JP2020501373A5

JP2020501373A5 -

Info

Publication number: JP2020501373A5
Application number: JP2019530792A
Authority: JP
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2021-01-21
Anticipated expiration: 2037-12-07

Claims

化学原子層エッチングによって反応チャンバー内の基材の表面上の膜をエッチングする方法であって、前記方法が、一つ以上のエッチングサイクルを含み、各サイクルが、
第一のハロゲン化物配位子を含む第一の気相ハロゲン化物反応物質に前記基材を曝露して前記基材表面上に吸着種を形成することであって、前記第一の気相ハロゲン化物反応物質が水素を含まない、形成すること、および、
続いて、前記基材を、少なくとも一部の材料が前記膜から除去されるように、前記吸着種を揮発性種に変換する第二のハロゲン化物配位子を含む第二の気相ハロゲン化物反応物質に前記基材を曝露することであって、前記第二の気相ハロゲン化物反応物質が、水素を含まない、曝露すること、を含み、および、
前記エッチングサイクル中に前記基材がプラズマ反応物質と接触していない、方法。
前記膜がＷ、ＴｉＮ、ＴｉＯ_２、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＡｌＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＷＯ_３、ＳｉＯＣＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣＮ、ＡｌＮ、またはＨｆＯ_２を含む、請求項１に記載の方法。
前記第一の気相ハロゲン化物反応物質が金属ハロゲン化物を含む、請求項１に記載の方法。
前記金属ハロゲン化物は、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｅ、Ｔｅ、Ｗ、ならびに群５および６の遷移金属から選択される金属を含む、請求項３に記載の方法。
前記第一の気相ハロゲン化物反応物質が金属を含まない、請求項１に記載の方法。
前記第一の気相ハロゲン化物反応物質は有機ハロゲン化物化合物を含む、請求項１に記載の方法。
前記第一の気相ハロゲン化物反応物質が、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アシル、スルホニルハロゲン化物、スルフェニルハロゲン化物、ハロゲン化セレニル、または有機配位子を含むハロゲン化ホウ素を含む、請求項１に記載の方法。
前記第一の気相ハロゲン化物反応物質は、フルオロスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロメチルトリフルオロメタンスルホナート、サルファテトラフルオリドサルファクロリドペンタフルオリド、または、六フッ化硫黄、または、１−クロロ２−（ペンタフルオロスルフラニルオキシ）エタンを含む、請求項１に記載の方法。
前記第一の気相ハロゲン化物反応物質が、クロロスルホニルイソシアネートまたはＮ，Ｎ−ジメチルスルファモイルクロリドを含む、請求項１に記載の方法。
前記第一の気相ハロゲン化物反応物質がホウ素、水素、およびハロゲン化物を含む、請求項１に記載の方法。
前記第一の気相ハロゲン化物反応物質がリン、酸素、およびハロゲン化物を含む、請求項１に記載の方法。
前記第一の気相ハロゲン化物反応物質がアンチモンおよびハロゲン化物を含む、請求項１に記載の方法。
前記第一の気相ハロゲン化物反応物質が、一つ以上の−ＣＦ_３基を含む、請求項１に記載の方法。
前記エッチングサイクルを順次に二回以上繰り返すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記第一および第二のハロゲン化物配位子がＣｌである、請求項１に記載の方法。
前記第二の気相ハロゲン化物反応物質は金属を含まない、請求項１に記載の方法。
前記第二の気相ハロゲン化物反応物質が炭素系ハロゲン化物である、請求項１に記載の方法。
前記第二の気相ハロゲン化物反応物質はＣＣｌ_４またはＣＢｒ_４を含む、請求項１７に記載の方法。
前記エッチングサイクル中の前記基材の温度が３００℃〜５００℃である、請求項１に記載の方法。
化学原子層エッチングによって反応チャンバー内の基材の表面上の膜をエッチングする方法であって、前記方法が、一つ以上のエッチングサイクルを含み、各サイクルが、
第一の気相反応物質が前記基材表面上の分子と反応して基材の表面上に反応物質種を形成するように、前記基材を前記第一の気相反応物質に曝すこと、および
続いて、前記反応物質種が揮発性反応生成物に変換され、前記膜の一部が前記基材表面から除去されるように、前記基材を第二の気相反応物質に曝露することであって、前記基材が前記エッチングサイクル中にプラズマ反応物質と接触しない、曝露すること、を含み、
前記第一の気相反応物質はＣＳｅ _２を含む、方法。
化学原子層エッチングによって反応チャンバー内の基材の表面上の膜をエッチングする方法であって、前記方法が、一つ以上のエッチングサイクルを含み、各サイクルが、
第一の気相反応物質が前記基材表面上の分子と反応して基材の表面上に反応物質種を形成するように、前記基材を前記第一の気相反応物質に曝すこと、および
続いて、前記反応物質種が揮発性反応生成物に変換され、前記膜の一部が前記基材表面から除去されるように、前記基材を第二の気相反応物質に曝露することであって、前記基材が前記エッチングサイクル中にプラズマ反応物質と接触しない、曝露すること、を含み、
前記第一の気相反応物質が、Ｓ＝Ｒ＝Ｓ構造を有する化合物を含み、ここで、Ｒが炭素であってもよく、またはＣ２−Ｃ８などの任意の炭化水素であり得る、方法。
前記第一の気相反応物質はＣＳ_２を含む、請求項２１に記載の方法。
化学原子層エッチングによって反応チャンバー内の基材の表面上の膜をエッチングする方法であって、前記方法が、一つ以上のエッチングサイクルを含み、各サイクルが、
第一の気相反応物質が前記基材表面上の分子と反応して基材の表面上に反応物質種を形成するように、前記基材を前記第一の気相反応物質に曝すこと、および
続いて、前記反応物質種が揮発性反応生成物に変換され、前記膜の一部が前記基材表面から除去されるように、前記基材を第二の気相反応物質に曝露することであって、前記基材が前記エッチングサイクル中にプラズマ反応物質と接触しない、曝露すること、を含み、
前記第二の気相反応物質がトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）またはトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を含む、方法。
二つ以上のエッチングサイクルを含む、反応チャンバー内の基材上の膜をエッチングする方法であって、各サイクルが、
水素を含まない第一の気相ハロゲン化物反応物質へ前記基材を曝露すること、および
続いて、前記基材を、水素を含まない第二の異なる気相ハロゲン化物反応物質に曝露すること、および
前記基材を、第一および第二の気相反応物質とは異なる第三の気相反応物質に曝露すること、を含み、
前記エッチングサイクル中に前記基材がプラズマ反応物質と接触していない、方法。
追加の気相反応物質が、一つ以上のＳＯ_３、Ｈ_２Ｓ、ＮＨ_３、Ｈ_２Ｏ、ＨＣＯＯＨ、Ｈ_２Ｏ_２、およびヒドラジンを含む、請求項２４に記載の方法。
基材表面上に薄膜をエッチングする方法であって、前記方法が、
第一のハロゲン化物配位子を含む第一の気相ハロゲン化物反応物質に前記基材表面を曝露して、第一の反応物質種を前記基材表面上に形成することであって、前記第一の気相ハロゲン化物反応物質が水素を含まない、形成すること、および、
続いて、第二の気相ハロゲン化物反応物質が前記第一の反応物質種を気相反応生成物に変換するように、第二のハロゲン化物配位子を含む前記第二の気相ハロゲン化物反応物質に前記基材を曝露することであって、前記第二の気相ハロゲン化物反応物質が水素を含まない、曝露すること、を含み、
前記第一の反応物質種の前記形成または前記第二の気相ハロゲン化物反応物質の気相反応生成物への前記変換は、自己制御ではない、方法。
前記エッチングサイクル中に前記基材がプラズマ反応物質と接触していない、請求項２６に記載の方法。
前記第一の反応物質種の前記形成および前記第二の気相ハロゲン化物反応物質の気相反応生成物への前記変換が、自己制御ではない、請求項２６に記載の方法。
反応チャンバー内の基材上の膜をエッチングする方法であって、前記方法が、一つ以上のエッチングサイクルを含み、各サイクルが、
前記基材を気相ハロゲン化物反応物質に曝露すること、および
過剰な気相ハロゲン化物反応物質を除去すること、を含み、
前記気相ハロゲン化物反応物質が少なくとも一つのハロゲン化物配位子を含み、前記基材が前記エッチングサイクル中にプラズマ反応物質と接触せず、各エッチングサイクルが前記膜から材料を除去する、方法。
前記エッチングサイクル中に前記基材はＨＦと接触していない、請求項２９に記載の方法。
前記膜は一つ以上の金属を含む、請求項２９に記載の方法。
前記膜は金属窒化物または金属酸化物を含む、請求項２９に記載の方法。
前記膜はＳｉまたはＧｅを含む、請求項２９に記載の方法。
前記膜は、ＴｉＮ、ＴｉＯ _２、ＴａＮ、ＡｌＯ _２、Ａｌ _２Ｏ _３、ＺｒＯ _２、ＡｌＮ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、ＣｕＯ _ｘ、ＣｏＯ _ｘ、Ｍｏ、ＭｏＯ _ｘ、Ｒｕ、ＲｕＯ _ｘ、またはＨｆＯ _２を含む、請求項２９に記載の方法。
前記気相ハロゲン化物反応物質は非金属ハロゲン化物を含む、請求項２９に記載の方法。
前記気相ハロゲン化物反応物質は金属オキシハライドを含む、請求項２９に記載の方法。
前記気相ハロゲン化物反応物質はオキシハライドを含む、請求項２９に記載の方法。
前記気相ハロゲン化物反応物質は半金属ハロゲン化物を含む、請求項２９に記載の方法。
前記気相ハロゲン化物反応物質はハロゲン化アシルを含む、請求項２９に記載の方法。
前記気相ハロゲン化物反応物質は窒素、酸素、およびハロゲン化物を含む、請求項２９に記載の方法。
前記気相ハロゲン化物反応物質は複数のハロゲン原子を含む、請求項２９に記載の方法。
前記気相ハロゲン化物反応物質は、硫黄、炭素、および一つ以上のハロゲン化物；硫黄、リン、および一つ以上のハロゲン化物；リンおよび一つ以上のハロゲン化物；硫黄、窒素および一つ以上のハロゲン化物；配位子、リン、酸素および一つ以上のハロゲン化物；またはＰＸ _２に結合した配位子、を含み、式中、Ｘはハロゲン化物である、請求項２９に記載の方法。
前記気相ハロゲン化物反応物質は、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｅ、Ｔｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、およびＷからなる群から選択される金属を含む、請求項２９に記載の方法。
前記基材を前記気相ハロゲン化物反応物質に曝すことは、前記基材上の二つの異なる膜を、一方の膜が他方の膜よりも選択的にエッチングされるように、前記気相ハロゲン化物反応物質と接触させることを含む、請求項２９に記載の方法。
前記エッチングサイクル中の前記基材の温度が１５０℃〜６００℃である、請求項２９に記載の方法。
前記基材は前記気相ハロゲン化物反応物質に０．０１秒〜１００秒間曝露される、請求項２９に記載の方法。
前記気相ハロゲン化物反応物質は前記反応チャンバーへ連続的に流れる、請求項２９に記載の方法。
前記気相ハロゲン化物反応物質は前記反応チャンバーへ断続的に流れる、請求項２９に記載の方法。
前記エッチングサイクル中、反応チャンバー内の圧力は１０Ｅ−９トル〜７６０トルである、請求項２９に記載の方法。
前記基材を第二の気相反応物質と接触させることをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
前記第二の気相反応物質が、ＳＯ _３、ＳＯ _２、Ｈ _２Ｏ、Ｏ _２、Ｏ _３、Ｈ _２Ｏ _２、ＨＣＯＯＨ、窒素酸化物、およびヒドラジンからなる群から選択される、請求項５０に記載の方法。