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特表2024-543401ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２を利用したＡＬＤ堆積
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-21
(54)【発明の名称】ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２を利用したＡＬＤ堆積
(51)【国際特許分類】
C23C 16/30 20060101AFI20241114BHJP
C23C 16/455 20060101ALI20241114BHJP
H01L 21/205 20060101ALI20241114BHJP
【ＦＩ】
C23C16/30
C23C16/455
H01L21/205
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024527529
(86)(22)【出願日】2022-10-26
(85)【翻訳文提出日】2024-06-19
(86)【国際出願番号】 US2022078674
(87)【国際公開番号】W WO2023086732
(87)【国際公開日】2023-05-19
(31)【優先権主張番号】63/263,899
(32)【優先日】2021-11-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517114182
【氏名又は名称】バーサム マテリアルズ ユーエス，リミティド ライアビリティ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100146466
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 正俊
(74)【代理人】
【識別番号】100202418
【弁理士】
【氏名又は名称】河原 肇
(72)【発明者】
【氏名】マイケル ミラー
(72)【発明者】
【氏名】ランドール ヒグチ
(72)【発明者】
【氏名】トング ゴ
(72)【発明者】
【氏名】アンジェリカ アズカティ－ザカッジ
(72)【発明者】
【氏名】シンチエン レイ
【テーマコード（参考）】
4K030
5F045
【Ｆターム（参考）】
4K030AA02
4K030AA03
4K030AA11
4K030AA16
4K030AA24
4K030BA12
4K030BA50
4K030CA04
4K030CA05
4K030CA12
4K030EA01
4K030FA01
4K030HA01
4K030JA05
4K030JA06
4K030JA09
4K030JA10
4K030JA11
4K030LA15
5F045AA08
5F045AA15
5F045AB40
5F045AC02
5F045AC03
5F045AC07
5F045AC08
5F045AC09
5F045AC16
5F045AD05
5F045AD06
5F045AD07
5F045AD08
5F045AD09
5F045AD10
5F045AE19
5F045AE21
5F045AE23
5F045AE25
5F045AF08
5F045AF09
5F045BB19
5F045EE19
5F045EH18
(57)【要約】
開示され請求項に記載された主題は、プロセスを自己制御層合成成長モード又は自己制御層合成様成長モードに維持しながら、アルキル－カルコゲナイド、アルキル－ジカルコゲナイド、及び／又はジヒドロ－カルコゲナイド前駆体とともに、Ｍｏ前駆体としてＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２のうちの１つ又は２つ以上を利用する、２Ｄ ＭｏＸ２（Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅ）の原子層堆積（ＡＬＤ）に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｍｏ含有膜を堆積する方法であって、（ｉ） 堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させ、
（ｉｉ） あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージし、
（ｉｉｉ） 前記堆積反応器内の前記基板を、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させ、
ここで、
Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そして
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つであり、そして、
（ｉｖ） 任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする、
ことを含む、Ｍｏ含有膜を堆積する方法。
【請求項2】
Ｍｏ含有膜を堆積する方法であって、（ｉ） 堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させ、
（ｉｉ） あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージし、
（ｉｉｉ） 前記堆積反応器内の前記基板を、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させ、
ここで、
Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そして
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つであり、そして、
（ｉｖ） 任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする、
ことから本質的に成る、Ｍｏ含有膜を堆積する方法。
【請求項3】
Ｍｏ含有膜を堆積する方法であって、（ｉ） 堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させ、
（ｉｉ） あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージし、
（ｉｉｉ） 前記堆積反応器内の前記基板を、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させ、
ここで、
Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そして
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つであり、そして、
（ｉｖ） 任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする、
ことから成る、Ｍｏ含有膜を堆積する方法。
【請求項4】
Ｍｏ含有膜を堆積する方法であって、（ｉ） 堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させ、
（ｉｉ） あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージし、
（ｉｉｉ） 前記堆積反応器内の前記基板を、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させ、
ここで、
Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そして
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つであり、
（ｉｖ） 任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージし、そして
（ｖ） 前記基板をＨ２Ｓガス及びＨ２Ｓプラズマのうちの１つ又は２つ以上で処理する、
ことを含む、Ｍｏ含有膜を堆積する方法。
【請求項5】
Ｍｏ含有膜を堆積する方法であって、（ｉ） 堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させ、
（ｉｉ） あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージし、
（ｉｉｉ） 前記堆積反応器内の前記基板を、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させ、
ここで、
Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そして
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つであり、
（ｉｖ） 任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージし、そして
（ｖ） 前記基板をＨ２Ｓガス及びＨ２Ｓプラズマのうちの１つ又は２つ以上で処理する、
ことから本質的に成る、Ｍｏ含有膜を堆積する方法。
【請求項6】
Ｍｏ含有膜を堆積する方法であって、（ｉ） 堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させ、
（ｉｉ） あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージし、
（ｉｉｉ） 前記堆積反応器内の前記基板を、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させ、
ここで、
Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そして
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つであり、
（ｉｖ） 任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージし、そして
（ｖ） 前記基板をＨ２Ｓガス及びＨ２Ｓプラズマのうちの１つ又は２つ以上で処理する、
ことから成る、Ｍｏ含有膜を堆積する方法。
【請求項7】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約０．１秒～約２５秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項8】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約０．３秒～約１８秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項9】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約１秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項10】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約２秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項11】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約３秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項12】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約４秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項13】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約５秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項14】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約６秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項15】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約７秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項16】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約８秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項17】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約１０秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項18】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約１２秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項19】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上を、約１５秒にわたってパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項20】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約５５℃～約３００℃のアンプル温度でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項21】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約６０℃～約１６０℃のアンプル温度でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項22】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約６５℃のアンプル温度でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項23】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約７５℃のアンプル温度でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項24】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約８５℃のアンプル温度でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項25】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約９０℃のアンプル温度でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項26】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約１１５℃のアンプル温度でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項27】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約１３０℃のアンプル温度でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項28】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約１５０℃のアンプル温度でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項29】
（原文に記載なし）
【請求項30】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約５ｓｃｃｍ～約３０００ｓｃｃｍのガス流量でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項31】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約３０ｓｃｃｍ～約１０００ｓｃｃｍのガス流量でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項32】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約５０ｓｃｃｍのガス流量でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項33】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約７５ｓｃｃｍのガス流量でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項34】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約１００ｓｃｃｍのガス流量でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項35】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約１５０ｓｃｃｍのガス流量でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項36】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約２００ｓｃｃｍのガス流量でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項37】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約３５０ｓｃｃｍのガス流量でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項38】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約５００ｓｃｃｍのガス流量でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項39】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、約６５０ｓｃｃｍのガス流量でパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項40】
堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、１つ又は２つ以上のキャリアガスを用いてパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項41】
あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｉ）が、アルゴンでパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項42】
あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｉ）が、窒素でパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項43】
あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｉ）が、約１秒～約９０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項44】
あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｉ）が、約１０秒～約９０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項45】
あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｉ）が、約１５秒～約６０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項46】
あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｉ）が、約２０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項47】
あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｉ）が、約３０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項48】
あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｉ）が、約４０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項49】
あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｉ）が、約６０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項50】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２の前駆体を含み、ここで、Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項51】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２の前駆体を含み、ここで、Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項52】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２の前駆体を含み、ここで、Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルのうちの１つである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項53】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２の前駆体を含み、ここで、Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルのうちの１つである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項54】
ＸがＳである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項55】
ＸがＳｅである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項56】
ＸがＴｅである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項57】
Ｒ１及びＲ２の一方又は両方が水素である、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項58】
Ｒ１及びＲ２の一方又は両方がメチルである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項59】
Ｒ１及びＲ２の一方又は両方がエチルである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項60】
Ｒ１及びＲ２の一方又は両方がｎ－プロピルである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項61】
Ｒ１及びＲ２の一方又は両方がイソ－プロピルである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項62】
Ｒ１及びＲ２の一方又は両方がｎ－ブチルである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項63】
Ｒ１及びＲ２の一方又は両方がイソ－ブチルである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項64】
Ｒ１及びＲ２の一方又は両方がｔｅｒｔ－ブチルである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項65】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、ｉＢｕ２Ｓを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項66】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、ｉＰｒ２Ｓを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項67】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、ｉＰｒ２Ｓｅを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項68】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、Ｅｔ２Ｓ２を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項69】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、Ｅｔ２Ｓｅを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項70】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、ｔＢｕＳＨを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項71】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、Ｈ２Ｓｅを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項72】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、Ｈ２Ｓを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項73】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、Ｈ２Ｔｅを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項74】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、Ｅｔ２Ｔｅを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項75】
前記１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が、ｉＰｒ２Ｔｅを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項76】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約０．５秒～約２５秒にわたって前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項77】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約１秒～約１５秒にわたって前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項78】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約１秒にわたって前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項79】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約５秒にわたって前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項80】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約１０秒にわたって前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項81】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約１５秒にわたって前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項82】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約０．３Ｔｏｒｒ～約１５，０００Ｔｏｒｒの蒸気圧で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項83】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約２Ｔｏｒｒの蒸気圧で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項84】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約１０Ｔｏｒｒの蒸気圧で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項85】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約３０Ｔｏｒｒの蒸気圧で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項86】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約９０Ｔｏｒｒの蒸気圧で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項87】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約２００Ｔｏｒｒの蒸気圧で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項88】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約１３，０００Ｔｏｒｒの蒸気圧で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項89】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約０ｓｃｃｍ～約３０００ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項90】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約５ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項91】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約５０ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項92】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約１００ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項93】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約２５０ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項94】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約５００ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項95】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約７５０ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項96】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約１０００ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項97】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約１２５０ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項98】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約１５００ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項99】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約１７５０ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項100】
前記堆積反応器内の前記基板を１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体と接触させる前記工程（ｉｉｉ）が、約２０００ｓｃｃｍのキャリアガス流量で前記前駆体をパルス供給することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項101】
任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｖ）が、アルゴンでパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項102】
任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｖ）が、窒素でパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項103】
任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｖ）が、約４秒～約９０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項104】
任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｖ）が、約１５秒～約６０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項105】
任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｖ）が、約３０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項106】
任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｖ）が、約６０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項107】
任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする前記工程（ｉｖ）が、約９０秒にわたってパージすることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項108】
前記基板をＨ２Ｓガス及びＨ２Ｓプラズマのうちの１つ又は２つ以上で処理する前記工程（ｖ）が、Ｈ２Ｓガスで処理することを含む、請求項４から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項109】
前記基板をＨ２Ｓガス及びＨ２Ｓプラズマのうちの１つ又は２つ以上で処理する前記工程（ｖ）が、Ｈ２Ｓプラズマで処理することを含む、請求項４から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項110】
前記基板をＨ２Ｓガス及びＨ２Ｓプラズマのうちの１つ又は２つ以上で処理する前記工程（ｖ）が、Ｈ２Ｓプラズマで処理することを含み、前記Ｈ２Ｓプラズマが前記反応器内で直接に生成される、請求項４から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項111】
前記基板をＨ２Ｓガス及びＨ２Ｓプラズマのうちの１つ又は２つ以上で処理する前記工程（ｖ）が、Ｈ２Ｓプラズマで処理することを含み、前記Ｈ２Ｓプラズマが前記反応器の外部で生成され、そして次いで反応器内へ供給される、請求項４から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項112】
前記基板が酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項113】
前記基板が窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項114】
前記基板が酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項115】
前記基板が酸窒化ケイ素を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項116】
前記基板が窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項117】
前記基板が酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項118】
前記基板が酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項119】
前記基板が加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項120】
前記基板が約１００℃～約６５０℃で加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項121】
前記基板が約２００℃～約６５０℃で加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項122】
前記基板が約２５０℃～約６００℃で加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項123】
前記基板が約３００℃～約５５０℃で加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項124】
前記基板が約４５０℃～約５２５℃で加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項125】
前記基板が約１５０℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項126】
前記基板が約２００℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項127】
前記基板が約２５０℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項128】
前記基板が約３００℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項129】
前記基板が約３５０℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項130】
前記基板が約４００℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項131】
前記基板が約４２５℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項132】
前記基板が約４５０℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項133】
前記基板が約４７５℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項134】
前記基板が約５００℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項135】
前記基板が約５２５℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項136】
前記基板が約５５０℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項137】
前記基板が約６００℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項138】
前記基板が約６２５℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項139】
前記基板が約６５０℃に加熱される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項140】
前記基板表面が、１つ又は２つ以上の化学物質のレシピを用いて、及び／又はＭｏＸ２堆積前のプラズマプロセス調製によって前処理される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項141】
前記基板表面温度が、前記プロセスで利用される前記前駆体のうちのそれぞれの前記前駆体の分解温度を下回る温度に設定される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項142】
前記基板表面温度が、前記プロセスがＡＬＤプロセスとしてなおも作用する（無視し得るＣＶＤコンポーネント）場合に前記プロセスで利用される前駆体のうちのただ１つだけの前記前駆体の分解温度に近い温度に、前記分解温度に、又は前記分解温度を上回る温度に設定される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項143】
前記基板表面温度が、前記プロセスがＡＬＤプロセスとしてなおも作用する（無視し得るＣＶＤコンポーネント）場合に前記プロセスで利用される前駆体のうちのただ２つ又は３つ以上の前駆体だけの分解温度に近い温度に、前記分解温度に、又は前記分解温度を上回る温度に設定される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項144】
前記基板表面温度が、前記プロセスがＡＬＤプロセスとしてなおも作用する（無視し得るＣＶＤコンポーネント）場合に前記プロセスで利用される前駆体のうちのそれぞれの前記前駆体の分解温度に近い温度に、前記分解温度に、又は前記分解温度を上回る温度に設定される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項145】
前記反応器圧力が約０．１～約１００Ｔｏｒｒである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項146】
前記反応器圧力が約２～約１０Ｔｏｒｒである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項147】
前記反応器圧力が≦約５０Ｔｏｒｒである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項148】
前記反応器圧力が≦約４０Ｔｏｒｒである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項149】
前記反応器圧力が≦約３０Ｔｏｒｒである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項150】
前記反応器圧力が≦約２０Ｔｏｒｒである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項151】
前記反応器圧力が≦約１０Ｔｏｒｒである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項152】
前記反応器圧力が≦約５Ｔｏｒｒである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項153】
前記方法が、約５～約２０００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項154】
前記方法が、約２０～約１０００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項155】
前記方法が、約５０～約５００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項156】
前記方法が、約１００～約３００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項157】
前記方法が、約５サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項158】
前記方法が、約１０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項159】
前記方法が、約１５サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項160】
前記方法が、約２０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項161】
前記方法が、約２５サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項162】
前記方法が、約５０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項163】
前記方法が、約１００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項164】
前記方法が、約１５０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項165】
前記方法が、約２００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項166】
前記方法が、約２５０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項167】
前記方法が、約３００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項168】
前記方法が、約３５０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項169】
前記方法が、約４００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項170】
前記方法が、約４５０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項171】
前記方法が、約５００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項172】
前記方法が、約５５０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項173】
前記方法が、約６００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項174】
前記方法が、約６５０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項175】
前記方法が、約７００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項176】
前記方法が、約７５０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項177】
前記方法が、約１０００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項178】
前記方法が、約１２５０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項179】
前記方法が、約１５００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項180】
前記方法が、約１７５０サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項181】
前記方法が、約２０００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項182】
前記方法が、約２５００サイクルの工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項183】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜。
【請求項184】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約１～約７５０のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項185】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約５～約５００のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項186】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約１０～約３５０のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項187】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約１５～約３００のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項188】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約１～約２０のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項189】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約１５～約２００のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項190】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約５超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項191】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約１０超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項192】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約２０超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項193】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約３０超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項194】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約５０超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項195】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約７０超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項196】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約１００超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項197】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約１５０超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項198】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約２００超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項199】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約３００超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項200】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約４００超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項201】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が、約５００超のアスペクト比を有する任意の構造内へ堆積される、モリブデン含有膜。
【請求項202】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約１～約３５０の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項203】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約５～約３００の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項204】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約１０～約２５０の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項205】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約２０～約２２０の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項206】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約３０～約２００の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項207】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約４０～約１８０の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項208】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約１５の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項209】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約３０の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項210】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約５０の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項211】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約８０の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項212】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約１００の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項213】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約１２５の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項214】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約１５０の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項215】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約１７５の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項216】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約２００の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項217】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約２５０の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項218】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約３００の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項219】
請求項１から１８２のいずれか１項に記載のプロセスによって堆積されたモリブデン含有膜であって、前記膜が約３５０の移動度を有する、モリブデン含有膜。
【請求項220】
基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記基板をＭｏＯ２Ｃｌ２と接触させることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項221】
基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記基板をＭｏＯ２Ｃｌ２と接触させることから本質的に成る、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項222】
基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記基板をＭｏＯ２Ｃｌ２と接触させることから成る、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項223】
基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記基板をＭｏＯ２Ｂｒ２と接触させることを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項224】
基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記基板をＭｏＯ２Ｂｒ２と接触させることから本質的に成る、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項225】
基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２のうちの１つ又は２つ以上と接触させる前記工程（ｉ）が、前記基板をＭｏＯ２Ｂｒ２と接触させることから成る、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
開示され請求項に記載された主題は、プロセスを自己制御層合成成長モード又は自己制御層合成様成長モードに維持しながら、アルキル－カルコゲナイド、アルキル－ジカルコゲナイド、及び／又はジヒドロ－カルコゲナイド前駆体とともに、Ｍｏ前駆体としてＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２のうちの１つ又は２つ以上を利用する、２Ｄ ＭｏＸ２（Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅ）の原子層堆積（ＡＬＤ）に関する。
【背景技術】
【0002】
金属－カルコゲナイド薄膜を形成するために種々の前駆体が使用されてよく、そして種々の堆積技術を採用することができる。このような技術は、反応性スパッタリング、イオン支援型堆積、ゾル－ゲル堆積、化学蒸着（ＣＶＤ）（有機金属ＣＶＤ又はＭＯＣＶＤを含む）、原子層堆積（ＡＬＤ）を含む。ＣＶＤ及びＡＬＤタイプのプロセスがますます用いられるようになっている。それというのもこれらの技術は、改善された組成制御、高い膜均一性、及び効果的なドーピング制御という利点を有するからである。
【0003】
ＡＬＤ堆積は、前駆体ラインを備えた真空反応チャンバであって、前駆体ラインが、（ｉ）蒸気圧（「蒸気ドロー（ｖａｐｏｒ ｄｒａｗ）」）、（ｉｉ）前駆体アンプルを貫流するキャリア（「バブリング（ｂｕｂｂｌｉｎｇ）」）、又は（ｉｉｉ）瓶、タンク、又は他の供給源からのガス流を用いて、反応チャンバ内へ流入し得る真空反応チャンバを必要とする。動作中、反応チャンバ内へ基板を入れ、そしてパージガス流を使用してチャンバを排気する前に基板表面を飽和するのに十分な時間にわたって、チャンバ内へ第１前駆体／反応物質を流入させる（「第１前駆体パルス」）。パージが完了したあと、第１前駆体分子で前に被覆された基板表面を飽和するのに十分な時間にわたって、チャンバ内へ第２前駆体／反応物質を流入させる（「第２前駆体パルス」）。これに続いて、第２パージ工程が行われる。第２パージ工程は、２前駆体反応のサイクルを完了させる。この時点で、サイクルは最初から繰り返され、そして所期の膜厚を満たすために必要とされる回数だけ実行される。高圧で動作するときには、パージの終わりと、次の圧力前駆体パルスとの間に、圧力安定化工程を加えることができる。一般に、ＡＬＤモードは、前駆体が分解しない、又は分解されないことを必要とする。大部分の前駆体の場合、これはＣＶＤコンポーネントをＡＬＤプロセスへ導入し、プロセスのＡＬＤ特性、及び堆積された膜の純度に不都合な影響を及ぼす。成長曲線（厚さ対ＡＬＤサイクル数）は最も一般的には線形曲線であり、あるいは何らかのＣＶＤコンポーネントがある場合には、超線形成長曲線でもあり得る（厚さ対ＡＬＤサイクル数のフィッティングにおいて、ＡＬＤサイクル数の二次以上の項を有する）。これは事実上、漸近曲線又は劣線形曲線では決して（少なくとも意図的には）ない。
【0004】
ＣＶＤは別の化学プロセスである。この場合、基板表面上に薄膜を形成するために前駆体が使用される。２つ又は３つ以上の前駆体を伴う典型的なＣＶＤプロセスにおいて、前駆体はチャンバ内へ一緒に導入されるか、又は少なくとも、気相で若しくはウエハー表面で反応するように計画的なオーバーラップ状態で導入される。基板上に堆積膜を産出するように分解する１つの前駆体、例えばＳｉ膜を産出するように分解するＳｉＨ４を伴うＣＶＤプロセスがある。いずれの場合にも、前駆体は低圧又は周囲圧反応器内で基板（例えばウエハー）の表面に引き渡される。前駆体は気相で又はウエハー表面上で反応及び／又は分解し、そしてこの材料は基板表面上に堆積して、堆積された材料から成る薄膜を形成する。ＣＶＤでは表面反応があり得るが、しかし大抵のＣＶＤはＡＬＤとは異なり、気相での前反応又は前分解を伴う。ＡＬＤの場合には、分解反応は専ら表面反応である。揮発性副生成物は、反応器を通るガス流によって除去される。堆積膜厚は制御が難しいことがある。なぜならば膜厚は、多くのパラメータ、例えば温度、圧力、ガス流量及び均一性、化学的枯渇効果、並びに時間の調和に依存するからである。ＣＶＤプロセスは熱的に、又はプラズマ促進モードで実行することができ、そして通常は、分解及び／又は気相反応を保証するためにより高い温度（前駆体分解寸前の温度又はそれよりも高い温度）、及び／又は賦活化プラズマ条件を必要とする。したがって、ＣＶＤプロセスは通常、熱的なＡＬＤプロセスよりも複雑なハードウェアを必要とする。ＣＶＤプロセスにおいて、前駆体が多ければ多い（パルスが長い又はフラックスが多い）ほど、膜も多くなる。この場合、前駆体の時間又はフラックスの増大を伴う、成長又は軟飽和（ｓｏｆｔ ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）（著しく低速の線形成長へ至る飽和）に対するいかなる漸近極限もない。
【0005】
マイクロ電子コンポーネント、例えば半導体デバイスのサイズの絶え間のない縮小は、幾つかの技術的難題を示し、改善された薄膜技術の必要性を高めている。具体的には、種々のデバイス内のトランジスタチャネルの向上を可能にするために、優れたコンフォーマル性及び均一な厚さへの自己制御性成長を伴う、薄い、高移動性の半導体堆積が重要である。トランジスタチャネル、例えば３Ｄ ＮＡＮＤセル、並びにフィンＦＥＴ及びＧＡＡデバイスを含む、最新式ロジックトランジスタにおいて、厚さ及び均一性の制御は必要不可欠である。フィンＦＥＴ及びＧＡＡデバイスでは、Ｓｉボディ厚は２．５ｎｍ以下に達する。ＣＶＤ及びＡＬＤは、基板、例えばケイ素、酸化ケイ素、金属窒化物、金属酸化物、及び他の層上にコンフォーマルな遷移金属ジカルコゲナイド（ＴＭＤ）膜を製作するのに特に魅力的である。上記のように、これらの技術において、揮発性金属錯体の蒸気が、プロセス反応器内へ導入される。プロセス反応器内では、蒸気は気相において反応し、シリコンウエハーの表面と接触すると、化学反応が発生し、この化学反応は薄膜を堆積し（例えば、ＣＶＤの場合、ジシラン＋Ｈ２ガスを熱的ＣＶＤチャンバ内へ、所望される限りは堆積温度まで加熱されたウエハーと一緒に注入することができる）、あるいは個々の前駆体が別々の工程において表面上で反応順序内に反応する（例えばＡＬＤの場合、トリメチルアルミニウムパルス供給＋パージに続いてＨ２Ｏパルス供給を実施し、そして所望のサイクル数だけこれを繰り返すことができる）。前駆体がウエハー表面において熱的に、又はプロセス反応器内へ同時に添加された試薬と反応すると、ＣＶＤが発生し、そして膜成長が定常状態堆積で生じる。ＣＶＤは、所期の膜厚及び汚染レベルを達成するために、連続モード又はパルスモードで適用することができる。ＡＬＤの場合、前駆体は自己飽和性単原子層としてウエハー上へ化学吸着され、余剰の未反応前駆体が反応副生成物とともに不活性ガスによってパージされ、次いで化学吸着された前駆体の単原子層と反応して材料（金属、非金属、誘電体など）を形成するように、過剰の反応物質試薬が添加される。このような不活性ガスは、窒素、アルゴン、ネオン、ヘリウム、クリプトン、若しくはキセノン、又はこれらのガスの任意の割合での任意の組み合わせの混合物のうちの１つであると理解される。次いで、余剰の試薬及び反応副生成物を不活性ガスによってパージする。次いでこのサイクルを、原子の精度で膜を所期厚まで構築するために、複数回にわたって繰り返すことができる。それというのも、前駆体及び試薬の化学吸着は自己制御性であり、厚さ対ＡＬＤサイクル数の、線形の成長曲線を生成するからである。ＡＬＤは、膜厚の正確な制御、膜厚の優れた均一性、及び深くエッチングされ高度に入り組んだ構造、例えば相互接続ビア及びトレンチを均一に被覆するための著しくコンフォーマルな膜成長を伴う、超薄型ではあるもののなおも連続的な膜の堆積を提供する。したがって、ＡＬＤは典型的には、高アスペクト比のフィーチャ上に薄膜を堆積するために好まれる。しかしながら、よく知られているＭｏＸ２膜のＡＬＤ成長は、約３５０℃未満の温度（ＭｏＣｌ５＋Ｈ２Ｓを除く）でしか達成することができず、これらの低い温度は結果として化学量論的特性を劣化させ、及び／又は結晶性を劣化させた。このことは、これらのＡＬＤプロセスを不可能にした。
【0006】
ＭｏＣｌ５＋Ｈ２Ｓは、「自己制御層合成（ｓｅｌｆ－ｌｉｍｉｔｉｎｇ－ｌａｙｅｒ－ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）」堆積モードで成長させ得るプロセスの文献において確認されている。このモードは、成長曲線が線形又は超線形ではなく、厚さがＡＬＤ動作モードにおけるＭｏＣｌ５＋Ｈ２ＳのＡＬＤサイクル数の増大に伴って漸近的に飽和する（ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓｒｅｐ１８７５）ときのモードであるが、しかしこのようなプロセスの追加の例を見出すことはできない。加えて、このようなプロセスが確認され得るのであれば、これらはモリブデンハロゲン化物前駆体、例えばＭｏＯ２Ｃｌ２のような、酸素原子によって取り込まれるＭｏ結合の三分の二を有する前駆体以外のモリブデン塩化物、フッ化物、臭化物、又はヨウ化物の中にあると予測されるはずである。このように、現在までは、より高い温度で自己制御層合成ＭｏＸ２膜を成長させる能力は、ＭｏＣｌ５＋Ｈ２Ｓ→ＭｏＳ２を用いることに限定された。このことはＭｏＸ２中のＸを限定するだけではなく、ＭｏＯ２Ｃｌ２の事例よりも著しく大きい、ＡＬＤ又はＣＶＤチャンバハードウェアに対する腐食性／酸度を有するプロセスをもたらした。
【0007】
ＡＬＤ動作モードにおいて新しい前駆体集合を利用して、Ｍｏ系２Ｄ ＴＭＤ膜（ＭｏＳ２膜以外）の成長を達成し得ることが極めて望ましい。このようにすると、幅広い種々のカルコゲナイド前駆体を利用しつつ、ＡＬＤ膜の堆積に関して記載され且つ現在知られているより高い温度を用いることが可能になる。「自己制御層合成（ｓｅｌｆ－ｌｉｍｉｔｉｎｇ－ｌａｙｅｒ－ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）」堆積モード又は「自己制御層合成様（ｓｅｌｆ－ｌｉｍｉｔｉｎｇ－ｌａｙｅｒ－ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ－ｌｉｋｅ）」堆積モード（厚さが純粋に漸近的な曲線ではなく、ＡＬＤサイクルを伴う軟飽和状態を有する）を介した成長をも可能にするようにＭｏ系２Ｄ ＴＭＤ膜を成長させることにより、単原子層の数の制御、並びに粒径及び膜の半導体品質全体の改善が可能になる。ここで重要なのは、成長プロセスの堆積コンポーネントとエッチングコンポーネントとの相対比率のバランスをとることである。このことは、カルコゲナイド前駆体を変化させることにより調節することができる。２Ｄ ＴＭＤ成長のためのＡＬＤモリブデン前駆体としてＭｏＯ２Ｃｌ２を使用することにより、本明細書中に記載されたいずれのカルコゲナイド前駆体も、結果として生じる２Ｄ ＴＭＤのために自己制御層合成成長又は自己制御層合成様成長を呈するようにする堆積速度とエッチング速度とが可能になる。加えて、堆積された膜はまた、ＴＭＤプロセスにおいて以前使用されたＭｏＣｌ５前駆体よりも著しく低いエッチング速度を呈する。
【0008】
上記の点を考えれば、開示され請求項に記載された主題は、自己制御性のＭｏ系ＴＭＤ膜が望ましい動作条件で形成されることを可能にする。具体的には、この主題は、五塩化モリブデンの腐食性の固有の制限なしに、そしてＴＭＤに関してＭｏＳ２だけに制限されることなしに、ＭｏＣｌ５＋Ｈ２Ｓを堆積するために使用されるものと同じ又は類似の堆積条件（例えば温度、圧力、流量、アンプル温度など）で、異なるＭｏ膜及び／又は異なる膜厚を成長させるための方法を提供する。
【発明の概要】
【0009】
一実施態様では、開示され請求項に記載された主題は、ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２のうちの１つ又は２つ以上と、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２及び／又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体とを使用するＡＬＤ堆積方法であって、Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである、ＡＬＤ堆積方法に関する。
【0010】
この実施態様の１つの態様では、ＡＬＤ堆積は、２Ｄ ＭｏＳ２、２Ｄ ＭｏＳｅ２又は２Ｄ ＭｏＴｅ２層を成長させるために「自己制御層合成」及び／又は「自己制御層合成様」条件をもたらす条件下で実施される。
【0011】
この実施態様の別の態様では、ＡＬＤ堆積は、ＭｏＸ２格子内の空孔部位、特にカルコゲン空孔部位が低減されることに基づき、半導体において有益である電子及び／又は正孔の移動度の増大とともに、成長した半導体膜内に高品質結晶秩序を呈する堆積済みＭｏＸ２膜のために「自己制御層合成」又は「自己制御層合成様」条件をもたらす。
【0012】
この実施態様の別の態様では、ＡＬＤ動作条件は、「自己制御層合成」又は「自己制御層合成様」堆積をもたらすように「バランスがとられる」。つまり、ＭｏＯ２Ｃｌ２前駆体及びリガンド交換反応後のカルコゲナイド前駆体のリガンドの塩化物における塩素原子のバランスがとられる。開示され請求項に記載された主題のこの態様において、これらの塩素原子はエッチングコンポーネントを加えるだけでなく、堆積された膜内のマイルドなＣｌドーパントとしても挙動し、半導体ＭｏＸ２膜の電気特性を改善するのを助ける。
【0013】
この実施態様の別の態様では、ＡＬＤ堆積温度ウィンドウは約１００℃～約６５０℃の範囲であり、圧力は約０．１～約１００Ｔｏｒｒの範囲である。さらなる態様では、堆積温度及び圧力は、選択されたカルコゲナイド前駆体に合わせて調整される。
【0014】
この実施態様の別の態様では、基板表面は、１つ又は２つ以上の化学物質のレシピを用いて、及び／又は本明細書中に記載されたＭｏＸ２膜の堆積前のプラズマプロセス調製によって前処理される。
【0015】
この発明の概要のセクションは、開示され請求項に記載された主題のいかなる実施態様及び／又は追加的に新規の態様も特定することはない。むしろ、この概要は、種々異なる実施態様、及びコンベンショナルな技術及び周知の技術を凌ぐ新規性の相応点に関する予備的な論議を提供するにすぎない。開示され請求項に記載された主題及び実施態様のさらなる詳細及び／又は考えられ得る全体像については、読者は、発明を実施するための形態、及びさらに後述する開示の対応図へ案内される。
【0016】
本明細書中に記載された種々異なる工程の論議の順序は、明確にする目的で提示されている。一般に、本明細書中に開示された工程は、任意の適宜の順序で実施することができる。加えて、本明細書中に開示された種々異なる特徴、技術、形態などのそれぞれが、本開示の種々異なる場所で論じられることがあるものの、コンセプトのそれぞれは、互いに独立して、又は適宜に互いに組み合わせて実施し得るものとする。したがって、開示され請求項に記載された主題は、数多くの異なる方法で具体化し観察することができる。
【0017】
開示された手段のさらなる理解を可能にし、本明細書中に組み込まれ、そして本明細書の一部を構成する添付の図面は、開示された主題の実施態様を例示し、そして記述とともに、開示された主題の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図5】図５は、成長曲線全体にわたるラマンＦＷＨＭ（ラマンピークの半値全幅）対堆積温度を示す図である（左の画像は２つの温度におけるＡ１ｇ ＦＷＨＭ対ＡＬＤサイクル数を示し、右の画像は２つの温度におけるＸＰＳ Ｓｅ／Ｍｏ比対サイクル数を示す）。
【図6】図６は、ＤＥＤＳ飽和曲線を示しており、開示され請求項に記載された主題の一実施態様（実施例２）における、ＭｏＯ２Ｃｌ２＋Ｅｔ２Ｓ２を使用した場合のＭｏＳ２の約３ｓ ＤＥＤＳパルス長における飽和を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
定義
特に断りがない限りは、明細書及び請求項に使用される下記用語は、本出願に関して下記意味を有するものとする。
特に断りがない限りは、明細書及び請求項に使用される下記用語は、本出願に関して下記意味を有するものとする。
【0020】
本出願において、単数形の使用は複数形を含み、そして「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、特に断りのない限り「少なくとも１つ」を意味する。さらに、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語、並びに他の形、例えば「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、及び「含まれた（ｉｎｃｌｕｄｅｄ）」の使用は非限定的である。また「エレメント」又は「コンポーネント」のような用語は、特に断りのない限り、１つの単位を含むエレメント又はコンポーネント、及び２つ以上の単位を含むエレメント又はコンポーネントの両方を含む。特に断りのない限り、本明細書中に使用される接続詞「及び（ａｎｄ）」は、包括的であるように意図され、そして接続詞「又は（ｏｒ）」は、排他的であるようには意図されない。例えば、「又は、その代わりに（ｏｒ、ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｌｙ）」という表現は、排他的であるように意図される。本明細書中に使用される「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」という用語は、単独エレメントの使用を含む先行のエレメントの任意の組み合わせを意味する。
【0021】
「約（ａｂｏｕｔ）」又は「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という用語は、測定可能な数値変数との関連において使用されるときには、変数の指示された値、及び指示された値の実験誤差の範囲内（例えば平均に対する９５％信頼限界の範囲内）、又は指示された値のパーセンテージの範囲内（例えば±１０％、±５％）のいずれか大きい方にある、変数のすべての値を意味する。
【0022】
本明細書中に使用される「Ｃｘ－ｙ」（ｘ及びｙはそれぞれ整数である）は、鎖内の炭素原子数を指定する。例えば、Ｃ１－６アルキルは、炭素原子数１～６の鎖を有するアルキル鎖（例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、及びヘキシル）を意味する。特に断りのない限り、鎖は直鎖状又は分枝状であり得る。
【0023】
特に断りがない限り、「アルキル」は、直鎖状、分枝状（例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｔｅｒｔ－ブチル、及びこれに類するもの）、環式（例えばシクロヘキシル、シクロプロピル、シクロペンチル、及びこれに類するもの）、又は多環式（例えばノルボニル、アダマンチル（ａｄａｍａｎｔｌｙ）、及びこれに類するもの）であり得る炭化水素基を意味する。好適な非環式基はメチル、エチル、ｎ－又はイソ－プロピル、ｎ－、イソ、又はｔｅｒｔ－ブチル、直鎖又は分枝ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、及びヘキサデシルであり得る。特に断りのない限り、アルキルは１～１０炭素原子部分である。環式アルキル基は単環式又は多環式であってよい。単環式アルキル基の好適な例は、置換型シクロペンチル、シクロヘキシル、及びシクロヘプチル基を含む。本明細書中に述べられているように、環式アルキル基は、非環式アルキル基のいずれをも置換基として有してよい。これらのアルキル部分は置換型又は無置換型であってよい。
【0024】
「ハロゲン化アルキル」は、上で定義したような直鎖状、環式、又は分枝状の飽和アルキル基であって、水素の１つ又は２つ以上がハロゲン（例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩ）によって置換されているものを意味する。このように、例えばフッ素化アルキル（別名「フルオロアルキル」）は、上で定義された直鎖状、環式、又は分枝状の飽和アルキル基であって、水素の１つ又は２つ以上がフッ素（例えばトリフルオロメチル、パーフルオロエチル（ｐｅｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌ）、２，２，２－トリフルオロエチル、パーフルオロイソプロピル（ｐｒｅｆｌｕｏｒｏｉｓｏｐｒｏｐｙｌ）、パーフルオロシクロヘキシル、及びこれに類するもの）によって置換されているものを意味する。このようなハロアルキル部分（例えばフルオロアルキル部分）は、過ハロゲン化／多ハロゲン化されていないのならば、無置換型であってよく、あるいはさらに置換されていてよい。
【0025】
「アルコキシ」（別名「アルキルオキシ」）は、上で定義されたアルキル基であって、オキシ（－Ｏ－）部分（例えばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、１，２－イソプロポキシ、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ、及びこれに類するもの）を介して結合されているものを意味する。これらのアルコキシ部分は置換型又は無置換型であってよい。
【0026】
「アルキルカルボニル」は、上で定義されたアルキル基であって、カルボニル基（－Ｃ（＝Ｏ－））部分（例えばメチルカルボニル、エチルカルボニル、プロピルカルボニル、ブチルカルボニル、シクロペンチルカルボニル、及びこれに類するもの）を介して結合されたものを意味する。これらのアルキルカルボニル部分は置換型又は無置換型であってよい。
【0027】
「ハロ」又は「ハライド」はハロゲン（例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩ）を意味する。
【0028】
「ヒドロキシ」（別名「ヒドロキシル」）は－ＯＨ基を意味する。
【0029】
「アリール」という用語は、炭素原子数４～１０、炭素原子数５～１０、又は炭素原子数６～１０の芳香族環式官能基を意味する。模範的アリール基の一例としては、フェニル、１－フェニルエチル（Ｐｈ（Ｍｅ）ＣＨ－）、１－フェニル－１－メチル－エチル（Ｐｈ（Ｍｅ）２Ｃ－）、ベンジル、クロロベンジル、トリル、Ｏ－キシリル、１，２，３－トリアゾリル、ピロリル、及びフラニルが挙げられるが、これらに限定されない。
【0030】
特に断りのない限り、アルキル、アルコキシ、フッ素化アルキル、及びこれに類するものに言及するときの「置換（ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ）」という用語は、１つ又は２つ以上の置換基をさらに含有するこれらの部分のうちの１つを意味する。これらの置換基の一例としては、下記置換基、すなわちアルキル、置換型アルキル、無置換型アリール、置換型アリール、アルキルオキシ、アルキルアリール、ハロアルキル、ハライド、ヒドロキシ、アミノ及びアミノアルキルが挙げられるが、これらに限定されない。同様に、「無置換型」という用語は、水素から離れた置換基が存在しないこれらの同じ部分を意味する。
【0031】
本発明及びその請求項を目的として、元素周期表の族（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｔａｂｌｅ Ｇｒｏｕｐｓ）の番号設定は、ＩＵＰＡＣ元素周期表（ＩＵＰＡＣ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｔａｂｌｅ ｏｆ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ）に従う。
【0032】
本明細書中で「Ａ及び／又はＢ」のような表現において使用される「及び／又は」は「Ａ及びＢ」、「Ａ又はＢ」、「Ａ」及び「Ｂ」を含むものとする。
【0033】
「置換基」、「ラジカル」、「基」、及び「部分」という用語は相互置き換え可能に使用され得る。
【0034】
本明細書中に使用される「金属含有錯体」（又はより単純に「錯体」）及び「前駆体」という用語は、相互置き換え可能に使用され、蒸着プロセス、例えばＡＬＤ又はＣＶＤによって金属含有膜を調製するために使用し得る金属含有分子又は化合物を意味する。金属含有錯体は、金属含有膜を形成するように、基板若しくは基板表面上で堆積され、基板若しくは基板表面に吸着され、基板若しくは基板表面上で分解され、基板若しくは基板表面へ送達され、及び／又は基板若しくは基板表面へ引き渡され得る。１つ又は２つ以上の実施態様では、本明細書中に開示された金属含有錯体は、金属オキシハライド錯体、具体的にはモリブデンオキシクロリド錯体である。
【0035】
本明細書中に使用される「ＡＬＤ」という用語は、自己制御堆積プロセスを意味し、その一例としては次のプロセス、すなわちａ） ＭｏＯ２Ｃｌ２前駆体及びカルコゲナイド前駆体を含む蒸気を含む各反応物質を、反応器、例えば単独ウエハーＡＬＤ反応器、準バッチＡＬＤ反応器、又はバッチ炉ＡＬＤ反応器内へ順次に導入するプロセス、ｂ） 基板を反応器の種々の区分へ移動又は回転させることにより、ＭｏＯ２Ｃｌ２前駆体及びカルコゲナイド前駆体を含む蒸気を含む各反応物質を基板に暴露し、そして各区分を不活性ガスカーテン、すなわち空間ＡＬＤ反応器又はロール・トゥ・ロールＡＬＤ反応器によって分離する、プロセスが挙げられるが、これに限定されない。
【0036】
本明細書中に使用される「金属含有膜」という用語は、下でより十分に定義される元素金属膜だけでなく、１つ又は２つ以上の元素を伴う金属、例えば金属酸化物膜、金属窒化物膜、金属ケイ化物膜、金属炭化物膜、金属硫化物膜、金属セレン化物膜、金属テルル化物、及びこれに類するものを含む膜をも含む。
【0037】
本明細書中に使用される「蒸着プロセス」という用語は、一例としてはＣＶＤ及びＡＬＤを含むが、これらに限定されないあらゆるタイプの蒸着技術を意味するために使用される。種々の実施態様では、ＣＶＤは、コンベンショナルな（すなわち連続流）ＣＶＤ、液体注入ＣＶＤ、又は光支援型ＣＶＤの形態を成してよい。ＣＶＤはパルス技術、すなわちパルスＣＶＤの形態を成してもよい。ＡＬＤは、本明細書中に開示された少なくとも１つの金属錯体を蒸発させ、及び／又は基板表面に引き渡すことにより、金属含有膜を形成するために使用される。コンベンショナルなＡＬＤプロセスについては、例えばＧｅｏｒｇｅ Ｓ．Ｍ．，ｅｔ ａｌ． Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，１９９６，１００，１３１２１－１３１３１を参照されたい。他の実施態様では、ＡＬＤはコンベンショナルな（すなわちパルス注入）ＡＬＤ、液体注入ＡＬＤ、光支援型ＡＬＤ、プラズマ支援型ＡＬＤ、又はプラズマ促進型ＡＬＤの形態を成してよい。「蒸着プロセス」という用語は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ，Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ；Ｊｏｎｅｓ，Ａ．Ｃ．；Ｈｉｔｃｈｍａｎ，Ｍ．Ｌ．，Ｅｄｓ．Ｔｈｅ Ｒｏｙａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，２００９；Ｃｈａｐｔｅｒ １，ｐｐ．１－３６に記載された種々の蒸着技術をさらに含む。
【0038】
本明細書中に使用される「フィーチャ」という用語は、１つ又は２つ以上の側壁、底面、及び上側の角隅によって画定され得る基板の開口を意味する。種々の態様では、フィーチャはビア、トレンチ、コンタクト、デュアルダマシンなどであってよい。
【0039】
本明細書中に使用される「選択的成長」、「選択的に成長した」及び「選択的に成長する」という用語は、同義に使用されてよく、第１基板の少なくとも一部上に膜が成長して、第１基板の残りの部分上には実質的に膜が成長しないことを意味し、また第１基板の残りの部分上の膜成長量と比較して、第１基板の少なくとも一部上の膜成長量が多いことを意味する。例えば、選択的成長は、フィーチャのより低い部分に膜が成長するのに対して、そのフィーチャの上側部分又はそのフィーチャの外部に発生する膜成長がより少量であるか又は膜成長がないことを含んでよい。２つ以上の基板に関して、「選択的成長」、「選択的に成長した」及び「選択的に成長する」という用語は、第１基板上に膜が成長し、そして第２基板（又は第３基板、又は第４基板、若しくは第５基板など）上には実質的に膜が成長しないことをも含み、また第２基板（又は第３基板、又は第４基板、若しくは第５基板など）上よりも、第１基板上の膜成長量が多いことをも含む。
【0040】
開示され請求項に記載された主題に基づくＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２、並びに１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体は好ましくは水を実質的に含まない。本明細書に使用される、水に関する「実質的に含まない（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｆｒｅｅ）」という用語は、プロトンＮＭＲ又はカールフィッシャー滴定で測定して５０００ｐｐｍ（重量）未満、好ましくはプロトンＮＭＲ又はカールフィッシャー滴定で測定して３０００ｐｐｍ未満、そしてより好ましくはプロトンＮＭＲ又はカールフィッシャー滴定で測定して１０００ｐｐｍ未満、そして最も好ましくはプロトンＮＭＲ又はカールフィッシャー滴定で測定して１００ｐｐｍであることを意味する。ＭｏＯ２Ｃｌ２及び１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体はまた好ましくは、金属イオン又は金属、例えばＬｉ＋（Ｌｉ）、Ｎａ＋（Ｎａ）、Ｋ＋（Ｋ）、Ｍｇ２＋（Ｍｇ）、Ｃａ２＋（Ｃａ）、Ａｌ３＋（Ａｌ）、Ｆｅ２＋（Ｆｅ）、Ｆｅ３＋（Ｆｅ）、Ｎｉ２＋（Ｆｅ）、Ｃｒ３＋（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、又は亜鉛（Ｚｎ）を実質的に含まない。これらの金属イオン又は金属は、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体を合成するために採用される出発材料／反応器に潜在的に由来する。Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ又はＺｎに関連する、本明細書中に使用される「実質的に含まない（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｆｒｅｅ）」という用語は、ＩＣＰ－ＭＳによって測定して５ｐｐｍ（重量）未満、好ましくは３ｐｐｍ未満、そしてより好ましくは１ｐｐｍ未満、そして最も好ましくは０．１ｐｐｍであることを意味する。加えて、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２、並びに１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体は好ましくは、合成中に採用される出発材料、又は合成中に生成される副生成物に由来する有機不純物を実質的に含まない。一例としては、アルカン、アルケン、アルキン、ジエン、エーテル、エステル、アセテート、アミン、ケトン、アミド、芳香族化合物が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書中に使用される、有機不純物を「含まない」という用語は、ＧＣによって測定して１０００ｐｐｍ以下、好ましくはＧＣによって測定して５００ｐｐｍ（重量）以下、最も好ましくはＧＣ又はアッセイのための他の分析法によって測定して１００ｐｐｍ（重量）以下であることを意味する。重要なことは、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体が好ましくは、Ｍｏ含有膜を堆積するために前駆体として使用されたときにＧＣによって測定して、９８ｗｔ％以上、より好ましくは９９ｗｔ％以上の純度を有することである。
【0041】
本明細書中に使用されるセクションの見出しは、構成上の目的のためのものであり、記載された主題を限定するものと解釈されるべきではない。特許、特許出願、記事、書籍、及び論文を非限定的に含む、本出願において引用されたすべての文書、又は文書の部分が、あらゆる目的のためにその全体を参照することにより、本明細書中に明示的に援用される。援用された文献及び同様の資料がある用語を、本出願におけるその用語の定義と矛盾する形で定義する場合には、本出願が優先される。
【0042】
理解されるべきことは、先行の全般的な説明と以下の詳細な説明の両方は例示的且つ説明的なものであり、請求項に記載したように、主題を限定するものではないことである。開示された主題の目的、特徴、利点、及び発想は、明細書中に提供された記述から当業者には明らかになり、開示された主題は、本明細書中に出現する記述内容に基づいて、当業者によって容易に実施し得ることになる。あらゆる「好ましい実施態様」、及び／又は開示された主題を実施するための好ましい様式を示す実施例の記述は、説明を目的として含まれており、請求の範囲を限定しようとするものではない。
【0043】
開示された主題が、明細書中に記載された態様に基づいて、本明細書中に開示された主題の思想及び範囲を逸脱することなしに実施されるような種々の変更を加え得ることも、当業者には明らかである。
【0044】
上述のように、開示された主題は、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２と、（ｉ）Ｒ１ＸＲ２及び／又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２（Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである）のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体とを使用するＡＬＤ堆積プロセスに関する。一実施態様では、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルのうちの１つである。一実施態様では、プロセスはＭｏＯ２Ｃｌ２を使用することを含む。一実施態様では、プロセスはＭｏＯ２Ｂｒ２を使用することを含む。開示され請求項に記載されたＡＬＤプロセスの具体的な態様を以下に説明する。
【0045】
一実施態様では、開示され請求項に記載された主題は、ＭｏＯ２Ｃｌ２と、（ｉ）Ｒ１ＸＲ２及び／又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２（Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである）のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体とを使用して、Ｍｏ含有膜を堆積する方法に関する。この実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルのうちの１つである。方法は、（ｉ） 堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２蒸気と接触させ、（ｉｉ） あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２を不活性ガスでパージし、（ｉｉｉ） 堆積反応器内で基板を、上記式のカルコゲナイド前駆体と接触させ、そして（ｉｖ） 任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする、ことを含む。この実施態様のさらなる態様では、方法は工程（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、及び（ｉｖ）から本質的に成る。この実施態様のさらなる態様では、方法は工程（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、及び（ｉｖ）から成る。
【0046】
一実施態様では、開示され請求項に記載された主題は、ＭｏＯ２Ｃｌ２と、（ｉ）Ｒ１ＸＲ２及び／又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２（Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである）のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体とを使用して、Ｍｏ含有膜を堆積する方法に関する。この実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルのうちの１つである。方法は、（ｉ） 堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｃｌ２蒸気と接触させ、（ｉｉ） あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２を不活性ガスでパージし、（ｉｉｉ） 堆積反応器内で基板を、上記式のカルコゲナイド前駆体と接触させ、（ｉｖ） 任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージし、そして（ｖ） 残留酸素を除去するために、基板をＨ２Ｓガス及び／又はＨ２Ｓプラズマで処理する、ことを含む。この実施態様のさらなる態様では、方法は工程（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、及び（ｖ）から本質的に成る。この実施態様のさらなる態様では、方法は工程（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、及び（ｖ）から成る。
【0047】
一実施態様では、開示され請求項に記載された主題は、ＭｏＯ２Ｂｒ２と、（ｉ）Ｒ１ＸＲ２及び／又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２（Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである）のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体とを使用して、Ｍｏ含有膜を堆積する方法に関する。この実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルのうちの１つである。方法は、（ｉ） 堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気と接触させ、（ｉｉ） あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２を不活性ガスでパージし、（ｉｉｉ） 堆積反応器内で基板を、上記式のカルコゲナイド前駆体と接触させ、そして（ｉｖ） 任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージする、ことを含む。この実施態様のさらなる態様では、方法は工程（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、及び（ｉｖ）から本質的に成る。この実施態様のさらなる態様では、方法は工程（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、及び（ｉｖ）から成る。
【0048】
一実施態様では、開示され請求項に記載された主題は、ＭｏＯ２Ｂｒ２と、（ｉ）Ｒ１ＸＲ２及び又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２（Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである）のうちの１つ又は２つ以上のカルコゲナイド前駆体とを使用して、Ｍｏ含有膜を堆積する方法に関する。この実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルのうちの１つである。方法は、（ｉ） 堆積反応器内で基板をＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気と接触させ、（ｉｉ） あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージし、（ｉｉｉ） 堆積反応器内で基板を、上記式のカルコゲナイド前駆体と接触させ、（ｉｖ） 任意には、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージし、そして（ｖ） 残留酸素を除去するために、基板をＨ２Ｓガス及び／又はＨ２Ｓプラズマで処理する。この実施態様のさらなる態様では、方法は工程（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、及び（ｖ）から本質的に成る。この実施態様のさらなる態様では、方法は工程（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、及び（ｖ）から成る。
【0049】
一実施態様では、基板表面が、１つ又は２つ以上の化学物質のレシピを用いて、及び／又はＭｏＸ２堆積前のプラズマプロセス調製によって前処理することができる。
【0050】
ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の送達
上記のように、開示され請求項に記載された方法の工程（ｉ）は、基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させることを含む。ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２は、ＡＬＤ及び／又はプラズマ促進型原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）のための揮発性前駆体として使用するのに著しく適している。本明細書中に使用される「原子層堆積プロセス」という用語は、自己制御式の（すなわちある特定の数のサイクル後に膜厚が漸近的に飽和する）、種々の組成を有する基板上へ材料膜を堆積する連続的な化学作用を意味する。
上記のように、開示され請求項に記載された方法の工程（ｉ）は、基板をＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気のうちの１つ又は２つ以上と接触させることを含む。ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２は、ＡＬＤ及び／又はプラズマ促進型原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）のための揮発性前駆体として使用するのに著しく適している。本明細書中に使用される「原子層堆積プロセス」という用語は、自己制御式の（すなわちある特定の数のサイクル後に膜厚が漸近的に飽和する）、種々の組成を有する基板上へ材料膜を堆積する連続的な化学作用を意味する。
【0051】
当業者には明らかになるように、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２前駆体を送達するときには、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２前駆体のパルス時間、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気圧、及びチャンバへ入るＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２分子の到達速度を決定するためのＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のキャリア流量、並びにチャンバへ入るＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２分子の総用量のようなファクタを調節し、これらのファクタのバランスをとることが可能である。例えば、蒸気圧を２倍だけ上昇させる一方で、パルス時間を２分の１に短縮すると、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２分子の到達速度がなおも変化しつつ、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２用量は一定に保たれる。これら３つの変数の共変動は、チャンバ内へのＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の総用量、チャンバ内へのＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２分子のフラックス速度、それぞれのＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２分子が、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２アンプル内で蒸発するために許される時間、並びにＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２アンプル内のあらゆるキャリアガス乱流を決定する。
【0052】
別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約０．１秒～約２５秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約０．３秒～約１８秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約１秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約２秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約３秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約４秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約５秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約６秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約７秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約８秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約１０秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約１２秒である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気パルス時間は、約１５秒である。
【0053】
ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のアンプル温度は、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２の蒸気圧を制御するために使用される。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のアンプル温度は、約５５℃～約３００℃である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のアンプル温度は、約６０℃～約１６０℃である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のアンプル温度は、約６５℃である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のアンプル温度は、約７５℃である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のアンプル温度は、約８５℃である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のアンプル温度は、約９０℃である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のアンプル温度は、約１１５℃である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のアンプル温度は、約１３０℃である。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のアンプル温度は、約１５０℃である。
【0054】
別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のキャリアガス流量は、約５ｓｃｃｍ～約３０００ｓｃｃｍである。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のキャリアガス流量は、約３０ｓｃｃｍ～約１０００ｓｃｃｍである。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のキャリアガス流量は、約５０ｓｃｃｍである。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のキャリアガス流量は、約７５ｓｃｃｍである。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のキャリアガス流量は、約１００ｓｃｃｍである。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のキャリアガス流量は、約１５０ｓｃｃｍである。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のキャリアガス流量は、約２００ｓｃｃｍである。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のキャリアガス流量は、約３５０ｓｃｃｍである。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のキャリアガス流量は、約５００ｓｃｃｍである。別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のキャリアガス流量は、約６５０ｓｃｃｍである。
【0055】
一実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気は、反応器への導入前及び／又は導入中に他の前駆体材料から分離される。このプロセスは金属前駆体と任意の他の材料との前反応を回避する。
【0056】
別の実施態様では、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気はその代わりに他の反応物質（例えばアンモニア蒸気、及び／又は他の前駆体若しくは試薬）と一緒に基板に暴露される。このプロセスは、膜成長が、表面反応、それぞれの前駆体又は試薬のパルス長、及び堆積温度を自己制御式に制御することによって進行するのを可能にする。しかし、膜成長は、基板の表面がＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気で飽和されると停止することに注目するべきである。
【0057】
別の実施態様では、前駆体パルス供給中にＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２蒸気を反応器へ送達するのを助けるために、アルゴン流及び／又は他のガス流がキャリアガスとして採用される。
【0058】
ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２のパージ工程。
開示され請求項に記載された方法の工程（ｉｉ）は、あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージすることを含む。不活性ガスでパージすることにより、吸収されていない余剰の錯体がプロセス反応器から除去される。
開示され請求項に記載された方法の工程（ｉｉ）は、あらゆる未反応のＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２を不活性ガスでパージすることを含む。不活性ガスでパージすることにより、吸収されていない余剰の錯体がプロセス反応器から除去される。
【0059】
一実施態様では、パージ時間は約１秒～約９０秒である。一実施態様では、パージ時間は約１０秒～約９０秒である。一実施態様では、パージ時間は約１５秒～約６０秒である。別の一実施態様では、パージ時間は約２０秒である。別の一実施態様では、パージ時間は約３０秒である。別の一実施態様では、パージ時間は約４０秒である。別の一実施態様では、パージ時間は約６０秒である。
【0060】
一実施態様では、パージガスはアルゴンを含む。別の実施態様では、パージガスは窒素を含む。
【0061】
カルコゲナイド前駆体
上記のように、開示され請求項に記載された方法の工程（ｉｉｉ）は、所定の時間にわたって、基板を堆積反応器内でカルコゲナイド前駆体と接触させることを含む。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体は、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２及び／又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２を有し、ここで、Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである。一実施態様では、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルのうちの１つである。開示され請求項に記載されたＡＬＤプロセスの具体的な態様を以下に説明する。
上記のように、開示され請求項に記載された方法の工程（ｉｉｉ）は、所定の時間にわたって、基板を堆積反応器内でカルコゲナイド前駆体と接触させることを含む。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体は、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２及び／又は式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２を有し、ここで、Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである。一実施態様では、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルのうちの１つである。開示され請求項に記載されたＡＬＤプロセスの具体的な態様を以下に説明する。
【0062】
この実施態様の一態様では、カルコゲナイド前駆体は、式（ｉ）Ｒ１ＸＲ２を有し、ここで、Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである。さらなる態様では、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルのうちの１つである。
【0063】
この実施態様の別の一態様では、カルコゲナイド前駆体は、式（ｉｉ）Ｒ１ＸＸＲ２を有し、ここで、Ｘ＝Ｓ、Ｓｅ又はＴｅであり、そしてＲ１及びＲ２はそれぞれ独立して、無置換型直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された直鎖Ｃ１－Ｃ６アルキル基、無置換型分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、１つ又は２つ以上のハロゲンで置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、アミノ基で置換された分枝Ｃ３－Ｃ６アルキル基、無置換型アミン、置換型アミン、及び－Ｓｉ（ＣＨ３）３のうちの１つである。さらなる態様では、一実施態様で、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して、水素、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルのうちの１つである。
【0064】
上記実施態様の一態様では、Ｘは好ましくはＳである。上記実施態様の別の態様では、Ｘは好ましくはＳｅである。上記実施態様の別の態様では、Ｘは好ましくはＴｅである。
【0065】
上記実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２の一方又は両方は好ましくは水素である。上記実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２の一方又は両方は好ましくはメチルである。上記実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２の一方又は両方は好ましくはエチルである。上記実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２の一方又は両方は好ましくはｎ－プロピルである。上記実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２の一方又は両方は好ましくはイソ－プロピルである。上記実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２の一方又は両方は好ましくはｎ－ブチルである。上記実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２の一方又は両方は好ましくはイソ－ブチルである。上記実施態様の一態様では、Ｒ１及びＲ２の一方又は両方は好ましくはｔｅｒｔ－ブチルである。
【0066】
当業者には明らかになるように、カルコゲナイド前駆体を送達するときには、カルコゲナイド前駆体のパルス時間、カルコゲナイド前駆体の蒸気圧、及びチャンバへ入るカルコゲナイド前駆体分子の到達速度を決定するためのカルコゲナイド前駆体のキャリア流量、並びにチャンバへ入るカルコゲナイド前駆体分子の総用量のようなファクタを調節し、これらのファクタのバランスをとることが可能である。例えば、蒸気圧を２倍だけ上昇させる一方で、パルス時間を２分の１に短縮すると、カルコゲナイド前駆体分子の到達速度がなおも変化しつつ、カルコゲナイド前駆体の用量は一定に保たれる。これら３つの変数の共変動は、チャンバ内へのカルコゲナイド前駆体の総用量、チャンバ内へのカルコゲナイド前駆体分子のフラックス速度、それぞれのカルコゲナイド前駆体分子が、カルコゲナイド前駆体アンプル内で蒸発するために許される時間、及びカルコゲナイド前駆体アンプル内のあらゆるキャリアガス乱流を決定する。
【0067】
一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のパルス時間は、約０．５秒～約２５秒である。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のパルス時間は、約１秒～約１５秒である。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のパルス時間は、約１秒である。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のパルス時間は、約５秒である。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のパルス時間は、約１０秒である。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のパルス時間は、約１５秒である。
【0068】
前駆体の蒸気圧は、カルコゲナイド前駆体分子、及び前駆体が液体である場合にはアンプルの温度を選択することによって制御される。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体の蒸気圧は、約０．３Ｔｏｒｒ～約１５，０００Ｔｏｒｒである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体の蒸気圧は、約２Ｔｏｒｒである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体の蒸気圧は、約１０Ｔｏｒｒである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体の蒸気圧は、約３０Ｔｏｒｒである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体の蒸気圧は、約９０Ｔｏｒｒである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体の蒸気圧は、約２００Ｔｏｒｒである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体は、チャンバへ送達されるガス（定義によれば、ガスは≧７６０Ｔｏｒｒの蒸気圧を有する）、例えば蒸気圧が７０℃で約１３，０００ＴｏｒｒのＨ２Ｓである。
【0069】
一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約０ｓｃｃｍ（蒸気ドロー）～約３０００ｓｃｃｍである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約５ｓｃｃｍである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約５０ｓｃｃｍである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約１００ｓｃｃｍである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約２５０ｓｃｃｍである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約５００ｓｃｃｍである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約７５０ｓｃｃｍである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約１０００ｓｃｃｍである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約１２５０ｓｃｃｍである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約１５００ｓｃｃｍである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約１７５０ｓｃｃｍである。一実施態様では、カルコゲナイド前駆体のキャリアガス流量は、約２０００ｓｃｃｍである。
【0070】
好ましい前駆体集合
開示され請求項に記載された主題のＡＬＤプロセスは、以下のように、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２と、上記カルコゲナイド前駆体の１つ又は２つ以上とを組み合わせたいかなる前駆体集合をも利用することができる。
開示され請求項に記載された主題のＡＬＤプロセスは、以下のように、ＭｏＯ２Ｃｌ２及び／又はＭｏＯ２Ｂｒ２と、上記カルコゲナイド前駆体の１つ又は２つ以上とを組み合わせたいかなる前駆体集合をも利用することができる。
【0071】
一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｃｌ２及びｉＢｕ２Ｓを含む。一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｂｒ２及びｉＢｕ２Ｓを含む。
【0072】
一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｃｌ２及びｉＰｒ２Ｓを含む。一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｂｒ２及びｉＰｒ２Ｓを含む。
【0073】
一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｃｌ２及びｉＰｒ２Ｓｅを含む。一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｂｒ２及びｉＰｒ２Ｓｅを含む。
【0074】
一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｃｌ２及びＥｔ２Ｓ２を含む。一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｂｒ２及びＥｔ２Ｓ２を含む。
【0075】
一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｃｌ２及びＥｔ２Ｓｅを含む。一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｂｒ２及びＥｔ２Ｓｅを含む。
【0076】
一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｃｌ２及びｔＢｕＳＨを含む。一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｂｒ２及びｔＢｕＳＨを含む。
【0077】
一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｃｌ２及びＨ２Ｓｅを含む。一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｂｒ２及びＨ２Ｓｅを含む。
【0078】
一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｃｌ２及びＨ２Ｓを含む。一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｂｒ２及びＨ２Ｓを含む。
【0079】
一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｃｌ２及びＨ２Ｔｅを含む。一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｂｒ２及びＨ２Ｔｅを含む。
【0080】
一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｃｌ２及びＥｔ２Ｔｅを含む。一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｂｒ２及びＥｔ２Ｔｅを含む。
【0081】
一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｃｌ２及びｉＰｒ２Ｔｅを含む。一実施態様では、前駆体集合はＭｏＯ２Ｂｒ２及びｉＰｒ２Ｔｅを含む。
【0082】
任意のカルコゲナイド前駆体パージ工程
上記のように、開示され請求項に記載された方法の工程（ｉｖ）は、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージすることを任意に含む。不活性ガスによるパージによって、プロセス反応器からあらゆる残留カルコゲナイド前駆体を除去する。一実施態様では、パージガスはアルゴンを含む。別の実施態様では、パージガスは窒素を含む。当業者には明らかであるように、大抵の事例とは言わないまでも多くの事例では、開示され請求項に記載されたプロセスは、未反応のカルコゲナイド前駆体をパージする工程を含む。
上記のように、開示され請求項に記載された方法の工程（ｉｖ）は、あらゆる未反応のカルコゲナイド前駆体を不活性ガスでパージすることを任意に含む。不活性ガスによるパージによって、プロセス反応器からあらゆる残留カルコゲナイド前駆体を除去する。一実施態様では、パージガスはアルゴンを含む。別の実施態様では、パージガスは窒素を含む。当業者には明らかであるように、大抵の事例とは言わないまでも多くの事例では、開示され請求項に記載されたプロセスは、未反応のカルコゲナイド前駆体をパージする工程を含む。
【0083】
一実施態様では、例えば任意のカルコゲナイド前駆体のパージ時間は、約４秒～約９０秒である。一実施態様では、例えば任意のカルコゲナイド前駆体のパージ時間は、約１５秒～約６０秒である。別の実施態様では、例えば任意のカルコゲナイド前駆体のパージ時間は、約３０秒である。別の実施態様では、例えば任意のカルコゲナイド前駆体のパージ時間は、約６０秒である。別の実施態様では、例えば任意のカルコゲナイド前駆体のパージ時間は、約９０秒である。
【0084】
付加的なガス及び／又はプラズマ処理
上記のように、開示され請求項に記載された方法の工程（ｖ）は、前の工程中に形成された膜から残留酸素を除去するために、Ｈ２Ｓガス及び／又はＨ２Ｓプラズマで基板を処理することを含む。
上記のように、開示され請求項に記載された方法の工程（ｖ）は、前の工程中に形成された膜から残留酸素を除去するために、Ｈ２Ｓガス及び／又はＨ２Ｓプラズマで基板を処理することを含む。
【0085】
一実施態様では、プラズマの使用は、直接プラズマ生成プロセスを構成する。この場合プラズマは反応器内で直接に生成される。別の実施態様では、プラズマの使用は、遠隔プラズマ生成プロセスを構成する。この場合プラズマは反応器の外部で生成され、そして反応器内へ供給される。
【0086】
動作条件
上記のように、開示され請求項に記載されたモリブデン堆積プロセスは、高度にコンフォーマルなＭｏ含有膜を提供するための極めて好都合なＡＬＤ条件下で効率的に行うことができる。
上記のように、開示され請求項に記載されたモリブデン堆積プロセスは、高度にコンフォーマルなＭｏ含有膜を提供するための極めて好都合なＡＬＤ条件下で効率的に行うことができる。
【0087】
温度
一実施態様では、基板（例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、及び酸化ハフニウム（ＨｆＯ２））が、反応器内のヒータ段上で加熱される。ヒータ段は、錯体が基板の表面上へ化学的に吸着されるのを可能にするように最初にセットされた、選択された前駆体へ暴露される。一実施態様では、基板温度は約１００℃～約６５０℃である。一実施態様では、基板温度は約２００℃～約６５０℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約２５０℃～約６００℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約３００℃～約５５０℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約４５０℃～約５２５℃である。
一実施態様では、基板（例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、及び酸化ハフニウム（ＨｆＯ２））が、反応器内のヒータ段上で加熱される。ヒータ段は、錯体が基板の表面上へ化学的に吸着されるのを可能にするように最初にセットされた、選択された前駆体へ暴露される。一実施態様では、基板温度は約１００℃～約６５０℃である。一実施態様では、基板温度は約２００℃～約６５０℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約２５０℃～約６００℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約３００℃～約５５０℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約４５０℃～約５２５℃である。
【0088】
この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約１５０℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約２００℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約２５０℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約３００℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約３５０℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約４００℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約４２５℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約４５０℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約４７５℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約５００℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約５２５℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約５５０℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約６００℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約６２５℃である。この実施態様のさらなる態様では、基板温度は約６５０℃である。
【0089】
一実施態様では、基板温度は、プロセス内に利用される前駆体のそれぞれの分解温度を下回るように設定される。一実施態様では、基板温度は、プロセスがＡＬＤプロセスとしてなおも作用する（無視し得るＣＶＤコンポーネント）場合にプロセスで利用される前駆体のうちのただ１つだけの前駆体の分解温度に近い温度に、分解温度に、又は分解温度を上回る温度に設定される。一実施態様では、基板温度は、プロセスがＡＬＤプロセスとしてなおも作用する（無視し得るＣＶＤコンポーネント）場合にプロセスで利用される前駆体のうちのただ２つ又は３つ以上の前駆体だけの分解温度に近い温度に、分解温度に、又は分解温度を上回る温度に設定される。一実施態様では、基板温度は、プロセスがＡＬＤプロセスとしてなおも作用する（無視し得るＣＶＤコンポーネント）場合にプロセスで利用される前駆体のうちのそれぞれの前駆体の分解温度に近い温度に、分解温度に、又は分解温度を上回る温度に設定される。
【0090】
圧力
別の実施態様では、開示され請求項に記載された主題に基づく堆積のための反応器圧力は、約０．１～約１００Ｔｏｒｒである。別の実施態様では、開示され請求項に記載されたプロセスに基づく堆積のための反応器圧力は、約２Ｔｏｒｒ～約１０Ｔｏｒｒである。
別の実施態様では、開示され請求項に記載された主題に基づく堆積のための反応器圧力は、約０．１～約１００Ｔｏｒｒである。別の実施態様では、開示され請求項に記載されたプロセスに基づく堆積のための反応器圧力は、約２Ｔｏｒｒ～約１０Ｔｏｒｒである。
【0091】
別の実施態様では、開示され請求項に記載されたプロセスに基づく堆積のための反応器圧力は、≦約５０Ｔｏｒｒである。別の実施態様では、開示され請求項に記載されたプロセスに基づく堆積のための反応器圧力は、≦約４０Ｔｏｒｒである。別の実施態様では、開示され請求項に記載されたプロセスに基づく堆積のための反応器圧力は、≦約３０Ｔｏｒｒである。この実施態様のさらなる態様では、反応器圧力は≦約２０Ｔｏｒｒである。この実施態様のさらなる態様では、反応器圧力は≦約１０Ｔｏｒｒである。この実施態様のさらなる態様では、反応器圧力は≦約５Ｔｏｒｒである。
【0092】
工程のサイクル及び順序
上記実施態様、並びに本明細書中に記載された他の実施態様では、記載された工程（例えば（ｉ）～（ｉｖ）又は（ｉ）～（ｖ））は、方法の１つのサイクルを定義する。なお、サイクルは、所期の膜厚が得られるまで繰り返すことができる。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５～約２０００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２０～約１０００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５０～約５００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１００～約３００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１５サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２５サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約３００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約３５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約４００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約４５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約６００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約６５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約７００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約７５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１０００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１２５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１５００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１７５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２０００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２５００サイクルを含む。
上記実施態様、並びに本明細書中に記載された他の実施態様では、記載された工程（例えば（ｉ）～（ｉｖ）又は（ｉ）～（ｖ））は、方法の１つのサイクルを定義する。なお、サイクルは、所期の膜厚が得られるまで繰り返すことができる。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５～約２０００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２０～約１０００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５０～約５００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１００～約３００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１５サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２５サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約３００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約３５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約４００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約４５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約５５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約６００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約６５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約７００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約７５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１０００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１２５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１５００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１７５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２０００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２５００サイクルを含む。
【0093】
一実施態様では、ＡＬＤ法は、フィン無しＴＭＤ成長を可能にする。フィン無しＴＭＤ成長（例えば、デバイス、例えばトランジスタ内の超伝導チャネル層のための）は、成長サイクルをフィン核生成の開始に限定することにより、実施される。これらの成長サイクルはＭｏＯ２Ｃｌ２＋Ｈ２Ｓの場合、約４００サイクルである。このようなものとして、一実施態様では、ＡＬＤ法は５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約１５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約２５０サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は約３００サイクルを含む。一実施態様では、ＡＬＤ法は、フィン核形成がその特定の前駆体の組み合わせ及びチャンバハードウェアに対してまだ出現していない場合には、最大サイクル数を含む。
【0094】
本明細書中に記載された実施態様では、方法の工程が、種々の順序で実施されてよく、（例えば別の工程の少なくとも一部の間に）順次又は同時に実施されてよく、そしてこれらの任意の組み合わせで実施されてよい。加えて、ＭｏＯ２Ｃｌ２及びＭｏＯ２Ｂｒ２の１つ又は２つ以上、並びに窒素源のうちの１つ又は２つ以上を供給するそれぞれの工程は、膜組成を変化させるためにこれらを供給するための時間を変化させることにより実施されてもよい。例えば、一実施態様は、以下の順番、すなわち（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｉ）、（ｉｉ）をｘ回繰り返す形でＡＬＤサイクルにおける工程を実行し、任意で工程（ｉｉｉ）が続く。
【0095】
模範的プロセス
膜
開示され請求項に記載された主題は、本明細書中に記載された方法によって調製された膜を含む。
膜
開示され請求項に記載された主題は、本明細書中に記載された方法によって調製された膜を含む。
【0096】
一実施態様では、本明細書中に記載された方法によって形成された膜は、アスペクト比が約１～約７５０のトレンチ、ビア、又は他のトポグラフィカルなフィーチャを有する。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約５～約５００である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約１０～約３５０である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約１５～約３００である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約１～約２０である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約１５～約２００である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約５超である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約１０超である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約２０超である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約３０超である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約５０超である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約７０超である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約１００超である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約１５０超である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約２００超である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約３００超である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約４００超である。この実施態様のさらなる態様では、アスペクト比は約５００超である。
【0097】
別の実施態様において、本明細書に記載された方法によって形成された膜は約１～約３５０の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約５～約３００の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約１０～約２５０の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約２０～約２２０の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約３０～約２００の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約４０～約１８０の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約１５の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約３０の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約５０の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約８０の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約１００の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約１２５の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約１５０の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約１７５の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約２００の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約２５０の移動度を有する。本実施態様のさらなる態様では、膜は約３００の移動度を有する。
【0098】
本開示のより具体的な実施態様、及びこのような実施態様を指示する試験結果をここで参照する。実施例は、開示された主題をより十分に例示するために下に提供され、開示された主題を限定するものと決して解釈してはならない。
【0099】
当業者には明らかなように、開示された主題の思想又は変更を逸脱することなしに、種々の改変及び変更を、開示された主題及び本明細書中に提供された具体例に加えることができる。このように、以下の実施例により提供される記載内容を含む、開示された主題は、任意の請求項及びこれらと同等のものの範囲に含まれる、開示された主題の改変及び変更をカバーするものとする。
【0100】
材料及び方法
ＭｏＯ２Ｃｌ２を含むすべての材料は、Ｖｅｒｓｕｍ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから購入し、そして全ての膜はＩｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ａ３０チャンバ内で堆積した。
ＭｏＯ２Ｃｌ２を含むすべての材料は、Ｖｅｒｓｕｍ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから購入し、そして全ての膜はＩｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ａ３０チャンバ内で堆積した。
【実施例】
【0101】
実施例１
実施例１において、ＭｏＯ２Ｃｌ２パルス長飽和が４５０℃基板温度にあるＭｏＯ２Ｃｌ２＋ｉＰｒ２Ｓｅを使用して、ＭｏＳｅ２のＡＬＤ ２Ｄ ＴＭＤ成長を達成した。この場合、ＭｏＯ２Ｃｌ２キャリア流量が５０ｓｃｃｍに設定されており、ＭｏＯ２Ｃｌ２パルス圧が４Ｔｏｒｒに設定されており、ＭｏＯ２Ｃｌ２パージ長が５０ｓに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅパルス時間が１０ｓに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅアンプル温度が２９℃に設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅキャリア流量が１００ｓｃｃｍに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅパルス圧が５Ｔｏｒｒに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅパージ長が５０ｓに設定されており、そしてそれぞれの堆積を１００ＡＬＤサイクルにわたって実行した。図１に示されているように、堆積されたＭｏＳｅ２厚は、１桁分にわたって飽和を有するＭｏＯ２Ｃｌ２フラックスの関数として示される。ＸＲＦ Ｓｅ／Ｍｏ比が、未加工カウント（ｒａｗ ｃｏｕｎｔｓ）の比であり、そして未加工カウント比約０．６は、ＸＲＦ Ｓｅ／Ｍｏ比約２に換算されることに注目されたい。
実施例１において、ＭｏＯ２Ｃｌ２パルス長飽和が４５０℃基板温度にあるＭｏＯ２Ｃｌ２＋ｉＰｒ２Ｓｅを使用して、ＭｏＳｅ２のＡＬＤ ２Ｄ ＴＭＤ成長を達成した。この場合、ＭｏＯ２Ｃｌ２キャリア流量が５０ｓｃｃｍに設定されており、ＭｏＯ２Ｃｌ２パルス圧が４Ｔｏｒｒに設定されており、ＭｏＯ２Ｃｌ２パージ長が５０ｓに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅパルス時間が１０ｓに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅアンプル温度が２９℃に設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅキャリア流量が１００ｓｃｃｍに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅパルス圧が５Ｔｏｒｒに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅパージ長が５０ｓに設定されており、そしてそれぞれの堆積を１００ＡＬＤサイクルにわたって実行した。図１に示されているように、堆積されたＭｏＳｅ２厚は、１桁分にわたって飽和を有するＭｏＯ２Ｃｌ２フラックスの関数として示される。ＸＲＦ Ｓｅ／Ｍｏ比が、未加工カウント（ｒａｗ ｃｏｕｎｔｓ）の比であり、そして未加工カウント比約０．６は、ＸＲＦ Ｓｅ／Ｍｏ比約２に換算されることに注目されたい。
【0102】
堆積プロセスは、ＡＬＤ堆積ウィンドウの温度範囲全体にわたってフラットな堆積速度を呈する。図２に示されているように、ウエハー温度曲線は、ＡＬＤ ＭｏＯ２Ｃｌ２＋ｉＰｒ２Ｓｅが、Ｍｏ ＸＲＦ ｋＣＰＳによって測定して、ほぼ一定の温度において、約４５０℃～４７５℃から少なくとも約６００℃の基板温度へ伸びるＡＬＤウィンドウを有することを示している。この場合、ＭｏＯ２Ｃｌ２アンプル温度が６５℃に設定されており、ＭｏＯ２Ｃｌ２前駆体パルス長が５ｓに設定されており、ＭｏＯ２Ｃｌ２キャリア流量が５０ｓｃｃｍに設定されており、ＭｏＯ２Ｃｌ２パルス圧が４Ｔｏｒｒに設定されており、ＭｏＯ２Ｃｌ２パージ長が５０ｓに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅパルス時間が１０ｓに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅアンプル温度が２９℃に設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅキャリア流量が１００ｓｃｃｍに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅパルス圧が５Ｔｏｒｒに設定されており、ｉＰｒ２Ｓｅパージ長が５０ｓに設定されており、そしてそれぞれの堆積を１００ＡＬＤサイクルにわたって実行した。ここでも、ＸＲＦ Ｓｅ／Ｍｏ比が、未加工カウント（ｒａｗ ｃｏｕｎｔｓ）の比であり、そして未加工カウント比約０．６は、ＸＲＦ Ｓｅ／Ｍｏ比約２に換算されることに注目されたい。
【0103】
ＡＬＤプロセスはまた、その成長曲線において自己制御層合成挙動を呈する。図３において、ＭｏＯ２Ｃｌ２＋ｉＰｒ２ＳｅのＡＬＤ堆積は、約４７５℃～約６００℃の自己制御層合成挙動を表示し、Ｍｏ ＸＲＦ ｋＣＰＳによって測定して同様の厚さに漸近的に到達する。ＭｏＯ２Ｃｌ２＋ｉＰｒ２Ｓｅ成長曲線は、約５００サイクルにおいて厚さの飽和を示す。
【0104】
図４に示されているように、ラマン分光法は、ＭｏＳｅ２膜がすべて良好な品質の２Ｄ ２Ｈ相ＭｏＳｅ２膜であることを示している。加えて、図５に示されているように、図示の成長曲線全体にわたるラマンＦＷＨＭ対堆積温度の分析は、膜が狭いＦＷＨＭを有し、そしてＸＰＳによって測定して化学量論的又は近化学量論的であることを示している。図５において、左の画像は、２つの温度におけるＡ１ｇ ＦＷＨＭ対ＡＬＤサイクルを示しており、右の画像は２つの温度におけるＸＰＳ Ｓｅ／Ｍｏ比対サイクル数を示す。
【0105】
実施例２
実施例２において、ＡＬＤ ＭｏＯ２Ｃｌ２＋Ｅｔ２Ｓ２（ジエチルジスルフィド又は「ＤＥＤＳ」）を使用して、ＭｏＳ２のＡＬＤ ２Ｄ ＴＭＤ成長を達成した。図６及び図７は、この実施例に関して６００℃で測定されたＭｏＯ２Ｃｌ２及びＥｔ２Ｓ２の飽和曲線を示す。具体的には、図６はＤＥＤＳ飽和曲線を示し、（６００℃の基板温度において、そしてこれとともに（ａ）５秒のＭｏＯ２Ｃｌ２パルス時間、５０ｓｃｃｍのＭｏＯ２Ｃｌ２ Ａｒガスキャリア流量、（ｂ）４０秒のＭｏＯ２Ｃｌ２パージ時間、（ｃ）５０ｓｃｃｍのＭｏＯ２Ｃｌ２ Ａｒガスキャリア流量、（ｄ）４０秒のＭｏＯ２Ｃｌ２パージ時間、（ｅ）１００ｓｃｃｍのＤＥＤＳ Ａｒガスキャリア流量、（ｆ）６０秒のＤＥＤＳパージ時間を用いて）、開示され請求項に記載された主題の実施態様（実施例２）ではＭｏＯ２Ｃｌ２＋Ｅｔ２Ｓ２を使用して、ＭｏＳ２の、約３秒のＤＥＤＳパルス長における飽和を示している。図７は、実施例２に対応するＭｏＯ２Ｃｌ２飽和曲線を示し、約３秒のＭｏＯ２Ｃｌ２パルス長における飽和を示している。
実施例２において、ＡＬＤ ＭｏＯ２Ｃｌ２＋Ｅｔ２Ｓ２（ジエチルジスルフィド又は「ＤＥＤＳ」）を使用して、ＭｏＳ２のＡＬＤ ２Ｄ ＴＭＤ成長を達成した。図６及び図７は、この実施例に関して６００℃で測定されたＭｏＯ２Ｃｌ２及びＥｔ２Ｓ２の飽和曲線を示す。具体的には、図６はＤＥＤＳ飽和曲線を示し、（６００℃の基板温度において、そしてこれとともに（ａ）５秒のＭｏＯ２Ｃｌ２パルス時間、５０ｓｃｃｍのＭｏＯ２Ｃｌ２ Ａｒガスキャリア流量、（ｂ）４０秒のＭｏＯ２Ｃｌ２パージ時間、（ｃ）５０ｓｃｃｍのＭｏＯ２Ｃｌ２ Ａｒガスキャリア流量、（ｄ）４０秒のＭｏＯ２Ｃｌ２パージ時間、（ｅ）１００ｓｃｃｍのＤＥＤＳ Ａｒガスキャリア流量、（ｆ）６０秒のＤＥＤＳパージ時間を用いて）、開示され請求項に記載された主題の実施態様（実施例２）ではＭｏＯ２Ｃｌ２＋Ｅｔ２Ｓ２を使用して、ＭｏＳ２の、約３秒のＤＥＤＳパルス長における飽和を示している。図７は、実施例２に対応するＭｏＯ２Ｃｌ２飽和曲線を示し、約３秒のＭｏＯ２Ｃｌ２パルス長における飽和を示している。
【0106】
図８に示されたＡＬＤ温度曲線は、実施例２に由来するＡＬＤ ＭｏＯ２Ｃｌ２＋Ｅｔ２Ｓ２のＡＬＤウィンドウが、Ｍｏ ＸＲＦ ｋＣＰＳによって測定して、約４５０℃～少なくとも６２５℃の基板温度であることを示している。
【0107】
図９は、ＡＬＤ ＭｏＯ２Ｃｌ２＋Ｅｔ２Ｓ２成長曲線が、軟飽和挙動（すなわち漸近曲線対ＡＬＤサイクル数の代わりに劣線形厚さ対ＡＬＤサイクル数）を呈することを示し、エッチングコンポーネントが堆積コンポーネントと、５００サイクルまで完全にはバランスがとれていないことを示唆している。この堆積挙動は、線形又は超線形曲線（非自己制御層合成様挙動）と比較して、右のサイクルカウントにおいてより良好な厚さターゲティング及びより良好な厚さ均一性を可能にする。図１０に示されているように、この堆積挙動は、より大きい厚さにおいてより多数の均一な単原子層をもたらす。図１０は、図９の試料に関するラマンＡ１ｇ及びＥ２ｇ ＦＷＨＭ対ＡＬＤサイクル数をプロットしている。この分析は、３００～５００サイクルにおいて、ラマンが飽和ＭｏＯ２Ｃｌ２＋ＤＥＤＳプロセスにとって最適に狭いＦＷＨＭに到達することを示している。この分析は、５０サイクル及び５００サイクルで堆積された膜のための完全ラマンスペクトルをさらに含む。
【0108】
高品質２Ｄ材料の成長において、良好に分離された核形成部位で成長を開始させ、そしてこれらの部位から側方に、これらが周囲の島と合体するまで成長し、連続的な２Ｄ層を形成することが望ましい。合体していない島の上部で成長開始する二次的な島を有することは望ましくない。図１１（ＳＥＭ）及び図１２（ＴＥＭ）は、３００ＡＬＤサイクル後の、合体層の上部における小さな新しい島の成長、及び５００ＡＬＤサイクル後のフィン成長の出現を示している。図１２は、ＭｏＳ２の１００ＡＬＤサイクルのＴＥＭ画像であり、ＴＥＭ分析が実施される領域全体にわたるフィン無しＭｏＳ２を示している。
【0109】
実施例３
付加的な模範的調製物が表１に記載されている。表１には、関連材料及び適用可能なＡＬＤ条件が記載されている。略語：カルコゲナイド（「ＣＧＤ」）。
付加的な模範的調製物が表１に記載されている。表１には、関連材料及び適用可能なＡＬＤ条件が記載されている。略語：カルコゲナイド（「ＣＧＤ」）。
【0110】
【表1】
【0111】
開示され請求項に記載された主題をある程度の具体性を持って説明し例示してきたが、言うまでもなく、開示は一例としてのみ行われ、条件及び工程順序の数多くの変更を、開示され請求項に記載された主題の精神及び範囲を逸脱することなしに、当業者は講じることができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】