特許ウォッチ

公開番号2024106553
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-08
出願番号2023010862
出願日2023-01-27
発明の名称成膜方法及び成膜装置
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人
主分類C23C 16/38 20060101AFI20240801BHJP(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】ボロンを含有する第1膜に対して、第1膜とは異なる材料で形成される第2膜の上に第3膜を選択的に形成する、技術を提供する。
【解決手段】成膜方法は、ボロンを含有する第1膜と、第2膜とを表面の異なる領域に有する基板を準備することと、前記基板の表面に対して有機化合物を除去する洗浄ガスを供給することと、前記有機化合物を除去した前記第1膜に対して前記第2膜の上に選択的に第3膜を形成することと、前記有機化合物を除去した直後から、前記第3膜を形成する直前まで、前記基板の前記表面を真空雰囲気と不活性雰囲気の少なくとも1つで保護することと、を有する。前記第3膜を形成することは、前記基板の前記表面に対して、ハロゲンとハロゲン以外の元素Xを含有する原料ガスと、前記原料ガスの吸着物と反応する反応ガスとを交互に又は同時に供給することにより、前記元素Xを含有する前記第3膜を形成することを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ボロンを含有する第１膜と、前記第１膜とは異なる材料で形成される第２膜とを表面の異なる領域に有する基板を準備することと、
前記基板の表面に対して有機化合物を除去する洗浄ガスを供給することと、
前記有機化合物を除去した前記第１膜に対して前記第２膜の上に選択的に第３膜を形成することと、
前記有機化合物を除去した直後から、前記第３膜を形成する直前まで、前記基板の前記表面を大気雰囲気に曝すことなく前記基板の前記表面を真空雰囲気と不活性雰囲気の少なくとも１つで保護することと、
を有し、
前記第３膜を形成することは、前記基板の前記表面に対して、ハロゲンとハロゲン以外の元素Ｘを含有する原料ガスと、前記原料ガスの吸着物と反応する反応ガスとを交互に又は同時に供給することにより、前記元素Ｘを含有する前記第３膜を形成することを含む、成膜方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記基板を準備することは、前記第２膜に対して前記第２膜とは異なる材料で形成される第４膜の上に選択的に前記第１膜を形成することを有する、請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
第２膜と、前記第２膜とは異なる材料で形成される第４膜とを表面の異なる領域に有する基板を準備することと、
前記第２膜に対して前記第４膜の上に選択的にボロンを含有する第１膜を形成することと、
前記第１膜に対して前記第２膜の上に選択的に第３膜を形成することと、
前記第１膜を形成した直後から、前記第３膜を形成する直前まで、前記基板の前記表面を大気雰囲気に曝すことなく前記基板の前記表面を真空雰囲気と不活性雰囲気の少なくとも１つで保護することと、
を有し、
前記第３膜を形成することは、前記基板の前記表面に対して、ハロゲンとハロゲン以外の元素Ｘを含有する原料ガスと、前記原料ガスの吸着物と反応する反応ガスとを交互に又は同時に供給することにより、前記元素Ｘを含有する前記第３膜を形成することを含む、成膜方法。
【請求項４】
前記第３膜の形成後に、前記第３膜に対して前記第１膜又は前記第４膜の上に選択的に前記第１膜を再び形成することと、
再び形成した前記第１膜に対して前記第３膜の上に選択的に前記第３膜を再び形成することと、
を有する、請求項２又は３に記載の成膜方法。
【請求項５】
前記反応ガスは、窒素を含有するガスである、請求項１～３のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記反応ガスは、水素を含有するガスである、請求項１～３のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項７】
前記反応ガスは、酸素を含有するガスである、請求項１～３のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項８】
前記第２膜は、ボロンを実質的に含有しない、請求項１～３のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項９】
前記第３膜を形成する前に、前記基板は前記第１膜と前記第２膜を含む前記表面に凹部を有し、前記凹部の内部のみで前記第１膜が露出しており、前記第１膜は少なくとも前記凹部の底面で露出する、請求項１～３のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項１０】
前記第３膜を形成する前に、前記基板は前記第１膜と前記第２膜を含む前記表面に凹部を有し、前記凹部の内部のみで前記第２膜が露出しており、前記第２膜は少なくとも前記凹部の底面で露出する、請求項１～３のいずれか１項に記載の成膜方法。
（【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、成膜方法及び成膜装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の窒化膜の形成方法は、第１の下地膜と第２の下地膜の表面に塩素ガスを吸着させる工程と、塩素ガスを吸着させた第１の下地膜と第２の下地膜の一方に対して選択的に窒化膜を形成する工程と、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１７４９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の一態様は、ボロンを含有する第１膜に対して、第１膜とは異なる材料で形成される第２膜の上に第３膜を選択的に形成する、技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様の成膜方法は、ボロンを含有する第１膜と、前記第１膜とは異なる材料で形成される第２膜とを表面の異なる領域に有する基板を準備することと、前記基板の表面に対して有機化合物を除去する洗浄ガスを供給することと、前記有機化合物を除去した前記第１膜に対して前記第２膜の上に選択的に第３膜を形成することと、前記有機化合物を除去した直後から、前記第３膜を形成する直前まで、前記基板の前記表面を大気雰囲気に曝すことなく前記基板の前記表面を真空雰囲気と不活性雰囲気の少なくとも１つで保護することと、を有する。前記第３膜を形成することは、前記基板の前記表面に対して、ハロゲンとハロゲン以外の元素Ｘを含有する原料ガスと、前記原料ガスの吸着物と反応する反応ガスとを交互に又は同時に供給することにより、前記元素Ｘを含有する前記第３膜を形成することを含む。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の一態様によれば、ボロンを含有する第１膜に対して、第１膜とは異なる材料で形成される第２膜の上に第３膜を選択的に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、一実施形態に係る成膜方法を示すフローチャートである。
図２は、図１に示すＳ１０４の一例を示すフローチャートである。
図３は、図１に示すＳ１０４の変形例を示すフローチャートである。
図４は、図１に示すＳ１０４の別の変形例を示すフローチャートである。
図５は、成膜方法の第１例を示す断面図である。
図６は、成膜方法の第２例を示す断面図である。
図７は、成膜方法の第３例を示す断面図である。
図８は、成膜方法の第４例を示す断面図である。
図９は、成膜方法の第５例を示す断面図である。
図１０は、成膜方法の第６例を示す断面図である。
図１１は、成膜方法の第７例を示す断面図である。
図１２は、成膜方法の第８例を示す断面図である。
図１３は、成膜方法の第９例を示す断面図である。
図１４は、変形例に係る成膜方法を示すフローチャートである。
図１５は、図１４に示すＳ１０１Ｂの一例を示すフローチャートである。
図１６は、成膜方法の第１０例を示す断面図である。
図１７は、成膜方法の第１１例を示す断面図である。
図１８は、一実施形態に係る成膜装置を示す断面図である。
図１９は、第１処理部の一例を示す断面図である。
図２０は、例１の処理前の基板を示すＳＥＭ写真である。
図２１は、例１の処理後の基板を示すＳＥＭ写真である。
図２２は、例２の処理後の基板を示すＳＥＭ写真である。
図２３は、例３の処理後の基板を示すＳＥＭ写真である。
図２４は、例４の処理後の基板を示すＳＥＭ写真である。
図２５は、例５の処理後の基板を示すＳＥＭ写真である。
図２６は、例６の処理後の基板を示すＳＥＭ写真である。
図２７は、例７の処理前の基板を示すＳＥＭ写真である。
図２８は、例７の処理後の基板を示すＳＥＭ写真である。
図２９は、例８の処理後の基板を示すＳＥＭ写真である。
図３０は、例９の処理後の基板を示すＳＥＭ写真である。
図３１は、例１０の処理後の基板を示すＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。
【０００９】
先ず、主に図１を参照して、一実施形態に係る成膜方法について説明する。成膜方法は、例えば図１に示すステップＳ１０１～Ｓ１０４を含む。なお、成膜方法は、少なくともステップＳ１０２～Ｓ１０４を含めばよい。また、成膜方法は、図１に示すステップＳ１０１～Ｓ１０４以外のステップを含んでもよい。
【００１０】
ステップＳ１０１は、基板Ｗを準備することを含む（例えば図５参照）。基板Ｗは、ボロン（Ｂ）を含有する第１膜Ｗ１と、第１膜Ｗ１とは異なる材料で形成される第２膜Ｗ２とを表面Ｗａの異なる領域に有する。第１膜Ｗ１と第２膜Ｗ２は、例えば不図示の下地基板の上に形成される。下地基板は、シリコンウェハ、又は化合物半導体ウェハである。化合物半導体ウェハは、例えばＧａＡｓウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＮウェハ、又はＩｎＰウェハである。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許