JP2005518088A5 - - Google Patents
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Description
【特許請求の範囲】
【請求項1】
タングステン複合膜を形成する方法であって:
基板をプロセス環境へ導入するステップと;
タングステン含有前駆物質を前記プロセス環境に供給するステップと;
前記タングステン含有前駆物質を前記基板上に吸着させるステップと;
還元ガスを前記プロセス環境に供給するステップと;
前記還元ガスを前記基板上に吸着させるステップであって、前記基板上、少なくとも一つのアパーチャ内にタングステン核形成層が形成される、前記ステップと;
所望の厚さの前記タングステン核形成層が形成されるまで前記供給ステップと吸着ステップを反復するステップと;
タングステンバルク層を化学気相堆積により前記タングステン核形成層上に形成するステップであって、
所定温度で前記基板を加熱する工程、
第2のタングステン含有前駆物質を含む処理ガスの流れに前記基板を晒す工程、
所定の厚さまで前記タングステンバルク層を堆積する工程、
を備える、前記ステップと;
を備える、前記方法。
【請求項2】
前記タングステン含有前駆物質および第2のタングステン含有前駆物質が六フッ化タングステン(WF6)又はタングステンカルボニル(W(CO)6)である、請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記タングステン含有前駆物質が、1秒未満の持続時間で供給される、請求項2記載の方法。
【請求項4】
前記還元ガスは、シラン(SiH4)、ジシラン(Si2H6)、ジクロロシラン(SiCl2H2)、ボラン(BH3)、ジボラン(B2H6)、それらの誘導体から成る群より選択される、請求項2記載の方法。
【請求項5】
前記タングステン含有前駆物質及び前記第2のタングステン含有前駆物質は、六フッ化タングステンを備え、前記還元ガスは、ジボランまたはシランを備える、請求項4記載の方法。
【請求項6】
前記還元ガスは、1秒未満の持続時間で供給される、請求項4記載の方法。
【請求項7】
前記タングステン核形成層の所望の厚さは、約100オングストローム以下である、請求項4記載の方法。
【請求項8】
前記タングステンバルク層の所定の厚さは、約300オングストロームから約1500オングストロームの範囲内である、請求項7記載の方法。
【請求項9】
一方または双方の供給ステップの前にパージステップを更に備える方法であって、前記パージステップは、パージガスを前記プロセス環境へパルス供給する、請求項1記載の方法。
【請求項10】
前記タングステンバルク層は、熱的に増強された化学気相堆積処理、プラズマ増強型化学気相堆積処理、または、これらの組み合わせにより、堆積される、請求項1記載の方法。
【請求項11】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境内で点火される、請求項10記載の方法。
【請求項12】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタル電極間に生成された電界により点火される、請求項11記載の方法。
【請求項13】
前記プラズマは、高周波源に結合された支持ペデスタルから生成された電界により点火される、請求項11記載の方法。
【請求項14】
前記プラズマは、高周波源に結合されたシャワーヘッドから生成された電界により点火される、請求項11記載の方法。
【請求項15】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタルに結合された高周波源から生成された電界により点火される、請求項11記載の方法。
【請求項16】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境外で点火される、請求項10記載の方法。
【請求項17】
前記プラズマは、プロセスチャンバに結合されたリモートプラズマ源により点火される、請求項16記載の方法。
【請求項18】
タングステン複合膜を形成する方法であって:
基板を第1のプロセス環境へ導入するステップと;
タングステン含有前駆物質を前記プロセス環境に供給するステップと;
前記タングステン含有前駆物質を前記基板上に吸着させるステップと;
還元ガスを前記第1のプロセス環境に供給するステップと;
前記還元ガスを前記基板上に吸着させるステップであって、前記基板上にタングステン核形成層が形成される、前記ステップと;
所望の厚さの前記タングステン核形成層が形成されるまで前記供給ステップと吸着ステップを反復するステップと;
タングステンバルク層を化学気相堆積により前記タングステン核形成層上に形成するステップであって、
第2のプロセス環境で前記基板を供給する工程、
前記第2のプロセス環境へ第2のタングステン含有前駆物質の流れを供給する工程、
前記タングステン核形成層上に前記タングステンバルク層を形成する為に前記第2のタングステン含有前駆物質を分解する工程、
を備える、前記ステップと;
を備える、前記方法。
【請求項19】
前記タングステンバルク層は、熱的に増強された化学気相堆積処理、プラズマ増強型化学気相堆積処理、または、これらの組み合わせにより、堆積される、請求項18記載の方法。
【請求項20】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記第2のプロセス環境内で点火される、請求項19記載の方法。
【請求項21】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタル電極間に生成された電界により点火される、請求項20記載の方法。
【請求項22】
前記プラズマは、高周波源に結合された支持ペデスタルから生成された電界により点火される、請求項20記載の方法。
【請求項23】
前記プラズマは、高周波源に結合されたシャワーヘッドから生成された電界により点火される、請求項20記載の方法。
【請求項24】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタルに結合された高周波源から生成された電界により点火される、請求項20記載の方法。
【請求項25】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境外で点火される、請求項19記載の方法。
【請求項26】
前記プラズマは、プロセスチャンバに結合されたリモートプラズマ源により点火される、請求項25記載の方法。
【請求項27】
タングステン複合膜を形成する方法であって:
基板を第1のプロセス環境へ導入するステップと;
タングステン含有前駆物質を前記プロセス環境に供給するステップと;
前記タングステン含有前駆物質を前記基板上に吸着させるステップと;
第1のプロセス環境をパージするステップと;
前記基板上にタングステン核形成層を形成する為に、前記第1のプロセス環境へ還元ガスを供給するステップと;
前記第1のプロセス環境をパージするステップと;
所望の厚さまで前記タングステン核形成層を形成した後、前記第1のプロセス環境から前記基板を取り出すステップと;
前記基板を第2のプロセス環境に供給するステップと;
第2のタングステン含有前駆物質を含むプロセスガスの流れに前記基板を晒すことにより、前記タングステン核形成層上にタングステンバルク層を堆積するステップと;
を備える、前記方法。
【請求項28】
前記タングステンバルク層は、熱的に増強された化学気相堆積処理、プラズマ増強型化学気相堆積処理、または、これらの組み合わせにより、堆積される、請求項27記載の方法。
【請求項29】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境内で点火される、請求項28記載の方法。
【請求項30】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタル電極間に生成された電界により点火される、請求項29記載の方法。
【請求項31】
前記プラズマは、高周波源に結合された支持ペデスタルから生成された電界により点火される、請求項29記載の方法。
【請求項32】
前記プラズマは、高周波源に結合されたシャワーヘッドから生成された電界により点火される、請求項29記載の方法。
【請求項33】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタルに結合された高周波源から生成された電界により点火される、請求項29記載の方法。
【請求項34】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境外で点火される、請求項28記載の方法。
【請求項35】
前記プラズマは、プロセスチャンバに結合されたリモートプラズマ源により点火される、請求項34記載の方法。
【請求項36】
タングステン複合膜を形成する方法であって:
プロセスチャンバ内で基板を配置するステップと;
連続的に前記基板をタングステン含有前駆物質および還元ガスに晒す工程を備える周期的堆積プロセスにより前記基板上に核形成層を形成するステップと;
化学気相堆積プロセスにより前記核形成層上にタングステンバルク層を形成するステップであって、前記化学気相堆積プロセスは:
第2のタングステン含有前駆物質を含む処理ガスの流れに前記基板を晒す工程、
所定の厚さまで前記核形成層上に前記タングステンバルク層を堆積する工程、
を備える、前記ステップと;
を備える、前記方法。
【請求項37】
前記タングステンバルク層は、熱的に増強された化学気相堆積処理、プラズマ増強型化学気相堆積処理、または、これらの組み合わせにより、堆積される、請求項36記載の方法。
【請求項38】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境内で点火される、請求項37記載の方法。
【請求項39】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタル電極間に生成された電界により点火される、請求項38記載の方法。
【請求項40】
前記プラズマは、高周波源に結合された支持ペデスタルから生成された電界により点火される、請求項38記載の方法。
【請求項41】
前記プラズマは、高周波源に結合されたシャワーヘッドから生成された電界により点火される、請求項38記載の方法。
【請求項42】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタルに結合された高周波源から生成された電界により点火される、請求項38記載の方法。
【請求項43】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境外で点火される、請求項37記載の方法。
【請求項44】
前記プラズマは、プロセスチャンバに結合されたリモートプラズマ源により点火される、請求項43記載の方法。
【請求項45】
タングステン複合膜を形成する方法であって:
プロセスチャンバ内で基板を配置するステップと;
連続的に前記基板をタングステン含有前駆物質および還元ガスに晒す工程を備える周期的堆積プロセスにより前記基板上に核形成層を形成するステップと;
プラズマ増強型化学気相堆積プロセスにより前記核形成層上にタングステンバルク層を形成するステップであって、前記プラズマ増強型化学気相堆積プロセスは:
第2のタングステン含有前駆物質を含む処理ガスの流れに前記基板を晒す工程、
所定の厚さまで前記タングステンバルク層を堆積する工程、
を備える、前記ステップと;
を備える、前記方法。
【請求項46】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタル電極間に生成された電界により点火される、請求項45記載の方法。
【請求項47】
前記プラズマは、高周波源に結合された支持ペデスタルから生成された電界により点火される、請求項45記載の方法。
【請求項48】
前記プラズマは、高周波源に結合されたシャワーヘッドから生成された電界により点火される、請求項45記載の方法。
【請求項49】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタルに結合された高周波源から生成された電界により点火される、請求項45記載の方法。
【請求項50】
前記プラズマは、プロセスチャンバに結合されたリモートプラズマ源により点火される、請求項45記載の方法。
【請求項1】
タングステン複合膜を形成する方法であって:
基板をプロセス環境へ導入するステップと;
タングステン含有前駆物質を前記プロセス環境に供給するステップと;
前記タングステン含有前駆物質を前記基板上に吸着させるステップと;
還元ガスを前記プロセス環境に供給するステップと;
前記還元ガスを前記基板上に吸着させるステップであって、前記基板上、少なくとも一つのアパーチャ内にタングステン核形成層が形成される、前記ステップと;
所望の厚さの前記タングステン核形成層が形成されるまで前記供給ステップと吸着ステップを反復するステップと;
タングステンバルク層を化学気相堆積により前記タングステン核形成層上に形成するステップであって、
所定温度で前記基板を加熱する工程、
第2のタングステン含有前駆物質を含む処理ガスの流れに前記基板を晒す工程、
所定の厚さまで前記タングステンバルク層を堆積する工程、
を備える、前記ステップと;
を備える、前記方法。
【請求項2】
前記タングステン含有前駆物質および第2のタングステン含有前駆物質が六フッ化タングステン(WF6)又はタングステンカルボニル(W(CO)6)である、請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記タングステン含有前駆物質が、1秒未満の持続時間で供給される、請求項2記載の方法。
【請求項4】
前記還元ガスは、シラン(SiH4)、ジシラン(Si2H6)、ジクロロシラン(SiCl2H2)、ボラン(BH3)、ジボラン(B2H6)、それらの誘導体から成る群より選択される、請求項2記載の方法。
【請求項5】
前記タングステン含有前駆物質及び前記第2のタングステン含有前駆物質は、六フッ化タングステンを備え、前記還元ガスは、ジボランまたはシランを備える、請求項4記載の方法。
【請求項6】
前記還元ガスは、1秒未満の持続時間で供給される、請求項4記載の方法。
【請求項7】
前記タングステン核形成層の所望の厚さは、約100オングストローム以下である、請求項4記載の方法。
【請求項8】
前記タングステンバルク層の所定の厚さは、約300オングストロームから約1500オングストロームの範囲内である、請求項7記載の方法。
【請求項9】
一方または双方の供給ステップの前にパージステップを更に備える方法であって、前記パージステップは、パージガスを前記プロセス環境へパルス供給する、請求項1記載の方法。
【請求項10】
前記タングステンバルク層は、熱的に増強された化学気相堆積処理、プラズマ増強型化学気相堆積処理、または、これらの組み合わせにより、堆積される、請求項1記載の方法。
【請求項11】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境内で点火される、請求項10記載の方法。
【請求項12】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタル電極間に生成された電界により点火される、請求項11記載の方法。
【請求項13】
前記プラズマは、高周波源に結合された支持ペデスタルから生成された電界により点火される、請求項11記載の方法。
【請求項14】
前記プラズマは、高周波源に結合されたシャワーヘッドから生成された電界により点火される、請求項11記載の方法。
【請求項15】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタルに結合された高周波源から生成された電界により点火される、請求項11記載の方法。
【請求項16】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境外で点火される、請求項10記載の方法。
【請求項17】
前記プラズマは、プロセスチャンバに結合されたリモートプラズマ源により点火される、請求項16記載の方法。
【請求項18】
タングステン複合膜を形成する方法であって:
基板を第1のプロセス環境へ導入するステップと;
タングステン含有前駆物質を前記プロセス環境に供給するステップと;
前記タングステン含有前駆物質を前記基板上に吸着させるステップと;
還元ガスを前記第1のプロセス環境に供給するステップと;
前記還元ガスを前記基板上に吸着させるステップであって、前記基板上にタングステン核形成層が形成される、前記ステップと;
所望の厚さの前記タングステン核形成層が形成されるまで前記供給ステップと吸着ステップを反復するステップと;
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第2のプロセス環境で前記基板を供給する工程、
前記第2のプロセス環境へ第2のタングステン含有前駆物質の流れを供給する工程、
前記タングステン核形成層上に前記タングステンバルク層を形成する為に前記第2のタングステン含有前駆物質を分解する工程、
を備える、前記ステップと;
を備える、前記方法。
【請求項19】
前記タングステンバルク層は、熱的に増強された化学気相堆積処理、プラズマ増強型化学気相堆積処理、または、これらの組み合わせにより、堆積される、請求項18記載の方法。
【請求項20】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記第2のプロセス環境内で点火される、請求項19記載の方法。
【請求項21】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタル電極間に生成された電界により点火される、請求項20記載の方法。
【請求項22】
前記プラズマは、高周波源に結合された支持ペデスタルから生成された電界により点火される、請求項20記載の方法。
【請求項23】
前記プラズマは、高周波源に結合されたシャワーヘッドから生成された電界により点火される、請求項20記載の方法。
【請求項24】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタルに結合された高周波源から生成された電界により点火される、請求項20記載の方法。
【請求項25】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境外で点火される、請求項19記載の方法。
【請求項26】
前記プラズマは、プロセスチャンバに結合されたリモートプラズマ源により点火される、請求項25記載の方法。
【請求項27】
タングステン複合膜を形成する方法であって:
基板を第1のプロセス環境へ導入するステップと;
タングステン含有前駆物質を前記プロセス環境に供給するステップと;
前記タングステン含有前駆物質を前記基板上に吸着させるステップと;
第1のプロセス環境をパージするステップと;
前記基板上にタングステン核形成層を形成する為に、前記第1のプロセス環境へ還元ガスを供給するステップと;
前記第1のプロセス環境をパージするステップと;
所望の厚さまで前記タングステン核形成層を形成した後、前記第1のプロセス環境から前記基板を取り出すステップと;
前記基板を第2のプロセス環境に供給するステップと;
第2のタングステン含有前駆物質を含むプロセスガスの流れに前記基板を晒すことにより、前記タングステン核形成層上にタングステンバルク層を堆積するステップと;
を備える、前記方法。
【請求項28】
前記タングステンバルク層は、熱的に増強された化学気相堆積処理、プラズマ増強型化学気相堆積処理、または、これらの組み合わせにより、堆積される、請求項27記載の方法。
【請求項29】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境内で点火される、請求項28記載の方法。
【請求項30】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタル電極間に生成された電界により点火される、請求項29記載の方法。
【請求項31】
前記プラズマは、高周波源に結合された支持ペデスタルから生成された電界により点火される、請求項29記載の方法。
【請求項32】
前記プラズマは、高周波源に結合されたシャワーヘッドから生成された電界により点火される、請求項29記載の方法。
【請求項33】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタルに結合された高周波源から生成された電界により点火される、請求項29記載の方法。
【請求項34】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境外で点火される、請求項28記載の方法。
【請求項35】
前記プラズマは、プロセスチャンバに結合されたリモートプラズマ源により点火される、請求項34記載の方法。
【請求項36】
タングステン複合膜を形成する方法であって:
プロセスチャンバ内で基板を配置するステップと;
連続的に前記基板をタングステン含有前駆物質および還元ガスに晒す工程を備える周期的堆積プロセスにより前記基板上に核形成層を形成するステップと;
化学気相堆積プロセスにより前記核形成層上にタングステンバルク層を形成するステップであって、前記化学気相堆積プロセスは:
第2のタングステン含有前駆物質を含む処理ガスの流れに前記基板を晒す工程、
所定の厚さまで前記核形成層上に前記タングステンバルク層を堆積する工程、
を備える、前記ステップと;
を備える、前記方法。
【請求項37】
前記タングステンバルク層は、熱的に増強された化学気相堆積処理、プラズマ増強型化学気相堆積処理、または、これらの組み合わせにより、堆積される、請求項36記載の方法。
【請求項38】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境内で点火される、請求項37記載の方法。
【請求項39】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタル電極間に生成された電界により点火される、請求項38記載の方法。
【請求項40】
前記プラズマは、高周波源に結合された支持ペデスタルから生成された電界により点火される、請求項38記載の方法。
【請求項41】
前記プラズマは、高周波源に結合されたシャワーヘッドから生成された電界により点火される、請求項38記載の方法。
【請求項42】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタルに結合された高周波源から生成された電界により点火される、請求項38記載の方法。
【請求項43】
プラズマは、プラズマ増強型化学気相堆積処理中に前記プロセス環境外で点火される、請求項37記載の方法。
【請求項44】
前記プラズマは、プロセスチャンバに結合されたリモートプラズマ源により点火される、請求項43記載の方法。
【請求項45】
タングステン複合膜を形成する方法であって:
プロセスチャンバ内で基板を配置するステップと;
連続的に前記基板をタングステン含有前駆物質および還元ガスに晒す工程を備える周期的堆積プロセスにより前記基板上に核形成層を形成するステップと;
プラズマ増強型化学気相堆積プロセスにより前記核形成層上にタングステンバルク層を形成するステップであって、前記プラズマ増強型化学気相堆積プロセスは:
第2のタングステン含有前駆物質を含む処理ガスの流れに前記基板を晒す工程、
所定の厚さまで前記タングステンバルク層を堆積する工程、
を備える、前記ステップと;
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【請求項46】
前記プラズマは、シャワーヘッド及び支持ペデスタル電極間に生成された電界により点火される、請求項45記載の方法。
【請求項47】
前記プラズマは、高周波源に結合された支持ペデスタルから生成された電界により点火される、請求項45記載の方法。
【請求項48】
前記プラズマは、高周波源に結合されたシャワーヘッドから生成された電界により点火される、請求項45記載の方法。
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