JP6347705B2 - 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム - Google Patents
半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6347705B2 JP6347705B2 JP2014188429A JP2014188429A JP6347705B2 JP 6347705 B2 JP6347705 B2 JP 6347705B2 JP 2014188429 A JP2014188429 A JP 2014188429A JP 2014188429 A JP2014188429 A JP 2014188429A JP 6347705 B2 JP6347705 B2 JP 6347705B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- borazine
- film
- substrate
- based 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.)
- Active
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 224
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 95
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 635
- BGECDVWSWDRFSP-UHFFFAOYSA-N borazine Chemical compound B1NBNBN1 BGECDVWSWDRFSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 176
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 102
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 74
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 38
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 26
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 claims description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 204
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 153
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 66
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 52
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 41
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 41
- -1 borazine compound Chemical class 0.000 description 36
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N borane Chemical compound B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 24
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 18
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 17
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 16
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 8
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 6
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 3
- MAAKAMQHYNNJEP-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trimethyl-1,3,5,2$l^{2},4$l^{2},6$l^{2}-triazatriborinane Chemical compound CN1[B]N(C)[B]N(C)[B]1 MAAKAMQHYNNJEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- UORVGPXVDQYIDP-BJUDXGSMSA-N borane Chemical class [10BH3] UORVGPXVDQYIDP-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- RAABOESOVLLHRU-UHFFFAOYSA-N diazene Chemical compound N=N RAABOESOVLLHRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000071 diazene Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVMSFJJDCMCZPK-UHFFFAOYSA-N BrN1B(N(BNB1)Br)Br Chemical compound BrN1B(N(BNB1)Br)Br QVMSFJJDCMCZPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010067482 No adverse event Diseases 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N boron tribromide Chemical compound BrB(Br)Br ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 description 1
- KNMKGOLZNOKQGK-UHFFFAOYSA-N bromoborane Chemical compound BrB KNMKGOLZNOKQGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- UOALEFQKAOQICC-UHFFFAOYSA-N chloroborane Chemical compound ClB UOALEFQKAOQICC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- ZOCHARZZJNPSEU-UHFFFAOYSA-N diboron Chemical compound B#B ZOCHARZZJNPSEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- BVBRZOLXXOIMQG-UHFFFAOYSA-N fluoroborane Chemical compound FB BVBRZOLXXOIMQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 125000002346 iodo group Chemical group I* 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000000101 transmission high energy electron diffraction Methods 0.000 description 1
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
- C23C16/342—Boron nitride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/36—Carbonitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
- C23C16/45531—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations specially adapted for making ternary or higher compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
- C23C16/45536—Use of plasma, radiation or electromagnetic fields
- C23C16/45542—Plasma being used non-continuously during the ALD reactions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
- H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
- H01J37/32752—Means for moving the material to be treated for moving the material across the discharge
- H01J37/32761—Continuous moving
- H01J37/32779—Continuous moving of batches of workpieces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02172—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
- H01L21/02175—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
基板に対してリガンドを含むボラジン系ガスを供給する工程と、
前記基板に対して前記リガンドを脱離させるリガンド脱離ガスを供給する工程と、
を同時に行う工程を、前記ボラジン系ガスにおけるボラジン環骨格が保持される条件下で、間欠的に行うことで、前記基板上に、ボラジン環骨格を有し、硼素および窒素を含む膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
以下、本発明の一実施形態について、図1〜図3を用いて説明する。
図1に示すように、処理炉202は加熱手段(加熱機構)としてのヒータ207を有する。ヒータ207は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース(図示せず)に支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータ207は、後述するようにガスを熱で活性化(励起)させる活性化機構(励起部)としても機能する。
上述の基板処理装置を用い、半導体装置(デバイス)の製造工程の一工程として、基板上に膜を形成するシーケンス例について、図4を用いて説明する。以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ121により制御される。
基板としてのウエハ200に対してリガンドを含むボラジン系ガスとしてTMBガスを供給するステップと、
ウエハ200に対してリガンドを脱離させるリガンド脱離ガスとしてNH3ガスを供給するステップと、
を同時に行うステップを、TMBガスにおけるボラジン環骨格が保持される条件下で、間欠的に行うことで、ウエハ200上に、ボラジン環骨格を有し、BおよびNを含む膜として、ボラジン環骨格を含む硼窒化膜(BN膜)、或いは、ボラジン環骨格を含む硼炭窒化膜(BCN膜)を形成する。なお、以下の説明において、ボラジン環骨格を含むBN膜、ボラジン環骨格を含むBCN膜を、それぞれ、BN膜、BCN膜と称することもある。
複数枚のウエハ200がボート217に装填(ウエハチャージ)される。その後、図1に示すように、複数枚のウエハ200を支持したボート217は、ボートエレベータ115によって持ち上げられて処理室201内へ搬入(ボートロード)される。この状態で、シールキャップ219は、Oリング220を介して反応管203の下端をシールした状態となる。
処理室201内、すなわち、ウエハ200が存在する空間が所望の圧力(真空度)となるように、真空ポンプ246によって真空排気(減圧排気)される。この際、処理室201内の圧力は圧力センサ245で測定され、この測定された圧力情報に基づきAPCバルブ244がフィードバック制御される。真空ポンプ246は、少なくともウエハ200に対する処理が終了するまでの間は常時作動させた状態を維持する。また、処理室201内のウエハ200が所望の温度となるようにヒータ207によって加熱される。この際、処理室201内が所望の温度分布となるように、温度センサ263が検出した温度情報に基づきヒータ207への通電具合がフィードバック制御される。ヒータ207による処理室201内の加熱は、少なくともウエハ200に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。また、回転機構267によるボート217およびウエハ200の回転を開始する。回転機構267によるボート217およびウエハ200の回転は、少なくとも、ウエハ200に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。
その後、次の2つのステップ、すなわち、ステップ1,2を順次実行する。
このステップでは、処理室201内のウエハ200に対し、TMBガスと、プラズマ励起させたNH3ガスと、を同時に供給する。
上述のステップ1を行うと、処理室201内において反応副生成物(by−products)が発生する。反応副生成物は、最終的に形成されるBN膜(或いはBCN膜)中に取り込まれることでこの膜の膜質を低下させたり、この膜の成膜レートを低減させたりする要因となる。そこで、ステップ1を行った後、反応副生成物を処理室201内から排除する。
上述したステップ1,2を交互に行うサイクルを所定回数(1回以上)行うことで、すなわち、ステップ1を、ステップ2を挟んで間欠的に所定回数行うことで、ウエハ200上に、所定組成および所定膜厚のボラジン環骨格を含むBN膜(或いはBCN膜)を形成することができる。上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。すなわち、1サイクルあたりに形成されるBN層(或いはBCN層)の厚さを所望の膜厚よりも小さくし、上述のサイクルを所望の膜厚になるまで複数回繰り返すのが好ましい。
バルブ243d,243eを開き、ガス供給管232d,232eのそれぞれからN2ガスを処理室201内へ供給し、排気管231から排気する。N2ガスはパージガスとして作用する。これにより、処理室201内がパージされ、処理室201内に残留するガスや反応副生成物が処理室201内から除去される(パージ)。その後、処理室201内の雰囲気が不活性ガスに置換され(不活性ガス置換)、処理室201内の圧力が常圧に復帰される(大気圧復帰)。
ボートエレベータ115によりシールキャップ219が下降され、反応管203の下端が開口される。そして、処理済のウエハ200が、ボート217に支持された状態で、反応管203の下端から反応管203の外部に搬出される(ボートアンロード)。処理済のウエハ200は、ボート217より取出される(ウエハディスチャージ)。
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果が得られる。
本実施形態における成膜シーケンスは、図4に示す態様に限定されず、以下に示す変形例のように変更することができる。
図5に示すように、TMBガスを連続的に供給した状態で、プラズマ励起させたNH3ガスを間欠的に供給するようにしてもよい。この場合、ステップ2において、処理室201内へのNH3ガスの供給および棒状電極269,270間へのRF電力の印加を停止し、処理室201内へのTMBガスの供給を継続する。また、この場合、ステップ2において、N2ガスを、ノズル249a(第1のノズル)ではなくノズル249b(第2のノズル)から供給する。N2ガスはプラズマ励起されることなくバッファ室237から処理室201内へ供給されることとなる。本明細書では、変形例1の成膜シーケンスを、以下のように示すこともある。
図6に示すように、TMBガスおよびプラズマ励起させたNH3ガスの両方を間欠的に供給するようにしてもよい。すなわち、ステップ2では、TMBガスおよびプラズマ励起させたNH3ガスの供給を停止して、処理室201内をN2ガスでパージするようにしてもよい。この場合、ステップ2において、棒状電極269,270間へのRF電力の印加を停止する。また、この場合、ステップ2において、N2ガスを、ノズル249a,249bの両方からそれぞれ供給する。本明細書では、変形例2の成膜シーケンスを、以下のように示すこともある。
図7に示すように、プラズマ励起させたNH3ガスを連続的に供給した状態でTMBガスを間欠的に供給するステップ1aと、TMBガスおよびプラズマ励起させたNH3ガスの両方を非供給として処理室201内をN2ガスでパージするステップ2aと、を交互に所定回数(n回)行うようにしてもよい。図7は、ステップ1aにおいて、TMBガスの供給を間欠的に4回ずつ行う例を示している。この変形例は、図4に示す成膜シーケンス(ステップ1a)を、処理室201内をN2ガスでパージするステップ(ステップ2a)を挟んで間欠的に行うものと捉えることもできる。本明細書では、変形例3の成膜シーケンスを、以下のように示すこともある。
以下に示す成膜シーケンス(順に変形例4,5)により、ウエハ200上に、ボラジン環骨格を含むBN膜(或いはBCN膜)を形成するようにしてもよい。これらの変形例によっても、図4に示す成膜シーケンスや上述の変形例と同様の効果が得られる。
図8、図9に示すように、非ボラジン系のB含有ガスであるBCl3ガスを供給するステップを、成膜シーケンスに含ませてもよい。すなわち、TMBガスの供給とプラズマ励起させたNH3ガスの供給とを同時に行うステップを間欠的に行うステップ2bだけでなく、BCl3ガスの供給とプラズマ励起させたNH3ガスの供給とを同時に行うステップを間欠的に行うステップ1bを行うようにしてもよい。すなわち、NH3ガスを連続的に供給した状態で、TMBガスとBCl3ガスとを間欠的に供給するようにしてもよい。図8は、ステップ1b,2bにおいてBCl3ガス、TMBガスの供給をそれぞれ間欠的に1回ずつ行う例を、図9は、ステップ1b,2bにおいてBCl3ガス、TMBガスの供給をそれぞれ間欠的に4回ずつ行う例を、示している。本明細書では、変形例7,8の成膜シーケンスを、順に、以下のように示すこともある。
図4に示す成膜シーケンスや上述の各変形例では、BCl3ガス等のボラン系ガス、すなわち、ボラジン環骨格非含有のB含有ガスを、TMBガス等のボラジン系ガスと同時に供給するようにしてもよい。すなわち、BCl3ガスを供給するステップを、TMBガスを供給するステップと同時に行うようにしてもよい。本変形例によっても、図4に示す成膜シーケンスや上述の各変形例と同様の効果を得ることができる。また、本変形例によれば、最終的に形成される膜中に、BCl3ガスに含まれていたB成分を添加することが可能となり、最終的に形成される膜中のB濃度をさらに高めることが可能となる。
図4に示す成膜シーケンスや上述の変形例では、NH3ガスをノンプラズマで熱的に活性化させて供給するようにしてもよい。この場合、NH3ガスのエネルギーが適正に抑制され、TMBに含まれるN−C結合の少なくとも一部は切断されることなく保持されることとなる。結果として、ウエハ200上には、ボラジン環骨格を含むBCN膜が形成されることとなる。本変形例によっても図4に示す成膜シーケンスや上述の変形例と同様の効果を得ることができる。
図4に示す成膜シーケンスや上述の変形例では、ステップ1でウエハ200に対してTMBガスと活性化させたNH3ガスとを供給する際に、APCバルブ244を閉じるか、その開度を小さく設定し、これらのガスを処理室201内へ実質的に封じ込めるようにしてもよい。これらのガスを処理室201内へ封じ込めることで、処理室201内におけるTMBガスおよびNH3ガスの滞在時間を充分に確保することが可能となる。すなわち、ウエハ200上にTMBが吸着する(接触する)確率を充分に高め、また、ウエハ200上に吸着したTMB、および、気相中のTMBから、メチルリガンドやHをそれぞれ脱離させるのに必要な反応時間を充分に確保することが可能となる。結果として、ウエハ200上へのボラジン骨格を含むBN膜(或いはBCN膜)の形成を、さらに効率的に行うことが可能となる。また、成膜に寄与しないTMBガス、NH3ガスの使用量を減らすことができ、成膜コストを低減することも可能となる。なお、プラズマ励起させたNH3ガスは、処理室201内の圧力が上昇するにつれて失活しやすくなる傾向がある。そのため、処理室201内への上述のガスの封じ込めは、変形例10のように、NH3ガスをノンプラズマで熱的に活性化させて供給する場合に、特に有効である。
図4に示す成膜シーケンスや上述の各変形例では、ウエハ200に対してC3H6ガス等のC含有ガスを供給するステップをさらに行うようにしてもよい。C3H6ガスを供給するステップは、TMBガスを供給するステップやBCl3ガスを供給するステップと非同時に行うこともできるし、これらのステップのうち少なくともいずれかのステップと同時に行うこともできる。本変形例によっても、図4に示す成膜シーケンスや上述の各変形例と同様の効果を得ることができる。また、本変形例によれば、最終的に形成される膜中に、C3H6ガスに含まれていたC成分を添加することが可能となり、最終的に形成される膜中のC濃度をさらに高めることが可能となる。
上述の変形例において、ウエハ200に対してBCl3ガスを供給するステップでは、MFC241aで制御するBCl3ガスの供給流量を、例えば100〜10000sccmの範囲内の流量とする。処理室201内の圧力を、例えば1〜2666Pa、好ましくは67〜1333Paの範囲内の圧力とする。BCl3ガスをウエハ200に対して供給する時間、すなわち、ガス供給時間(照射時間)は、例えば1〜180秒、好ましくは1〜120秒、より好ましくは1〜60秒の範囲内の時間とする。その他の処理条件は、例えば、図4に示す成膜シーケンスのステップ1と同様の処理条件とする。B含有ガスとしては、BCl3ガスの他、例えば、BCl3ガス以外のクロロボラン系ガスや、トリフルオロボラン(BF3)ガス等のフルオロボラン系ガスや、トリブロモボラン(BBr3)ガス等のブロモボラン系ガスを用いることができる。また、B2H6ガス等のCl非含有のボラン系ガスを用いることもできる。また、これらの無機ボラン系ガスの他、有機ボラン系ガスを用いることもできる。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。しかしながら、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の一態様によれば、
基板に対してリガンドを含むボラジン系ガスを供給する工程と、
前記基板に対して前記リガンドを脱離させるリガンド脱離ガスを供給する工程と、
を同時に行う工程を、前記ボラジン系ガスにおけるボラジン環骨格が保持される条件下で、間欠的に行うことで、前記基板上に、ボラジン環骨格を有し、硼素および窒素を含む膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法、または、基板処理方法が提供される。
付記1に記載の方法であって、好ましくは、
前記膜を形成する工程は、前記ボラジン系ガスおよび前記リガンド脱離ガスのうち少なくともいずれかのガスの供給を停止する工程(期間)を含む。すなわち、前記膜を形成する工程は、前記ボラジン系ガスおよび前記リガンド脱離ガスのうち少なくともいずれかのガスを非供給とする工程(期間)を含む。
付記1または2に記載の方法であって、好ましくは、
前記膜を形成する工程は、前記ボラジン系ガスおよび前記リガンド脱離ガスのうち一方のガスを連続的に供給した状態で、前記ボラジン系ガスおよび前記リガンド脱離ガスのうち前記一方のガスとは異なる他方のガスを間欠的に供給する工程を含む。
付記1乃至3のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記膜を形成する工程は、前記リガンド脱離ガスを連続的に供給した状態で、前記ボラジン系ガスを間欠的に供給する工程を含む。
付記1乃至4のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記膜を形成する工程は、前記ボラジン系ガスを連続的に供給した状態で、前記リガンド脱離ガスを間欠的に供給する工程を含む。
付記1乃至5のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記膜を形成する工程は、前記ボラジン系ガスおよび前記リガンド脱離ガスの供給を停止する工程(期間)を含む。
付記1乃至6のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記膜を形成する工程は、前記ボラジン系ガスおよび前記リガンド脱離ガスの供給を停止して、前記基板が存在する空間をパージする工程(期間)を含む。
付記1乃至7のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記膜を形成する工程では、前記リガンド脱離ガスをプラズマ状態に励起して前記基板に対して供給する。
付記1乃至8のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記膜を形成する工程は、さらに、前記基板に対して非ボラジン系の硼素含有ガスを供給する工程を含む。
付記9に記載の方法であって、好ましくは、
前記膜を形成する工程は、さらに、
前記硼素含有ガスを供給する工程と、
前記リガンド脱離ガスを供給する工程と、
を同時に行う工程を、間欠的に行う工程を含む。
付記9または10に記載の方法であって、好ましくは、
前記膜を形成する工程では、前記リガンド脱離ガスを連続的に供給した状態で、前記ボラジン系ガスと前記硼素含有ガスとを間欠的に供給する。
付記9乃至11のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記硼素含有ガスを供給する工程を、前記ボラジン系ガスを供給する工程よりも先行して行う。
付記1乃至12のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記リガンドは、有機リガンドを含む。
付記1乃至13のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記リガンド脱離ガスは、窒素含有ガス(窒化水素系ガス)を含む。
本発明の他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、
前記処理室内の基板に対してリガンドを含むボラジン系ガスを供給するボラジン系ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対して前記リガンドを脱離させるリガンド脱離ガスを供給するリガンド脱離ガス供給系と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内の圧力を調整する圧力調整部と、
前記処理室内の基板に対して前記ボラジン系ガスを供給する処理と、前記処理室内の前記基板に対して前記リガンド脱離ガスを供給する処理と、を同時に行う処理を、前記ボラジン系ガスにおけるボラジン環骨格が保持される条件下で、間欠的に行うことで、前記基板上に、ボラジン環骨格を有し、硼素および窒素を含む膜を形成する処理を行わせるように、前記ボラジン系ガス供給系、前記リガンド脱離ガス供給系、前記ヒータ、および前記圧力調整部を制御するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
基板に対してリガンドを含むボラジン系ガスを供給する手順と、
前記基板に対して前記リガンドを脱離させるリガンド脱離ガスを供給する手順と、
を同時に行う手順を、前記ボラジン系ガスにおけるボラジン環骨格が保持される条件下で、間欠的に行うことで、前記基板上に、ボラジン環骨格を有し、硼素および窒素を含む膜を形成する手順をコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
200 ウエハ(基板)
201 処理室
202 処理炉
203 反応管
207 ヒータ
231 排気管
232a〜232e ガス供給管
Claims (10)
- 基板に対して、プラズマ励起されていないリガンドを含むボラジン系ガスを間欠的に供給する工程と、
前記基板に対して、前記リガンドを脱離させる、プラズマ励起された窒化水素系ガスを連続的に供給する工程と、
を同時に行う工程を、前記ボラジン系ガスにおけるボラジン環骨格が保持される条件下で行うことで、前記基板上に、ボラジン環骨格を有し、硼素および窒素を含む膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法。 - 前記膜を形成する工程では、前記基板の温度は100〜450℃の範囲内の所定の温度である、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記膜を形成する工程では、前記基板が処理される処理室内の圧力は1〜2666Paの範囲内の所定の圧力である、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ボラジン系ガスは有機リガンドを含むガスであり、
前記膜を形成する工程は、前記ボラジン系ガスに含まれるN−C結合の少なくとも一部が保持される条件下で行うことで、前記基板上に、ボラジン環骨格を有し、硼素、炭素および窒素を含む膜を形成する、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 基板に対して、プラズマ励起されていないリガンドを含むボラジン系ガスを間欠的に供給する工程と、
前記基板に対して、プラズマ励起されていないボラジン環骨格非含有の硼素含有ガスを間欠的に供給する工程と、
前記基板に対して、前記リガンドを脱離させるプラズマ励起された窒化水素系ガスを連続的に供給する工程と、
を同時に行う工程を、前記ボラジン系ガスにおけるボラジン環骨格が保持される条件下で行うことで、前記基板上に、ボラジン環骨格を有し、硼素および窒素を含む膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法。 - 前記膜を形成する工程では、前記ボラジン系ガスの供給と前記硼素含有ガスの供給とを非同時に行う、請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記膜を形成する工程では、前記硼素含有ガスの供給を、前記ボラジン系ガスの供給よりも先行して開始する、請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記膜を形成する工程は、前記硼素含有ガスの供給を、前記ボラジン系ガスの供給よりも後に行ってから終了する、請求項6又は7に記載の半導体装置の製造方法。
- 基板を収容する処理室と、
前記処理室内の基板に対して、プラズマ励起されていないリガンドを含むボラジン系ガスを供給するボラジン系ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対して、前記リガンドを脱離させるプラズマ励起された窒化水素系ガスを供給する窒化水素系ガス供給系と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内の圧力を調整する圧力調整部と、
前記処理室内の基板に対して前記ボラジン系ガスを間欠的に供給する処理と、前記処理室内の基板に対して前記窒化水素系ガスを連続的に供給する処理と、を同時に行う処理を、前記ボラジン系ガスにおけるボラジン環骨格が保持される条件下で行うことで、前記基板上に、ボラジン環骨格を有し、硼素および窒素を含む膜を形成する処理を行わせるように、前記ボラジン系ガス供給系、前記窒化水素系ガス供給系、前記ヒータ、および前記圧力調整部を制御するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置。 - 基板に対して、プラズマ励起されていないリガンドを含むボラジン系ガスを間欠的に供給する手順と、
前記基板に対して、前記リガンドを脱離させるプラズマ励起された窒化水素系ガスを連続的に供給する手順と、
を同時に行う手順を、前記ボラジン系ガスにおけるボラジン環骨格が保持される条件下で行うことで、前記基板上に、ボラジン環骨格を有し、硼素および窒素を含む膜を形成する手順をコンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014188429A JP6347705B2 (ja) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
US14/856,244 US9460914B2 (en) | 2014-09-17 | 2015-09-16 | Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and non-transitory computer-readable recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014188429A JP6347705B2 (ja) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016063007A JP2016063007A (ja) | 2016-04-25 |
JP6347705B2 true JP6347705B2 (ja) | 2018-06-27 |
Family
ID=55455422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014188429A Active JP6347705B2 (ja) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9460914B2 (ja) |
JP (1) | JP6347705B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110121763B (zh) * | 2017-02-23 | 2023-12-26 | 株式会社国际电气 | 基板处理装置、半导体装置的制造方法及存储介质 |
US9972501B1 (en) * | 2017-03-14 | 2018-05-15 | Nano-Master, Inc. | Techniques and systems for continuous-flow plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) |
US10941505B1 (en) * | 2018-03-12 | 2021-03-09 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Growing two-dimensional materials through heterogeneous pyrolysis |
KR102655348B1 (ko) * | 2019-03-19 | 2024-04-04 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 소수성 및 아이스포빅 코팅 |
US11087959B2 (en) | 2020-01-09 | 2021-08-10 | Nano-Master, Inc. | Techniques for a hybrid design for efficient and economical plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) and plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) |
US11640900B2 (en) | 2020-02-12 | 2023-05-02 | Nano-Master, Inc. | Electron cyclotron rotation (ECR)-enhanced hollow cathode plasma source (HCPS) |
JP7159254B2 (ja) * | 2020-09-18 | 2022-10-24 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理方法、半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理装置 |
TW202321508A (zh) * | 2021-10-19 | 2023-06-01 | 荷蘭商Asm Ip私人控股有限公司 | 沉積氮化硼膜之循環沉積方法以及包含氮化硼膜的結構 |
JP2024079222A (ja) | 2022-11-30 | 2024-06-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び成膜装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61266576A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 高硬度窒化ホウ素被覆部材の製造方法 |
JP4938962B2 (ja) * | 2001-09-14 | 2012-05-23 | エーエスエム インターナショナル エヌ.ヴェー. | ゲッタリング反応物を用いるaldによる金属窒化物堆積 |
KR100449028B1 (ko) * | 2002-03-05 | 2004-09-16 | 삼성전자주식회사 | 원자층 증착법을 이용한 박막 형성방법 |
US6962876B2 (en) * | 2002-03-05 | 2005-11-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for forming a low-k dielectric layer for a semiconductor device |
JP2004186403A (ja) | 2002-12-03 | 2004-07-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 窒化ホウ素膜の成膜方法及び成膜装置 |
WO2006043432A1 (ja) * | 2004-10-19 | 2006-04-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 膜の製造方法および当該方法で製造された膜を用いた半導体装置 |
CN100554506C (zh) | 2005-03-09 | 2009-10-28 | 东京毅力科创株式会社 | 半导体处理用的成膜方法及装置 |
JP4258518B2 (ja) | 2005-03-09 | 2009-04-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体 |
JP2011176081A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法 |
JP5920242B2 (ja) * | 2012-06-02 | 2016-05-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び成膜装置 |
JP6009870B2 (ja) * | 2012-09-11 | 2016-10-19 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置およびプログラム |
JP6129573B2 (ja) * | 2013-02-13 | 2017-05-17 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
-
2014
- 2014-09-17 JP JP2014188429A patent/JP6347705B2/ja active Active
-
2015
- 2015-09-16 US US14/856,244 patent/US9460914B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9460914B2 (en) | 2016-10-04 |
US20160079056A1 (en) | 2016-03-17 |
JP2016063007A (ja) | 2016-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6347705B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
JP6009513B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
US9865451B2 (en) | Cleaning method, method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium | |
JP5852147B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラム及び記録媒体 | |
JP5883049B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラムおよび記録媒体 | |
JP5886381B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラムおよび記録媒体 | |
JP6086942B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
JP6192147B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
JP5886366B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラムおよび記録媒体 | |
JP6170754B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
JP6320129B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
JP6159143B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
JP6817845B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
JP2017005016A (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
JP6224258B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
JP6339236B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
WO2016038744A1 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置および記録媒体 | |
JP2016174059A (ja) | 薄膜形成方法、および、薄膜形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170530 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180306 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180424 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180515 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180529 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6347705 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20180717 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |