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公開番号2024135976
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023046912
出願日2023-03-23
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,個人
主分類C23C 16/40 20060101AFI20240927BHJP(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】成膜処理において成膜レートを向上させる技術を提供する。
【解決手段】一つの例示的実施形態において、シリコン酸化膜を形成する成膜方法が提供される。この成膜方法は、(a)、(b)、及び(c)の各工程を備え、(a)の工程、(b)の工程、(c)の工程を、この順に繰り返す。(a)の工程は、基板が収容された処理容器内にクロロシラン系ガスを供給し、基板にクロロシラン系ガスによる反応物を形成する。(b)の工程は、処理容器内に還元剤を供給して、反応物に含まれる塩素を除去し水素化する。(c)の工程は、処理容器内に酸化剤を供給して反応物と反応させ、基板にシリコン酸化膜を形成する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
シリコン酸化膜を形成する成膜方法であって、
（ａ）基板が収容された処理容器内にクロロシラン系ガスを供給し、該基板に該クロロシラン系ガスによる反応物を形成する工程と、
（ｂ）前記処理容器内に還元剤を供給して、前記反応物に含まれる塩素を除去し水素化する工程と、
（ｃ）前記処理容器内に酸化剤を供給して前記反応物と反応させ、前記基板にシリコン酸化膜を形成する工程と、
を備え、
前記（ａ）の工程、前記（ｂ）の工程、前記（ｃ）の工程を、この順に繰り返す、
成膜方法。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記クロロシラン系ガスは、ペンタクロロジシラン含有ガスである、
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記クロロシラン系ガスは、Ｓｉ
ｎ
Ｈ
ｘ
Ｃｌ
ｙ
で表され、ｎ＝２又は３、及びｘ＜ｙ、の条件を満たすガスである、
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記（ｂ）の工程は、
前記処理容器内で水素プラズマを生成して前記還元剤として水素活性種を前記反応物と反応させ、該反応物に含まれる塩素を除去し水素化する、
請求項１又は２に記載の成膜方法。
【請求項５】
前記（ｃ）の工程では、前記（ｂ）の工程において前記水素プラズマの生成が終了した直後に、前記酸化剤を供給する、
請求項４に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記（ａ）の工程、前記（ｂ）の工程、前記（ｃ）の工程を、この順に一つの前記処理容器内で連続して複数回繰り返す、
請求項１又は２に記載の成膜方法。
【請求項７】
前記（ｂ）の工程において、前記還元剤は、前記処理容器内に配置された前記基板の上面又は側面から供給される、
請求項１又は２に記載の成膜方法。
【請求項８】
前記（ａ）の工程において、前記処理容器内の圧力は、０．３～１０Ｔｏｒｒの範囲内である、
請求項１又は２に記載の成膜方法。
【請求項９】
前記（ｂ）の工程において、前記処理容器内の圧力は、１０Ｔｏｒｒ未満の範囲内である、
請求項１又は２に記載の成膜方法。
【請求項１０】
前記（ｂ）の工程において、Ｎ
２
ガスを希釈ガスとして用いる場合に、前記還元剤を含むガスと前記処理容器内に供給される全ガスとの流量比は０．８より大きい範囲内にある、
請求項１又は２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】
本開示の例示的実施形態は、成膜方法及び成膜装置に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体基板等の基板に対する処理としてプラズマ処理が多用されており、半導体基板に対する成膜処理等はプラズマを用いた成膜装置によって行われ得る。特許文献１～３等には、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜の形成に係る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－３５１６８９号公報
特開２００６－２７８４９７号公報
特開２０１９－１９４３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、成膜処理において成膜レートを向上させる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの例示的実施形態において、シリコン酸化膜を形成する成膜方法が提供される。この成膜方法は（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）の各工程を備え、（ａ）の工程、（ｂ）の工程、（ｃ）の工程を、この順に繰り返す。（ａ）の工程は、基板が収容された処理容器内にクロロシラン系ガスを供給し、基板にクロロシラン系ガスによる反応物を形成する。（ｂ）の工程は、処理容器内に還元剤を供給して、反応物に含まれる塩素を除去し水素化する。（ｃ）の工程は、処理容器内に酸化剤を供給して反応物と反応させ、基板にシリコン酸化膜を形成する。
【発明の効果】
【０００６】
一つの例示的実施形態によれば、成膜処理において成膜レートを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一つの例示的実施形態に係る成膜方法を示す図である。
一つの例示的実施形態に係る成膜装置を示す図である。
一つの例示的実施形態に係る他の成膜装置を示す図である。
図１に例示する成膜方法の効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
【０００９】
一つの例示的実施形態において、シリコン酸化膜を形成する成膜方法が提供される。この成膜方法は、（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）の各工程を備え、（ａ）の工程、（ｂ）の工程、（ｃ）の工程を、この順に繰り返す。（ａ）の工程は、基板が収容された処理容器内にクロロシラン系ガスを供給し、基板にクロロシラン系ガスによる反応物を形成する。（ｂ）の工程は、処理容器内に還元剤を供給して、反応物に含まれる塩素を除去し水素化する。（ｃ）の工程は、処理容器内に酸化剤を供給して反応物と反応させ、基板にシリコン酸化膜を形成する。
【００１０】
一つの例示的実施形態において、成膜装置が提供される。この成膜装置は、処理容器と、ガス供給部と、高周波電源と、排気部と、制御部とを備える。ガス供給部は、処理容器内に供給するガスを供給するように構成されている。高周波電源は、処理容器内に供給されたガスをプラズマ化する高周波電力を供給するように構成されている。排気部は、処理容器内のガスを排気するように構成されている。制御部は、（ａ）の工程、（ｂ）の工程、及び（ｃ）の工程を備え、（ａ）の工程、（ｂ）の工程、（ｃ）の工程を、この順に処理容器内で連続して複数回繰り返す処理を実行するように構成されている。（ａ）の工程は、基板が収容された処理容器内にクロロシラン系ガスを供給し、基板にクロロシラン系ガスによる反応物を形成する。（ｂ）の工程は、処理容器内に還元剤を供給して、反応物に含まれる塩素を除去し水素化する。（ｃ）の工程は、処理容器内に酸化剤を供給して反応物と反応させ、基板にシリコン酸化膜を形成する。
（【００１１】以降は省略されています）

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