JP2024049188A - 膜形成方法及び基板処理装置 - Google Patents
膜形成方法及び基板処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024049188A JP2024049188A JP2022155500A JP2022155500A JP2024049188A JP 2024049188 A JP2024049188 A JP 2024049188A JP 2022155500 A JP2022155500 A JP 2022155500A JP 2022155500 A JP2022155500 A JP 2022155500A JP 2024049188 A JP2024049188 A JP 2024049188A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- metal
- substrate
- film
- supplying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 179
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 144
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 353
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 161
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 161
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 141
- 239000012686 silicon precursor Substances 0.000 claims abstract description 80
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 56
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 143
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 106
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 97
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 92
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 22
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 claims description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 260
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 59
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 45
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 13
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 12
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 12
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 12
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 11
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 9
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 8
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 8
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- -1 H2 gas Chemical compound 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- AQBHYBKXRJGURC-UHFFFAOYSA-N hydroxy-methyl-bis(2-methylbutan-2-yloxy)silane Chemical compound CCC(C)(C)O[Si](C)(O)OC(C)(C)CC AQBHYBKXRJGURC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORJFXWYTRPGGRK-UHFFFAOYSA-N hydroxy-tris(2-methylbutan-2-yloxy)silane Chemical compound CCC(C)(C)O[Si](O)(OC(C)(C)CC)OC(C)(C)CC ORJFXWYTRPGGRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HLDBBQREZCVBMA-UHFFFAOYSA-N hydroxy-tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]silane Chemical compound CC(C)(C)O[Si](O)(OC(C)(C)C)OC(C)(C)C HLDBBQREZCVBMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052990 silicon hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- WVMSIBFANXCZKT-UHFFFAOYSA-N triethyl(hydroxy)silane Chemical compound CC[Si](O)(CC)CC WVMSIBFANXCZKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/42—Silicides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
【課題】選択的に膜を形成する膜形成方法及び基板処理装置を提供する。【解決手段】第１表面及び第２表面を有する基板において、前記第１表面上に対して前記第２表面上に選択的に少なくともケイ素と酸素を含有する膜を形成する膜形成方法であって、前記基板に窒素含有ガスまたは炭素含有ガスを供給して、前記第１表面を窒化物で形成される窒化表面または炭化物で形成される炭素表面とする工程と、前記基板に金属含有触媒を供給する工程と、前記基板にシラノールを含むシリコン前駆体を供給する工程と、を有する、膜形成方法が提供される。【選択図】図６
Description
本開示は、膜形成方法及び基板処理装置に関する。
特許文献１には、ルイス酸特性を有する金属または半金属化合物を含有する領域を含む加熱された基板をシラノール蒸気にさらして、基板の酸性領域上に２ｎｍを超える厚さを有するシリカ層を形成することを含む、基板上にシリカ層を形成する方法が開示されている。
特許文献２には、原子層堆積によって、反応物のチャンバにおいて基板上に二酸化ケイ素の薄膜を堆積させるための方法であって、当該方法は、前記反応物のチャンバ内に金属前駆体を含む気相反応物パルスを与えて、前記基板上に前記金属前駆体のほぼ単一分子層のみを形成する工程と、必要な場合、前記反応物のチャンバから過剰な反応物を除去する工程と、前記反応物のチャンバにシリコン前駆体を含む気相反応物パルスを与えて、前記シリコン前駆体を、前記基板上で前記金属前駆体と反応させる工程と、前記反応物のチャンバから過剰な反応物および任意の反応副産物を除去する工程と、を含み、前記基板の温度は、約１５０℃未満である、二酸化ケイ素の薄膜を堆積させるための方法が開示されている。
一の側面では、本開示は、選択的に少なくともケイ素と酸素を含有する膜を形成する膜形成方法及び基板処理装置を提供する。
上記課題を解決するために、一の態様によれば、第１表面及び第２表面を有する基板において、前記第１表面上に対して前記第２表面上に選択的に少なくともケイ素と酸素を含有する膜を形成する膜形成方法であって、前記基板に窒素含有ガスまたは炭素含有ガスを供給して、前記第１表面を窒化物で形成される窒化表面または炭化物で形成される炭素表面とする工程と、前記基板に金属含有触媒を供給する工程と、前記基板にシラノールを含むシリコン前駆体を供給する工程と、を有する、膜形成方法が提供される。
一の側面によれば、選択的に少なくともケイ素と酸素を含有する膜を形成する膜形成方法及び基板処理装置を提供することができる。
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
〔基板処理装置〕
本実施形態に係る基板処理装置１００について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る基板処理装置１００の構成例を示す概略図である。
本実施形態に係る基板処理装置１００について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る基板処理装置１００の構成例を示す概略図である。
基板処理装置１００は、下端が開口された有天井の円筒体状の処理容器１を有する。処理容器１の全体は、例えば石英により形成されている。処理容器１内の上端近傍には、石英により形成された天井板２が設けられており、天井板２の下側の領域が封止されている。処理容器１の下端の開口には、円筒体状に成形された金属製のマニホールド３がＯリング等のシール部材４を介して連結されている。
マニホールド３は、処理容器１の下端を支持しており、マニホールド３の下方から基板として多数枚（例えば２５～１５０枚）の半導体ウエハ（以下「基板Ｗ」という。）を多段に載置したウエハボート５が処理容器１内に挿入される。このように処理容器１内には、上下方向に沿って間隔を有して多数枚の基板Ｗが略水平に収容される。ウエハボート５は、例えば石英により形成されている。ウエハボート５は、３本のロッド６を有し（図１では２本を図示する。）、ロッド６に形成された溝（図示せず）により多数枚の基板Ｗが支持される。
ウエハボート５は、石英により形成された保温筒７を介してテーブル８上に載置されている。テーブル８は、マニホールド３の下端の開口を開閉する金属（ステンレス）製の蓋体９を貫通する回転軸１０上に支持される。
回転軸１０の貫通部には、磁性流体シール１１が設けられており、回転軸１０を気密に封止し、且つ回転可能に支持している。蓋体９の周辺部とマニホールド３の下端との間には、処理容器１内の気密性を保持するためのシール部材１２が設けられている。
回転軸１０は、例えばボートエレベータ等の昇降機構（図示せず）に支持されたアーム１３の先端に取り付けられており、ウエハボート５と蓋体９とは一体として昇降し、処理容器１内に対して挿脱される。なお、テーブル８を蓋体９側へ固定して設け、ウエハボート５を回転させることなく基板Ｗの処理を行うようにしてもよい。
また、基板処理装置１００は、処理容器１内へ処理ガス、パージガス等の所定のガスを供給するガス供給部２０を有する。
ガス供給部２０は、ガス供給管２１～２４を有する。ガス供給管２１，２２，２３は、例えば石英により形成されており、マニホールド３の側壁を内側へ貫通して上方へ屈曲されて垂直に延びる。ガス供給管２１，２２，２３の垂直部分には、ウエハボート５のウエハ支持範囲に対応する上下方向の長さに亘って、複数のガス孔２１ｇ，２２ｇ，２３ｇが所定間隔で形成されている。各ガス孔２１ｇ，２２ｇ，２３ｇは、水平方向にガスを吐出する。ガス供給管２４は、例えば石英により形成されており、マニホールド３の側壁を貫通して設けられた短い石英管からなる。
ガス供給管（金属含有触媒供給部）２１は、その垂直部分（ガス孔２１ｇが形成される垂直部分）が処理容器１内に設けられている。ガス供給管２１には、ガス配管を介してガス供給源２１ａから金属含有触媒ガスが供給される。ガス配管には、流量制御器２１ｂ及び開閉弁２１ｃが設けられている。これにより、ガス供給源２１ａからの金属含有触媒ガスは、ガス配管及びガス供給管２１を介して処理容器１内に供給される。
ここで、ガス供給源２１ａは、基板Ｗの表面に金属触媒を含む分子層を形成する金属含有触媒ガスを供給する。また、金属含有触媒ガスは、ルイス酸特性を有する金属、半金属またはその化合物のガスを含む。具体的には、金属含有触媒ガスは、例えば、Ａｌ、Ｃｏ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｔａが含まれる有機・無機・ハライドプリカーサーガスを用いることができる。なお、金属触媒は、Ａｌ、Ｃｏ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｔａが露出した下地であってもよい。以下の説明において、金属含有触媒ガスは、ＴＭＡ（Trimethylaluminum；トリメチルアルミニウム）ガスであるものとして説明する。
ガス供給管（シリコン前駆体供給部）２２は、その垂直部分（ガス孔２２ｇが形成される垂直部分）が処理容器１内に設けられている。ガス供給管２２には、ガス配管を介してガス供給源２２ａからシリコン前駆体ガスが供給される。ガス配管には、流量制御器２２ｂ及び開閉弁２２ｃが設けられている。これにより、ガス供給源２２ａからのシリコン前駆体ガスは、ガス配管及びガス供給管２２を介して処理容器１内に供給される。
ここで、ガス供給源２２ａは、シラノールを含むシリコン前駆体ガスを供給する。シリコン前駆体ガスとしては、例えば、ＴＰＳＯＬガス、Triethylsilanol；トリエチルシラノール、Methyl bis(tert-pentoxy)silanol；メチルビス(tert-ペントキシ)シラノール、Tris(tert-butoxy)silanol；トリス(tert-ブトキシ)シラノールを用いることができる。以下の説明において、シリコン前駆体ガスは、ＴＰＳＯＬ（Tris(tert-pentoxy)silanol；トリス（ｔｅｒｔ－ペントキシ）シラノール）ガスであるものとして説明する。
ガス供給管（成膜抑制処理ガス供給部）２３は、その垂直部分（ガス孔２３ｇが形成される垂直部分）が後述するプラズマ生成空間に設けられている。ガス供給管２３には、ガス配管を介してガス供給源２３ａから成膜抑制処理ガスが供給される。ガス配管には、流量制御器２３ｂ及び開閉弁２３ｃが設けられている。これにより、ガス供給源２３ａからの成膜抑制処理ガスは、ガス配管及びガス供給管２３を介してプラズマ生成空間に供給され、プラズマ生成空間においてプラズマ化されて、窒素（Ｎ）の活性種が処理容器１内に供給される。
ここで、ガス供給源２３ａは、成膜抑制処理ガスを供給する。成膜抑制処理ガスは、例えば、窒素含有ガスであってもよい。窒素含有ガスとしては、例えばＮＨ３ガス、Ｈ２／Ｎ２ガス（Ｈ２ガスとＮ２ガスの混合ガス）等を用いることが可能である。以下の説明において、窒素含有ガスは、ＮＨ３ガスであるものとして説明する。
また、成膜抑制処理ガスは、例えば、水素含有ガスであってもよい。水素含有ガスとしては、例えば、Ｈ２ガス、Ｄ２ガス、Ｈ２Ｏガス、ＮＨ３ガス、水素化ケイ素ガス、ＰＨ３ガス、Ｂ２Ｈ６ガス、炭化水素ガス等の少なくとも水素（Ｈ）もしくは重水素（Ｄ）を含むガスを用いることが可能である。後述する図４（ｂ）においては、水素含有ガスとして、Ｈ２ガスを用いている。
なお、基板処理装置１００は、成膜抑制処理ガスのプラズマを生成して、処理容器１内の基板Ｗに供給するプラズマ処理装置であるものとして説明したが、これに限られるものではない。基板処理装置１００は、所望の温度に加熱された処理容器１内の基板Ｗにガス供給管２３から成膜抑制処理ガスを供給してサーマル処理を施す基板処理装置であってもよい。
ガス供給管２４には、ガス配管を介してパージガス供給源（図示せず）からパージガスが供給される。ガス配管（図示せず）には、流量制御器（図示せず）及び開閉弁（図示せず）が設けられている。これにより、パージガス供給源からのパージガスは、ガス配管及びガス供給管２４を介して処理容器１内に供給される。パージガスとしては、例えばアルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）等の不活性ガスを利用できる。なお、パージガスがパージガス供給源からガス配管及びガス供給管２４を介して処理容器１内に供給される場合を説明したが、これに限定されず、パージガスはガス供給管２１～２３のいずれから供給されてもよい。
処理容器１の側壁の一部には、プラズマ生成機構３０が形成されている。プラズマ生成機構３０は、成膜抑制処理ガスをプラズマ化して成膜抑制処理ガスの活性種（イオン、ラジカル等）を生成する。
プラズマ生成機構３０は、プラズマ区画壁３２と、一対のプラズマ電極３３（図１では１つを図示する。）と、給電ライン３４と、高周波電源３５と、絶縁保護カバー３６と、を備える。
プラズマ区画壁３２は、処理容器１の外壁に気密に溶接されている。プラズマ区画壁３２は、例えば石英により形成される。プラズマ区画壁３２は断面凹状をなし、処理容器１の側壁に形成された開口３１を覆う。開口３１は、ウエハボート５に支持されている全ての基板Ｗを上下方向にカバーできるように、上下方向に細長く形成される。プラズマ区画壁３２により規定されると共に処理容器１内と連通する内側空間、すなわち、プラズマ生成空間には、成膜抑制処理ガスを吐出するためのガス供給管２３が配置されている。
一対のプラズマ電極３３（図１では１つを図示する。）は、それぞれ細長い形状を有し、プラズマ区画壁３２の両側の壁の外面に、上下方向に沿って対向配置されている。各プラズマ電極３３は、例えばプラズマ区画壁３２の側面に設けられた保持部（図示せず）によって保持されている。各プラズマ電極３３の下端には、給電ライン３４が接続されている。
給電ライン３４は、各プラズマ電極３３と高周波電源３５とを電気的に接続する。図示の例では、給電ライン３４は、一端が各プラズマ電極３３の下端に接続されており、他端が高周波電源３５と接続されている。
高周波電源３５は、各プラズマ電極３３の下端に給電ライン３４を介して接続され、一対のプラズマ電極３３に例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給する。これにより、プラズマ区画壁３２により規定されたプラズマ生成空間内に、高周波電力が印加される。ガス供給管２３から吐出された成膜抑制処理ガスは、高周波電力が印加されたプラズマ生成空間内においてプラズマ化され、これにより生成された成膜抑制処理ガスの活性種が開口３１を介して処理容器１の内部へと供給される。
絶縁保護カバー３６は、プラズマ区画壁３２の外側に、該プラズマ区画壁３２を覆うようにして取り付けられている。絶縁保護カバー３６の内側部分には、冷媒通路（図示せず）が設けられており、冷媒通路に冷却された窒素（Ｎ２）ガス等の冷媒を流すことによりプラズマ電極３３が冷却される。また、プラズマ電極３３と絶縁保護カバー３６との間に、プラズマ電極３３を覆うようにシールド（図示せず）が設けられていてもよい。シールドは、例えば金属等の良導体により形成され、接地される。
開口３１に対向する処理容器１の側壁部分には、処理容器１内を真空排気するための排気口４０が設けられている。排気口４０は、ウエハボート５に対応して上下に細長く形成されている。処理容器１の排気口４０に対応する部分には、排気口４０を覆うように断面Ｕ字状に成形された排気口カバー部材４１が取り付けられている。排気口カバー部材４１は、処理容器１の側壁に沿って上方に延びている。排気口カバー部材４１の下部には、排気口４０を介して処理容器１を排気するための排気管４２が接続されている。排気管４２には、処理容器１内の圧力を制御する圧力制御バルブ４３及び真空ポンプ等を含む排気装置４４が接続されており、排気装置４４により排気管４２を介して処理容器１内が排気される。
また、処理容器１の外周を囲むようにして処理容器１及びその内部の基板Ｗを加熱する円筒体状の加熱機構５０が設けられている。
また、基板処理装置１００は、制御部６０を有する。制御部６０は、例えば基板処理装置１００の各部の動作の制御、例えば開閉弁２１ｃ～２３ｃの開閉による各ガスの供給・停止、流量制御器２１ｂ～２３ｂによるガス流量の制御、排気装置４４による排気制御を行う。また、制御部６０は、例えば高周波電源３５による高周波電力のオン・オフ制御、加熱機構５０による基板Ｗの温度の制御を行う。
制御部６０は、例えばコンピュータ等であってよい。また、基板処理装置１００の各部の動作を行うコンピュータのプログラムは、記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＤＶＤ等であってよい。
次に、基板処理装置１００による膜形成処理の一例について説明する。図２は、本実施形態に係る膜形成処理の一例を示すタイムチャートである。本実施形態に係る膜形成処理は、第１表面及び第２表面を有する基板Ｗにおいて、第１表面に対して第２表面に選択的に少なくともケイ素と酸素を含有する膜を形成する。ここで、少なくともケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）を含有する膜の一例としては、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）または金属含有ＳｉＯ２膜が挙げられる。金属含有ＳｉＯ２膜は、少なくとも、ケイ素（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）と、後述する金属含有触媒ガスに由来する金属原子と、を含有する膜である。ここでは、少なくともケイ素と酸素を含有する膜として、シリコン酸化膜を形成する場合を例に説明する。
図２に示される本実施形態に係る膜形成処理は、前処理工程Ｓ１１、パージする工程Ｓ１２、金属含有触媒ガス（ＴＭＡガス）を供給する工程Ｓ１３、パージする工程Ｓ１４、シリコン前駆体ガス（ＴＰＳＯＬガス）を供給する工程Ｓ１５、及び、パージする工程Ｓ１６を１サイクルとして、所定サイクル繰り返し、基板Ｗの第２表面にシリコン酸化膜を形成するプロセスである。なお、図２では、１サイクルを括弧付きで示す。また、工程Ｓ１１～Ｓ１６において、ガス供給管２４からパージガスであるＮ２ガスが膜形成処理中に常時（連続して）供給されていてよい。
前処理工程Ｓ１１は、基板Ｗの第１表面を窒化物で形成された窒化表面とする工程である。具体的には、前処理工程Ｓ１１は、基板Ｗの第１表面を窒化処理する工程である。ここでは、まず、開閉弁２３ｃを開くことにより、ガス供給源２３ａからガス供給管２３を経て窒素含有ガスをプラズマ区画壁３２内に供給する。また、高周波電源３５により、プラズマ電極３３に高周波電力（ＲＦ）を印加して、プラズマ区画壁３２内にプラズマを生成する。窒素含有ガスのプラズマで生成された窒素（Ｎ）の活性種（イオン、ラジカル）は、開口３１から処理容器１内に供給される。窒素（Ｎ）の活性種が供給されることにより、基板Ｗを窒化処理して第１表面を窒化物で形成された窒化表面とする。これにより、後述するように、第１表面に１サイクル当たりに成膜されるシリコン酸化膜の成膜量が抑制される。
パージする工程Ｓ１２は、処理容器１内の余剰の窒素含有ガス等をパージする工程である。工程Ｓ１２では、開閉弁２３ｃを閉じて窒素含有ガスの供給を停止する。これにより、ガス供給管２４から常時供給されているパージガスが処理容器１内の余剰の窒素含有ガス等をパージする。なお、図２に示すように、パージする工程Ｓ１２の間において、パージガスの流量を増加させてもよい。
金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３は、金属含有触媒ガス（ＴＭＡガス）を処理容器１内に供給する工程である。工程Ｓ１３では、まず、開閉弁２１ｃを開くことにより、ガス供給源２１ａからガス供給管２１を経て金属含有触媒ガスを処理容器１内に供給する。これにより、金属含有触媒ガスが基板Ｗの表面に吸着され、金属触媒を含む分子層を形成する。
パージする工程Ｓ１４は、処理容器１内の余剰の金属含有触媒ガス等をパージする工程である。工程Ｓ１４では、開閉弁２１ｃを閉じて金属含有触媒ガスの供給を停止する。これにより、ガス供給管２４から常時供給されているパージガスが処理容器１内の余剰の金属含有触媒ガス等をパージする。なお、図２に示すように、パージする工程Ｓ１４の間において、パージガスの流量を増加させてもよい。
シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５は、シリコン前駆体ガス（ＴＰＳＯＬガス）を処理容器１内に供給する工程である。工程Ｓ１５では、まず、開閉弁２２ｃを開くことにより、ガス供給源２２ａからガス供給管２２を経てシリコン前駆体ガスを処理容器１内に供給する。これにより、基板Ｗの表面の金属触媒と反応して、シリコン酸化膜を形成する。
パージする工程Ｓ１６は、処理容器１内の余剰のシリコン前駆体ガス等をパージする工程である。工程Ｓ１６では、開閉弁２２ｃを閉じてシリコン前駆体ガスの供給を停止する。これにより、ガス供給管２４から常時供給されているパージガスが処理容器１内の余剰のシリコン前駆体ガス等をパージする。なお、図２に示すように、パージする工程Ｓ１６の間において、パージガスの流量を増加させてもよい。
以上のサイクルを繰り返すことで、基板Ｗに所望の膜厚のシリコン酸化膜を形成する。
なお、窒素含有ガスを供給する前処理工程Ｓ１１、金属含有触媒ガス（ＴＭＡガス）を供給する工程Ｓ１３、シリコン前駆体ガス（ＴＰＳＯＬガス）を供給する工程Ｓ１５は、順次（非同時に）行うものとして説明したが、これに限られるものではない。窒素含有ガスを供給する前処理工程Ｓ１１、金属含有触媒ガス（ＴＭＡガス）を供給する工程Ｓ１３、シリコン前駆体ガス（ＴＰＳＯＬガス）を供給する工程Ｓ１５の一部が、オーバーラップしていてもよい。
なお、図２に示される膜形成処理において、窒素含有ガスを供給する前処理工程Ｓ１１は、プラズマ電極３３にＲＦパワーを印加して窒素含有ガスから窒素（Ｎ）の活性種を生成し、生成した窒素（Ｎ）の活性種を処理容器１内に供給することで、処理容器１内の基板Ｗにプラズマ処理を施す工程であるものとして説明したが、これに限られるものではない。窒素含有ガスを供給する前処理工程Ｓ１１は、所望の温度に加熱された処理容器１内の基板Ｗにガス供給管２３から窒素含有ガス（例えば、ＮＨ３ガス等）を供給してサーマル処理を施す工程であってもよい。この場合、ＲＦパワーを印加しなくてよい。
次に、基板処理装置１００による膜形成処理の他の一例について説明する。図３は、本実施形態に係る膜形成処理の他の一例を示すタイムチャートである。本実施形態に係る膜形成処理は、第１表面及び第２表面を有する基板Ｗにおいて、第１表面に対して第２表面に選択的に少なくともケイ素と酸素を含有する膜を形成する。ここでは、少なくともケイ素と酸素を含有する膜として、シリコン酸化膜を形成する場合を例に説明する。
図３に示される本実施形態に係る膜形成処理は、金属含有触媒ガス（ＴＭＡガス）を供給する工程Ｓ２１、パージする工程Ｓ２２、前処理工程Ｓ２３、パージする工程Ｓ２４、シリコン前駆体ガス（ＴＰＳＯＬガス）を供給する工程Ｓ２５、及び、パージする工程Ｓ２６を１サイクルとして、所定サイクル繰り返し、基板Ｗの第２表面にシリコン酸化膜を形成するプロセスである。なお、図３では、１サイクルを括弧付きで示す。また、工程Ｓ２３～Ｓ２６において、ガス供給管２４からパージガスであるＮ２ガスが膜形成処理中に常時（連続して）供給されていてよい。
金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ２１は、金属含有触媒ガス（ＴＭＡガス）を処理容器１内に供給する工程である。工程Ｓ２１では、まず、開閉弁２１ｃを開くことにより、ガス供給源２１ａからガス供給管２１を経て金属含有触媒ガスを処理容器１内に供給する。これにより、金属含有触媒ガスが基板Ｗの表面に吸着され、金属触媒を含む分子層を形成する。
パージする工程Ｓ２２は、処理容器１内の余剰の金属含有触媒ガス等をパージする工程である。工程Ｓ２２では、開閉弁２１ｃを閉じて金属含有触媒ガスの供給を停止する。これにより、ガス供給管２４から常時供給されているパージガスが処理容器１内の余剰の金属含有触媒ガス等をパージする。なお、図３に示すように、パージする工程Ｓ２２の間において、パージガスの流量を増加させてもよい。
前処理工程Ｓ２３は、基板Ｗの第１表面を窒化物で形成された窒化表面とする工程である。具体的には、前処理工程Ｓ２３は、基板Ｗの第１表面を窒化処理する工程である。ここでは、まず、開閉弁２３ｃを開くことにより、ガス供給源２３ａからガス供給管２３を経て窒素含有ガスをプラズマ区画壁３２内に供給する。また、高周波電源３５により、プラズマ電極３３に高周波電力（ＲＦ）を印加して、プラズマ区画壁３２内にプラズマを生成する。窒素含有ガスのプラズマで生成された窒素（Ｎ）の活性種（イオン、ラジカル）は、開口３１から処理容器１内に供給される。窒素（Ｎ）の活性種が供給されることにより、基板Ｗを窒化処理して第１表面を窒化物で形成された窒化表面とする。これにより、後述するように、第１表面に１サイクル当たりに成膜されるシリコン酸化膜の成膜量が抑制される。
パージする工程Ｓ２４は、処理容器１内の余剰の窒素含有ガス等をパージする工程である。工程Ｓ２４では、開閉弁２３ｃを閉じて窒素含有ガスの供給を停止する。これにより、ガス供給管２４から常時供給されているパージガスが処理容器１内の余剰の窒素含有ガス等をパージする。なお、図３に示すように、パージする工程Ｓ２４の間において、パージガスの流量を増加させてもよい。
シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ２５は、シリコン前駆体ガス（ＴＰＳＯＬガス）を処理容器１内に供給する工程である。工程Ｓ２５では、まず、開閉弁２２ｃを開くことにより、ガス供給源２２ａからガス供給管２２を経てシリコン前駆体ガスを処理容器１内に供給する。これにより、基板Ｗの表面の金属触媒と反応して、シリコン酸化膜を形成する。
パージする工程Ｓ２６は、処理容器１内の余剰のシリコン前駆体ガス等をパージする工程である。工程Ｓ２６では、開閉弁２２ｃを閉じてシリコン前駆体ガスの供給を停止する。これにより、ガス供給管２４から常時供給されているパージガスが処理容器１内の余剰のシリコン前駆体ガス等をパージする。なお、図３に示すように、パージする工程Ｓ２６の間において、パージガスの流量を増加させてもよい。
以上のサイクルを繰り返すことで、基板Ｗに所望の膜厚のシリコン酸化膜を形成する。
なお、窒素含有ガスを供給する前処理工程Ｓ２３、金属含有触媒ガス（ＴＭＡガス）を供給する工程Ｓ２１、シリコン前駆体ガス（ＴＰＳＯＬガス）を供給する工程Ｓ２５は、順次（非同時に）行うものとして説明したが、これに限られるものではない。窒素含有ガスを供給する前処理工程Ｓ２３、金属含有触媒ガス（ＴＭＡガス）を供給する工程Ｓ２１、シリコン前駆体ガス（ＴＰＳＯＬガス）を供給する工程Ｓ２５の一部が、オーバーラップしていてもよい。
なお、図３に示される膜形成処理において、窒素含有ガスを供給する前処理工程Ｓ２３は、プラズマ電極３３にＲＦパワーを印加して窒素含有ガスから窒素（Ｎ）の活性種を生成し、生成した窒素（Ｎ）の活性種を処理容器１内に供給することで、処理容器１内の基板Ｗにプラズマ処理を施す工程であるものとして説明したが、これに限られるものではない。窒素含有ガスを供給する前処理工程Ｓ２３は、所望の温度に加熱された処理容器１内の基板Ｗにガス供給管２３から窒素含有ガス（例えば、ＮＨ３ガス等）を供給してサーマル処理を施す工程であってもよい。この場合、ＲＦパワーを印加しなくてよい。
また、前処理工程Ｓ１１，Ｓ２３は、基板Ｗの第１表面を窒化物で形成された窒化表面とする工程であり、具体的には、基板Ｗの第１表面を窒化処理する工程であるものとして説明したが、これに限られるものではない。
前処理工程Ｓ１１，Ｓ２３は、基板Ｗの第１表面を窒化物で形成された窒化表面とする工程であり、具体的には、基板Ｗの第１表面に窒化膜（シリコン窒化膜、ＳｉＮ膜）を成膜して、基板Ｗの第１表面を窒化物で形成された窒化表面としてもよい。この構成において、前処理工程Ｓ１１，Ｓ２３は、原料ガス（シリコン含有ガス）と窒素含有ガスを処理容器１内に供給して、窒化膜を成膜する。例えば、原料ガス（シリコン含有ガス）と窒素含有ガスを同時に処理容器１内に供給して、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法又は熱ＣＶＤ法によって窒化膜を成膜してもよい。また、例えば、原料ガス（シリコン含有ガス）と窒素含有ガスを交互に処理容器１内に供給して、プラズマＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法または熱ＡＬＤ法によって窒化膜を成膜してもよい。
また、前処理工程Ｓ１１，Ｓ２３は、基板Ｗの第１表面に炭素含有膜（カーボン膜）を成膜して、基板Ｗの第１表面を炭化物で形成された炭素表面としてもよい。この構成において、前処理工程Ｓ１１，Ｓ２３は、例えば、炭素含有ガスを処理容器１内に供給して、基板Ｗに炭素含有膜（有機膜、カーボン膜）を成膜してもよい。
ここで、膜形成処理における前処理工程を行う効果について図４及び図５を用いて説明する。
図４は、膜形成処理における平均膜厚の結果を示すグラフの一例である。図４において、各膜形成処理によって基板Ｗに施されたシリコン酸化膜の平均膜厚（Thickness）を棒グラフで図示する。
（ａ）Ｒｅｆは、参考例に係る膜形成処理における成膜結果を示す。参考例に係る膜形成処理は、前処理工程（Ｓ１１，Ｓ２３）及びパージする工程（Ｓ１２，Ｓ２４）を省略して、金属含有触媒ガス（ＴＭＡガス）を供給する工程（Ｓ１３，Ｓ２１）、パージする工程（Ｓ１４，Ｓ２２）、シリコン前駆体ガス（ＴＰＳＯＬガス）を供給する工程（Ｓ１５，Ｓ２５）、及び、パージする工程（Ｓ１６，Ｓ２６）を１サイクルとして、所定サイクル繰り返し、基板Ｗにシリコン酸化膜を形成するプロセスである。
（ｂ）ＰＥ－Ｈ２／Ｎ２は、図３に示す膜形成処理によって基板Ｗにシリコン酸化膜を形成するプロセスである。また、前処理工程Ｓ２３は、成膜抑制処理ガスとしてＨ２／Ｎ２ガスを用い、基板Ｗをプラズマ処理した。
（ｃ）ＰＥ－ＮＨ３は、図３に示す膜形成処理によって基板Ｗにシリコン酸化膜を形成するプロセスである。また、前処理工程Ｓ２３は、成膜抑制処理ガス（窒素含有ガス）としてＮＨ３ガスを用い、基板Ｗをプラズマ処理した。
（ｄ）Ｔｈ－ＮＨ３は、図３に示す膜形成処理によって基板Ｗにシリコン酸化膜を形成するプロセスである。また、前処理工程Ｓ２３は、成膜抑制処理ガス（窒素含有ガス）としてＮＨ３ガスを用い、基板Ｗをサーマル処理した。
図４に示すように、ルイス酸特性を有する金属含有触媒ガスが吸着する基板Ｗの表面が前処理工程Ｓ２３によって窒化処理（（ｃ）～（ｄ）参照）されることにより、前処理工程Ｓ２３を行わない場合（（ａ）参照）と比較して、シリコン酸化膜の成膜量が減少することを示す。
また、図４（ｂ）に示すように、金属含有触媒ガス（ＴＭＡガス）を供給する工程Ｓ２１の後、水素プラズマによる前処理工程Ｓ２３を行い、その後にシリコン前駆体ガス（ＴＰＳＯＬガス）を供給する工程Ｓ２５を行うことにより、前処理工程Ｓ２３を行わない場合（（ａ）参照）と比較して、シリコン酸化膜の成膜量が減少することを示す。
図５は、膜形成処理における平均膜厚の結果を示すグラフの一例である。図５において、各膜形成処理によって基板Ｗに施されたシリコン酸化膜の平均膜厚（Thickness）を棒グラフで図示する。
（ａ）Ｒｅｆは、参考例に係る膜形成処理における成膜結果を示す。参考例に係る膜形成処理は、前処理工程（Ｓ１１，Ｓ２３）及びパージする工程（Ｓ１２，Ｓ２４）を省略して、金属含有触媒ガス（ＴＭＡガス）を供給する工程（Ｓ１３，Ｓ２１）、パージする工程（Ｓ１４，Ｓ２２）、シリコン前駆体ガス（ＴＰＳＯＬガス）を供給する工程（Ｓ１５，Ｓ２５）、及び、パージする工程（Ｓ１６，Ｓ２６）を１サイクルとして、所定サイクル繰り返し、基板Ｗにシリコン酸化膜を形成するプロセスである。
（ｂ）ＰＥ－ＮＨ３ ５ｍｉｎは、図２に示す膜形成処理によって基板Ｗにシリコン酸化膜を形成するプロセスである。また、前処理工程Ｓ１１は、窒素含有ガスとしてＮＨ３ガスを用い、基板Ｗを５分間プラズマ処理した。
（ｃ）ＰＥ－ＳｉＮ ５ｃｙｃは、図２に示す膜形成処理によって基板Ｗにシリコン酸化膜を形成するプロセスである。また、前処理工程Ｓ１１は、プラズマＡＬＤ法によりＡＬＤサイクルを５サイクル繰り返してＳｉＮ膜を成膜した。
（ｄ）ＰＥ－ＳｉＮ １０ｃｙｃは、図２に示す膜形成処理によって基板Ｗにシリコン酸化膜を形成するプロセスである。また、前処理工程Ｓ１１は、プラズマＡＬＤ法によりＡＬＤサイクルを１０サイクル繰り返してＳｉＮ膜を成膜した。
図５に示すように、基板Ｗの表面が前処理工程Ｓ１１によって窒化表面（（ｂ）参照）または窒化膜（（ｃ）（ｄ）参照）となることにより、前処理工程Ｓ１１を行わない場合（（ａ）参照）と比較して、シリコン酸化膜の成膜量が減少することを示す。
次に、シリコン酸化膜の選択成長の一例について、図６から図８を用いて説明する。
図６は、平面上のシリコン酸化膜の選択成長の一例を示す模式図である。基板Ｗは、第１表面Ｓ１を有する第１層２１０と、第２表面Ｓ２を有する第２層２２０と、を備える。第１層２１０は、例えば、金属含有膜（酸化膜は除く）または半導体膜で形成される。第２層２２０は、例えば、金属酸化膜またはシリコン酸化膜で形成される。
ここでは、図２に示す膜形成処理を例に説明する。前処理工程Ｓ１１において、基板Ｗに窒化処理を施す。これにより、図６（ａ）に示すように、窒化されやすい第１層２１０のみが窒化処理される。これにより、第１層２１０は、非窒化層２１１と、窒化層２１２と、を備える。また、第１表面Ｓ１は、窒化表面となる。
次に、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３において、金属含有触媒ガスが基板Ｗの表面に吸着され、金属触媒を含む分子層を形成する。ここで、図６（ｂ）に示すように、第２表面Ｓ２に金属含有触媒２３１が吸着する。また、第１表面Ｓ１に金属含有触媒２３２が吸着する。ここで、窒化表面である第１表面Ｓ１に吸着した金属含有触媒２３２は、図５（ｂ）に示すように反応性が低下する。
次に、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５において、シリコン前駆体ガスが基板Ｗの表面の金属触媒と反応して、シリコン酸化膜を形成する。ここで、第１表面Ｓ１に吸着した金属含有触媒２３２は、第２表面Ｓ２に吸着した金属含有触媒２３１よりも反応性が低下していることにより、シリコン前駆体は、第１表面Ｓ１の金属触媒よりも第２表面Ｓ２の金属触媒と多く反応する。これにより、図６（ｃ）に示すように、第１表面Ｓ１に対して、第２表面Ｓ２に選択的にシリコン酸化膜２３０が成膜される。よって、図２に示す膜形成処理のサイクル（前処理工程Ｓ１１、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５）を繰り返すことにより、第１表面Ｓ１に対して第２表面Ｓ２に選択的にシリコン酸化膜２３０が成膜される。
また、膜形成処理のサイクルを更に繰り返すことにより、図６（ｄ）に示すように、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜２３０が成膜される。ここで、シリコン酸化膜２３０は、第２表面Ｓ２に厚く成膜され、第１表面Ｓ１に薄く成膜される。
なお、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜２３０が成膜された場合において、膜形成処理のサイクルを更に繰り返す場合、窒化工程（前処理工程Ｓ１１）を省略して、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３及びシリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５を繰り返してもよい。
また、膜形成処理は、図２に示す処理の後、シリコン酸化膜２３０をエッチングするエッチング工程を有していてもよい。これにより、第１層２１０の上のシリコン酸化膜２３０及び第２層２２０の上のシリコン酸化膜２３０がエッチングされ、第１層２１０の窒化層２１２が露出する。そして、膜形成処理は、エッチング工程の後に窒化層２１２をエッチングするエッチング工程を有していてもよい。これにより、図６（ｅ）に示すように、第１層２１０と第２層２２０とを有する基板Ｗにおいて、第２層２２０に選択的にシリコン酸化膜２３０が成膜される。また、膜形成処理は、図２に示す処理、第１層２１０の上のシリコン酸化膜２３０のエッチング工程及び窒化層２１２のエッチング工程を１サイクルとして、所定サイクル繰り返してもよい。
図７は、平面上のシリコン酸化膜の選択成長の他の一例を示す模式図である。基板Ｗは、第１表面Ｓ１を有する第１層２１０と、第２表面Ｓ２を有する第２層２２０と、を備える。第１層２１０は、例えば、金属含有膜（酸化膜は除く）または半導体膜で形成される。第２層２２０は、例えば、金属酸化膜またはシリコン酸化膜で形成される。
ここでは、図２に示す膜形成処理を例に説明する。前処理工程Ｓ１１において、基板Ｗに窒化膜２１５を成膜する。ここでは、図７（ａ）に示すように、インキュベーションタイム差を用いたＳｉＮ膜の選択成長により、第１層２１０に選択的に窒化膜２１５（ＳｉＮ膜）を成膜する。これにより、第１表面Ｓ１は、窒化表面となる。
次に、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３において、金属含有触媒ガスが基板Ｗの表面に吸着され、金属触媒を含む分子層を形成する。ここで、図７（ｂ）に示すように、第２表面Ｓ２に金属含有触媒２３１が吸着する。また、第１表面Ｓ１に金属含有触媒２３２が吸着する。ここで、窒化表面である第１表面Ｓ１に吸着した金属含有触媒２３２は、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように反応性が低下する。
次に、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５において、シリコン前駆体ガスが基板Ｗの表面の金属触媒と反応して、シリコン酸化膜を形成する。ここで、第１表面Ｓ１に吸着した金属含有触媒２３２は、第２表面Ｓ２に吸着した金属含有触媒２３１よりも反応性が低下していることにより、シリコン前駆体は、第１表面Ｓ１の金属触媒よりも第２表面Ｓ２の金属触媒と多く反応する。これにより、図７（ｃ）に示すように、第１表面Ｓ１に対して、第２表面Ｓ２に選択的にシリコン酸化膜２３０が成膜される。よって、図２に示す膜形成処理のサイクル（前処理工程Ｓ１１、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５）を繰り返すことにより、第１表面Ｓ１に対して第２表面Ｓ２に選択的にシリコン酸化膜２３０が成膜される。なお、第１表面Ｓ１に窒化膜２１５を成膜した後は、窒化膜２１５の成膜（前処理工程Ｓ１１）を省略して、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３及びシリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５を繰り返してもよい。
また、膜形成処理のサイクルを更に繰り返すことにより、図７（ｄ）に示すように、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜２３０が成膜される。ここで、シリコン酸化膜２３０は、第２表面Ｓ２に厚く成膜され、第１表面Ｓ１に薄く成膜される。
なお、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜２３０が成膜された場合において、膜形成処理のサイクルを更に繰り返す場合、窒化膜２１５の成膜（前処理工程Ｓ１１）を省略して、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３及びシリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５を繰り返してもよい。
また、膜形成処理は、図２に示す処理の後、シリコン酸化膜２３０をエッチングするエッチング工程を有していてもよい。これにより、第１層２１０の上のシリコン酸化膜２３０及び第２層２２０の上のシリコン酸化膜２３０がエッチングされ、第１層２１０の窒化膜２１５が露出する。そして、膜形成処理は、エッチング工程の後に窒化膜２１５をエッチングするエッチング工程を有していてもよい。これにより、図７（ｅ）に示すように、第１層２１０と第２層２２０とを有する基板Ｗにおいて、第２層２２０に選択的にシリコン酸化膜２３０が成膜される。また、膜形成処理は、図２に示す処理、第１層２１０の上のシリコン酸化膜２３０のエッチング工程及び窒化膜２１５のエッチング工程を１サイクルとして、所定サイクル繰り返してもよい。
図８は、平面上のシリコン酸化膜の選択成長の更に他の一例を示す模式図である。基板Ｗは、第１表面Ｓ１を有する第１層２１０と、第２表面Ｓ２を有する第２層２２０と、を備える。第１層２１０は、例えば、金属含有膜（酸化膜は除く）または半導体膜で形成される。第２層２２０は、例えば、金属酸化膜またはシリコン酸化膜で形成される。
ここでは、図２に示す膜形成処理を例に説明する。前処理工程Ｓ１１において、基板Ｗに炭素含有膜２１６を成膜する。ここでは、図８（ａ）に示すように、インキュベーションタイム差を用いた炭素含有膜の選択成長により、第１層２１０に選択的に炭素含有膜２１６を成膜する。これにより、第１表面Ｓ１は、炭素表面となる。
次に、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３において、金属含有触媒ガスが基板Ｗの表面に吸着され、金属触媒を含む分子層を形成する。ここで、図８（ｂ）に示すように、第２表面Ｓ２に金属含有触媒２３１が吸着する。また、第１表面Ｓ１に金属含有触媒２３１が吸着する。ここで、炭素表面である第１表面Ｓ１に吸着する金属含有触媒２３１の単位面積当たりの数は、第２表面Ｓ２に吸着する金属含有触媒２３１の単位面積当たりの数と比較して少なくなっている。
次にシリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５において、シリコン前駆体ガスが基板Ｗの表面の金属触媒と反応して、シリコン酸化膜を形成する。ここで、第１表面Ｓ１に吸着した金属含有触媒２３１は、第２表面Ｓ２に吸着した金属含有触媒２３１よりも少なく、シリコン前駆体は、第１表面Ｓ１の金属触媒よりも第２表面Ｓ２の金属触媒と多く反応する。これにより、図８（ｃ）に示すように、第１表面Ｓ１に対して、第２表面Ｓ２に選択的にシリコン酸化膜２３０が成膜される。よって、図２に示す膜形成処理のサイクル（前処理工程Ｓ１１、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５）を繰り返すことにより、第１表面Ｓ１に対して第２表面Ｓ２に選択的にシリコン酸化膜２３０が成膜される。なお、第１表面Ｓ１に炭素含有膜２１６を成膜した後は、炭素含有膜２１６の成膜（前処理工程Ｓ１１）を省略して、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３及びシリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５を繰り返してもよい。
また、膜形成処理のサイクルを更に繰り返すことにより、図８（ｄ）に示すように、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜２３０が成膜される。ここで、シリコン酸化膜２３０は、第２表面Ｓ２に厚く成膜され、第１表面Ｓ１に薄く成膜される。
なお、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜２３０が成膜された場合において、膜形成処理のサイクルを更に繰り返す場合、炭素含有膜２１６の成膜（前処理工程Ｓ１１）を省略して、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３及びシリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５を繰り返してもよい。
また、膜形成処理は、図２に示す処理の後、シリコン酸化膜２３０をエッチングするエッチング工程を有していてもよい。これにより、第１層２１０の上のシリコン酸化膜２３０及び第２層２２０の上のシリコン酸化膜２３０がエッチングされ、第１層２１０の炭素含有膜２１６が露出する。そして、膜形成処理は、エッチング工程の後に炭素含有膜２１６をエッチングするエッチング工程を有していてもよい。これにより、図８（ｅ）に示すように、第１層２１０と第２層２２０とを有する基板Ｗにおいて、第２層２２０に選択的にシリコン酸化膜２３０が成膜される。また、膜形成処理は、図２に示す処理、第１層２１０の上のシリコン酸化膜２３０のエッチング工程及び炭素含有膜２１６のエッチング工程を１サイクルとして、所定サイクル繰り返してもよい。
次に、立体形状におけるシリコン酸化膜の選択成長の他の一例について、図９から図１１を用いて説明する。
図９は、立体形状におけるシリコン酸化膜の選択成長の一例を示す模式図である。基板Ｗは、トレンチ等の凹部３０１が形成された凹凸構造３００を有する。
ここでは、図３に示す膜形成処理を例に説明する。金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ２１において、金属含有触媒ガスが基板Ｗの表面に吸着され、金属触媒を含む分子層を形成する。ここで、図９（ａ）に示すように、凹部３０１の表面全体に金属含有触媒３１１が吸着する。
次に、前処理工程Ｓ２３において、凹部３０１の上側部分のみを窒化処理する。窒化処理した上側部分の表面を第１表面Ｓ１とし、窒化処理されていない凹部３０１の下側部分の表面を第２表面Ｓ２とする。これにより、第１表面Ｓ１の金属含有触媒３１２は、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、反応性が低下する。
次に、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ２５において、シリコン前駆体ガスが基板Ｗの表面の金属触媒と反応して、シリコン酸化膜を形成する。ここで、第１表面Ｓ１に吸着した金属含有触媒３１２は、第２表面Ｓ２に吸着した金属含有触媒３１１よりも反応性が低下していることにより、図９（ｃ）に示すように、シリコン前駆体３２０は、第１表面Ｓ１の金属触媒よりも第２表面Ｓ２の金属触媒と多く反応する。これにより、第１表面Ｓ１に対して、第２表面Ｓ２に選択的に成膜される。よって、図３に示す膜形成処理のサイクル（金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ２１、前処理工程Ｓ２３、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ２５）を繰り返すことにより、第１表面Ｓ１に対して第２表面Ｓ２に選択的にシリコン酸化膜が成膜される。
また、図９を用いてさらに説明する。ここでは、図３に示す膜形成処理を例に説明する。金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ２１において、金属含有触媒ガスが基板Ｗの表面に吸着され、金属触媒を含む分子層を形成する。ここで、図９（ａ）に示すように、凹部３０１の表面全体に金属含有触媒３１１が吸着する。
次に、前処理工程Ｓ２３において、凹部３０１の上側部分のみを水素プラズマ（Ｈ２／Ｎ２混合ガスのプラズマ）で処理する。水素プラズマ（Ｈ２／Ｎ２混合ガスのプラズマ）で処理した上側部分の表面を第１表面Ｓ１とし、水素プラズマ（Ｈ２／Ｎ２混合ガスのプラズマ）で処理されていない凹部３０１の下側部分の表面を第２表面Ｓ２とする。これにより、水素プラズマ（Ｈ２／Ｎ２混合ガスのプラズマ）に曝された第１表面Ｓ１の金属含有触媒３１２は、図４（ｂ）に示すように、反応性が低下する。一方、水素プラズマ（Ｈ２／Ｎ２混合ガスのプラズマ）に曝されていない第２表面Ｓ２の金属含有触媒３１１は、図４（ａ）に示すように、反応性が維持される。
次に、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ２５において、シリコン前駆体ガスが基板Ｗの表面の金属触媒と反応して、シリコン酸化膜を形成する。ここで、第１表面Ｓ１に吸着した金属含有触媒３１２は、第２表面Ｓ２に吸着した金属含有触媒３１１よりも反応性が低下していることにより、図９（ｃ）に示すように、シリコン前駆体３２０は、第１表面Ｓ１の金属触媒よりも第２表面Ｓ２の金属触媒と多く反応する。これにより、第１表面Ｓ１に対して、第２表面Ｓ２に選択的に成膜される。よって、図３に示す膜形成処理のサイクル（金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ２１、前処理工程Ｓ２３、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ２５）を繰り返すことにより、第１表面Ｓ１に対して第２表面Ｓ２に選択的にシリコン酸化膜が成膜される。
また、膜形成処理のサイクルを更に繰り返すことにより、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜が成膜される。ここで、シリコン酸化膜は、第２表面Ｓ２に厚く成膜され、第１表面Ｓ１に薄く成膜される。
なお、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜が成膜された場合において、膜形成処理のサイクルを更に繰り返す場合、凹部３０１の上側部分のみを窒化処理または水素プラズマによる処理する工程（前処理工程Ｓ１１）を省略して、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ２１及びシリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ２５を繰り返してもよい。
図１０は、立体形状におけるシリコン酸化膜の選択成長の他の一例を示す模式図である。基板Ｗは、トレンチ等の凹部３０１が形成された凹凸構造３００を有する。
ここでは、図２に示す膜形成処理を例に説明する。前処理工程Ｓ１１において、凹部３０１の上側部分のみを窒化処理して窒化層３０２を形成する。窒化処理した上側部分の表面を第１表面Ｓ１とし、窒化処理されていない凹部３０１の下側部分の表面を第２表面Ｓ２とする。これにより、図１０（ａ）に示すように、第１表面Ｓ１が窒化処理される。即ち、第１表面Ｓ１は、窒化表面となる。
次に、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３において、金属含有触媒ガスが基板Ｗの表面に吸着され、金属触媒を含む分子層を形成する。ここで、図１０（ｂ）に示すように、第２表面Ｓ２に金属含有触媒３１１が吸着する。また、第１表面Ｓ１に金属含有触媒３１２が吸着する。ここで、窒化表面である第１表面Ｓ１に吸着した金属含有触媒３１２は、図５（ｂ）に示すように反応性が低下する。
次に、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５において、シリコン前駆体ガスが基板Ｗの表面の金属触媒と反応して、シリコン酸化膜を形成する。ここで、第１表面Ｓ１に吸着した金属含有触媒３１２は、第２表面Ｓ２に吸着した金属含有触媒３１１よりも反応性が低下していることにより、図１０（ｃ）に示すように、シリコン前駆体３２０は、第１表面Ｓ１の金属触媒よりも第２表面Ｓ２の金属触媒と多く反応する。これにより、第１表面Ｓ１に対して、第２表面Ｓ２に選択的に成膜される。よって、図２に示す膜形成処理のサイクル（前処理工程Ｓ１１、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５）を繰り返すことにより、第１表面Ｓ１に対して第２表面Ｓ２に選択的にシリコン酸化膜が成膜される。
また、膜形成処理のサイクルを更に繰り返すことにより、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜が成膜される。ここで、シリコン酸化膜は、第２表面Ｓ２に厚く成膜され、第１表面Ｓ１に薄く成膜される。
なお、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜が成膜された場合において、膜形成処理のサイクルを更に繰り返す場合、窒化工程（前処理工程Ｓ１１）を省略して、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３及びシリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５を繰り返してもよい。
図１１は、立体形状におけるシリコン酸化膜の選択成長の更に他の一例を示す模式図である。基板Ｗは、トレンチ等の凹部３０１が形成された凹凸構造３００を有する。
ここでは、図２に示す膜形成処理を例に説明する。前処理工程Ｓ１１において、凹部３０１の上側部分のみ窒化膜３０３を成膜する。窒化膜３０３が成膜された上側部分の表面を第１表面Ｓ１とし、窒化膜３０３が成膜されていない凹部３０１の下側部分の表面を第２表面Ｓ２とする。これにより、図１１（ａ）に示すように、第１表面Ｓ１は、窒化表面となる。
次に、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３において、金属含有触媒ガスが基板Ｗの表面に吸着され、金属触媒を含む分子層を形成する。ここで、図１１（ｂ）に示すように、第２表面Ｓ２に金属含有触媒３１１が吸着する。また、第１表面Ｓ１に金属含有触媒３１２が吸着する。ここで、窒化表面である第１表面Ｓ１に吸着した金属含有触媒３１２は、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように反応性が低下する。
次に、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５において、シリコン前駆体ガスが基板Ｗの表面の金属触媒と反応して、シリコン酸化膜を形成する。ここで、第１表面Ｓ１に吸着した金属含有触媒３１２は、第２表面Ｓ２に吸着した金属含有触媒３１１よりも反応性が低下していることにより、図１１（ｃ）に示すように、シリコン前駆体３２０は、第１表面Ｓ１の金属触媒よりも第２表面Ｓ２の金属触媒と多く反応する。これにより、第１表面Ｓ１に対して、第２表面Ｓ２に選択的に成膜される。よって、図２に示す膜形成処理のサイクル（前処理工程Ｓ１１、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３、シリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５）を繰り返すことにより、第１表面Ｓ１に対して第２表面Ｓ２に選択的にシリコン酸化膜が成膜される。なお、第１表面Ｓ１に窒化膜３０３を成膜した後は、窒化膜３０３の成膜（前処理工程Ｓ１１）を省略して、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３及びシリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５を繰り返してもよい。
また、膜形成処理のサイクルを更に繰り返すことにより、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜が成膜される。ここで、シリコン酸化膜は、第２表面Ｓ２に厚く成膜され、第１表面Ｓ１に薄く成膜される。
なお、第１表面Ｓ１に対してもシリコン酸化膜が成膜された場合において、膜形成処理のサイクルを更に繰り返す場合、窒化膜３０３の成膜（前処理工程Ｓ１１）を省略して、金属含有触媒ガスを供給する工程Ｓ１３及びシリコン前駆体ガスを供給する工程Ｓ１５を繰り返してもよい。
なお、図１１に示す例では、凹部３０１の上側部分に窒化膜３０３を成膜するものとして説明したが、これに限られるものではなく、炭素含有膜を成膜してもよい。また、図１１に示す例では、凹部３０１の上側部分に窒化膜３０３を成膜するものとして説明したが、凹部３０１の下側部分に窒化膜３０３を成膜してもよい。
以上、基板処理装置１００による本実施形態の膜形成方法について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
なお、膜形成処理を行う基板処理装置１００は、図１に示すように、多数枚の基板Ｗを多段に載置して処理する縦型基板処理装置であるものとして説明したが、これに限られるものではない。基板処理装置１００は、枚葉式の基板処理装置であってもよく、セミバッチ式の基板処理装置であってもよい。また、１枚の基板を載置部に載置して処理する枚葉式の基板処理装置において、上述の膜形成処理を適用してもよい。また、複数枚の基板を載置部に載置して処理するセミバッチ式の基板処理装置において、上述の膜形成処理を適用してもよい。
Ｗ 基板
１ 処理容器
２ 天井板
３ マニホールド
４ シール部材
５ ウエハボート
６ ロッド
７ 保温筒
８ テーブル
９ 蓋体
１０ 回転軸
２０ ガス供給部
２１ ガス供給管（金属含有触媒供給部）
２２ ガス供給管（シリコン前駆体供給部）
２３ ガス供給管（成膜抑制処理ガス供給部）
２４ ガス供給管
３０ プラズマ生成機構
４０ 排気口
５０ 加熱機構
６０ 制御部
１００ 基板処理装置
１ 処理容器
２ 天井板
３ マニホールド
４ シール部材
５ ウエハボート
６ ロッド
７ 保温筒
８ テーブル
９ 蓋体
１０ 回転軸
２０ ガス供給部
２１ ガス供給管（金属含有触媒供給部）
２２ ガス供給管（シリコン前駆体供給部）
２３ ガス供給管（成膜抑制処理ガス供給部）
２４ ガス供給管
３０ プラズマ生成機構
４０ 排気口
５０ 加熱機構
６０ 制御部
１００ 基板処理装置
Claims (14)
- 第１表面及び第２表面を有する基板において、前記第１表面上に対して前記第２表面上に選択的に少なくともケイ素と酸素を含有する膜を形成する膜形成方法であって、
前記基板に窒素含有ガスまたは炭素含有ガスを供給して、前記第１表面を窒化物で形成される窒化表面または炭化物で形成される炭素表面とする工程と、
前記基板に金属含有触媒を供給する工程と、
前記基板にシラノールを含むシリコン前駆体を供給する工程と、を有する、
膜形成方法。 - 前記第１表面は、金属酸化膜を除く金属含有膜または半導体膜であり、
前記第２表面は、金属酸化膜またはシリコン酸化膜である、
請求項１に記載の膜形成方法。 - 前記第１表面は、凹部の上側部分であり、
前記第２表面は、凹部の下側部分である、
請求項１に記載の膜形成方法。 - 前記第１表面を前記窒化表面または前記炭素表面とする工程は、前記基板に前記窒素含有ガスを供給して、前記第１表面を窒化する工程である、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の膜形成方法。 - 前記第１表面を前記窒化表面または前記炭素表面とする工程は、前記基板に前記窒素含有ガスを供給して、前記第１表面に窒化膜を形成する工程である、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の膜形成方法。 - 前記第１表面を前記窒化表面または前記炭素表面とする工程は、前記基板に前記炭素含有ガスを供給して、前記第１表面に炭素含有膜を形成する工程である、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の膜形成方法。 - 前記第１表面を前記窒化表面または前記炭素表面とする工程、前記金属含有触媒を供給する工程、前記シリコン前駆体を供給する工程の順番で処理する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の膜形成方法。 - 前記金属含有触媒を供給する工程、前記第１表面を前記窒化表面または前記炭素表面とする工程、前記シリコン前駆体を供給する工程の順番で処理する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の膜形成方法。 - 前記金属含有触媒を供給する工程、前記第１表面を前記窒化表面または前記炭素表面とする工程、前記シリコン前駆体を供給する工程を複数回繰り返す、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の膜形成方法。 - 前記シリコン前駆体を供給する工程の後、前記第１表面及び前記第２表面に形成された前記少なくともケイ素と酸素を含有する膜をエッチングする工程をさらに有する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の膜形成方法。 - 前記金属含有触媒は、ルイス酸特性を有する金属、半金属またはその化合物を含む、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の膜形成方法。 - 前記金属含有触媒に含まれる金属は、
Ａｌ、Ｃｏ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｔａのうち少なくとも１つを含む、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の膜形成方法。 - 第１表面及び第２表面を有する基板において、前記第１表面上に対して前記第２表面上に選択的に少なくともケイ素と酸素を含有する膜を形成する膜形成方法であって、
前記基板に金属含有触媒を供給する工程と、
前記金属含有触媒を供給した後に、前記基板に水素含有ガスを供給して前記第１表面を処理する工程と、
前記基板にシラノールを含むシリコン前駆体を供給する工程と、を有する、
膜形成方法。 - 基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内に金属含有触媒を供給する金属含有触媒供給部と、
前記処理容器内にシラノールを含むシリコン前駆体を供給するシリコン前駆体供給部と、
前記処理容器内に成膜抑制処理ガスを供給する成膜抑制処理ガス供給部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
第１表面及び第２表面を有する前記基板に前記成膜抑制処理ガスとして窒素含有ガスまたは炭素含有ガスを供給して、前記第１表面を窒化物で形成される窒化表面または炭化物で形成される炭素表面とする工程と、
前記基板に金属含有触媒を供給する工程と、
前記基板にシラノールを含むシリコン前駆体を供給する工程と、を実行する、
基板処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022155500A JP2024049188A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 膜形成方法及び基板処理装置 |
| PCT/JP2023/033961 WO2024070825A1 (ja) | 2022-09-28 | 2023-09-19 | 膜形成方法及び基板処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022155500A JP2024049188A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 膜形成方法及び基板処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024049188A true JP2024049188A (ja) | 2024-04-09 |
Family
ID=90477598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022155500A Pending JP2024049188A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 膜形成方法及び基板処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2024049188A (ja) |
| WO (1) | WO2024070825A1 (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9508545B2 (en) * | 2015-02-09 | 2016-11-29 | Applied Materials, Inc. | Selectively lateral growth of silicon oxide thin film |
| US10068764B2 (en) * | 2016-09-13 | 2018-09-04 | Tokyo Electron Limited | Selective metal oxide deposition using a self-assembled monolayer surface pretreatment |
| US11094535B2 (en) * | 2017-02-14 | 2021-08-17 | Asm Ip Holding B.V. | Selective passivation and selective deposition |
| JP7018812B2 (ja) * | 2017-04-12 | 2022-02-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 誘電体基板上の誘電体材料の選択的な縦方向成長の方法 |
| US10586734B2 (en) * | 2017-11-20 | 2020-03-10 | Tokyo Electron Limited | Method of selective film deposition for forming fully self-aligned vias |
| CN114830323A (zh) * | 2019-12-10 | 2022-07-29 | 东京毅力科创株式会社 | 作为牺牲覆盖层的自组装单层 |
-
2022
- 2022-09-28 JP JP2022155500A patent/JP2024049188A/ja active Pending
-
2023
- 2023-09-19 WO PCT/JP2023/033961 patent/WO2024070825A1/ja unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024070825A1 (ja) | 2024-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7300885B2 (en) | Film formation apparatus and method for semiconductor process | |
| JP5190307B2 (ja) | 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体 | |
| JP4929811B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP4258518B2 (ja) | 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体 | |
| JP4506677B2 (ja) | 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体 | |
| KR101503725B1 (ko) | 성막 방법 및 성막 장치 | |
| KR101242274B1 (ko) | 반도체 처리용 성막 방법, 컴퓨터로 판독 가능한 매체 및 반도체 처리용 성막 장치 | |
| JP4893729B2 (ja) | 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体 | |
| TWI518780B (zh) | 半導體製程用薄膜形成方法與裝置 | |
| TWI602942B (zh) | 成膜方法及成膜裝置 | |
| JP2007189173A (ja) | 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体 | |
| JP2007258580A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| TWI826756B (zh) | 膜形成方法及膜形成系統 | |
| US20140356550A1 (en) | Film forming apparatus, film forming method and non-transitory storage medium | |
| JP2006066884A (ja) | 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体 | |
| JP7175209B2 (ja) | 成膜方法 | |
| US20230411146A1 (en) | Substrate processing method and substrate processing device | |
| WO2024070825A1 (ja) | 膜形成方法及び基板処理装置 | |
| WO2011040173A1 (ja) | 成膜装置および成膜方法、ならびに基板処理装置 | |
| KR20120011014A (ko) | 실리콘 산화막용 성막 원료 및 그것을 이용한 실리콘 산화막의 성막 방법 | |
| WO2022210351A1 (ja) | 膜形成方法及び基板処理装置 | |
| JP2022159050A (ja) | 膜形成方法及び基板処理装置 | |
| KR20240001666A (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
| JP2022115397A (ja) | 成膜方法及び処理装置 | |
| KR20220147661A (ko) | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |