(57)【要約】  数を減らした前駆体からの触媒原子層堆積について説明する。堆積前駆体は、シリコン、酸素および触媒配位子を含有する。堆積前駆体にヒドロキシル終端基板を暴露して、２つの表面結合酸素間にシリコン架橋結合を形成する。これら表面結合酸素は、２つの表面結合ヒドロキシル基の一部であったものであり、堆積前駆体の吸着により水素が遊離する。シリコン原子はまた、同じ堆積前駆体分子内のシリコンと既に化学結合した１個または２個の追加の酸素原子と化学結合している。追加の酸素原子の少なくとも１個は直接、または炭化水素鎖を介して触媒配位子とさらに化学結合している。水分（Ｈ２Ｏ）に基板をさらに暴露すると、その水分からのヒドロキシル基によって置き換えられた追加の酸素が置換される結果となる。表面を再度ヒドロキシルで終端し、プロセスを繰り返すことができる。この反応の触媒の性質により、低い基板温度で堆積させることが可能となる。触媒が化学的に埋め込まれていることで、１サイクル当たりの堆積が増大し、その結果同じ厚さの膜を成長させるための前駆体暴露の回数が減少する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理領域に位置する基板のヒドロキシル終端表面上に酸化ケイ素層を形成する方法であって、
（ｉ）前記基板処理領域にシリコンおよび酸素含有前駆体を流すことによって、シロキサンと窒素含有触媒配位子とを含む前記シリコンおよび酸素含有前駆体に前記ヒドロキシル終端表面を暴露するステップと、
（ｉｉ）前記基板処理領域から、未反応のシリコンおよび酸素含有前駆体を含むプロセス廃水を取り除くステップと、
（ｉｉｉ）前記基板処理領域にＨ２Ｏを流すことによって、前記基板の前記表面を暴露するステップと、
（ｉｖ）前記基板処理領域から、未反応のＨ２Ｏを含むプロセス廃水を取り除くステップとを含む少なくとも４つの連続したステップと、
前記酸化ケイ素層がターゲット厚さに到達するまで前記少なくとも４つの連続したステップを繰り返すステップとを含む方法。
【請求項２】
ステップ（ｉ）〜（ｉｖ）のそれぞれの反復により、前記基板上に１Å〜６Åの間の酸化ケイ素が堆積される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記窒素含有触媒配位子が炭素−窒素環を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記シリコンおよび酸素含有分子それぞれが、１個のシリコン原子に化学結合されている４個の酸素原子を含有し、前記酸素原子のうち３個がそれぞれ、別個の炭化水素鎖に化学結合し、残りの酸素原子が前記触媒配位子に化学結合している、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記触媒配位子が炭素−窒素環を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記触媒配位子が炭化水素伸張部に化学結合し、前記炭化水素伸張部が前記シロキサン中の酸素原子に化学結合している、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記触媒配位子が、炭素−窒素環に配置されている窒素原子１個と、炭素原子４個または５個とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記触媒配位子が、炭素−窒素環に配置されている窒素原子２個と、炭素原子３個または４個とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記シリコンおよび酸素含有前駆体が、ピリミジン−アルコキシシランを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記触媒配位子が、ピリミジン、イミダゾール、アミン、アルキルピリジン、ピリジン、ピロリジン、ピロールまたはピラゾールの１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板処理領域内の圧力が、前記シリコンおよび酸素含有前駆体を流す際と、前記Ｈ２Ｏを流す際の一方で１０ｍＴｏｒｒを下回る、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記基板の温度が、前記シリコンおよび酸素含有前駆体を流す際、ならびに前記Ｈ２Ｏを流す際それぞれの際に２００℃を下回る、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の原子層堆積サイクルの１つが２秒以下の間続く、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
基板処理領域内の基板のヒドロキシル終端表面上に酸化ケイ素層を形成する方法であって、
複数の原子層堆積サイクルを行うことを含み、前記複数のサイクルのそれぞれにより、
（１）前記基板処理領域に、シリコンおよび酸素含有分子を含有するシリコンおよび酸素含有前駆体を流して、２個の表面結合酸素吸着原子が別個のヒドロキシル末端基内に起因する２個の表面結合酸素原子間を架橋する架橋結合シリコン原子を形成し、その後、
（２）前記基板処理領域にＨ２Ｏを流して、前記架橋結合シリコン原子の２個の残りの部位のそれぞれにヒドロキシル基を結合させる
ことによって、前記基板上に１Å〜６Åの間の酸化ケイ素が堆積され、
前記シリコンおよび酸素含有分子がさらに触媒配位子を含み、前記触媒配位子は、前記Ｈ２Ｏが前記Ｓｉ−Ｏ結合を開裂することを可能にし、さらに前記Ｈ２Ｏからのヒドロキシル基が前記架橋結合シリコン原子の前記開裂部位と化学的に結合することを可能にする方法。
【請求項１５】
前記基板を加熱して、または酸素プラズマに前記基板を暴露して架橋結合酸素を生成することによって、最後のヒドロキシル終端表面を架橋することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、あらゆる目的のために参照によってその全体が本明細書中に援用される、「酸化ケイ素の原子層堆積用埋め込み触媒」という名称の２０１０年９月１０日に出願された米国仮特許出願番号第６１／３８１，８８９号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
酸化ケイ素誘電体膜はシリコンと弾性界面を形成し、高い誘電体強度および比較的低い誘電率を提供する。これらの特色の結果、電気的に活性な特徴を互いに絶縁するために酸化ケイ素が多用される。酸化ケイ素膜を堆積させるための２つの従来の方法として、（１）比較的高温（たとえば、時として１０００℃を超える）でシリコンが酸化される酸化プロセスと、（２）シリコン源および酸素源をチャンバ内に導入し、エネルギー（たとえば、熱）に暴露して酸化ケイ素膜を形成する化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスとが挙げられる。酸化ケイ素ＣＶＤプロセスは通常、用途に応じて６００℃〜８００℃の範囲の温度または４５０℃を下回る温度で起こる。より広い集積回路線幅には十分であるが、これらの方法は、高い堆積温度に起因して界面で拡散を生じ、その結果小型電気デバイスの電気特性が劣化することがある。
【０００３】
より低い基板温度に加え、半導体デバイスで使用される薄膜には、線幅が減少しているために堆積時の原子層制御がますます必要となる。これらの薄膜は、優れたステップカバレッジおよび共形性を有することも必要とされる。これらの要件を満たすために、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスが、半導体製造において勢いを増している。
【０００４】
ＳｉＣｌ４源およびＨ２Ｏ源を用いる原子層堆積プロセスにより、６００Ｋを超える温度でＡＬＤ酸化ケイ素膜が堆積されている。この例示的な従来技術の方法においては、ヒドロキシル基（−ＯＨ）をその表面に有する基板を含む基板処理領域にＳｉＣｌ４源が設けられる。ＳｉＣｌ４源は、この第１の堆積ステップにおいてヒドロキシル基と反応し、−ＳｉＣｌ３が基板の表面に吸着し、ＨＣｌ副生成物が形成される。ＳｉＣｌ４のヒドロキシル基との反応が本質的に完了すると、Ｓｉの単分子層が基板の表面に追加されている。ＳｉＣｌ４へさらに暴露すると、取るに足りない追加の堆積が生じる。このような反応は自己制限（ｓｅｌｆ−ｌｉｍｉｔｉｎｇ）と称される。この時点で、基板の表面は、−ＳｉＣｌ３表面化学種で終端されている。
【０００５】
次いで、Ｈ２Ｏ源が基板処理領域に流される。Ｈ２Ｏは−ＳｉＣｌ３表面化学種と反応して、その表面化学種にヒドロキシル基を吸着させ、ＨＣｌ副生成物を生成する。ここで先に堆積させたシリコン単分子層の上に酸素の単分子層が追加されている。この第２の堆積ステップもまた自己制限で、Ｈ２Ｏへさらに暴露すると、わずかに追加の堆積が生じるだけである。これら２つの堆積ステップを繰り返して、所望の厚さを有する酸化ケイ素膜を堆積させることができる。この従来技術の堆積法は、比較的高い基板温度および低い成長速度に限定される。
【０００６】
より低い基板温度における堆積を容易にするために、上述のシリコン源への表面の暴露に続いて、触媒、たとえば、ピリジンを連続して導入することができる。２００℃を下回る基板温度でこのようにしてＡＬＤが行われる。しかしながら、追加のステップを導入すると、既に低い堆積速度がさらに低下する。複数の堆積前駆体へ同時に暴露することで、低成長が有意に対処されることはなく、大部分のＡＬＤプロセスに対して望まれる原子層制御が犠牲となる。さらに、廃水中に塩素およびアンモニアが存在すると、特殊な堆積チャンバ洗浄手順が必要となることに加えて、堆積膜に取り込まれることがある望ましくない塩が生成される。塩素を含有しない代替のシリコン前駆体により、望ましくない塩の生成に対処されるが、低い成長速度は対処されない。
【０００７】
したがって、低温であるが高い成長速度で相対的に純粋な誘電体材料を形成するために、新たな原子層堆積プロセスおよび材料の必要性が依然としてある。本願では、この必要性および他の必要性に対処する。
【発明の概要】
【０００８】
数を減らした前駆体からの触媒原子層堆積について説明する。堆積前駆体は、シリコン、酸素および触媒配位子を含有する。堆積前駆体にヒドロキシル終端基板を暴露して、２つの表面結合酸素間にシリコン架橋結合を形成する。これら表面結合酸素は、２つの表面結合ヒドロキシル基の一部であったものであり、堆積前駆体の吸着により水素が遊離する。シリコン原子はまた、同じ堆積前駆体分子内のシリコンと既に化学結合した１個または２個の追加の酸素原子と化学結合している。追加の酸素原子の少なくとも１個は直接、または炭化水素鎖を介して触媒配位子とさらに化学結合している。水分（Ｈ２Ｏ）に基板をさらに暴露すると、その水分からのヒドロキシル基によって置き換えられた追加の酸素が置換される結果となる。表面を再度ヒドロキシルで終端し、プロセスを繰り返すことができる。この反応の触媒の性質により、低い基板温度で堆積させることが可能となる。触媒が化学的に埋め込まれていることで、１サイクル当たりの堆積が増大し、その結果同じ厚さの膜を成長させるための前駆体暴露の回数が減少する。
【０００９】
本発明の諸実施形態には、基板処理領域に位置する基板のヒドロキシル終端表面上に酸化ケイ素層を形成する方法が含まれる。これらの方法は、少なくとも４つの連続したステップ、（ｉ）基板処理領域にシリコンおよび酸素含有前駆体を流すことによって、シロキサンと窒素含有触媒配位子とを含むシリコンおよび酸素含有前駆体にヒドロキシル終端表面を暴露するステップと、（ｉｉ）基板処理領域から、未反応のシリコンおよび酸素含有前駆体を含むプロセス廃水を取り除くステップと、（ｉｉｉ）基板処理領域にＨ２Ｏを流すことによって、基板の表面を暴露するステップと、（ｉｖ）基板処理領域から、未反応のＨ２Ｏを含むプロセス廃水を取り除くステップとを含む。これらの方法はさらに、酸化ケイ素層がターゲット厚さに到達するまで、上記少なくとも４つの連続したステップを繰り返すステップを含む。
【００１０】
本発明の諸実施形態には、基板処理領域内の基板のヒドロキシル終端表面上に酸化ケイ素層を形成する方法が含まれる。これらの方法は、以下の連続したステップ、（１）基板処理領域に、シリコンおよび酸素含有分子を含有するシリコンおよび酸素含有前駆体を流して、別個のヒドロキシル末端基内に起因する２個の表面結合酸素吸着原子間を架橋する架橋結合シリコン原子を形成するステップと、その後、（２）基板処理領域にＨ２Ｏを流して、架橋結合シリコン原子の２個の残りの部位のそれぞれにヒドロキシル基を結合させるステップとを含む原子層堆積サイクルを行うことを含む。シリコンおよび酸素含有分子がさらに触媒配位子を含み、この触媒配位子は、Ｈ２ＯがＳｉ−Ｏ結合を開裂することを可能にし、さらにＨ２Ｏからのヒドロキシル基が架橋結合シリコン原子の開裂部位と化学的に結合することを可能にする。
【００１１】
追加の諸実施形態および特徴が、一部以下の説明に記載され、また一部は本明細書を検討すると当業者にとって明らかとなり、または開示の諸実施形態を実施することで習得することができる。開示の諸実施形態の特徴および利点は、本明細書に記載されている手段、組合せおよび方法によって実現し成し遂げることができる。
【００１２】
本明細書の残りの部分を参照することによって、また類似の構成要素について言及するためにいくつかの図を通して同様の参照番号を使用する図面を参照することによって、本発明の本質および利点についてのさらなる理解を実現することができる。一部の例では、複数の類似の構成要素の１つを表すために、サブラベル（ｓｕｂｌａｂｅｌ）が参照番号に付随し、ハイフンの後に続く。既存のサブラベルの指定なしに参照番号を言及する場合、そのような複数の類似の構成要素すべてを指すものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】開示の諸実施形態による酸化ケイ素誘電体膜を形成するための選択ステップを示すフローチャートである。
【図２Ａ】開示の諸実施形態による原子層堆積において使用するシリコンおよび酸素含有分子の化学的概略図である。
【図２Ｂ】開示の諸実施形態による原子層堆積において使用するシリコンおよび酸素含有分子の化学的概略図である。
【図２Ｃ】開示の諸実施形態による原子層堆積プロセスにおけるステップの化学的概略図である。
【図２Ｄ】開示の諸実施形態による原子層堆積プロセスにおける終端ステップの化学的概略図である。
【図３Ａ】開示の諸実施形態による原子層堆積において使用するシリコンおよび酸素含有分子における触媒配位子および任意選択の炭化水素鎖の化学的概略図である。
【図３Ｂ】開示の諸実施形態による原子層堆積プロセスにおけるステップの化学的概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
数を減らした前駆体からの触媒原子層堆積について説明する。堆積前駆体は、シリコン、酸素および触媒配位子を含有する。堆積前駆体にヒドロキシル終端基板を暴露して、２つの表面結合酸素間にシリコン架橋結合を形成する。これら表面結合酸素は、２つの表面結合ヒドロキシル基の一部であったものであり、堆積前駆体の吸着により水素が遊離する。シリコン原子はまた、同じ堆積前駆体分子内のシリコンと既に化学結合した１個または２個の追加の酸素原子と化学結合している。追加の酸素原子の少なくとも１個は直接、または炭化水素鎖を介して触媒配位子とさらに化学結合している。水分（Ｈ２Ｏ）に基板をさらに暴露すると、その水分からのヒドロキシル基によって置き換えられた追加の酸素が置換される結果となる。表面を再度ヒドロキシルで終端し、プロセスを繰り返すことができる。この反応の触媒の性質により、低い基板温度で堆積させることが可能となる。触媒が化学的に埋め込まれていることで、１サイクル当たりの堆積が増大し、その結果同じ厚さの膜を成長させるための前駆体暴露の回数が減少する。
【００１５】
本発明をより理解し評価するために、本発明の諸実施形態による、原子層堆積を行うための例示的な選択ステップを示すフローチャートおよび堆積時の化学的概略図である図１〜図２についてここで言及する。方法１００は、ピリミジン−シロキサン（Ｈ（ＣＨ２）ｎＯ−ピリミジン、図２Ａ参照）を含む前駆体を、基板を含む基板処理領域へと流すこと（ステップ１０２）を含む。ここではシロキサンおよびアルコキシシランを取り換え可能に使用し、そのためピリミジン−シロキサンをピリミジン−アルコキシシランと称することもできる。基板は、ピリミジン−シロキサンの導入前にヒドロキシル基で終端される。ピリミジンは、開示の諸実施形態において窒素含有触媒配位子であり、ピリミジン−シロキサンの代替表現を図２Ｂに示す。一般的に言えば、シリコンおよび酸素含有前駆体をこのステップに使用することができ、このシリコンおよび酸素含有前駆体は開示の諸実施形態においてピリミジン−シロキサンでよい。シリコンおよび酸素含有前駆体のシリコンおよび酸素含有分子はそれぞれ、１個のシリコン原子に化学的に結合されている４個の酸素原子を含有することができる。本発明の諸実施形態において、酸素原子のうち３個はそれぞれ、別個の炭化水素鎖に化学結合させることができ、残りの酸素原子は直接、または炭化水素鎖を介して触媒配位子に化学的に結合させることができる。炭化水素鎖の長さは、同じであっても異なっていてもよい。諸実施形態において、炭化水素鎖の１つ、一部またはすべての長さがゼロであってもよい。ピリミジン−シロキサンがヒドロキシル終端基板に接近すると、前駆体中のシリコン原子によって、２個の表面結合酸素原子間に架橋結合が形成される。２つのヒドロキシル基からの２つの水素が、いくつかのプロセス廃水と共に遊離する。炭化水素鎖が１つ、表面結合構造上に残存する。窒素含有触媒配位子はまた、酸素原子を介して表面に化学結合している（図２Ｃの差し込み図参照）。ピリミジン−シロキサンに基板を暴露することが、諸実施形態では自己制限ステップであり、これは、ある点を超えたピリミジン−シロキサンへのさらなる暴露では、表面に対するさらなる化学的変化が本質的に生じないことを意味する。堆積量は、このような自己制限プロセスにおいてしばらくすると横ばいになる。
【００１６】
ステップ１０４において、未反応のピリミジン−シロキサンおよび他のプロセス廃水を基板処理領域から取り除く。プロセス廃水は、基板処理領域に不活性種を流し込んで処理領域からプロセス廃水を流し去ることによって取り除くことができる。あるいは、または組み合わせることで、ポンピングポートを介してポンピングシステムへとプロセス廃水をポンプで取り除くこともできる。
【００１７】
この時点で、堆積前駆体中に触媒配位子が存在していなければ、触媒暴露が必要となったであろう。代わりに、基板処理領域へと水分（Ｈ２Ｏ）を流して（ステップ１０６）、原子層堆積における次のステップを行う。表面に影響を及ぼす水分子（Ｈ２Ｏ）が、基板の表面に吸着するピリミジン中の窒素と相互作用する（図２Ｃを参照）。この相互作用により、水が炭化水素鎖（触媒配位子が付着していない）よりも下のＳｉ−Ｏ結合を開裂することが可能となる。Ｓｉ−Ｏ結合の開裂により、付着したヒドロキシル基を有する炭化水素鎖が遊離する。この反応により、シリコン架橋原子と水の酸素との間に結合が形成される。一方、第２の水分子が触媒配位子中の窒素原子の一方または両方と相互作用し、その結果この反応を可能にした同じ触媒配位子と関連のあるＳｉ−Ｏ結合の開裂が生じる。この相互作用により、触媒配位子とその炭化水素鎖がプロセス廃水として遊離する。この遊離によって生じた開いた結合部位はその後、第２の水分子からのヒドロキシル基によって占められる。水分に基板を暴露することが、諸実施形態では自己制限ステップであり、これは、ある点を超えたＨ２Ｏへのさらなる暴露では、表面に対するさらなる化学的変化が本質的に生じないことを意味する。
【００１８】
ステップ１０８では、未反応のＨ２Ｏを含むプロセス廃水を基板処理領域から取り除く。プロセス廃水は、基板処理領域に不活性種を流し込んで処理領域からプロセス廃水を流し去ることによって取り除くことができる。あるいは、または組み合わせることで、ポンピングポートを介してポンピングシステムへとプロセス廃水をポンプで取り除くこともできる。これら４つの連続したステップ（ステップ１０２〜１０８）を、ターゲット厚さを達成する（決定１０９）まで繰り返すことができる。４つの連続したステップの繰り返しの適用を含む堆積の順番により、基板上に酸化ケイ素層が生成される。
【００１９】
ターゲット厚さを達成すると、最後のヒドロキシル終端表面を処理（ｔｒｅａｔ）して、酸素を架橋し水素を遊離させることができる（ステップ１１０）。この処理（ｔｒｅａｔ）は、加熱または酸素プラズマへのヒドロキシル終端表面の暴露を含めた様々なやり方で行うことができる。架橋結合を図２Ｄに概略的に示す。
【００２０】
堆積前駆体に触媒作用剤が取り込まれるため、図１〜図２と併せて議論した原子層堆積プロセスの結果、高効率となる。これにより、水分（Ｈ２Ｏ）からのヒドロキシル基の化学的取り込みを容易にするように触媒作用剤が隣接する（利用可能である）可能性が大幅に高まる。このように効率が高まると、シリコンおよび酸素含有前駆体（すなわち、ピリミジン−シロキサン）を流す間も水分（Ｈ２Ｏ）を流す間もより低い基板温度および圧力を使用することが可能となる。圧力が下がると、反応を行うために必要となる前駆体の量が低減されるだけでなく、基板処理領域からプロセス廃水を取り除くことができる速さも増大する。１サイクル原子層堆積（ステップ１０２〜１０８）が、開示の諸実施形態においては２秒未満の間続く。効率が高まると、埋め込み触媒なしで行われる原子層堆積サイクルと比較して、各サイクル内で追加の材料を堆積させることも可能となる。開示の諸実施形態においては、１サイクルの原子層堆積（４つの連続したステップ１０２〜１０８）により、基板上に１Åよりも厚く６Å未満、すなわち１Å〜６Åの間の酸化ケイ素が堆積される。開示の諸実施形態において、基板処理領域内の圧力は、シリコンおよび酸素含有前駆体を流すステップ中と、水分（Ｈ２Ｏ）を流すステップ中とのうち一方または両方で１０ｍＴｏｒｒ未満である。本発明の諸実施形態においては、シリコンおよび酸素含有前駆体を流すステップ中と、水分（Ｈ２Ｏ）を流すステップ中との両方で基板温度は２００℃未満でよい。
【００２１】
上述の利益およびプロセスパラメータは、ピリミジン−シロキサンよりも幅広いシリコンおよび酸素含有前駆体にまで及ぶ。例示的な触媒配位子を、任意選択の炭化水素鎖と共に図３Ａに化学的概略図で示す。開示の諸実施形態においては、例示的な触媒配位子として、アミン、イミダゾール、アルキルピリジン、ピリジン、ピリミジン（上述のような）、ピロリジン、ピロールおよびピラゾールが挙げられる。これらの触媒配位子のそれぞれが少なくとも１つの窒素を含有し、一部の配位子はそれ以上の窒素を有する。これら触媒配位子の大部分が、芳香族炭素−窒素環と称することができる炭素−窒素環を含有する。炭素−窒素環により、架橋結合シリコンのＳｉ−Ｏ結合の触媒を促進することができる。イミダゾール触媒配位子を伴う補足例を図３Ｂに示す。芳香族炭素−窒素環内の窒素は、流入してくる水分子がＳｉ−Ｏ結合の１つを開裂する（概略図では、左側のＳｉ−Ｏが切断されると示してあるが、必ずしもそうとは限らない）ことを可能にする。Ｓｉ−Ｏ結合の開裂によりヒドロキシル−炭化水素鎖分子が遊離し、シリコン架橋原子と水の酸素との間に結合が形成される。ピリミジン触媒配位子（図２Ｃ）の代わりにイミダゾール触媒配位子（図３Ｂ）を使用すると、隣接する酸素架橋部位と化学的に結合しているイミダゾール触媒配位子からの窒素によって、第２の水分子（Ｈ２Ｏ）をより容易に触媒することができるため、速度論的挙動が異なることがある。触媒配位子のそれぞれにより様々な運動速度の反応が提供されるが、触媒配位子が埋め込まれていることで、別個の触媒剤の使用と比較してすべて良好な堆積速度が提供される。
【００２２】
本発明の諸実施形態によれば、自己触媒（ｓｅｌｆ−ｃａｔａｌｙｚｉｎｇ）シリコンおよび酸素含有前駆体の４つの酸素のそれぞれに炭化水素鎖が存在していてもよいし、存在していなくてもよい。例示的な炭化水素鎖として、ｎが任意の正の整数またはゼロとなるＨ（Ｈ２Ｃ）ｎが挙げられる。したがって、炭化水素鎖として、Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、Ｃ３Ｈ７等を挙げることができる。本発明の諸実施形態では、炭化水素鎖は一重結合のみを有することができ、ｎは０〜５の範囲に及ぶことができる。先に示した通り、シロキサンに直接、または（Ｈ２Ｃ）ｎ型の炭化水素鎖を介して触媒配位子を付着させることができる。この炭化水素鎖は、ｎがゼロよりも大きい場合、化学反応を説明する目的では触媒配位子（「Ｒ」）の一部として含まれていない。触媒配位子に酸素を付着させる炭化水素鎖は、本発明の諸実施形態において、炭化水素伸張部（ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）と本明細書中で称することができ、また０〜５の範囲に及ぶことができる。そのため、炭化水素伸張部として、伸張部なし、ＣＨ２、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ６等を挙げることができる。
【００２３】
本明細書中で使用する場合「基板」は、その上に層が形成されているかどうかに関わらず支持体基板であってよい。支持体基板は、様々なドーピング濃度およびドーピングプロファイルの絶縁体または半導体であってよく、たとえば、集積回路の製造において使用するタイプの半導体基板であってよい。シリコンおよび酸素含有材料の省略表現として、またシリコンおよび酸素含有材料と取り換え可能に「酸化ケイ素」層を使用する。そのため、酸化ケイ素には、窒素、水素、炭素など他の元素成分の濃度が含まれる。一部の実施形態においては、酸化ケイ素が本質的にシリコンおよび酸素から構成される。表面から材料を取り除くため、または表面に材料を堆積させるための反応に関与する任意のプロセス気体について言及するために、用語「前駆体」を使用する。「励起状態」にある気体とは、気体分子の少なくとも一部が振動励起、解離および／またはイオン化状態にある気体を言い表す。「気体」（または「前駆体」）は、２種以上の気体（または「前駆体」）の組合せであってもよく、通常は液体または固体であるが一時的に他の「キャリア気体」と共に運ばれる物質を含むことができる。語句「不活性気体」とは、エッチングの際または膜へと取り込まれた際に化学結合を形成しない任意の気体を指す。例示的な不活性気体としては希ガスが挙げられるが、（通常）微量が膜中で捕捉された場合に化学結合が形成されないのであれば、他の気体を挙げることもできる。
【００２４】
用語「トレンチ」は、エッチングした形状寸法が大きな水平アスペクト比を有するという意味合いなく全体を通して使用する。表面を上から見ると、トレンチが円形、楕円形、多角形、長方形または他の様々な形状に見えることがある。用語「ビア」は、垂直の電気接続を形成するための、金属が充填されていてもされていなくてもよい低アスペクト比トレンチ（上から見た場合）について言及するために使用する。本明細書中で使用する場合、共形層は、表面と同じ形状の表面上にある全体的に均一な材料層を指すが、すなわち、層の表面と覆われている表面とが全体的に平行である。堆積される材料はまず１００％共形とはなり得ず、したがって、用語「全体的に」では許容範囲が考慮されることが当業者には理解されよう。
【００２５】
いくつかの実施形態を説明してきたが、本発明の精神から逸脱することなく様々な変形形態、代替構成、および均等形態を使用することができることが当業者には理解されよう。加えて、本発明を不必要に曖昧にすることを回避するために、多くの周知のプロセスおよび要素が記載されていない。したがって、上記説明を本発明の範囲を限定すると見なすべきではない。
【００２６】
ある範囲の値が提供されている場合、文脈上明らかに他に指示がある場合を除き下限値の単位の１０分の１まで、その範囲の上限値と下限値との間の各介在値も具体的に開示されていると理解される。規定の範囲における任意の規定値または介在値と、その規定の範囲における他の任意の規定値または介在値との間のより小さい各範囲が包含される。これらより小さい範囲の上限値および下限値は独立に、範囲内に含めることもまたは除外することもでき、より小さい範囲に限界値のいずれかが含まれる場合、いずれも含まれない場合、または両方が含まれる場合の各範囲もまた、規定の範囲において具体的に除外される任意の限界値を条件として、本発明の範囲内に包含される。規定の範囲が限界値の一方または両方を含む場合、それら含まれる限界値の一方または両方を除外した範囲もまた含まれる。
【００２７】
本明細書中で使用する、また添付の特許請求の範囲における単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」には、文脈上明らかに他に指示がある場合を除き複数の指示対象が含まれる。したがって、たとえば、単数の（「ａ」）「プロセス」の言及には、複数のそのようなプロセスが含まれ、単数の（「ｔｈｅ」）「前駆体」の言及には、当業者に公知である１種または複数種の前駆体およびその等価物等の言及が含まれる。
【００２８】
また、本明細書中および下記特許請求の範囲において使用する場合、単語「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｅ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」および「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」は、規定の特徴、整数、構成要素またはステップの存在を特定するものであるが、１つまたは複数の他の特徴、整数、構成要素、ステップ、行為または群の存在または追加を除外しない。
【図１】
2013538008.tif 000003
【図２Ａ】
2013538008.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【国際調査報告】
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