JP2022099123A - 絶縁膜の形成方法及び処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】緻密な窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜を凹部に埋め込むことができる技術を提供する。【解決手段】本開示の一態様による窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法は、基板の表面に形成された凹部に窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜を形成する方法であって、（ａ）第１の温度に調整された基板に前駆体ガス及び還元性ガスを含む処理ガスをプラズマで活性化して供給することにより前記凹部に流動性膜を形成する工程と、（ｂ）前記基板を前記第１の温度より高い第２の温度で熱処理することにより前記流動性膜を硬化させる工程と、を有し、前記前駆体ガスは、ＸＨｘ（ＮｚＣｎＨｍ）ｙ（ＸはＳｉ又は金属元素であり、ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数であり、zは０または１である。）構造の線形非対称有機分子である。【選択図】図１
Description
本開示は、絶縁膜の形成方法及び処理装置に関する。
半導体製造プロセスにおいて、構造の微細化に伴いアスペクト比が高い凹部にボイドやシームなく膜を埋め込むことが求められている。
埋め込みプロセスの一例としては、堆積とエッチングとを交互に繰り返すことで凹部の底部からボトムアップで膜を埋め込む技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。埋込プロセスの別の一例としては、ＰＥＣＶＤによって流動性膜を形成し、該流動性膜を処理してＳｉ－Ｘ膜を形成し（Ｘ＝Ｃ、Ｏ、又はＮである）、流動性膜又はＳｉ－Ｘ膜を硬化して膜を固化させる技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
本開示は、緻密な窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜を凹部に埋め込むことができる技術を提供する。
本開示の一態様による窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法は、基板の表面に形成された凹部に窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜を形成する方法であって、（ａ）第１の温度に調整された基板に前駆体ガス及び還元性ガスを含む処理ガスをプラズマで活性化して供給することにより前記凹部に流動性膜を形成する工程と、（ｂ）前記基板を前記第１の温度より高い第２の温度で熱処理することにより前記流動性膜を硬化させる工程と、を有し、前記前駆体ガスは、ＸＨｘ（ＮｚＣｎＨｍ）ｙ（ＸはＳｉ又は金属元素であり、ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数であり、zは０または１である。）構造の線形非対称有機分子である。
本開示によれば、緻密な窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜を凹部に埋め込むことができる。
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
〔シリコン窒化膜の形成方法〕
図１～図４を参照し、窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜を形成する方法の一例として、シリコン窒化膜の形成方法について説明する。以下では、基板の表面に形成された凹部にシリコン窒化膜を埋め込む方法を例に挙げて説明する。
図１～図４を参照し、窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜を形成する方法の一例として、シリコン窒化膜の形成方法について説明する。以下では、基板の表面に形成された凹部にシリコン窒化膜を埋め込む方法を例に挙げて説明する。
図１に示されるように、実施形態のシリコン窒化膜の形成方法は、基板を準備する工程Ｓ１と、流動性膜を形成する工程Ｓ２と、流動性膜を硬化させる工程Ｓ３とを有する。
基板を準備する工程Ｓ１では、表面に凹部が形成された基板を準備する。基板は、例えば半導体ウエハであってよい。凹部は、例えばトレンチ、ホールであってよい。
流動性膜を形成する工程Ｓ２では、第１の温度に調整された基板に前駆体ガス及び還元性ガスを含む処理ガスをプラズマで活性化して供給することにより、凹部に流動性膜を形成する。
本実施形態において、前駆体ガスは、ＳｉＨｘ（ＮＣｎＨｍ）ｙ（ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数である。）構造の線形非対称アミノシラン分子である。線形非対称アミノシラン分子としては、例えば以下の構造式で示されるビスターシャリブチルアミノシラン（ＢＴＢＡＳ）、ビスジエチルアミノシラン（ＢＤＥＡＳ）、トリスジメチルアミノシラン（３ＤＭＡＳ）、ビスエチルメチルアミノシラン（ＢＥＭＡＳ）が挙げられる。
ＳｉＨｘ（ＮＣｎＨｍ）ｙ構造の線形非対称アミノシラン分子は、直鎖構造であり、かつ、Ｓｉを取り巻く結合が非対称であり双極子モーメントが大きくなる構造である。係る線形非対称アミノシラン分子をプラズマで電気的に活性化させ、第１の温度に調整された基板に堆積させる。このとき、線形非対称アミノシラン分子の末端に存在するＣｎＨｍ有機基は、隣接する分子との結合を阻害して流動性を維持するように機能する。そのため、凹部に流れ込むようにして流動性膜が形成されるので、微細構造への埋め込みが可能となる。また、ＣｎＨｍ有機基は安定性が高いため、凹部に埋め込まれた後も流動性が維持される。
例えば、前駆体ガスとしてＢＴＢＡＳを用いた場合、図２に示されるように、隣接するＢＴＢＡＳ分子間においてプラズマ重合が生じ、次いで図３に示されるように、プラズマ重合で生じた分子間において更にプラズマ重合が生じ、オリゴマーが生成される。
還元性ガスは、水素及び／又は窒素を含むガスであってよく、例えば水素（Ｈ２）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガス、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）ガス及びその組合せ等が挙げられる。なお、還元ガスはこれらに限るものではない。また、処理ガスは、添加ガスを含んでもよい、添加ガスは、例えば窒素（Ｎ２）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスを挙げることができる。
第１の温度は、基板に前駆体ガス及び還元性ガスを含む処理ガスを供給したときに凹部に流動性膜が形成される温度であり、例えば８０℃以下であってよい。プラズマは、例えば容量結合プラズマ、誘導結合プラズマ、マイクロ波プラズマであってよい。
また、流動性膜を形成する工程Ｓ２では、処理ガスとして、モノシラン（ＳｉＨ４）ガス、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）ガスを添加してもよい。これにより、凹部に埋め込まれるシリコン窒化膜に含まれるＳｉの比率を変えることができる。
流動性膜を硬化させる工程Ｓ３では、凹部に流動性膜が形成された基板を、第１の温度より高い第２の温度で熱処理することにより流動性膜を硬化させ、シリコン窒化膜を形成する。このとき、流動性膜を構成する分子間において、Ｓｉと結合したＨ基とアミノ基との間で縮合反応による固化が起こり、無孔質で緻密なシリコン窒化膜が形成される。
例えば、前駆体ガスとしてＢＴＢＡＳを用いた場合、図４に示されるように、隣接するオリゴマー間において縮合反応が生じ、流動性膜が硬化してシリコン窒化膜が形成される。
第２の温度は、流動性膜を硬化させることができる温度であり、例えば１５０℃以上７５０℃以下であってよい。
本実施形態において、流動性膜を硬化させる工程Ｓ３は、流動性膜を形成する工程Ｓ２の後に、基板を大気に晒すことなく実施される。すなわち、流動性膜を形成する工程Ｓ２及び流動性膜を硬化させる工程Ｓ３は、真空雰囲気下で連続して実施される。
また、流動性膜を硬化させる工程Ｓ３は、流動性膜を形成する工程Ｓ２の後、短時間（例えば、６０秒以内）で実施することが好ましい。これにより、流動性膜を形成する工程Ｓ２において凹部に埋め込まれた流動性膜が流動性を維持した状態で、流動性膜を縮合反応で固化させることができる。その結果、無孔質で緻密な膜が形成される。
また、流動性膜を硬化させる工程Ｓ３では、基板を水素プラズマに晒すことが好ましい。基板を水素プラズマに晒すことで、流動性膜に含まれる不純物を除去しながら流動性膜を硬化させることができる。そのため、凹部に埋め込まれるシリコン窒化膜の膜中不純物濃度を低減できる。水素プラズマは、例えば１００ＭＨｚ～１ＧＨｚのＶＨＦ波を用いるプラズマであってよい。
〔処理装置〕
図５を参照し、前述した流動性膜を形成する工程Ｓ２を実施する処理装置（膜形成部）の一例について説明する。なお、流動性膜を硬化させる工程Ｓ３を実施する処理装置（熱処理部）についても流動性膜を形成する工程Ｓ２を実施する処理装置と同様の構成であってよい。
図５を参照し、前述した流動性膜を形成する工程Ｓ２を実施する処理装置（膜形成部）の一例について説明する。なお、流動性膜を硬化させる工程Ｓ３を実施する処理装置（熱処理部）についても流動性膜を形成する工程Ｓ２を実施する処理装置と同様の構成であってよい。
図５に示されるように、処理装置１は、プラズマを用いた化学気相堆積（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）法により、基板の一例である半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」という。）にシリコン窒化膜を形成する装置である。処理装置１は、略円筒状の気密な処理容器２を備える。処理容器２の底壁の中央部分には、排気室２１が設けられている。
排気室２１は、下方に向けて突出する例えば略円筒状の形状を備える。排気室２１には、例えば排気室２１の側面において、排気流路２２が接続されている。
排気流路２２には、圧力調整部２３を介して排気部２４が接続されている。圧力調整部２３は、例えばバタフライバルブ等の圧力調整バルブを備える。排気流路２２は、排気部２４によって処理容器２内を減圧できるように構成されている。処理容器２の側面には、搬送口２５が設けられている。搬送口２５は、ゲートバルブ２６によって開閉自在に構成されている。処理容器２内と搬送室（図示せず）との間におけるウエハＷの搬入出は、搬送口２５を介して行われる。
処理容器２内には、ウエハＷを略水平に保持するための載置台３が設けられている。載置台３は、平面視で略円形状に形成されており、支持部材３１によって支持されている。載置台３の表面には、例えば直径が３００ｍｍのウエハＷを載置するための略円形状の凹部３２が形成されている。凹部３２は、ウエハＷの直径よりも僅かに（例えば１ｍｍ～４ｍｍ程度）大きい内径を有する。凹部３２の深さは、例えばウエハＷの厚さと略同一に構成される。載置台３は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックス材料により形成されている。また、載置台３は、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料により形成されていてもよい。なお、凹部３２の代わりに載置台３の表面の周縁部にウエハＷをガイドするガイドリングを設けてもよい。
載置台３には、例えば接地された下部電極３３が埋設される。下部電極３３の下方には、温調機構３４が埋設される。温調機構３４は、制御部９からの制御信号に基づいて、載置台３に載置されたウエハＷを設定温度（例えば－５０℃～８０℃の温度、熱処理用の載置台では例えば１５０℃～７５０℃の温度）に調整する。載置台３の全体が金属によって構成されている場合には、載置台３の全体が下部電極として機能するので、下部電極３３を載置台３に埋設しなくてよい。載置台３には、載置台３に載置されたウエハＷを保持して昇降するための複数本（例えば３本）の昇降ピン４１が設けられている。昇降ピン４１の材料は、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックスや石英等であってよい。昇降ピン４１の下端は、支持板４２に取り付けられている。支持板４２は、昇降軸４３を介して処理容器２の外部に設けられた昇降機構４４に接続されている。
昇降機構４４は、例えば排気室２１の下部に設置されている。ベローズ４５は、排気室２１の下面に形成された昇降軸４３用の開口部２１１と昇降機構４４との間に設けられている。支持板４２の形状は、載置台３の支持部材３１と干渉せずに昇降できる形状であってもよい。昇降ピン４１は、昇降機構４４によって、載置台３の表面の上方の側と、載置台３の表面の下方の側との間で、昇降自在に構成される。言い換えると、昇降ピン４１は、載置台３の上面から突出可能に構成される。
処理容器２の天壁２７には、絶縁部材２８を介してガス供給部５が設けられている。ガス供給部５は、上部電極を成しており、下部電極３３に対向している。ガス供給部５には、整合器５１１を介してＲＦ電源５１が接続されている。ＲＦ電源５１の周波数は、例えば、４５０ｋＨｚ～２．４５ＧＨｚである。ＲＦ電源５１から上部電極（ガス供給部５）にＲＦ電力を供給することによって、上部電極（ガス供給部５）と下部電極３３との間にＲＦ電界が生じるように構成されている。ガス供給部５は、中空状のガス拡散室５２を備える。ガス拡散室５２の下面には、処理容器２内へ処理ガスを分散供給するための多数の孔５３が例えば均等に配置されている。ガス供給部５における例えばガス拡散室５２の上方には、加熱機構５４が埋設されている。加熱機構５４は、制御部９からの制御信号に基づいて図示しない電源部から給電されることによって、設定温度に加熱される。
ガス拡散室５２には、ガス供給路６が設けられている。ガス供給路６は、ガス拡散室５２に連通している。ガス供給路６の上流側には、ガスライン６２を介してガス源６１が接続されている。ガス源６１は、例えば各種の処理ガスの供給源、マスフローコントローラ、バルブ（いずれも図示せず）を含む。各種の処理ガスは、前述のシリコン窒化膜の形成方法において用いられる前駆体ガス及び還元性ガスを含む。また、各種の処理ガスは、モノシランガス、ジシランガス等の添加ガスを含んでいてもよい。各種の処理ガスは、ガス源６１からガスライン６２を介してガス拡散室５２に導入される。
処理装置１は、制御部９を備える。制御部９は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、補助記憶装置等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は補助記憶装置に格納されたプログラムに基づいて動作し、処理装置１の動作を制御する。制御部９は、処理装置１の内部に設けられていてもよく、外部に設けられていてもよい。制御部９が処理装置１の外部に設けられている場合、制御部９は、有線又は無線等の通信手段によって、処理装置１を制御できる。
〔実施例〕
実施例１では、まず、アスペクト比が１より小さい凹部が表面に形成されたウエハＷを準備した。続いて、処理装置１において、載置台３にウエハＷを載置した状態で、ガス供給部５から処理容器２内に前駆体ガス及び還元性ガスを含む処理ガスを供給すると共に、ＲＦ電源５１から上部電極にＲＦ電力を供給し、ウエハＷに流動性膜を形成した。続いて、流動性膜が形成されたウエハＷを、真空雰囲気下で別の処理装置１に搬送した。続いて、該処理装置１において、Ｎ２ガス雰囲気の処理容器２内の載置台３にウエハＷを載置した状態で、ウエハＷに対して４５０℃で熱処理を施し、流動性膜を硬化させてシリコン窒化膜を形成した。ウエハＷに対する熱処理は、ウエハＷへの流動性膜の形成が終了してから１分（６０秒）後に開始した。続いて、凹部に埋め込まれたシリコン窒化膜の埋め込み性を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）により観察した。
実施例１では、まず、アスペクト比が１より小さい凹部が表面に形成されたウエハＷを準備した。続いて、処理装置１において、載置台３にウエハＷを載置した状態で、ガス供給部５から処理容器２内に前駆体ガス及び還元性ガスを含む処理ガスを供給すると共に、ＲＦ電源５１から上部電極にＲＦ電力を供給し、ウエハＷに流動性膜を形成した。続いて、流動性膜が形成されたウエハＷを、真空雰囲気下で別の処理装置１に搬送した。続いて、該処理装置１において、Ｎ２ガス雰囲気の処理容器２内の載置台３にウエハＷを載置した状態で、ウエハＷに対して４５０℃で熱処理を施し、流動性膜を硬化させてシリコン窒化膜を形成した。ウエハＷに対する熱処理は、ウエハＷへの流動性膜の形成が終了してから１分（６０秒）後に開始した。続いて、凹部に埋め込まれたシリコン窒化膜の埋め込み性を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）により観察した。
実施例１における流動性膜の成膜条件は以下である。
・前駆体ガス：ＢＴＢＡＳ（５０ｓｃｃｍ）
・還元性ガス：ＮＨ３（５０ｓｃｃｍ）
・添加ガス：Ｈ２（５０ｓｃｃｍ）、Ｈｅ（５０ｓｃｃｍ）
・圧力：４Ｔｏｒｒ（５３３Ｐａ）
・ＲＦ電力：１３．５６ＭＨｚ、１００Ｗ
・ウエハ温度：０℃
・前駆体ガス：ＢＴＢＡＳ（５０ｓｃｃｍ）
・還元性ガス：ＮＨ３（５０ｓｃｃｍ）
・添加ガス：Ｈ２（５０ｓｃｃｍ）、Ｈｅ（５０ｓｃｃｍ）
・圧力：４Ｔｏｒｒ（５３３Ｐａ）
・ＲＦ電力：１３．５６ＭＨｚ、１００Ｗ
・ウエハ温度：０℃
実施例２では、アスペクト比が５より大きい凹部が表面に形成されたウエハＷを準備し、実施例１と同じ条件で、ウエハＷに流動性膜を形成し、次いで流動性膜を硬化させてシリコン窒化膜を形成した。続いて、凹部に埋め込まれたシリコン窒化膜の埋め込み性を、ＳＥＭにより観察した。
比較例１では、ウエハＷへの流動性膜の形成が終了してから該流動性膜に対して熱処理を開始するまでの時間を１時間に設定し、それ以外の条件が実施例１と同じ条件で、ウエハＷに流動性膜を形成し、次いで流動性膜を硬化させてシリコン窒化膜を形成した。続いて、凹部に埋め込まれたシリコン窒化膜の埋め込み性を、ＳＥＭにより観察した。なお、比較例１では、アスペクト比が５より大きい凹部が表面に形成されたウエハＷを用いた。
比較例２では、前駆体ガスとしてテトラキスジメチルアミノシラン（ＴｅＤＭＡＳ）を使用し、それ以外の条件が実施例１と同じ条件で、ウエハＷに流動性膜を形成し、次いで流動性膜を硬化させてシリコン窒化膜を形成した。続いて、凹部に埋め込まれたシリコン窒化膜の埋め込み性を、ＳＥＭにより観察した。なお、比較例２では、アスペクト比が１より小さい凹部が表面に形成されたウエハＷを用いた。また、ＴｅＤＭＡＳは、以下の構造式で示されるように、Ｓｉ－Ｈ結合を有していない対称構造のアミノシラン分子である。
図６は、凹部に埋め込まれたシリコン窒化膜の埋め込み性を観察した結果を示す図であり、凹部に埋め込まれたシリコン窒化膜の断面形状を示す。なお、図６では、左から順に実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２の結果を示す。
図６に示されるように、実施例１、２では、いずれも凹部の底部付近にボイド（隙間）やシーム（継ぎ目）のない無孔質で緻密なシリコン窒化膜１０１が埋め込まれていることが分かる。これは、実施例１、２では、凹部に形成された流動性膜が流動性を維持した状態で熱処理され、該熱処理の際に流動性膜が縮合反応で固化してシリコン窒化膜が形成されたためと考えられる。
一方、比較例１では、凹部の底部付近に多数の空孔１０２ａを含む多孔質なシリコン窒化膜１０２が埋め込まれていることが分かる。これは、比較例１では、凹部に形成された流動性膜が流動性を失った状態で熱処理され、該熱処理の際に膜堆積が低下して多孔質構造となったためと考えられる。
また、比較例２では、凹部にシリコン窒化膜が埋め込まれていないことが分かる。これは、比較例２では、前駆体ガスとしてＳｉ－Ｈ結合を有していない対称構造のアミノシラン分子を用いたことにより、熱処理を施した後においても凹部に形成された流動性膜の縮合反応による固化が進行せず、流動性膜が消失したためと考えられる。
以上の実施例の結果から、実施形態のシリコン窒化膜の形成方法によれば、凹部のアスペクト比に関わらず、緻密なシリコン窒化膜を凹部に埋め込むことができることが示された。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
上記の実施形態では、前駆体ガスとしてＳｉＨｘ（ＮＣｎＨｍ）ｙ（ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数である。）構造の線形非対称アミノシラン分子を用いてシリコン窒化膜を形成する場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、前駆体ガスとしてＳｉの代わりに金属元素を含む、ＭＨｘ（ＮＣｎＨｍ）ｙ（Ｍは金属元素であり、ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数である。）構造の線形非対称有機金属分子を用いて金属窒化物膜を形成する場合にも適用できる。すなわち、前駆体ガスとしてＸＨｘ（ＮＣｎＨｍ）ｙ（ＸはＳｉ又は金属元素であり、ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数である。）構造の線形非対称有機分子を用いて窒素含有膜を形成する場合に適用できる。なお、金属元素としては、例えばチタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）が挙げられる。
上記の実施形態では、処理ガスが前駆体ガス及び還元性ガスを含み、前駆体ガスが線形非対称アミノシラン分子の場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。Ｓｉを取り巻く結合が非対称であり双極子モーメントが大きくなる構造をもつ線形非対称有機Ｓｉ分子を使用してよい。例えばＳｉＨｘ（ＣｎＨｍ）ｙ（ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数である。）構造の非対称有機Ｓｉ分子を用いる流動性炭素含有絶縁膜としてＳｉＣ膜の形成が挙げられる。また、例えば前駆体ガスとして、ＭＨｘ（ＣｎＨｍ）ｙ（Ｍは金属元素であり、ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数である。）構造の非対称有機金属分子を用いて金属炭化物膜を形成する場合にも適用できる。すなわち、前駆体ガスとしてＸＨｘ（ＮｚＣｎＨｍ）ｙ（ＸはＳｉ又は金属元素であり、ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数であり、zは０または１である。）構造の線形非対称有機分子を用いて窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜を形成する場合に適用できる。
上記の実施形態では、流動性膜を形成する工程と流動性膜を硬化させる工程とを真空搬送装置に接続された異なる処理装置において実施する場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、流動性膜を形成する工程と流動性膜を硬化させる工程とを同じ処理装置において実施してもよい。また例えば、基板を第１の温度に加熱して処理する第１の領域と、基板を第２の温度に加熱して処理する第２の領域とを内部に有する処理装置を用いてもよい。この場合、流動性膜を形成する工程と流動性膜を硬化させる工程とを１つの処理装置内の異なる領域で実施できるので、流動性膜を形成する工程が終了してから流動性膜を硬化させる工程を開始させるまでの移行時間を短縮できる。また、流動性膜が形成された基板を処理装置の外部に搬出することなく流動性膜を硬化させる工程に移行できるので、不純物の混入を特に抑制できる。
１ 処理装置
Ｗ ウエハ
Ｗ ウエハ
Claims (13)
- 基板の表面に形成された凹部に窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜を形成する方法であって、
（ａ）第１の温度に調整された基板に前駆体ガス及び還元性ガスを含む処理ガスをプラズマで活性化して供給することにより前記凹部に流動性膜を形成する工程と、
（ｂ）前記基板を前記第１の温度より高い第２の温度で熱処理することにより前記流動性膜を硬化させる工程と、
を有し、
前記前駆体ガスは、ＸＨｘ（ＮｚＣｎＨｍ）ｙ（ＸはＳｉ又は金属元素であり、ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数であり、zは０または１である。）構造の線形非対称有機分子である、
窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 前記工程（ａ）及び前記工程（ｂ）は、真空雰囲気下で連続して実施される、
請求項１に記載の窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 前記前駆体ガスは、ＳｉＨｘ（ＮｚＣｎＨｍ）ｙ（ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数であり、zは０または１である。）構造の線形非対称アミノシラン分子である、
請求項１又は２に記載の窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 前記前駆体ガスは、ＢＴＢＡＳ、ＢＤＥＡＳ、３ＤＭＡＳ又はＢＥＭＡＳである、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 前記前駆体ガスは、ＭＨｘ（ＮｚＣｎＨｍ）ｙ（ＭはＴｉ、Ｔａ、Ｚｒ又はＡｌであり、ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数であり、zは０または１である。）構造の線形非対称有機金属分子である、
請求項１又は２に記載の窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 前記還元性ガスは、水素及び／又は窒素を含むガスである、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 前記第１の温度は、８０℃以下であり、
前記第２の温度は、１５０℃以上７５０℃以下である、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 前記処理ガスは、ＳｉＨ４ガス及びＳｉ２Ｈ６ガスの少なくともいずれかを含む、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 前記工程（ｂ）において、前記基板を水素プラズマに晒す、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 前記工程（ｂ）は、前記工程（ａ）の後、６０秒以内に行われる、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 前記工程（ａ）と前記工程（ｂ）とを繰返すことを含む、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 基板の表面に形成された凹部に窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜を形成する方法であって、
（ａ）第１の温度に調整された基板に前駆体ガス及び還元性ガスを含む処理ガスをプラズマで活性化して供給することにより前記凹部に流動性膜を形成する工程と、
（ｂ）前記基板を前記第１の温度より高い第２の温度で熱処理することにより前記流動性膜を硬化させる工程と、
を有し、
前記前駆体ガスは、複数のＸＨｘ（ＮｚＣｎＨｍ）ｙ（ＸはＳｉ又は金属元素であり、ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数であり、zは０または１である。）構造の線形非対称有機分子の組み合わせである、
窒素及び／又は炭素を含有する絶縁膜の形成方法。 - 凹部が表面に形成された基板を第１の温度に調整し、該基板に前駆体ガス及び還元性ガスを含む処理ガスをプラズマで活性化して供給することにより前記凹部に流動性膜を形成する膜形成部と、
前記基板を前記第１の温度より高い第２の温度で熱処理することにより前記流動性膜を硬化させる熱処理部と、
を備え、
前記前駆体ガスは、ＸＨｘ（ＮｚＣｎＨｍ）ｙ（ＸはＳｉ又は金属元素であり、ｎ、ｍ、ｘ、ｙは１以上の自然数であり、zは０または１である。）構造の線形非対称有機分子である、
処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020212899A JP2022099123A (ja) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 絶縁膜の形成方法及び処理装置 |
| PCT/JP2021/045060 WO2022138155A1 (ja) | 2020-12-22 | 2021-12-08 | 絶縁膜の形成方法及び処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020212899A JP2022099123A (ja) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 絶縁膜の形成方法及び処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022099123A true JP2022099123A (ja) | 2022-07-04 |
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ID=82157712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020212899A Pending JP2022099123A (ja) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 絶縁膜の形成方法及び処理装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2022099123A (ja) |
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| US10421766B2 (en) * | 2015-02-13 | 2019-09-24 | Versum Materials Us, Llc | Bisaminoalkoxysilane compounds and methods for using same to deposit silicon-containing films |
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2020
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2021
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