特許ウォッチ

公開番号2024096066
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-11
出願番号2023221503
出願日2023-12-27
発明の名称ケイ化モリブデンを形成する方法
出願人エーエスエム・アイピー・ホールディング・ベー・フェー
代理人個人,個人,個人
主分類C23C 16/42 20060101AFI20240704BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】ケイ化モリブデンを形成する方法を提供する。
【解決手段】ケイ化モリブデンを形成する方法が開示される。例示的な方法は、第二の表面に対して、第一の表面上に、ケイ化モリブデンを選択的に形成することを含んでもよい。追加的に又は代替的に、例示的な方法は、ケイ化モリブデンを形成する前に、洗浄工程を含んでもよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基材の表面上にケイ化モリブデンを選択的に形成する方法であって、前記方法が、
反応チャンバ内に基材を提供する工程であって、前記基材が第一の表面及び第二の表面を備え、前記第一の表面が第一の材料を備え、前記第二の表面が前記第一の材料とは異なる第二の材料を備える、提供する工程と、
周期的堆積プロセスを使用して、前記第二の表面に対して前記第一の表面上にケイ化モリブデン層を選択的に堆積させる工程であって、前記周期的堆積プロセスが、１つ以上の堆積サイクルを含み、各堆積サイクルが、
無酸素モリブデン前駆体を提供して、前記第一の表面上に吸収されたモリブデン種を形成する工程と、
ケイ素前駆体を提供して、前記モリブデン種と反応させて、前記第一の表面上に前記ケイ化モリブデン層を形成する工程とを含む、周期的堆積プロセスを使用して、堆積させる工程とを含む、方法。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記第一の材料が、ケイ素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第二の材料が、ＳｉＯ
２
、又はＳｉＮ、又はＳｉＣＮ、又はＳｉＣＯを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記無酸素モリブデン前駆体が、ハロゲンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記無酸素モリブデン前駆体が、モリブデン及び１つ以上のハロゲンからなる、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記無酸素モリブデン前駆体が、有機配位子を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ケイ素前駆体が、一般式、Ｒ
ａ
ＳｉＸ
ｂ
、又はＲ
ｃ
Ｘ
ｄ
Ｓｉ－ＳｉＲ
ｃ
Ｘ
ｄ
を有し、式中、各Ｘは、独立して、Ｈ、ハロゲン、又は他の配位子から選択されもよく、各Ｒは、Ｃ１～Ｃ１２有機基であってもよく、ａは、０、１、２、又は３であり、ｂは、４－ａであり、ｃは、０、１、又は２であり、ｄは、３－ｃである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記反応チャンバ内の温度が、約５００℃～約６００℃の間、又は２００℃～５００℃の間である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ケイ素前駆体を供給する前記工程中、水素含有ガスを提供することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記反応チャンバ内で、前記ケイ化モリブデン層の上に重なるモリブデン層を、選択的に堆積させる工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子デバイスを製造するための方法及び装置に関する。より具体的には、本開示は、基材の表面上にケイ化モリブデンを形成するための方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
導電層は、多くの場合、電子デバイスの製造中に形成される。例えば、電子デバイスの製造中に形成されるデバイス構造は、例えば、誘電材料内に形成されるビア又はトレンチ内に導電性プラグ又はラインを形成することができる、タングステン又は銅の導電層を含むことが多い。タングステン及び銅は、ほとんどの誘電材料を通して拡散することができる。製造技術は、タングステン、銅などの拡散を軽減するために、窒化チタンなどのバリア層の使用を含んでもよく、それによって、デバイスの信頼性及びデバイス収率を改善する。しかしながら、バリア層は一般に高い電気抵抗率を示し、そのため、半導体デバイス構造の、全体的な電気抵抗率の増加をもたらす。更に、バリア層の形成は、導電層を含む構造を形成する複雑さを追加し、概して、追加的な装置を必要とする。例えば、バリア層は、多くの場合、１つの反応チャンバ内で形成され、導電層（例えば、銅又はタングステン）は、別の反応チャンバ内で形成される。なお更に、特に、ビアのアスペクト比が増加するにつれて、及び／又はビア開口部の断面寸法が低下するにつれて、ビア内に欠陥のない導電性材料を形成することは困難となり得る。
【０００３】
近年、モリブデンは、電子デバイスの製造中に導電層を形成するための金属として、関心を集めている。モリブデンは、いくつかの用途でうまく機能する場合がある。しかしながら、いくつかの場合では、堆積モリブデンを有するデバイス構造は、望ましくないほど高い接触抵抗を呈し得る。したがって、電子デバイスの製造での使用に適切な、導電層を形成するための改善された方法が望まれる。
【０００４】
このセクションに記載される、問題及び解決策の考察を含む、任意の考察は、本開示の文脈を提供する目的のためにのみ、この開示に含まれるものである。こうした考察は、本発明がなされた時点で、又は別の方法で先行技術を構成する時点で、情報のいずれか又は全てが既知であったことを認めるものと、解釈されるべきではない。
【発明の概要】
【０００５】
この発明の概要は、選択された概念を単純化した形態で導入してもよく、これは以下で更に詳細に記載されてもよい。この発明の概要は、特許請求される主題の主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを必ずしも意図してはおらず、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることも意図していない。
【０００６】
本開示の様々な実施形態は、基材の表面上にケイ化モリブデンを形成する方法に関する。以下により詳細に説明するように、本明細書に記載の方法は、電子デバイスの製造中に使用してもよい。こうした方法は、デバイス製造の複雑さ及び／若しくはコストを低減し、低減された接触抵抗を有する導電層を提供し、選択的層堆積技術を提供し、並びに／又は比較的欠陥のない様式で、基材表面上のビア若しくは他の陥没部を充填することを可能にしてもよい。例として、本明細書に記載の方法は、メモリ、論理デバイス、他のゲート電極デバイス、有機発光ダイオード、液晶ディスプレイ、薄膜太陽電池、他の光起電デバイスの形成に、使用してもよい。
【０００７】
本開示の実施例によると、基材の表面上にケイ化モリブデンを選択的に形成する方法が提供される。例示的な方法は、反応チャンバ内に基材を提供する工程であって、基材が第一の表面及び第二の表面を備え、第一の表面が第一の材料を備え、第二の表面が第一の材料とは異なる第二の材料を備える、提供する工程と、周期的堆積プロセスを使用して、第二の表面に対して第一の表面上にケイ化モリブデン層を選択的に堆積させる工程とを含む。選択的ケイ化モリブデン堆積の使用は、ケイ化モリブデンを含む構造の製造の複雑さの低減を可能にしてもよく、並びに／又はケイ化モリブデン及びモリブデンの重層を含む材料の、比較的低い接触抵抗を容易にしてもよい。本開示の実施例によると、周期的堆積プロセスは、１つ以上の堆積サイクルを含み、各堆積サイクルは、無酸素モリブデン前駆体を提供して、第一の表面上に吸収されたモリブデン種を形成する工程と、ケイ素前駆体を提供してモリブデン種と反応させて、第一の表面上にケイ化モリブデンを形成する工程とを含む。本開示の実施例によると、方法は、ケイ化モリブデン層の上に重なるモリブデン層を堆積させる工程を更に含んでもよい。こうした場合、方法は、ケイ化モリブデン層の上に重なるキャッピング層を形成する工程を追加的に含んでもよい。追加的に又は代替的に、方法は、ケイ化モリブデン層を選択的に堆積させる工程の前に、基材の表面を洗浄する工程を含んでもよい。
【０００８】
本開示の追加の実施例によると、基材の表面上にケイ化モリブデンを形成する、別の方法が提供される。方法は、ケイ化モリブデンを形成する前に、基材の表面を洗浄する工程を含む。洗浄は、フッ素含有ガスを使用して形成される活性種、及び水素含有ガス又はＮＨ
３
含有ガスを使用して形成される活性種を使用して、洗浄された表面を形成する工程を含んでもよい。ケイ化モリブデンは、上述の通りに形成されてもよい。あるいは、ケイ化モリブデンは、洗浄された表面上にモリブデンの層を堆積させるために、無酸素モリブデン前駆体を使用して形成され、基材を、約５５０℃～約８００℃、又は約５００℃～約７５０℃の温度に加熱して、ケイ化モリブデンを形成してもよい。フッ素含有ガスを使用して形成される活性種、及び／又は水素含有ガス又はＮＨ
３
含有ガスを使用して形成される活性種は、遠隔プラズマ装置を使用して形成されてもよい。モリブデンの層を堆積させる工程は、無酸素モリブデン前駆体を反応チャンバに提供する工程と、反応物質を反応チャンバに供給する工程とを含む、周期的堆積プロセスとしてもよい。加熱する工程は、急速熱処理を含んでもよい。
【０００９】
当業者には、これらの及び他の実施形態は、添付の図面を参照して、以下のある特定の実施形態の詳細な説明から、容易に明らかとなるであろう。本発明は、開示されたいずれかの特定の実施形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施形態のより完全な理解は、以下の例示的な図面に関連して考慮される場合、詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することによって得られてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許