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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)

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