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公開番号2025031690
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2024142006
出願日2024-08-23
発明の名称薄膜の製造方法
出願人ダイキン工業株式会社,国立大学法人東京大学
代理人個人,個人,個人
主分類C23C 16/14 20060101AFI20250228BHJP(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】基板における原子層堆積法の選択性を向上することにより、特定の領域に原子層堆積法を行うことができ、その結果、低い配線間リーク電流値を有する薄膜を製造できる。
【解決手段】基板の第1主面の一部を不活性化して、不活性化領域を形成する不活性化処理と、
前記不活性化処理後、前記第1主面に対し、原子層堆積法を用いて薄膜を形成する形成処理と、
を含む、薄膜の製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板の第１主面の一部を不活性化して、不活性化領域を形成する不活性化処理と、
前記不活性化処理後、前記第１主面に対し、原子層堆積法を用いて薄膜を形成する形成処理と、
を含む、薄膜の製造方法。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記不活性化領域以外の領域は、金属含有部分であり、
前記不活性化領域は、基材である、
請求項１に記載の薄膜の製造方法。
【請求項３】
前記金属含有部分は、配線である、請求項２に記載の薄膜の製造方法。
【請求項４】
前記金属含有部分は、Ｃｕ及びＰｄからなる群より選ばれる少なくとも１つを含む、請求項２に記載の薄膜の製造方法。
【請求項５】
シリコンを含有する基材と前記基材上に位置するＣｕ及びＰｄからなる群より選ばれる少なくとも１つを含む金属含有部分とを有する基板において、前記基材を不活性化して、不活性化領域を形成する不活性化処理と、
前記不活性化処理後、前記第１主面に対し、原子層堆積法を用いて薄膜を形成する形成処理と、
を含む、薄膜の製造方法。
【請求項６】
前記不活性化処理において、不活性化処理剤としてシラン化合物を用いる、請求項１又は５に記載の薄膜の製造方法。
【請求項７】
前記シラン化合物は、１，１，１，３，３，３－ヘキサメチルジシラザン、１，１，３，３－テトラメチルジシラザン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノトリメチルシラン、ビス（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）ジメチルシラン及びメトキシトリメチルシランからなる群より選ばれる少なくとも１つである、請求項６に記載の薄膜の製造方法。
【請求項８】
前記形成処理は、
原料化合物を含む原料液体を気化させる気化処理、
前記気化された原料化合物を、前記第１主面に堆積する堆積処理、及び
前記堆積処理後、還元ガスで還元することにより前記不活性化領域以外の領域に前記薄膜を成膜する成膜処理、
を含む、
請求項１又は５に記載の薄膜の製造方法。
【請求項９】
前記原料化合物は、金属原子を含み、
前記金属原子は、コバルト、又は、パラジウムである、請求項８に記載の薄膜の製造方法。
【請求項１０】
前記原料化合物の１００℃における蒸気圧は、０．４Ｔｏｒｒ以上である、請求項８に記載の薄膜の製造方法。
（【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、薄膜の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
種々の基板への成膜方法として、原子層堆積法（以下、「ＡＬＤ」ともいう）を用いて薄膜を製造する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－１８４４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、基板にＡＬＤを行うと、ＡＬＤにより、処理対象領域以外の領域にも薄膜が形成されることがあった。例えば、基板の第１主面が、処理対象領域である金属領域と、非処理対象領域の絶縁領域とを有する場合、該第１主面にＡＬＤを行うと、金属領域のみならず、絶縁領域にも薄膜が形成されることがあった。薄膜の形成領域が増えると、薄膜の配線間リーク電流値が上昇した。
【０００５】
発明者等が鋭意検討した結果、ＡＬＤの選択性を向上することにより、低い抵抗値を有する薄膜が得られることを見出した。即ち、本開示の目的は、基板におけるＡＬＤの選択性を向上することにより、特定の領域にＡＬＤを行うことができ、その結果、低い配線間リーク電流値を有する薄膜を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、以下の態様を含む。
［１］
基板の第１主面の一部を不活性化して、不活性化領域を形成する不活性化処理と、
前記不活性化処理後、前記第１主面に対し、原子層堆積法を用いて薄膜を形成する形成処理と、
を含む、薄膜の製造方法。
［２］
前記不活性化領域以外の領域は、金属含有部分であり、
前記不活性化領域は、基材である、
［１］に記載の薄膜の製造方法。
［３］
前記金属含有部分は、配線である、［２］に記載の薄膜の製造方法。
［４］
前記金属含有部分は、Ｃｕ及びＰｄからなる群より選ばれる少なくとも１つを含む、［２］又は［３］に記載の薄膜の製造方法。
［５］
シリコンを含有する基材と前記基材上に位置するＣｕ及びＰｄからなる群より選ばれる少なくとも１つを含む金属含有部分とを有する基板において、前記基材を不活性化して、不活性化領域を形成する不活性化処理と、
前記不活性化処理後、前記第１主面に対し、原子層堆積法を用いて薄膜を形成する形成処理と、
を含む、薄膜の製造方法。
［６］
前記不活性化処理において、不活性化処理剤としてシラン化合物を用いる、［１］から［５］のいずれか１つに記載の薄膜の製造方法。
［７］
前記シラン化合物は、１，１，１，３，３，３－ヘキサメチルジシラザン、１，１，３，３－テトラメチルジシラザン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノトリメチルシラン、ビス（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）ジメチルシラン及びメトキシトリメチルシランからなる群より選ばれる少なくとも１つである、［６］に記載の薄膜の製造方法。
［８］
前記形成処理は、
原料化合物を含む原料液体を気化させる気化処理、
前記気化された原料化合物を、前記第１主面に堆積する堆積処理、及び
前記堆積処理後、還元ガスで還元することにより前記不活性化領域以外の領域に前記薄膜を成膜する成膜処理、
を含む、
［１］から［７］のいずれか１つに記載の薄膜の製造方法。
［９］
前記原料化合物は、金属原子を含み、
前記金属原子は、コバルト、又は、パラジウムである、［８］に記載の薄膜の製造方法。
［１０］
前記原料化合物の１００℃における蒸気圧は、０．４Ｔｏｒｒ以上である、［８］又は［９］に記載の薄膜の製造方法。
［１１］
前記原料化合物は、金属原子と、該金属原子に配位する配位元素を含む配位子と、を含み、
前記配位元素は、Ｃ、Ｎ、Ｏ及びＳｉから選ばれる少なくとも１つである、
［８]から［１０］のいずれか１つに記載の薄膜の製造方法。
［１２］
前記配位元素は、Ｃ及びＯから選ばれる少なくとも１つである、［１１］に記載の薄膜の製造方法。
［１３］
前記原料化合物は、配位子を含み、
前記配位子は、単座配位子及び多座配位子の少なくとも１つを含む、
［８］から［１２］のいずれか１つに記載の薄膜の製造方法。
［１４］
前記多座配位子は、２座配位子及び３座配位子の少なくとも１つを含む、
［１３］に記載の薄膜の製造方法。
［１５］
前記単座配位子は、カルボニル、アルキン、アルキル、アミン、アミノアルキル及びヒドリドから選ばれる少なくとも１つである、［１３］に記載の薄膜の製造方法。
［１６］
前記多座配位子は、２座配位子であり、
【発明の効果】
【０００７】
本開示の製造方法によれば、基板におけるＡＬＤの選択性を向上することにより、特定の領域にＡＬＤを行うことができ、その結果、低い配線間リーク電流値を有する薄膜を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本開示の成膜装置の一例を示す概略図である。
図２は、実施例で形成した櫛歯型構造を示す概略図である。
図３は、実施例１、２及び比較例１で得られたＬ／Ｓ値とリーク電流値の比率の関係を示す図面である。
図４は、実施例３及び比較例２で得られたＬ／Ｓ値とリーク電流値の比率の関係を示す図面である。
図５は、実施例４及び比較例３で得られたＬ／Ｓ値とリーク電流値の比率の関係を示す図面である。
図６は、実施例５及び比較例４で得られたＬ／Ｓ値とリーク電流値の比率の関係を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示を説明する。なお、以下の説明は、特定的な記載がない限り、本開示に係る発明を以下のものに限定しない。
【００１０】
本開示の薄膜の製造方法は、
基板の第１主面の一部を不活性化して、不活性化領域を形成する不活性化処理と、
前記不活性化処理後、前記第１主面に対し、原子層堆積法を用いて薄膜を形成する形成処理と、
を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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