 )3 、BDEAG、或GeH2 (NEt2 )2 、或其任意者的混合物；
(2)銻源，例如三甲基銻、氫化二甲基銻、SbCl3 、SbCl5 、或式SbRx (NR1 R2 )3-x 之胺基銻化合物，其中x係包括介於0與3之間；R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀之C1 -C6 碳鏈以及其混合物；
(3)鉍源，例如BiCl3 、Bi(NMe2 )3 、Bi(NEt2 )3 或Bi(=NR1 )(NR2 R3 )3 ，其中各個R1 、R2 及R3 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀之C1 -C6 碳鏈，且其中該胺基配位基可能具有不同的取代基，以及其混合物；
(4)錫源，例如錫烷、SnCl4 、或式SnRx (NR1 R2 )4-x 之胺基錫烷化合物，其中x係包括介於0與4之間；R、R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀之C1 -C6 碳鏈。適當的錫源之非限定實例為4DMASn、Sn(NMe2 )4 、3DMASn、SnH(NMe2 )3 ，以及其混合物；以及
(5)矽源，例如三矽烷基胺、矽烷、二矽烷、三矽烷、或式SiRx (NR1 R2 )4-x 之胺基矽烷化合物，其中x係介於0與4之間；R、R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀之C1 -C6 碳鏈。適當的矽源之非限定實例為4DMAS、Si(NMe2 )4 、3DMAS、SiH(NMe2 )3 、BDEAS、SiH2 (NEt2 )2 、以及其混合物。
(d)視情況而定，將含氫(亦即還原劑)、含氧或含氮流體，或其任意者的組合物引入反應器中。適當的還原劑流體包括，但不限定於H2 、NH3 、聯胺及其烷基或芳基衍生物、含氫基團，例如H+ 、NH+ 、或NH2 + 及其任意者的混合物。適當的含氮流體包括，但不限定於N2 、NH3 、聯胺及其烷基或芳基衍生物、含氮基團，例如N+ 、NH+ 、NH2 + 及其任意者的混合物。
(e)在反應器中使前驅物與含氫、含氧及/或含氮流體(若有的話)反應。
(f)在介於200℃與600℃之間的溫度下使含碲膜沉積在基板上。在某些應用中，沉積溫度係介於350℃與550℃之間。
(g)在膜沉積程序期間，壓力係維持在介於1Pa與100000Pa之間。在某些應用中，壓力係介於25Pa與1000Pa之間。
可使各種反應物同時地(化學氣相沉積)，或者依序地(原子層沉積)，或者以任何適當的組合方法引入反應器中。舉例而言，在經修飾的原子層沉積中，兩種金屬源可在一脈衝下一併引入，而含氫氣體則於另一單獨的脈衝下引入。如另一實例中，氫氣可連續地引入，而金屬源則藉由脈衝式引入，以進行脈衝式化學氣相沉積。
實施例1：純碲膜的沉積
為了在晶圓表面沉積純碲膜，如上述步驟(b)中所定義地使Te-N源在反應器中汽化，並將氫源(舉例而言，氫或氨)注入反應器中，其中反應物係在介於150℃與350℃之間的溫度下以及介於25Pa與1000Pa之間的壓力下反應，反應時間為一段可使薄膜沉積在基板上或者藉由ALD、PEALD或脈衝式CVD程序而將溝槽填滿所需的時間。在脈衝式CVD程序中，必須依序地將金屬源以相繼的脈衝方式注入，藉以使碲的沉積為規則的。
實施例2：Ge 2 Sb 2 Te 5 合金的沉積
在反應器中，使用ALD、CVD、MOCVD、脈衝式CVD程序使含碲金屬膜係沉積在基材上，例如傳統的矽晶圓。在本實施例中使用上述用於形成碲合金薄膜的方法，以及實施例1中所描述的條件。將適當的鍺源注入反應器中。某些例示性鍺源為GeCl4 、Ge(NMe2 )4 及GeH2 (NEt2 )2 。亦將適當的銻源注入反應器中。某些例示性銻源為SbCl3 、SbCl5 、Sb(NMe2 )3 以及SbMe2 (NMe)。將適當的氫源引入反應器中。如上所述，某些例示性氫源為氫氣、氫基團及氨。除了碲、鍺及銻前驅物，亦將兩種含M前驅物引入反應器中以提供金屬的M源。
為了在晶圓表面或溝槽中沉積合金膜製造PRAM之記憶體結構，如上述步驟(b)中所定義地使金屬源在反應器中汽化。這些反應物係在介於150℃與350℃之間的適當溫度下，以及介於25Pa與1000Pa之間的壓力下，反應一段足以藉由ALD、PEALD或脈衝式CVD程序而使薄膜沉積在基板上或將溝槽填滿的適當時程。在後面的案例中，使金屬源相繼地以脈衝式注入是必須的，藉以使金屬規則地沉積在溝槽中以逐漸地將此溝槽填滿，並且確保在金屬膜中無空隙，因而使電容器內沒有缺陷。
此處已顯示並描述本發明的具體實例，該領域具有通常知識者可在不背離本發明之精神及教導下，進行修飾。本文中所描述的具體實例以及提供的實施例僅為例示性，而非意欲加以限制。本文中所揭示的許多本發明的變體及修飾是可行的，且落在本發明之範疇中。因此，本發明所保護的範疇並不受限於以上的說明，而其僅可由以下的申請專利範圍進行限制，其範疇包括申請專利範圍標的的所有相等物。

Claims (23)

  1. 一種在基板上沈積含碲膜的方法，其包括：(a)在配置用於化學氣相沈積或用於原子層沈積的反應器中提供基板；(b)將至少一種含碲前驅物引入反應器中，該含碲前驅物係選自由下列所組成之群：Me2 Te=NtBu、環狀Me2 Te(-NtBu-)2 TeMe2 、Te(NiPr-CiPr-NiPr)2 、MeTe(NiPr-CiPr-NiPr)、MeTe(NiPr-C(-NMe2 )-NiPr)、Te(MeN-CH2 -CH2 -NMe2 )、TeMe(MeN-CH2 -CH2 -NMe2 )、Te(EtN-CH2 -CH2 -NMe2 )、TeMe(EtN-CH2 -CH2 -NMe2 )、Te(MeN-CMe2 -CH2 -NMe2 )、TeMe(MeN-CMe2 -CH2 -NMe2 )、Te(MeN-CH2 -CH2 -OMe)、TeMe(MeN-CH2 -CH2 -OMe)、環狀(tBuN=)Te(-NtBu-)2 Te(=NtBu)及(iPrN=)Te(-NiPr-)2 Te(=NiPr)；(c)視情況將至少一種含M源引入該反應器中，其中M為Si、Ge、Sb、Sn、Pb、Bi、In、Ag或Se，或其任意者的組合物；(d)視情況將含氫流體引入反應器中；(e)視情況將含氧流體引入反應器中；(f)視情況將含氮流體引入反應器中；(g)使前驅物與含M源(若有的話)在反應器中與含氫及/或含氧及/或含氮流體(若有的話)反應；以及(h)在基板上沈積一層含碲膜。
  2. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，在(h)中， 該沈積係在介於200℃與600℃之間之溫度下進行。
  3. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，在(h)中，該沈積係在介於1Pa與100000Pa之間之壓力下進行。
  4. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中至少一種該含碲前驅物具有低於100℃的熔點。
  5. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中至少一種該含碲前驅物具有低於50℃的熔點。
  6. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中至少一種該含碲前驅物在室溫下為液態。
  7. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，在(b)中，該引入包括使至少兩種該含碲前驅物混合在一起以提供前驅物混合物，並將該混合物引入反應器中。
  8. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中(c)包括將至少一種鍺源引入該反應器中，該鍺源係選自由三鍺基胺、鍺烷、二鍺烷及式GeRx (NR1 R2 )4-x 之胺基鍺烷化合物所構成的群組中，其中x係介於0與4之間，包括0與4，且R、R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀C1 -C6 碳鏈。
  9. 根據申請專利範圍第7項的方法，其中該鍺源係選自由4DMAG、Ge(NMe2 )4 、3DMAG、GeH(NMe2 )3 、BDEAG、GeH2 (NEt2 )2 以及其任意者的混合物所構成的群組中。
  10. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中(c)包括將至少一種銻源引入該反應器中，該銻源係選自由三甲基銻、氫化二甲基銻、SbCl3 、SbCl5 及式SbRx (NR1 R2 )3-x 之胺基銻化合物所構成的群組中，其中x係介於0與3之間，包括0 與3，且R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀C1 -C6 碳鏈以及其任意者的混合物。
  11. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中(c)包括將至少一種鉍源引入該反應器中，該鉍源係選自由BiCl3 、Bi(NMe2 )3 、Bi(NEt2 )3 及Bi(=NR1 )(NR2 R3 )3 所構成的群組中，其中各個R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀C1 -C6 碳鏈以及其任意者的混合物。
  12. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中(c)包括將至少一種錫源引入該反應器中，該錫源係選自由錫烷、SnCl4 及式SnRx (NR1 R2 )4-x 之胺基錫烷化合物所構成的群組中，其中x係介於0與4之間，包括0與4，且R、R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀之C1 -C6 碳鏈以及其任意者的混合物。
  13. 根據申請專利範圍第12項的方法，其中一種該錫源係選自由4DMASn、Sn(NMe2 )4 、3DMASn、SnH(NMe2 )3 及其混合物所構成的群組中。
  14. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中(c)包括將至少一種矽源引入該反應器中，該矽源係選自由三矽烷胺、矽烷、二矽烷、三矽烷、式SiRx (NR1 R2 )4-x 之胺基矽烷，其中x係介於0與4之間，包括0與4，且R、R1 及R2 獨立地為H或直鏈、支鏈或環狀C1 -C6 碳鏈。
  15. 根據申請專利範圍第14項的方法，其中一種該矽源係選自由4DMAS、Si(NMe2 )4 、3DMAS、SiH(NMe2 )3 、BDEAS、SiH2 (NEt2 )2 及其任意者的混合物所構成的群組中。
  16. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，在(d)中，該含氫流體係選自由H2 、NH3 、聯胺及其烷基或芳基衍生物、H+ 、NH+ 及NH2 + 基團以及其任意者的混合物所構成的群組中。
  17. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，在(f)中，該含氮流體係選自由N2 、NH3 、聯胺及其烷基或芳基衍生物、N+ 、NH+ 及NH2 + 基團以及其任意者的混合物所構成的群組中。
  18. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中(h)包括在介於350℃與550℃之間的溫度下使該含碲膜沈積在基板上。
  19. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中該引入包括同時進行(b)及(c)-(f)，而該反應器係配置用於化學氣相沈積。
  20. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中該引入包括依序地進行(b)及(c)-(f)，而該反應器係配置用於原子層沈積。
  21. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中(b)及(c)係一同在一脈衝下進行，(d)則在單獨的脈衝下進行，而用於經修飾的原子層沈積。
  22. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，在(d)中，氫氣係連續地引入，而(b)及(c)則包括將該含碲或含M源藉由脈衝方式引入，而進行脈衝式化學氣相沈積。
  23. 一種經含碲薄膜塗佈的基板，其包括由申請專利範圍第1項的方法所得的產物。
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