JP2023544061A - ホウ素－ケイ素膜におけるホウ素濃度の調節可能性 - Google Patents

ホウ素－ケイ素膜におけるホウ素濃度の調節可能性 Download PDF

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Abstract

本技術の実施形態は、ホウ素対ケイ素の原子比率が変化するホウ素及びケイ素を含有する層を作製するための半導体処理方法を含む。この方法は、ケイ素含有前駆体を半導体処理チャンバの基板処理領域に流すことと、ホウ素含有前駆体及び分子状水素（Ｈ２）を半導体処理チャンバの基板処理領域に流すことも含み得る。ホウ素含有前駆体及びＨ２は、あるホウ素対水素の流量比で流され得る。ホウ素含有前駆体及びＨ２の流量は増加し得る一方で、ホウ素対水素の流量比は、流量の増加の間、一定を維持する。ホウ素及びケイ素を含有する層は、基板上に堆積されてもよく、基板と接触する第１の表面から、基板から最も遠いホウ素及びケイ素を含有する層の第２の表面まで、ホウ素対ケイ素の比率が連続的に増加することを特徴とし得る。【選択図】図３

Description

関連出願の相互参照
［０００１］本出願は、２０２０年１０月５日に出願された「ＢＯＲＯＮ ＣＯＮＣＥＮＴＲＡＴＩＯＮ ＴＵＮＡＢＩＬＩＴＹ ＩＮ ＢＯＲＯＮ－ＳＩＬＩＣＯＮ ＦＩＬＭＳ」と題する米国特許出願第１７／０６３，３３９号の利益及び優先権を主張し、その全体は、参照により本明細書に援用される。
技術分野
［０００２］本技術は堆積及び除去処理並びにチャンバに関する。より具体的には、本技術は、ホウ素及びケイ素を含有する層におけるホウ素濃度を調節して、少なくとも１つの方向に沿ってホウ素濃度が変化可能であることを特徴とする膜を製造するシステム及び方法に関する。
［０００３］集積回路は、基板表面上に複雑にパターニングされた材料層を作り出すプロセスによって実現される。基板上にパターニングされた材料を製造することは、材料を形成し除去するための制御された方法を必要とする。材料の特性は、どのようにデバイスが動作するのかに影響を与える場合があり、また、膜が互いに対してどのように除去されるかに影響を与える場合がある。堆積プロセスは、特定の特性を有する膜を製造する。形成された膜の多くは、適切な特性を提供するために、膜の材料特性を調整又は強化するための追加の処理を必要とする。
［０００４］ゆえに、高品質なデバイス及び構造体を作り出すために使用されうる、改良型のシステム及び方法が必要とされている。上記の必要性及びその他の必要性は、本技術によって対処される。
［０００５］本技術の実施形態は、ホウ素及びケイ素を含有する層を通してホウ素の濃度を調節し得る、半導体処理方法及びシステムを含む。実施形態では、方法は、隣接するエッチング停止層に最も近いホウ素対ケイ素の最高原子比率と、エッチング停止層から最も遠いホウ素対ケイ素の最低原子比率とを有するホウ素及びケイ素を含有する層を形成し得る。さらなる実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層は、膜の一端から他端まで、ホウ素対ケイ素の原子比率が連続的に変化する勾配を有する場合がある。実施形態において、ホウ素及びケイ素を含有する層におけるホウ素濃度を調節するシステム及び方法は、一端において高いエッチング耐性を有するとともに他端においてエッチング停止層と比較して高いエッチング選択性を有するハードマスクを製造し得る。さらなる実施形態において、高アスペクト比の開口部は、他の種類の半導体デバイスの中でも、ＤＲＡＭメモリ及び３Ｄ ＮＡＮＤメモリなどの半導体デバイスにおいて、他の基板特徴の中でも、コンタクト、ビア、及びキャパシタ構造を定義するためにハードマスク内に形成され得る。
［０００６］本技術の実施形態は、ケイ素含有前駆体を半導体処理チャンバの基板処理領域に流すことと、ホウ素含有前駆体及び分子状水素（Ｈ２）を半導体処理チャンバの基板処理領域に流すことも含み得る、半導体処理方法を含む。ホウ素含有前駆体及びＨ２は、あるホウ素対水素の流量比で流され得る。本方法は、ホウ素含有前駆体及びＨ２の流量を増加させ、その一方、ホウ素対水素の流量比を、流量の増加の間、一定に維持することをさらに含み得る。本方法は、半導体処理チャンバの基板処理領域において、基板上にホウ素及びケイ素を含有する層を堆積させることをまたさらに含み得る。堆積したホウ素及びケイ素を含有する層は、基板と接触する第１の表面から、基板から最も遠いホウ素及びケイ素を含有する層の第２の表面まで、ホウ素対ケイ素の比率が連続的に増加することを特徴とし得る。
［０００７］追加の実施形態では、ケイ素含有前駆体は、シランＳｉＨ４を含んでもよく、ホウ素含有前駆体は、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）を含んでもよい。またさらなる実施形態では、ケイ素含有前駆体は、約４０ｓｃｃｍ以上のケイ素前駆体の流量で基板処理領域内に流れ得る。またさらなる実施形態では、ホウ素対水素の流量比は、約２：１以上であり得る。いくつかの実施形態では、ホウ素含有前駆体及びＨ２の流量は、約５ｓｃｃｍ／秒以上の速度で増加し得る。追加の実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積は、約１０Å／秒以上の堆積速度を特徴とし得る。さらに追加の実施形態では、堆積したホウ素及びケイ素を含有する層は、約２０原子％以下である、基板に最も近いホウ素対ケイ素の第１の比率を特徴とする場合があり、約５０原子％以上である、基板から最も遠い表面におけるホウ素対ケイ素の第２の比率をさらに特徴とする場合がある。
［０００８］本技術の実施形態は、半導体処理チャンバの基板処理領域内に流れるケイ素含有前駆体を有する半導体処理方法も含み得る。いくつかの実施形態では、ケイ素含有前駆体は、シランであってもよい。この方法は、ホウ素含有前駆体を半導体処理チャンバの処理領域内に流すことも含み得る。いくつかの実施形態では、ホウ素含有前駆体は、ジボランであってもよい。本方法は、半導体処理チャンバの基板処理領域において、基板上にホウ素及びケイ素を含有する層を堆積させることをさらに含み得る。ホウ素及びケイ素を含有する層は、基板と接触する第１の表面から、第１の表面の反対側のホウ素及びケイ素を含有する層の第２の表面まで、直線的に増加するホウ素対ケイ素の比率を有してもよく、ホウ素含有前駆体の流量は、ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積中に非直線的に増加してもよい。
［０００９］追加の実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積中のホウ素含有前駆体の流量の増加率は、堆積されるホウ素対ケイ素の比率の増加に基づいて増加し得る。さらに追加の実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層は、約２０原子％以下である、層の第１の表面におけるホウ素対ケイ素の第１の比率を特徴とする場合があり、約５０原子％以上である、第１の表面の反対側の第２の表面におけるホウ素対ケイ素の第２の比率をさらに特徴とする。さらなる実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積は、約３００℃以上である堆積温度を特徴とし得る。またさらなる実施形態では、方法は熱堆積プロセスとして特徴付けられ得るが、追加の実施形態では、方法はプラズマ堆積プロセスとして特徴付けられ得る。
［００１０］本技術の実施形態は、半導体構造体をさらに含み得る。この構造は、ホウ素及びケイ素を含有する層と、エッチング停止層とを含み得る。実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層は、エッチング停止層と接触している層の近位部分と、近位部分とは反対側にある遠位部分との間で、連続的に変化するホウ素対ケイ素の比率を特徴とし得る。実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層の近位部分は、約２０原子％以下であるホウ素対ケイ素の第１の比率を特徴とする場合があり、この層の遠位部分は、約５０原子％以上であるホウ素対ケイ素の第２の比率を特徴とする場合がある。
［００１１］追加の実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層は、ホウ素がドープされたアモルファスシリコンを含み得る。さらに追加の実施形態では、エッチング停止層は、酸化ケイ素又は窒化ケイ素を含み得る。またさらなる実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層の近位部分と遠位部分との間のエッチング速度比率は、約３：１以上であり得る。またさらなる実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層の近位部分とエッチング停止層との間のエッチング選択比は、約５：１以上であり得る。追加の実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層の遠位部分とエッチング停止層との間のエッチング選択比は、約２：１以下であり得る。
［００１２］このような技術は、従来処理方法よりも多くの利点を提供し得る。例えば、連続的に変化する、ホウ素及びケイ素を含有する層は、一端はハードマスク品質に優れているとともに反対側の端はエッチング停止層との適合性に優れる層を提供し得る。連続的に変化する、ボロン及びケイ素含有層のこれらの品質は、層全体にわたってホウ素対ケイ素の均一な比率を有する従来のホウ素及びケイ素を含有する層よりも、ハードマスク層として適している。これらの実施形態及びその他の実施形態は、その多くの利点や特徴と共に、後述の記載及び添付の図面により詳細に説明されている。
［００１３］開示されている技術の性質及び利点についてのさらなる理解は、本明細書の以下の部分及び図面を参照することによって得られる。
［００１４］本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理システムの上面図を示す。 ［００１５］本発明の技術のいくつかの実施形態による例示的なプラズマシステムの概略断面図を示す。 ［００１６］本技術のいくつかの実施形態による半導体処理の例示的な方法の動作を示す。 ［００１７］本技術のいくつかの実施形態による半導体構造の断面図を示す。
［００１８］いくつかの図は概略図として含まれている。図は例示のためのものであり、縮尺どおりであると明記されていない限り縮尺どおりと見なすべきではないと、理解されたい。さらに、概略図として、図面は、理解を助けるために提供されており、現実的な描写に比べてすべての態様又は情報を含まない場合があり、例示を目的として強調された素材を含むことがある。
［００１９］添付の図面では、類似の構成要素及び／又は特徴は、同じ参照符号を有し得る。さらに、同じ種類の様々な構成要素は、類似の構成要素間を区別する文字により、参照符号に従って区別することができる。本明細書で第１の参照符号のみが使用される場合、その説明は、文字に関係なく、同じ第１の参照符号を有する類似の構成要素の任意の１つに適用可能である。
［００２０］本技術の実施形態は、ホウ素及びケイ素を含有する層を通してホウ素の濃度を調節し得る、半導体処理方法及びシステムを含む。これらの層の実施形態は、ＤＲＡＭのキャパシタ形成における垂直開口部のハードマスクや、３Ｄメモリ構造におけるコンタクトなど、様々なタイプの半導体デバイスに使用され得る。開口部の深さ及びアスペクト比が増加するにつれて、開口部が後続の層と接するエッチング停止層まで滑らかでまっすぐな開口部を形成するために、ハードマスクはより厚く、よりエッチング耐性を高める必要がある。ハードマスク層を厚くすることにより、より多くのハードマスクの材料が必要とされ、ハードマスクの作製により時間がかかるため、半導体製造のコストが高くなる。ハードマスクのエッチング耐性を高めることにより、ハードマスクを厚くする必要性が低減するが、開口部の明確に画定された終点で停止することが難しくなる可能性もある。
［００２１］ホウ素及びケイ素を含有する層は、エッチング耐性が増加した材料からハードマスクを作製することの利点と課題の両方を示している。これらの層のエッチング耐性の向上は、より薄い膜がより短時間で堆積するのを可能にし、高アスペクト比の長い開口部を明確に画定することができるハードマスクを形成する。しかし、ホウ素及びケイ素を含有する層と隣接するエッチング停止層との間のエッチング選択性の低さは、エッチング停止層にオーバーエッチングすることなく開口部の終点に到達することを困難にする。多くの場合、結果として生じる開口部は、正確で明確に画定された側壁を有し、底部は明確に画定されていない。ホウ素対ケイ素の原子比率が減少したホウ素及びケイ素を含有する層を形成することにより、隣接するエッチング停止層に対する層のエッチング選択性が高まるため、より正確なランドが形成され得る。しかし、層におけるホウ素対ケイ素の比率の減少は、そのエッチング耐性も低下させ、ハードマスクの開口中のチャネルがより粗く、より屈曲する場合がある。反対に、ホウ素対ケイ素の原子比率が増加したホウ素及びケイ素を含有する層は、より正確なハードマスクの開口部を有し得るが、エッチング停止層へのオーバーエッチングに起因し得る粗く正確でない底面を有し得る。
［００２２］本技術は、層の反対側の端部における異なるホウ素対ケイ素の原子比率を特徴とするホウ素及びケイ素を含有する層を含む、処理方法、システム、及び構造体の実施形態によってこれらの問題に対処する。実施形態では、隣接するエッチング停止層と接触する（すなわち、近位の）ホウ素及びケイ素含有の端部は、エッチング停止層から最も遠い（すなわち、遠位の）層の反対側の端部よりも低いホウ素対ケイ素の原子比率を有し得る。層の近位端における比率の低さは、近位端と隣接するエッチング停止層との間のエッチング選択性を増加させ、これは、ハードマスク開口動作において正確な底面が形成されるのを可能にする。さらに、層の遠位端におけるホウ素対ケイ素の比率の高さは、遠位端のエッチング耐性を増加させ、エッチング耐性の低いハードマスク材料で可能な場合よりも、ハードマスクに滑らかでまっすぐな開口部を形成することができる。
［００２３］本技術は、ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積が進行するにつれて、ケイ素含有前駆体よりもホウ素含有前駆体の流量を連続的に増加させる半導体処理方法の実施形態を含む。実施形態において、本方法は、エッチング停止層に最も近い近位端と、エッチング停止層から最も遠い反対側の遠位端との間で、連続的に増加するホウ素対ケイ素の原子比率を有するホウ素及びケイ素を含有する層を生成する。いくつかの実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層の近位端は、約２０原子％以下のホウ素を特徴とする場合があり、この層の遠位端は、約５０原子％のホウ素を特徴とする場合がある。
［００２４］本技術は、層の反対側にある端部の間に、ホウ素対ケイ素の原子比率が直線的に変化するホウ素及びケイ素を含有する層を形成する半導体処理方法の実施形態をさらに含む。実施形態では、これらの層は、エッチング停止層に最も近い層の近位端と、エッチング停止層から最も遠い反対側の遠位端との間で、直線的に増加するホウ素対ケイ素の原子比率を含み得る。さらなる実施形態では、直線的に変化するホウ素対ケイ素の原子比率を特徴とするホウ素及びケイ素を含有する層は、隣接するエッチング停止層に最も近い層の近位端からの距離に応じて、比率が直線的に比例して変化することを特徴とし得る。膜内により対数的又は他の勾配を生成するために流量がより迅速に増加され得るいくつかの実施形態では、勾配は直線的でなくてもよいことを理解されたい。
［００２５］さらなる実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層におけるホウ素対ケイ素の直線的に変化する原子比率は、層が形成されるときにホウ素含有前駆体が堆積チャンバに非直線的な速度で流れる堆積動作において形成され得る。実施形態では、ホウ素含有前駆体の非直線的な流量は、ホウ素対ケイ素の原子比率が増加するにつれて堆積する層におけるホウ素の吸収率の増加を補償し得る。堆積する層へのホウ素の取り込み速度に対する堆積ホウ素レベルの影響は、ホウ素含有前駆体の流量の直線的な増加が、堆積する層のホウ素レベルの直線的な増加よりも大きくなることを意味する。いくつかの実施形態では、ホウ素含有前駆体の直線的に増加する流量は、堆積した層において対数的に増加するホウ素対ケイ素の原子比率をもたらす場合がある。追加の実施形態では、この影響は、ホウ素含有前駆体の流量の増加を低減して、堆積した層に直線的に増加するレベルのホウ素を堆積させることによって対抗することができる。
［００２６］残りの開示内容は、開示した技術を利用する特定の堆積処理を通常通りに特定するものであるが、システム及び方法は、記載されたチャンバで起こり得る他の堆積及び洗浄チャンバ、並びに処理に対しても等しく適用可能であることは、容易に理解されよう。したがって、本技術は、これらの具体的な堆積処理又はチャンバ単独との使用に限定されるとみなすべきではない。本開示では、本技術の実施形態による追加の詳細を記載する前に、本技術の実施形態による堆積プロセスを実施するために使用され得る１つの可能なシステム及びチャンバを説明する。
［００２７］図１は、実施形態による、堆積チャンバ、エッチングチャンバ、ベーキングチャンバ、及び硬化チャンバによる処理システム１００の一実施形態の上面図を示している。図において、一対の前方開口型統一ポッド１０２は、ロボットアーム１０４によって受け取られるとともに、タンデムセクション１０９ａ－１０９ｃに位置決めされた基板処理チャンバ１０８ａ－１０８ｆのうちの１つに配置される前に低圧保持エリア１０６に配置される様々なサイズの基板を供給する。基板ウエハを保持エリア１０６から基板処理チャンバ１０８ａ－１０８ｆに搬送したり戻したりするために、第２のロボットアーム１１０が使用されてもよい。各基板処理チャンバ１０８ａ－ｆは、プラズマ化学気相堆積、原子層堆積、物理的気相堆積、エッチング、予洗浄、脱ガス、配向、及びアニーリング、灰化などを含む他の基板処理に加えて、本明細書に記載の半導体材料のスタックの形成を含む多くの基板処理動作を実施するように装備され得る。
［００２８］基板処理チャンバ１０８ａ－ｆは、基板上でのハードマスク層の堆積、アニーリング、硬化、及び／又はエッチングのための１つ又は複数のシステム構成要素を含み得る。一つの構成では、２対の処理チャンバ（例えば、１０８ｃ－ｄ及び１０８ｅ－ｆ）が、基板上にハードマスク層を堆積させるために使用されてもよく、第３の対の処理チャンバ（例えば、１０８ａ－ｂ）が、堆積したハードマスクをエッチングするために使用され得る（すなわち、ハードマスク開口動作）。別の構成では、３対すべてのチャンバ、例えば１０８ａ－１０８ｆが、基板上のハードマスク層を堆積及びエッチングするように構成されてもよい。記載された処理の１つ又は複数のいずれかが、異なる実施形態に示した製造システムから分離されたチャンバ内で実行され得る。ハードマスク層のための堆積チャンバ、エッチングチャンバ、アニーリングチャンバ、及び硬化チャンバのさらなる構成がシステム１００によって検討されていることを理解されよう。
［００２９］図２は、本技術のいくつかの実施形態による例示的なプラズマシステム２００の概略断面図を示す。プラズマシステム２００は、一対の処理チャンバ１０８を例示し得る。これは、上述したタンデムセクション１０９の１つ又は複数に装備されてもよく、本技術の実施形態によるリッドスタック構成要素を含んでもよく、また以下でさらに説明され得る。プラズマシステム２００は、概して、一対の処理領域２２０Ａ及び２２０Ｂを画定する、側壁２１２、底壁２１６、及び内部側壁２０１を有するチャンバ本体２０２を含み得る。処理領域２２０Ａ－２２０Ｂの各々は、同様に構成されてもよく、同一の構成要素を含んでもよい。
［００３０］例えば、処理領域２２０Ｂ（その構成要素は処理領域２２０Ａにも含まれ得る）は、プラズマシステム２００において底壁２１６内に形成された通路２２２を通じて処理領域内に配置されたペデスタル２２８を含み得る。ペデスタル２２８は、本体部分などのペデスタルの露出面上に基板２２９を支持するように適合されたヒータを提供し得る。ペデスタル２２８は、所望の処理温度で基板温度を加熱及び制御し得る加熱要素２３２、例えば、抵抗性加熱要素を含み得る。ペデスタル２２８はまた、ランプアセンブリなどの遠隔加熱要素、又は任意の他の加熱デバイスによって加熱され得る。
［００３１］ペデスタル２２８の本体は、フランジ２３３によって、ステム２２６に連結され得る。ステム２２６は、ペデスタル２２８を電力出力又は電力ボックス２０３と電機的に連結させ得る。電力ボックス２０３は、処理領域２２０Ｂ内でペデスタル２２８の上昇及び移動を制御するドライバシステムを含み得る。ステム２２６はまた、ペデスタル２２８に電力を供給するための電力インターフェースを含み得る。電力ボックス２０３はまた、熱電対インターフェースなどの、電力計及び温度計用のインターフェースを含み得る。ステム２２６は、電力ボックス２０３と取り外し可能に連結するよう適合したベースアセンブリ２３８も含む。電力ボックス２０３の上方には周方向リング２３５が示されている。いくつかの実施形態では、周方向リング２３５は、ベースアセンブリ２３８と電力ボックス２０３の上面との間に機械的インターフェースを提供するよう構成された機械的な止め部又はランドとして適合した肩部であり得る。
［００３２］処理領域２２０Ｂの底壁２１６内に形成された通路２２４を通ってロッド２３０が含まれ得る。ロッド２３０は、ペデスタル２２８の本体を通って配置された基板リフトピン２６１を位置決めするために利用され得る。基板リフトピン２６１は、基板移送ポート２６０を通して処理領域２２０Ｂ内２２９へ及び処理領域２２０Ｂから基板を移送するために利用されるロボットによる基板２２９の交換を促進するために、選択的に、基板２２９をペデスタルから距離をおいて配置し得る。
［００３３］チャンバリッド２０４は、チャンバ本体２０２の上部と連結され得る。リッド２０４は、そこに連結された１つ又は複数の前駆体分配システム２０８を収容し得る。前駆体分配システム２０８は、デュアルチャネルシャワーヘッド２１８を通して処理領域２２０Ｂ内に反応及び洗浄前駆体を送達し得る前駆体入口通路２４０を含み得る。デュアルチャネルシャワーヘッド２１８は、面板２４６との中間に配置された遮蔽板２４４を有する環状のベース板２４８を含み得る。高周波（「ＲＦ」）源２６５は、デュアルチャネルシャワーヘッド２１８と連結され得る。ＲＦ源２６５は、デュアルチャネルシャワーヘッド２１８の面板２４６とペデスタル２２８との間のプラズマ領域生成を促進するために、デュアルチャネルシャワーヘッド２１８に電力供給し得る。デュアルチャネルシャワーヘッド２１８及び／又は面板２４６は、前駆体分配システム２０８から処理領域２２０Ａ及び／又は２２０Ｂへの前駆体の流れを可能にする１つ又は複数の開口部を含み得る。いくつかの実施形態では、開口部は、直線状の開口部及び円錐状の開口部のうちの少なくとも一方を含み得る。いくつかの実施形態では、ＲＦ源は、プラズマ生成を促進するために、ペデスタル２２８などのチャンバ本体２０２の他の部分と連結され得る。誘電体アイソレータ２５８が、ＲＦ電力のリッド２０４への伝導を防止するために、リッド２０４とデュアルチャネルシャワーヘッド２１８との間に配置され得る。ペデスタル２２８の外縁にはシャドウリング２０６が配置されてもよく、シャドウリング２０６はペデスタル２２８と係合する。
［００３４］動作中に環状のベースプレート２４８を冷却するために、前駆体分配システム２０８の環状のベース板２４８内に任意の冷却チャネル２４７が形成されてもよい。水、エチレングリコール、ガス、又は同種のものなどの熱移送流体は、ベースプレート２４８が所定の温度で維持され得るように、冷却チャネル２４７を通して循環され得る。処理領域２２０Ｂ内の処理環境への側壁２０１、２１２の露出を防止するために、チャンバ本体２０２の側壁２０１、２１２に接近して、ライナアセンブリ２２７が領域２２０Ｂ内に配置され得る。ライナアセンブリ２２７は、処理領域２２０Ｂからガス及び副生成物を排気するとともに処理領域２２０Ｂ内で圧力を制御するように構成されたポンピングシステム２６４に連結され得る周方向ポンピングキャビティ２２５を含み得る。ライナアセンブリ２２７には複数の排気口２３１が形成され得る。排気口２３１は、システム２００内での処理を促進するように、処理領域２２０Ｂから周方向ポンピングキャビティ２２５までのガスの流れを可能にするように構成され得る。
［００３５］図３は、本技術のいくつかの実施形態による半導体処理の例示的な方法３００の動作を示す。この方法は、上述した処理システム２００を含む様々な処理チャンバ、及びプラズマ堆積が実施され得る他の任意のチャンバで実施され得る。方法３００は、本技術による方法のいくつかの実施形態に特に関連してもよく又はしなくてもよい、多くの任意の動作を含み得る。
［００３６］方法３００は、ホウ素対ケイ素の原子比率が変化するホウ素及びケイ素を含有する層を形成するための堆積処理動作を含み得る。いくつかの実施形態では、堆積処理動作は、プラズマ化学気相堆積動作を含み得るが、追加の実施形態では、堆積処理動作は、熱堆積動作を含み得る。実施形態では、この方法は、方法３００の開始前に任意の動作を含んでもよく、又はこの方法は、ホウ素及びケイ素含有材料の堆積の後に追加の動作を含んでもよい。例えば、実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層を形成する方法３００の開始前に、エッチング停止層が形成されてもよい。追加の実施形態では、エッチング停止層の表面は、アルゴン及びアンモニアから生成されるプラズマで処理されることによって、ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積のために調製され得る。追加の実施形態では、方法３００において形成された後に、ホウ素及びケイ素を含有する層に開口部を形成するために、ハードマスク開口動作が実施され得る。
［００３７］方法３００の実施形態では、図３に示すように、動作３０５で、ケイ素含有前駆体は、半導体処理チャンバの基板処理領域内に流れ得る。追加の実施形態では、基板は、堆積前駆体がチャンバ内に流れる際に、半導体処理チャンバの基板処理領域に存在し得る。さらに追加の実施形態では、基板は、半導体処理チャンバの基板処理領域に露出するエッチング停止層を含み得る。
［００３８］いくつかの実施形態では、ケイ素含有前駆体は、シラン（ＳｉＨ４）及びジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）などのケイ素及び水素含有前駆体であり得る。追加の実施形態では、ケイ素含有前駆体は、炭素を含まなくてもよい。さらに追加の実施形態では、ケイ素含有前駆体は、酸素を含まなくてもよい。実施形態では、ケイ素含有前駆体の流量は、約２５ｓｃｃｍ以上、約３０ｓｃｃｍ以上、約３５ｓｃｃｍ以上、約４０ｓｃｃｍ以上、約４５ｓｃｃｍ以上、約５０ｓｃｃｍ以上、約６０ｓｃｃｍ以上、約７０ｓｃｃｍ以上、約８０ｓｃｃｍ以上、約９０ｓｃｃｍ以上、約１００ｓｃｃｍ以上、又はそれを上回る流量であり得る。
［００３９］追加の実施形態では、キャリアガスは、基板処理チャンバの基板処理領域内に流れるケイ素含有前駆体と組み合わされてもよい。実施形態では、キャリアガスは、他のキャリアガスの中でも、ヘリウム、アルゴン、及び分子状窒素（Ｎ２）のうちの１つ又は複数であり得る。実施形態では、キャリアガスの流量は、約３０００ｓｃｃｍ以上、約４０００ｓｃｃｍ以上、約５０００ｓｃｃｍ以上、約６０００ｓｃｃｍ以上、約７０００ｓｃｃｍ、又はそれを上回る流量であり得る。いくつかの実施形態では、キャリアガス流量を増加させることにより、膜の機械的特性を向上させることができる。キャリアガスを有することにより、プラズマを発生させやすくなる。
［００４０］方法３００の実施形態は、動作３１０で、ホウ素含有前駆体及び分子状水素（Ｈ２）を半導体処理チャンバの基板処理領域内に流すことをさらに含み得る。さらなる実施形態では、ホウ素含有前駆体は、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）を含み得る。またさらなる実施形態では、ホウ素含有前駆体は、ボラン（ＢＨ３）を含み得る。実施形態では、ホウ素含有前駆体の流量は、約５００ｓｃｃｍ以上、約７５０ｓｃｃｍ以上、約１０００ｓｃｃｍ以上、約１２５０ｓｃｃｍ以上、約１５００ｓｃｃｍ以上、約１７５０ｓｃｃｍ以上、約２０００ｓｃｃｍ以上、又はそれを上回る流量であり得る。さらなる実施形態では、Ｈ２の流量は、約１０００ｓｃｃｍ以上、約１５００ｓｃｃｍ以上、約２０００ｓｃｃｍ以上、約２５００ｓｃｃｍ以上、約３０００ｓｃｃｍ以上、約３５００ｓｃｃｍ以上、約４０００ｓｃｃｍ以上、約４５００ｓｃｃｍ以上、約５０００ｓｃｃｍ、又はそれを上回る流量であり得る。
［００４１］本技術の実施形態では、半導体処理領域内に流れるケイ素含有前駆体及びホウ素含有前駆体は、動作３１５で、基板上にホウ素及びケイ素含有材料を堆積させる。いくつかの実施形態では、形成動作は、基板上にホウ素及びケイ素材料を形成するホウ素及びケイ素含有プラズマ放出物を生成するためのプラズマの生成を含む。追加の実施形態では、形成動作は、プラズマの非存在下で基板を加熱して、基板上にホウ素及びケイ素層を熱的に堆積させることを含む。これらの実施形態では、堆積動作は、基板と接触するホウ素及びケイ素を含有する層の第１の表面が、第１の表面と反対側にある層の第２の表面とは異なるホウ素対ケイ素の原子比率を有するように、堆積中に堆積前駆体中のホウ素対ケイ素の原子比率を変更する。
［００４２］方法３００のいくつかの実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層の対向する表面間のホウ素対ケイ素の比率の変化は、動作３２０においてホウ素含有前駆体及びＨ２の流量を増加させることによって実現され得る。実施形態では、ホウ素含有前駆体及びＨ２の流量比は、約５ｓｃｃｍ／秒以上、約６ｓｃｃｍ／秒以上、約７ｓｃｃｍ／秒以上、約８ｓｃｃｍ／秒以上、約９ｓｃｃｍ／秒以上、約１０ｓｃｃｍ／秒以上、約１５ｓｃｃｍ／秒以上、約２０ｓｃｃｍ／秒以上、約２５ｓｃｃｍ／秒以上、又はそれを上回る割合で増加し得る。追加の実施形態では、ホウ素含有前駆体とＨ２との間の流量比は、それらの合計流量が増加している間、一定のままであり得る。実施形態では、ホウ素含有前駆体対Ｈ２の流量比は、約２：１以上、約３：１以上、約４：１以上、約５：１以上、又はそれを上回り得る。
［００４３］さらなる実施形態では、ホウ素含有前駆体及びＨ２の流量は、ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積中に、最低流量から最高流量まで非線形的な進行で増加し得る。実施形態では、流量の非線形的な増加は、基板に接触する層の第１の表面と第１の表面の反対側の第２の表面との間でホウ素の原子百分率が直線的に変化することを特徴とするホウ素及びケイ素を含有する層を形成し得る。流量の非線形的な増加は、ホウ素対ケイ素の原子比の直線的な変化を生じさせ得るが、これは、堆積する材料中のホウ素の原子百分率がより多くのホウ素を材料に組み込むことに影響するためである。いくつかの実施態様では、ホウ素含有前駆体は、流量の直線的な増加が堆積速度の直線的な増加よりも大きな増加をもたらす、ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積速度に触媒効果を有し得る。さらなる例では、堆積速度の増加は、ホウ素がホウ素及びケイ素を含有する層に取り込まれるのをより困難にする場合がある。したがって、堆積速度がホウ素含有前駆体の流量よりも不釣り合いに速く増加している間、堆積する材料中のホウ素の百分率は、ホウ素含有材料の流量よりも不釣り合いに遅く増加している場合がある。その結果、ホウ素含有前駆体の直線的に増加する流量は、ホウ素の原子百分率の増加が直線的ではない、堆積されたホウ素及びケイ素含有材料を生成し得る。いくつかの実施形態では、ホウ素取り込み速度に対するホウ素原子百分率のこの影響は、堆積動作中のホウ素含有前駆体の流量の非線形的な増加によって打ち消され得る。実施形態では、ホウ素含有前駆体及びＨ２の流量は、層中のホウ素の直線的に増加する原子百分率を特徴とするホウ素及びケイ素を含有する層を形成するために、直線的な増加よりも大きい非線形的な増加を特徴とし得る。
［００４４］またさらなる実施形態では、ホウ素含有前駆体及びＨ２の流量の変化は連続的であり得るが、追加の実施形態では、変化は非連続的であり得る。流量の変化が非連続的である実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層は、各部分内で均一なホウ素対ケイ素の比率を有する２つ以上の部分を特徴とし得る。追加の実施形態では、基板に接触する第１の表面を含む第１の部分は、ホウ素及びケイ素を含有する層内の任意の部分のホウ素対ケイ素の原子比が最小であることを特徴とし得る。さらに追加の実施形態では、第１の表面の反対側の第２の表面を含む層の最終部分は、層内の任意の部分のホウ素対ケイ素の原子比が最大であることを特徴とし得る。実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層は、約２部分以上、約３部分以上、約５部分以上、約１０部分以上、約１５部分以上、約２０部分以上、又はそれを上回る部分を有し得る。
［００４５］追加の実施形態では、ケイ素含有前駆体の流量が一定に保たれるか又は減少する間に、ホウ素含有前駆体及びＨ２の流量の増加が起こり得る。これらの実施形態のいくつかでは、ホウ素含有前駆体及びＨ２の流量の増加とケイ素含有前駆体の流量の減少とのバランスをとることによって、ホウ素及びケイ素含有材料の堆積速度は一定に保たれ得る。さらに追加の実施形態では、ケイ素含有前駆体の流量は、ホウ素含有前駆体及びＨ２の流量の増加よりも遅い速度で増加する場合があり、その結果、ホウ素及びケイ素含有材料を堆積する堆積前駆体におけるホウ素対ケイ素の比率は全体的に増加する。これらの実施形態のいくつかでは、ホウ素及びケイ素含有材料の堆積速度は、堆積が進行するにつれて増加する。実施形態では、ホウ素及びケイ素含有材料の堆積速度は、約５Å／秒以上、約７．５Å／秒以上、約１０Å／秒以上、約１２．５Å／秒以上、約１５Å／秒以上、約１７．５Å／秒以上、約２０Å／秒以上、約２２．５Å／秒以上、約２５Å／秒以上、又はそれを上回る速度であり得る。
［００４６］実施形態では、半導体処理チャンバの基板処理領域内に流れる堆積前駆体は、他の堆積前駆体の中でも、１つ又は複数のケイ素含有前駆体、１つ又は複数のホウ素含有前駆体、分子状水素（Ｈ２）、及び１つ又は複数のキャリアガスを含み得る。これらの堆積前駆体は、ホウ素及びケイ素含有材料の堆積中に半導体処理チャンバの圧力を変化させ得る。実施形態では、半導体基板チャンバの圧力は、ｌｏｗ－κの膜の形成中に、約１Ｔｏｒｒ以上、約２Ｔｏｒｒ以上、約３Ｔｏｒｒ以上、約４Ｔｏｒｒ以上、約５Ｔｏｒｒ以上、約６Ｔｏｒｒ以上、約７Ｔｏｒｒ以上、約８Ｔｏｒｒ以上、約９Ｔｏｒｒ以上、約１０Ｔｏｒｒ、又はそれを超える圧力を特徴とし得る。
［００４７］本技術の実施形態では、基板上へのホウ素及びケイ素含有材料の堆積は、プラズマ堆積動作を含み得るが、追加の実施形態では、堆積は、熱堆積動作を含み得る。プラズマ堆積動作の実施形態では、基板は、プラズマ堆積中、約３００℃以上、約３１０℃以上、約３２０℃以上、約３３０℃以上、約３４０℃以上、約３５０℃以上、約３６０℃以上、約３７０℃以上、約３８０℃以上、約３９０℃以上、約４００℃以上、又はそれを上回る温度を特徴とし得る。熱堆積動作の実施形態では、基板は、熱堆積中、約４００℃以上、約４１０℃以上、約４２０℃以上、約４３０℃以上、約４４０℃以上、約４５０℃以上、約４６０℃以上、約４７０℃以上、約４８０℃以上、約４９０℃以上、約５００℃以上、又はそれを上回る温度を特徴とし得る。堆積温度が高くなると、膜のＨ％含有量が減少する場合があり、機械的特性が向上する一方で、透明性が低下する場合がある。Ｂ２Ｈ６がＢＳｉ膜の堆積を触媒する速度、及び取り込まれるＢ％の量も、温度に依存し得る。
［００４８］プラズマ堆積動作の実施形態では、動作は、半導体処理チャンバの基板処理領域内に流れる堆積前駆体から堆積プラズマを生成することをさらに含み得る。実施形態では、堆積プラズマは、半導体処理チャンバの基板処理領域内にプラズマを生成するために面板にＲＦ電力を提供することなどによって、処理領域内の堆積前駆体から生成され得る。堆積プラズマは、前述の周波数のいずれかにより生成することができ、１５ＭＨｚ未満の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）で生成することができる。
［００４９］実施形態では、ホウ素及びケイ素含有材料の堆積は、動作３２５で層の終点の厚さに到達し、層が完全に形成されるまで、継続してもよい。いくつかの実施形態では、終点の厚さは、約１００Å以上、約５００Å以上、約１０００Å以上、約１５００Å以上、約２０００Å以上、約２５００Å以上、約３０００Å以上、約３５００Å以上、約４０００Å以上、約４５００Å以上、約５０００Å、又はそれを上回る厚さであり得る。
［００５０］本技術の実施形態では、方法３００は、基板と接触する第１の表面と第１の表面の反対側の第２の表面との間に、ホウ素対ケイ素の原子比が変化するホウ素及びケイ素を含有する層を形成する。図４は、エッチング停止層４０４上に形成されたそのようなホウ素及びケイ素を含有する層４０２を含む半導体構造体４００の一実施形態を示す。構造体４００に示される実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層は、エッチング停止層４０４と接触する第１の表面と第１の表面の反対側の第２の表面との間で直線的に増加するホウ素対ケイ素の原子比を有する。実施形態では、エッチング停止層に近接する第１の表面は、約２０原子％以下、約１５原子％以下、約１２．５原子％以下、約１０原子％以下、約９原子％以下、約８原子％以下、約７原子％以下、約６原子％以下、約５原子％以下、約４原子％以下、約３原子％以下、約２原子％以下、又はそれを下回るホウ素濃度を有し得る。さらなる実施形態では、第１の表面は、約９０原子％以上のケイ素濃度を有し得る。またさらなる実施形態では、第１の表面の反対側にあるとともにエッチング停止層から最も遠いホウ素及びケイ素を含有する層の第２の表面は、約５０原子％以上、約６０原子％以上、約７０原子％以上、約８０原子％以上、約８５原子％以上、約９０原子％以上、約９５原子％以上、又はそれを上回るホウ素濃度を有し得る。反対に、第２の表面の実施形態は、約５０原子％以下のケイ素濃度を有し得る。追加の実施形態では、エッチング停止層４０４と接触するホウ素及びケイ素を含有する層の第１の表面と第１の表面の反対側の第２の表面との間のホウ素の原子百分率の差は、約１０％以上、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上であり得るか又はそれを上回り得る。
［００５１］実施形態では、ホウ素対ケイ素の原子比は、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２の第１の表面と第２の表面との間で連続的に変化し得る。追加の実施形態では、ホウ素対ケイ素の原子比は、エッチング停止層４０４と接触する第１の表面から始まり、第１の表面の反対側の第２の表面で終わるまで、直線的に増加し得る。またさらなる実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２中のホウ素の原子百分率の変化は、式：
ホウ素原子％＝（ｃｘａ＋ｘ０）×１００
で表され、
式中、「ホウ素原子％」は、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２の特定の位置におけるホウ素の原子百分率を表し、「ｘ０」は、第１の表面におけるホウ素の原子分率を表し（すなわち、ｘ＝０）、「ｘ」は、エッチング停止層４０４と接触する第１の表面からの距離を表し、ｃは、単位距離あたりのホウ素の原子分率の変化率を表す。いくつかの実施形態では、「ｘ」は、エッチング停止層４０４と接触するホウ素及びケイ素を含有する層４０２の第１の表面でゼロの値を有するとともに第１の表面の反対側の第２の表面で１の値を有する正規化された距離であり得る。いくつかの実施形態では、「ｃ」は、約０．０２以上、約０．０５以上、約０．１以上、約０．１５以上、約０．２以上、約０．２５以上、約０．３以上、約０．３５以上、約０．４以上、約０．４５以上、約０．５以上、約０．５５以上、約０．６以上、約０．６５以上、約０．７以上、約０．７５以上、約０．８以上であり得るか又はそれを上回り得る。ホウ素対ケイ素の原子比が直線的に増加している実施形態では、「ａ」は１に等しくてもよい。ホウ素対ケイ素の原子比が直線的な速度よりも大きく増加している追加の実施形態では、「ａ」は１より大きくてもよい。
［００５２］追加の実施形態では、ホウ素対ケイ素の原子比は、非連続的に変化し得る。実施形態では、ホウ素対ケイ素の原子比は段階的に変化し得る。この場合、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２の一部は、層の他の部分の原子比とは異なるホウ素対ケイ素の均一な原子比を有する。さらなる実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２は、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２の任意の部分のホウ素対ケイ素の最小原子比を有する、エッチング停止層４０４と接触する第１の表面を含む第１の部分を有し得る。さらなる実施形態では、同じホウ素及びケイ素を含有する層４０２は、第１の表面の反対側の第２の表面を含む別の部分を有してもよく、この部分は、層の任意の部分のホウ素対ケイ素の最小原子比を有し得る。さらに追加の実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２は、第１の部分と別の部分との間に、約１以上、約２以上、約５以上、約１０以上、約１５以上、約２０以上、又はそれを上回り得る多くの追加の部分を有し得る。またさらなる実施形態では、追加の部分のそれぞれは、ホウ素対ケイ素の均一な原子比を特徴とし得る。またさらなる実施形態では、追加の部分のそれぞれは、第１の部分から始まり、エッチング停止層４０４に接触する第１の表面の反対側の第２の表面を含む部分に進むまで、ホウ素対ケイ素の増加する原子比を特徴とし得る。
［００５３］さらに追加の実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層は、変化するホウ素濃度を有する１つ又は複数の部分と、ホウ素濃度がその部分全体にわたって均一である１つ又は複数の追加の部分とを有し得る。実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層は、エッチング停止層に最も近い第１の部分を有し得る。第１の部分は、エッチング停止層と接触する第１の表面から始まり、第１の表面の反対側の第２の表面でホウ素対ケイ素の原子比が最大になるまで増加する、ホウ素対ケイ素の最小原子比を有する。ホウ素及びケイ素を含有する層は、第２の部分全体にわたってホウ素対ケイ素の均一な原子比を特徴とする層の第１の部分の第２の表面と接触する表面を有する第２の部分を含み得る。いくつかの実施形態では、ホウ素対ケイ素の原子比は、ホウ素及びケイ素を含有する層の第１の部分の第２の表面における原子比よりも大きくてもよいか又はほぼその原子比であってもよい。またさらなる実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層は、層の第２の部分と接触する表面を有する少なくとも第３の部分を含み得る。第３の部分は、第２の部分における比率とは異なるホウ素対ケイ素の均一な原子比を有する。またさらなる実施形態では、第３の部分におけるホウ素対ケイ素の原子比は、第２の部分におけるホウ素対ケイ素の原子比よりも大きい場合がある。
［００５４］実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２は、水素、酸素、及び炭素のうちの１つ又は複数が０．０１原子％未満であることを特徴とし得る。いくつかの実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層は、ホウ素がドープされた、アモルファスシリコン層を特徴とし得る。追加の実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２は、ケイ素がドープされたホウ素含有層を特徴とし得る。さらに追加の実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２は、層のどの部分を特徴とするかによって、両方のタイプの層として特徴付けられることがある。
［００５５］示された実施形態では、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２は、エッチング停止層４０４に隣接している。実施形態では、エッチング停止層４０４は、酸化ケイ素層又は窒化ケイ素層であり得る。さらなる実施形態では、エッチング停止層は、エッチング停止層に近接するホウ素及びケイ素を含有する層４０２の材料よりも、１つ又は複数の種類のエッチャントに対するエッチング耐性が高い場合がある。実施形態では、エッチャント又はエッチング動作は、エッチング停止材料と比較して、ホウ素及びケイ素層における近接する材料に対して、約２：１以上、約３：１以上、約４：１以上、約５：１以上、又はそれを上回るエッチング選択性を有し得る。エッチング選択性の向上により、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２及びエッチング停止層４０４の近接するインターフェースでのオーバーエッチングが低減又は排除される。より正確にエッチングされたインターフェースは、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２に形成された開口部（図示せず）の、より明確に画定された底面を生成し得る。
［００５６］追加の実施形態では、エッチング停止層４０４と接触する第１の表面の反対側にあるホウ素及びケイ素を含有する層４０２の第２の表面は、より高いホウ素レベルを有することから、第１の表面よりも低いエッチング速度（すなわち、より高いエッチング耐性）を有し得る。実施形態では、エッチング停止層４０４と接触する第１の表面と第１の上面の反対側の第２の表面との間のエッチング速度比は、約２：１以上、約３：１以上、約４：１以上、約５：１以上、約１０：１以上、約２０：１以上、約５０：１以上、約１００：１以上であり得るか又はそれを上回り得る。ホウ素及びケイ素を含有する層４０２の第２の表面付近のエッチング耐性の向上は、層内にハードマスク開口部を形成するために使用され得るエッチング動作のより正確な制御を可能にする。エッチング耐性の向上は、開口部の形成におけるドリフト及び変動を低減し、ホウ素及びケイ素を含有する層４０２の長さに沿って、より直線的で滑らかな開口部を提供する。
［００５７］上記の説明には、本技術の様々な実施形態の理解を促すために、解説を目的として多数の詳細事項を明記してきた。しかし、特定の実施形態は、これらの詳細事項の一部がなくとも、又は追加の詳細実行があっても実践されうることが、当業者には自明であろう。
［００５８］いくつかの実施形態を開示したが、実施形態の本質から逸脱しなければ、様々な改変例、代替構造、及び均等物が使用されうることは、当業者によって認識されよう。加えて、本技術を不必要に不明瞭にすることを避けるために、いくつかの周知のプロセス及び要素については説明していない。したがって、上記の説明は、本技術の範囲を限定するものと解釈すべきでない。
［００５９］値の範囲が提供されている場合、その範囲の上限値と下限値との間の介在値の各々は、（文脈上そうでないと明確に指示されない限り）下限値の最も小さい単位まで具体的に開示されると理解される。記載された範囲における任意の記載値同士又は記載されていない介在値同士の間のより狭い範囲、及び、かかる記載範囲における他の記載値又は介在値は全て、包含される。上記の狭い範囲の上限値及び下限値は、個別に、この範囲に含まれうるか又はこの範囲から除外されうる。この狭い範囲に限界値のいずれかが含まれるか、どちらも含まれないか、又は両方が含まれる場合の各範囲も、記載範囲内に特に除外された限界値があることを条件として、本技術に包含される。記載範囲が限界値の一方又は両方を含む場合、含有された限界値のいずれか又は両方を除外する範囲も、含まれる。
［００６０］本書及び付随する特許請求の範囲において、単数形の「１つの（ａ、ａｎ）」、及び「前記（ｔｈｅ）」は、（文脈上そうでないと明確に指示されない限り）複数形の意味を含む。したがって、例えば、「１つの材料（ａ ｍａｔｅｒｉａｌ）」への言及は、複数のそのような材料を含み、「その前駆体（ｔｈｅ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）」への言及は、１つ又は複数の前駆体及び当業者に既知のその等価物への言及を含む、等々である。
［００６１］また、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ（ｓ）／ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ（ｓ）／ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ（ｓ）／ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という語は、この明細書及び以下の特許請求の範囲で使用される場合には、記載された特徴、整数、構成要素、又は動作の存在を特定することを意図しているが、一又は複数の、他の特徴、整数、構成要素、動作、作用、又はグループの存在又は追加を除外するものではない。

Claims (20)

  1. 半導体処理方法であって、
    ケイ素含有前駆体を半導体処理チャンバの基板処理領域内に流すことと、
    ホウ素含有前駆体及び分子状水素（Ｈ２）を、あるホウ素対水素の流量比で前記半導体処理チャンバの前記基板処理領域内に流すことと、
    前記ホウ素含有前駆体及び前記Ｈ２の流量を増加させることであって、前記ホウ素対水素の流量比が、前記流量の増加の間に一定のままである、前記ホウ素含有前駆体及び前記Ｈ２の流量を増加させることと、
    前記半導体処理チャンバの前記基板処理領域内の基板上にホウ素及びケイ素を含有する層を堆積させることであって、前記ホウ素及びケイ素を含有する層が、前記基板と接触する第１の表面から、前記基板から最も遠い前記ホウ素及びケイ素を含有する層の第２の表面まで、連続して増加するホウ素対ケイ素の比率を有する、基板上にホウ素及びケイ素を含有する層を堆積させることと、
    を含む、半導体処理方法。
  2. 前記ケイ素含有前駆体がシラン（ＳｉＨ４）を含む、請求項１に記載の半導体処理方法。
  3. 前記ケイ素含有前駆体が、約４０ｓｃｃｍ以上のケイ素流量で前記基板処理領域内に流れる、請求項１に記載の半導体処理方法。
  4. 前記ホウ素含有前駆体がジボラン（Ｂ２Ｈ６）を含む、請求項１に記載の半導体処理方法。
  5. 前記ホウ素対水素の流量比が約２：１以上である、請求項４に記載の半導体処理方法。
  6. 前記ホウ素含有前駆体及び前記Ｈ２の前記流量の増加が、約５ｓｃｃｍ／秒以上である、請求項１に記載の半導体処理方法。
  7. 前記ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積が、約１０Å／秒以上の堆積速度を特徴とする、請求項１に記載の半導体処理方法。
  8. 前記ホウ素及びケイ素を含有する層が、約２０原子％以下である、前記基板に最も近いホウ素対ケイ素の第１の比率を特徴とし、約５０原子％以上である、前記基板から最も遠い表面におけるホウ素対ケイ素の第２の比率をさらに特徴とする、請求項１に記載の半導体処理方法。
  9. 半導体処理方法であって、
    ケイ素含有前駆体を半導体処理チャンバの基板処理領域内に流すことと、
    ホウ素含有前駆体を、前記半導体処理チャンバの前記基板処理領域内に流すことと、
    前記半導体処理チャンバの前記基板処理領域内の基板上にホウ素及びケイ素を含有する層を堆積させることであって、前記ホウ素及びケイ素を含有する層が、前記基板と接触する第１の表面から、前記第１の表面の反対側の前記ホウ素及びケイ素を含有する層の第２の表面まで、直線的に増加するホウ素対ケイ素の比率を特徴とし、前記ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積中に、前記ホウ素含有前駆体の流量が非線形的に増加する、ホウ素及びケイ素を含有する層を堆積させることと、
    を含む、半導体処理方法。
  10. 前記ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積中の前記ホウ素含有前駆体の前記流量の増加率が、堆積される前記ホウ素対ケイ素の比率の増加に基づいて増加する、請求項９に記載の半導体処理方法。
  11. 前記ホウ素及びケイ素を含有する層が、約２０原子％以下である、前記基板に最も近いホウ素対ケイ素の第１の比率を特徴とし、約５０原子％以上である、前記基板から最も遠い表面におけるホウ素対ケイ素の第２の比率をさらに特徴とする、請求項９に記載の半導体処理方法。
  12. 前記ケイ素含有前駆体がシランを含み、前記ホウ素含有前駆体がジボランを含む、請求項９に記載の半導体処理方法。
  13. 前記基板が約３００℃以上の堆積温度を特徴とする、請求項９に記載の半導体処理方法。
  14. 前記ホウ素及びケイ素を含有する層の堆積が、熱堆積処理又はプラズマ堆積処理である、請求項９に記載の半導体処理方法。
  15. 半導体構造体であって、
    ホウ素及びケイ素を含有する層と、
    エッチング停止層と
    を含み、
    前記ホウ素及びケイ素を含有する層が、前記エッチング停止層と接触する近位部分と前記近位部分の反対側の遠位部分との間で連続的に変化するホウ素対ケイ素の比率を有し、前記ホウ素及びケイ素を含有する層の前記近位部分が、約２０原子％以下であるホウ素対ケイ素の第１の比率を特徴とし、前記遠位部分が、約５０原子％以上であるホウ素対ケイ素の第２の比率を特徴とする、半導体構造体。
  16. 前記ホウ素及びケイ素を含有する層が、ホウ素がドープされたアモルファスシリコンを含む、請求項１５に記載の半導体構造体。
  17. 前記エッチング停止層が酸化ケイ素又は窒化ケイ素を含む、請求項１５に記載の半導体構造体。
  18. 前記ホウ素及びケイ素を含有する層の前記近位部分と前記遠位部分との間のエッチング速度比率が、約３：１以上である、請求項１５に記載の半導体構造体。
  19. 前記ホウ素及びケイ素を含有する層の前記近位部分と前記エッチング停止層との間のエッチング選択比が、約５：１以上である、請求項１５に記載の半導体構造体。
  20. 前記ホウ素及びケイ素を含有する層の前記遠位部分と前記エッチング停止層との間のエッチング選択比が、約２：１以下である、請求項１５に記載の半導体構造体。
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