【手続補正書】
【提出日】平成30年10月17日(2018.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバ内の半導体基板上に、低いウェットエッチング速度を有する窒化シリコン膜を堆積する方法であって、
（ａ）処理チャンバ内で、シリコンを備える膜前駆体が半導体基板上に吸着制限層を形成するように、前記基板上に膜前駆体を吸着すること、
（ｂ）吸着した前記膜前駆体を包囲する体積から非吸着膜前駆体の少なくとも一部を除去すること、
（ｃ）（ｂ）で非吸着膜前駆体を除去した後に、吸着した前記膜前駆体を、Ｎ含有イオン及び／又はラジカルを備えるプラズマに曝露することにより、反応を生じて、前記基板上に窒化シリコン膜層を形成すること、
（ｅ）前記基板の表面に対して約０．０３５〜２．２Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有する、ヘリウムを含むプラズマを、０．５〜１５秒間、前記窒化シリコン膜層に曝露することにより、前記窒化シリコン膜層の密度を高めること、及び
（ｇ）前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｅ）を反復して、前記基板上に他の高密度化窒化シリコン膜層を形成すること、
を有する方法。
【請求項２】
（ｄ）前記（ｃ）の反応の後、及び、前記（ｅ）で密度を高める前に、Ｎ含有イオン、Ｎ含有ラジカル、脱離膜前駆体及び／又は反応副産物の少なくとも一部を、前記窒化シリコン膜層を包囲する体積から除去すること、を更に含み、前記（ｇ）は、（ｄ）を反復することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｆ）前記（ｅ）で密度を高めた後に、前記窒化シリコン膜層を包囲する体積から、少なくともヘリウムの一部を除去することを更に含み、前記（ｇ）は、（ｆ）を反復することを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記膜前駆体が、１つ以上のハロゲンを更に含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記膜前駆体が、２つ以上のハロゲンを更に含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記膜前駆体が、二塩化シラン、ヘキサクロロジシラン、テトラクロロシラン及びアミノシランから選択される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記（ｃ）で吸着した前記膜前駆体が曝露される、Ｎ含有イオン及び／又はラジカルを含む前記プラズマが、アンモニア、窒素及びアミンから選択されるＮ含有プラズマ前駆体に、ＲＦ  ＥＭ放射を印加することによって、生成する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記Ｎ含有プラズマ前駆体が、アンモニア及びｔブチルアミンから選択された、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記（ｃ）で吸着した前記膜前駆体が曝露される、Ｎ含有イオン及び／又はラジカルを含む前記プラズマが、約０．０３５〜２．２Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有し、前記（ｃ）で吸着した前記膜前駆体は、前記プラズマに約０．１〜６秒間曝露されることにより、反応する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ヘリウムを含む前記プラズマの前記（ｅ）での電力密度の、Ｎ含有イオン及び／又はラジカルを含む前記プラズマの前記（ｃ）での電力密度に対する比が、１未満である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記（ｅ）のプラズマ曝露時間の、前記（ｃ）のプラズマ曝露時間との比が、１よりも大きい、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記（ｅ）で前記窒化シリコン膜層が曝露される、ヘリウムを含む前記プラズマが、約０．０７０〜０．２８Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有し、前記窒化シリコン膜層は、前記プラズマに約４〜８秒間曝露されることにより、前記（ｅ）で高密度化される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記（ｅ）の間、前記基板を包囲する体積のヘリウムの分圧が、約２〜６トールである、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｅ）の間の前記処理チャンバの温度が、約５００℃以下である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
２３℃及び７６０トールでモル比１００：１のＨＦ溶液に曝露されたとき、堆積した前記窒化シリコン膜は、約５０オングストローム／分以下のウェットエッチング速度を有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記半導体基板が、上部領域及び側壁を有する表面形状を表面形状内に有し、前記窒化シリコン膜は、前記表面形状内の前記上部領域上、及び、前記側壁上に、堆積され、堆積された前記窒化シリコン膜は、２３℃及び７６０トールでモル比１００：１のＨＦ溶液に曝露されたとき、前記表面形状内の前記上部領域上、及び、前記側壁上で、約５０オングストローム／分以下のウェットエッチング速度を有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
低いウェットエッチング速度を有する窒化シリコン膜を半導体基板上に堆積するための装置であって、
処理チャンバ、
前記処理チャンバ内の基板ホルダ、
前記処理チャンバへガスを流すための１つ以上のガス流入口、
前記処理チャンバからガスを除去するための真空源、
前記処理チャンバ内にプラズマを発生させるためのプラズマ発生器、
基板上に窒化シリコン膜層を堆積させるために、前記１つ以上のガス流入口、前記真空源、および、前記プラズマ発生器を動作させるための機械可読な命令を含む１つ以上のコントローラ、
を備え、
前記１つ以上のコントローラの命令は、
（ａ）シリコンを備える膜前駆体を前記処理チャンバに流動させて、前記膜前駆体を、前記基板ホルダに保持される半導体基板上に吸着させることにより、前記膜前駆体が前記基板上に吸着制限層を形成するように、前記１つ以上のガス流入口を動作させるための命令、
（ｂ）吸着した前記膜前駆体を包囲する体積から非吸着膜前駆体の少なくとも一部を除去するように、前記真空源を動作させるための命令、
（ｃ）前記（ｂ）で非吸着膜前駆体を除去した後に実行され、Ｎ含有イオン及び／又はラジカルを含むプラズマを生成するように前記プラズマ発生器を動作させるための、及び、前記基板上に窒化シリコン膜層を形成するために前記プラズマに曝露することにより、吸着した前記膜前駆体を反応させるための、命令、
（ｅ）前記（ｃ）で吸着した前記膜前駆体を反応させた後に実行され、前記基板の表面に対して約０．０３５〜２．２Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有する、ヘリウムを含むプラズマを生成するように、前記プラズマ発生器を動作させるため、及び０．５〜１５秒間、前記プラズマに前記窒化シリコン膜層を曝露することにより、前記窒化シリコン膜層の密度を高めるための、命令、及び、
（ｇ）前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｅ）を反復させて、前記基板上に他の高密度化窒化シリコン膜層を形成する命令、
を有する、装置。
【請求項１８】
前記１つ以上のコントローラの命令は、前記（ｃ）の反応の後、及び、前記（ｅ）で密度を高める前に行われる、少なくとも一部のＮ含有イオン、Ｎ含有ラジカル、脱離膜前駆体、及び／又は反応副産物を、前記窒化シリコン膜層を包囲する体積からを除去するように前記真空源を動作させるための命令、を更に有し、前記（ｇ）は、前記（ｄ）を反復することを更に含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記１つ以上のコントローラの命令は、
（ｆ）少なくとも、前記（ｅ）で密度を高めた後に、前記窒化シリコン膜層を包囲する体積からヘリウムの一部を除去するために、前記真空源を動作させる命令、
を更に有し、前記（ｇ）は、前記（ｆ）を反復することを更に含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記（ｅ）で前記窒化シリコン膜層が曝露される、ヘリウムを含む前記プラズマが、約０．０７０〜０．２８Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有するように、前記プラズマ発生器は動作され、前記窒化シリコン膜層は、前記プラズマに約４〜８秒間曝露されることにより、前記（ｅ）で高密度化される、請求項１７から請求項１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
前記（ｅ）の間に前記基板を包囲する体積のヘリウムの分圧が約２〜６トールとなるように、前記１つ以上のガス流入口及び前記真空源が動作される、請求項１７から請求項１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
処理チャンバ内の半導体基板上に、低いウェットエッチング速度を有する窒化シリコン膜を堆積する方法であって、
（ａ）処理チャンバ内で、シリコンを備える膜前駆体が半導体基板上に吸着制限層を形成するように、前記半導体基板上に前記膜前駆体を吸着すること、
（ｂ）前記吸着制限層を包囲する体積から非吸着膜前駆体の少なくとも一部を除去すること、
（ｃ）（ｂ）で前記非吸着膜前駆体を除去した後に、吸着制限層を窒素含有イオン及び／又はラジカルを備える第１のプラズマに曝露することにより、前記吸着制限層を反応させて、前記半導体基板上に窒化シリコン膜層を形成すること、
（ｅ）前記窒化シリコン膜層の表面に対して０．０３５〜２．２Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有する、ヘリウムを含む第２のプラズマを、０．５〜１５秒間、前記窒化シリコン膜層に曝露することにより、前記窒化シリコン膜層の密度を高めること、及び
（ｇ）前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｅ）を反復して、前記半導体基板上に他の高密度化窒化シリコン膜層を形成すること、を有し、
前記第１のプラズマが、０．０３５〜２．２Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有し、
前記吸着制限層が、前記第１のプラズマに０．１〜６秒間のプラズマ曝露時間曝露され、
前記第２のプラズマの前記電力密度の前記第１のプラズマの前記電力密度に対する比が、１未満である、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
処理チャンバ内で、半導体基板上に、低いウェットエッチング速度を有するＳｉＮ膜を堆積する方法が、ここに開示される。この方法は、処理チャンバ内で、Ｓｉを備える膜前駆体が基板上に吸着制限層を形成するように、半導体基板上に膜前駆体を吸着することと、その後、吸着膜前駆体を包囲する体積から非吸着膜前駆体の少なくとも一部を除去することと、を含み得る。非吸着前駆体の除去の後、吸着した膜前駆体は、Ｎ含有イオン及び／又はラジカルを備えるプラズマにそれを曝露することにより、反応を生じて、基板上にＳｉＮ膜層を形成する。その後、当該方法は、０．５〜１５秒間Ｈｅプラズマにそれを曝露することにより、ＳｉＮ膜層の密度を高めることを、更に有してもよい。Ｈｅプラズマは、基板表面に対して約０．０３５〜２．２Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有してもよい。前記ステップをその後反復して、基板上に他の高密度化ＳｉＮ膜層を形成してもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
その他の実施形態
開示された前述の技術、操作、プロセス、方法、システム、装置、ツール、膜、化学、及び組成物が、明快さを促進及び理解する目的で、特定の実施形態の文脈の範囲内で、詳細に記載されたが、この開示の精神及び範囲内で、前記の実施形態を実行する多くの別な方法が存在することが、当業者にとっては明らかである。従って、ここに記載される実施形態は、限定目的ではなく、開示された発明の概念の実例となると考慮されるべきであり、結局この開示の構成要件に管理されるあらゆる請求項の範囲を過度に制限するために容認できない基準として、用いられるべきではない。
［適用例１］
処理チャンバ内の半導体基板上に、低いウェットエッチング速度を有するＳｉＮ膜を堆積する方法であって、
（ａ）処理チャンバ内で、Ｓｉを備える膜前駆体が基板上に吸着制限層を形成するように、半導体基板上に膜前駆体を吸着すること、
（ｂ）吸着膜前駆体を包囲する体積から非吸着膜前駆体の少なくとも一部を除去すること、
（ｃ）（ｂ）で非吸着膜前駆体を除去した後に、吸着した膜前駆体を、Ｎ含有イオン及び／又はラジカルを備えるプラズマに曝露することにより、反応を生じて、基板上にＳｉＮ塗膜層を形成すること、
（ｅ）基板表面に対して約０．０３５〜２．２Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有する、Ｈｅを含むプラズマを、０．５〜１５秒間、ＳｉＮ膜層に曝露することにより、ＳｉＮ膜層の密度を高めること、及び
（ｇ）前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｅ）を反復して、基板上に他の高密度化ＳｉＮ膜層を形成すること、
を有する方法。
［適用例２］
（ｄ）前記（ｃ）の反応の後、及び、前記（ｅ）で密度を高める前に、Ｎ含有イオン、Ｎ含有ラジカル、脱離膜前駆体及び／又は反応副産物の少なくとも一部を、ＳｉＮ膜層を包囲する体積から除去すること、を更に含み、前記（ｇ）は、（ｄ）を反復することを更に含む、適用例１に記載の方法。
［適用例３］
（ｆ）前記（ｅ）で密度を高めた後に、ＳｉＮ膜層を包囲する体積から、少なくともＨｅの一部を除去することを更に含み、前記（ｇ）は、（ｆ）を反復することを更に含む、適用例２に記載の方法。
［適用例４］
膜前駆体が、１つ以上のハロゲンを更に含む、適用例１から適用例３のいずれか一項に記載の方法。
［適用例５］
膜前駆体が、２つ以上のハロゲンを更に含む、適用例１から適用例３のいずれか一項に記載の方法。
［適用例６］
膜前駆体が、二塩化シラン、ヘキサクロロジシラン、テトラクロロシラン及びアミノシランから選択される、適用例１から適用例３のいずれか一項に記載の方法。
［適用例７］
前記（ｃ）で吸着膜前駆体が曝露される、Ｎ含有イオン及び／又はラジカルを含むプラズマが、ＮＨ3、Ｎ2及びアミンから選択されるＮ含有プラズマ前駆体に、ＲＦＥＭ放射を印加することによって、生成する、適用例１から適用例３のいずれか一項に記載の方法。
［適用例８］
Ｎ含有プラズマ前駆体が、ＮＨ3及びｔブチルアミンから選択され、適用例７に記載の方法。
［適用例９］
前記（ｃ）で吸着膜前駆体が曝露される、Ｎ含有イオン及び／又はラジカルを含むプラズマが、約０．０３５〜２．２Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有し、前記（ｃ）で、吸着膜前駆体は、前記プラズマに約０．１〜６秒間曝露されることにより、反応する、適用例１から適用例３のいずれか一項に記載の方法。
［適用例１０］
Ｈｅを含むプラズマの前記（ｅ）での電力密度の、Ｎ含有イオン及び／又はラジカルを含むプラズマの前記（ｃ）での電力密度に対する比が、１未満である、適用例９に記載の方法。
［適用例１１］
前記（ｅ）のプラズマ曝露時間の、前記（ｃ）のプラズマ曝露時間との比が、１よりも大きい、適用例１０に記載の方法。
［適用例１２］
前記（ｅ）でＳｉＮ層が曝露される、Ｈｅを含むプラズマが、約０．０７０〜０．２８Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有し、ＳｉＮ層は、前記プラズマに約４〜８秒間曝露されることにより、前記（ｅ）で高密度化される、適用例１から適用例３のいずれか一項に記載の方法。
［適用例１３］
前記（ｅ）の間、基板を包囲する体積のＨｅの分圧が、約２〜６トールである、適用例１から適用例３のいずれか一項に記載の方法。
［適用例１４］
前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｅ）の間の処理チャンバの温度が、約５００℃以下である、適用例１から適用例３のいずれか一項に記載の方法。
［適用例１５］
２３℃及び７６０トールでモル比１００：１のＨＦ溶液に曝露されたとき、堆積ＳｉＮ膜は、約５０オングストローム／分以下のウェットエッチング速度を有する、適用例１から適用例３のいずれか一項に記載の方法。
［適用例１６］
半導体基板が、上部領域及び側壁を有する表面形状を表面形状内に有し、ＳｉＮ膜は、表面形状内の上部領域上、及び、側壁上に、堆積され、堆積ＳｉＮ膜は、２３℃及び７６０トールでモル比１００：１のＨＦ溶液に曝露されたとき、表面形状内の上部領域上、及び、側壁上で、約５０オングストローム／分以下のウェットエッチング速度を有する、適用例１５に記載の方法。
［適用例１７］
低いウェットエッチング速度を有するＳｉＮ膜を半導体基板上に堆積するための装置であって、
処理チャンバ、
処理チャンバ内の基板ホルダ、
処理チャンバへガスを流すための１つ以上のガス流入口、
処理チャンバからガスを除去するための真空源、
処理チャンバ内にプラズマを発生させるためのプラズマ発生器、
１つ以上のガス流入口、真空源、を動作するために機械可読な命令を含む１つ以上のコントローラ、
及び
基板上にＳｉＮ膜層を堆積するプラズマ発生器、
を備え、
１つ以上のコントローラの命令は、
（ａ）Ｓｉを備える膜前駆体を処理チャンバに流動させて、この膜前駆体を、基板ホルダに保持される半導体基板上に吸着させることにより、膜前駆体が基板上に吸着制限層を形成するように、１つ以上のガス流入口を動作するための命令、
（ｂ）吸着した膜前駆体を包囲する体積から非吸着膜前駆体の少なくとも一部を除去するように、真空源を動作するための命令、
（ｃ）前記（ｂ）で非吸着膜前駆体を除去した後に実行され、Ｎ含有イオン及び／又はラジカルを含むプラズマを生成するようにプラズマ発生器を動作するための、及び、基板上にＳｉＮ膜層を形成するために前記プラズマに曝露することにより吸着した膜前駆体を反応させるための、命令、
（ｅ）前記（ｃ）で吸着した前駆体を反応させた後に実行され、基板表面に対して約０．０３５〜２．２Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有する、Ｈｅを含むプラズマを生成するように、プラズマ発生器を動作するため、及び０．５〜１５秒間前記プラズマにそれを曝露することにより、ＳｉＮ膜層の密度を高めるための、命令、及び、
（ｇ）前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｅ）を反復して、基板上に他の高密度化ＳｉＮ膜層を形成する命令、
を有する、装置。
［適用例１８］
１つ以上のコントローラの命令は、前記（ｃ）の反応の後、及び、前記（ｅ）で密度を高める前に行われる、少なくとも一部のＮ含有イオン、Ｎ含有ラジカル、脱離膜前駆体、及び／又は反応副産物を、ＳｉＮ膜層を包囲する体積からを除去するように真空源を動作させるための命令、を更に有し、前記（ｇ）は、前記（ｄ）を反復することを更に含む、適用例１７に記載の装置。
［適用例１９］
１つ以上のコントローラの命令は、
（ｆ）少なくとも、前記（ｅ）で密度を高めた後に、ＳｉＮ膜層を包囲する体積からＨｅの一部を除去するために、真空源を動作させる命令、
を更に有し、前記（ｇ）は、前記（ｆ）を反復することを更に含む、適用例１８に記載の装置。
［適用例２０］
前記（ｅ）でＳｉＮ層が曝露される、Ｈｅを含むプラズマが、約０．０７０〜０．２８Ｗ／ｃｍ2の電力密度を有するように、プラズマ発生器は動作され、ＳｉＮ層は、前記プラズマに約４〜８秒間曝露されることにより、前記（ｅ）で高密度化される、適用例１７から適用例１９のいずれか一項に記載の装置。
［適用例２１］
前記（ｅ）の間に基板を包囲する体積のＨｅの分圧が約２〜６トールとなるように、１つ以上のガス流入口及び真空源が動作される、適用例１７から適用例１９のいずれか一項に記載の装置。