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公開番号2025158809
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2024061702
出願日2024-04-05
発明の名称成膜方法
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 21/205 20060101AFI20251009BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】シリコン膜中のニッケル濃度を制御できる技術を提供する。
【解決手段】本開示の一態様による成膜方法は、非晶質シリコン膜を表面に有する基板を準備する工程と、前記非晶質シリコン膜の表面状態を変更する工程と、前記変更する工程の後、前記非晶質シリコン膜にニッケル原料ガスを供給し、前記非晶質シリコン膜中にニッケルを拡散させる工程と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
非晶質シリコン膜を表面に有する基板を準備する工程と、
前記非晶質シリコン膜の表面状態を変更する工程と、
前記変更する工程の後、前記非晶質シリコン膜にニッケル原料ガスを供給し、前記非晶質シリコン膜中にニッケルを拡散させる工程と、
を有する、成膜方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記変更する工程は、前記非晶質シリコン膜の表面におけるＳｉ－ＯＨ基のＳｉ－Ｈ基に対する比率を調整することを含む、
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記変更する工程は、前記非晶質シリコン膜に処理液を供給することにより、前記比率を調整することを含む、
請求項２に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記処理液は、ＡＰＭを含み、
前記変更する工程は、前記比率を高くすることを含む、
請求項３に記載の成膜方法。
【請求項５】
前記処理液は、ＤＨＦを含み、
前記変更する工程は、前記比率を低くすることを含む、
請求項３に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記非晶質シリコン膜を加熱し、前記非晶質シリコン膜中に拡散した前記ニッケルを核とする金属誘起横方向結晶化により前記非晶質シリコン膜を結晶化させて多結晶シリコン膜を形成する工程を有する、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の成膜方法。
【請求項７】
前記拡散させる工程は、液体のニッケル原料を気化又は固体のニッケル原料を昇華させて前記ニッケル原料ガスを生成することを含む、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の成膜方法。
【請求項８】
前記ニッケル原料は、Ｎｉ（Ｃ
２
Ｈ
５
Ｃ
５
Ｈ
４
）
２
、Ｎｉ（ＰＦ
３
）
４
、（Ｃ
３
Ｈ
５
）（Ｃ
５
Ｈ
５
）Ｎｉ、Ｎｉ（ＣＯ）
４
、又はＮｉ（ＣＨ
３
Ｃ
５
Ｈ
４
）
２
である、
請求項７に記載の成膜方法。
【請求項９】
前記基板の前記表面には凹部が形成されており、
前記準備する工程は、前記凹部の内面に前記非晶質シリコン膜を形成することを含む、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の成膜方法。
【請求項１０】
前記準備する工程は、前記拡散させる工程と同じ処理容器内において前記基板の前記表面に前記非晶質シリコン膜を形成することを含む、
請求項１乃至５のいずれか一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、成膜方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
非晶質シリコン膜の表面にニッケル粒子を吸着させた後にアニールを行うことで非晶質シリコン膜を多結晶シリコン膜に改質する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－６０９０８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、シリコン膜中のニッケル濃度を制御できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様による成膜方法は、非晶質シリコン膜を表面に有する基板を準備する工程と、前記非晶質シリコン膜の表面状態を変更する工程と、前記変更する工程の後、前記非晶質シリコン膜にニッケル原料ガスを供給し、前記非晶質シリコン膜中にニッケルを拡散させる工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、シリコン膜中のニッケル濃度を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態に係る成膜方法を示すフローチャートである。
実施形態に係る成膜方法を示す断面図である。
拡散工程における表面反応を熱力学計算により解析した結果を示す図である。
拡散工程における表面反応の一例を示す模式図である。
拡散工程における表面反応の別の一例を示す模式図である。
実施形態に係る成膜装置を示す断面図である。
非晶質シリコン膜中のニッケル濃度の比較結果の一例を示す図である。
非晶質シリコン膜中のニッケル濃度の温度依存性の一例を示す図である。
非晶質シリコン膜中のニッケル濃度の温度依存性の別の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】
〔成膜方法〕
図１から図５を参照し、実施形態に係る成膜方法について説明する。以下では、基板の上に多結晶シリコン膜を形成する場合を例に挙げて説明する。多結晶シリコン膜は、例えば３次元ＮＡＮＤフラッシュメモリのチャネルシリコン膜として利用しうる。図１は、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、実施形態に係る成膜方法を示す断面図である。
【００１０】
図１に示されるように、実施形態に係る成膜方法は、準備工程Ｓ１と、表面状態変更工程Ｓ２と、拡散工程Ｓ３と、結晶化工程Ｓ４とを有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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