KR20220152275A - 성막 방법 및 성막 장치 - Google Patents

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KR20220152275A
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concave portion
gas
film forming
wafer
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가즈키 뎀포
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
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Abstract

본 개시의 일 양태에 의한 성막 방법은, 제1 공정과, 제2 공정과, 제3 공정을 포함한다. 제1 공정은, 오목부(R)가 형성된 기판에 전자 빔을 조사한다. 제2 공정은, 기판에 원료 가스를 공급하여, 오목부(R)의 저면(Ra)에 원료 가스를 흡착시킨다. 제3 공정은, 기판에 수소 라디칼을 공급하여, 오목부(R)의 저면(Ra)에 흡착된 원료 가스와 수소 라디칼을 반응시킨다.

Description

성막 방법 및 성막 장치
개시의 실시 형태는, 성막 방법 및 성막 장치에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고도 호칭함) 등의 기판에 형성된 오목부 내에 금속막을 성막하는 기술이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 평6-252053호 공보
본 개시는, 기판에 형성된 오목부의 저면에 선택적으로 금속막을 성막할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 의한 성막 방법은, 제1 공정과, 제2 공정과, 제3 공정을 포함한다. 제1 공정은, 오목부가 형성된 기판에 전자 빔을 조사한다. 제2 공정은, 상기 기판에 원료 가스를 공급하여, 상기 오목부의 저면에 상기 원료 가스를 흡착시킨다. 제3 공정은, 상기 기판에 수소 라디칼을 공급하여, 상기 오목부의 저면에 흡착된 상기 원료 가스와 상기 수소 라디칼을 반응시킨다.
본 개시에 의하면, 기판에 형성된 오목부의 저면에 선택적으로 금속막을 성막할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 관한 성막 장치의 개략 구성을 도시하는 모식도이다.
도 2는 실시 형태에 관한 기판 보유 지지 처리 전의 웨이퍼의 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 실시 형태에 관한 제1 처리의 개요를 도시하는 도면이다.
도 4는 실시 형태에 관한 제1 처리에서의 오목부의 저면의 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는 실시 형태에 관한 제2 처리에서의 오목부의 저면의 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 실시 형태에 관한 제3 처리에서의 오목부의 저면의 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 실시 형태에 관한 성막 처리에서의 각 부의 거동 패턴의 구체예를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 8은 실시 형태에 관한 성막 처리 후의 웨이퍼의 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 실시 형태의 변형예에 관한 성막 장치의 개략 구성을 도시하는 모식도이다.
도 10은 실시 형태에 관한 성막 처리의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 성막 방법 및 성막 장치의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 각 실시 형태에 의해 본 개시가 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면은 모식적인 것이며, 각 요소의 치수 관계, 각 요소의 비율 등은, 현실과 다른 경우가 있는 것에 유의할 필요가 있다. 또한, 도면의 상호간에 있어서도, 서로의 치수 관계나 비율이 다른 부분이 포함되어 있는 경우가 있다.
종래, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고도 호칭함) 등의 기판에 형성된 오목부 내에 금속막을 성막하는 기술이 알려져 있다.
그러나, 종래 기술에서는, 오목부의 저면 및 측면의 어느 것에도 금속막이 퇴적되어버리므로, 오목부의 저면에 선택적으로 금속막을 성막하는 것이 곤란했다.
그래서, 상술한 문제점을 극복하고, 기판에 형성된 오목부의 저면에 선택적으로 금속막을 성막할 수 있는 기술이 기대되고 있다.
<성막 장치의 개요>
우선, 도 1을 참조하면서, 실시 형태에 관한 성막 장치(100)의 개략 구성에 대해서 설명한다. 도 1은, 실시 형태에 관한 성막 장치(100)의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 성막 장치(100)는, 예를 들어 Ti(티타늄)막을 성막하는 성막 장치이다.
성막 장치(100)는, 대략 원통상의 챔버(1)를 갖는다. 챔버(1)의 내부에는, 서셉터(2)가, 그 중앙 하부에 마련된 원통상의 지지 부재(3)에 의해 지지된 상태에서 배치된다. 이 서셉터(2)는, 피처리 기판인 Si 웨이퍼(W)(이하, 단순히 웨이퍼(W)라고 기재함)를 수평하게 지지하기 위한 적재대(스테이지)이며, 예를 들어 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹스 재료나, 알루미늄이나 니켈 합금 등의 금속 재료로 구성된다.
서셉터(2)의 외연부에는, 웨이퍼(W)를 가이드하기 위한 가이드 링(4)이 마련된다. 또한, 서셉터(2)에는, 몰리브덴 등의 고융점 금속으로 구성된 히터(5)가 매립된다. 이 히터(5)는, 히터 전원(6)으로부터 급전됨으로써, 서셉터(2)에 지지된 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 가열한다.
챔버(1)의 천장벽(1a)에는, 절연 부재(9)를 개재해서 샤워 헤드(10)가 마련된다. 샤워 헤드(10)는 제1 전극의 일례이다. 샤워 헤드(10)는, 프리믹스 타입의 샤워 헤드이며, 베이스 부재(11)와, 샤워 플레이트(12)를 갖는다.
그리고, 샤워 헤드(10)에서의 샤워 플레이트(12)의 외주부가, 첩부 방지용의 원환상을 이루는 중간 부재(13)를 개재하여, 베이스 부재(11)에 고정된다.
샤워 플레이트(12)는, 플랜지상을 이루고, 샤워 플레이트(12)의 내부에는 오목부가 형성된다. 즉, 베이스 부재(11)와 샤워 플레이트(12)의 사이에는, 가스 확산 공간(14)이 형성된다. 베이스 부재(11)의 외주부에는 플랜지부(11a)가 형성되고, 이 플랜지부(11a)가 절연 부재(9)에 지지된다.
또한, 샤워 플레이트(12)에는, 복수의 가스 토출 구멍(15)이 형성되고, 베이스 부재(11)의 중앙 부근에는, 1개의 가스 도입 구멍(16)이 형성된다. 이러한 가스 도입 구멍(16)은, 가스 공급 기구(20)의 가스 라인에 접속된다.
가스 공급 기구(20)는, TiCl4 가스 공급원(21)과, Ar 가스 공급원(22)과, 수소(H2) 가스 공급원(23)을 갖는다. TiCl4 가스 공급원(21)은, Ti의 원료 가스인 TiCl4 가스를 공급한다.
Ar 가스 공급원(22)은, 플라스마 생성 가스나 퍼지 가스, TiCl4 가스의 캐리어 가스 등으로서 사용하는 Ar 가스를 공급한다. 수소 가스 공급원(23)은, 환원 가스인 수소 가스를 공급한다.
TiCl4 가스 공급원(21)에는 TiCl4 가스 공급 라인(24)이 접속되고, Ar 가스 공급원(22)에는 Ar 가스 공급 라인(25)이 접속되고, 수소 가스 공급원(23)에는 수소 가스 공급 라인(26)이 접속된다. 그리고, 각 가스 라인에는, 매스 플로 컨트롤러(MFC)(27)를 사이에 두고 2개의 밸브(28)가 마련된다.
또한, 수소 가스 공급 라인(26)에는, 하류측의 밸브(28)의 더 하류측에, 리모트 플라스마 소스(RPS)(29)가 마련된다. 리모트 플라스마 소스(29)는, 수소 가스 공급원(23)으로부터 공급되는 수소 가스를 플라스마로 활성화하여, 수소 라디칼을 생성한다.
또한, 각 가스 라인은, 가스 배관(30)을 통해서 가스 도입 구멍(16)에 공급된다. 그리고, 가스 도입 구멍(16)에 공급된 가스나 수소 라디칼은, 가스 도입 구멍(16)을 거쳐서 가스 확산 공간(14)에 이르고, 샤워 플레이트(12)의 가스 토출 구멍(15)을 통해서 챔버(1) 내의 웨이퍼(W)를 향해서 토출된다.
샤워 헤드(10)에는, 스위치(41)를 통해서 직류 전원(42)의 부극이 접속된다. 또한, 직류 전원(42)의 정극은 접지된다. 즉, 실시 형태에서는, 스위치(41)를 온 상태로 제어함으로써, 직류 전원(42)으로부터 샤워 헤드(10)에 부의 바이어스 전압을 인가할 수 있다. 이와 같이, 샤워 헤드(10)는, 평행 평판 전극의 상부 전극으로서도 기능한다.
한편, 서셉터(2)는, 평행 평판 전극의 하부 전극으로서 기능한다. 서셉터(2)는 제2 전극의 일례이며, 전송로(43)를 통해서 접지된다.
또한, 샤워 헤드(10)의 베이스 부재(11)에는 히터(47)가 마련된다. 히터(47)는, 히터 전원(48)으로부터 급전됨으로써, 샤워 헤드(10)를 원하는 온도로 가열한다. 또한, 베이스 부재(11)의 상부에 형성된 오목부에는, 단열 부재(49)가 마련된다.
챔버(1)의 저벽(1b)에서의 중앙부에는, 원형의 구멍(50)이 형성된다. 또한, 저벽(1b)에는, 이 구멍(50)을 덮도록 하방을 향해서 돌출되는 배기실(51)이 마련된다. 배기실(51)의 측면에는 배기관(52)이 접속되고, 이 배기관(52)에는 배기 장치(53)가 접속된다.
그리고 이러한 배기 장치(53)를 동작시킴으로써, 챔버(1) 내를 소정의 진공도까지 감압할 수 있다.
서셉터(2)에는, 웨이퍼(W)를 지지해서 승강시키기 위한 복수(예를 들어, 3개)의 웨이퍼 지지핀(54)이 마련된다. 복수의 웨이퍼 지지핀(54)은, 서셉터(2)의 표면에 대하여 돌출 함몰 가능하게 마련되고, 지지판(55)에 지지된다. 그리고, 웨이퍼 지지핀(54)은, 구동 기구(56)에 의해, 지지판(55)을 통해서 승강 가능하게 구성된다.
챔버(1)의 측벽에는, 챔버(1)와 인접해서 마련된 도시하지 않은 웨이퍼 반송실과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반출입을 행하기 위한 반입출구(57)와, 이 반입출구(57)를 개폐하는 게이트 밸브(58)가 마련된다.
또한, 성막 장치(100)는 제어 장치(60)를 구비한다. 제어 장치(60)는, 예를 들어 컴퓨터이며, 제어부(61)와 기억부(62)를 구비한다. 기억부(62)에는, 성막 장치(100)에서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(61)는, 기억부(62)에 기억된 프로그램을 판독해서 실행함으로써 성막 장치(100)의 동작을 제어한다.
또한, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어 장치(60)의 기억부(62)에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예를 들어 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그네트 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
또한, 제어 장치(60)에는, 오퍼레이터가 성막 장치(100)를 관리하기 위해서 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 성막 장치(100)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 구성되는 유저 인터페이스(63)가 접속된다.
<성막 처리의 상세>
계속해서, 도 2 내지 도 8을 참조하면서, 실시 형태에 관한 성막 장치(100)에서 행하는 성막 처리의 상세에 대해서 설명한다. 실시 형태에 관한 성막 처리에서는, 최초로, 기판 보유 지지 처리가 행하여진다.
먼저, 제어부(61)는, 챔버(1) 내의 압력을 조정한 후, 게이트 밸브(58)를 개방으로 하여, 도시하지 않은 반송실로부터 반입출구(57)를 통해서 웨이퍼(W)를 챔버(1) 내에 반입한다. 이어서, 제어부(61)는, 복수의 웨이퍼 지지핀(54)을 동작시킴으로써, 웨이퍼(W)를 서셉터(2)에 보유 지지하는 기판 보유 지지 처리를 행한다.
또한, 이러한 기판 보유 지지 처리에 앞서, 웨이퍼(W)의 표면에는, 도 2에 도시하는 바와 같이 오목부(R)가 형성된다. 도 2는, 실시 형태에 관한 기판 보유 지지 처리 전의 웨이퍼(W)의 상태를 도시하는 도면이다.
예를 들어, 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)의 표면에는 유전체층(L1) 및 유전체층(L2)이 이 순으로 적층되어 있고, 오목부(R)는 상측의 유전체층(L2)을 관통하도록 형성된다. 즉, 실시 형태에서는, 오목부(R)의 저면(Ra) 및 측면(Rb)에는 유전체가 노출된다.
유전체층(L1, L2)은, 예를 들어 산화규소(SiO2)나 질화규소(SiN) 등이다. 또한, 실시 형태에 있어서, 오목부(R)는 단일한 절연체층 내에 형성되어 있어도 되고, 절연체층의 다층막을 관통하도록 형성되어 있어도 된다.
기판 보유 지지 처리에 계속해서, 성막 장치(100)에서는, 제1 처리가 행하여진다. 구체적으로는, 먼저, 제어부(61)가, 챔버(1) 내를 소정의 진공도로 유지하면서 웨이퍼(W)를 예비 가열한다. 이어서, 웨이퍼(W)의 온도가 거의 안정된 시점에서, 제어부(61)는, 플라스마 생성 가스인 Ar 가스를, Ar 가스 공급원(22)으로부터 도시하지 않은 프리플로 라인에 흘려서 프리플로를 행한다.
그리고, 이 프리플로를 행한 후, 제어부(61)는, 가스 유량 및 압력을 마찬가지로 유지한 상태에서 성막용 라인으로 전환하여, Ar 가스 공급원(22)으로부터 샤워 헤드(10)를 통해서 Ar 가스를 챔버(1) 내에 도입한다.
그리고, 제어부(61)는, Ar 가스를 챔버(1) 내에 도입한 후, 스위치(41)를 온 상태로 제어함으로써, 직류 전원(42)으로부터 샤워 헤드(10)에 부의 바이어스 전압을 인가한다. 이에 의해, 샤워 헤드(10)와 서셉터(2)의 사이에 직류 전계가 형성되므로, 샤워 헤드(10)와 서셉터(2)의 사이의 Ar 가스가 플라스마화된다. 그리고, Ar 가스의 플라스마 내에서 생성된 전자(e-)는, 웨이퍼(W)의 표면에 조사된다.
여기서, 실시 형태에 관한 제1 처리에서는, 서셉터(2)가 접지됨과 함께, 샤워 헤드(10)에 부의 바이어스 전압이 인가되어 있으므로, 도 3에 도시한 바와 같이, 생성된 전자가 높은 지향성을 갖고 오목부(R)의 저면(Ra)에 조사된다. 도 3은, 실시 형태에 관한 제1 처리의 개요를 도시하는 도면이다.
또한, 실시 형태에서는, 오목부(R)의 저면(Ra)에 전자가 조사됨으로써, 도 4에 도시하는 바와 같이, 오목부(R)의 저면(Ra)으로부터 노출되는 유전체층(L1)의 표면이나 내부에 댕글링 본드(B)가 형성된다. 도 4는, 실시 형태에 관한 제1 처리에서의 오목부(R)의 저면(Ra)의 상태를 도시하는 도면이다.
한편, 실시 형태에 관한 제1 처리에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 생성된 전자가 높은 지향성을 갖고 오목부(R)에 조사되므로, 오목부(R)의 측면(Rb)에는 거의 전자는 조사되지 않는다. 따라서, 실시 형태에 관한 제1 처리에서는, 오목부(R)의 측면(Rb)에는 댕글링 본드(B)(도 4 참조)가 거의 형성되지 않는다.
또한, 실시 형태에 관한 제1 처리에서는, 샤워 헤드(10)에 부의 바이어스 전압이 인가되어 있으므로, 플라스마 내에서 생성된 Ar 이온(Ar+)은 샤워 헤드(10)측에 수송되어 입사하기 때문에, 이러한 Ar 이온은 웨이퍼(W)에는 조사되지 않는다.
여기까지 설명한 바와 같이, 실시 형태에 관한 제1 처리는, 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 오목부(R)의 저면(Ra)에, 선택적으로 전자 빔을 조사하는 처리이다.
그리고, 제어부(61)는, 스위치(41)를 온 상태로 하고 나서 소정의 시간이 경과한 후에, 스위치(41)를 오프 상태로 제어함으로써, 실시 형태에 관한 제1 처리를 종료한다. 또한, 제어부(61)는, 스위치(41)를 오프 상태로 한 후에도, 챔버(1) 내에의 Ar 가스의 공급을 계속해서 실시한다.
여기까지 설명한 제1 처리에 계속해서, 성막 장치(100)에서는, 제2 처리가 행하여진다. 구체적으로는, 먼저, 제어부(61)가, 원료 가스인 TiCl4 가스를 TiCl4 가스 공급원(21)으로부터 도시하지 않은 프리플로 라인에 흘려서 프리플로를 행한다.
그리고, 이 프리플로를 행한 후, 제어부(61)는, 가스 유량 및 압력을 마찬가지로 유지한 상태에서 성막용 라인으로 전환하여, Ar 가스 공급원(22) 및 TiCl4 가스 공급원(21)으로부터 샤워 헤드(10)를 통해서 TiCl4 가스 및 Ar 가스를 챔버(1) 내에 도입한다. 이때, Ar 가스는, TiCl4 가스의 캐리어 가스로서 기능한다.
그리고, 웨이퍼(W)의 표면에 도달한 TiCl4 가스는, 도 5에 도시한 바와 같이, 오목부(R)의 저면(Ra)에 형성된 댕글링 본드(B)에 화학 흡착된다. 도 5는, 실시 형태에 관한 제2 처리에서의 오목부(R)의 저면(Ra)의 상태를 도시하는 도면이다.
또한, 실시 형태에 관한 제2 처리에서는, 원료 가스(TiCl4)가 댕글링 본드(B)에 흡착될 때, TiCl4 가스로부터 Cl 원자가 1개 탈리하여, TiCl3로 된 상태에서 댕글링 본드(B)에 화학 흡착된다.
한편, 실시 형태에 관한 제2 처리에서는, 오목부(R)의 측면(Rb)(도 2 참조)에는 댕글링 본드(B)가 거의 형성되어 있지 않으므로, 원료 가스가 거의 화학 흡착되지 않는다.
여기까지 설명한 바와 같이, 실시 형태에 관한 제2 처리는, 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 오목부(R)의 저면(Ra)에, 선택적으로 원료 가스를 화학 흡착시키는 처리이다.
그리고, 제어부(61)는, 원료 가스의 공급을 개시하고 나서 소정의 시간이 경과한 후에, 원료 가스의 공급을 정지함으로써, 실시 형태에 관한 제2 처리를 종료한다. 또한, 제어부(61)는, 원료 가스의 공급을 정지한 후에도, 챔버(1) 내에의 Ar 가스의 공급을 계속해서 실시한다. 이에 의해, 제어부(61)는, 챔버(1) 내의 퍼지 처리를 실시할 수 있다.
여기까지 설명한 제2 처리 및 퍼지 처리에 계속해서, 성막 장치(100)에서는, 제3 처리가 행하여진다. 구체적으로는, 먼저, 제어부(61)가, 환원 가스인 수소 가스를 수소 가스 공급원(23)으로부터 도시하지 않은 프리플로 라인에 흘려서 프리플로를 행한다. 그리고, 이 프리플로를 행한 후, 제어부(61)는, 성막용 라인으로 전환하여, 수소 가스 공급원(23)으로부터 리모트 플라스마 소스(29)에 수소 가스를 도입한다.
이어서, 제어부(61)는, 리모트 플라스마 소스(29)를 동작시켜서, 이러한 리모트 플라스마 소스(29) 내에서 수소 가스를 활성화하여, 수소 라디칼(H·)을 생성한다. 그리고, 제어부(61)는, 가스 유량 및 압력을 마찬가지로 유지한 상태에서, 리모트 플라스마 소스(29)로부터 샤워 헤드(10)를 통해서 수소 라디칼을 챔버(1) 내에 도입한다.
그리고, 웨이퍼(W)의 표면에 도달한 수소 라디칼은, 도 6에 도시하는 바와 같이, 오목부(R)의 저면(Ra)에 화학 흡착된 원료 가스와 반응하여, 이러한 원료 가스에 포함되는 Cl 원자를 HCl 가스로서 웨이퍼(W)의 표면으로부터 탈리시킨다. 도 6은, 실시 형태에 관한 제3 처리에서의 오목부(R)의 저면(Ra)의 상태를 도시하는 도면이다.
이에 의해, 실시 형태에 관한 제3 처리에서는, 댕글링 본드(B)에 화학 흡착하는 원료 가스로부터 Cl 원자가 탈리해서 Ti 원자만으로 되므로, 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 Ti 원자를 원자층 퇴적시킬 수 있다.
그리고, 제어부(61)는, 수소 라디칼의 공급을 개시하고 나서 소정의 시간이 경과한 후에, 수소 라디칼의 공급을 정지함으로써, 실시 형태에 관한 제3 처리를 종료한다. 또한, 제어부(61)는, 수소 라디칼의 공급을 정지한 후에도, 챔버(1) 내에의 Ar 가스의 공급을 계속해서 실시한다. 이에 의해, 제어부(61)는, 챔버(1) 내의 퍼지 처리를 실시할 수 있다.
도 7은, 실시 형태에 관한 성막 처리에서의 각 부의 거동 패턴의 구체예를 나타내는 타이밍 차트이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 실시 형태에서는, 제1 처리와, 제2 처리와, 퍼지 처리와, 제3 처리와, 퍼지 처리가 이 순으로 실시된다.
먼저, 제어부(61)(도 1 참조)는, 시간 T1부터 Ar 가스 공급부 및 전자 빔 조사부를 동작시켜서(ON 상태로 해서), 웨이퍼(W)에 전자 빔 조사하는 제1 처리를 개시한다.
또한, 실시 형태에 관한 Ar 가스 공급부는, Ar 가스 공급원(22)이나 매스 플로 컨트롤러(27), 밸브(28) 등으로 구성되어, 챔버(1) 내에 Ar 가스를 공급한다. 또한, 실시 형태에 관한 전자 빔 조사부는, 서셉터(2)나 샤워 헤드(10), 스위치(41), 직류 전원(42) 등으로 구성되어, 웨이퍼(W)에 전자 빔을 조사한다.
그리고, 시간 T1로부터 소정의 시간 경과한 시간 T2에서, 제어부(61)는, 전자 빔 조사부를 정지한다(OFF 상태로 한다). 이에 의해, 제1 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부(61)는, Ar 가스 공급부를 계속해서 동작시킴과 함께, 시간 T2부터 원료 가스 공급부를 동작시켜서(ON 상태로 해서), 웨이퍼(W)에 원료 가스를 공급하는 제2 처리를 개시한다.
또한, 실시 형태에 관한 원료 가스 공급부는, TiCl4 가스 공급원(21)이나 매스 플로 컨트롤러(27), 밸브(28) 등으로 구성되어, 챔버(1) 내에 원료 가스(여기서는, TiCl4 가스)를 공급한다.
그리고, 시간 T2로부터 소정의 시간 경과한 시간 T3에서, 제어부(61)는, 원료 가스 공급부를 정지한다(OFF 상태로 한다). 이에 의해, 제2 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부(61)는, 시간 T3 이후도 Ar 가스 공급부를 계속해서 동작시킴으로써, 챔버(1) 내를 퍼지하는 퍼지 처리를 실시한다. 이러한 퍼지 처리는, 시간 T3으로부터 소정의 시간 경과한 시간 T4까지 행하여진다.
계속해서, 제어부(61)는, Ar 가스 공급부를 계속해서 동작시킴과 함께, 시간 T4부터 수소 라디칼 공급부를 동작시켜서(ON 상태로 해서), 웨이퍼(W)에 수소 라디칼을 공급하는 제3 처리를 개시한다.
또한, 실시 형태에 관한 수소 라디칼 공급부는, 수소 가스 공급원(23)이나 매스 플로 컨트롤러(27), 밸브(28), 리모트 플라스마 소스(29) 등으로 구성되어, 챔버(1) 내에 수소 라디칼을 공급한다.
그리고, 시간 T4로부터 소정의 시간 경과한 시간 T5에서, 제어부(61)는, 수소 라디칼 공급부를 정지한다(OFF 상태로 한다). 이에 의해, 제3 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부(61)는, 시간 T5 이후도 Ar 가스 공급부를 계속해서 동작시킴으로써, 챔버(1) 내를 퍼지하는 퍼지 처리를 실시한다. 이러한 퍼지 처리는, 시간 T5로부터 소정의 시간 경과한 시간 T6까지 행하여진다.
여기까지 설명한 각 처리에 의해, 제어부(61)는, 웨이퍼(W)에 형성되는 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 Ti막을 형성할 수 있다.
또한, 실시 형태에서는, 도 7에 도시한 제1 처리, 제2 처리, 퍼지 처리, 제3 처리 및 퍼지 처리를 순차 반복해서 실시하면 된다.
이에 의해, 오목부(R)의 저면(Ra)에 형성된 섬상(불연속인 상태)의 Ti막을 동일한(연속적) Ti막으로 성장시킬 수 있으므로, 도 8에 도시하는 바와 같이, 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 Ti의 금속막(L3)을 형성할 수 있다. 도 8은, 실시 형태에 관한 성막 처리 후의 웨이퍼(W)의 상태를 도시하는 도면이다.
또한, 실시 형태에 관한 성막 처리는, 제1 처리, 제2 처리, 퍼지 처리, 제3 처리 및 퍼지 처리를 모두 순차 반복해서 실시하는 경우에 한정되지 않고, 경우에 따라서는, 제1 처리가 생략되어도 된다.
왜냐하면, 흡착되는 원료 가스 분자의 입체 장해에 의해, 한번의 제1 처리로 형성된 복수의 댕글링 본드(B)에 대하여, 한번의 제2 처리로 원료 가스가 모두 흡착되지 않는 경우가 있으므로, 다음의 제1 처리를 생략했다고 해도, 남은 댕글링 본드(B)에 다시 원료 가스가 흡착되기 때문이다.
예를 들어 이 경우에는, 제1 처리, 제2 처리, 퍼지 처리, 제3 처리 및 퍼지 처리를 순차 반복해서 복수 사이클 실시할 때, 수 사이클에 한번, 제1 처리가 생략되어도 된다.
또한, 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)에 전자 빔을 조사하는 제1 처리가, 웨이퍼(W)와 대향해서 배치되는 샤워 헤드(10)에 대하여 DC 바이어스를 인가함으로써 행하여지면 된다.
이에 의해, 샤워 헤드(10)와 서셉터(2)의 사이에서 생성된 플라스마 내의 Ar 이온을 웨이퍼(W)에 조사시키지 않고, 전자 빔을 선택적으로 웨이퍼(W)에 조사할 수 있다. 또한, 전자총 등의 전용의 전자 빔 조사 수단을 별도로 사용하지 않고, 웨이퍼(W)에 전자 빔을 조사할 수 있다.
또한, 실시 형태에 있어서, 웨이퍼(W)에 전자 빔을 조사하는 제1 처리는, 원료 가스를 화학 흡착시키는 제2 처리 전에만 행하여지는 경우에 한정되지 않고, 이러한 제2 처리 후에 추가로 행하여져도 된다. 이에 의해, 오목부(R)의 저면(Ra)에 화학 흡착된 원료 가스에 포함되는 Cl 원자의 탈리를 촉진시킬 수 있다.
또한, 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)에 형성되는 오목부(R)의 저면(Ra)에 유전체가 노출되어 있으면 된다. 이와 같이, 오목부(R)의 저면(Ra)에 유전체가 노출되어 있을 경우, 그 상태에서는 원료 가스를 공급했다고 해도, 이 원료 가스는 오목부(R)의 저면(Ra)에는 화학 흡착되지 않는다.
한편, 실시 형태에서는, 원료 가스를 공급하기 전에 전자 빔을 조사해서 댕글링 본드(B)를 형성하므로, 오목부(R)의 저면(Ra)에 양호하게 원료 가스를 화학 흡착시킬 수 있다.
따라서, 실시 형태에서는, 오목부(R)의 저면(Ra)에 유전체가 노출되어 있는 경우에도, 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 금속막(L3)을 형성할 수 있다.
또한, 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)에 수소 라디칼을 공급하는 제3 처리가, 챔버(1)의 외부에 마련되는 리모트 플라스마 소스(29)로 활성화된 수소 라디칼을 사용해서 행하여지면 된다.
이에 의해, 수소 라디칼을 챔버(1) 내에서 발생시키는 경우에 생기는 각종 이온이 웨이퍼(W)에 조사되어, 오목부(R)의 측면(Rb)에 댕글링 본드(B)가 형성되는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 실시 형태에 따르면, 웨이퍼(W)에 형성된 오목부(R)의 저면(Ra)에 또한 선택적으로 금속막(L3)을 성막할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 오목부(R)의 저면(Ra)에 Ti의 금속막(L3)을 형성하는 예에 대해서 나타냈지만, 형성되는 금속막은 Ti에 한정되지 않고, W(텅스텐)나 Co(코발트), Mo(몰리브덴), Ta(탄탈) 등이 형성되어도 된다. 이 경우, 원료 가스로서는, WF6나 WCl6 등의 할로겐화 금속의 가스가 사용되면 된다.
<변형예>
계속해서, 실시 형태의 변형예에 대해서 도 9를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 변형예에 있어서, 실시 형태와 동일한 부위에는 동일한 번호를 부여함으로써 중복되는 설명을 생략한다.
도 9는, 실시 형태의 변형예에 관한 성막 장치(100)의 개략 구성을 도시하는 모식도이다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 이 변형예에서는, 수소 라디칼 공급부의 구성이 실시 형태와 다르다.
구체적으로는, 변형예에서는, 리모트 플라스마 소스(29)가 생략되는 한편, 샤워 헤드(10)와 접지 전위의 사이에서, 스위치(41) 및 직류 전원(42)과는 병렬로 접속되는 정합기(44) 및 고주파 전원(45)이 마련된다.
또한, 변형예에서는, 서셉터(2)와 접지 전위의 사이를 접속하는 전송로(43)에, 임피던스 컨트롤러(46)가 마련된다. 이러한 임피던스 컨트롤러(46)는, 제어부(61)에 의해 제어되어, 서셉터(2)의 임피던스를 다양한 값으로 조정할 수 있다.
또한, 이 변형예에서도, 제1 처리, 제2 처리, 퍼지 처리, 제3 처리 및 퍼지 처리를 이 순으로 실시하는 점에 대해서는 실시 형태와 마찬가지이다. 그래서, 이후에서는, 도 7을 참조하면서, 변형예에 관한 성막 처리의 상세에 대해서 설명한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 먼저, 제어부(61)는, 시간 T1부터 Ar 가스 공급부 및 전자 빔 조사부를 동작시켜서(ON 상태로 해서), 웨이퍼(W)에 전자 빔 조사하는 제1 처리를 개시한다. 또한, 변형예에 관한 Ar 가스 공급부 및 전자 빔 조사부는, 실시 형태와 마찬가지이므로, 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 시간 T1로부터 소정의 시간 경과한 시간 T2에서, 제어부(61)는, 전자 빔 조사부를 정지한다(OFF 상태로 한다). 이에 의해, 제1 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부(61)는, Ar 가스 공급부를 계속해서 동작시킴과 함께, 시간 T2부터 원료 가스 공급부를 동작시켜서(ON 상태로 해서), 웨이퍼(W)에 원료 가스를 공급하는 제2 처리를 개시한다. 또한, 변형예에 관한 원료 가스 공급부는, 실시 형태와 마찬가지이므로, 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 시간 T2로부터 소정의 시간 경과한 시간 T3에서, 제어부(61)는, 원료 가스 공급부를 정지한다(OFF 상태로 한다). 이에 의해, 제2 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부(61)는, 시간 T3 이후도 Ar 가스 공급부를 계속해서 동작시킴으로써, 챔버(1) 내를 퍼지하는 퍼지 처리를 실시한다. 이러한 퍼지 처리는, 시간 T3으로부터 소정의 시간 경과한 시간 T4까지 행하여진다.
계속해서, 제어부(61)는, Ar 가스 공급부를 계속해서 동작시킴과 함께, 시간 T4부터 수소 라디칼 공급부를 동작시켜서(ON 상태로 해서), 웨이퍼(W)에 수소 라디칼을 공급하는 제3 처리를 개시한다.
여기서, 변형예에 관한 수소 라디칼 생성부는, 도 9에 도시한 서셉터(2)나 샤워 헤드(10), 수소 가스 공급원(23), 매스 플로 컨트롤러(27), 밸브(28), 정합기(44), 고주파 전원(45), 임피던스 컨트롤러(46) 등으로 구성된다. 그리고, 변형예에 관한 수소 라디칼 생성부는, 챔버(1) 내에 수소 라디칼을 공급한다.
변형예에 관한 제3 처리에서는, 제어부(61)가, 먼저, 매스 플로 컨트롤러(27) 및 밸브(28)를 동작시켜서, 수소 가스 공급원(23)으로부터 샤워 헤드(10)를 통해서 수소 가스를 챔버(1) 내에 도입한다. 또한, 이때, 챔버(1) 내에는, Ar 가스 공급원(22)으로부터 Ar 가스가 계속해서 공급되고 있다.
이어서, 제어부(61)는, 고주파 전원(45)을 동작시켜, 샤워 헤드(10)에 고주파 전력을 공급한다. 이에 의해, 샤워 헤드(10)와 서셉터(2)의 사이에 고주파 전계가 형성되므로, 샤워 헤드(10)와 서셉터(2)의 사이의 수소 가스 및 Ar 가스가 플라스마화된다.
또한, 고주파 전원(45)의 주파수는 200kHz 내지 60MHz로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 제어부(61)는, 고주파 전원(45)의 동작과 동일한 타이밍에, 임피던스 컨트롤러(46)를 제어하여, 서셉터(2)가 고임피던스로 되도록 임피던스를 조정한다.
이에 의해, 플라스마 내에서 발생한 수소 라디칼은 웨이퍼(W)에 공급되는 한편, 플라스마 내에서 발생한 각종 이온은 고임피던스로 된 서셉터(2)에 접근이 저해된다.
즉, 변형예에서는, 플라스마 내에서 발생한 수소 라디칼을 웨이퍼(W)의 오목부(R) 내에 충분히 공급할 수 있음과 함께, 플라스마 내에서 발생한 각종 이온이 웨이퍼(W)에 입사할 때의 입사 에너지를 저감할 수 있다.
따라서, 변형예에 의하면, 플라스마 내에서 발생한 각종 이온의 입사에 의해, 오목부(R)의 측면(Rb)에 댕글링 본드(B)가 형성되는 것을 억제하는 한편, 수소 라디칼을 공급하므로, 웨이퍼(W)에 형성된 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 금속막(L3)을 성막할 수 있다.
또한, 변형예에서는, 임피던스 컨트롤러(46)에 의해 서셉터(2)가 고임피던스로 되도록 임피던스를 조정하는 예에 대해서 나타냈지만, 서셉터(2)를 플로팅 상태로 함으로써 서셉터(2)를 고임피던스로 해도 된다.
여기까지 설명한 바와 같이, 변형예에서는, 리모트 플라스마 소스(29)가 불필요해지므로, 성막 장치(100)의 구성을 간편하게 할 수 있음과 함께, 성막 장치(100)의 제조 비용을 저감할 수 있다.
도 7의 설명으로 돌아간다. 이어서, 시간 T4로부터 소정의 시간 경과한 시간 T5에서, 제어부(61)는, 수소 라디칼 공급부를 정지한다(OFF 상태로 한다). 이에 의해, 제3 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부(61)는, 시간 T5 이후도 Ar 가스 공급부를 계속해서 동작시킴으로써, 챔버(1) 내를 퍼지하는 퍼지 처리를 실시한다. 이러한 퍼지 처리는, 시간 T5로부터 소정의 시간 경과한 시간 T6까지 행하여진다.
여기까지 설명한 각 처리에 의해, 제어부(61)는, 웨이퍼(W)에 형성되는 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 Ti막을 형성할 수 있다.
또한, 상기 변형예에서는, 리모트 플라스마 소스(29)가 생략된 예에 대해서 나타냈지만, 변형예에 관한 수소 라디칼 생성부에 리모트 플라스마 소스(29)가 추가되어도 된다. 이에 의해, 보다 많은 수소 라디칼을 웨이퍼(W)에 공급할 수 있으므로, Ti막의 성막 효율을 향상시킬 수 있다.
실시 형태에 관한 성막 장치(100)는, 전자 빔 조사부와, 원료 가스 공급부와, 수소 라디칼 공급부와, 제어부(61)를 구비한다. 전자 빔 조사부는, 기판(웨이퍼(W))에 전자 빔을 조사한다. 원료 가스 공급부는, 기판(웨이퍼(W))에 원료 가스를 공급한다. 수소 라디칼 공급부는, 기판(웨이퍼(W))에 수소 라디칼을 공급한다. 제어부(61)는 각 부를 제어한다. 또한, 제어부(61)는, 전자 빔 조사부로부터 오목부(R)가 형성된 기판(웨이퍼(W))에 전자 빔을 조사하고, 원료 가스 공급부로부터 기판(웨이퍼(W))에 원료 가스를 공급하여, 오목부(R)의 저면(Ra)에 원료 가스를 흡착시킨다. 또한, 제어부(61)는, 수소 라디칼 공급부로부터 기판(웨이퍼(W))에 수소 라디칼을 공급하여, 오목부(R)의 저면(Ra)에 흡착된 원료 가스와 수소 라디칼을 반응시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 형성된 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 금속막(L3)을 성막할 수 있다.
<처리의 수순>
계속해서, 실시 형태에 관한 성막 처리의 수순에 대해서, 도 10을 참조하면서 설명한다. 도 10은, 실시 형태에 관한 성막 장치(100)가 실행하는 성막 처리의 수순을 나타내는 흐름도이다.
최초로, 제어부(61)는, 복수의 웨이퍼 지지핀(54) 등을 제어하여, 서셉터(2)에 웨이퍼(W)를 보유 지지시키는 기판 보유 지지 처리를 실시한다(스텝 S101). 그리고, 제어부(61)는, 성막 처리의 반복수를 카운트하기 위한 카운터(n)에 1을 설정한다(스텝 S102).
이어서, 제어부(61)는, Ar 가스 공급부나 전자 빔 조사부 등을 제어하여, 웨이퍼(W)에 전자 빔을 조사하는 제1 처리를 실시한다(스텝 S103). 그리고, 제어부(61)는, 원료 가스 공급부 등을 제어하여, 원료 가스를 웨이퍼(W)에 공급하는 제2 처리를 실시한다(스텝 S104).
이어서, 제어부(61)는, Ar 가스 공급부 등을 제어하여, 챔버(1) 내를 Ar 가스로 퍼지하는 퍼지 처리를 실시한다(스텝 S105). 그리고, 제어부(61)는, 수소 라디칼 공급부 등을 제어하여, 수소 라디칼을 웨이퍼(W)에 공급하는 제3 처리를 실시한다(스텝 S106).
이어서, 제어부(61)는, Ar 가스 공급부 등을 제어하여, 챔버(1) 내를 Ar 가스로 퍼지하는 퍼지 처리를 실시한다(스텝 S107). 그리고, 제어부(61)는, 카운터(n)가 소정의 횟수(N) 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S108). 또한, 이러한 소정의 횟수(N)에 관한 정보는, 기억부(62)에 미리 기억되어 있다.
그리고, 카운터(n)가 소정의 횟수(N) 이상인 경우(스텝 S108, "예"), 제어부(61)는 처리를 완료한다.
한편, 카운터(n)가 소정의 횟수(N) 이상이 아닐 경우(스텝 S108, "아니오"), 제어부(61)는, 성막 처리의 반복수를 카운트하기 위한 카운터(n)를 인크리먼트하고(스텝 S109), 스텝 S103의 처리로 돌아간다.
실시 형태에 관한 성막 방법은, 제1 공정(스텝 S103)과, 제2 공정(스텝 S104)과, 제3 공정(스텝 S106)을 포함한다. 제1 공정(스텝 S103)은, 오목부(R)가 형성된 기판(웨이퍼(W))에 전자 빔을 조사한다. 제2 공정(스텝 S104)은, 기판(웨이퍼(W))에 원료 가스를 공급하여, 오목부(R)의 저면(Ra)에 원료 가스를 흡착시킨다. 제3 공정은, 기판(웨이퍼(W))에 수소 라디칼을 공급하여, 오목부(R)의 저면(Ra)에 흡착된 원료 가스와 수소 라디칼을 반응시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 형성된 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 금속막(L3)을 성막할 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 성막 방법에 있어서, 제1 공정(스텝 S103)은, 기판(웨이퍼(W))과 대향해서 배치되는 제1 전극(샤워 헤드(10))에 대하여 DC 바이어스를 인가함으로써 행하여진다. 이에 의해, 챔버(1) 내의 Ar 이온을 웨이퍼(W)에 조사시키지 않고, 전자 빔을 선택적으로 웨이퍼(W)에 조사할 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 성막 방법에 있어서, 제2 공정(스텝 S104)은, 제1 공정(스텝 S103) 후에 실시된다. 또한, 제2 공정(스텝 S104)은, 전자 빔이 조사된 오목부(R)의 저면(Ra)에 원료 가스를 선택적으로 흡착시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 형성된 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 금속막(L3)을 성막할 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 성막 방법에 있어서, 오목부(R)의 저면(Ra)에는 유전체가 노출된다. 이에 의해, 유전체가 노출되는 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 금속막(L3)을 성막할 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 성막 방법에 있어서, 원료 가스는 할로겐화 금속 가스이다. 이에 의해, 전자 빔이 조사된 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 원료 가스를 흡착시킬 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 성막 방법에 있어서, 제1 공정(스텝 S103)부터 제3 공정(스텝 S106)까지의 각 공정은, 순차 반복해서 행하여진다. 이에 의해, 오목부(R)의 저면(Ra)에 형성된 섬상(불연속인 상태)의 Ti막을 동일한(연속적) Ti막으로 성장시킬 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 성막 방법에 있어서, 제1 공정(스텝 S103)부터 제3 공정(스텝 S106)까지의 각 공정은, 순차 반복해서 행하여지고, 이 순차 반복해서 행하여질 때, 수 사이클에 한번, 제1 공정(스텝 S103)이 생략된다. 이에 의해, 성막 처리를 일부 생략할 수 있으므로, 금속막(L3)의 성막 시간을 짧게 할 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 성막 방법에 있어서, 제3 공정(스텝 S106)은, 리모트 플라스마 소스(29)로 활성화된 수소 라디칼을 기판(웨이퍼(W))에 공급함으로써 행하여진다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 형성된 오목부(R)의 저면(Ra)에 또한 선택적으로 금속막(L3)을 성막할 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 성막 방법에 있어서, 제3 공정(스텝 S106)은, 기판(웨이퍼(W))과 대향해서 배치되는 제1 전극(샤워 헤드(10))에 대하여 고주파를 인가해서 활성화된 수소 라디칼을 기판(웨이퍼(W))에 공급함과 함께, 기판(웨이퍼(W))에 인접하는 제2 전극(서셉터(2))을 고임피던스로 함으로써 행하여진다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 형성된 오목부(R)의 저면(Ra)에 선택적으로 금속막(L3)을 성막할 수 있다.
이상, 본 개시의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 개시는 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 샤워 헤드(10)에 DC 바이어스를 인가함으로써 전자 빔을 웨이퍼(W)에 조사하는 예에 대해서 나타냈지만, 전자총 등의 각종 전자 발생 수단을 사용해서 웨이퍼(W)에 전자 빔을 조사해도 된다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 실제로, 상기한 실시 형태는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기 실시 형태는, 첨부의 청구범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
W: 웨이퍼(기판의 일례)
R: 오목부
Ra: 저면
2: 서셉터(제2 전극의 일례)
10: 샤워 헤드(제1 전극의 일례)
29: 리모트 플라스마 소스
61: 제어부
100: 성막 장치

Claims (10)

  1. 오목부가 형성된 기판에 전자 빔을 조사하는 제1 공정과,
    상기 기판에 원료 가스를 공급하여, 상기 오목부의 저면에 상기 원료 가스를 흡착시키는 제2 공정과,
    상기 기판에 수소 라디칼을 공급하여, 상기 오목부의 저면에 흡착된 상기 원료 가스와 상기 수소 라디칼을 반응시키는 제3 공정
    을 포함하는 성막 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 공정은, 상기 기판과 대향해서 배치되는 제1 전극에 대하여 DC 바이어스를 인가함으로써 행하여지는, 성막 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 공정은, 상기 제1 공정 후에 실시되고,
    상기 제2 공정은, 상기 전자 빔이 조사된 상기 오목부의 저면에 상기 원료 가스를 선택적으로 흡착시키는, 성막 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부의 저면에는 유전체가 노출되는, 성막 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원료 가스는 할로겐화 금속 가스인, 성막 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 공정부터 상기 제3 공정까지의 각 공정은, 순차 반복해서 행하여지는, 성막 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 공정부터 상기 제3 공정까지의 각 공정은, 순차 반복해서 행하여지고, 해당 순차 반복해서 행하여질 때, 수 사이클에 한번, 상기 제1 공정이 생략되는, 성막 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 공정은, 리모트 플라스마 소스로 활성화된 상기 수소 라디칼을 상기 기판에 공급함으로써 행하여지는, 성막 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 공정은, 상기 기판과 대향해서 배치되는 제1 전극에 대하여 고주파를 인가해서 활성화된 상기 수소 라디칼을 상기 기판에 공급함과 함께, 상기 기판에 인접하는 제2 전극을 고임피던스로 함으로써 행하여지는, 성막 방법.
  10. 기판에 전자 빔을 조사하는 전자 빔 조사부와,
    상기 기판에 원료 가스를 공급하는 원료 가스 공급부와,
    상기 기판에 수소 라디칼을 공급하는 수소 라디칼 공급부와,
    각 부를 제어하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 전자 빔 조사부로부터 오목부가 형성된 상기 기판에 상기 전자 빔을 조사하고,
    상기 원료 가스 공급부로부터 상기 기판에 상기 원료 가스를 공급하여, 상기 오목부의 저면에 상기 원료 가스를 흡착시키고,
    상기 수소 라디칼 공급부로부터 상기 기판에 상기 수소 라디칼을 공급하여, 상기 오목부의 저면에 흡착된 상기 원료 가스와 상기 수소 라디칼을 반응시키는,
    성막 장치.
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