专利名称：铟源试剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明是在政府资助下完成的，国家科学基金会(the NationalScience Foundation)颁发的合同号是DMI-9660730。政府对本发明享有一些权利。
在形成集成电路装置的导体传输线路所用的金属化技术中，随着优选材料铜的出现和激增，铜-铟(Cu/In)合金引起了人们的极大兴趣，以期提高铜基互连的长效性、电子迁移阻抗和可靠性。在电子和光电子装置的开发中，含铟的III-V型半导体材料也将起到日益重要的作用。
实施In-基材料淀积的最常用的In前体是三烷基铟，如三甲基铟和三乙基铟。在Cu/In合金的化学气相淀积(CVD)中，如果要引入多源性前体(multiple source precursors)(用于掺入In和Cu)，这些常规的In前体与目前所用的Cu前体是不相容的。另外，常规的In前体对空气、氧和湿气非常敏感，如果暴露在环境大气组分下，会导致强烈的放热反应、起火和爆炸。
在微电子领域，铟作为一种有潜力的掺杂物质，用于在集成电路装置中形成掺杂的浅结，目前也引起了人们的兴趣，因为浅器件结能够制造出高性能的装置，其转换电压低于制造较深的结所需的转换电压。此外，相对于那些利用常规离子注入技术形成掺杂接合结构所采用的其它掺杂物，铟具有显著的优点，即，在能获得有效的In离子束流的前提下，其大小和质量允许使用较低的注入能量。
在常规离子注入设备系统的操作中，束流是离子注入操作的关键，它强烈依赖于前体材料的性质。具体而言，进行电离的前体的汽化和输送以及注入物质的离子束传送，均需要物质具有适当的挥发性和传输特性，但是挥发性的液体和固体在用作前体时，也会带来引入易产生副反应的反应物这一潜在的风险，还有可能产生基片的污染和对所需装置性能的破坏。
在这些情况下，本领域迫切需要新的In前体，适用于In-基材料的淀积或半导体装置结构的In离子注入。
本发明还涉及应用本发明的铟源试剂的半导体制造方法，以及应用这种源试剂和方法掺杂了铟的微电子装置结构。
一方面，本发明涉及一种下式的铟前体组合物
R1R2InL其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；以及L为β-二酮基(β-diketonato)或羧酸根。
另一方面，本发明涉及一种下式的铟前体组合物 其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自H、C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基；且R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基。
另外一方面，本发明涉及通过下述反应制备二烷基(β-二酮阴离子)铟(III)化合物的方法，或者，或者，或者其中
各个R可以相同或不同，并独立地选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基；M选自Li、Na或K，和X选自F、Cl、Br或I。
本发明进一步涉及一种用于在基片上形成含铟薄膜的液体输送金属有机气相淀积方法，包括制备含有下式铟前体的液体前体组合物R1R2InL其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；以及L为β-二酮基(β-diketonato)或羧酸根；将该前体进行快速蒸发，形成前体蒸气；将前体蒸气输送到容纳有基片元件的化学气相淀积反应器中；在化学气相淀积条件下，将前体蒸气与基片元件在化学气相淀积反应器中接触，在基片元件上形成含铟薄膜。
本发明进一步涉及在基片中注入In+离子的方法，包括将铟前体组合物电离，形成包括In+离子的离子化产物，从离子化产物中分离出In+离子，以及在离子注入条件下将分离的In+离子引入基片，其中铟前体组合物包括下式铟前体R1R2InL
其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；以及L为β-二酮基(β-diketonato)或羧酸根。
本发明进一步涉及一种微电子装置结构，它包括含有In+离子的浅结区，且In+离子是由包括下式铟前体的铟前体组合物电离所形成的R1R2InL其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；以及L为β-二酮基(β-diketonato)或羧酸根。
本发明还涉及一种微电子装置结构，它包括含有铟-铜组分的导体传输线路，且所述组分是铟和铜由它们的前体物质经化学气相淀积而形成的，所述前体物质包括下式的铟前体R1R2InL其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；以及L为β-二酮基(β-diketonato)或羧酸根。
本发明的其它方面、特征和具体实施方案将更完整地见于后面的公开内容和所附的权利要求。
附图2是(hfac)In(CH3)2分子结构的Ortep图。
附图3是由(hfac)In(III)(CH3)2淀积的Cu(In)合金的能量分散光谱(EDS)(Energy Dispersive Spectroscopy)谱图。
本发明的详细描述及其优选实施方案本发明是以下面的发现作为基础的如果三烷基铟化合物的一个或多个烷基被β-二酮阴离子或羧酸根所代替，其反应活性显著降低，且已发现，其降低程度使化合物符合在化学气相淀积和离子注入方面的用途，而所得化合物的挥发性基本上是增加的。此外，还发现这种取代的有机铟化合物暴露于空气、氧和湿气时，出人意料地稳定。
以下美国专利和专利申请的公开内容，在这里将它们全部引用作为参考●Thomas H.Baum等人的美国专利申请No.08/835,768，申请日为1997年4月8日；●Robin A.Gardiner等人的美国专利申请No.08/484,654，申请日为1995年6月7日；●Robin A.Gardiner等人的美国专利申请No.08/414,504，申请日为1995年3月31日；●Peter S.Kirlin等人的美国专利申请No.08/280,143，申请日为1994年7月25日；●相同申请人的美国专利申请No.07/927,134，申请日为日为1992年8月7日；●Peter S.Kirlin等人的美国专利申请No.07/807,807，申请日为1991年12月13日，已公布为美国专利No.5,204,314；●Peter S.Kirlin等人的美国专利申请No.08/181,800，申请日为1994年1月1 5日，已公布为美国专利5,453,494；●Peter S.Kirlin等人的美国专利申请No.07/918,141，申请日为1992年7月22日，并于1994年1月18日公布为美国专利5,280,012；●美国专利申请No.07/615,303，申请日为1990年11月19日；●Peter S.Kirlin等人的美国专利申请No.07/581,631，申请日为1990年9月12日，并于1993年7月6日公布为美国专利5,225,561；以及●Peter S.Kirlin等人的美国专利申请No.07/549,389，申请日为1990年7月6日。
本发明的化合物具有下式R1R2InL其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；以及L为β-二酮基(β-diketonato)或羧酸根。
本发明优选的β-二酮化物In前体具有下式 其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自H、C6-C10芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基；并且
R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基。
本发明In前体化合物的β-二酮阴离子部分可以适当地与In金属原子相配位，有效地形成配位化合物，其具有所期望的稳定性、溶解性和挥发性。以下是β-二酮化物的说明性举例，在本发明中可以广泛适用2，2，6，6-四甲基-3，5-庚烷二酮化物(“thd”)；2，2，6-三甲基-3，5-庚烷二酮(“Hthd”)；1，1，1，2，2，3，3，-七氟代-7，7-二甲基-辛烷-4，6-二酮化物(“fod”)；乙酰丙酮化物(“acac”)；1，1，1-三氟乙酰丙酮化物(“tfac”)；1，1，1，5，5，5，-六氟乙酰丙酮化物(“hfac”)；和2，2，7-三甲基-3，5-辛烷二酮化物(“tod”)。
例如，前体可以是式R1R2In(hfac)，其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基。该前体的具体例子包括(CH3)2In(hfac)和(CF3)2In(hfac)。
本发明的化合物可以通过以下反应进行合成，或者，或者，或者其中各个R可以相同或不同，并独立地选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基；M选自Li、Na或K；X选自F、C1、Br或I。
本发明的二烷基(β-二酮阴离子)In(III)化合物可以通过三烷基铟与β-二酮直接反应来合成，如方程式1所示(1)其中各个R可以相同或不同，并是烷基。
用羧酸作为与起始物三烷基铟反应的共反应物(coreactant)，进行相应的反应可以生成二烷基(羧酸根)铟(III)化合物，其中羧酸根可以是甲酸根、三氟乙酸根、新戊酸根和烷基、氟代烷基或全氟烷基羧酸根。
本发明的二烷基(β-二酮阴离子)铟(III)化合物还可以通过盐-消去反应进行合成，如方程式2所示(2)其中各个R可以相同或不同，并是烷基。用羧酸作为与起始物三烷基铟反应的共反应物(coreactant)，进行相应的反应可以生成二烷基(羧酸根)铟(III)化合物，其中羧酸根可以是甲酸根、三氟乙酸根、新戊酸根和烷基、氟代烷基或全氟烷基羧酸根。
本发明的(β二酮阴离子)InR2和(羧酸根)InR2组分是用于淀积含铟材料的极为有效的源试剂，可以很方便地代替常规的In前体而使用。本发明的组分和方法具有以下优点1).本发明的前体组合物i)对空气和湿气是稳定的，ii)具有高挥发性和热稳定性，iii)与Cu CVD前体是相容的；和2).使用本发明前体组合物的MOCVD和离子注入方法，为淀积含铟材料或在基片材料中注入In，提供了更安全、更可靠、更有效的途径。
含铟材料可以是金属的合金或III-V型半导体材料，能够通过(二烷基)In(III)(β-二酮化物)前体的热分解进行淀积。要淀积Cu/In合金，可以将金属In直接淀积到Cu膜上，或者用双鼓泡器(dual bubblers)同时淀积两种元素来形成合金膜。
在某些情况下，有还原性共反应物(例如，H2)的存在下将前体分解，优先淀积In金属是有利的。
也可以使用单鼓泡器(single bubbler)输送In和Cu前体的混合物，来淀积合金膜。
要淀积III-V型半导体材料，可以在第V族共反应物(例如，AsH3，PH3，或SbH3)的存在下分解前体，分别淀积InAs、InP或InSb。
在涉及使用前体淀积含铟薄膜的本发明的广泛实施中，鼓泡输送方式或液体输送方法均可以采用，以淀积含铟材料。在液体输送方法中，可以将(β-二酮阴离子)In(III)(二烷基)溶解于适当溶剂介质中，输送液体前体，进行含铟材料薄膜的CVD(化学气相淀积)，这些介质与In前体是相容的，例如，烃(脂族的或芳族的)、有机胺、多元胺、有机醚、有机酯、烷基腈、烷醇、甘醇二甲醚、四甘二甲醚，和适当溶剂的混合物，例如，烷烃与胺或多元胺类溶剂相混合。在鼓泡输送方法中，可以使用纯粹的(β-二酮阴离子)In(III)(二烷基)，输送前体，以进行含铟材料薄膜的CVD。
具体的溶剂类型包括含有1-20个乙氧基重复单元的多甘醇二甲醚溶剂；C2-C12烷醇；有机醚，选自包含C1-C6烷基的二烷基醚、C4-C8的环醚、C8-C40冠醚、O1-O20醚，其中Ci所标记的范围是醚化合物的碳原子数目i，Oi所标记的范围是醚化合物的氧原子数目i；C6-C12脂族烃；C6-C18芳族烃以及有机酯；胺和多元胺。具体的溶剂包括四氢呋喃、乙酸烷基酯、四甘醇二甲醚和C3-C8烷醇。
应当承认，上述内容是举例说明性的，在本发明的广泛实施中，可以广泛采用各种不同的溶剂介质。
本发明的液体输送方法包括提供多个前体，包括本发明的In前体和其它前体，例如用于形成铟-铜互连的Cu前体、用于形成AIInN膜的A1前体、用于形成GaInN膜的Ga前体等等。各前体组合物可以在单一的多组分前体介质中结合成包含所有金属的“鸡尾酒”，以形成多组分金属膜；或者，可以将各个前体组合物分别进行蒸发，然后将所得的的蒸气混合，其方法的更详细描述参见申请日为1996年11月27日、J.Roeder等人的共同待审美国专利申请No.08/758,599，“利用不同前体组合物进行化学气相淀积的多气化室试剂供给体系”，其公开内容在此全部引为参考。
因此，本发明包括提供单一或多个气化室区域，从包含本发明In前体在内的前体组合物生产相应的前体蒸气。快速蒸发(flashvaporization)可以在单一的气化室中进行，以生成In前体蒸气；或者，采用多个气化室单元，将包含本发明In前体组合物在内的各个前体组合物分别进行快速蒸发。其中前体组合物包括溶剂介质，多个前体组合物的每一个可以采用不同的溶剂介质。
关于快速蒸发区的构造和布置，更详细的描述可以参见公开于1996年7月16日的Peter S.Kirlin等人的美国专利5,536,323、公开于1998年1月27日的Peter S.Kirlin等人的美国专利5,711,816以及公开于1993年4月20日的Peter S.Kirlin等人的美国专利5,204,314，其公开内容在此全部引为参考。
还可以将化学气相淀积反应器连接到气化室或鼓泡器，以接收前体蒸气，关于相关构造和布置的更详细描述，可参见前一段引为参考的美国专利。
将前体组合物快速蒸发所生成的前体蒸气直接导流到，或者用载气传送到化学气相淀积反应器。任何无害于前体蒸气的适当类型的载气均可以使用。可应用于本发明广泛范围中的适当气体，说明性的举例是氩气、氮气、氦气、氨等等。载气的功能是携带和混合前体蒸气，形成前体气体混合物，后者被传送到化学气相淀积室。
如果需要形成含铟的金属氧化物膜，可以在化学气相淀积反应器中，将前体蒸气混合物与氧化性的共反应气体相混合。氧化性的共反应气体是提供含氧环境的适当气体，在这种环境下，含铟的金属氧化物膜可以形成于基片上。
为了上述目的，基片可以适当的加热方式，合适地保持在所需的温度，例如约100℃-约1200℃的范围，例如，可以利用基片安装于其上的耐热感受器(resistably heated susceptor)结构，利用红外加热方法、感应偶合加热方式或者其它的热传递或热交换方法进行加热。通过这些方法，将基片保持在所需的温度，以便在基片上淀积所需的含铟材料薄膜。
使用的氧化性共反应气体可包含氧气(O2)、臭氧、单态氧、N2O或其它氧化性气体，或者活性氧化性物质，如远程等离子体源(remoteplasma source)。化学气相淀积反应器保持在适当的压力下，如约0.1乇-约760乇。并且化学气相淀积应当进行足够的时间，以使得含铟材料薄膜生长到所需的厚度，例如约0.01微米-约200微米范围的厚度。对于流入的气体/蒸气，化学气相淀积反应器可以装配喷头式分配器，例如，申请于1995年3月10日，Peter C.Van Buskirk等人的美国专利申请No.08/402,142，“用于将源试剂蒸气输送到基片的喷头式排放组件，以及应用该组件的CVD方法”；和申请于1996年3月22日，Peter C.Van Buskirk等人的美国专利申请No.08/621,088，“用于化学气相淀积中输送源试剂蒸气混合物的内分配式蒸气喷射器”。其公开内容在此全部引为参考。
本发明的前体可用于实现微电子装置制造中的In-Cu互连，以及形成具有电子或光电子用途的III-V型半导体材料。
在离子注入应用中，本发明的前体可用于生成适当的In+离子束，将铟离子注入到微电子装置结构。为此目的，鼓泡或液体输送技术可用来进行前体向离子注入设备的传输。用于离子注入的本发明组合物可以适当地包含全氟代(β-二酮阴离子)InR2或(乙酸根)InR2组分，由于氟的取代，该组分有助于离子源注入设备电-光组分(implanterelectro-optic components)的净化和浸蚀；从而，清除该装置的含碳淀积物。
本发明的In前体能够实现掺杂In+，形成浅结，用于高性能微电子装置的制造。
利用淀积和注入In的方法和本发明的In前体，而制造的微电子装置，其例子包括晶体管如金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)，NMOS、PMOS和CMOS晶体管装置，MESFET，双极结晶体管、电容器结构、存储器单元等。
本发明的铟前体可用于形成In-Cu金属化元件，例如，用于集成电路中的导体传输线路和互连。
本发明的特征和优点通过以下的非限定性的实施例，予以更完整的描述，实施例中除了另外清楚地表明之外，所有的份额和百分比均以重量表示。
1).(hfac)In(CH3)2的合成一般反应在稳定的氮气气流中进行，在一个Schlenk烧瓶中加入4.80g(30mmol)三甲基铟和20mL乙醚，于-10℃往磁搅拌下的溶液中滴加入1，1，1，5，5，5-六氟乙酰丙酮(6.20g，30mmol)，加完后在室温下将清亮的溶液搅拌一小时。除去挥发物，得到9.5g(～90％)白色针状晶体。
2).表征晶体产物通过溶液NMR(1H和13C)进行了表征，NMR数据与(hfac)In(CH3)2分子式相一致。升华作用和STA结果(见附
图1)表明，(hfac)In(CH3)2可以完全升华。STA数据还表明(hfac)In(CH3)2具有低熔点(63℃)，因此可以在约63℃温度下，用作CVD的液体In源。
为了测定(hfac)In(CH3)2在固态的低聚程度，在大气压和室温下，通过化合物升华作用生长了单晶，选择适当的晶体材料，用单晶X-光衍射进行表征，分子结构如附图2的Ortep图所示。
3)稳定性分析i).将少量(hfac)In(CH3)2晶体于小瓶中暴露在空气中至少2天，用肉眼或1H NMR均未观测到反应。这些观测结果表明(hfac)In(CH3)2对空气和湿气是稳定的。
稳定性分析ii).为了测定(hfac)In(CH3)2与(hfac)Cu(I)A的相容性(其中A＝中性Lewis碱配体)，在一个NMR试管中，将少量(hfac)In(CH3)2和(hfac)Cu(I)A混合并溶解于C6D6，其中A＝二甲基环辛二烯(“DMCOD”)或2-甲基-1-己烯-3-炔(“MHY”)，1H NMR结果表明，没有任何反应发生。
为了进行对比，三甲基铟与(hfac)Cu(I)A一起混合于C6D6，起初形成黄色凝胶析出物，然后黄色析出物迅速转变为黑色颗粒。进一步的分析表明，反应生成了金属Cu(黑色颗粒)和(hfac)In(CH3)2。
4).CVD研究；用(hfac)In(III)(CH3)2作为前体，对Cu(In)合金的化学气相淀积进行了研究。在没有载气和300℃的条件下，在热壁式钟罩形CVD反应器中，将In淀积到Cu涂覆的Pt/Si基片上，形成了铜/铟合金。反应器的压力保持在0.9-2.0乇。在上述条件下，形成了Cu(In)合金膜。通过能量分散光谱(Energy Dispersive Spectroscopy(EDS))对膜进行了分析，谱图如附图3所示。半定量EDS结果显示膜的In∶Cu∶Pt比例是1∶5∶4。
虽然参照各个具体实施方案和所公开的特征，对本发明进行了例证性的说明，但可以理解，本发明并不局限于此，而应当扩展到和包含许多变化、改进和其它具体实施方案。相应地，本发明应当宽范围地解释和理解为包括这些变化、改进和其它具体实施方案，这并不背离其精神和范围，正如下文中权利要求所述。
权利要求
1.具有下式的铟前体组合物R1R2InL其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；以及L为β-二酮基或羧酸根。
2.权利要求1的组分，其中L为β-二酮基。
3.权利要求1的组分，其中L为羧酸根。
4.权利要求1的组分，其中L选自2，2，6，6-四甲基-3，5-庚烷二酮化物；2，2，6-三甲基-3，5-庚烷二酮；1，1，1，2，2，3，3，-七氟代-7，7-二甲基-辛烷-4，6-二酮化物；乙酰丙酮化物；1，1，1-三氟乙酰丙酮化物；1，1，1，5，5，5，-六氟乙酰丙酮化物；和2，2，7-三甲基-3，5-辛烷二酮化物。
5.具有下式的In前体 其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自H、C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基；并且R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基。
6.权利要求5的前体，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基。
7.权利要求5的前体，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基。
8.权利要求5的前体，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6氟代烷基。
9.权利要求5的前体，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6全氟代烷基。
10.权利要求5的前体，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基。
11.权利要求5的前体，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基。
12.权利要求5的前体，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6氟代烷基。
13.权利要求5的前体，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6全氟代烷基。
14.含有R1R2In(hfac)的组分，其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基。
15.权利要求14的组分，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基。
16.权利要求14的组分，其中R1和R2均为甲基。
17.权利要求14的组分，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6氟代烷基。
18.权利要求14的组分，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6全氟代烷基。
19.权利要求14的组分，其中R1和R2均为三氟甲基。
20.权利要求3的组分，其中羧酸根选自甲酸根、乙酸根、新戊酸根，烷基、氟代烷基或全氟烷基羧酸根。
21.权利要求20的组分，其中羧酸根为乙酸根。
22.制备(β-二酮阴离子)InR2化合物的方法，通过以下反应进行，或者，其中各个R可以相同或不同，并独立地选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；M选自Li、Na和K；X选自F、Cl、Br和I。
23.权利要求22的方法，其中的反应包括。
24.权利要求22的方法，其中各个R可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基。
25.权利要求22的方法，其中各个R可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基。
26.权利要求22的方法，其中各个R可以相同或不同，并独立地选自C1-C6氟代烷基。
27.权利要求22的方法，其中各个R可以相同或不同，并独立地选自C1-C6全氟烷基。
28.权利要求22的方法，其中R是甲基，β-二酮阴离子是1，1，1，5，5，5，-六氟乙酰丙酮化物。
29.权利要求22的方法，其中的反应包括
30.制备(羧酸根)InR2化合物的方法，通过以下反应进行，或者，其中各个R可以相同或不同，并独立地选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基；M选自Li、Na和K；X选自F、Cl、Br和I。
31.权利要求30的方法，其中各个R可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基。
32.权利要求30的方法，其中各个R可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基。
33.权利要求30的方法，其中各个R可以相同或不同，并独立地选自C1-C6氟代烷基。
34.权利要求30的方法，其中各个R可以相同或不同，并独立地选自C1-C6全氟烷基。
35.一种用于在基片上形成含铟薄膜的液体输送金属有机气相淀积方法，包括制备含有下式所示铟前体的液体前体组合物R1R2InL其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；以及L为β-二酮基或羧酸根；将该前体进行快速蒸发，形成前体蒸气；将所述前体蒸气输送到容纳有基片元件的化学气相淀积反应器中；在化学气相淀积条件下，使所述前体蒸气与基片元件在化学气相淀积反应器中接触，在基片元件上形成含铟薄膜。
36.权利要求35的方法，其中L为β-二酮基。
37.权利要求35的方法，其中L为羧酸根。
38.权利要求35的方法，其中L选自2，2，6，6-四甲基-3，5-庚烷二酮化物；2，2，6-三甲基-3，5-庚烷二酮；1，1，1，2，2，3，3，-七氟代-7，7-二甲基-辛烷-4，6-二酮化物；乙酰丙酮化物；1，1，1-三氟乙酰丙酮化物；1，1，1，5，5，5，-六氟乙酰丙酮化物；和2，2，7-三甲基-3，5-辛烷二酮化物。
39.权利要求35的方法，其中的In前体具有下式 其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自H、C6-C10芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基；并且R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基。
40.权利要求39的方法，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基。
41.权利要求39的方法，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基。
42.权利要求39的方法，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6氟代烷基。
43.权利要求39的方法，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6全氟代烷基。
44.权利要求39的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基。
45.权利要求39的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基。
46.权利要求39的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6氟代烷基。
47.权利要求39的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6全氟代烷基。
48.权利要求35的方法，其中铟前体包含R1R2In(hfac)，其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基。
49.权利要求48的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基。
50.权利要求48的方法，其中R1和R2均为甲基。
51.权利要求48的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6氟代烷基。
52.权利要求48的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6全氟代烷基。
53.权利要求48的方法，其中R1和R2均为三氟甲基。
54.一种在基片内注入In+离子的方法，包括将铟前体组合物电离，形成包括In+离子的离子化产物，从所述离子化产物中分离出In+离子，以及在离子注入条件下将分离出的In+离子引入基片，其中所述铟前体组合物包括下式所示的铟前体R1R2InL其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；以及L为β-二酮基或羧酸根。
55.权利要求54的方法，其中L为β-二酮基。
56.权利要求54的方法，其中L为羧酸根。
57.权利要求54的方法，其中L选自2，2，6，6-四甲基-3，5-庚烷二酮化物；2，2，6-三甲基-3，5-庚烷二酮；1，1，1，2，2，3，3，-七氟代-7，7-二甲基-辛烷-4，6-二酮化物；乙酰丙酮化物；1，1，1-三氟乙酰丙酮化物；1，1，1，5，5，5，-六氟乙酰丙酮化物；和2，2，7-三甲基-3，5-辛烷二酮化物。
58.权利要求54的方法，其中的In前体具有下式 其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自H、C6-C10芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基；并且R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基。
59.权利要求58的方法，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基。
60.权利要求58的方法，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基。
61.权利要求58的方法，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6氟代烷基。
62.权利要求58的方法，其中R′和R″可以相同或不同，并独立地选自C1-C6全氟代烷基。
63.权利要求58的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基和C1-C6全氟烷基。
64.权利要求58的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基。
65.权利要求58的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6氟代烷基。
66.权利要求58的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6全氟代烷基。
67.权利要求54的方法，其中铟前体包含R1R2In(hfac)，其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基。
68.权利要求67的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6烷基。
69.权利要求67的方法，其中R1和R2均为甲基。
70.权利要求67的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6全氟代烷基。
71.权利要求67的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并独立地选自C1-C6氟代烷基。
72.权利要求67的方法，其中R1和R2均为三氟甲基。
73.一种微电子装置结构，它包括含有In+离子的浅结，所述In+离子是由包括下式铟前体的铟前体组合物电离所形成的R1R2InL其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；以及L为β-二酮基或羧酸根。
74.权利要求73所述的微电子装置结构，其中的铟前体包括(二烷基)In(hfac)。
75.权利要求73所述的微电子装置结构，其中的铟前体包括(CH3)2In(hfac)。
76.一种微电子装置结构，它包括含有铟-铜组分的导体传输线路，且所述铟-铜组分是铟和铜由它们的前体物质经化学气相淀积而形成的，其中所述前体物质包括下式的铟前体R1R2InL其中R1和R2可以相同或不同，并独立选自C6-C10芳基、C6-C10氟代芳基、C6-C10全氟芳基、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或C1-C6全氟烷基；以及L为β-二酮基或羧酸根。
全文摘要
本发明涉及一种铟前体组合物,用于将铟掺入微电子装置结构中,例如,通过鼓泡技术或液体输送MOCVD(金属有机气相淀积)技术,作为装置基片上的含铟薄膜,或者通过离子注入技术,作为掺杂剂掺入到装置基片中。这种前体组合物包括式R
文档编号C07C55/32GK1338007SQ99814935
公开日2002年2月27日 申请日期1999年12月20日 优先权日1998年12月22日
发明者许从应, 托马斯·鲍姆 申请人:高级技术材料公司