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公開番号2025019750
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123540
出願日2023-07-28
発明の名称基板処理方法
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H01L 21/314 20060101AFI20250131BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】熱処理による膜剥がれを抑制する炭素含有膜を形成する基板処理方法を提供する。
【解決手段】下地膜を有する基板を準備する工程と、炭素含有ガスを含む処理ガスのプラズマを生成し、前記下地膜の上に2g/cm³以上の膜密度を有する炭素含有膜を形成する工程と、前記炭素含有膜が形成された前記基板を熱処理する工程と、を備え、前記炭素含有膜を形成する工程は、前記炭素含有膜の形成開始から第1の時間までの間は、前記第1の時間から第2の時間までの間より高いイオンエネルギーを前記基板に供給する、基板処理方法。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
下地膜を有する基板を準備する工程と、
炭素含有ガスを含む処理ガスのプラズマを生成し、前記下地膜の上に２ｇ／ｃｍ
３
以上の膜密度を有する炭素含有膜を形成する工程と、
前記炭素含有膜が形成された前記基板を熱処理する工程と、を備え、
前記炭素含有膜を形成する工程は、
前記炭素含有膜の形成開始から第１の時間までの間は、前記第１の時間から第２の時間までの間より高いイオンエネルギーを前記基板に供給する、
基板処理方法。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記炭素含有膜の前記形成開始から前記第１の時間までの間は、前記基板を支持する載置台に設けられた下部電極にバイアス電圧を印加する、
請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記バイアス電圧は、
ＤＣパルスバイアス電圧、ＤＣバイアス電圧、低周波バイアス電力のいずれかである、
請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記バイアス電圧は、
ＤＣパルスバイアス電圧であって、
０．１ｋＶ～２．０ｋＶ、１００ｋＨｚ～２５０ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比１０％～３０％の範囲内である、
請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記バイアス電圧は、
ＤＣバイアス電圧であって、
０．１ｋＶ～２．０ｋＶの範囲内である、
請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記バイアス電圧は、
低周波バイアス電力であって、
４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚ、１００Ｗ～４０００Ｗの範囲内である、
請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記イオンエネルギーは、
１００ｅＶ～２０００ｅＶの範囲内である、
請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記炭素含有膜の前記形成開始から前記第１の時間までの期間は、前記第１の時間から前記第２の時間までの期間よりも短い、
請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記炭素含有膜の前記形成開始から前記第１の時間までの期間は、１秒～１０秒の範囲内である、
請求項８に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記形成開始から前記第１の時間までの期間に形成される前記炭素含有膜の膜厚は、前記第１の時間から前記第２の時間までの期間に形成される前記炭素含有膜の膜厚より薄い、
請求項１に記載の基板処理方法。
（【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、基板処理方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板にカーボン系膜を形成する基板処理方法であって、前記基板を載置台に載置する工程と、第１の応力を有する第１のカーボン系膜を形成する第１成膜工程と、第２の応力を有する第２のカーボン系膜を形成する第２成膜工程と、前記第１成膜工程と前記第２成膜工程とを繰り返して、前記第１のカーボン系膜及び前記第２のカーボン系膜の積層体を形成する第３成膜工程と、を有し、前記第１の応力と前記第２の応力とは同じ向きであり、かつ、前記第１の応力と前記第２の応力とは強さが異なる、基板処理方法が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、方法であって、チャンバ内の半導体基板を、炭化水素前駆体ガスおよびヘリウムガスを含むプロセスガスに、実質的に他の不活性ガスなしで曝露し、プラズマ強化化学気相堆積プロセスによって前記基板上にアッシング可能ハードマスク膜を堆積することを備え、前記プラズマ強化化学気相堆積プロセスは、５００ｍＴｏｒｒ未満にチャンバ圧力を維持し、高周波成分および低周波成分を含むデュアル無線周波数プラズマ源によって生成されたプラズマに点火することを含む、方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１２８２７０号公報
特表２０２２－５４５７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一の側面では、本開示は、熱処理による膜剥がれを抑制する炭素含有膜を形成する基板処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、一の態様によれば、下地膜を有する基板を準備する工程と、炭素含有ガスを含む処理ガスのプラズマを生成し、前記下地膜の上に２ｇ／ｃｍ
３
以上の膜密度を有する炭素含有膜を形成する工程と、前記炭素含有膜が形成された前記基板を熱処理する工程と、を備え、前記炭素含有膜を形成する工程は、前記炭素含有膜の形成開始から第１の時間までの間は、前記第１の時間から第２の時間までの間より高いイオンエネルギーを前記基板に供給する、基板処理方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一の側面によれば、熱処理による膜剥がれを抑制する炭素含有膜を形成する基板処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実機形態に係る処理装置の一例を示す概略断面図。
本実施形態に係る基板処理の一例を示すフローチャート。
本実施形態に係る基板処理装置によって行われる炭素含有膜の形成処理におけるタイムチャートの一例。
本実施形態に係る基板処理装置によって形成される炭素含有膜の構造の一例を示す基板の断面模式図の一例。
アニール処理を施した場合における膜剥がれの結果。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
［基板処理装置１］
本実機形態に係る基板処理装置１について、図１を用いて説明する。図１は、本実機形態に係る基板処理装置１の一例を示す概略断面図である。基板処理装置１は、減圧状態の処理容器２内でＰＥＣＶＤ（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition）法によりウエハ等の基板Ｗに炭素含有膜３１０（後述する図４参照）を成膜する装置である。
（【００１１】以降は省略されています）

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