相變化記憶體材料的低溫沉積的製作方法

2023-10-09 07:28:04 1

專利名稱：相變化記憶體材料的低溫沉積的製作方法
技術領域：
本發明有關相變化記憶體材料之低溫沉積作用以形成微電子裝置結構，其系藉由例如化學氣相沉積及原子層沉積之沉積技術。

背景技術：
相變化記憶體(phase change memory；PCM)為一基於硫屬化合物(chalcogenide)材料之新穎記憶體技術，其經由一加熱器進行一相變化，且基於其電阻率而讀取為「0」，或「1」，其中電阻率之改變為對應在單元中的相變化材料為結晶型相或非晶型相。
在PCM中使用的硫屬化合物材料包含一大量金屬及類金屬之二元、三元及四元合金。例示包括GeSbTe、GeSbInTe、及許多其他者。如此處所提及，可了解不具有相關聯之化學計量係數或值之化合物(如GeSbTe及GeSbInTe)的辨別係為一大略性的表示，以代表含有特定元素之化合物的所有型式且包括所有相關聯的化學計量係數及值。例如，GeSbInTe的參考包括Ge2Sb2Te5，以及所有此化合物GeSbInTe的其他化學計量形式。
PCM裝置需要具有良好控制組成物的相對純的硫屬化合物材料合金。目前製造PCM裝置的方法系利用物理氣相沉積以沉積硫屬化合物材料薄膜。目前產生的厚平面結構系由PVD良好供應。
因裝置幾何縮小，硫屬化合物材料必須沉積入通孔(via)中以控制相變(phase transition)及必要的熱傳送。此硫屬化合物材料的實現在改進小體積裝置的可靠度上亦為有利的。
在目前技藝中主要的缺點為對傳統使用的烷基(亦即Me3Sb、Me2Te)或滷化物源所需要之高沉積溫度的需求。此溫度基本上為超過300℃，且可能例如在500℃之層級。此高溫實質超過裝置整合的熱預算且可能導致硫屬化合物的蒸發作用，造成產物PCM裝置對其所欲的目的為不良或甚而不能使用。
此技術仍持續尋求在PCM裝置技術的改良，包括在製造技術的改進及改良之用於形成記憶體裝置結構之前驅物。


發明內容
本發明有關於在基材上沉積相變化記憶體材料的系統及方法，而用於製造一相變化記憶體裝置。
本發明在一實施態樣中為有關在一基材上形成相變化記憶體材料的方法，其包含將基材與相變化記憶體硫屬化合物合金(chalcogenidealloy)之前驅物於一產生硫屬化合物合金沉積於基材上的條件下接觸，其中此條件包含低於350℃的溫度，且此接觸步驟包含化學氣相沉積或原子層沉積。
在另一實施態樣中，本發明有關在一基材上形成鍺-銻-碲相變化記憶體材料的方法，其包含將基材與相變化記憶體鍺-銻-碲合金之前驅物於一產生鍺-銻-碲合金沉積於基材上的條件下接觸，其中此條件包含低於350℃的溫度，且此接觸步驟包含化學氣相沉積或原子層沉積，且前驅物包含至少一滷化物前驅物。
在又一實施態樣中，本發明為有關一用以製造相變化記憶體裝置的系統，該記憶體裝置包括在基材上之相變化記憶體材料。此系統包括一適於接受來自前驅物供應封裝之前驅物的沉積工具，且前驅物供應封裝含有可在一產生硫屬化合物合金沉積於基材上的條件下形成一相變化記憶體硫屬化合物合金之前驅物，其中此沉積工具在包含低於350℃的溫度之條件下適於化學氣相沉積或原子層沉積操作。
在另一實施態樣中，本發明為有關一用以製造鍺-銻-碲相變化記憶體裝置的系統，該記憶體裝置包括一在基材上之鍺-銻-碲相變化記憶體材料。此系統包括一適於接受來自前驅物供應封裝之前驅物的沉積工具，且前驅物供應封裝含有在一產生硫屬化合物合金沉積於基材上的條件下形成一鍺-銻-碲相變化記憶體硫屬化合物合金之鍺、銻及碲前驅物，其中此沉積工具在包含低於350℃的溫度之條件下適於化學氣相沉積或原子層沉積操作，且至少一前驅物供應封裝含有滷化物前驅物。
本發明之再一實施態樣為有關依本發明形成之PCM膜；對應之裝置；碲絡合物、鍺絡合物、碲化鍺，及利用其等形成GST膜之方法；包含用以形成PCM膜之前驅物組合之組合物；及適於耦接至沉積工具之包含此組合物的封裝前驅物，將於後文中詳述。
本發明之其他態樣、特徵、及實施例由後續之說明及後附之權利要求中而更顯見。

具體實施例方式 本發明有關於相變化記憶體材料之沉積作用，藉以形成PCM裝置。
詳言之，本發明在一實施態樣中為有關硫屬化合物合金，且有關於其藉由化學氣相沉積(CVD)或原子層沉積(ALD)之低溫沉積以形成PCM裝置。CVD及ALD方法為用以實施本發明，以獲得大面積晶圓的規模性及對組合物的控制。較佳之硫屬化合物合金包括含有鍺、銻及碲之至少二者的合金。
如此處所用，「低溫」一詞為指低於350℃的溫度。PCM材料沉積的溫度較佳為低於300℃，尤以低於250℃為宜，且最佳為低於225℃。
在一實施態樣中，本發明為有關於在一基材上形成相變化記憶體材料的方法，其包含將基材與相變化記憶體硫屬化合物合金之前驅物於一產生硫屬化合物合金沉積於基材上的條件下接觸，其中此條件包含低於350℃的溫度，且此接觸步驟包含化學氣相沉積或原子層沉積。
在製造PCM裝置之過程中，於低沉積溫度下進行之化學氣相沉積及原子層沉積的優點包括在小裝置中讀取/再寫入的次數之實質增進，此為沉積PCM材料之高保形性(conformality)的結果。
此方法可進一步包括製造該相變化記憶體材料成為一相變化記憶體裝置。
可有利於用於形成PCM膜及裝置的硫屬化合物金屬及金屬合金前驅物包括 (i)化學式為RxMhy-x之丁基-及丙基-取代烷基氫化物，其中R為丁基或丙基，R較佳為第三丁基(t—butyl)或異丙基；M為一具有氧化態y之金屬；x>1；且(y-x)之值可為零； (ii)化學式為RxMXy-x之丁基-及丙基-取代烷基滷化物，其中R為丁基或丙基，且R較佳為第三丁基或異丙基；X為F、Cl、或Br；M為一具有氧化態y之金屬；x>1；且(y-x)之值可為零； (iii)化學式為Ge2(R1)6之二鍺烷，其中R1取代基為彼此相同或不同，且每一個R1系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基； (iv)化學式為Ge2(R1)4之二鍺烷，其中R1取代基為彼此相同或不同，且每一個R1系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基； (v)環化合物，其包含Ge做為一環構成物； (vi)化學式為Ge(Cp(R2)5)2之Ge(II)化合物，其中Cp為在環戊二烯碳原子上具有R2取代基之環戊二烯，其中R2取代基彼此相同或不同，且每一個R2系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C1-C8烷基胺基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基； (vii)化學式為Ge(R3)2之Ge(II)化合物，其中R3取代基彼此相同或不同，且每一個R3系各自選自矽基、矽基烷基及取代矽基烷基； (viii)化學式為Sb(R4)3之Sb化合物，其中R4為苯基、或取代苯基，且在苯環上的取代基為各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基； (ix)鍺化合物(iii)、(iv)、(v)、(vi)及(vii)之Sb及Te類似物； (x)銻化合物(viii)之Ge及Te類似物及 (xi)GeI4、SbI3及TeI2。
可了解組成份之金屬物種在前述多種化合物中可具有不同氧化態。
前方列舉之前驅物中關於前述定義之二鍺烷、鍺烷環化合物及Ge(II)化合物，可進一步包括對應之類似物，其中Ge可由Sb或Te取代。同樣的，前方列舉之前驅物中關於前述定義之Sb化合物，可進一步包括對應之類似物，其中Sb可由Ge或Te取代。
前述多種化合物，例如第(viii)組之銻化合物，其特性上具光敏性且可承受PCM沉積的光/UV活化步驟。此化合物因此在沉積作用期間可曝於光照下以活化，其可使用可見光曝光或紫外光曝光。
沉積作用可在一沉積反應器之反應室中進行，而此沉積反應器為一設置用於且適於PCM產物生產的沉積工具。本發明系揭露於沉積之PCM材料中以可改良用於PCM應用中之沉積材料的性質之摻雜劑物種提供摻雜。例如，可使用氧摻雜，或以其他植入物摻雜，以提供較佳特性之PCM膜。本發明亦揭露在PCM材料於基材上形成時的對PCM材料之原位摻雜。
本發明之再一態樣為有關一用以製造相變化記憶體裝置的系統，而此相變化記憶體裝置含有一在基材上之相變化記憶體材料，此系統包括一適於接受來自前驅物供應封裝(package)之前驅物的沉積工具，且前驅物供應封裝含有在一產生硫屬化合物合金沉積於基材上的狀況下形成一相變化記憶體硫屬化合物合金之前驅物，其中此沉積工具在包含低於350℃的溫度的狀況下而適於化學氣相沉積或原子層沉積操作。
已發現前述之硫屬化合物金屬及合金前驅物當用於CVD及ALD方法中時可提供良好的沉積，其在CVD或ALD製程中使用比目前使用物理氣相沉積技術較低之沉積溫度。己暸解此一在CVD及ALD程中較低溫度沉積性能系歸因於硫屬化合物金屬或金屬合金化合物在CVD及ALD沉積製程中進行β脫氫反應，例如有關異丙基及/或第三丁基。二鍺烷組合物具Ge-Ge低鍵結能之優點。Ge(II)化合物比Ge(IV)化合物易於還原。
用於PCM材料沉積之硫屬化合物金屬或金屬合金前驅物可以任何合宜形式提供，包括固態、液態及氣體、與多相組合物，其依使用之特定前驅物而定。前驅物可以任何傳送技術傳送至沉積反應室以在其內進行CVD或ALD，其系依其相特性及所需的流速、溫度等而定。可與前驅物一同使用共反應物以實現CVD或ALD操作。
前驅物及共反應物物種可由任何合宜型式之材料保存及分配封裝供應，其系依使用之前驅物的相(phase)及材料特性而定，例如保存及分配封裝可包括一可由ATMIInc.(美國康乃狄克州當伯裡市)之商標名SDS、VAC、SAGE或ProE-Vap商業取得之供應容器。對有關傳統高壓力材料源，較佳實施之保存及分配封裝可含有次大氣壓力(sub-atmospheric pressure)系統，如前述之可由商標名SDS、VAC及SAGE取得的封裝，其可提供使用人的改善安全性及成本的特色。
在此系統及方法中，至少一前驅物可由具有至少一物理性吸附劑、一氣體低壓調節器、一熱傳遞結構、或一離子液體之保存及分配容器中傳送以進行接觸動作。此保存及分配容器有利地適於在次大氣壓力下含有前驅物。
舉例來說，當前驅物呈固體或液體形態，其可揮發以形成一前驅物蒸氣，然後流至沉積反應室並與基材(PCM裝置系待製造於此基材上)接觸。在此例中的基材可合宜的以一加熱片或其他加熱配置而被加熱，因而在前驅物蒸氣及基材間的接觸可導致一PCM材料(例如呈膜狀)沉積於基材上。如在本文中使用，「膜」一詞意指厚度小於1毫米的一層PCM材料。
在與CVD或ALD製程結合的傳送操作中，其中前驅物為液態，每一前驅物可使用分離的起泡器或其他傳送裝置。可有利地使用前驅物混合物的液態注入，以管理不同前驅物的不同揮發物並傳送具有所欲組合物之前驅物基質的精確體積流量。在前驅物傳送中，前驅物可以純液體形式使用，或使用前驅物/溶劑混合物(其中前驅物溶解或懸浮於一可相容溶劑基質中)。針對此目的之合宜溶劑可由所使用的前驅物之溶解度及相容性數據而判定，或藉由在此技己知的技藝並基於前述揭露而由慣用的溶劑篩選。
依本發明，PCM材料以CVD或ALD技術沉積於基材上。
當使用化學氣相沉積以在基材上形成PCM材料層時，可使用一熱模式之連續CVD，而CVD操作繫於一合宜CVD反應器腔室中進行。前驅物蒸氣可以一含有前驅物蒸氣之載體氣流傳送，且一載體氣體可依在特定應用所需而為氫、或其他還原性氣體、或惰性氣體、或一氧化劑。
當使用原子層沉積或脈衝沉積時，一用以導入前驅物蒸氣的劑量步驟可選擇為注入一共反應物至沉積反應室中。共反應物為可有效的在基材上提供具所需特性的PCM材料層之任何合宜型式。
在一實施例中，可選擇的導入之共反應物為一氫電漿，或其他電漿共反應物。
可選擇地，可使用其他活化技術，如紫外光(UV)或「調合(tuned)」至前驅物之其他光源，以實現所欲之PCM材料的沉積作用。為此一目的之光可與前驅物之導入為連續，或分別地供應至沉積反應室中以避免氣相反應。
在原子層沉積操作中，試劑以脈衝導入至沉積反應室可包括導入一還原性共反應物，且交替著導入金屬或金屬合金前驅物。此還原性共反應物可例如包括GeH4。
本發明再者為揭露使用一還原性共反應物，其可藉由光照曝光而活化。再者，依本發明而在ALD製程中，用以在基材上形成PCM材料之前驅物可交替地脈衝入沉積反應室。因此，在PCM材料由脈衝導入以接觸基材而沉積在基材上的例子中，在某些實施例中利用照光作用以活化PCM材料及/或一共反應物為有利的(例如脈衝發光源以使PCM材料或共反應物被活化)。可選擇地，若PCM材料與共反應物為可經由照光而活化，則其可需要在整個沉積操作中維持光照產生及曝光。如另一變化，在某些例子中可能需要脈衝光照，以使當前驅物未轉變時而脈衝啟動光源。
用於在基材上形成PCM層之CVD或ALD操作的特定之沉積條件(亦即溫度、壓力、流速、組合物等)可由熟於此技人士基於本文之揭露而輕易決定，可用於本發明之CVD及ALD系統及技術己充分描述於在2006年4月12日申請之美國臨時專利申請案第60/791,299號「PRESCURSOR COMPOSTIONS FOR ATOMIC LAYERDEPOSITION AND CHEMICAL VAPOR DEPOSITION OF TITANATEDIELECTRIC FILMS」，該揭露全文並為本案之參考。
在另一特定實施態樣，本發明有關以一滷化物前驅物方式而將鍺-銻-碲(Ge-Sb-Te，或「GST」)材料低溫沉積於基材上。
更詳言，本發明在此態樣中有關於在一基材上形成鍺-銻-碲相變化記憶體材料的方法，其包含將基材輿相變化記憶體鍺-銻-碲合金之前驅物於一產生鍺-銻-碲合金沉積於基材上的條件下接觸，其中此條件包含低於350℃的溫度，且此接觸步驟包含化學氣相沉積或原子層沉積，且前驅物包含至少一滷化物前驅物。
鍺、銻及碲滷化物為具揮發性的，且可有效用於沉積GST薄膜。詳言之，其碘化物為具揮發性且相關之金屬-碘鍵結為弱的。因此，GeI4、SbI3及TeI2為經由CVD或ALD(例如使用固態前驅物傳送技術)以形成GST膜之較佳滷化物源試劑。
可選擇地，各別(Ge、Sb、Te)金屬之一或二者可由碘化物或其他滷化物前驅物化合物供應，而另一金屬可由烷基金屬化合物供應。經由特定說明之實施例，前驅物可包括GeI4及TeI2來做為滷化物前驅物，以及SbI3來做為一烷基前驅物，以在基材上形成GST層。在此滷化物/烷基前驅物規劃中，烷基系做為一還原劑以除去碘-甲烷(odo-methane)，因而可於低溫之下獲得乾淨之GST膜。
前驅物傳送及沉積條件可經由簡單的經驗法則判定法而可輕易地決定，且此條件系對於在一基材上形成GST材料的特定應用為適當的，以確認可用於在基材上形成合宜的GST沉積物之合宜溫度、壓力、流速，以及濃度。
因此，本發明揭露一用以製造鍺-銻-碲相變化記憶體裝置的系統，而此記憶體裝置含有一在基材上之鍺-銻-碲相變化記憶體材料。此系統包括一適於接受來自前驅物供應封裝之前驅物的沉積工具，且前驅物供應封裝含有在一產生硫屬化合物合金沉積於基材上的條件下形成一鍺-銻-碲相變化記憶體硫屬化合物合金之鍺、銻及碲前驅物，其中此沉積工具在包含低於350℃的溫度之條件下適於化學氣相沉積或原子層沉積操作，且至少一前驅物供應封裝含有滷化物前驅物。
在本發明大致實施的基材為任何合宜型式，且可為摻雜或未摻雜、半導性、半絕緣性、或適於其他PCM產物之裝置結構的特性。在特定應用中有用的基材可包括矽、藍寶石、砷化鎵、氮化鎵、碳化矽及其等相似者。
現配合圖式，第1圖為依本發明之一實施例的相變化記憶體裝置10之圖示代表，其包含形成於一基材12上之一相變化記憶體材料膜14。膜14可含有一鍺-銻-碲(GST)膜，且基材12可含有與任何此膜14相容的合宜基材。
第2圖為依本發明一實施例之包含一由鍺前驅物(在標示為「Ge」之容器102)、銻前驅物(在標示為「Sb」之容器104)及碲前驅物(在標示為「Te」之容器106)之各自前驅物供應封裝102、104及106而在一基材上沉積相變化記憶體材料的沉積工具120之製程配置100之圖示代表。每一前驅物供應封裝包括一貯存及分配容器，其附有一閥頭組件，而該組件包括一可人工或自動操作的流速控制閥，以於一所需的流速分配需要的有關前驅物。
如說明，每一前驅物供應容器接合至流速電路以傳送分配的前驅物至沉積工具120。因此，鍺前驅物供應封裝102以線路110接合至工具，銻前驅物供應封裝104以線路112接合至工具，及碲前驅物供應封裝106以線路114接合至工具。工具可包含一化學氣相沉積(CVD)工具、一原子層沉積(ALD)工具、或在製造對應之PCM裝置的過程中適於接受各自前驅物並於一基材上形成一PCM合金膜的其他合適工具。
本發明之另一實施態樣為有關在GeSbTe半導體之摻雜物，其可以多晶型形成，且因而可適於一比基本半導體大之化學計量及摻雜物範圍。介於數個百分比的十分之一至數個百分比量的氮摻雜可對特定應用的材料提供有利的性質。雖然下列討論主要有關於以氮為摻雜物種，其可暸解本發明並未因此限制且可廣泛的使用其他摻雜物種。
摻雜可藉由使用一反應物氣體(如氨)、或一可揮發液體、(如胺)來進行，以導入氮至膜中。反應氣體可如一共反應物分別引入，或可使用如用於前驅物的載體，在此例子中其亦可做為一前驅物安定劑。若此反應物氣體與前驅物在氣相反應，其需要與前驅物交替的脈衝，且可選擇的在脈衝間具一洗滌步驟。若需要一非均一層以獲得一與物理(黏接層)或電子(費米層調整)目的之電極接觸之不同摻雜物濃度，此脈衝亦為有利的。
摻雜亦可藉由一前驅物併入氮而實現。可使用製程調整(如在反應器壓力、溫度、及/或氣體流之特定「製程窗(process window)」進行沉積作用)以控制N導入的量，因而可調整摻雜參數。可使用Ge、Sb及Te材料之一或多者的特定前驅物以達此一目的。
在另一方式，使用特定共反應物以與一或多個前驅物引起反應路徑，以引導至N併入作用至所需要的量。藉由例示，當與使用H2為共反應物相比較時，使用NH3為一共反應物可進行較低溫度沉積並促進N併入GST層。
本發明另一態樣為有關具有β-二亞胺基(beta-diketiminate)配位體之碲絡合物，其克服許多用於沉積應用中之碲前驅物為非常氧敏性及光敏性與具有一令人不悅氣味的問題。藉由β-二亞胺基配位體之鹼安定作用，可獲得具有高度安定特性輿改良處理性及貯存性特性、減少異味、及充分揮發性的用於沉積應用的碲前驅物。
本發明之碲二亞胺基絡合物可用於CVD/ALD，以形成Te或含Te膜。此些化合物可與Ge-及/或Sb-化合物共同使用以產生不同組成之Te-Ge-、Te-Sb-或Ge-Sb-Te膜。合成二亞胺基配位體之通用製程已描述於文獻中，但此些製程為不利的，因為需要非常大量之芳基取代基於配位氮原子上。
相反地，我們己發現較小烷基配位體，如異丙基、n-丁基、第三丁基或胺-取代烷基(例如乙烯-二甲基胺)，其可有利地用於產生CVD/ALD應用之優良碲二亞胺基前驅物。在氮施體(donor)原子上之較小取代基提供充分的揮發性以在低溫形成良好膜。
配位體L可做為鋰鹽或為自由亞胺形式，以合成所欲之Te絡合物。配位體之鋰鹽可與TeX4(其中X＝Cl、Br、I)反應，並經由脫鹽作用以產生LTeX3，其然後可與鋰或一格林納試劑反應以產生LTeR3(其中R＝烷基、芳基、醯胺、矽基)。
可選擇地，配位體L之自由亞胺形式可與一碲有機化合物反應(如TeMe4)，並經由脫甲烷作用以產生所欲之Te物種LteMe3。二亞胺基配位體提供非常有效的反應性金屬中心碲的鹼安定作用。本發明因此提供一新種類的Te絡合物，其提供較高的穩定性及貯存性，同時保留足夠的揮發性以藉由CVD/ALD於低溫下形成良好Te膜。
本發明之碲絡合物可具有結構式(I)及(II)
其中R1、R2及R3為彼此相同或不同，且每一個系各自選自C1-C6烷基、C6-C10芳基、矽基及C1-C12烷基胺(其包含單烷基胺及二烷基胺二者)及
其中R1、R2及R3為彼此相同或不同，且每一個系各自選自C1-C6烷基、C6-C10芳基、矽基及C1-C12烷基胺(其包含單烷基胺及二烷基胺二者)。
β-二亞胺基配位體可例如由下列步驟合成
其中R＝烷基、芳基、矽基、烷基胺
碲絡合物然後可由下列反應合成
其中R、R1、R2、R3、R4＝烷基、芳基、矽基、烷基胺； 或可選擇的由下列合成反應
其中R1、R2及R3＝烷基、芳基、矽基、烷基胺； 或由下列合成反應
其中R1、R2、R3及R4＝烷基、芳基、矽基、烷基胺； 本發明之碲絡合物可用於做為CVD/ALD前驅物以沉積含碲薄膜，例如藉由純前驅物材料之液體注入、或在有機溶劑中或藉由直接蒸發。
本發明之另一實施態樣為有關鍺絡合物及其在CVD/ALD中之使用以形成含鍺膜(例如GST膜)，其中鍺絡合物為選自
其中在第二個結構式中之R基團為彼此相同或不同，且每一個系各自選自H、C1-C6烷基、C6-C10芳基、及C3-C8環烷基、雜原子基團、及其他有機基團。
本發明之另一實施態樣為有關用於含鍺薄膜CVD/ALD之二鍺烷及應變環鍺前驅物。習知使用之鍺前驅物如已用於形成相變化記憶體裝置之GST(鍺-銻-碲)膜的鍺烷，而其系需要非常高溫度之沉積條件。此因而造成其難以形成一純Ge2Sb2Te5相材料。本發明藉提供在室溫狀況下具有高蒸氣壓的前驅物以克服此缺失，該前驅物可用於在300℃以下之溫度沉積含鍺膜。
鍺-鍺鍵結本質為弱(～188kJ/mole)且與拉電子取代基(如氯或NMe2)一起時較不安定。此鍵結在UV光解作用或熱解作用或使用過氧化物、臭氧、氧或電漿之化學氧化作用下，易於分解以形成R3Ge自由基。商業可取得之二鍺烷包括氫化物、甲基、苯基或乙基，其需要高溫分解且所得到的膜通常受碳殘餘物汙染。
本發明經由提供使用異丙基、異丁基、苯甲基、丙烯基、烷基胺基、腈、或異腈做為配位體之鍺絡合物已可克服此一缺失，以獲得可於低溫下沉積純鍺金屬膜的絡合物。再者，本發明揭露應變環鍺絡合物(例如鍺環丁烷)，其可進行熱環開作用(thermal ring opening)以產生雙自由基中間產物，其易於分解為鍺烯片段。應變Ge-C鍵之鍵裂解能(63kcal/mol)被認為低於Ge-CH3(83kcal/mol)，因此可完成比前述習知鍺前驅物可獲得較低溫之鍺膜沉積。
本發明鍺絡合物包含下列式(I)-(III) (I)下列結構式之烷基二鍺烷
其中每一個R基為彼此相同或不同，且每一個系各自選自異丙基、異丁基、苯甲基、丙烯基、烷基胺基、腈、及異腈； (II)下列化學式之烷基(二烷基胺基)鍺烷 x(R2R1N)R3-xGe-GeR』3-y(NR1R2)y 其中每一個R基為彼此相同或不同，且每一個系各自選自異丙基、異丁基、苯甲基、丙烯基、烷基胺基、腈、及異腈；及 (III)下列結構式之應變環鍺烷絡合物
其中R1、R2、R3及R4為彼此相同或不同，且每一個系各自選自H、C1-C6烷基、C6-C10芳基、及C3-C8環烷基、或雜原子基團。
絡合物(I)之合成系藉由例如下列合成方法
或藉由下列合成方法
或以如下之合成作用
或一合成步驟如
化學式(II)之鍺絡合物可由下列說明之步驟形成
可用以形成化學式(III)之鍺絡合物的說明合成方法可包含下列
應變環烷基鍺烷(alkylgermane)可在涉及下列說明之反應中做為CVD/ALD前驅物，以在基材上形成含鍺薄膜反應。
用於薄金屬膜之CVD/ALD前驅物的應變環烷基鍺烷
本發明另一實施態樣為有關鍺及碲之單一源前驅物，以用於GST膜的形成。此單一碲化鍺前驅物源可與用於GST膜形成的銻前驅物組合，可選擇地與對特定應用提供適當化學計量的膜所需的共反應物組合。
本發明在一實施態樣中的碲化鍺絡合物包含二烷基鍺烷碲碸(dialkylgermanetellurones)。合宜之二烷基鍺烷碲碸可由下列鍺(II)二烷基與元素碲粉末於一溶劑介質(如四氫呋喃(THF))之氧化加成反應而合成。故在某些例子中，依產物鍺-碲絡合物的光敏性，可能需要在無光下進行反應。一用於說明的合成方法步驟系說明如下
可有利的使用本發明單一源Ge-Te前驅物以促進低溫沉積方法或在特定應用中增加GST膜生長速率。
在另一實施例中，本發明之碲化鍺可藉由下列合成步驟形成
其他碲化鍺絡合物可藉由下列合成方法形成
或藉由下列主要反應 R3GeM+R′nEX ————→R3Ge-ER′n R3GeX+R′nEM ————→R3Ge-ER′n R3GeX+NaTeR′————→R3Ge-TeR′ 其中E為碲；M為Li、Na、或K，X為氯、溴或碘且R及R′基為彼此相同或不同，且每一個系各自選自H、C1-C6烷基、C6-C10芳基、及C3-C8環烷基、雜原子基團及其他有機基團。
本發明一Ge-Te絡合物為
其中每一個R取代基為彼此相同或不同，且每一個系各自選自H、C1-C6烷基、C6-C10芳基、及C3-C8環烷基、雜原子基團及其他有機基團。
因此可見本發明提出多種適用於形成相變化記憶體膜(例如GST膜)之前驅物，且本發明之多種前驅物包含在低於300℃溫度之下經由CVD/ALD方法以沉積膜的前驅物，以及可在形成含有鍺-及碲-膜上能提供實質優點的Ge-Te前驅物。
雖然本文已配合本發明之特定態樣、特徵及說明實施例描述，可了解本發明的使用並未因此限制，且能基於本文之揭露延伸及涵蓋其他變化、潤飾及改變實施例，及如本文對熟於此技人士之建議。因此，本發明之主張為在本發明之精神及範疇內廣泛的解釋及闡述，如包括所有之變化、潤飾及改變。



第1圖，繪示根據本發明一實施例之包括在一基材上形成相變化記憶體材料之相變化記憶體裝置的示意圖， 第2圖，繪示根據本發明之一實施例之在一基材由各自之鍺前驅物、銻前驅物及碲前驅物的前驅物供應封裝，以沉積相變化記憶體材料之製程配置，其包含一沉積工具。
圖中符號說明 10 相變化記憶體裝置 12 基材 14 (相變化記憶體材料)膜 100 製程配置 102、104、106 前驅物供應封裝/容器 110、112、114 線路 120 沉積工具
權利要求
1.一種在一基材上形成一相變化記憶體材料的方法，該方法包括
將該基材與一相變化記憶體硫屬化合物合金(chalcogenide alloy)之前驅物於一產生該硫屬化合物合金之沉積於該基材上的條件下接觸，其中該條件包含低於350℃的溫度，且該接觸步驟包含化學氣相沉積或原子層沉積。
2.如權利要求1所述的方法，其更包含製造該相變化記憶體材料至一相變化記憶體裝置中。
3.如權利要求1所述的方法，其中該接觸步驟包含化學氣相沉積。
4.如權利要求1所述的方法，其中該接觸步驟包含原子層沉積。
5.如權利要求1所述的方法，其中該些前驅物包括選自下列組成的組群中之至少一前驅物
(i)化學式為RxMhy-x之丁基-及丙基-取代烷基氫化物，其中R為丁基或丙基，R較佳為第三丁基(t—butyl)或異丙基；M為一具有氧化態y之金屬；x>1；且(y-x)之值可為零；
(ii)化學式為RxMXy-x之丁基-及丙基-取代烷基滷化物，其中R為丁基或丙基，且R較佳為第三丁基或異丙基；X為F、Cl、或Br；M為一具有氧化態y之金屬；x>1；且(y-x)之值可為零；
(iii)化學式為Ge2(R1)6之二鍺烷，其中R1取代基為彼此相同或不同，且每一個R1系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(iv)化學式為Ge2(R1)4之二鍺烷，其中R1取代基為彼此相同或不同，且每一個R1系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(v)環化合物，其包含Ge做為一環構成物；
(vi)化學式為Ge(Cp(R2)5)2之Ge(II)化合物，其中Cp為在環戊二烯碳原子上具有R2取代基之環戊二烯，其中R2取代基彼此相同或不同，且每一個R2系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C1-C8烷基胺基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(vii)化學式為Ge(R3)2之Ge(II)化合物，其中R3取代基彼此相同或不同，且每一個R3系各自選自矽基、矽基烷基及取代矽基烷基；
(viii)化學式為Sb(R4)3之Sb化合物，其中R4為苯基、或取代苯基，且在苯環上的取代基為各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基；
(ix)鍺化合物(iii)、(iv)、(v)、(vi)及(vii)之Sb及Te類似物；
(x)銻化合物(viii)之Ge及Te類似物及
(xi)GeI4、SbI3及TeI2。
6.如權利要求1所述的方法，其中該些前驅物包含選自下列所組成的組群中之二鍺烷(digermane)Ge2H6、Ge2Me6、Ge2Et6、Ge2iPr6、Ge2tBu6、Ge2(SiMe3)6及Ge2Ph6，其中Me＝甲基，Et＝乙基，iPr＝異丙基，Bu＝丁基及Ph＝苯基。
7.如權利要求1所述的方法，其中該前驅物包含化學式為Ge(R3)2之Ge(II)化合物，其中R3取代基彼此相同或不同，且每一個R3系各自選自矽基、矽基烷基及取代矽基烷基。
8.如權利要求7所述的方法，其中每一個R3為-CH(SiMe3)2。
9.如權利要求1所述的方法，其中該些前驅物包含化學式為Sb(R4)3之銻化合物，其中R4為苯基、或取代苯基，且其在苯環上的取代基為各自選自H、C1-C8烷基及C1-C8氟烷基。
10.如權利要求1所述的方法，其中該化合物在沉積過程中系曝於照光活化作用。
11.如權利要求10所述的方法，其中該照光作用包含一可見光。
12.如權利要求10所述的方法，其中該照光作用包含一紫外光照光作用。
13.如權利要求1所述的方法，其中該沉積步驟在一反應室中進行，且該些前驅物系傳送進入該反應室中。
14.如權利要求13所述的方法，其中至少一該些前驅物由非蒸氣最初態揮發並傳送進入該反應室中。
15.如權利要求13所述的方法，其中至少一該些前驅物系以一液態傳送方法而傳送進入該反應室。
16.如權利要求13所述的方法，其中該基材在該反應室中系置於一加熱片(susceptor)之上而加熱。
17.如權利要求13所述的方法，其中每一個該些前驅物系由一分離起泡器而傳送至該反應室。
18.如權利要求13所述的方法，其中上述之該些前驅物傳送至該反應室的步驟包含液態注入至少一該些前驅物。
19.如權利要求13所述的方法，其中至少一該些前驅物系以一純形式(neat form)傳送入該反應室中。
20.如權利要求13所述的方法，其中至少一該些前驅物以一與一載劑介質的混合物而傳送入反應室中。
21.如權利要求13所述的方法，其中至少一該些前驅物在一前驅物/溶劑混合物中提供，且該混合物系揮發以傳送至該反應室。
22.如權利要求20所述的方法，其中該載劑介質包含一溶劑介質。
23.如權利要求20所述的方法，其中該載劑介質包含一載氣介質。
24.如權利要求23所述的方法，其中該載氣介質包含一還原氣體。
25.如權利要求23所述的方法，其中該載氣介質包含一惰性氣體。
26.如權利要求23所述的方法，其中該載氣介質包含氫。
27.如權利要求1所述的方法，其中該接觸步驟包含原子層沉積，其中該些前驅物系重複地導入至上述之接觸步驟中，並交替導入一含有一氫電漿之共反應物。
28.如權利要求1所述的方法，其中該接觸步驟包含原子層沉積，其中該些前驅物系重複地導入至該接觸步驟中，並交替導入一電漿共反應物。
29.如權利要求1所述的方法，其中至少一該些前驅物系可以藉由一照光作用而活化。
30.如權利要求29所述的方法，其中該照光作用系選自由可見光及紫外光所組成之群組。
31.如權利要求30所述的方法，其中該照光作用在該基材與該些前驅物接觸期間為連續的。
32.如權利要求30所述的方法，其中該照光作用在該接觸步驟中系以避免因為該接觸步驟而導致之氣相(gas-phase)反應的一方式導入。
33.如權利要求1所述的方法，其中該接觸步驟包含原子層沉積，且包括導入一含有GeH4之還原性共反應物。
34.如權利要求1所述的方法，其中至少一該些前驅物系由包括至少一物理性吸附劑、一氣體低壓調節器、一熱傳遞結構、或一離子液體之一保存及分配容器傳送，以提供至該接觸步驟。
35.如權利要求34所述的方法，其中該保存及分配容器系適於在次大氣(sub-stmospheric)壓力下容設該些前驅物。
36.一種在一基材上形成一鍺-銻-碲相變化記憶體材料的方法，該方法包含
將該基材與一相變化記憶體鍺-銻-碲合金之前驅物於一產生鍺-銻-碲合金之沉積於該基材上的條件下接觸，其中該條件包含低於350℃的溫度，且該接觸步驟包含化學氣相沉積或原子層沉積，且該些前驅物包含至少一滷化物前驅物。
37.如權利要求36所述的方法，其中該些前驅物之至少二者包括一對應的滷化物前驅物。
38.如權利要求36所述的方法，其中所有的該些前驅物包括對應之滷化物前驅物。
39.如權利要求36所述的方法，其中每一個不為一滷化物前驅物之該些前驅物係為一烷基前驅物。
40.如權利要求36所述的方法，其中每一個該些滷化物前驅物包含一碘化物前驅物。
41.如權利要求36所述的方法，其中該些前驅物包含GeI4、SbI3及TeI2。
42.如權利要求41所述的方法，其中該些前驅物系以一固態前驅物傳送技術而傳送至該接觸步驟。
43.如權利要求36所述的方法，其中該些前驅物包含GeI4、TeI2及Sb(CH3)3。
44.如權利要求39所述的方法，其中該條件系使該烷基前驅物做為一還原劑，以在該接觸步驟時除去滷烷基物種。
45.如權利要求1所述的方法，其中該基材包含一材料，該材料系選自由矽、藍寶石、砷化鎵、氮化鎵及碳化矽所組成之群組。
46.如權利要求36所述的方法，其中該基材包含一材料，該材料系選自由矽、藍寶石、砷化鎵、氮化鎵及碳化矽所組成之群組。
47.如權利要求1所述的方法，其包括脈衝照光曝光。
48.如權利要求47所述的方法，其中該脈衝照光曝光包含照光曝光至少一該些前驅物以活化之。
49.如權利要求47所述的方法，其中該脈衝照光曝光包含照光曝光至少一前驅物的一共反應物。
50.如權利要求47所述的方法，其中該脈衝照光曝光在連續的該接觸步驟之間進行。
51.如權利要求1所述的方法，其更包括將該基材與至少一該些前驅物之一共反應物接觸，且包含在該接觸步驟期間照光曝光至少一該些前驅物及該共反應物。
52.如權利要求1所述的方法，其更包括當該些前驅物未與該基材接觸時，照光曝光在該基材上之沉積材料。
53.一種用以製造一相變化記憶體裝置的系統，該相變化記憶體裝置包括在一基材上之一相變化記憶體材料，該系統包括
一適於接受來自前驅物供應封裝之前驅物的沉積工具，且該些前驅物供應封裝含有在一產生一硫屬化合物合金沉積於該基材上的條件下形成一相變化記憶體硫屬化合物合金之前驅物，其中該沉積工具在包含低於350℃的溫度之條件下適於化學氣相沉積或原子層沉積操作。
54.如權利要求53所述的系統，其中該沉積工具為適用於化學氣相沉積。
55.如權利要求53所述的系統，其中該沉積工具為適用於原子層沉積。
56.如權利要求53所述的系統，其中該些前驅物包含至少一由下列群組中選出之前驅物
(i)化學式為RxMhy-x之丁基-及丙基-取代烷基氫化物，其中R為丁基或丙基，且R較佳為第三丁基或異丙基；M為一具有一氧化態y之金屬；x>1；且(y-x)之值可為零；
(ii)化學式為RxMXy-x之丁基-及丙基-取代烷基滷化物，其中R為丁基或丙基，且R較佳為第三丁基或異丙基；X為F、Cl、或Br；M為一具有一氧化態y之金屬；x>1；且(y-x)之值可為零；
(iii)化學式為Ge2(R1)6之二鍺烷，其中R1取代基為彼此相同或不同，且每一個R1系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(iv)化學式為Ge2(R1)4之二鍺烷，其中R1取代基為彼此相同或不同，且每一個R1系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(v)環化合物，其包含Ge做為一環構成物；
(vi)化學式為Ge(Cp(R2)5)2之Ge(II)化合物，其中Cp為在環戊二烯碳原子上具有R2取代基之環戊二烯，其中R2取代基彼此相同或不同，且每一個R2系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C1-C8烷基胺基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(vii)化學式為Ge(R3)2之Ge(II)化合物，其中R3取代基彼此相同或不同，且每一個R3系各自選自矽基、矽基烷基及取代矽基烷基；
(viii)化學式為Sb(R4)3之Sb化合物，其中R4為苯基、或取代苯基，且其在苯環上的取代基為各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基；
(ix)鍺化合物(iii)、(iv)、(v)、(vi)及(vii)之Sb及Te類似物；
(x)銻化合物(viii)之Ge及Te類似物及
(xi)GeI4、SbI3及TeI2。
57.一種用以製造一鍺-銻-碲相變化記憶體裝置的系統，該鍺-銻-碲相變化記憶體裝置含有一在一基材上之鍺-銻-碲相變化記憶體材料，該系統包括
一適於接受來自前驅物供應封裝之前驅物的沉積工具，且該些前驅物供應封裝包括在一產生一硫屬化合物合金之沉積於該基材上的條件下形成一鍺-銻-碲相變化記憶體硫屬化合物合金之鍺、銻及碲前驅物，其中該沉積工具在包含低於350℃的溫度之條件下適於化學氣相沉積或原子層沉積操作，且至少一該些前驅物供應封裝含有一滷化物前驅物。
58.如權利要求57所述的系統，其中該些前驅物之至少二者含有一對應滷化物前驅物。
59.如權利要求57所述的系統，其中所有的該些前驅物含有對應之滷化物前驅物。
60.如權利要求57所述的系統，其中每一個不為一滷化物前驅物的該些前驅物為一烷基前驅物。
61.如權利要求57所述的系統，其中每一個該些滷化物前驅物包含一碘化物前驅物。
62.如權利要求57所述的系統，其中該些前驅物包含GeI4、SbI3及TeI2。
63.如權利要求57所述的系統，其中該些前驅物包含GeI4、TeI2及Sb(CH3)3。
64.如權利要求57所述的系統，包括一適於脈衝照光曝光一沉積於該基材上之材料的照射光源。
65.如權利要求57所述的系統，其中該照射光源系適於照光曝光至少一該些前驅物以活化之。
66.如權利要求57所述的系統，其中該照射光源系適於照光曝光至少一該些前驅物的一共反應物。
67.如權利要求57所述的系統，其中該照射光源系適於在該些前驅物輿該基材連續接觸步驟之間進行脈衝照光曝光。
68.如權利要求57所述的系統，其中該照射光源系適於使該基材與至少一該些前驅物的一共反應物接觸，且包含照光曝光至少一該些前驅物及該共反應物。
69.如權利要求57所述的系統，其中當該些前驅物未與該基材接觸時，該照射光源系適於在該基材上之沉積材料的照光曝光。
70.一種相變化記憶體材料，其包含在低於350℃之溫度下形成的一相變化記憶體硫屬化合物合金。
71.如權利要求70所述的相變化記憶體材料，其系由化學氣相沉積形成。
72.如權利要求70所述的相變化記憶體材料，其系由原子層沉積形成。
73.一種用以形成一相變化記憶體硫屬化合物合金之封裝組合物，其包含一適於耦接至一沉積工具之一前驅物供應封裝，該前驅物供應封裝含有至少一選自下列群組中的前驅物
(i)化學式為RxMhy-x之丁基-及丙基-取代烷基氫化物，其中R為丁基或丙基，且R較佳為第三丁基或異丙基；M為一具有一氧化態y之金屬；x>1；且(y-x)之值可為零；
(ii)化學式為RxMXy-x之丁基-及丙基-取代烷基滷化物，其中R為丁基或丙基，且R較佳為第三丁基或異丙基；X為F、Cl、或Br；M為一具有一氧化態y之金屬；x>1；且(y-x)之值可為零；
(iii)化學式為Ge2(R1)6之二鍺烷，其中R1取代基為彼此相同或不同，且每一個R1系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(iv)化學式為Ge2(R1)4之二鍺烷，其中R1取代基為彼此相同或不同，且每一個R1系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(v)環化合物，其包含Ge做為一環構成物；
(vi)化學式為Ge(Cp(R2)5)2之Ge(II)化合物，其中Cp為在環戊二烯碳原子上具有R2取代基之環戊二烯，其中R2取代基彼此相同或不同，且每一個R2系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C1-C8烷基胺基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(vii)化學式為Ge(R3)2之Ge(II)化合物，其中R3取代基彼此相同或不同，且每一個R3系各自選自矽基、矽基烷基及取代矽基烷基；
(viii)化學式為Sb(R4)3之Sb化合物，其中R4為苯基、或取代苯基，且其在苯環上的取代基為各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基；
(ix)鍺化合物(iii)、(iv)、(v)、(vi)及(vii)之Sb及Te類似物；
(x)銻化合物(viii)之Ge及Te類似物及
(xi)GeI4、SbI3及TeI2。
74.一種用以形成一PCM(phase change memory；相變化記憶體)材料之組合物，該組合物包含至少二選自下列組成之群組中的前驅物
(i)化學式為RxMhy-x之丁基-及丙基-取代烷基氫化物，其中R為丁基或丙基，R較佳為第三丁基或異丙基；M為一具有一氧化態y之金屬；x>1；且(y-x)之值可為零；
(ii)化學式為RxMXy-x之丁基-及丙基-取代烷基滷化物，其中R為丁基或丙基，且R較佳為第三丁基或異丙基；X為F、Cl、或Br；M為一具有一氧化態y之金屬；x>1；且(y-x)之值可為零；
(iii)化學式為Ge2(R1)6之二鍺烷，其中R1取代基為彼此相同或不同，且每一個R1系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(iv)化學式為Ge2(R1)4之二鍺烷，其中R1取代基為彼此相同或不同，且每一個R1系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(v)環化合物，其包含Ge做為一環構成物；
(vi)化學式為Ge(Cp(R2)5)2之Ge(II)化合物，其中Cp為在環戊二烯碳原子上具有R2取代基之環戊二烯，其中R2取代基彼此相同或不同，且每一個R2系各自選自H、C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C1-C8烷基胺基、C6-C12芳基、C6-C12氟芳基、C3-C8環烷基、及C3-C8環氟烷基；
(vii)化學式為Ge(R3)2之Ge(II)化合物，其中R3取代基彼此相同或不同，且每一個R3系各自選自矽基、矽基烷基及取代矽基烷基；
(viii)化學式為Sb(R4)3之Sb化合物，其中R4為苯基、或取代苯基，且其在苯環上的取代基為各自選自H、C1-C8烷基及C1-C8氟烷基；
(ix)鍺化合物(iii)、(iv)、(v)、(vi)及(vii)之Sb及Te類似物；
(x)銻化合物(viii)之Ge及Te類似物及
(xi)GeI4、SbI3及TeI2。
75.一種形成一GeSbTe半導體的方法，其包含沉積一GeSbTe半導體材料之膜，並以氮摻雜。
76.如權利要求75所述的方法，其中該摻雜步驟包含使用一反應物氣體。
77.如權利要求76所述的方法，其中該反應物氣體包含氨。
78.如權利要求75所述的方法，其中該摻雜步驟包含使用一可揮發液體。
79.如權利要求78所述的方法，其中該可揮發液體包含一胺液體。
80.如權利要求76所述的方法，其中該反應物氣體在該膜之形成期間以前驅物之一共反應物導入。
81.如權利要求76所述的方法，其中該反應物氣體在該膜之形成期間以前驅物之一載氣導入。
82.如權利要求75所述的方法，其中該摻雜步驟包含氮摻雜物之脈衝，並可選擇地在多個脈衝之間進行滌氣(purge)。
83.如權利要求75所述的方法，其中在形成該膜之過程中，該摻雜步驟包含由一含氮前驅物併入氮。
84.如權利要求75所述的方法，其中該摻雜步驟包含使用氨。
85.一種碲絡合物，其包含具有β-二亞胺基配位體(beta-diketiminate ligand)與其配位之碲。
86.一種形成一含碲膜的方法，其包含使用如權利要求85所述的該碲絡合物。
87.如權利要求86所述的方法，其包含使用該碲絡合物為一前驅物之CVD或ALD。
88.如權利要求86所述的方法，其中該含碲膜包含鍺及銻之至少一者。
89.一種合成碲二亞胺基前驅物之方法，其包含使用一配位體L之一鋰鹽或自由亞胺與TeX4反應，其中X＝Cl、Br或I，並經由脫鹽作用以產生LTeX3，然後與鋰或一格林納試劑(Grignard reagent)反應以產生LTeR3，其中R＝烷基、芳基、醯胺或矽基。
90.如權利要求89所述的方法，其中該配位體系選自由異丙基、n-丁基、第三丁基或胺-取代烷基所組成之群組。
91.如權利要求89所述的方法，其中該配位體為乙烯-二甲基胺。
92.一種碲絡合物，其系選自具有結構式(I)及(II)之絡合物
其中R1、R2及R3為彼此相同或不同，且每一個系各自選自C1-C6烷基、C6-C10芳基、矽基及C1-C12烷基胺及
其中R1、R2及R3為彼此相同或不同，且每一個系各自選自C1-C6烷基、C6-C10芳基、矽基及C1-C12烷基胺。
93.一種製備一碲絡合物的方法，其包含依下列步驟合成β-二亞胺基配位體
其中R＝烷基、芳基、矽基、烷基胺
及可由下列反應合成該碲絡合物
其中R、R1、R2、R3、R4＝烷基、芳基、矽基、烷基胺；
或可選擇的藉由下列合成反應
其中R1、R2及R3＝烷基、芳基、矽基、烷基胺或由下列合成反應
其中R、R1、R2及R3＝烷基、芳基、矽基、烷基胺。
94.一種鍺絡合物，其系選自
其中在第二個結構式中的R基團為彼此相同或不同，且每一個系各自選自H、C1-C6烷基、C6-C10芳基、及C3-C8環烷基、雜原子基團、及其他有機基團。
95.一種於一基材上形成一含鍺膜的方法，其包含於一化學氣相沉積或原子層沉積製程中使用二鍺烷或一應變環鍺前驅物，其中該沉積製程在低於300℃之溫度下進行。
96.一種於一基材上形成一含鍺膜的方法，其包含於一化學氣相沉積或原子層沉積製程中使用一鍺絡合物，且該沉積製程在低於300℃之溫度下進行，該鍺絡合物包含選自下列群組中的配位體異丙基、異丁基、苯甲基、丙烯基、烷基胺基、腈及異腈。
97.一種鍺絡合物，其系選自化學式(I)-(III)之絡合物
(I)下方結構式之烷基二鍺烷
其中每一個R基為彼此相同或不同，且每一個系各自選自異丙基、異丁基、苯甲基、丙烯基、烷基胺基、腈、及異腈；
(II)下方化學式之烷基(二烷基胺基)鍺烷
x(R2R1N)R3-xGe-GeR』3-y(NR1R2)y
其中每一個R基為彼此相同或不同，且每一個系各自選自異丙基、異丁基、苯甲基、丙烯基、烷基胺基、腈、及異腈及
(III)下方結構式之應變環鍺烷絡合物
其中各個R1、R2、R3及R4為彼此相同或不同，且每一個系各自選自H、C1-C6烷基、C6-C10芳基、及C3-C8環烷基、或雜原子基團。
98.一種單一源鍺-碲前驅物，其包含二烷基鍺烷碲碸(dialkylgermanetellurone)。
99.一種製備二烷基鍺烷碲碸(dialkylgermanetellurone)之方法，其包含進行鍺(II)二烷基與元素碲粉末之一氧化加成反應。
100.如權利要求99所述的方法，其中該氧化加成反應在一含有四氫呋喃之溶劑介質中進行。
101.一種形成一GST(鍺-銻-碲；Ge-Sb-Te)膜的方法，其包含使用一碲化鍺(germanium telluride)前驅物進行化學氣相沉積或原子層沉積。
102.如權利要求101所述的方法，其中該碲化鍺前驅物包含
其中每一個R取代基為彼此相同或不同，且每一個系各自選自H、C1-C6烷基、C6-C10芳基、及C3-C8環烷基、雜原子基團及其他有機基團。
103.如權利要求101所述的方法，其中該化學氣相沉積或原子層沉積製程繫於低於300℃溫度下進行。
104.一種碲化鍺絡合物，其具有下列結構式
其中每一個R取代基為彼此相同或不同，且每一個系各自選自H、C1-C6烷基、C6-C10芳基、及C3-C8環烷基、雜原子基團及其他有機基團。
全文摘要
本發明揭露一種用於在一基材上形成相變化記憶體材料之系統及方法，其中將基材與相變化記憶體硫屬化合物合金(chalcogenide alloy)之前驅物於一可產生硫屬化合物合金沉積於基材上的條件下接觸，其中此條件包含低於350℃的溫度，且此接觸步驟藉由化學氣相沉積或原子層沉積來進行。本發明亦描述多種可用於在基材上形成GST(鍺-銻-碲；Ge-Sb-Te)相變化記憶體膜的碲、鍺及鍺-碲前驅物。
文檔編號G11C11/00GK101473382SQ200780023028
公開日2009年7月1日 申請日期2007年3月12日 優先權日2006年5月12日
發明者傑弗裡·F·羅德, 託馬斯·H·包姆, 布萊恩·C·亨德裡克斯, 格雷格裡·T·斯託弗, 許從應, 威廉·亨克斯, 陳天牛, 馬蒂亞斯·斯滕德 申請人:高級技術材料公司