【手続補正書】
【提出日】平成21年6月3日(2009.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に金属含有層を形成する方法であり、前記方法は、
基板を用意することと、
（構造式I）の化合物を一種以上含む気体を用意することと、
（構造式I）
【化１】
2008545277.tif 000001
ここで式中のMは、二族金属、三族金属、ランタニド、およびそれらの組み合わせから成る群から選択され、
各Lは独立にアニオン配位子であり、
各Yは独立に中性配位子であり、
nは金属の原子価状態をあらわし、
zは0から10であり、
xは1からnであり、
各R1、R2、R3、R4、およびR5は独立に水素または有機基であることを特徴とし、
一種類以上の反応気体を用意することと、
前記構造式Iの化合物を一種以上含む前記気体を前記基板に接触させ、複数の堆積サイクルを含む原子層堆積工程を用いて、前記基板の一つ以上の表面上に金属含有層を形成すること、
を含む、金属含有層の形成方法。
【請求項２】
各R1、R2、R3、R4、およびR5が独立に水素または1から10の炭素原子を持つ有機基であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
R1=R5、かつR2=R4である請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
R1=R5=イソプロピル基である請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
R1=R5=tert-ブチル基である請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
R2=R4=メチル基、かつR3=Hである請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
以下の一つ以上があてはまる請求項１または２記載の方法であり、R1がR5と異なるか、あるいはR2がR4と異なる。
【請求項８】
R1=イソプロピル基、かつR5=tert-ブチル基である請求項７記載の方法。
【請求項９】
R2=R4=メチル基、かつR3=Hである請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
一つ以上のLが、ハロゲン化物、アルコキシド基、アミド基、メルカプチド基、シアン化物、アルキル基、アミジナート基、グアニジナート基、イソウレアート基、β‐ジケトナート基、β‐イミノケトナート基、β‐ジケチミナート基、およびそれらの組み合わせから成る群から独立に選択されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記一つ以上のLが、構造式Iに示したβ‐ジケチミナート配位子と同じ構造を持つβ‐ジケチミナート基であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記一つ以上のLが、構造式Iに示したβ‐ジケチミナート配位子と異なる構造を持つβ‐ジケチミナート基であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
一つ以上のYが、カルボニル基、ニトロシル基、アンモニア、アミン、窒素、ホスフィン、アルコール、水、テトラヒドロフラン、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記一種以上の反応気体が、酸素、水蒸気、オゾン、アルコール、酸化窒素、酸化硫黄、水素、硫化水素、セレン化水素、テルル化水素、過酸化水素、アンモニア、有機アミン、シラン、ジシラン、高級シラン、ジボラン、プラズマ、空気、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む気体を用意することと、前記構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む前記気体を前記基板に接触させることをさらに含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物の金属が、Ti、Ta、Bi、Hf、Zr、Pb、Nb、Mg、Al、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されることを特徴とする、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記金属含有層が、BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、(Ba,Sr)TiO3、SrTa2O6、SrBi2Ta2O9(SBT)、SrHfO3、SrZrO3、BaHfO3、BaZrO3、(Pb,Ba)Nb2O6、(Sr,Ba)Nb2O6、Pb[(Sc,Nb)0.575Ti0.425]O3(PSNT)、La2O3、Y2O3、LaAlO3、YAlO3、Pr2O3、Ba(Li,Nb)1/4O3-PbTiO3、Ba(0.6)Sr(0.4)TiO3-MgO、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
半導体構造の製造方法であり、前記方法は、
半導体基板またはアセンブリ基板を用意することと、
（構造式I）の化合物を一種以上含む気体を用意することと、
（構造式I）：
【化２】
2008545277.tif 000002
ここで式中のMは二族金属、三族金属、ランタニド、およびそれらの組み合わせから成る群から選択され、
各Lは独立にアニオン配位子であり、
各Yは独立に中性配位子であり、
nは金属の原子価状態をあらわし、
zは0から10であり、
xは1からnであり、
各R1、R2、R3、R4、およびR5は独立に水素または有機基であることを特徴とし、
構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む気体を用意することと、
前記構造式Iの化合物を一種以上含む前記気体と、前記構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む前記気体とを、前記半導体基板またはアセンブリ基板に向け、複数の堆積サイクルを含む原子層堆積工程を用いて前記半導体基板またはアセンブリ基板の一つ以上の表面上に金属含有層を形成すること、
を含む、半導体構造の製造方法。
【請求項１９】
各R1、R2、R3、R4、およびR5が独立に水素または1から10の炭素原子を持つ有機基であることを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
一種以上の反応気体を用意することをさらに含む、請求項１８または１９記載の方法。
【請求項２１】
前記一種以上の反応気体が、酸素、水蒸気、オゾン、アルコール、酸化窒素、酸化硫黄、水素、硫化水素、セレン化水素、テルル化水素、過酸化水素、アンモニア、有機アミン、シラン、ジシラン、高級シラン、ジボラン、プラズマ、空気、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されることを特徴とする、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記一種以上の反応気体がオゾンおよび酸素から成る群から選択される、請求項２０または２１記載の方法。
【請求項２３】
前記金属含有層が金属酸化物層である、請求項１８から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記金属含有層が1Åから500Åの厚さを持つ、請求項１８から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記金属含有層が誘電体層である、請求項１８から２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物の金属が、Ti、Ta、Bi、Hf、Zr、Pb、Nb、Mg、Al、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されることを特徴とする、請求項１８から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記金属含有層が、BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、(Ba,Sr)TiO3、SrTa2O6、SrBi2Ta2O9(SBT)、SrHfO3、SrZrO3、BaHfO3、BaZrO3、(Pb,Ba)Nb2O6、(Sr,Ba)Nb2O6、Ba(Li,Nb)1/4O3-PbTiO3、Ba(0.6)Sr(0.4)TiO3-MgO、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されることを特徴とする、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記原子層堆積工程の間に、前記構造式Iの化合物を一種以上含む前記気体と、前記構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む前記気体とを、各堆積サイクルの間に交互に導入することによって、前記金属含有層が形成されることを特徴とする、請求項１８から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
半導体基板またはアセンブリ基板が原子層堆積室の内部に用意されることを特徴とし、
前記構造式Iの化合物を一種以上含む前記気体を前記半導体基板またはアセンブリ基板に向け、かつ、前記一種以上の化合物を前記半導体基板またはアセンブリ基板の一つ以上の表面に化学吸着させるステップと、
前記構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む前記気体を前記半導体基板またはアセンブリ基板に向け、かつ、前記構造式Iと異なる一種以上の化合物を前記半導体基板またはアセンブリ基板の一つ以上の表面に化学吸着させ、前記半導体基板またはアセンブリ基板の一つ以上の表面上に金属含有層を形成するステップをさらに含む、請求項１８〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記構造式Iの化合物を一種以上含む前記気体を前記半導体基板またはアセンブリ基板に向け、かつ前記構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む前記気体を前記半導体基板またはアセンブリ基板に向けるステップは、一回以上繰り返されることを特徴とする、請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
前記半導体基板またはアセンブリ基板の温度が25℃から400℃である、請求項１８から３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記半導体基板またはアセンブリ基板を含む前記原子層堆積室が、10-8トール（1.3 x 10-6 Pa）から10トール（1.3 x 103 Pa）の圧力を持つことを特徴とする、請求項１８から３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記半導体基板またはアセンブリ基板上への前記化合物の化学吸着の後、前記構造式Iの化合物を一種以上含む過剰気体を、前記堆積室からパージすることをさらに含む、請求項２９から３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記パージが窒素、ヘリウム、アルゴン、およびそれらの混合物から成る群から選択される不活性ガスを用いたパージを含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
記憶装置構造の製造方法であり、前記方法は、
その上に第一電極を有する基板を用意することと、
（構造式I）の化合物を一種以上含む気体を用意することと、
（構造式I）
【化３】
2008545277.tif 000003
ここで式中のMは、二族金属、三族金属、ランタニド、およびそれらの組み合わせから成る群から選択され、
各Lは独立にアニオン配位子であり、
各Yは独立に中性配位子であり、
nは金属の原子価状態をあらわし、
zは0から10であり、
xは1からnであり、
各R1、R2、R3、R4、およびR5は独立に水素または有機基であることを特徴とし、
前記構造式Iの化合物を一種以上含む前記気体を前記基板に接触させ、前記化合物を前記基板の前記第一電極上に化学吸着させることと、
一種以上の反応気体を用意することと、
前記一種以上の反応気体を、その上に前記化合物を化学吸着させた前記基板に接触させ、前記基板の前記第一電極上に誘電体層を形成することと、
前記誘電体層上に第二電極を形成すること
を含む、記憶装置構造の製造方法。
【請求項３６】
各R1、R2、R3、R4、およびR5が独立に水素または1から10の炭素原子を持つ有機基であることを特徴とする、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記構造式Iの化合物を一種以上含む前記気体は、窒素、ヘリウム、アルゴン、およびそれらの混合物から成る非反応性ガスをさらに含む、請求項３５または３６記載の方法。
【請求項３８】
構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む気体を用意することと、前記構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む前記気体を前記基板に接触させることをさらに含む、請求項３５から３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
原子層蒸着システムであり、
その中に基板を配置した堆積室と、
（構造式I）の化合物を一種以上含む一つ以上の容器を含み、
（構造式I）：
【化４】
2008545277.tif 000004
ここで式中のMは、二族金属、三族金属、ランタニド、およびそれらの組み合わせから成る群から選択され、
各Lは独立にアニオン配位子であり、
各Yは独立に中性配位子であり、
nは金属の原子価状態をあらわし、
zは0から10であり、
xは1からnであり、
各R1、R2、R3、R4、およびR5は独立に水素または有機基であることを特徴とする、
原子層蒸着システム。
【請求項４０】
各R1、R2、R3、R4、およびR5が独立に水素または1から10の炭素原子を持つ有機基であることを特徴とする、請求項３９記載のシステム。
【請求項４１】
さらに一種以上の反応気体源を一つ以上含む、請求項３９または４０記載のシステム。
【請求項４２】
さらに不活性ガス源を一つ以上含む、請求項３９から４１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４３】
Ti、Ta、Bi、Hf、Zr、Pb、Nb、Mg、Alおよびそれらの組み合わせから成る群から選択される、前記構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む一つ以上の容器をさらに含む、請求項３９から４２のいずれか一項に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、（構造式I）の化合物を一種以上含む蒸着方法とシステムを提供し、
（構造式I）：
【化５】
2008545277.tif 000005
ここで式中のMは二族金属、三族金属、ランタニド、およびそれらの組み合わせから成る群から選択され、各Lは独立にアニオン配位子で、各Yは独立に中性配位子で、各R1、R2、R3、R4およびR5は独立に水素または有機基であり、nは金属の原子価状態をあらわし、zは0から10で、xは1からnである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
或る態様では、本発明は基板（例えば半導体基板またはアセンブリ基板）の上に金属含有層を形成する方法を提供する。方法は、基板を用意することと、（構造式I）の化合物を一種以上含む気体を用意することを含み、
（構造式I）：
【化６】
2008545277.tif 000006
ここで式中のM、L、Y、R1、R2、R3、R4、R5、n、xおよびzは上記で定めた通りであり、また方法は、一種以上の反応気体を用意することと、構造式Iの化合物を一種以上含む気体を基板に接触させて、複数の堆積サイクル（deposition cycles）を含む原子層堆積工程を用いて基板の一つ以上の表面上に金属含有層を形成することを含む。方法は随意に、構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む気体を用意すること（例えばTi、Ta、Bi、Hf、Zr、Pb、Nb、Mg、および／またはAl-含有化合物）、ならびに、構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む気体を基板に接触させること、をさらに含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
或る態様では、本発明は半導体構造の製造方法を提供する。方法は、半導体基板またはアセンブリ基板を用意することと、（構造式I）の化合物を一種以上含む気体を用意することを含み、
（構造式I）：
【化７】
2008545277.tif 000007
ここで式中のM、L、Y、R1、R2、R3、R4、R5、n、xおよびzは上記で定めた通りであり、また方法は、構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む気体を用意すること、ならびに、構造式Iの化合物を一種以上含む気体と、構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む気体を、半導体基板またはアセンブリ基板に向け、複数の堆積サイクルを含む原子層堆積工程を用いて半導体基板またはアセンブリ基板の一つ以上の表面上に金属含有層を形成することを含む。いくつかの実施形態では、原子層堆積工程の間、構造式Iの化合物を一種以上含む気体と、構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む気体とを、各堆積サイクルの間に交互に導入することによって、金属含有層が形成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
別の態様では、本発明は半導体構造の製造方法を提供する。方法は、半導体基板またはアセンブリ基板を原子層堆積室の内部に用意することと、（構造式I）の化合物を一種以上含む気体を用意することを含み、
（構造式I）：
【化８】
2008545277.tif 000008
ここで式中のM、L、Y、R1、R2、R3、R4、R5、n、xおよびzは上記で定めた通りであり、また方法は、構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む気体を用意することと、構造式Iの化合物を一種以上含む気体を半導体基板またはアセンブリ基板に向け、かつ、一種以上の化合物を半導体基板またはアセンブリ基板の一つ以上の表面に化学吸着させること、ならびに、構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む気体を、半導体基板またはアセンブリ基板に向け、かつ、構造式Iと異なる一種以上の化合物を半導体基板またはアセンブリ基板の一つ以上の表面に化学吸着させ、半導体基板またはアセンブリ基板の一つ以上の表面上に金属含有層を形成することを含む。或る実施形態では、構造式Iの化合物を一種以上含む気体を半導体基板またはアセンブリ基板に向けること、ならびに構造式Iと異なる一種以上の金属含有化合物を含む気体を半導体基板またはアセンブリ基板に向けることは、一回以上繰り返される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
別の態様では、本発明は記憶装置構造の製造方法を提供する。方法は、その上に第一電極を有する基板を用意することと、（構造式I）の化合物を一種以上含む気体を用意することを含み、
（構造式I）：
【化９】
2008545277.tif 000009
ここで式中のM、L、Y、R1、R2、R3、R4、R5、n、xおよびzは上記で定めた通りであり、また方法は、構造式Iの化合物を一種以上含む気体を基板に接触させて、基板の第一電極上に化合物を化学吸着させることと、一種以上の反応気体を用意することと、一種以上の反応気体を、その上に化合物を化学吸着させた基板に接触させて、誘電体層を基板の第一電極上に形成すること、ならびに、誘電体層上に第二電極を形成することを含む。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
別の態様では、本発明は原子層蒸着システムを提供し、これは、その中に基板を配置した堆積室と、（構造式I）の化合物を一種以上含む一つ以上の容器を含む。
（構造式I）：
【化１０】
2008545277.tif 000010
ここで式中のM、L、Y、R1、R2、R3、R4、R5、n、xおよびzは上記で定めた通りである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本明細書で用いるように、以下の種類の構造式は、
【化１１】
2008545277.tif 000011
金属に配位された非局在化電子密度を持つペンタジエニル基類の配位子（例えばβ‐ジケチミナート配位子）をあらわすために用いられる。配位子は、一つ、二つ、三つ、四つ、および／または五つの原子を介して金属に配位され得る（すなわちη1‐、η2‐、η3‐、η4‐、および／またはη5‐配位形式）。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
一種以上のβ‐ジケチミナート配位子を含む適切な金属含有化合物は、（構造式I）の化合物を含み、
（構造式I）：
【化１２】
2008545277.tif 000012
式中のMは二族金属（例えばCa、Sr、Ba）、三族金属（例えばSc、Y、La）、ランタニド（例えばPr、Nd）またはそれらの組み合わせである。MはCa、Sr、またはBaであることが好ましい。各Lは独立にアニオン配位子で、各Yは独立に中性配位子で、nは金属の原子価状態をあらわし、zは0から10、xは1からnである。