(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦバイアス電力を使用して基板に電気的にバイアスをかけて、炭素含有ガスから発生された炭素含有イオンから前記基板のシリコン領域に炭素含有ポリマー層を選択的に堆積させることであり、前記基板が少なくとも１つのシリコン領域と少なくとも１つの酸化物領域とを含む、バイアスをかけることと、
前記基板の前記酸化物領域に炭素含有イオンを選択的に注入することと
を含む堆積の方法。
【請求項２】
前記炭素含有ガスが、５つ以下の炭素原子を有する分子を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記注入することの間、前記基板を処理するチャンバのチャンバ圧力が、約５ｍＴｏｒｒと約１５ｍＴｏｒｒとの間に維持される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記炭素含有ガスを希釈ガスで希釈することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
炭素含有ガス対希釈ガスの比が、約１：２０と約１：０．５との間にある、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＲＦバイアスが、前記炭素含有イオンの前記酸化物領域への注入の深さを増加させるように増加される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ＲＦバイアス電力を使用して基板に電気的にバイアスをかけて、炭素含有ガスから発生された炭素含有イオンから前記基板のシリコン領域に炭素含有ポリマー層を選択的に堆積させることであり、前記基板が少なくとも１つのシリコン領域と少なくとも１つの酸化物領域とを含む、バイアスをかけることと、
前記炭素含有イオンの少なくとも一部分を前記シリコン領域および前記酸化物領域の両方に注入することと
を含む堆積の方法。
【請求項８】
前記炭素含有ガスが、５つ以下の炭素原子を有する分子を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記注入することの間、前記基板を処理するチャンバのチャンバ圧力が、約５ｍＴｏｒｒと約１５ｍＴｏｒｒとの間に維持される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＲＦバイアスは、プロセスガスから解離された炭素含有イオンが前記基板表面の方に加速され、基板の上面の下方に所望の深さに所望のイオン濃度で注入されるレベルに制御される、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記炭素含有ガスを希釈ガスで希釈することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
炭素含有ガス対希釈ガスの比が、約１：２０と約１：０．５との間にある、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
プラズマドーピングプロセスのＲＦソース電力を変更して、炭素の堆積または注入の量を制御することをさらに含み、前記ＲＦソース電力の増加が堆積または注入される炭素の量の増加につながる、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般に、基板への選択的堆積に関する。
【背景技術】
【０００２】
より速い集積回路を可能にするために集積回路の形状寸法が減少されるにつれて、膜の高度に選択的な堆積の必要性が増大している。時には、形状寸法が非常に減少されることがあるので、マスキング層のエッチングを実行できないことがある。そのような場合、マスキング層の選択的堆積が、マスキング層をエッチングする必要性を減少させるために望ましい。
【０００３】
いくつかの状況では、例えば、下準備処理を受けたデバイス（メモリまたは論理デバイスなど）は、その表側に形成された酸化物領域およびシリコン領域を有することがある。酸化物領域は、ゲート、ビア、コンタクト孔、または相互接続ラインを形成するために後続のエッチングを必要とすることがあり、一方、シリコン領域はエッチング液からマスクされる必要があることがある。典型的には、ポリマー膜を堆積し、次に、エッチングして、基板のシリコン領域の上にマスキング層を形成することができる。しかし、小さい形状寸法が含まれている場合、エッチングは、時には、実行することができない。それ故に、基板上にポリマー被覆のマスク化層を直接製作する必要があり、ポリマーはマスクされる必要がある区域にのみ選択的に堆積され、その結果、堆積の後のポリマー層のエッチングは必要でなくなる。理想的には、ある領域はポリマーで覆うことができ、基板の他の領域はむき出しのままとすることができる。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の実施形態は、一般に、基板への選択的堆積に関する。１つの実施形態では、ポリマー膜の選択的堆積の方法が提供され、この方法は、基板の表面にシリコンの領域と酸化物の領域とを有する基板を用意することと、基板を処理チャンバに載置することと、炭化水素ガスを処理チャンバに導入することと、プラズマ浸漬イオン注入などのプラズマドーピングプロセスを使用して炭素含有層を基板のシリコンの領域に堆積させることとを含む。
【０００５】
１つの実施形態では、選択的堆積の方法は、基板の表面にシリコン領域と酸化物領域とを有する基板を含むことができる。基板は、処理チャンバ内の基板支持体に載置することができ、その後、基板は電気的にバイアスされうる。基板が所望のレベルにバイアスされると、炭化水素ガスを処理チャンバに導入することができる。次に、炭化水素ガスは、プラズマ浸漬イオン注入などのプラズマドーピングプロセスを使用して、シリコン領域に炭素含有層として堆積され、基板の酸化物領域に注入されうる。
【０００６】
別の実施形態では、基板の非酸化物含有領域への選択的堆積の方法は、基板の表面にシリコンの領域と酸化物の領域とを有することができる基板を用意することを含むことができる。基板は、電気的にバイアスをかけることができる処理チャンバに載置することができる。炭化水素ガスを処理チャンバに導入することによって、基板におけるバイアスの増加により、炭素含有層を露出したシリコンの領域上および中に堆積させながら、同時に酸化物領域中に堆積させることができる。
【０００７】
本発明の上述で列挙した特徴を詳細に理解できるように、上述で簡単に要約した本発明のより詳細な説明を実施形態を参照して行うことができ、実施形態のいくつかを添付図面に示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本明細書で開示する方法を実施するのに好適なプラズマドーピングツールの１つの実施形態を示す図である。
【図１Ｂ】本明細書で開示する方法を実施するのに好適なプラズマドーピングツールの１つの実施形態を示す図である。
【図２】本明細書で説明する選択的堆積の前後の基板の表層の簡単化した垂直断面図である。
【図３】本明細書で開示する方法のプロセス流れ図である。
【図４】本明細書で開示する方法を使用して処置された基板における元素の濃度対深さを示す二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）プロファイルである。
【図５】本明細書で説明する選択的堆積方法を受けたベアシリコン基板のＸ線光電子分光（ＸＰＳ）測定値のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
理解を容易にするために、図に共通である同一の要素を指定するのに可能ならば同一の参照番号が使用されている。ある実施形態の要素および特徴は、さらなる詳説なしに他の実施形態に有利に組み込むことができると考えられる。
【００１０】
しかし、添付図面は本発明の例示的な実施形態のみを示し、それ故に、本発明は他の同等に有効な実施形態を認めてもよいので添付図面が本発明の範囲を限定すると考えるべきでないことに留意されるべきである。
【００１１】
本発明の実施形態は、一般に、シリコン基板に形成されたベアシリコンの領域と酸化物の領域とを有するシリコン基板へのポリマー膜の選択的堆積の方法に関する。１つの実施形態では、この方法は、基板を処理チャンバの内部のウエハ支持体に載置することと、炭素含有ガス（ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、またはＣ３Ｈ８などの）をリアクタに導入することと、バイアスを基板に印加することと、炭化水素ガスからプラズマを発生させることと、プラズマドーピングプロセスによって炭素イオンを基板に注入することであり、炭素含有膜が酸化物領域ではなくベアシリコン領域に堆積される、注入することとを含む。
【００１２】
図１Ａは、本発明の１つの実施形態によるイオン注入プロセスを実施するために利用することができる処理チャンバ１００を示す。プラズマ浸漬イオン注入プロセスを実施することができる１つの好適なリアクタは、カリフォルニア州、サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  Ｉｎｃ．から入手可能なＰ３ｉ（登録商標）リアクタである。本明細書で説明する方法は、他の製造業者からのものを含めて他の好適に適合されたプラズマリアクタで実施することができることが考えられる。
【００１３】
処理チャンバ１００は、プロセス領域１０４を囲む底部１２４、上部１２６、および側壁１２２を有するチャンバ本体１０２を含む。基板支持アセンブリ１２８は、チャンバ本体１０２の底部１２４から支持され、処理のために基板１０６を受け取るように構成される。基板は、適宜、静電チャック上に支持することができる。ガス分配プレート１３０は、基板支持アセンブリ１２８に面するチャンバ本体１０２の上部１２６に結合される。排出口１３２はチャンバ本体１０２に画定され、真空ポンプ１３４に結合される。真空ポンプ１３４は、絞り弁１３６を通して排出口１３２に結合される。プロセスガス源１５２はガス分配プレート１３０に結合されて、基板１０６上で行われるプロセスのためのガス状前駆体化合物を供給する。
【００１４】
図１Ａに示した処理チャンバ１００はプラズマソース１９０をさらに含み、プラズマソース１９０は図１Ｂの斜視図に最もよく示される。プラズマソース１９０は、チャンバ本体１０２の上部１２６の外側に取り付けられ、互いに交差して配置された（すなわち、図１Ｂに示した例示的な実施形態のように互いに直交した）１対の別個の外部内曲導管（第１の外部内曲導管１４０、第２の外部内曲導管１４０’）を含む。第１の外部内曲導管１４０は、上部１２６に形成された開口１９８を通って、チャンバ本体１０２のプロセス領域１０４の第１の側に結合された第１の端部１４０ａを有する。第２の端部１４０ｂは、プロセス領域１０４の第２の側に結合された開口１９６を有する。第２の外部内曲導管１４０’は、プロセス領域１０４の第３の側に結合された開口１９４を有する第１の端部１４０ａ’と、プロセス領域１０４の第４の側に結合された開口１９２を有する第２の端部１４０ｂ’とを有する。１つの実施形態では、第１の外部内曲導管１４０および第２の外部内曲導管１４０’は互いに直交するように構成され、それによって、チャンバ本体１０２の上部１２６の周辺のまわりに約９０度の間隔で配置された、それぞれ、第１の外部内曲導管１４０および第２の外部内曲導管１４０’の各々の第１の端部１４０ａ、第２の端部１４０ｂ、および第１の端部１４０ａ’、第２の端部１４０ｂ’を備える。第１の外部内曲導管１４０および第２の外部内曲導管１４０’の直交構成により、プラズマソースはプロセス領域１０４の端から端まで均一に分配することができる。第１の外部内曲導管１４０および第２の外部内曲導管１４０’は、プロセス領域１０４への均一プラズマ分配を行うのに利用される他の分配として構成することができることが考えられる。
【００１５】
透磁性トロイダル磁心１４２、１４２’が、第１の外部内曲導管１４０および第２の外部内曲導管１４０’の対応するものの一部分を囲む。導電性コイル１４４、１４４’は、それぞれのインピーダンス整合回路または素子１４８、１４８’を通してそれぞれのＲＦプラズマソース電力ジェネレータ１４６、１４６’に結合される。第１の外部内曲導管１４０および第２の外部内曲導管１４０’の１つずつは、それぞれ、それぞれの第１の外部内曲導管１４０および第２の外部内曲導管１４０’の第１の端部１４０ａおよび第２の端部１４０ｂ（ならびに第１の端部１４０ａ’および第２の端部１０４ｂ’）の間の普通なら連続的であるはずの電気経路を遮断する絶縁環状リング１５０、１５０’によって遮断された中空導電性管である。基板表面のイオンエネルギーは、インピーダンス整合回路または素子１５６を通して基板支持アセンブリ１２８に結合されたＲＦプラズマバイアス電力ジェネレータ１５４によって制御される。
【００１６】
図１Ａに戻って参照すると、プロセスガス源１５２から供給されるガス状化合物を含むプロセスガスが、ガス分配プレート１３０を通してプロセス領域１０４に導入される。透磁性トロイダル磁心１４２、１４２’の一方が導電性コイル１４４、１４４’の一方と結合して、電力アプリケータを形成する。ＲＦプラズマソース電力ジェネレータ１４６は、電力アプリケータ（透磁性トロイダル磁心１４２および導電性コイル１４４）から、第１の外部内曲導管１４０に供給されるガスに結合され、それにより、第１の外部内曲導管１４０およびプロセス領域１０４を含む第１の閉じたトロイダル経路に循環プラズマ電流が生成される。さらに、ＲＦプラズマソース電力ジェネレータ１４６’は、他の電力アプリケータ（透磁性トロイダル磁心１４２’および導電性コイル１４４’）から、第２の外部内曲導管１４０’内のガスに結合され、それにより、第１のトロイダル経路と交差する（例えば、直交する）第２の閉じたトロイダル経路に循環プラズマ電流が生成される。第２の閉じたトロイダル経路には、第２の外部内曲導管１４０’およびプロセス領域１０４が含まれる。経路の各々のプラズマ電流は、互いに同じであるかまたはわずかにオフセットされることがあるそれぞれのＲＦプラズマソース電力ジェネレータ１４６、１４６’の周波数で振動する（例えば逆方向）。
【００１７】
１つの実施形態では、プロセスガス源１５２は、基板１０６に注入されるイオンを支給するのに利用することができるプロセス混合ガスを支給することができる。本明細書で開示する方法のために、プロセスガスの好適な例には、数ある中で、メタン（ＣＨ４）、エテン（Ｃ２Ｈ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、およびプロパン（Ｃ３Ｈ８）などの炭素含有ガスが含まれる。いくつかの実施形態では、プロセス混合ガスは、Ｈ２、Ｈｅ、またはＡｒなどの希釈ガスをさらに含むことができる。各ＲＦプラズマソース電力ジェネレータ１４６、１４６’の電力は、それらの組合せ効果がプロセスガス源１５２から供給されるプロセスガスを効率的に解離し、基板１０６の表面に所望のイオンフラックスを生じさせるように操作される。ＲＦプラズマバイアス電力ジェネレータ１５４の電力は、プロセスガスから解離されたイオンが基板表面の方に加速され、基板１０６の上面の下方に所望の深さに所望のイオン濃度で注入されうる選択したレベルに制御される。例えば、約５００Ｗ未満などの相対的に低いＲＦ電力では、イオンは相対的に低いエネルギーで励起される。低いエネルギーのイオンは、基板表面から約１００Å未満の浅い深さに注入されうる。代替として、約３０００Ｗよりも高いなどの高いバイアスＲＦ電力から支給かつ発生された高エネルギーをもつイオンは、基板表面から１００Åを実質的に超える深さを有するように基板に注入することができる。
【００１８】
制御されたＲＦプラズマソース電力およびＲＦプラズマバイアス電力の組合せにより、処理チャンバ１００内で十分な運動量と所望のイオン分布とを有する混合ガス中の炭素イオンが解離される。イオンはバイアスをかけられ、基板表面に向けて動かされ、それによって、イオンは、基板の平坦面および側壁面の両方の酸化物領域に所望のイオン濃度、分布、および基板表面からの深さで注入される。注入された炭素イオンの深さおよび濃度は基板表面に印加されたエネルギーの量で制御され、エネルギーの量はバイアス電力で制御することができる。
【００１９】
図２は、本明細書で説明する選択的堆積の前後の基板の表層の簡単化した垂直断面図を示す。図３は、プラズマドーピングプロセスによって、基板のベアシリコン領域に炭素含有層を堆積し、炭素イオンを基板の酸化物領域に注入するための方法３００のプロセス流れ図を示す。方法３００は、図１Ａおよび１Ｂで説明したように、処理チャンバ１００などのプラズマ浸漬イオン注入処理チャンバ内で行うことができる。方法３００は、ステップ３０２において、基板の表面にベアシリコン領域（図２の２１１を参照）および酸化物領域（図２の２１０を参照）を有する基板を浸漬イオン注入処理チャンバ内に導入することによって始まる。基板は、結晶シリコン、ストレインドシリコン（ＩＢＭが開発したもの）、シリコンゲルマニウム、ドープもしくはアンドープポリシリコン、ドープもしくはアンドープシリコンウエハ、またはドープシリコンなどの材料とすることができる。基板は、２００ｍｍまたは３００ｍｍ直径ウエハなどの様々な寸法、ならびに長方形または正方形区画を有することができる。特に言及しない限り、本明細書で説明する実施形態および例は、３００ｍｍ直径を有する基板に対して行われる。
【００２０】
１つの実施形態では、基板１０６は化学機械研磨（ＣＭＰ）適用などの下準備処理を受けたウエハとすることができ、酸化物層が、当技術分野で既知の技法を使用して、ベアシリコンウエハに堆積され、パターニングまたはエッチングされており、その結果、ウエハはその表側にベアシリコン領域２１１および酸化物領域２１０を有する。酸化物は、例えば、酸化ケイ素または酸化ゲルマニウムを含むことができる。簡単にするために、ウエハの最上層のみが図２に示されており、下層は、たとえあっても、示されていない。
【００２１】
ステップ３０４において、後続の堆積および注入プロセス用のイオン種を支給するために、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、およびＣ３Ｈ８などの炭素含有ガスが処理チャンバ１００に供給される。１つの実施形態では、炭素含有ガスは１分子当たり５つ以下の炭素原子を有する炭化水素とすることができる。炭素含有ガスは、プロセスガス源１５２からガス分配プレート１３０に、図１Ａで説明したように、または他の好適な手段で供給することができる。炭素含有ガスは、堆積されるべき炭素を基板のベアシリコン領域に、および注入されるべき所望のイオンを基板の酸化物領域に支給する。１つの実施形態では、処理チャンバ１００に供給されるガスは、炭素堆積プロファイルをより良好に制御するためにＨ２、Ｈｅ、またはＡｒなどの希釈ガスをさらに含むことができる。処理チャンバ１００内の希釈ガスは、より良好な炭素堆積プロファイル制御をもたらし、混合ガス中のイオン衝撃を促進し、それによって、プロセスガス衝突の可能性を効率的に増加させ、その結果、イオン種の再結合の減少をもたらすことができる。
【００２２】
ステップ３０６において、プラズマドーピングプロセスを行って、図２に示すように、ステップ３０４において混合ガスから発生されたイオンを基板の酸化物領域２１０に注入し、炭素含有膜２１３を基板のベアシリコン領域２１１に堆積させる。ＲＦソース電力を印加して、処理チャンバ１００内で混合ガスからプラズマを発生させる。発生したプラズマは、処理チャンバ１００内で混合ガスをイオン種として解離する。ＲＦバイアス電力を、プラズマソースに印加されるＲＦソース電力と一緒に基板に印加して、解離されるイオン種を混合ガスから解離し、酸化物領域において基板表面から所望の深さの方におよびその中に動かすことができる。
【００２３】
一般に、基板に供給されるバイアス電力がない場合、炭素含有層は、露出したシリコン表面および酸化物表面の両方に同様に堆積することができる。ある実施形態では、プラズマ浸漬（注入）エネルギーが、３０００〜４０００Ｗの電力にバイアスされた基板に対応する６ｋＶ〜８ｋＶであった場合の一定のプロセス時間において、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像の示すところによれば、Ｓｉ表面は少なくとも４０Åの厚さをもつポリマー層を有していたが、酸化物表面はその上に堆積されたポリマーを有していなかった。別の実施形態では、試料がより高いエネルギーおよびより長い処理時間で処理された場合のＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）の測定の下で、ベアシリコン表面は１００Åを超える炭素含有層形成を有していたが、一方、酸化物表面は依然として検出可能なポリマー形成を有していなかった。すべての他の条件を一定のままにした状態で処理時間を４倍に増加してさえ、炭素含有層は酸化物層上に検出されなかった。
【００２４】
処理チャンバ１００に印加されるＲＦソース電力およびバイアス電力を所望のエネルギーレベルに制御することができ、それによって、イオン種を解離させ、基板の酸化物領域に所望の濃度および深さでドープさせることができる。ＲＦソース電力を増加させると、一般に、プロセスガスのイオン化の増加により堆積または注入に利用可能な炭素の量が増加する。ＲＦバイアス電力を増加させると、一般に、基板の酸化物領域への炭素の注入深さが増加する。減少したＲＦバイアスを使用するか、またはＲＦバイアスを使用しない場合、炭素は、酸化物領域への注入ではなく酸化物領域上に単に堆積することができることに留意されたい。加えて、相対的により大きいＲＦバイアス下で、炭素は、ベアシリコン領域への堆積に加えてまたは代替として、ベアシリコン領域に注入することができる。図２に示すように、本明細書で説明する選択的堆積方法に由来する基板はベアシリコン領域２１１に炭素含有膜２１３を有することになり、酸化物領域２１２は露出されることになる。
【００２５】
１つの実施形態では、ソースＲＦ電力は、約１３．５６ＭＨｚの周波数で約１００ワットと約１０００ワットとの間に維持することができる。１つの実施形態では、バイアスＲＦをオンにした後、ソースＲＦをオフ（０Ｗの電力）にすることができ、安定したプラズマを達成することができる。バイアスＲＦ電力は、約２ＭＨｚの周波数で約１００ワットと約５０００ワットとの間に維持することができる。１つの実施形態では、ソースＲＦ電力は４００Ｗ（１３．５６ＭＨｚで）とすることができ、かつバイアス電力は４０００Ｗ（２ＭＨｚで）とすることができる。
【００２６】
いくつかのプロセスパラメータは、ステップ３０６におけるプラズマドーピングプロセス中に調整することもできる。１つの実施形態では、チャンバ圧力は、約５ｍＴｏｒｒと約１５ｍＴｏｒｒとの間に維持することができる。チャンバ圧力が高いほど、基板のベアシリコン領域に堆積される炭素含有膜は厚くなりうる。チャンバ温度は、摂氏約５０度と摂氏約９０度との間に維持することができる。ウエハ温度は、静電チャックを使用して制御することができ、摂氏約０度と摂氏約１００度との間に維持することができる。１つの実施形態では、チャンバ圧力は７ｍＴｏｒｒとすることができ、チャンバ温度は摂氏６５度とすることができ、かつウエハ温度は摂氏３０度とすることができる。
【００２７】
ステップ３０４において供給された反応ガスと希釈ガスとの間の混合ガス流量および／または混合ガス流量比は、各タイプのガス間の解離したイオン種の相対量を制御するように選択することができる。選択された混合ガス流量および／または流量比により、混合ガスは、異なる種類のイオン種間で所定の量および／または比で解離することができ、それによって、処理チャンバ内に過剰量のあるタイプのイオンが発生し、その結果、不要な副反応および／または基板への望ましくない膜の形成がもたらされることが防止される。例えば、水素、ヘリウム、またはアルゴンイオンなどの過剰量のあるタイプのイオン種は基板表面をスパッタし衝撃を与え、それによって、基板表面を損傷および粗化することがある。
【００２８】
１つの実施形態では、炭素含有ガスと希釈ガスとの流量比は、約１：２０と約１：０．５との間に制御することができる。１つの実施形態では、炭素含有ガスは、約１０ｓｃｃｍと約５０ｓｃｃｍとの間などの約２ｓｃｃｍと約１００ｓｃｃｍとの間のレートで処理チャンバに流れ込むことができる。希釈ガスは、約５０ｓｃｃｍと約１００ｓｃｃｍとの間などの約２０ｓｃｃｍと約２００ｓｃｃｍとの間のレートで処理チャンバに流れ込むことができる。
【００２９】
本発明の例示的な実施形態では、混合ガスはＣＨ４およびＨ２を含むことができる。１つの実施形態では、ＣＨ４ガスとＨ２ガスとは約１：９の流量比を有することができる。ＣＨ４ガスは１０ｓｃｃｍのレートで供給することができ、かつＨ２ガスは９０ｓｃｃｍのレートで供給することができる。本発明の別の例示的な実施形態では、混合ガスはＣＨ４およびＨｅを含むことができる。１つの実施形態では、ＣＨ４ガスとＨｅガスとは、１：９などの約１：２０と約１：１との間の流量比を有することができる。３００ｍｍの基板では、ＣＨ４ガスは１０ｓｃｃｍのレートで供給することができ、かつＨｅガスは９０ｓｃｃｍのレートで供給することができる。いずれの実施形態のソースＲＦ電力も約１００ワットと約１０００ワットとの間に制御することができ、かつバイアスＲＦ電力は約１００ワットと約５０００ワットとの間に制御することができる。
【００３０】
本発明による別の例示的な実施形態では、炭素含有ガスのみを供給することができる。例えば、５０ｓｃｃｍのＣＨ４を希釈ガスなしで供給することができる。ソースＲＦ電力は約１００ワット、および約５０ワットと約１０００ワットとの間に制御することができ、かつバイアスＲＦ電力は約１００ワットと約５０００ワットとの間に制御することができる。
【００３１】
図４は、本明細書で開示した方法を使用して処置された基板の酸化物領域における元素の濃度対深さを示す二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）プロファイルである。酸化物層が結晶シリコン基板上に形成された。次に、基板は本明細書で説明した方法を使用してメタンに曝された。図４に示すように、炭素が酸化物層と基板とに注入された。炭素含有膜は酸化物層の上に堆積されなかった。さらに、酸化物層とのインターフェースの近くの結晶シリコンのいくらかは注入された水素に起因してアモルファスになった。
【００３２】
図５は、本明細書で説明した選択的堆積方法を受けたベアシリコン基板（酸化物領域を有していない）に対するＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定されたときの元素の原子パーセントのグラフである。堆積の後、ケイ素信号は検出されていない。代わりに、基板表面は、高い原子パーセント（約８０％）の炭素を有しており、それは、厚さが少なくとも５０Åの厚さを有する炭素含有膜がベアシリコン基板の表面に堆積されたことを示している。２０％の原子パーセントの酸化物は、シリコンに以前から存在している自然酸化物の結果（例えば、周囲空気に基板を曝した結果）である。
【００３３】
限られたデータが示すところによれば、ベアシリコン領域上の堆積対酸化物領域上の堆積の比は１：１から約２０：１であった。バイアスＲＦ電力（プラズマ浸漬エネルギー）は、選択性を最適化する主要基準である。ソース電力を増加すると、シリコン領域および酸化物領域の両方への侵入が増加すると考えられるので、ソースＲＦ電力は、やはり、選択性変更に影響を及ぼすことができる。
【００３４】
このように、ベアシリコン領域および酸化物領域を有する基板の上へのプラズマドーピングプロセスによる炭素含有膜の選択的堆積の方法が行われる。改善した方法は、有利には、炭素含有膜を、それが最終的に望まれる区域にのみ選択的に堆積させ、その結果、堆積の後のポリマー層のパターニングは必要でない。これは、時にはパターニングを実行することができない小さい形状寸法を有する集積回路の製作に有用である。基板上のベアシリコンの領域は、ポリマーで覆い、さらなる処理から保護することができ、一方、基板上の酸化物領域は露出したままとすることができる。
【００３５】
前述は本発明の実施形態に関するが、本発明の基本範囲から逸脱することなく本発明の他のおよびさらなる実施形態を考案することができ、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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