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公開番号2025003383
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2024098822
出願日2024-06-19
発明の名称ALDによって層を形成する方法
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 16/455 20060101AFI20241226BHJP(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】ALDによって層を形成する方法を提供する。
【解決手段】ALDによって1つ以上の基材上に材料の層を形成する方法が開示される。ここに記述される方法の実施形態は、間に挟まれたパージパルスを有する少なくとも2回の前駆体パルスを含む複数の堆積サイクルを実施して、1つ以上の基材上に材料の層を形成することを含む。各堆積サイクルの間、少なくとも2回の前駆体パルスの各前駆体パルス中のプロセスチャンバ圧力と、間に挟まれたパージパルス中のプロセスチャンバ圧力との比は、互いに等しい、または異なる。
【選択図】図1a
特許請求の範囲【請求項１】
原子層堆積によって１つ以上の基材上に材料の層を形成する方法であって、
－プロセスチャンバ内に前記１つ以上の基材を提供することと、
－複数の堆積サイクルを実施し、それによって前記１つ以上の基材上に前記材料の前記層を形成することであって、各堆積サイクルが、間に挟まれたパージパルスを有する少なくとも２回の前駆体パルスを含む、ことと、を含み、
各堆積サイクル中のプロセスチャンバ圧力が、約０．１Ｔｏｒｒ～約１０Ｔｏｒｒの範囲内であり、各堆積サイクル中に、前記少なくとも２回の前駆体パルスの各前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力と、間に挟まれたパージパルス中の前記プロセスチャンバ圧力との比が、互いに等しい、または互いに異なる、方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記少なくとも２回の前駆体パルスの第１の前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力と前記間に挟まれたパージパルス中の前記プロセスチャンバ圧力との第１の比が、前記少なくとも２回の前駆体パルスの第２の前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力と前記間に挟まれたパージパルス中の前記プロセスチャンバ圧力との第２の比より低い、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記プロセスチャンバ圧力が、前記間に挟まれたパージパルス中は同じであり、かつ前記第１の前駆体パルス中および前記第２の前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力より低く、また前記第２の前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力が、前記第１の前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力より高い、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力が、前記第１の前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力より少なくとも２倍高い、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力が、前記第１の前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力より少なくとも５倍高い、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力が、前記第１の前駆体パルス中の前記プロセスチャンバ圧力より少なくとも１０倍高い、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の前駆体パルスが、前記材料の前駆体ガスを提供することを含み、かつ前記第２の前駆体パルスが、酸素含有前駆体ガスを提供すること、または窒素含有前駆体ガスを提供することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記材料の前記前駆体ガスの前記プロセスチャンバ圧力が、約０．１Ｔｏｒｒ～約５．０Ｔｏｒｒの範囲内である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記間に挟まれたパージパルスの各々の前記プロセスチャンバ圧力が、約０．１Ｔｏｒｒ～約１．０Ｔｏｒｒの範囲内である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の前駆体パルスおよび前記第２の前駆体パルスのうちの少なくとも１つが、１秒～５分持続する、請求項２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、半導体処理に関する。より具体的には、本開示は、原子層堆積（ＡＬＤ）によって基材上に層を形成する方法、および層を形成するためのＡＬＤ装置を備える基材処理システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
基材上に層を形成するための材料堆積は、半導体デバイスの製造における重要なプロセス工程の一つであり続けている。原子層堆積は、特に、層厚さの制御された調整も可能にする場合があるコンフォーマル層を形成する利点を提供する。
【０００３】
ＡＬＤに関連付けられた課題の１つは、サイクル当たりの成長に関連する場合があり、これは、堆積プロセスのスループットにも影響を与えるためである場合がある。これは、サイクル時間だけでなく、製造に対する操業コストにも悪影響を有する場合がある。
【０００４】
さらに、バッチ処理用に調整された装置の使用により、複数の基材を一度に処理することができ、ＡＬＤに関連付けられた今後の課題は、厚さの均一性に関連する場合がある。堆積プロセスにおける厚さの均一性の欠如は、半導体製造において行われる必要がある後続の処理と関連付けられる場合があるさらなる課題をもたらす場合がある。
【０００５】
したがって、ＡＬＤプロセスを改善する必要性がある場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この概要は、選択された概念を、簡略化した形態で紹介するために提供される。これらの概念は、下記の開示の例示の実施形態の「発明を実施するための形態」において、さらに詳細に記述される。この「発明の概要」は、特許請求される主題の主要な特徴または本質的な特徴を特定することを意図せず、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ない。
【０００７】
ＡＬＤプロセスを改善することが、本開示の目的であってもよい。より具体的には、ＡＬＤによって形成される層の最適化されたサイクル当たりの成長速度および最適化されたスループット、改善された厚さ均一性、および改善された電気的特性を提供することが目的であってもよい。汚染レベルが低減されたＡＬＤによって形成される層を提供することがさらに目的であってもよい。これらの目的を少なくとも部分的に達成するために、本開示は、独立請求項で定義される、ＡＬＤによって１つ以上の基材上に層を形成するための方法、および層を形成するためのＡＬＤ装置を備える基材処理システムを提供してもよい。さらなる実施形態は、従属請求項で提供される。
【０００８】
第一の態様では、本開示は、原子層堆積（ＡＬＤ）によって１つ以上の基材上に材料の層を形成する方法に関する。方法は、プロセスチャンバ内に１つ以上の基材を提供することを含んでもよい。方法は、複数の堆積サイクルを実施し、それによって、材料の層を１つ以上の基材上に形成することをさらに含んでもよい。各堆積サイクルは、間に挟まれたパージパルスを有する少なくとも２回の前駆体パルスを含んでもよい。各堆積サイクル中のプロセスチャンバ圧力は、約０．１Ｔｏｒｒ～約１０Ｔｏｒｒの範囲内であってもよい。各堆積サイクルの間、少なくとも２回の前駆体パルスの各前駆体パルス中のプロセスチャンバ圧力と、間に挟まれたパージパルス中のプロセスチャンバ圧力との比は、互いに等しくてもよく、または異なってもよい。
【０００９】
本開示の第１の態様の実施形態による方法は、ＡＬＤによって１つ以上の基材上に材料の層を形成することを可能にする場合がある。特に、本開示の第１の態様の実施形態による方法は、ＡＬＤによって複数の基材上に材料の層を形成することを可能にする場合がある。
【００１０】
層の成長速度の増加が得られる場合があることは、第１の態様の実施形態の利点である場合がある。成長速度の増加は、堆積プロセスのスループットを改善することをさらに可能する場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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