KR20230004806A

KR20230004806A - 성막 방법 및 성막 장치

Info

Publication number: KR20230004806A
Application number: KR1020227041527A
Authority: KR
Inventors: 세나 후지타; 다다시 미츠나리; 다카미치 기쿠치
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2020-05-08
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2023-01-06
Also published as: US20230243031A1; CN115485816A; WO2021225091A1

Abstract

성막 방법은, 하기 (A) 내지 (B)를 포함한다. (A) 인접하는 오목부와 볼록부를 표면에 포함하는 기판의 상기 오목부에 액체를 공급한다. (B) 상기 액체를 화학 변화시키는 처리 가스를 상기 기판의 표면에 공급하고, 상기 처리 가스와 상기 액체의 반응에 의해 상기 액체를 상기 오목부로부터 상기 볼록부의 정상면으로 이동시켜, 상기 기판의 상기 표면 중 상기 볼록부의 상기 정상면에 선택적으로 막을 형성한다.

Description

성막 방법 및 성막 장치

본 개시는 성막 방법 및 성막 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 포토리소그래피 기술을 사용하지 않고, 기판의 특정 영역에 선택적으로 막을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은, 기판의 평탄면과 그 평탄면으로부터 오목해지는 트렌치의 벽면 중, 기판의 평탄면에 선택적으로 Si의 흡착 사이트를 형성하는 것을 포함한다.

일본 특허 공개 2018-117038호 공보

본 개시의 일 양태는, 인접하는 오목부와 볼록부를 포함하는 기판 표면 중 볼록부 정상면에 선택적으로 막을 형성하는 기술을 제공한다.

본 개시의 일 양태의 성막 방법은, 하기 (A) 내지 (B)를 포함한다. (A) 인접하는 오목부와 볼록부를 표면에 포함하는 기판의 상기 오목부에, 액체를 공급한다. (B) 상기 액체를 화학 변화시키는 처리 가스를 상기 기판의 표면에 공급하고, 상기 처리 가스와 상기 액체의 반응에 의해 상기 액체를 상기 오목부로부터 상기 볼록부의 정상면으로 이동시켜, 상기 기판의 상기 표면 중 상기 볼록부의 상기 정상면에 선택적으로 막을 형성한다.

본 개시의 일 양태에 의하면, 인접하는 오목부와 볼록부를 포함하는 기판 표면 중 볼록부 정상면에 선택적으로 막을 형성할 수 있다.

도 1은 일 실시 형태에 관한 성막 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 기판의 일례를 도시하는 단면도이며, (A)는 스텝 S1 후이며 스텝 S2 전을 도시하는 단면도, (B)는 스텝 S2 도중을 도시하는 단면도, (C)는 스텝 S2 후를 도시하는 단면도이다.
도 3은 일 실시 형태에 관한 성막 장치를 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 1의 성막 방법의 변형예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 실시예 1에 관한 기판의 SEM 사진이며, (A)는 스텝 S1 후이며 스텝 S2 전의 SEM 사진, (B)는 스텝 S2 도중의 SEM 사진, (C)는 스텝 S2 후의 SEM 사진이다.
도 6은 실시예 2에 관한 기판의 SEM 사진이며, (A)는 스텝 S1 후이며 S2 전의 SEM 사진, (B)는 스텝 S2 후의 SEM 사진이다.
도 7은 실시예 3에 관한 스텝 S4(표 2)의 처리 시간과, 오목부 내의 액체의 두께의 관계를 도시하는 도면이다.
도 8의 (A)는 실시예 4에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진, 도 8의 (B)는 실시예 5에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진, 도 8의 (C)는 실시예 6에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진, 도 8의 (D)은 실시예 7에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진이다.
도 9의 (A)는 실시예 8에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진, 도 9의 (B)는 실시예 9에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진, 도 9의 (C)는 실시예 10에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진이다.
도 10의 (A)는 실시예 11에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진, 도 10의 (B)는 실시예 12에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진이다.
도 11의 (A)는 실시예 13에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진, 도 11의 (B)는 실시예 14에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진이다.
도 12는 실시예 17에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진이다.
도 13은 실시예 18에 관한 기판의 처리 후의 SEM 사진이다.

이하, 본 개시의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 또는 대응하는 구성에는 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략하는 경우가 있다.

도 1을 참조하여, 성막 방법의 일례에 대해서 설명한다. 성막 방법은, 스텝 S1 내지 S2를 갖는다. 스텝 S1에서는, 도 2의 (A)에 도시하는 바와 같이, 기판 표면(Wa)을 구성하는 오목부(Wb)와 볼록부(Wc) 중 오목부(Wb)에 액체(L)를 공급한다. 액체(L)는, 오목부(Wb)에 직접 공급되어도 되고, 볼록부 정상면(Wd)으로부터 오목부(Wb)에 공급되어도 된다. 또한, 액체(L)는, 오목부(Wb)로부터 넘쳐 나와, 볼록부 정상면(Wd)을 덮어도 된다. 기판 표면(Wa)은, 오목부 저면과, 오목부 측면과, 볼록부 정상면(Wd)을 포함한다. 볼록부 정상면(Wd)은 평탄면이며, 오목부(Wb)는 볼록부 정상면(Wd)으로부터 오목해진다.

기판(W)은, 예를 들어 실리콘 웨이퍼 등을 포함하는 하지 기판(W1)과, 하지 기판(W1) 상에 형성되는 요철 막(W2)을 포함한다. 요철 막(W2)이, 오목부(Wb)와 볼록부(Wc)를 형성한다. 오목부(Wb)는, 트렌치 또는 비아 홀 등이다. 오목부(Wb)는, 본 실시 형태에서는 요철 막(W2)을 관통하지만, 관통하지 않아도 된다. 볼록부(Wc)는, 필러 등이어도 된다. 요철 막(W2)은, 본 실시 형태에서는 절연막이지만, 도전막, 또는 반도체막이어도 된다. 단, 실리콘 웨이퍼의 표면에 오목부(Wb)와 볼록부(Wc)가 형성되어도 된다.

액체(L)는, 강한 분자간력을 갖는 것이 바람직하다. 분자간력이 강할수록 응집력이 강하다. 액체(L)의 응집력이 크면, 액체(L)의 증발을 방지할 수 있다. 액체(L)의 분자간력은, 예를 들어 30kJ/mol 이상이다.

액체(L)는, 예를 들어 할로겐화물이다. 액체 상태의 할로겐화물은, 예를 들어 할로겐화물의 원료 가스와, 원료 가스와 반응하는 반응 가스의 반응에 의해 형성된다. 원료 가스와 반응 가스 양쪽, 또는 반응 가스를 플라스마화함으로써, 액체(L)의 생성을 촉진시켜도 된다. 원료 가스는 예를 들어 TiCl₄ 가스이며, 반응 가스는 예를 들어 H₂ 가스이다.

TiCl₄ 가스와 H₂ 가스는, 일반적으로는, 액체(L)의 형성이 아니라, Ti막의 형성에 사용된다. Ti막은, 예를 들어 CVD(Chemical Vapor Deposition)법, 또는 ALD(Atomoic Layer Deoposition)법으로 형성된다. CVD법에서는, 기판(W)에 대하여, TiCl₄ 가스와 H₂ 가스를 동시에 공급한다. 한편, ALD법에서는, 기판(W)에 대하여, TiCl₄ 가스와 H₂ 가스를 교대로 공급한다. CVD법 또는 ALD법에 의하면, 하기 식 (1) 내지 (3)이 Ti막의 형성에 기여하고 있다고 추정된다.

TiCl₄+H₂→TiH_xCl_y … (1)

TiH_xCl_y→TiCl₂+HCl … (2)

TiCl₂+H₂→Ti+HCl … (3)

또한, 상기 식 (2) 및 (3)에서, TiCl₂는 TiCl 또는 TiCl₃이어도 된다.

Ti막의 형성에서는, 기판(W)의 온도가 400℃ 이상으로 제어된다. 그 결과, 상기 식 (1) 내지 (3)의 반응이 순차 진행되어, Ti막이 형성된다.

한편, 액체(L)의 형성에서는, 기판(W)의 온도가 -100℃ 내지 390℃, 바람직하게는 20℃ 내지 350℃로 제어된다. 그 결과, 상기 식 (2)의 반응과 상기 (3)의 반응이 억제되므로, TiH_xCl_y를 포함하는 액체(L)가 형성된다. 액체(L)는, Ti, TiCl, TiCl₂, TiCl₃, 또는 TiCl₄를 포함해도 된다. 기판(W)의 온도는, 액체(L)의 분해점보다도 낮으면 된다.

또한, 원료 가스는, TiCl₄ 가스에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 원료 가스는, SiCl₄ 가스, Si₂Cl₆ 가스, SiHCl₃ 가스 등의 할로겐화 실리콘 가스, 또는 WCl₄ 가스, VCl₄ 가스, AlCl₃ 가스, MoCl₅ 가스, SnCl₄ 가스, GeCl₄ 가스 등의 할로겐화 금속 가스이어도 된다. 원료 가스는, 할로겐을 포함하면 되며, 할로겐으로서, 염소(Cl) 대신에 브롬(Br), 요오드(I) 또는 불소(F) 등을 포함해도 된다. 이들 원료 가스도, 기판(W)의 온도가 낮으면, 상기 식 (1)과 마찬가지의 반응이 주로 진행되므로, 할로겐화물의 액체(L)가 형성된다.

또한, 반응 가스는, H₂ 가스에 한정되지는 않는다. 반응 가스는, 원료 가스와의 반응에 의해 액체(L)를 형성할 수 있는 것이면 된다. 예를 들어, 반응 가스는, D₂ 가스이어도 된다. 반응 가스는, 아르곤 가스 등의 불활성 가스와 함께 공급되어도 된다.

스텝 S1은, 예를 들어 기판(W)에 대하여 원료 가스와 반응 가스를 동시에 공급하는 것을 포함한다. 이 경우, 스텝 S1은, 또한, 원료 가스와 반응 가스 양쪽을 플라스마화하는 것을 포함해도 된다. 플라스마화에 의해, 원료 가스와 반응 가스의 반응을 촉진할 수 있다. 또한, 플라스마화에 의해, 낮은 기판 온도에서 액체(L)를 형성하기 쉬워진다.

또한, 스텝 S1은, 본 실시 형태에서는 기판(W)에 대하여 원료 가스와 반응 가스를 동시에 공급하는 것을 포함하지만, 기판(W)에 대하여 원료 가스와 반응 가스를 교대로 공급하는 것을 포함해도 된다. 후자의 경우, 스텝 S1은, 또한, 반응 가스를 플라스마화하는 것을 포함해도 된다. 플라스마화에 의해, 원료 가스와 반응 가스의 반응을 촉진할 수 있다. 또한, 플라스마화에 의해, 낮은 기판 온도에서 액체(L)를 형성하기 쉬워진다. 또한, 스텝 S1은, 기판(W)에 대하여 원료 가스만을 공급하는 것을 포함해도 된다.

액체(L)는, 강한 분자간력을 갖는 것이면 되며, 이온 액체, 액체 상태의 금속, 또는 액체 상태의 폴리머 등이어도 된다. 금속은, 순금속이어도 되고, 합금이어도 된다. 폴리머는, 예를 들어 Si₂Cl₆ 가스, SiCl₄ 가스, SiHCl₃ 가스, SiH₂Cl₂ 가스, SiH₃Cl 가스, SiH₄ 가스, Si₂H₆ 가스, Si₃H₈ 가스, Si₄H₁₀ 가스, 시클로헥사실란 가스, 테트라에톡시실란(TEOS) 가스, 디메틸디에톡시실란(DMDEOS) 가스, 2,4,6,8-테트라메틸시클로테트라실록산(TMCTS) 가스, 또는 트리실릴아민(TSA) 가스 등을 2분자 이상 중합 반응시켜서 형성한 올리고머 혹은 폴리머이면 되며, 예를 들어 폴리실록산, 폴리실란, 또는 폴리실라잔이어도 된다. 또한, 액체(L)는, 실라놀 등이어도 된다. 이들 액체(L)는, 스핀 코트법에 의해 기판(W)의 오목부(Wb)에 공급되거나, 기판(W)을 수용하는 처리 용기의 내부에서 합성되어, 기판(W)의 오목부(Wb)에 공급된다.

스텝 S2에서는, 도 2의 (B) 및 도 2의 (C)에 도시하는 바와 같이, 액체(L)를 화학 변화시키는 처리 가스(G)를 기판 표면(Wa)에 공급하고, 처리 가스(G)와 액체(L)의 반응에 의해 액체(L)를 오목부(Wb)로부터 볼록부 정상면(Wd)으로 이동시켜, 기판 표면(Wa) 중 볼록부 정상면(Wd)에 선택적으로 막(W3)을 형성한다. 또한, 오목부 측면, 또는 오목부 저면에도 얇은 막(W3)이 형성되어도 된다. 막(W3)은, 고체이어도 되고, 점성체이어도 된다. 막(W3)의 두께는, 액체(L)의 공급량, 및 후술하는 사이클수로 제어할 수 있다.

처리 가스(G)는, 예를 들어 기판 표면(Wa)의 상방으로부터 공급되어, 액체(L)와 반응한다. 액체(L)는, 처리 가스(G)와 반응하여 화학 변화한다. 화학 변화는, 액체(L)의 표면으로부터 서서히 진행되기 때문에, 표면 장력 차가 발생하고, 또한, 액체(L)의 표면으로부터 체적 팽창, 혹은 체적 수축이 발생하여, 액체(L)는 불안정해져서 대류가 발생한다. 액체(L)의 표면은 처리 가스(G)와의 반응에 의해 표면 장력이 강한 물질로 변화하므로, 볼록부 정상면(Wd)을 향해서 액체(L)가 이동한다. 또한, 액체(L)의 표면의 화학 변화에 의한 체적 증감에 이끌려서, 볼록부 정상면(Wd)을 향해서 액체(L)가 이동한다. 액체(L)는, 처리 가스(G)와의 반응에 의해, 최종적으로 볼록부 정상면(Wd)까지 이동한다.

또한, 액체(L)의 화학 변화 시에, 액체(L)와 처리 가스(G)의 반응에 의해 액체(L)로부터 탈가스가 발생한다. 탈가스의 발생에 기인하는 액체(L)의 운동도, 액체(L)의 이동에 기여하는 요인으로 생각된다. 또한, 기판(W)의 미세한 진동도, 액체(L)의 이동에 기여하는 요인이 될 수 있다고 생각된다.

처리 가스(G)는, 예를 들어 액체(L)와의 반응에 의해, 액체(L)에 도입되는 원소를 포함한다. 즉, 처리 가스(G)는, 막(W3)에 도입되는 원소를 포함한다. 예를 들어, 처리 가스(G)의 산소가 액체(L)에 도입되어, 산화물인 막(W3)이 얻어진다. 혹은, 처리 가스(G)의 질소가 액체(L)에 도입되어, 질화물인 막(W3)이 얻어진다. 처리 가스(G) 중의 원소가 액체(L)에 도입되면 되며, 그 과정에서, 액체(L)를 구성하는 원소가 탈가스되어도 된다.

예를 들어, 처리 가스(G)는, 산소 함유 가스를 포함한다. 산소 함유 가스는, 액체(L)에 도입되는 원소로서 산소를 포함한다. 산소 함유 가스는, 액체(L)에 도입되는 원소로서, 또한 질소를 포함해도 된다. 산소 함유 가스는, 예를 들어 O₂ 가스, O₃ 가스, H₂O 가스, NO 가스, 또는 N₂O 가스를 포함한다.

처리 가스(G)는, 질소 함유 가스를 포함해도 된다. 질소 함유 가스는, 액체(L)에 도입되는 원소로서 질소를 포함한다. 질소 함유 가스는, 예를 들어 N₂ 가스, NH₃ 가스, N₂H₄ 가스, 또는 N₂H₂ 가스를 포함한다.

처리 가스(G)는, 수소화물의 가스를 포함해도 된다. 수소화물의 가스는, 액체(L)에 도입되는 원소로서, 수소에 결합된 원소, 예를 들어 Si, Ge, B, C 또는 P를 포함한다. 수소화물의 가스는, 예를 들어 SiH₄ 가스, Si₂H₆ 가스, GeH₄ 가스, B₂H₆ 가스, C₂H₄ 가스 등의 탄화수소 가스 또는 PH₃ 가스를 포함한다.

처리 가스(G)는, 액체(L)와의 반응에 의해, 액체(L)를 구성하는 원소를 탈가스시켜도 된다. 예를 들어, 처리 가스(G)는, 환원성 가스를 포함한다. 환원성 가스는, 예를 들어 수소(H₂) 가스, 또는 중수소(D₂) 가스이다.

처리 가스(G)는, 아르곤 가스 등의 불활성 가스와 함께 공급되어도 된다.

스텝 S2는, 처리 가스(G)를 플라스마화하는 것을 포함해도 된다. 플라스마화에 의해, 처리 가스(G)와 액체(L)의 반응을 촉진할 수 있다.

기판 처리 방법은, 도 1에서는 스텝 S1 내지 S2를 1회 실시하지만, 스텝 S1 내지 S2를 복수회 반복해서 실시해도 된다. 스텝 S1 내지 S2를 반복하는 횟수를, 사이클수라고도 칭한다. 사이클수에 의해 막(W3)의 두께를 제어할 수 있다. 사이클수는 미리 설정된다.

이어서, 도 3을 참조하여, 성막 장치(1)에 대해서 설명한다. 성막 장치(1)는, 대략 원통상의 기밀한 처리 용기(2)를 구비한다. 처리 용기(2)의 저벽 중앙부에는, 배기실(21)이 마련되어 있다. 배기실(21)은, 하방을 향해서 돌출되는 예를 들어 대략 원통상의 형상을 구비한다. 배기실(21)에는, 예를 들어 배기실(21)의 측면에서, 배기 배관(22)이 접속되어 있다.

배기 배관(22)에는, 압력 조정부(23)를 통해서 배기부(24)가 접속되어 있다. 압력 조정부(23)는, 예를 들어 버터플라이 밸브 등의 압력 조정 밸브를 구비한다. 배기 배관(22)은, 배기부(24)에 의해 처리 용기(2) 내를 감압할 수 있도록 구성되어 있다. 처리 용기(2)의 측면에는, 반송구(25)가 마련되어 있다. 반송구(25)는, 게이트 밸브(26)에 의해 개폐된다. 처리 용기(2) 내와 반송실(도시하지 않음)의 사이에서의 기판(W)의 반출입은, 반송구(25)를 통해서 행하여진다.

처리 용기(2) 내에는 스테이지(3)가 마련되어 있다. 스테이지(3)는, 기판(W)의 표면(Wa)을 위로 향하게 해서 기판(W)을 수평하게 보유 지지하는 보유 지지부이다. 스테이지(3)는, 평면으로 보아 대략 원 형상으로 형성되어 있고, 지지 부재(31)에 의해 지지되어 있다. 스테이지(3)의 표면에는, 예를 들어 직경이 300mm인 기판(W)을 적재하기 위한 대략 원 형상의 오목부(32)가 형성되어 있다. 오목부(32)는, 기판(W)의 직경보다도 약간 큰 내경을 갖는다. 오목부(32)의 깊이는, 예를 들어 기판(W)의 두께와 대략 동일하게 구성된다. 스테이지(3)는, 예를 들어 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹스 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 스테이지(3)는, 니켈(Ni) 등의 금속 재료에 의해 형성되어 있어도 된다. 또한, 오목부(32) 대신에 스테이지(3)의 표면의 주연부에 기판(W)을 가이드하는 가이드 링을 마련해도 된다.

스테이지(3)에는, 예를 들어 접지된 하부 전극(33)이 매설된다. 하부 전극(33)의 하방에는, 가열 기구(34)가 매설된다. 가열 기구(34)는, 제어부(100)로부터의 제어 신호에 기초하여 전원부(도시하지 않음)로부터 급전됨으로써, 스테이지(3)에 적재된 기판(W)을 설정 온도로 가열한다. 스테이지(3) 전체가 금속에 의해 구성되어 있는 경우에는, 스테이지(3) 전체가 하부 전극으로서 기능하므로, 하부 전극(33)을 스테이지(3)에 매설하지 않아도 된다. 스테이지(3)에는, 스테이지(3)에 적재된 기판(W)을 보유 지지해서 승강하기 위한 복수개(예를 들어 3개)의 승강 핀(41)이 마련되어 있다. 승강 핀(41)의 재료는, 예를 들어 알루미나(Al₂O₃) 등의 세라믹스나 석영 등이면 된다. 승강 핀(41)의 하단은, 지지판(42)에 설치되어 있다. 지지판(42)은, 승강 축(43)을 통해서 처리 용기(2)의 외부에 마련된 승강 기구(44)에 접속되어 있다.

승강 기구(44)는, 예를 들어 배기실(21)의 하부에 설치되어 있다. 벨로우즈(45)는, 배기실(21)의 하면에 형성된 승강 축(43)용 개구부(211)와 승강 기구(44)의 사이에 마련되어 있다. 지지판(42)의 형상은, 스테이지(3)의 지지 부재(31)와 간섭하지 않고 승강할 수 있는 형상이어도 된다. 승강 핀(41)은, 승강 기구(44)에 의해, 스테이지(3)의 표면의 상방과, 스테이지(3)의 표면의 하방의 사이에서 승강 가능하게 구성된다.

처리 용기(2)의 천장벽(27)에는, 절연 부재(28)를 개재해서 가스 공급부(5)가 마련되어 있다. 가스 공급부(5)는, 상부 전극을 이루고 있고, 하부 전극(33)에 대향하고 있다. 가스 공급부(5)에는, 정합기(511)를 통해서 고주파 전원(512)이 접속되어 있다. 고주파 전원(512)으로부터 상부 전극(가스 공급부(5))에 450kHz 내지 2.45GHz, 바람직하게는 450kHz 내지 100MHz의 고주파 전력을 공급함으로써, 상부 전극(가스 공급부(5))과 하부 전극(33)의 사이에 고주파 전계가 생성되어, 용량 결합 플라스마가 생성된다. 플라스마 생성부(51)는, 정합기(511)와, 고주파 전원(512)을 포함한다. 또한, 플라스마 생성부(51)는, 용량 결합 플라스마에 한하지 않고, 유도 결합 플라스마 등 다른 플라스마를 생성하는 것이어도 된다.

가스 공급부(5)는, 중공형의 가스 공급실(52)을 구비한다. 가스 공급실(52)의 하면에는, 처리 용기(2) 내에 처리 가스를 분산 공급하기 위한 다수의 구멍(53)이 예를 들어 균등하게 배치되어 있다. 가스 공급부(5)에서의 예를 들어 가스 공급실(52)의 상방에는, 가열 기구(54)가 매설되어 있다. 가열 기구(54)는, 제어부(100)로부터의 제어 신호에 기초하여 전원부(도시하지 않음)로부터 급전됨으로써, 설정 온도로 가열된다.

가스 공급실(52)에는 가스 공급로(6)가 마련되어 있다. 가스 공급로(6)는, 가스 공급실(52)에 연통하고 있다. 가스 공급로(6)의 상류에는, 각각 가스 라인(L61, L62, L63, L64)을 통해서 가스원(G61, G62, G63, G64)이 접속되어 있다.

가스원(G61)은, TiCl₄의 가스원이며, 가스 라인(L61)을 통해서 가스 공급로(6)에 접속되어 있다. 가스 라인(L61)에는, 매스 플로 컨트롤러(M61), 저류 탱크(T61) 및 밸브(V61)가, 가스원(G61)측으로부터 이 순번으로 마련되어 있다. 매스 플로 컨트롤러(M61)는, 가스 라인(L61)을 흐르는 TiCl₄ 가스의 유량을 제어한다. 저류 탱크(T61)는, 밸브(V61)가 폐쇄된 상태에서, 가스 라인(L61)을 통해서 가스원(G61)으로부터 공급되는 TiCl₄ 가스를 저류해서 저류 탱크(T61) 내에서의 TiCl₄ 가스의 압력을 승압할 수 있다. 밸브(V61)는, 개폐 동작에 의해, 가스 공급로(6)에의 TiCl₄ 가스의 공급·차단을 행한다.

가스원(G62)은, Ar의 가스원이며, 가스 라인(L62)을 통해서 가스 공급로(6)에 접속되어 있다. 가스 라인(L62)에는, 매스 플로 컨트롤러(M62) 및 밸브(V62)가, 가스원(G62)측으로부터 이 순번으로 마련되어 있다. 매스 플로 컨트롤러(M62)는, 가스 라인(L62)을 흐르는 Ar 가스의 유량을 제어한다. 밸브(V62)는, 개폐 동작에 의해, 가스 공급로(6)에의 Ar 가스의 공급·차단을 행한다.

가스원(G63)은, O₂의 가스원이며, 가스 라인(L63)을 통해서 가스 공급로(6)에 접속되어 있다. 가스 라인(L63)에는, 매스 플로 컨트롤러(M63) 및 밸브(V63)가, 가스원(G63)측으로부터 이 순번으로 마련되어 있다. 매스 플로 컨트롤러(M63)는, 가스 라인(L63)을 흐르는 O₂ 가스의 유량을 제어한다. 밸브(V63)는, 개폐 동작에 의해, 가스 공급로(6)에의 O₂ 가스의 공급·차단을 행한다.

가스원(G64)은, H₂의 가스원이며, 가스 라인(L64)을 통해서 가스 공급로(6)에 접속되어 있다. 가스 라인(L64)에는, 매스 플로 컨트롤러(M64) 및 밸브(V64)가, 가스원(G64)측으로부터 이 순번으로 마련되어 있다. 매스 플로 컨트롤러(M64)는, 가스 라인(L64)을 흐르는 H₂ 가스의 유량을 제어한다. 밸브(V64)는, 개폐 동작에 의해, 가스 공급로(6)에의 H₂ 가스의 공급·차단을 행한다.

성막 장치(1)는, 제어부(100)와, 기억부(101)를 구비한다. 제어부(100)는, CPU, RAM, ROM 등(모두 도시하지 않음)을 구비하고 있고, 예를 들어 ROM이나 기억부(101)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 CPU에 실행시킴으로써, 성막 장치(1)를 통괄적으로 제어한다. 구체적으로는, 제어부(100)는, 기억부(101)에 저장된 제어 프로그램을 CPU에 실행시켜서 성막 장치(1)의 각 구성부의 동작을 제어함으로써, 기판(W)에 대한 성막 처리 등을 실행한다.

이어서, 도 3을 다시 참조하여, 성막 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 제어부(100)는, 게이트 밸브(26)를 개방해서 반송 기구에 의해 기판(W)을 처리 용기(2) 내에 반송하여, 스테이지(3)에 적재한다. 기판(W)은, 표면(Wa)을 위로 향하게 해서 수평하게 적재된다. 제어부(100)는, 반송 기구를 처리 용기(2) 내로부터 퇴피시킨 후, 게이트 밸브(26)를 닫는다. 이어서, 제어부(100)는, 스테이지(3)의 가열 기구(34)에 의해 기판(W)을 소정의 온도로 가열하고, 압력 조정부(23)에 의해 처리 용기(2) 내를 소정의 압력으로 조정한다.

이어서, 도 1의 스텝 S1에서는, 제어부(100)는, 밸브(V61, V62, V64)를 개방하여, TiCl₄ 가스와 Ar 가스와 H₂ 가스를 동시에 처리 용기(2) 내에 공급한다. 밸브(V63)는 폐쇄되어 있다. TiCl₄ 가스와 H₂ 가스의 반응에 의해, TiH_xCl_y 등의 액체(L)가 기판(W)의 오목부(Wb)에 공급된다.

스텝 S1의 구체적인 처리 조건은, 예를 들어 하기와 같다.

TiCl₄ 가스의 유량: 1sccm 내지 100sccm

Ar 가스의 유량: 10sccm 내지 100000sccm, 바람직하게는 100sccm 내지 20000sccm

H₂ 가스의 유량: 1sccm 내지 50000sccm, 바람직하게는 10sccm 내지 10000sccm

처리 시간: 1초 내지 1800초

처리 온도: -100℃ 내지 390℃, 바람직하게는 20℃ 내지 350℃

처리 압력: 0.1Pa 내지 10000Pa, 바람직하게는 0.1Pa 내지 2000Pa

스텝 S1에서, 제어부(100)는, 플라스마 생성부(51)에 의해 플라스마를 생성하여, TiCl₄ 가스와 H₂ 가스의 반응을 촉진해도 된다. 제어부(100)는, TiCl₄ 가스와 H₂ 가스를 동시에 공급하는 경우에는, TiCl₄ 가스와 H₂ 가스 양쪽을 플라스마화한다.

또한, 스텝 S1에서, 제어부(100)는, TiCl₄ 가스와 H₂ 가스를 동시에 처리 용기(2) 내에 공급하는 대신에, 교대로 공급해도 된다. 이 경우, 제어부(100)는, TiCl₄ 가스와 H₂ 가스 중, H₂ 가스만을 플라스마화해도 된다.

스텝 S1 후, 밸브(V61, V64)가 폐쇄된다. 이때, 밸브(V62)는 개방되어 있으므로, 처리 용기(2) 내에는 Ar이 공급되어, 처리 용기(2) 내에 잔류하는 가스가 배기 배관(22)으로 배출되어, 처리 용기(2) 내가 Ar의 분위기로 치환된다.

이어서, 도 1의 스텝 S2에서는, 제어부(100)는, 밸브(V63)를 개방하여, O₂ 가스를 Ar 가스와 함께 처리 용기(2) 내에 공급한다. O₂ 가스와 액체(L)의 반응에 의해, 액체(L)가 오목부(Wb)로부터 볼록부 정상면(Wd)으로 이동하여, 볼록부 정상면(Wd)에 선택적으로 막(W3)이 형성된다.

스텝 S2의 구체적인 처리 조건은, 예를 들어 하기와 같다.

O₂ 가스의 유량: 1sccm 내지 100000sccm, 바람직하게는 1sccm 내지 10000sccm

처리 시간: 1초 내지 1800초

처리 온도: -100℃ 내지 390℃, 바람직하게는 20℃ 내지 350℃

처리 압력: 0.1Pa 내지 10000Pa, 바람직하게는 0.1Pa 내지 2000Pa

스텝 S2에서, 제어부(100)는, 플라스마 생성부(51)에 의해 플라스마를 생성하여, O₂ 가스와 액체(L)의 반응을 촉진해도 된다.

스텝 S2 후, 제어부(100)는, 처리 용기(2) 내에의 기판(W)의 반입과는 역의 수순으로, 기판(W)을 처리 용기(2)로부터 반출한다. 또한, 제어부(100)는, 스텝 S1과 스텝 S2를, 미리 설정된 횟수 반복해서 실시해도 된다.

이어서, 도 4를 참조하여, 성막 방법의 변형예에 대해서 설명한다. 본 변형예의 성막 방법은, 도 1에 도시하는 스텝 S1 내지 S2에 더하여, 스텝 S3을 갖는다. 스텝 S3에서는, 스텝 S2에서 형성한 막(W3)을 개질한다. 개질 후의 막(W3)은, 개질 전의 막(W3)에 비하여 내약품성이 우수하다. 예를 들어, 개질 후의 막(W3)은, 개질 전의 막(W3)에 비하여, 희불산(DHF)에 대하여 낮은 에칭 레이트를 갖는다.

막(W3)의 개질은, 예를 들어 하기 (A) 내지 (B)의 적어도 하나를 포함한다. (A) 막(W3) 중의 할로겐 원소 또는 수소 원소를 저감한다. (B) 막(W3)을 고밀도화한다. 막(W3)의 고밀도화는, 예를 들어 막(W3)의 미결합손을 개질 가스에 포함되는 원소로 종단시킴으로써, 또는 막(W3) 중의 기존 원소끼리의 결합을 촉진함으로써 실현할 수 있다.

스텝 S3에서는, 막(W3)에 대하여 개질 가스를 공급해도 된다. S3의 개질 가스와, S2의 처리 가스(G)는, 동일한 가스일 경우, 다른 조건에서 공급된다. 구체적으로는, 예를 들어 개질 가스가 플라스마화되는 것에 반해, 처리 가스(G)는 플라스마화되지 않는다. 혹은, 개질 가스는, 처리 가스(G)에 비하여 높은 온도, 혹은 높은 기압에서 공급된다.

단, S3의 개질 가스와, S2의 처리 가스(G)는, 다른 가스이어도 된다. 예를 들어, 처리 가스(G)는 질소 가스이며 플라스마화되는 것에 반해, 개질 가스는 암모니아(NH₃) 가스이며 플라스마화되거나, 또는 히드라진(N₂H₄) 가스이다. 혹은, 처리 가스(G)는 산소(O₂) 가스인 것에 반해, 처리 가스(G)는 오존(O₃) 가스이거나, 또는 수증기(H₂O)이다.

스텝 S2에서는 액체(L)를 볼록부 정상면(Wd)으로 이동시키면 되며, 스텝 S3에서는 막(W3)을 원하는 성능으로 하면 된다. 또한, 제어부(100)는, 스텝 S1 내지 S3을, 미리 설정된 횟수 반복해서 실시해도 된다.

[실시예]

이어서, 실시예에 대해서 설명한다.

<실시예 1 내지 2>

실시예 1 내지 2에서는, 도 3에 도시하는 성막 장치(1)를 사용하여, 표 1에 나타내는 처리 조건에서 스텝 S1, S2를 실시했다.

표 1에서, 「볼록부 정상면」은, 볼록부 정상면(Wd)의 재질이며, 요철 막(W2)의 재질이다. 오목부 측면의 재질은, 볼록부 정상면(Wd)의 재질과 동일하다. 「오목부 저면」은, 오목부 저면의 재질이며, 하지 기판(W1)의 상면의 재질이다. 또한, 각종 가스의 「○」는 각종 가스를 공급한 것을 의미하고, 「RF」의 「ON」은 고주파 전력에 의해 가스를 플라스마화한 것을 의미한다. 또한, 「사이클수」는 스텝 S1, S2의 반복 수이다. 후술하는 표 2 내지 8에서도 마찬가지이다.

도 5에, 실시예 1에 관한 기판(W-1)의 SEM 사진을 나타낸다. 도 5의 (A)에 도시하는 바와 같이, 스텝 S1에 의해, 액체(L-1)가 오목부(Wb-1)에 공급되었다. 액체(L-1)의 공급량은, 오목부(Wb-1)의 내부에 들어가는 정도이었다. 또한, 도 5의 (B)에 도시하는 바와 같이, 스텝 S2 도중에 처리를 중단한 경우, 구체적으로는 스텝 S2의 처리 시간이 10초일 경우, 도 2의 (B)와 마찬가지의 모습, 즉, 액체(L-1)가 오목부(Wb-1)로부터 볼록부 정상면(Wd-1)을 향해서 기어오르는 모습이 확인되었다. 또한, 도 5의 (C)에 도시하는 바와 같이, 스텝 S2에 의해, 볼록부 정상면(Wd-1)에 선택적으로 막(W3-1)이 형성되었다.

도 6에, 실시예 2에 관한 기판(W-2)의 SEM 사진을 나타낸다. 도 6의 (A)에 도시하는 바와 같이, 스텝 S1에 의해, 액체(L-2)가 오목부(Wb-2)에 공급되었다. 실시예 2에서는, 실시예 1보다도 스텝 S1의 처리 시간이 길어 액체(L-2)의 공급량이 많았으므로, 액체(L-2)가 오목부(Wb-2)뿐만 아니라 볼록부 정상면(Wd-2)에도 공급되었다. 또한, 도 6의 (B)에 도시하는 바와 같이, 스텝 S2에 의해, 볼록부 정상면(Wd-2)에 선택적으로 막(W3-2)이 형성되었다.

<실시예 3>

실시예 3에서는, 도 3에 도시하는 성막 장치(1)를 사용하여, 표 2에 나타내는 처리 조건에서 스텝 S1을 실시한 후, 스텝 S2를 실시하지 않고, 표 2에 나타내는 처리 조건에서 스텝 S4를 실시했다. 스텝 S4에서는, 처리 용기(2) 내에 Ar 가스만을 공급하여, 오목부(Wb) 내의 액체(L)의 변화를 관찰했다.

도 7에, 실시예 3에 관한 스텝 S4의 처리 시간과, 오목부(Wb) 내의 액체(L)의 두께의 관계를 나타낸다. 도 7로부터 명백한 바와 같이, 감압 분위기 하에서 장시간 방치해도, 오목부(Wb) 내의 액체(L)의 이동 및 감소는 확인되지 않았다. 이것은, 액체(L)와 처리 가스(G)의 반응이 시작될 때까지 액체(L)의 이동이 생기지 않는 것과, 액체(L)는 분자간력이 강하여 응집력이 강하므로 증발하기 어려운 것을 의미한다.

<실시예 4 내지 7>

실시예 4 내지 7에서는, 도 3에 도시하는 성막 장치(1)를 사용하여, 표 3에 나타내는 처리 조건에서 스텝 S1, S2를 실시했다.

도 8의 (A)에, 실시예 4에 관한 기판(W-4)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 4에서는, 실시예 1과 마찬가지로, 스텝 S1 및 S2를 1회씩 실시했다. 그 결과, 오목부(Wb-4)와 볼록부 정상면(Wd-4) 중, 볼록부 정상면(Wd-4)에 선택적으로 막(W3-4)이 형성되었다.

도 8의 (B)에, 실시예 5에 관한 기판(W-5)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 5에서는, 실시예 1과는 달리, 스텝 S1 및 S2를 10회씩 실시했다. 그 결과, 오목부(Wb-5)와 볼록부 정상면(Wd-5) 중, 볼록부 정상면(Wd-5)에 선택적으로 막(W3-5)이 형성되었다.

도 8의 (C)에, 실시예 6에 관한 기판(W-6)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 6에서는, 실시예 1과는 달리, 스텝 S2에서 O₂ 가스 대신에 H₂O 가스를 처리 용기(2) 내에 공급했다. 그 결과, 오목부(Wb-6)와 볼록부 정상면(Wd-6) 중, 볼록부 정상면(Wd-6)에 선택적으로 막(W3-6)이 형성되었다.

도 8의 (D)에, 실시예 7에 관한 기판(W-7)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 7에서는, 실시예 1과는 달리, 스텝 S2에서 O₂ 가스 대신에 N₂ 가스를 처리 용기(2) 내에 공급했다. 또한, N₂ 가스는 플라스마화했다. 그 결과, 오목부(Wb-7)와 볼록부 정상면(Wd-7) 중, 볼록부 정상면(Wd-7)에 선택적으로 막(W3-7)이 형성되었다.

실시예 4 내지 7로부터 명백한 바와 같이, 여러 종류의 처리 가스(G)를 사용하여, 볼록부 정상면(Wd)에 선택적으로 막(W3)을 형성할 수 있었다.

<실시예 8 내지 12>

실시예 8 내지 12에서는, 도 3에 도시하는 성막 장치(1)를 사용하여, 표 4에 나타내는 처리 조건에서 스텝 S1, S2를 실시했다.

도 9의 (A)에, 실시예 8에 관한 기판(W-8)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 8에서는, 볼록부 정상면 및 오목부 저면의 재질을 산화티타늄(TiO₂)으로 변경한 것 이외에, 실시예 4와 동일한 조건에서, 스텝 S1 및 S2를 1회씩 실시했다. 그 결과, 오목부(Wb-8)와 볼록부 정상면(Wd-8) 중, 볼록부 정상면(Wd-8)에 선택적으로 막(W3-8)이 형성되었다.

도 9의 (B)에, 실시예 9에 관한 기판(W-9)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 9에서는, 볼록부 정상면 및 오목부 저면의 재질을 질화실리콘(SiN)으로 변경한 것 이외에, 실시예 4와 동일한 조건에서, 스텝 S1 및 S2를 1회씩 실시했다. 그 결과, 오목부(Wb-9)와 볼록부 정상면(Wd-9) 중, 볼록부 정상면(Wd-9)에 선택적으로 막(W3-9)이 형성되었다.

도 9의 (C)에, 실시예 10에 관한 기판(W-10)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 10에서는, 볼록부 정상면 및 오목부 저면의 재질을 실리콘(Si)으로 변경한 것 이외에, 실시예 4와 동일한 조건에서, 스텝 S1 및 S2를 1회씩 실시했다. 그 결과, 오목부(Wb-10)와 볼록부 정상면(Wd-10) 중, 볼록부 정상면(Wd-10)에 선택적으로 막(W3-10)이 형성되었다.

도 10의 (A)에, 실시예 11에 관한 기판(W-11)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 11에서는, 볼록부 정상면 및 오목부 저면의 재질을 카본(C)으로 변경한 것 이외에, 실시예 4와 동일한 조건에서, 스텝 S1 및 S2를 1회씩 실시했다. 그 결과, 오목부(Wb-11)와 볼록부 정상면(Wd-11) 중, 볼록부 정상면(Wd-11)에 선택적으로 막(W3-11)이 형성되었다.

도 10의 (B)에, 실시예 12에 관한 기판(W-12)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 12에서는, 볼록부 정상면의 재질을 루테늄(Ru)으로 변경한 것 이외에, 실시예 4와 동일한 조건에서, 스텝 S1 및 S2를 1회씩 실시했다. 그 결과, 오목부(Wb-12)와 볼록부 정상면(Wd-12) 중, 볼록부 정상면(Wd-12)에 선택적으로 막(W3-12)이 형성되었다.

실시예 8 내지 12로부터 명백한 바와 같이, 다양한 재질의 기판(W)을 사용하여, 볼록부 정상면(Wd)에 선택적으로 막(W3)을 형성할 수 있었다.

<실시예 13 내지 14>

실시예 13 내지 14에서는, 도 3에 도시하는 성막 장치(1)를 사용하여, 표 5에 나타내는 처리 조건에서 스텝 S1, S2를 실시했다.

도 11의 (A)에, 실시예 13에 관한 기판(W-13)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 13에서는, 기판 온도를 80℃로 변경한 것 이외에, 실시예 4와 동일한 조건에서, 스텝 S1 및 S2를 1회씩 실시했다. 그 결과, 오목부(Wb-13)와 볼록부 정상면(Wd-13) 중, 볼록부 정상면(Wd-13)에 선택적으로 막(W3-13)이 형성되었다.

도 11의 (B)에, 실시예 14에 관한 기판(W-14)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 14에서는, 기판 온도를 200℃로 변경한 것 이외에, 실시예 4와 동일한 조건에서, 스텝 S1 및 S2를 1회씩 실시했다. 그 결과, 오목부(Wb-14)와 볼록부 정상면(Wd-14) 중, 볼록부 정상면(Wd-14)에 선택적으로 막(W3-14)이 형성되었다.

실시예 13 내지 14로부터 명백한 바와 같이, 다양한 기판 온도에서, 볼록부 정상면(Wd)에 선택적으로 막(W3)을 형성할 수 있었다.

<실시예 15 내지 16>

실시예 15에서는, 도 3에 도시하는 성막 장치(1)를 사용하여, 표 6에 나타내는 처리 조건에서 스텝 S1, S2를 실시했다. 한편, 실시예 16에서는, 도 3에 도시하는 성막 장치(1)을 사용하여, 표 6에 나타내는 처리 조건에서 스텝 S1 내지 S3을 실시했다.

실시예 15에서 볼록부 정상면(Wd)에 형성된 막(W3)을, HF 농도가 0.5질량％인 수용액으로 에칭한 결과, 그 에칭 레이트는 762.8Å/min이었다. 한편, 실시예 16에서 볼록부 정상면(Wd)에 형성된 막(W3)을, HF 농도가 0.5질량％인 수용액으로 에칭한 결과, 그 에칭 레이트는 81.3Å/min이었다. 따라서, 스텝 S3에 의해 막(W3)을 개질할 수 있었다.

<실시예 17>

실시예 17에서는, 도 3에 도시하는 성막 장치(1)를 사용하여, 표 7에 나타내는 처리 조건에서 스텝 S1, S2를 실시했다.

도 12에, 실시예 17에 관한 기판(W-17)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 17에서는, 실시예 1과는 달리, 스텝 S1에서, 원료 가스로서, TiCl₄ 대신에 Si₂Cl₆(HCD)를 처리 용기(2) 내에 공급했다. 또한, 스텝 S2에서, Ar 가스와 O₂ 가스를 플라스마화했다. 또한, 스텝 S1 및 S2를 2회씩 실시했다. 또한, 볼록부 정상면 및 오목부 저면의 재질을 TiO₂로 변경했다. 그 결과, 오목부(Wb-17)와 볼록부 정상면(Wd-17) 중, 볼록부 정상면(Wd-17)에 선택적으로 막(W3-17)이 형성되었다. 또한, 볼록부 정상면 및 오목부 저면의 재질을 SiO₂로 변경한 경우도, 마찬가지의 결과가 얻어졌다.

<실시예 18>

실시예 18에서는, 도 3에 도시하는 성막 장치(1)를 사용하여, 표 8에 나타내는 처리 조건에서 스텝 S1, S2를 실시했다.

도 13에, 실시예 18에 관한 기판(W-18)의 처리 후의 SEM 사진을 나타낸다. 실시예 18에서는, 실시예 1과는 달리, 스텝 S1에서, 원료 가스로서, TiCl₄ 대신에 SnCl₄를 처리 용기(2) 내에 공급했다. 그 결과, 오목부(Wb-18)와 볼록부 정상면(Wd-18) 중, 볼록부 정상면(Wd-18)에 선택적으로 막(W3-18)이 형성되었다.

실시예 17 내지 18로부터 명백한 바와 같이, 다양한 원료 가스를 사용하여, 볼록부 정상면(Wd)에 선택적으로 막(W3)을 형성할 수 있었다.

이상, 본 개시에 관한 성막 방법 및 성막 장치의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 개시는 상기 실시 형태 등에 한정되지 않는다. 특허 청구 범위에 기재된 범주 내에서, 각종 변경, 수정, 치환, 부가, 삭제 및 조합이 가능하다. 그것들에 대해서도 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속한다.

본 출원은, 2020년 5월 8일에 일본 특허청에 출원한 일본 특허 출원 제2020-082840호와 2021년 4월 5일에 일본 특허청에 출원한 일본 특허 출원 제2021-064172호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 일본 특허 출원 제2020-082840호와 일본 특허 출원 제2021-064172호의 전체 내용을 본 출원에 원용한다.

W: 기판
Wa: 표면
Wb: 오목부
Wc: 볼록부
Wd: 볼록부 정상면
W3: 막
L: 액체

Claims

인접하는 오목부와 볼록부를 표면에 포함하는 기판의 상기 오목부에 액체를 공급하는 것과,
상기 액체를 화학 변화시키는 처리 가스를 상기 기판의 표면에 공급하고, 상기 처리 가스와 상기 액체의 반응에 의해 상기 액체를 상기 오목부로부터 상기 볼록부의 정상면으로 이동시켜, 상기 기판의 상기 표면 중 상기 볼록부의 상기 정상면에 선택적으로 막을 형성하는 것을 갖는 성막 방법.
제1항에 있어서, 상기 액체는, 할로겐화물인, 성막 방법.
제2항에 있어서, 상기 오목부에 상기 액체를 공급하는 것은, 상기 할로겐화물의 원료 가스와, 상기 원료 가스와 반응하는 반응 가스의 반응에 의해, 상기 액체를 형성하는 것을 포함하는, 성막 방법.
제3항에 있어서, 상기 오목부에 상기 액체를 공급하는 것은,
상기 원료 가스와 상기 반응 가스를 동시에 공급하는 경우에는, 상기 원료 가스와 상기 반응 가스 양쪽을 플라스마화하는 것을 포함하고,
상기 원료 가스와 상기 반응 가스를 교대로 공급하는 경우에는, 상기 반응 가스를 플라스마화하는 것을 포함하는, 성막 방법.
제1항에 있어서, 상기 액체는, 이온 액체인, 성막 방법.
제1항에 있어서, 상기 액체는, 액체 상태의 금속인, 성막 방법.
제1항에 있어서, 상기 액체는, 액체 상태의 폴리머인, 성막 방법.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체는, 스핀 코트법에 의해 상기 기판의 상기 오목부에 공급되는, 성막 방법.
제7항에 있어서, 상기 액체는, 상기 기판을 수용하는 처리 용기 내에서 합성되어, 상기 기판의 상기 오목부에 공급되는, 성막 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체를 화학 변화시키는 상기 처리 가스는, 상기 액체에 도입되는 원소를 포함하는, 성막 방법.
제10항에 있어서, 상기 액체를 화학 변화시키는 상기 처리 가스는, 산소 함유 가스를 포함하는, 성막 방법.
제10항에 있어서, 상기 액체를 화학 변화시키는 상기 처리 가스는, 질소 함유 가스를 포함하는, 성막 방법.
제10항에 있어서, 상기 액체를 화학 변화시키는 상기 처리 가스는, 수소화물의 가스를 포함하는, 성막 방법.
제13항에 있어서, 상기 수소화물은, Si, Ge, B, C, 또는 P를 포함하는, 성막 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체를 화학 변화시키는 상기 처리 가스는, 상기 액체를 구성하는 원소를 탈가스시키는, 성막 방법.
제15항에 있어서, 상기 액체를 화학 변화시키는 상기 처리 가스는, 환원성 가스를 포함하는, 성막 방법.
제16항에 있어서, 상기 환원성 가스는, 수소 가스, 또는 중수소 가스인, 성막 방법.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 볼록부의 상기 정상면에 선택적으로 상기 막을 형성하는 것은, 상기 액체를 화학 변화시키는 상기 처리 가스를 플라스마화하는 것을 포함하는, 성막 방법.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부에 상기 액체를 공급하는 것과, 상기 볼록부의 상기 정상면에 선택적으로 상기 막을 형성하는 것을 반복해서 갖는, 성막 방법.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 볼록부의 상기 정상면에 형성한 상기 막을 개질하는 것을 더 포함하는, 성막 방법.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부에 상기 액체를 공급할 때, 상기 기판의 온도는, 상기 액체의 분해점보다 낮은 온도인, 성막 방법.
처리 용기와,
상기 처리 용기의 내부에서, 오목부와 볼록부를 포함하는 표면을 위로 향하게 해서 기판을 수평하게 보유 지지하는 보유 지지부와,
상기 보유 지지부에서 보유 지지된 상기 기판의 상기 표면에 대하여, 원료 가스와, 상기 원료 가스와 반응하는 반응 가스와, 상기 원료 가스와 상기 반응 가스의 반응에 의해 형성되는 액체를 화학 변화시키는 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와,
상기 가스 공급부를 제어하는 제어부를 갖고,
상기 제어부는,
상기 기판의 상기 오목부에, 상기 원료 가스와 상기 반응 가스의 반응에 의해 형성되는 상기 액체를 공급하는 것과,
상기 처리 가스를 상기 기판의 상기 표면에 공급하고, 상기 처리 가스와 상기 액체의 반응에 의해 상기 액체를 상기 오목부로부터 상기 볼록부의 정상면으로 이동시켜, 상기 기판의 상기 표면 중 상기 볼록부의 정상면에 선택적으로 막을 형성하는 것
을 실시하는, 성막 장치.
제22항에 있어서, 상기 처리 용기의 내부에서, 플라스마를 생성하는 플라스마 생성부를 갖는, 성막 장치.