【手続補正書】
【提出日】平成19年4月12日(2007.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサイクルを含むシーケンシャル化学気相成長法による薄膜成長方法において、
少なくともひとつのサイクルが、
パーツをチャンバ内にセットし、
前記パーツを、形成される薄膜を構成する元素を含むガス状の第一の反応体に接触させ、少なくとも前記第一の反応体の一部を、１層の単分子層を形成する前記パーツに吸着させ、
前記チャンバから前記ガス状の第一の反応体をパージし、
前記パーツに吸着された前記第一の反応体の一部を、原料ガス流中におけるプラズマ放電により生成されたラジカルを含むガス状の第二の反応体に、前記パーツを接触させることにより、元素と化合物のうちのどちらかに転換して、それにより薄膜を形成し、
前記原料ガスを流し続けながら、前記プラズマ放電を止めることにより、前記チャンバから、前記ガス状の第二の反応体をパージすることを含むことを特徴とする薄膜成長方法。
【請求項２】
前記原料ガスが、前記プロセス全体を通して継続的に流れていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜成長方法。
【請求項３】
前記チャンバから前記第一の反応体をパージする処理が、前記原料ガスを流すことを含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜成長方法。
【請求項４】
前記原料ガスが酸素を含んでおり、前記ラジカルが酸素ラジカルを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の薄膜成長方法。
【請求項５】
前記プラズマ放電が、前記チャンバの上流にある遠隔プラズマ発生装置において行われることを特徴とする請求項１に記載の薄膜成長方法。
【請求項６】
所望の膜厚に達するまで、前記接触、パージ、転換及びパージのプロセスを順に繰り返すことを、さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜成長方法。
【請求項７】
前記薄膜がAl2O3を含んでおり、前記プロセスが室温で行われることを特徴とする請求項１に記載の薄膜成長方法。
【請求項８】
前記パーツが少なくともひとつの開口部を持つ半導体基板を含んで構成され、前記薄膜が前記開口部の内壁を被覆することを特徴とする請求項１に記載の薄膜成長方法。
【請求項９】
前記開口部が半導体金属被覆プロセスにおける波状模様の溝を含んで構成されていることを特徴とする請求項８に記載の薄膜成長方法。
【請求項１０】
前記薄膜が銅を含んで構成されていることを特徴とする請求項９に記載の薄膜成長方法。
【請求項１１】
前記第一の反応体が金属原料ガスを含んで構成され、転換が前記パーツに吸着された前記第一の反応体の一部を金属に還元することを含むことを特徴とする請求項８に記載の薄膜成長方法。
【請求項１２】
転換が、前記パーツに吸着された前記第一の反応体の一部を酸素ラジカルに接触させることにより、最初の金属酸化物に転換する第一の転換と、前記最初の金属酸化物を金属に還元する第二の還元とを含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜成長方法。
【請求項１３】
還元が、前記金属酸化物を水素ラジカルに接触させることを含むことを特徴とする請求項１２に記載の薄膜成長方法。
【請求項１４】
前記金属が銅を含むことを特徴とする請求項１２に記載の薄膜成長方法。
【請求項１５】
吸着された前記第一の反応体の一部が、金属酸化物の介在なしに直接金属に還元される別のサイクルを、さらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の薄膜成長方法。
【請求項１６】
前記パーツが金属表面と非金属表面を含んでおり、そのことにより、前記最初の金属酸化物が前記パーツ上へ選択的に形成されることがないことを特徴とする請求項１５に記載の薄膜成長方法。
【請求項１７】
請求項１２に記載のサイクルと同等の別のサイクルを、さらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の薄膜成長方法。
【請求項１８】
転換が、前記パーツを、少なくとも２つの連続するパルス状の流れの前記第二の反応体に接触させ、反応副生物が前記パルス状の流れの間に、前記開口部から拡散することを含むことを特徴とする請求項８に記載の薄膜成長方法。
【請求項１９】
室温で行われることを特徴とする請求項１に記載の薄膜成長方法。
【請求項２０】
シーケンシャル化学気相成長法による薄膜成長方法において、
(a) 前記パーツを、前記ガス状の第一の反応体に接触させることと、前記ガス状の第二の反応体に接触させることとを交互に２回以上繰り返し、第一の物質のいくつかの単分子層からなる第一の薄膜を成長させることにより、請求項１に記載の方法によって、前記パーツ上に前記第一の薄膜を形成し、
(b) 前記パーツを、形成される第二の薄膜を構成する元素を含むガス状の第三の反応体に接触させ、少なくとも前記第三の反応体の一部を、多くても１層の単分子層を形成する自己限定的なプロセスにより前記パーツに吸着させ、
前記チャンバから前記ガス状の第三の反応体をパージし、
前記パーツに吸着された前記第三の反応体の一部を、プラズマ放電により生成したラジカルを含むガス状の第四の反応体に前記パーツを接触させることにより、元素と化合物のうちのいずれかに転換し、
前記チャンバから前記ガス状の第四の反応体をパージし、
前記パーツを、前記ガス状の第三の反応体に接触させることと、前記パーツを前記ガス状の第四の反応体に接触させることとを交互に２回以上繰り返し、第二の物質のいくつかの単分子層からなる前記第二の薄膜を形成し、
(c) 前記第一の薄膜の形成と前記第二の薄膜の形成とを交互に繰り返して直接相互の上に形成し、各物質が２層以上の単分子層の厚さである２つの異なる物質の薄層が、交互に重なった構造の複合膜を形成することを順番に含むことを特徴とする薄膜成長方法。
【請求項２１】
前記第一の薄膜がＡｌ２Ｏ３を含み、前記第二の薄膜がＳｉ３Ｎ４を含むことを特徴とする請求項２０に記載の薄膜成長方法。
【請求項２２】
前記第一の薄膜と前記第二の薄膜の各々が厚さ約１０Å（１ｎｍ）であることを特徴とする請求項２０に記載の薄膜成長方法。
【請求項２３】
複数のサイクルを含むシーケンシャル気相成長法による、基板上へのＡｌ２Ｏ３薄膜の成長方法において、それぞれのサイクルが、
ガス状のトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）にパーツを接触させること、
前記ガス状のＴＭＡの供給を停止すること、
チャンバから前記ガス状のＴＭＡを除去すること、
原子状酸素に前記パーツを接触させること、及び
前記チャンバから、前記原子状酸素を除去することを含み、
それぞれのサイクルで、１原子層以上のＡｌ２Ｏ３層を形成することを特徴とするＡｌ２Ｏ３薄膜の成長方法。
【請求項２４】
それぞれのサイクルにおいて、厚さ３ÅのＡｌ２Ｏ３層を形成することを特徴とする請求項２３に記載のＡｌ２Ｏ３薄膜の成長方法。
【請求項２５】
ラジカル発生装置内で、遠隔的に酸素ラジカルを発生させることを特徴とする請求項２３に記載のＡｌ２Ｏ３薄膜の成長方法。
【請求項２６】
室温で処理を行うことを特徴とする請求項２３に記載のＡｌ２Ｏ３薄膜の成長方法。
【請求項２７】
複数のサイクルを含むシーケンシャル気相成長法による、基板上へのＡｌ２Ｏ３薄膜の成長方法において、それぞれのサイクルが、
ガス状のトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）にパーツを接触させること、
前記ガス状のＴＭＡの供給を停止すること、
チャンバから前記ガス状のＴＭＡを除去すること、及び
原子状酸素に前記パーツを接触させることを含むことを特徴とするＡｌ２Ｏ３薄膜の成長方法。
【請求項２８】
ラジカル発生装置内で、遠隔的にラジカルを発生させることを特徴とする請求項２７に記載のＡｌ２Ｏ３薄膜の成長方法。
【請求項２９】
室温で処理を行うことを特徴とする請求項２７に記載のＡｌ２Ｏ３薄膜の成長方法。
【請求項３０】
複数のサイクルを含むシーケンシャル化学気相成長法による薄膜成長方法において、
少なくともひとつのサイクルが、
パーツをチャンバ内にセットし、
前記パーツを、形成される薄膜を構成する元素を含むガス状の第一の反応体に接触させ、少なくとも前記第一の反応体の一部を、１層の単分子層を形成する前記パーツに吸着させ、
前記チャンバから前記ガス状の第一の反応体をパージし、
前記パーツに吸着された前記第一の反応体の一部を、プラズマ放電により生成されたラジカルを含むガス状の第二の反応体に、前記パーツを接触させることにより、元素と化合物のうちのどちらかに転換して、それにより薄膜を形成することを含み、
転換が、前記パーツに吸着された前記第一の反応体の一部を酸素ラジカルに接触させることにより、最初の金属酸化物に転換する第一の転換と、前記最初の金属酸化物を金属に還元する第二の還元とを含むことを特徴とする薄膜成長方法。
【請求項３１】
還元が、前記金属酸化物を水素ラジカルに接触させることを含むことを特徴とする請求項３０に記載の薄膜成長方法。
【請求項３２】
前記金属が銅を含むことを特徴とする請求項３０に記載の薄膜成長方法。
【請求項３３】
吸着された前記第一の反応体の一部が、金属酸化物の介在なしに直接金属に還元される別のサイクルを、さらに含むことを特徴とする請求項３０に記載の薄膜成長方法。
【請求項３４】
前記パーツが金属表面と非金属表面とを含んでおり、そのことにより、前記最初の金属酸化物が前記パーツ上へ選択的に形成されることがないことを特徴とする請求項３３に記載の薄膜成長方法。
【請求項３５】
請求項１に記載のサイクルと同等の別のサイクルを、さらに含むことを特徴とする請求項３０に記載の薄膜成長方法。
【請求項３６】
シーケンシャル化学気相成長法による薄膜成長方法において、
パーツをチャンバ内にセットし、
(a) 前記パーツを、形成される第一の薄膜を構成する元素を含むガス状の第一の反応体に接触させ、少なくとも前記第一の反応体の一部を、１層の単分子層を形成する前記パーツに吸着させ、
前記チャンバから前記ガス状の第一の反応体をパージし、
前記パーツに吸着された前記第一の反応体の一部を、プラズマ放電により生成したラジカルを含むガス状の第二の反応体に前記パーツを接触させることにより、元素と化合物のうちのどちらかに転換し、
前記チャンバから前記ガス状の第二の反応体をパージし、
前記パーツを、前記ガス状の第一の反応体に接触させることと、前記パーツを前記ガス状の第二の反応体に接触させることとを交互に２回以上繰り返し、第一の物質のいくつかの単分子層からなる第一の薄膜を成長させることにより、前記第一の薄膜を形成し、
(b) 前記パーツを、形成される第二の薄膜を構成する元素を含むガス状の第三の反応体に接触させ、少なくとも前記第三の反応体の一部を、多くても１層の単分子層を形成する自己限定的なプロセスにより前記パーツに吸着させ、
前記チャンバから前記ガス状の第三の反応体をパージし、
前記パーツに吸着された前記第三の反応体の一部を、プラズマ放電により生成したラジカルを含むガス状の第四の反応体に前記パーツを接触させることにより、元素と化合物のうちのいずれかに転換し、
前記チャンバから前記ガス状の第四の反応体をパージし、
前記パーツを、前記ガス状の第三の反応体に接触させることと、前記パーツを前記ガス状の第四の反応体に接触させることとを交互に２回以上繰り返し、第二の物質のいくつかの単分子層からなる前記第二の薄膜を形成し、
(c) 前記第一の薄膜の形成と前記第二の薄膜の形成を交互に繰り返して直接相互の上に形成し、各物質が２層以上の単分子層の厚さである２つの異なる物質の薄層が、交互に重なった構造の複合膜を形成することを順番に含むことを特徴とする薄膜成長方法。
【請求項３７】
前記第一の薄膜がＡｌ２Ｏ３を含み、前記第二の薄膜がＳｉ３Ｎ４を含むことを特徴とする請求項３６に記載の薄膜成長方法。
【請求項３８】
前記第一の薄膜と前記第二の薄膜の各々が、厚さ約１０Å（１ｎｍ）であることを特徴とする請求項３６に記載の薄膜成長方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
前記膜は一度に１層の単分子層として堆積させられるので、前記パーツ上にできる前記膜は、下地の形状と同形で均一の厚さを持つ傾向がある。本発明では、多くのパーツを同時に被覆できる安価な反応器を使用することができる。３元素の膜を形成するためには、プロセスサイクルの中に、さらに第三の反応体を導入するプロセスを加える。化合物膜がいくつの元素を含んでいても、それらの元素を含むガス状前駆体を使って該元素の単分子層を成長させることにより、安定した化合物膜が形成できる。このような前駆体は、例えばハロゲン化物や有機金属化合物であってもよい。