JP2017025412A5

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Publication number: JP2017025412A5
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Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2017-04-27
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Description

図８は、堆積された状態のホウ素ドープ窒化チタンの抵抗率を示し、抵抗率はＡＬＤ条件を変えることにより調節できることを示している。
本開示は以下も包含する。
［１］
プラズマ増強原子層堆積プロセス（ＰＥＡＬＤ）又はＰＥＡＬＤ様プロセスによる、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ガリウム、窒化インジウム、窒化タリウム及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる１３族金属又は半金属の窒化物膜の製造方法であって、前記方法が、：
ａ．反応器に基材を与える工程と、
ｂ．以下の式Ｉ
ＭＲ _n （ＮＲ ¹ Ｒ ² ） _3-n Ｉ
（式中、Ｍは、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｈ）及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれ、Ｒは直鎖又は分岐鎖のＣ ₁ からＣ ₁₀ のアルキル基、直鎖又は分岐鎖のＣ ₂ からＣ ₁₀ のアルケニル基、直鎖又は分岐鎖のＣ ₂ からＣ ₁₀ のアルキニル基、Ｃ ₁ からＣ ₆ のジアルキルアミノ基、電子求引性基、及びＣ ₆ からＣ ₁₀ のアリール基から選ばれ、Ｒ ¹ は水素、直鎖又は分岐鎖のＣ ₁ からＣ ₁₀ のアルキル基、直鎖又は分岐鎖のＣ ₃ からＣ ₁₀ のアルケニル基、直鎖又は分岐鎖のＣ ₃ からＣ ₁₀ のアルキニル基、Ｃ ₁ からＣ ₆ のジアルキルアミノ基、電子求引性基、及びＣ ₆ からＣ ₁₀ のアリール基から選ばれ、Ｒ ² は直鎖又は分岐鎖のＣ ₁ からＣ ₁₀ のアルキル基、直鎖又は分岐鎖のＣ ₃ からＣ ₆ のアルケニル基、直鎖又は分岐鎖のＣ ₃ からＣ ₆ のアルキニル基、Ｃ ₁ からＣ ₆ のジアルキルアミノ基、Ｃ ₆ からＣ ₁₀ のアリール基、直鎖又は分岐鎖のＣ ₁ からＣ ₆ のフッ素化アルキル基、電子求引性基、及びＣ ₄ からＣ ₁₀ のアリール基から選ばれ、任意選択的にＲ ¹ 及びＲ ² は相互に結合して、置換された若しくは置換されていない芳香環、又は置換された若しくは置換されていない脂肪族環から選ばれる環を形成し、ｎ＝０、１、２、又は３である。）
により表される少なくとも１種の１３族金属又は半金属の前駆体を前記反応器に導入する工程であって、少なくとも１種の前駆体が、基材の表面の少なくとも一部の上で反応して化学吸着層を与える工程と、
ｃ．前記反応器をパージガスによりパージする工程と、
ｄ．水素を含まない窒素プラズマを含むプラズマを前記反応器に導入して、化学吸着層の少なくとも一部と反応させ、少なくとも１つの反応サイトを与える工程であって、前記プラズマを、約０．０１から約１．５Ｗ／ｃｍ ² の範囲の出力密度において発生させる工程と、
ｅ．任意選択的に不活性ガスにより前記反応器をパージする工程と、
を含み、前記工程ｂからｅが、膜の所望の厚さが得られるまで繰り返される、方法。
［２］
少なくとも１種の１３族金属又は半金属の前駆体が、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリス（ジメチルアミノ）アルミニウム、トリス（エチルメチルアミノ）アルミニウム、トリメチルボラン、トリエチルボラン、トリス（ジメチルアミノ）ボラン、トリス（エチルメチルアミノ）ボラン、トリス（ジエチルアミノ）ボラン、及びボラン有機アミン錯体からなる群から選ばれる、上記態様１に記載の方法。
［３］
少なくとも１種の１３族金属又は半金属の前駆体が、ボラン有機アミン錯体である、上記態様２に記載の方法。
［４］
ボラン有機アミン錯体が、ボラントリメチルアミン錯体、ボラントリエチルアミン錯体、ジメチルアミンボラン、ボランピリジン錯体、ボランモルフォリン錯体、ボランｔｅｒｔ‐ブチルアミン錯体、ボラン４‐メチルモルフォリン錯体、ボランＮ，Ｎ‐ジイソプロピルエチルアミン錯体、ボランエチレンジアミン錯体、及び２‐メチルピリジンボラン錯体からなる群から選ばれる、上記態様３に記載の方法。
［５］
前記方法が、プラズマ増強原子層堆積プロセスによりなされる、上記態様１に記載の方法。
［６］
前記方法が、ＰＥＡＬＤ様プロセスによりなされる、上記態様１に記載の方法。
［７］
前記窒素を含むプラズマが、窒素プラズマ、窒素／ヘリウムプラズマ、窒素／アルゴンからなる群から選ばれるガスを含む、上記態様１に記載の方法。
［８］
前記パージガスが、希ガスである、上記態様１に記載の方法。
［９］
プラズマを導入する工程が、エネルギーを与えてプラズマを作り出すことを含み、前記エネルギーが、熱、プラズマ、パルスプラズマ、ヘリコンプラズマ、高密度プラズマ、誘導結合プラズマ、Ｘ線、電子線、フォトン、遠隔プラズマ法、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる少なくとも１種のソースにより与えられる、上記態様１に記載の方法。
［１０］
Ｒ ¹ 及びＲ ² が同じである、上記態様１に記載の方法。
［１１］
Ｒ ¹ 及びＲ ² が異なる、上記態様１に記載の方法。
［１２］
Ｒ ¹ 及びＲ ² が相互に結合して環を形成している、上記態様１に記載の方法。
［１３］
さらに、工程ｄの前に、水素を含むプラズマを導入する工程を含む、上記態様１に記載の方法。
［１４］
所望の厚さに到達したら、さらに、膜を処理する工程を含み、前記処理が、水素プラズマ、ヘリウムプラズマ、アルゴンプラズマ、ＵＶ照射、ＩＲ照射、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれるエネルギーソースに曝露することによりなされる、上記態様１に記載の方法。
［１５］
窒化アルミニウム膜の製造方法であって、前記方法が、
ａ．反応器に基材を与える工程と、
ｂ．トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリス（ジメチルアミノ）アルミニウム、及びトリス（エチルメチルアミノ）アルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種のアルミニウム前駆体を前記反応器に導入する工程であって、前記少なくとも１種のアルミニウム前駆体が、基材の表面の少なくとも一部の上で反応して化学吸着層を与える工程と、
ｃ．パージガスにより前記反応器をパージする工程と、
ｄ．水素を含まない窒素プラズマを含むプラズマを前記反応器に導入して、化学吸着層の少なくとも一部と反応させ、少なくとも１つの反応サイトを与える工程であって、前記プラズマを、約０．０１から約１．５Ｗ／ｃｍ ² の範囲の出力密度において発生させる工程と、
ｅ．任意選択的に不活性ガスにより前記反応器をパージする工程と、
を含み、前記工程ｂからｅが、窒化アルミニウム膜の所望の厚さが得られるまで繰り返される、方法。
［１６］
前記方法が、プラズマ増強原子層堆積プロセスによりなされる、上記態様１５に記載の方法。
［１７］
前記方法が、ＰＥＡＬＤ様プロセスによりなされる、上記態様１５に記載の方法。
［１８］
前記水素を含まない窒素プラズマが、Ｎ ₂ プラズマを含む、上記態様１５に記載の方法。
［１９］
前記パージガスが、希ガスである、上記態様１５に記載の方法。
［２０］
プラズマを導入する工程が、エネルギーを与えてプラズマを作り出すことを含み、前記エネルギーが、熱、プラズマ、パルスプラズマ、ヘリコンプラズマ、高密度プラズマ、誘導結合プラズマ、Ｘ線、電子線、フォトン、遠隔プラズマ法、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる少なくとも１種のソースにより与えられる、上記態様１５に記載の方法。
［２１］
窒化ホウ素膜の製造方法であって、前記方法が、：
ａ．反応器に基材を与える工程と、
ｂ．トリメチルホウ素、トリエチルホウ素、トリス（ジメチルアミノ）ボラン、及びトリス（エチルメチルアミノ）ボラン、トリス（ジエチルアミノ）ボランからなる群から選ばれる少なくとも１種のホウ素前駆体を前記反応器に導入する工程であって、少なくとも１種のホウ素前駆体が、基材の表面の少なくとも一部の上で反応して化学吸着層を与える工程と、
ｃ．パージガスにより前記反応器をパージする工程と、
ｄ．水素を含まない窒素プラズマを含むプラズマを前記反応器に導入して、化学吸着層の少なくとも一部と反応させ、少なくとも１つの反応サイトを与える工程であって、前記プラズマを、約０．０１から約１．５Ｗ／ｃｍ ² の範囲の出力密度において発生させる工程と、
ｅ．任意選択的に不活性ガスにより前記反応器をパージする工程と、
を含み、前記工程ｂからｅが、窒化ホウ素膜の所望の厚さが得られるまで繰り返される、方法。
［２２］
前記方法が、プラズマ増強原子層堆積プロセスによりなされる、上記態様２１に記載の方法。
［２３］
前記方法が、ＰＥＡＬＤ様プロセスによりなされる、上記態様２１に記載の方法。
［２４］
前記水素を含まない窒素プラズマが、Ｎ ₂ プラズマを含む、上記態様２１に記載の方法。
［２５］
前記パージガスが、希ガスである、上記態様２１に記載の方法。
［２６］
プラズマを導入する工程が、エネルギーを与えてプラズマを作り出すことを含み、前記エネルギーが、熱、プラズマ、パルスプラズマ、ヘリコンプラズマ、高密度プラズマ、誘導結合プラズマ、Ｘ線、電子線、フォトン、遠隔プラズマ法、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる少なくとも１種のソースにより与えられる、上記態様２１に記載の方法。
［２７］
プラズマ増強原子層堆積プロセス又はＰＥＡＬＤ様プロセスによる、アルミニウムドープ窒化チタン、ホウ素ドープ窒化チタン、アルミニウムドープ窒化タンタル、ホウ素ドープ窒化タンタル、アルミニウムドープ窒化タングステン、ホウ素ドープ窒化タングステン、アルミニウムドープ窒化バナジウム、ホウ素ドープ窒化バナジウム膜等の１３族元素ドープ金属窒化物の製造方法であって、前記方法が、：
ａ．反応器に基材を与える工程と、
ｂ．トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリス（ジメチルアミノ）アルミニウム、トリス（エチルメチルアミノ）アルミニウム、トリメチルボラン、トリエチルボラン、トリス（ジメチルアミノ）ボラン、トリス（エチルメチルアミノ）ボラン、トリス（ジエチルアミノ）ボラン、及びボラン有機アミン錯体からなる群から選ばれる少なくとも１種のアルミニウム前駆体を前記反応器に導入する工程であって、前記少なくとも１種のアルミニウム又はホウ素前駆体が、基材の表面の少なくとも一部の上で反応して化学吸着層を与える工程と、
ｃ．前記反応器を、窒素、希ガス、及びこれらの組み合わせから選ばれる少なくとも１種を含むパージガスによりパージする工程と、
ｄ．水素を含まない窒素プラズマを含むプラズマを前記反応器に導入して、化学吸着層の少なくとも一部と反応させ、少なくとも１つの反応サイトを与える工程であって、前記プラズマを、約０．０１から約１．５Ｗ／ｃｍ ² の範囲の出力密度において発生させる工程と、
ｅ．窒素、希ガス、及びこれらの組み合わせから選ばれる少なくとも１種を含むパージガスにより前記反応器をパージする工程と、
ｆ．塩化ジルコニウム（ＺｒＣｌ ₄ ）、テトラキス（ジメチルアミノ）ジルコニウム（ＴＤＭＡＺ）、テトラキス（ジエチルアミノ）ジルコニウム（ＴＤＥＡＺ）、テトラキス（エチルメチルアミノ）ジルコニウム（ＴＥＭＡＺ）、テトラキス（ジメチルアミノ）ハフニウム（ＴＤＭＡＨ）、テトラキス（ジエチルアミノ）ハフニウム（ＴＤＥＡＨ）、及びテトラキス（エチルメチルアミノ）ハフニウム（ＴＥＭＡＨ）、塩化チタン（ＴｉＣｌ ₄ ）、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）、テトラキス（ジエチルアミノ）チタン（ＴＤＥＡＴ）、テトラキス（エチルメチルアミノ）チタン（ＴＥＭＡＴ）、塩化タンタル（ＴａＣｌ ₅ ）、ｔｅｒｔ‐ブチルイミノトリ（ジエチルアミノ）タンタル（ＴＢＴＤＥＴ）、ｔｅｒｔ‐ブチルイミノトリ（ジメチルアミノ）タンタル（ＴＢＴＤＭＴ）、ｔｅｒｔ‐ブチルイミノトリ（エチルメチルアミノ）タンタル（ＴＢＴＥＭＴ）、エチルイミノトリ（ジエチルアミノ）タンタル（ＥＩＴＤＥＴ）、エチルイミノトリ（ジメチルアミノ）タンタル（ＥＩＴＤＭＴ）、エチルイミノトリ（エチルメチルアミノ）タンタル（ＥＩＴＥＭＴ）、ｔｅｒｔ‐アミルイミノトリ（ジメチルアミノ）タンタル（ＴＡＩＭＡＴ）、ｔｅｒｔ‐アミルイミノトリ（ジエチルアミノ）タンタル、ペンタキス（ジメチルアミノ）タンタル、ｔｅｒｔ‐アミルイミノトリ（エチルメチルアミノ）タンタル、六塩化タングステン、五塩化タングステン、ビス（ｔｅｒｔ‐ブチルイミノ）ビス（ジメチルアミノ）タングステン（ＢＴＢＭＷ）、ビス（ｔｅｒｔ‐ブチルイミノ）ビス（ジエチルアミノ）タングステン、ビス（ｔｅｒｔ‐ブチルイミノ）ビス（エチルメチルアミノ）タングステン、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属前駆体を前記反応器に導入する工程であって、前記少なくとも１種の金属前駆体が、基材の表面の少なくとも一部の上で反応して化学吸着層を与える工程と、
ｇ．前記反応器を、窒素、希ガス、及びこれらの組み合わせから選ばれる少なくとも１種を含むパージガスによりパージする工程と、
ｈ．水素を含まない窒素プラズマを含むプラズマを前記反応器に導入して、化学吸着層の少なくとも一部と反応させ、少なくとも１つの反応サイトを与える工程であって、前記プラズマを、約０．０１から約１．５Ｗ／ｃｍ ² の範囲の出力密度において発生させる工程と、
ｉ．任意選択的に不活性ガスにより前記反応器をパージする工程と、
を含み、前記工程ｂからｉが、アルミニウム又はホウ素ドープ金属窒化物膜の所望の厚さが得られるまで繰り返される、方法。
［２８］
前記方法が、プラズマ増強原子層堆積プロセスによりなされる、上記態様２７に記載の方法。
［２９］
前記方法が、ＰＥＡＬＤ様プロセスによりなされる、上記態様２７に記載の方法。
［３０］
前記水素を含まない窒素プラズマが、Ｎ ₂ プラズマを含む、上記態様２７に記載の方法。
［３１］
前記パージガスが、希ガスである、上記態様２７に記載の方法。
［３２］
プラズマを導入する工程が、エネルギーを与えてプラズマを作り出すことを含み、前記エネルギーが、熱、プラズマ、パルスプラズマ、ヘリコンプラズマ、高密度プラズマ、誘導結合プラズマ、Ｘ線、電子線、フォトン、遠隔プラズマ法、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる少なくとも１種のソースにより与えられる、上記態様２７に記載の方法。
［３３］
工程ｅが実施される前に、１３族元素窒化物の所望の厚さに到達するように、工程ｂからｅが繰り返される、上記態様２７に記載の方法。
［３４］
工程ｆからｉが、工程ｂからｅより多くのサイクルが繰り返されて、ＸＰＳによる１５ａｔ．％未満の１３族元素含有量である１３族元素ドープ金属窒化物を与える、上記態様２７に記載の方法。

Claims

プラズマ増強原子層堆積プロセス（ＰＥＡＬＤ）又はＰＥＡＬＤ様プロセスによる、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ガリウム、窒化インジウム、窒化タリウム及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる１３族金属又は半金属の窒化物膜の製造方法であって、前記方法が、：
ａ．反応器に基材を与える工程と、
ｂ．以下の式Ｉ
ＭＲ_n（ＮＲ¹Ｒ²）_3-n Ｉ
（式中、Ｍは、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｈ）及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれ、Ｒは直鎖又は分岐鎖のＣ₁からＣ₁₀のアルキル基、直鎖又は分岐鎖のＣ₂からＣ₁₀のアルケニル基、直鎖又は分岐鎖のＣ₂からＣ₁₀のアルキニル基、Ｃ₁からＣ₆のジアルキルアミノ基、電子求引性基、及びＣ₆からＣ₁₀のアリール基から選ばれ、Ｒ¹は水素、直鎖又は分岐鎖のＣ₁からＣ₁₀のアルキル基、直鎖又は分岐鎖のＣ₃からＣ₁₀のアルケニル基、直鎖又は分岐鎖のＣ₃からＣ₁₀のアルキニル基、Ｃ₁からＣ₆のジアルキルアミノ基、電子求引性基、及びＣ₆からＣ₁₀のアリール基から選ばれ、Ｒ²は直鎖又は分岐鎖のＣ₁からＣ₁₀のアルキル基、直鎖又は分岐鎖のＣ₃からＣ₆のアルケニル基、直鎖又は分岐鎖のＣ₃からＣ₆のアルキニル基、Ｃ₁からＣ₆のジアルキルアミノ基、Ｃ₆からＣ₁₀のアリール基、直鎖又は分岐鎖のＣ₁からＣ₆のフッ素化アルキル基、電子求引性基、及びＣ₄からＣ₁₀のアリール基から選ばれ、任意選択的にＲ¹及びＲ²は相互に結合して、置換された若しくは置換されていない芳香環、又は置換された若しくは置換されていない脂肪族環から選ばれる環を形成し、ｎ＝０、１、２、又は３である。）
により表される少なくとも１種の１３族金属又は半金属の前駆体を前記反応器に導入する工程であって、少なくとも１種の前駆体が、基材の表面の少なくとも一部の上で反応して化学吸着層を与える工程と、
ｃ．前記反応器をパージガスによりパージする工程と、
ｄ．水素を含まない窒素プラズマを含むプラズマを前記反応器に導入して、化学吸着層の少なくとも一部と反応させ、少なくとも１つの反応サイトを与える工程であって、前記プラズマを、約０．０１から約１．５Ｗ／ｃｍ²の範囲の出力密度において発生させる工程と、
ｅ．任意選択的に不活性ガスにより前記反応器をパージする工程と、
を含み、前記工程ｂからｅが、膜の所望の厚さが得られるまで繰り返される、方法。
少なくとも１種の１３族金属又は半金属の前駆体が、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリス（ジメチルアミノ）アルミニウム、トリス（エチルメチルアミノ）アルミニウム、トリメチルボラン、トリエチルボラン、トリス（ジメチルアミノ）ボラン、トリス（エチルメチルアミノ）ボラン、トリス（ジエチルアミノ）ボラン、及びボラン有機アミン錯体からなる群から選ばれる、請求項１に記載の方法。
少なくとも１種の１３族金属又は半金属の前駆体が、ボラン有機アミン錯体である、請求項２に記載の方法。
ボラン有機アミン錯体が、ボラントリメチルアミン錯体、ボラントリエチルアミン錯体、ジメチルアミンボラン、ボランピリジン錯体、ボランモルフォリン錯体、ボランｔｅｒｔ‐ブチルアミン錯体、ボラン４‐メチルモルフォリン錯体、ボランＮ，Ｎ‐ジイソプロピルエチルアミン錯体、ボランエチレンジアミン錯体、及び２‐メチルピリジンボラン錯体からなる群から選ばれる、請求項３に記載の方法。
前記方法が、プラズマ増強原子層堆積プロセスによりなされる、請求項１に記載の方法。
前記方法が、ＰＥＡＬＤ様プロセスによりなされる、請求項１に記載の方法。
前記窒素を含むプラズマが、窒素プラズマ、窒素／ヘリウムプラズマ、窒素／アルゴンからなる群から選ばれるガスを含む、請求項１に記載の方法。
前記パージガスが、希ガスである、請求項１に記載の方法。
プラズマを導入する工程が、エネルギーを与えてプラズマを作り出すことを含み、前記エネルギーが、熱、プラズマ、パルスプラズマ、ヘリコンプラズマ、高密度プラズマ、誘導結合プラズマ、Ｘ線、電子線、フォトン、遠隔プラズマ法、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる少なくとも１種のソースにより与えられる、請求項１に記載の方法。
Ｒ¹及びＲ²が同じである、請求項１に記載の方法。
Ｒ¹及びＲ²が異なる、請求項１に記載の方法。
Ｒ¹及びＲ²が相互に結合して環を形成している、請求項１に記載の方法。
さらに、工程ｄの前に、水素を含むプラズマを導入する工程を含む、請求項１に記載の方法。
所望の厚さに到達したら、さらに、膜を処理する工程を含み、前記処理が、水素プラズマ、ヘリウムプラズマ、アルゴンプラズマ、ＵＶ照射、ＩＲ照射、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれるエネルギーソースに曝露することによりなされる、請求項１に記載の方法。
窒化アルミニウム膜の製造方法であって、前記方法が、
ａ．反応器に基材を与える工程と、
ｂ．トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリス（ジメチルアミノ）アルミニウム、及びトリス（エチルメチルアミノ）アルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種のアルミニウム前駆体を前記反応器に導入する工程であって、前記少なくとも１種のアルミニウム前駆体が、基材の表面の少なくとも一部の上で反応して化学吸着層を与える工程と、
ｃ．パージガスにより前記反応器をパージする工程と、
ｄ．水素を含まない窒素プラズマを含むプラズマを前記反応器に導入して、化学吸着層の少なくとも一部と反応させ、少なくとも１つの反応サイトを与える工程であって、前記プラズマを、約０．０１から約１．５Ｗ／ｃｍ²の範囲の出力密度において発生させる工程と、
ｅ．任意選択的に不活性ガスにより前記反応器をパージする工程と、
を含み、前記工程ｂからｅが、窒化アルミニウム膜の所望の厚さが得られるまで繰り返される、方法。
窒化ホウ素膜の製造方法であって、前記方法が、：
ａ．反応器に基材を与える工程と、
ｂ．トリメチルホウ素、トリエチルホウ素、トリス（ジメチルアミノ）ボラン、及びトリス（エチルメチルアミノ）ボラン、トリス（ジエチルアミノ）ボランからなる群から選ばれる少なくとも１種のホウ素前駆体を前記反応器に導入する工程であって、少なくとも１種のホウ素前駆体が、基材の表面の少なくとも一部の上で反応して化学吸着層を与える工程と、
ｃ．パージガスにより前記反応器をパージする工程と、
ｄ．水素を含まない窒素プラズマを含むプラズマを前記反応器に導入して、化学吸着層の少なくとも一部と反応させ、少なくとも１つの反応サイトを与える工程であって、前記プラズマを、約０．０１から約１．５Ｗ／ｃｍ²の範囲の出力密度において発生させる工程と、
ｅ．任意選択的に不活性ガスにより前記反応器をパージする工程と、
を含み、前記工程ｂからｅが、窒化ホウ素膜の所望の厚さが得られるまで繰り返される、方法。
プラズマ増強原子層堆積プロセス又はＰＥＡＬＤ様プロセスによる、アルミニウムドープ窒化チタン、ホウ素ドープ窒化チタン、アルミニウムドープ窒化タンタル、ホウ素ドープ窒化タンタル、アルミニウムドープ窒化タングステン、ホウ素ドープ窒化タングステン、アルミニウムドープ窒化バナジウム、ホウ素ドープ窒化バナジウム膜等の１３族元素ドープ金属窒化物の製造方法であって、前記方法が、：
ａ．反応器に基材を与える工程と、
ｂ．トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリス（ジメチルアミノ）アルミニウム、トリス（エチルメチルアミノ）アルミニウム、トリメチルボラン、トリエチルボラン、トリス（ジメチルアミノ）ボラン、トリス（エチルメチルアミノ）ボラン、トリス（ジエチルアミノ）ボラン、及びボラン有機アミン錯体からなる群から選ばれる少なくとも１種のアルミニウム前駆体を前記反応器に導入する工程であって、前記少なくとも１種のアルミニウム又はホウ素前駆体が、基材の表面の少なくとも一部の上で反応して化学吸着層を与える工程と、
ｃ．前記反応器を、窒素、希ガス、及びこれらの組み合わせから選ばれる少なくとも１種を含むパージガスによりパージする工程と、
ｄ．水素を含まない窒素プラズマを含むプラズマを前記反応器に導入して、化学吸着層の少なくとも一部と反応させ、少なくとも１つの反応サイトを与える工程であって、前記プラズマを、約０．０１から約１．５Ｗ／ｃｍ²の範囲の出力密度において発生させる工程と、
ｅ．窒素、希ガス、及びこれらの組み合わせから選ばれる少なくとも１種を含むパージガスにより前記反応器をパージする工程と、
ｆ．塩化ジルコニウム（ＺｒＣｌ₄）、テトラキス（ジメチルアミノ）ジルコニウム（ＴＤＭＡＺ）、テトラキス（ジエチルアミノ）ジルコニウム（ＴＤＥＡＺ）、テトラキス（エチルメチルアミノ）ジルコニウム（ＴＥＭＡＺ）、テトラキス（ジメチルアミノ）ハフニウム（ＴＤＭＡＨ）、テトラキス（ジエチルアミノ）ハフニウム（ＴＤＥＡＨ）、及びテトラキス（エチルメチルアミノ）ハフニウム（ＴＥＭＡＨ）、塩化チタン（ＴｉＣｌ₄）、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）、テトラキス（ジエチルアミノ）チタン（ＴＤＥＡＴ）、テトラキス（エチルメチルアミノ）チタン（ＴＥＭＡＴ）、塩化タンタル（ＴａＣｌ₅）、ｔｅｒｔ‐ブチルイミノトリ（ジエチルアミノ）タンタル（ＴＢＴＤＥＴ）、ｔｅｒｔ‐ブチルイミノトリ（ジメチルアミノ）タンタル（ＴＢＴＤＭＴ）、ｔｅｒｔ‐ブチルイミノトリ（エチルメチルアミノ）タンタル（ＴＢＴＥＭＴ）、エチルイミノトリ（ジエチルアミノ）タンタル（ＥＩＴＤＥＴ）、エチルイミノトリ（ジメチルアミノ）タンタル（ＥＩＴＤＭＴ）、エチルイミノトリ（エチルメチルアミノ）タンタル（ＥＩＴＥＭＴ）、ｔｅｒｔ‐アミルイミノトリ（ジメチルアミノ）タンタル（ＴＡＩＭＡＴ）、ｔｅｒｔ‐アミルイミノトリ（ジエチルアミノ）タンタル、ペンタキス（ジメチルアミノ）タンタル、ｔｅｒｔ‐アミルイミノトリ（エチルメチルアミノ）タンタル、六塩化タングステン、五塩化タングステン、ビス（ｔｅｒｔ‐ブチルイミノ）ビス（ジメチルアミノ）タングステン（ＢＴＢＭＷ）、ビス（ｔｅｒｔ‐ブチルイミノ）ビス（ジエチルアミノ）タングステン、ビス（ｔｅｒｔ‐ブチルイミノ）ビス（エチルメチルアミノ）タングステン、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属前駆体を前記反応器に導入する工程であって、前記少なくとも１種の金属前駆体が、基材の表面の少なくとも一部の上で反応して化学吸着層を与える工程と、
ｇ．前記反応器を、窒素、希ガス、及びこれらの組み合わせから選ばれる少なくとも１種を含むパージガスによりパージする工程と、
ｈ．水素を含まない窒素プラズマを含むプラズマを前記反応器に導入して、化学吸着層の少なくとも一部と反応させ、少なくとも１つの反応サイトを与える工程であって、前記プラズマを、約０．０１から約１．５Ｗ／ｃｍ²の範囲の出力密度において発生させる工程と、
ｉ．任意選択的に不活性ガスにより前記反応器をパージする工程と、
を含み、前記工程ｂからｉが、アルミニウム又はホウ素ドープ金属窒化物膜の所望の厚さが得られるまで繰り返される、方法
前記方法が、プラズマ増強原子層堆積プロセスによりなされる、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の方法。
前記方法が、ＰＥＡＬＤ様プロセスによりなされる、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の方法。
前記水素を含まない窒素プラズマが、Ｎ₂プラズマを含む、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の方法。
前記パージガスが、希ガスである、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の方法。
プラズマを導入する工程が、エネルギーを与えてプラズマを作り出すことを含み、前記エネルギーが、熱、プラズマ、パルスプラズマ、ヘリコンプラズマ、高密度プラズマ、誘導結合プラズマ、Ｘ線、電子線、フォトン、遠隔プラズマ法、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる少なくとも１種のソースにより与えられる、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の方法。
工程ｅが実施される前に、１３族元素窒化物の所望の厚さに到達するように、工程ｂからｅが繰り返される、請求項１７に記載の方法。
工程ｆからｉが、工程ｂからｅより多くのサイクルが繰り返されて、ＸＰＳによる１５ａｔ．％未満の１３族元素含有量である１３族元素ドープ金属窒化物を与える、請求項１７に記載の方法。