JP2021040159A - 選択成長方法 - Google Patents
選択成長方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021040159A JP2021040159A JP2020197850A JP2020197850A JP2021040159A JP 2021040159 A JP2021040159 A JP 2021040159A JP 2020197850 A JP2020197850 A JP 2020197850A JP 2020197850 A JP2020197850 A JP 2020197850A JP 2021040159 A JP2021040159 A JP 2021040159A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- insulating film
- conductive film
- selective growth
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
まず、第1の実施形態について説明する。図1は第1の実施形態に係る選択成長方法の一例を示すフローチャート、図2A〜図2Fは図1に示す選択成長方法の各工程を行っている際の状態を概略的に示す断面図である。
上記ステップ2のサブステップ2aに用いられるSiプリカーサとしては、アミノシラン系ガスを用いる。アミノシラン系ガスとしては、リガンドの分子量が比較的大きいものが好ましく、1分子内に存在する炭化水素基が2個以上のものが好ましい。また、炭化水素基が分子量の小さいメチル基である場合は、1分子内に存在するメチル基が4個以上であることが好ましい。このようなリガンドの分子量が比較的大きいアミノシランは、導電膜3上に付着した後、酸化剤を供給した際に、酸化剤が導電膜3に達しやすく、酸化剤によるSiO2の生成をほとんど生じさせずに導電膜3を酸化させることが可能となる。
処理温度:200℃
Siプリカーサ:3DMAS
酸化剤:O3ガス
Siプリカーサ供給条件
3DMASガス流量:50〜300sccm
供給時間:5〜30sec
処理圧力:0.1〜4Torr(13.3〜533Pa)
酸化条件
O3ガス流量:6.5sLm
供給時間:60〜600sec
処理圧力:0.5Torr(66.7Pa)
上記ステップ3に用いられるプリカーサとしては、導電膜3の少なくとも表面を構成する物質を含むものが用いられ、導電膜3の表面上に導電膜3の少なくとも表面と同じ材料からなる導電膜6を成膜する。例えば、導電膜3の少なくとも表面がRu膜である場合には、導電膜6を成膜する際のルテニウムプリカーサとして、例えば、ルテニウムカルボニル(Ru3(CO)12)を用いて、化学蒸着法(CVD)、好適には熱CVD法により導電膜6を成膜することができる。ルテニウムプリカーサとしては、シクロペンタジエニル系等の他の有機ルテニウム化合物を用いることもできる。
処理温度:200℃
ルテニウムプリカーサ:Ru3(CO)12
Ru3(CO)12ガス流量:10sccm
処理時間:900sec
処理圧力:0.1Torr(13.3Pa)
処理温度:350℃
カーボンプリカーサ:C4H6
反応ガス:Cl2ガス
C4H6ガス流量:200sccm
Cl2ガス流量50sccm
処理時間:180min
処理圧力:6Torr(798Pa)
次に、第2の実施形態について説明する。図6は第2の実施形態に係る選択成長方法の一例を示すフローチャート、図7A〜図7Gは図6に示す選択成長方法の各工程を行っている際の状態を概略的に示す断面図である。
次に、第3の実施形態について説明する。本実施形態では、絶縁膜としてシリコン窒化膜(SiN膜)を適用した場合について説明する。図10は第3の実施形態に係る選択成長方法の一例を示すフローチャート、図11A〜図11Fは図10に示す選択成長方法の各工程を行っている際の状態を概略的に示す断面図である。
上記ステップ22のサブステップ22aに用いられるSiプリカーサとしては、第1の実施形態と同様、アミノシラン系ガスを用いる。アミノシラン系ガスとしては、リガンドの分子量が比較的大きいものが好ましく、1分子内に存在する炭化水素基が2個以上のものが好ましい。また、炭化水素基が分子量の小さいメチル基の場合は、1分子内に存在するメチル基が4個以上であることが好ましい。このようなリガンドの分子量が比較的大きいアミノシランは、導電膜13上に付着した後、窒化剤を供給した際に、窒化剤が導電膜13に達しやすく、窒化剤によるSiNの生成をほとんど生じさせずに導電膜3を酸化させることが可能となる。
処理温度:300℃
Siプリカーサ:3DMAS
窒化剤:NH3ガス
Siプリカーサ供給条件
3DMASガス流量:50〜300sccm
供給時間:1〜60sec
処理圧力:0.1〜5Torr(13.3〜667Pa)
窒化条件
NH3ガス流量:5sLm
供給時間:5〜60sec
処理圧力:0.3Torr(39.9Pa)
上記ステップ23に用いられるプリカーサとしては、導電膜13の少なくとも表面を構成する物質を含むものが用いられ、導電膜13の表面上に導電膜13の少なくとも表面と同じ材料からなる導電膜16を成膜する。例えば、導電膜13の少なくとも表面がGe膜である場合には、導電膜16を成膜する際のゲルマニウムプリカーサとして、例えば、モノゲルマン(GeH4)等のゲルマン系化合物を用いて、化学蒸着法(CVD)、好適には熱CVD法により導電膜16を成膜することができる。
処理温度:300℃
ゲルマニウムプリカーサ:GeH4
GeH4ガス流量:100sccm
処理時間:900sec
処理圧力:1Torr(133Pa)
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記の実施の形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
2;絶縁膜(SiO2膜)
3;導電膜(Ru膜またはC膜)
4;SiO2単分子膜
5;絶縁膜(SiO2膜)
6,8,9;導電膜(Ru膜またはC膜)
7;金属膜
12;絶縁膜(SiN膜)
13;導電膜(Ge膜)
14;SiN単分子膜
15;絶縁膜(SiN膜)
16;導電膜(Ge膜)
Claims (15)
- 絶縁膜と導電膜とが露出している下地上に、薄膜を選択的に成長させる選択成長方法であって、
絶縁膜と導電膜とが露出している下地を有する被処理体を準備する工程と、
前記絶縁膜および前記導電膜上にアミノシラン系ガスを吸着させる第1段階、および吸着された前記アミノシラン系ガスと反応してSi系絶縁膜を形成する反応ガスを供給する第2段階を複数回繰り返して前記絶縁膜上にシリコン系絶縁膜を選択的に成長させ、その際に前記反応ガスとの反応により前記導電膜を気化させ、減膜させる工程と
を有することを特徴とする選択成長方法。 - 絶縁膜と導電膜とが露出している下地上に、薄膜を選択的に成長させる選択成長方法であって、
絶縁膜と導電膜とが露出している下地を有する被処理体を準備する工程と、
前記絶縁膜および前記導電膜上にアミノシラン系ガスを吸着させる第1段階、および吸着された前記アミノシラン系ガスと反応してSi系絶縁膜を形成する反応ガスを供給する第2段階を複数回繰り返して前記絶縁膜上にシリコン系絶縁膜を選択的に成長させ、その際に前記反応ガスとの反応により前記導電膜を気化させ、減膜させる工程と、
次いで、前記導電膜を選択的に成長させる工程と
を有し、前記シリコン系絶縁膜の選択成長工程および前記導電膜の選択成長工程を所定回行うことを特徴とする選択成長方法。 - 絶縁膜と導電膜とが露出している下地上に、薄膜を選択的に成長させる選択成長方法であって、
絶縁膜と導電膜として金属膜とが露出している下地を有する被処理体を準備する工程と、
前記金属膜の上に、所定の導電膜を選択的に成長させる工程と、
前記絶縁膜および前記導電膜上にアミノシラン系ガスを吸着させる第1段階、および吸着された前記アミノシラン系ガスと反応してSi系絶縁膜を形成する反応ガスを供給する第2段階を複数回繰り返して前記絶縁膜上にシリコン系絶縁膜を選択的に成長させ、その際に前記反応ガスとの反応により前記導電膜を気化させ、減膜させる工程と
を有することを特徴とする選択成長方法。 - 絶縁膜と導電膜とが露出している下地上に、薄膜を選択的に成長させる選択成長方法であって、
絶縁膜と導電膜として金属膜とが露出している下地を有する被処理体を準備する工程と、
前記金属膜の上に、所定の導電膜を選択的に成長させる工程と、
前記絶縁膜および前記導電膜上にアミノシラン系ガスを吸着させる第1段階、および吸着された前記アミノシラン系ガスと反応してSi系絶縁膜を形成する反応ガスを供給する第2段階を複数回繰り返して前記絶縁膜上にシリコン系絶縁膜を選択的に成長させ、その際に前記反応ガスとの反応により前記導電膜を気化させ、減膜させる工程と、
前記導電膜を選択的に成長させる工程と
を有し、前記シリコン系絶縁膜の選択成長工程および前記導電膜の選択成長工程を所定回行うことを特徴とする選択成長方法。 - 前記シリコン系絶縁膜の選択成長工程および前記導電膜の選択成長工程のいずれかで終了することを特徴とする請求項2または請求項4に記載の選択成長方法。
- 前記金属膜は、タングステン(W)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、ゲルマニウム(Ge)、シリコン(Si)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、テクネチウム(Tc)、ハフニウム(Hf)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、インジウム(In)、スズ(Sn)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、金(Au)からなる群から選択されたものであることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の選択成長方法。
- 成長させた前記シリコン系絶縁膜または成長させた導電膜を除去する工程をさらに有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の選択成長方法。
- 前記アミノシラン系ガスは、1分子中に2個以上の炭化水素基を含むものであることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の選択成長方法。
- 前記アミノシラン系ガスは、前記炭化水素基がメチル基の場合に、1分子中に4個以上のメチル基を含むものであることを特徴とする請求項8に記載の選択成長方法。
- 前記シリコン系絶縁膜はシリコン酸化膜であり、前記反応ガスは酸化剤であり、前記導電膜は酸化剤により酸化して気化する物質であることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の選択成長方法。
- 前記導電膜は、ルテニウム膜またはカーボン膜であることを特徴とする請求項10に記載の選択成長方法。
- 前記酸化剤は、オゾンガス、O2ガス、O2/H2混合ガス、H2Oガスから選択されたものであることを特徴とする請求項10または請求項11に記載の選択成長方法。
- 前記シリコン系絶縁膜はシリコン窒化膜であり、前記反応ガスは窒化剤であり、前記導電膜は窒化剤により窒化して気化する物質であることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の選択成長方法。
- 前記導電膜は、ゲルマニウム膜であることを特徴とする請求項13に記載の選択成長方法。
- 前記窒化剤は、アンモニアガス、ヒドラジン系ガス、水素ガスから選択されたものであることを特徴とする請求項13または請求項14に記載の選択成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020197850A JP2021040159A (ja) | 2020-11-30 | 2020-11-30 | 選択成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020197850A JP2021040159A (ja) | 2020-11-30 | 2020-11-30 | 選択成長方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017066859A Division JP6832776B2 (ja) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 選択成長方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021040159A true JP2021040159A (ja) | 2021-03-11 |
Family
ID=74847491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020197850A Pending JP2021040159A (ja) | 2020-11-30 | 2020-11-30 | 選択成長方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021040159A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013187324A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法、基板処理方法および基板処理装置 |
US20150217330A1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-08-06 | Asm Ip Holding B.V. | Selective deposition of metals, metal oxides, and dielectrics |
JP2016086145A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 選択成長方法および基板処理装置 |
-
2020
- 2020-11-30 JP JP2020197850A patent/JP2021040159A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013187324A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法、基板処理方法および基板処理装置 |
US20150217330A1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-08-06 | Asm Ip Holding B.V. | Selective deposition of metals, metal oxides, and dielectrics |
JP2016086145A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 選択成長方法および基板処理装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6832776B2 (ja) | 選択成長方法 | |
US20210351031A1 (en) | Selective deposition using hydrophobic precursors | |
TWI819806B (zh) | 基材上選擇性沉積金屬薄膜之方法 | |
US10049924B2 (en) | Selective formation of metallic films on metallic surfaces | |
US10157786B2 (en) | Selective formation of metallic films on metallic surfaces | |
CN110993482A (zh) | 选择性钝化和选择性沉积 | |
US8945305B2 (en) | Methods of selectively forming a material using parylene coating | |
US6835674B2 (en) | Methods for treating pluralities of discrete semiconductor substrates | |
CN112951729A (zh) | 用于在衬底上选择性地形成目标膜的方法 | |
TWI729285B (zh) | 金屬薄膜的選擇性沈積 | |
JP2010508661A (ja) | 金属炭化物膜の気相成長 | |
US7411254B2 (en) | Semiconductor substrate | |
KR20170104936A (ko) | 금속 규화물들의 선택적 형성 | |
JP2021040159A (ja) | 選択成長方法 | |
TW202403076A (zh) | 有機材料之選擇性沉積 | |
WO2018129295A1 (en) | Water assisted highly pure ruthenium thin film deposition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211102 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220419 |