JP2015198185A - 成膜方法及び成膜装置 - Google Patents
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Abstract
Description
10、34、43 成膜装置
13、36 ガス導入部
13a〜13c、30a〜30c、36a〜36c ガス導入管
15 ヒータ
17 MOSFET
18 SiC基板
22 ゲート絶縁膜
24 AlN膜
25 HfO膜
26 HfAlON膜
30 AlO膜
31 HfN膜
32 Al膜
33 Hf膜
Claims (38)
- パワーデバイス向けのMOSFETに用いられるゲート絶縁膜の成膜方法であって、
第1の元素を含む窒化膜を成膜する窒化膜成膜ステップと、第2の元素を含む酸化膜を成膜する酸化膜成膜ステップとを繰り返して窒化膜及び酸化膜を交互に成膜することを特徴とする成膜方法。 - 前記窒化膜成膜ステップ及び前記酸化膜成膜ステップを繰り返した後に前記窒化膜及び前記酸化膜へ熱処理を施すことを特徴とする請求項1記載の成膜方法。
- 一の前記窒化膜及び一の前記酸化膜の厚さの合計は0.1nm〜2.0nmであることを特徴とする請求項1又は2記載の成膜方法。
- 最初の前記窒化膜成膜ステップを、最初の前記酸化膜成膜ステップより先に行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 最初の前記酸化膜成膜ステップを、最初の前記窒化膜成膜ステップより先に行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記窒化膜の成膜及び/又は前記酸化膜の成膜はALD、CVD又はPVDによって実行されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記窒化膜成膜ステップ及び前記酸化膜成膜ステップを繰り返す際に、所定のタイミングで前記窒化膜及び前記酸化膜へ酸化処理を施すことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記酸化処理は熱処理又はプラズマ処理であることを特徴とする請求項7記載の成膜方法。
- 前記窒化膜成膜ステップ及び前記酸化膜成膜ステップを繰り返す際に、所定のタイミングで前記窒化膜及び前記酸化膜へ窒化処理を施すことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記窒化処理は熱処理又はプラズマ処理であることを特徴とする請求項9記載の成膜方法。
- 前記窒化膜及び/又は前記酸化膜が酸窒化膜であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の成膜方法。
- パワーデバイス向けのMOSFETに用いられるゲート絶縁膜の成膜方法であって、
第1の元素を含む酸化膜を成膜する第1の酸化膜成膜ステップと、第2の元素を含む酸化膜を成膜する第2の酸化膜成膜ステップとを繰り返して第1の酸化膜及び第2の酸化膜を交互に成膜し、
前記第1の酸化膜成膜ステップ及び前記第2の酸化膜成膜ステップを繰り返す際に、所定のタイミングで前記第1の酸化膜及び前記第2の酸化膜へ窒化処理を施すことを特徴とする成膜方法。 - 前記第1の酸化膜成膜ステップ及び前記第2の酸化膜成膜ステップを繰り返した後に前記第1の酸化膜及び前記第2の酸化膜へ熱処理を施すことを特徴とする請求項12記載の成膜方法。
- 一の前記第1の酸化膜及び一の前記第2の酸化膜の厚さの合計は0.1nm〜2.0nmであることを特徴とする請求項12又は13記載の成膜方法。
- 前記第1の酸化膜の成膜及び/又は前記第2の酸化膜の成膜はALD、CVD又はPVDによって実行されることを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記窒化処理は熱処理又はプラズマ処理であることを特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記第1の酸化膜及び/又は前記第2の酸化膜が酸窒化膜であることを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の成膜方法。
- パワーデバイス向けのMOSFETに用いられるゲート絶縁膜の成膜方法であって、
第1の元素を含む窒化膜を成膜する第1の窒化膜成膜ステップと、第2の元素を含む窒化膜を成膜する第2の窒化膜成膜ステップとを繰り返して第1の窒化膜及び第2の窒化膜を交互に成膜し、
前記第1の窒化膜成膜ステップ及び前記第2の窒化膜成膜ステップを繰り返す際に、所定のタイミングで前記第1の窒化膜及び前記第2の窒化膜へ酸化処理を施すことを特徴とする成膜方法。 - 前記第1の窒化膜成膜ステップ及び前記第2の窒化膜成膜ステップを繰り返した後に前記第1の窒化膜及び前記第2の窒化膜へ熱処理を施すことを特徴とする請求項18記載の成膜方法。
- 一の前記第1の窒化膜及び一の前記第2の窒化膜の厚さの合計は0.1nm〜2.0nmであることを特徴とする請求項18又は19記載の成膜方法。
- 前記第1の窒化膜の成膜及び/又は前記第2の窒化膜の成膜はALD、CVD又はPVDによって実行されることを特徴とする請求項18乃至20のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記酸化処理は熱処理又はプラズマ処理であることを特徴とする請求項18乃至21のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記第1の窒化膜及び/又は前記第2の窒化膜が酸窒化膜であることを特徴とする請求項18乃至22のいずれか1項に記載の成膜方法。
- パワーデバイス向けのMOSFETに用いられるゲート絶縁膜の成膜方法であって、
第1の元素を含む膜を成膜する第1の成膜ステップと、第2の元素を含む膜を成膜する第2の成膜ステップとを繰り返して第1の膜及び第2の膜を交互に成膜し、
前記第1の成膜ステップ及び前記第2の成膜ステップを繰り返す際に、第1の所定のタイミングで前記第1の膜及び前記第2の膜へ酸化処理を施し、第2の所定のタイミングで前記第1の膜及び前記第2の膜へ窒化処理を施すことを特徴とする成膜方法。 - 前記第1の成膜ステップ及び前記第2の成膜ステップを繰り返した後に前記第1の膜及び前記第2の膜へ熱処理を施すことを特徴とする請求項24記載の成膜方法。
- 一の前記第1の膜及び一の前記第2の膜の厚さの合計は0.1nm〜2.0nmであることを特徴とする請求項24又は25記載の成膜方法。
- 前記酸化処理及び前記窒化処理のそれぞれは熱処理又はプラズマ処理であることを特徴とする請求項24乃至26のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記ゲート絶縁膜の厚さは50nm〜200nmであることを特徴とする請求項1乃至27のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記第1の元素及び前記第2の元素は互いに異なる元素であり、前記第1の元素及び前記第2の元素のそれぞれはアルミニウム、シリコン、チタン、ランタン及びハフニウムのいずれかであることを特徴とする請求項1乃至28のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記第1の元素及び前記第2の元素の一方はアルミニウムであり、他方はハフニウムであることを特徴とする請求項29記載の成膜方法。
- 前記第1の元素及び前記第2の元素の一方はシリコンであり、他方はアルミニウム、チタン及びランタンのいずれかであることを特徴とする請求項29記載の成膜方法。
- 前記第1の元素及び前記第2の元素はいずれも金属であることを特徴とする請求項1乃至28のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記ゲート絶縁膜は酸窒化膜であり、炭化珪素、窒化ガリウム及びダイヤモンドのいずれかを含む基板の上に形成されることを特徴とする請求項1乃至32のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記酸窒化膜及び前記基板の間に酸化珪素膜が形成されることを特徴とする請求項33記載の成膜方法。
- 前記第1の元素を含む窒化膜の成膜及び前記第2の元素を含む酸化膜の成膜を行う成膜手段を備える成膜装置であって、
前記成膜手段は、前記窒化膜成膜ステップ及び前記酸化膜成膜ステップを繰り返して請求項1乃至11のいずれか1項に記載の成膜方法を実行することを特徴とする成膜装置。 - 前記第1の元素を含む酸化膜の成膜及び前記第2の元素を含む酸化膜の成膜を行う成膜手段と、窒化処理を施す窒化手段とを備える成膜装置において、
前記成膜手段は、前記第1の酸化膜成膜ステップ及び前記第2の酸化膜成膜ステップを繰り返して請求項12乃至17のいずれか1項に記載の成膜方法を実行することを特徴とする成膜装置。 - 前記第1の元素を含む窒化膜の成膜及び前記第2の元素を含む窒化膜の成膜を行う成膜手段と、酸化処理を施す酸化手段とを備える成膜装置において、
前記成膜手段は、前記第1の窒化膜成膜ステップ及び前記第2の窒化膜成膜ステップを繰り返して請求項18乃至23のいずれか1項に記載の成膜方法を実行することを特徴とする成膜装置。 - 前記第1の元素を含む膜の成膜及び前記第2の元素を含む膜の成膜を行う成膜手段と、酸化処理を施す酸化手段と、窒化処理を施す窒化手段とを備える成膜装置において、
前記成膜手段は、前記第1の成膜ステップ及び前記第2の成膜ステップを繰り返して請求項24乃至27のいずれか1項に記載の成膜方法を実行することを特徴とする成膜装置。
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