发明名称 使用前驱物的无溶剂液态混合物沈积及退火多成份ZrSnTi与HfSnTi氧化物薄膜的方法
摘要 含有混合金属错合物之薄膜可以经由CVD,自不含溶剂的金属错合物的液体混合物藉着直接液体注射以及其他例如雾剂输送的其他前驱物分散方法而被沉积,且藉着后续的退火来改善沉积薄膜的电子性质。此方法具有在介电性材料、铁电性材料、障碍金属/电极、超导体、触媒及保护性涂料的微电子装置制造上商业性成功的潜能。特别是ZrSnTiOx(钛酸锆锡或ZTT)及HfSnTiOx(钛酸铪锡或HTT)薄膜的CVD之本方法的应用已经受到成功的研究。
申请公布号 TW583333 申请公布日期 2004.04.11
申请号 TW090105208 申请日期 2001.03.06
申请人 气体产品及化学品股份公司;鲁森工业技术股份有限公司 发明人 千崎佳秀;亚瑟 肯尼 赫兹伯;大卫 亚伦 罗伯兹;约翰 安东尼 汤马士 诺门;罗伯特 麦克雷蒙 佛来明;格伦 包温 艾尔斯
分类号 C23C16/18;C30B25/14 主分类号 C23C16/18
代理机构 代理人 陈展俊 台北市大安区和平东路二段二○三号四楼;林圣富 台北市大安区和平东路二段二○三号四楼
主权项 1.一种自含有X(L)4,Sn(L)4及Ti(L)4前驱物的无溶剂液 体混合物沉积含有XSnTi氧化物的薄膜之方法,其中X =Zr或Hf,当XSnTi氧化物的X=Zr时,Zr:Sn:Ti的莫耳比=0.1-0. 3:0.1-0.3:0.4-0.8,当XSnTi氧化物的X=Hf时, Hf:Sn:Ti的莫耳 比=0.05-0.30:0.01-0.20:0.50-0.94,该方法包含: (a)提供于一无溶剂液体混合物中的X(L)4,Sn(L)4及Ti(L )4前驱物,其中L是选自烷类、烷氧化物、卤化物、 氢化物、醯胺化合物、醯亚胺化合物、叠氮化合 物、环戊二烯化合物、羰基化合物、羧酸酯化合 物、硫醇化合物、硝酸盐类化合物、磷酸盬类化 合物,金属-二酮酯化合物、金属-酮亚胺酯化 合物、金属-二亚胺酯化合物,及其经氟及其他 取代的类似物及其混合物组成的族群; (b)以一无溶剂液体混合物方式将该X(L)4,Sn(L)4及Ti(L )4前驱物并同一含氧反应物,导入一反应区且紧邻 于一欲被沉积薄膜于上的基材; (c)在200-500℃的温度及0.1-5托的压力下沉积一介电 常数大于20的XSnTi氧化物薄膜在该基材上; (d)于一选自N2,Ar,He,O2,O3,N2O,NO,H2O,H2O2及其混合物组 成的族群的退火气体中,在范围为介于200-500℃的 一温度退火该薄膜。2.如申请专利范围第1项的方 法,其中该无溶剂液体混合物是被导入该反应区, 且在50-200℃的温度受到蒸发。3.如申请专利范围 第2项的方法,其中该温度是80-120℃。4.如申请专利 范围第1项的方法,其中该薄膜的沉积率范围是介 于每分钟1到300埃(angstoms)。5.如申请专利范围第1 项的方法,其中该XSnTi氧化物以一选自热、紫外线 辐射、电浆及其组合所组成的族群之能量源而受 到退火。6.一种自X(L)4,Sn(L)4及Ti(L)4的无溶剂液体 混合物沉积含有XSnTi氧化物的薄膜之方法,其中L=OR 或NR2,R为H或C1-C6烷基或具取代基烷基,X=Zr或Hf,当 XSnTi氧化物的X=Zr时,Zr:Sn:Ti的莫耳比=0.1-0.3:0.1-0.3:0. 4-0.8,当XSnTi氧化物的X=Hf时, Hf:Sn:Ti的莫耳比=0.05-0. 30:0.01-0.20:0.50-0.94,该方法包含: (a)以一无溶剂液体混合物方式提供X(L)4,Sn(L)4及Ti(L )4; (b)以一无溶剂液体混合物将X(L)4,Sn(L)4及Ti(L)4并同 一含氧反应物,导入一反应区且紧邻于一欲被沉积 薄膜于其上的基材; (c)在200-500℃的温度及0.1-5托的压力下沉积一具有 大于20的介电常数的XSnTi氧化物薄膜在该基材上; (d)于一选自N2,Ar,He,O2,O3,N2O,NO,H2O,H2O2及其混合物组 成的族群的退火气体中,在范围介于200-500℃的一 温度退火该薄膜。7.如申请专利范围第6项的方法, 其中该含氧反应物为选自氧、臭氧、氧化亚氮、 一氧化氮、二氧化氮、水、过氧化氢、空气及其 混合物组成的族群。8.如申请专利范围第6项的方 法,其中该XSnTi氧化物以一选自由热、紫外线辐射 、电浆及其组合组成的族群之能量源而受到退火 。9.如申请专利范围第6项的方法,其中该退火是进 行一范围介于1-60分钟的时间。10.如申请专利范围 第9项的方法,其中该退火是进行一范围介于5-30分 钟的时间。11.如申请专利范围第9项的方法,其中 该退火是在范围介于350-450℃的温度进行。12.如申 请专利范围第6项的方法,其中该XSnTi氧化物的薄膜 是被作为一动态随机存取记忆体装置中的储存电 容器而被沉积。图式简单说明: 图1是本发明之Zr-Sn-Ti-Ox(钛酸锆锡或ZTT)薄膜依照 实施例4退火前后之IV(电流--电压)图。
地址 美国