本公开总体涉及半导体处理方法、装置和系统的领域,并且涉及集成电路制造的领域。具体地,公开了适于形成包括14族元素、磷属元素和硫属元素的层的方法和系统。还公开了相关的系统和装置。
背景技术:
1、相变材料已被提议作为先进半导体电路的存储元件。一类候选材料包括包含14族元素、磷属元素前体和硫属元素前体的材料。这类示例性材料包括锗锑碲化物(gesbte)。
2、然而,仍需要改进的相变材料。特别是,仍需要改善耐久性的相变材料。此外,仍需要具有改善的相稳定性的相变材料。此外,仍需要能够以保形方式沉积的相变材料。仍需要均匀的相变材料。仍需要具有高耐久性的相变存储单元。
3、本部分中阐述的任何讨论,包括对问题和解决方案的讨论,已经包括在本公开中,仅仅是为了提供本公开的背景。这种讨论不应被视为承认任何或所有信息在本发明被做出时是已知的,或者构成现有技术。
技术实现思路
1、本
技术实现要素:
可以简化的形式介绍一些概念,这将在下面进一步详细描述。本发明内容不旨在必要地标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
2、本文描述了一种形成包含14族元素、磷属元素和硫属元素的层的方法,该方法包括:向反应室提供衬底;执行多个沉积循环,沉积循环包括14族元素脉冲、磷属元素脉冲和硫属元素脉冲;其中,14族元素脉冲包括向反应室提供第一14族元素;磷属元素脉冲包括向反应室提供第一磷属元素前体;并且硫属元素脉冲包括向反应室提供第一硫属元素前体;其中,该方法还包括向反应室提供一种或多种另外前体,该一种或多种另外前体包括选自以下的前体:不同于第一14族元素前体的第二14族元素前体、不同于第一磷属元素前体的第二磷属元素前体以及不同于第一硫属元素前体的第二硫属元素前体。
3、在一些实施例中,一种或多种另外前体包括第二14族元素前体,并且14族元素脉冲还包括向反应室提供第二14族元素前体。
4、在一些实施例中,第二前体包括第二磷属元素前体,并且磷属元素脉冲还包括向反应室提供第二磷属元素前体。
5、在一些实施例中,第二前体包括第二硫属元素前体,并且硫属元素脉冲还包括向反应室提供第二硫属元素前体。
6、本文还描述了一种形成包含14族元素、磷属元素和硫属元素的层的方法,该方法包括:向反应室提供衬底;执行多个沉积循环,所述多个沉积循环中的沉积循环包括第一子循环和第二子循环;第一子循环包括第一14族元素脉冲、第一磷属元素脉冲和第一硫属元素脉冲,其中,第一14族元素脉冲包括向反应室提供第一14族元素;第一磷属元素脉冲包括向反应室提供第一磷属元素前体;并且第一硫属元素脉冲包括向反应室提供第一硫属元素前体;第二子循环包括第二14族元素脉冲、第二磷属元素脉冲和第二硫属元素脉冲,其中,第二14族元素脉冲包括向反应室提供第二14族元素;第二磷属元素脉冲包括向反应室提供第二磷属元素前体;并且第二硫属元素脉冲包括向反应室提供第二硫属元素前体。
7、在一些实施例中,第一14族元素前体不同于第二14族元素前体。
8、在一些实施例中,第一磷属元素前体不同于第二磷属元素前体。
9、在一些实施例中,第一硫属元素前体不同于第二硫属元素前体。
10、在一些实施例中,多个沉积循环中的沉积循环包括一个以上第一子循环。
11、在一些实施例中,多个沉积循环中的沉积循环包括一个以上第二子循环。
12、在一些实施例中,第一14族元素前体包括第一锗前体,并且其中第二14族元素前体包括第二锗前体。
13、在一些实施例中,第一锗前体和第二锗前体中的至少一个包括脒化锗、酰胺化锗或卤化锗。
14、在一些实施例中,第一锗前体和第二锗前体中的一个包括gehcl3。
15、在一些实施例中,第一磷属元素前体包括第一锑前体,第二磷属元素前体包括第二锑前体。
16、在一些实施例中,第一锑前体和第二锑前体中的至少一个独立地包括选自以下的化合物:卤化锑、包含烷基甲硅烷基和卤素的杂配型锑前体、甲硅烷基锑化物、锑酰胺和烷基锑。
17、在一些实施例中,第一锑前体和第二锑前体中的一个包括锑和14族元素之间的化学键。
18、在一些实施例中,第一硫属元素前体包括第一碲前体,或者其中第二硫属元素前体包括第二碲前体。
19、在一些实施例中,第一碲前体和第二碲前体中的至少一个包括选自碲卤化物、碲醇盐和碲烷基甲硅烷基的化合物。
20、在一些实施例中,第一碲前体和第二碲前体中的一个包括碲和14族元素之间的化学键。
21、本文还描述了一种系统,包括:反应室,该反应室包括衬底支撑件;流体联接到反应室的气体注射系统;用于将第一14族元素前体引入反应室的第一14族元素前体气体源;用于将第一磷属元素前体引入反应室的第一磷属元素前体气体源;用于将第一硫属元素前体引入反应室的第一硫属元素前体气体源;一种或多种另外前体气体源,一种或多种另外前体气体源中的另外前体气体源选自:用于将第二14族元素前体引入反应室的第二14族元素前体气体源,第二14族元素前体不同于第一14族元素前体;用于将第二磷属元素前体引入反应室的第二磷属元素前体气体源,第二磷属元素前体不同于第一磷属元素前体;用于将第二硫属元素前体引入反应室的第二硫属元素前体气体源,第二硫属元素前体不同于第一硫属元素前体;排气装置;以及控制器,其被构造和布置成使系统执行这里描述的方法。
22、通过参考附图对某些实施例的以下详细描述,这些和其他实施例对于本领域技术人员来说将变得显而易见。本发明不限于所公开的任何特定实施例。
1.一种形成包含14族元素、磷属元素和硫属元素的层的方法,该方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一种或多种另外前体包括所述第二14族元素前体,并且其中,所述14族元素脉冲还包括向反应室提供第二14族元素前体。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,第二前体包括所述第二磷属元素前体,并且其中,所述磷属元素脉冲还包括向反应室提供第二磷属元素前体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,第二前体包括所述第二硫属元素前体,并且其中,所述硫属元素脉冲还包括向反应室提供第二硫属元素前体。
5.一种形成包含14族元素、磷属元素和硫属元素的层的方法,该方法包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一14族元素前体不同于所述第二14族元素前体。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其中,所述第一磷属元素前体不同于所述第二磷属元素前体。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法,其中,所述第一硫属元素前体不同于所述第二硫属元素前体。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法,其中,所述多个沉积循环中的沉积循环包括一个以上第一子循环。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的方法,其中,所述多个沉积循环中的沉积循环包括一个以上第二子循环。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,所述第一14族元素前体包括第一锗前体,并且其中,所述第二14族元素前体包括第二锗前体。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述第一锗前体和第二锗前体中的至少一个包括脒化锗、酰胺化锗或卤化锗。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述第一锗前体和第二锗前体中的一个包括gehcl3。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,其中,所述第一磷属元素前体包括第一锑前体,并且其中,所述第二磷属元素前体包括第二锑前体。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述第一锑前体和第二锑前体中的至少一个独立地包含选自以下的化合物:卤化锑、包含烷基甲硅烷基和卤素的杂配型锑前体、甲硅烷基锑化物、锑酰胺和烷基锑。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述第一锑前体和第二锑前体中的一个包括锑和14族元素之间的化学键。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其中,所述第一硫属元素前体包括第一碲前体,或者其中,所述第二硫属元素前体包括第二碲前体。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述第一碲前体和第二碲前体中的至少一个包括选自以下的化合物:碲卤化物、碲醇盐和碲烷基甲硅烷基。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述第一碲前体和第二碲前体中的一个包括碲和14族元素之间的化学键。
20.一种系统,包括: