【手続補正書】
【提出日】平成29年2月2日(2017.2.2)
【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】
処理室において半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成する方法であって、
前記処理室内に珪素含有の膜前駆体を導入することと、
前記処理室内に、ハロゲン原子を含まない金属アルキルアミン化合物である有機金属配位子移動剤を導入することと、
前記珪素含有の膜前駆体、前記有機金属配位子移動剤、またはその両方を、一方または両方が吸着律速層を形成する条件下で、前記表面に吸着させることと、
一方または両方が前記吸着律速層を形成した後に、前記珪素含有の膜前駆体を前記有機金属配位子移動剤と反応させて、前記膜層と、前記有機金属配位子移動剤の金属の略すべてを含む副生成物と、を形成することと、
前記副生成物を前記処理室から除去することと、を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記ＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層は、コンフォーマル膜層である、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記膜が形成される前記基板の表面には、３次元フィーチャがパターン形成されている、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
前記珪素含有の膜前駆体は、ハロゲン原子を含まないシランである、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、
前記シランは、メチル、エチル、プロピル、ｔ‐ブチル官能基から選択されたアルキル基を含む、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、
前記シランは、メチル、エチル、プロピル、ｔ‐ブチル官能基から選択された２つのアルキル基を含む、方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法であって、
前記シランは、メチルシラン、エチルシラン、イソプロピルシラン、ｔ‐ブチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、ジ‐ｔ‐ブチルシラン、アリルシラン、ｓｅｃ‐ブチルシラン、テキシルシラン、イソアミルシラン、ｔ‐ブチルジシラン、ジ‐ｔ‐ブチルジシランから選択される、方法。
【請求項８】
請求項４に記載の方法であって、
前記シランは、第１のアミノ基を含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記シランは、第２のアミノ基をさらに含み、
前記第１のアミノ基は、アルキル基で置換され、
前記第２のアミノ基は、アルキル基で置換される、方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法であって、
前記シランは、モノアミノシラン、ジアミノシラン、トリアミノシラン、テトラアミノシラン、ｔ‐ブチルアミノシラン、メチルアミノシラン、ｔ‐ブチルシランアミン、ｎ‐ｔｅｒｔ‐ブチルアミノトリメチルシラン、ｔ‐ブチルシリルカルバメート、ＳｉＨＣＨ３（Ｎ（ＣＨ３）２）２、ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３）２）３、ＳｉＨＣｌ（Ｎ（ＣＨ３）２）２、Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＮＨ２）２、Ｎ（ＳｉＨ３）３、（ＮＲ）２Ｓｉ（ＣＨ３）２から選択され、ただしＲは、Ｈ、Ｍｅ、Ｅｔ、ｉ‐Ｐｒ、ｎ‐Ｐｒ、ｔ‐ブチルから選択される、方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、
前記珪素含有の膜前駆体は、前記有機金属配位子移動剤が前記処理室内に導入される前に、前記吸着律速層を形成する、方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって、
前記有機金属配位子移動剤は、前記珪素含有の膜前駆体が前記処理室内に導入される前に、前記吸着律速層を形成する、方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法であって、
前記金属アルキルアミン化合物のアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、ｔ‐ブチル官能基から選択される、方法。
【請求項１４】
半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成するための半導体処理装置であって、
その室内に基板ホルダを有する処理室と、
前記処理室に流体接続された反応物供給システムと、
１つまたは複数の真空ポンプと、
前記処理室を前記１つまたは複数の真空ポンプに流体接続する１つまたは複数のガス出口と、
機械可読コードを含む非一時的な機械可読媒体を含むシステムコントローラと、を備え、前記コードは、
珪素含有の膜前駆体を前記処理室内に導入し、前記珪素含有の膜前駆体が吸着律速層を形成する条件下で、前記珪素含有の膜前駆体を前記基板の表面に吸着させるように、前記反応物供給システムを作動させるための命令と、
有機金属配位子移動剤を前記処理室内に導入するために前記反応物供給システムを作動させるための命令であって、前記有機金属配位子移動剤は、ハロゲン原子を含まない金属アルキルアミン化合物であり、前記有機金属配位子移動剤は、前記吸着した珪素含有の膜前駆体と反応して、膜層と、前記金属の略すべてを含む副生成物とを形成するように導入される、命令と、
前記副生成物が前記処理室から排出されるように、前記１つまたは複数のガス出口を作動させるための命令と、を含む、半導体処理装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、
前記ＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層は、コンフォーマル膜層である、装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、
前記膜が形成される前記基板の表面には、３次元フィーチャがパターン形成されている、装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載の装置であって、
前記珪素含有の膜前駆体は、ハロゲン原子を含まないシランである、装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置であって、
前記シランは、メチル、エチル、プロピル、ｔ‐ブチル官能基から選択されたアルキル基を含む、装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置であって、
前記シランは、メチル、エチル、プロピル、ｔ‐ブチル官能基から選択された２つのアルキル基を含む、装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の装置であって、
前記シランは、メチルシラン、エチルシラン、イソプロピルシラン、ｔ‐ブチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、ジ‐ｔ‐ブチルシラン、アリルシラン、ｓｅｃ‐ブチルシラン、テキシルシラン、イソアミルシラン、ｔ‐ブチルジシラン、ジ‐ｔ‐ブチルジシランから選択される、装置。
【請求項２１】
請求項１７に記載の装置であって、
前記シランは、第１のアミノ基を含む、装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置であって、
前記シランは、第２のアミノ基をさらに含み、
前記第１のアミノ基は、アルキル基で置換され、
前記第２のアミノ基は、アルキル基で置換される、装置。
【請求項２３】
請求項１４に記載の装置であって、
前記珪素含有の膜前駆体は、前記有機金属配位子移動剤が前記処理室内に導入される前に、前記吸着律速層を形成する、装置。
【請求項２４】
請求項１４に記載の装置であって、
前記有機金属配位子移動剤は、前記珪素含有の膜前駆体が前記処理室内に導入される前に、前記吸着律速層を形成する、装置。
【請求項２５】
請求項１４に記載の装置であって、
前記金属アルキルアミン化合物のアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、ｔ‐ブチル官能基から選択される、装置。
【請求項２６】
処理室において半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成する方法であって、
前記処理室内に珪素含有の膜前駆体を導入することと、
前記処理室内に亜鉛を含む有機金属配位子移動剤を導入することと、
前記珪素含有の膜前駆体、前記有機金属配位子移動剤、またはその両方を、一方または両方が吸着律速層を形成する条件下で、前記表面に吸着させることと、
一方または両方が前記吸着律速層を形成した後に、前記珪素含有の膜前駆体を前記有機金属配位子移動剤と約２０〜１００℃の間の温度で反応させて、前記膜層と、前記有機金属配位子移動剤の金属亜鉛の略すべてを含む副生成物と、を形成することと、
前記副生成物を前記処理室から除去することと、を含む方法。
【請求項２７】
半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成するための半導体処理装置であって、
その室内に基板ホルダを有する処理室と、
前記処理室に流体接続された反応物供給システムと、
１つまたは複数の真空ポンプと、
前記処理室を前記１つまたは複数の真空ポンプに流体接続する１つまたは複数のガス出口と、
機械可読コードを含む非一時的な機械可読媒体を含むシステムコントローラと、を備え、
前記コードは、
珪素含有の膜前駆体を前記処理室内に導入し、前記珪素含有の膜前駆体が前記基板の表面に吸着するように、前記反応物供給システムを作動させるための命令と、
亜鉛を含む有機金属配位子移動剤を前記処理室内に導入するために前記反応物供給システムを作動させるための命令と、
前記有機金属配位子移動剤が前記吸着した珪素含有の膜前駆体と反応して、膜層と、前記亜鉛の略すべてを含む副生成物とを形成する間、前記処理室内の温度を約２０〜１００℃の間に維持するための命令と、
前記副生成物が前記処理室から排出されるように、前記１つまたは複数のガス出口を作動させるための命令と、を含む、半導体処理装置。
【請求項２８】
処理室において半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成する方法であって、
前記処理室内に珪素含有の膜前駆体を導入することと、
前記処理室内に亜鉛および炭素を含む有機金属配位子移動剤を導入することと、
前記珪素含有の膜前駆体、前記有機金属配位子移動剤、またはその両方を、一方または両方が吸着律速層を形成する条件下で、前記表面に吸着させることと、
一方または両方が前記吸着律速層を形成した後に、前記珪素含有の膜前駆体を前記有機金属配位子移動剤と反応させて、前記有機金属配位子移動剤から移動された炭素を含む前記膜層と、前記有機金属配位子移動剤の亜鉛の略すべてを含む副生成物とを形成することと、
前記副生成物を前記処理室から除去することと、を含む、方法。
【請求項２９】
処理室において半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成する方法であって、
前記処理室内にハロゲンフリーの珪素含有の膜前駆体を導入することと、
前記処理室内にマグネシウムを含む有機金属配位子移動剤を導入することと、
前記珪素含有の膜前駆体、前記有機金属配位子移動剤、またはその両方を、一方または両方が吸着律速層を形成する条件下で、前記表面に吸着させることと、
一方または両方が前記吸着律速層を形成した後に、前記珪素含有の膜前駆体を前記有機金属配位子移動剤と反応させて、前記膜層と、前記有機金属配位子移動剤のマグネシウムの略すべてを含む副生成物とを形成することと、
前記副生成物を前記処理室から除去することと、を含む、方法。
【請求項３０】
半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成するための半導体処理装置であって、
その室内に基板ホルダを有する処理室と、
前記処理室に流体接続された反応物供給システムと、
１つまたは複数の真空ポンプと、
前記処理室を前記１つまたは複数の真空ポンプに流体接続する１つまたは複数のガス出口と、
機械可読コードを含む非一時的な機械可読媒体を含むシステムコントローラと、を備え、
前記コードは、
ハロゲンフリーの珪素含有の膜前駆体を前記処理室内に導入し、前記珪素含有の膜前駆体が前記基板の表面に吸着するように、前記反応物供給システムを作動させるための命令と、
マグネシウムを含む有機金属配位子移動剤を前記処理室内に導入するために前記反応物供給システムを作動させるための命令と、
前記有機金属配位子移動剤が前記吸着した珪素含有の膜前駆体と反応して、膜層と、前記マグネシウムの略すべてを含む副生成物とを形成するように、前記処理室内の温度および圧力を維持するための命令と、
前記副生成物が前記処理室から排出されるように、前記１つまたは複数のガス出口を作動させるための命令と、を含む、半導体処理装置。
【請求項３１】
処理室において半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成する方法であって、
前記処理室内にハロゲンフリーの珪素含有の膜前駆体を導入することと、
前記処理室内にマグネシウムおよび炭素を含む有機金属配位子移動剤を導入することと、
前記珪素含有の膜前駆体、前記有機金属配位子移動剤、またはその両方を、一方または両方が吸着律速層を形成する条件下で、前記表面に吸着させることと、
一方または両方が前記吸着律速層を形成した後に、前記珪素含有の膜前駆体を前記有機金属配位子移動剤と反応させて、前記有機金属配位子移動剤から移動された炭素を含む前記膜層と、前記有機金属配位子移動剤のマグネシウムの略すべてを含む副生成物とを形成することと、
前記副生成物を前記処理室から除去することと、を含む、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
［他の実施の形態］
上記で開示したプロセス、方法、システム、装置、および組成物は、明確さと理解を促す目的で、具体的な実施形態の文脈において詳細に記載しているが、本開示の趣旨の範囲内で、これらのプロセス、方法、システム、装置、および組成物を実施する数多くの代替的手法があることは、当業者には明らかであろう。従って、本明細書に記載の実施形態は、限定するものではなく、開示した発明概念の例示とみなされるべきであり、拒絶の根拠として添付の請求項の範囲を不当に制限するために用いられるべきではない。
本発明は、以下の適用例としても実現可能である。
［適用例１］
処理室において半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成する方法であって、
前記処理室内に珪素含有の膜前駆体を導入することと、
前記処理室内に有機金属配位子移動剤を導入することと、
前記珪素含有の膜前駆体、前記有機金属配位子移動剤、またはその両方を、一方または両方が吸着律速層を形成する条件下で、前記表面に吸着させることと、
一方または両方が前記吸着律速層を形成した後に、前記珪素含有の膜前駆体を前記有機金属配位子移動剤と反応させて、膜層と、前記有機金属配位子移動剤の金属の略すべてを含む副生成物と、を形成することと、
前記副生成物を前記処理室から除去することと、を含む方法。
［適用例２］
適用例１に記載の方法であって、
前記珪素含有の膜前駆体は、前記有機金属配位子移動剤が前記処理室内に導入される前に、前記吸着律速層を形成する、方法。
［適用例３］
適用例１に記載の方法であって、
前記有機金属配位子移動剤は、前記珪素含有の膜前駆体が前記処理室内に導入される前に、前記吸着律速層を形成する、方法。
［適用例４］
適用例１〜３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記ＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層は、コンフォーマル膜層である、方法。
［適用例５］
適用例４に記載の方法であって、
前記膜が形成される前記基板の表面には、３次元フィーチャがパターン形成されている、方法。
［適用例６］
適用例１〜３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記有機金属配位子移動剤の金属は、亜鉛、アルミニウム、及びマグネシウムから選択される、方法。
［適用例７］
適用例１〜３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記有機金属配位子移動剤は、ハロゲン原子を含まない、方法。
［適用例８］
適用例７に記載の方法であって、
前記有機金属配位子移動剤は、金属アルキル化合物である、方法。
［適用例９］
適用例８に記載の方法であって、
前記金属アルキル化合物のアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、ｔ‐ブチル官能基から選択される、方法。
［適用例１０］
適用例７に記載の方法であって、
前記有機金属配位子移動剤は、金属アルキルアミン化合物である、方法。
［適用例１１］
適用例１〜３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記珪素含有の膜前駆体は、ハロゲン原子を含まないシランである、方法。
［適用例１２］
適用例１１に記載の方法であって、
前記シランは、メチル、エチル、プロピル、ｔ‐ブチル官能基から選択されたアルキル基を含む、方法。
［適用例１３］
適用例１２に記載の方法であって、
前記シランは、メチル、エチル、プロピル、ｔ‐ブチル官能基から選択された２つのアルキル基を含む、方法。
［適用例１４］
適用例１２に記載の方法であって、
前記シランは、メチルシラン、エチルシラン、イソプロピルシラン、ｔ‐ブチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、ジ‐ｔ‐ブチルシラン、アリルシラン、ｓｅｃ‐ブチルシラン、テキシルシラン、イソアミルシラン、ｔ‐ブチルジシラン、ジ‐ｔ‐ブチルジシランから選択される、方法。
［適用例１５］
適用例１１に記載の方法であって、
前記シランは、第１のアミン基を含む、方法。
［適用例１６］
適用例１５に記載の方法であって、
前記第１のアミン基は、第１のアルキル基で置換される、方法。
［適用例１７］
適用例１６に記載の方法であって、
前記シランは、第２のアルキル基で置換される第２のアミン基をさらに含む、方法。
［適用例１８］
適用例１７に記載の方法であって、
前記第１のアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、ｔ‐ブチル官能基から選択され、前記第２のアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、ｔ‐ブチル官能基から選択される、方法。
［適用例１９］
適用例１５に記載の方法であって、
前記シランは、モノアミノシラン、ジアミノシラン、トリアミノシラン、テトラアミノシラン、ｔ‐ブチルアミノシラン、メチルアミノシラン、ｔ‐ブチルシランアミン、ｎ‐ｔｅｒｔ‐ブチルアミノトリメチルシラン、ｔ‐ブチルシリルカルバメート、ＳｉＨＣＨ3（Ｎ（ＣＨ3）2）2、ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ3）2）3、ＳｉＨＣｌ（Ｎ（ＣＨ3）2）2、Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＮＨ2）2、Ｎ（ＳｉＨ3）3、（ＮＲ）2Ｓｉ（ＣＨ3）2から選択され、ただしＲは、Ｈ、Ｍｅ、Ｅｔ、ｉ‐Ｐｒ、ｎ‐Ｐｒ、ｔ‐ブチルから選択される、方法。
［適用例２０］
半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成するための半導体処理装置であって、
その室内に基板ホルダを有する処理室と、
前記処理室に流体接続された反応物供給システムと、
１つまたは複数の真空ポンプと、
前記処理室を前記１つまたは複数の真空ポンプに流体接続する１つまたは複数のガス出口と、
機械可読コードを含むシステムコントローラと、を備え、前記コードは、
珪素含有の膜前駆体を前記処理室内に導入し、前記珪素含有の膜前駆体が吸着律速層を形成する条件下で、前記珪素含有の膜前駆体を前記基板の表面に吸着させるように、前記反応物供給システムを作動させるための命令と、
有機金属配位子移動剤を前記処理室内に導入し、前記吸着した珪素含有の膜前駆体と前記有機金属配位子移動剤とを反応させて、膜層と、前記配位子移動剤の金属の略すべてを含む副生成物とを形成するように、前記反応物供給システムを作動させるための命令と、
前記副生成物が前記処理室から排出されるように、前記１つまたは複数のガス出口を作動させるための命令と、を含む、半導体処理装置。
［適用例２１］
半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成するための半導体処理装置であって、
その室内に基板ホルダを有する処理室と、
前記処理室に流体接続された反応物供給システムと、
１つまたは複数の真空ポンプと、
前記処理室を前記１つまたは複数の真空ポンプに流体接続する１つまたは複数のガス出口と、
機械可読コードを含むシステムコントローラと、を備え、前記コードは、
珪素含有の膜前駆体および有機金属配位子移動剤を前記処理室内に導入し、その一方または両方が前記表面上に吸着律速層を形成する条件下で、その一方または両方を、前記基板ホルダに保持された基板の表面に吸着させ、そしてその後、互いに反応させて、膜層と、前記有機金属配位子移動剤の金属の略すべてを含む副生成物とを形成するように、前記反応物供給システムを作動させるための命令と、
前記副生成物が前記処理室から排出されるように、前記１つまたは複数のガス出口を作動させるための命令と、を含む、半導体処理装置。
［適用例２２］
半導体基板の表面上にＳｉＣ／ＳｉＣＮ膜層を形成するための半導体処理装置であって、
その室内に基板ホルダを有する処理室と、
前記処理室に流体接続された反応物供給システムと、
１つまたは複数の真空ポンプと、
前記処理室を前記１つまたは複数の真空ポンプに流体接続する１つまたは複数のガス出口と、
機械可読コードを含むシステムコントローラと、を備え、前記コードは、
有機金属配位子移動剤を前記処理室内に導入し、前記有機金属配位子移動剤が吸着律速層を形成する条件下で、前記有機金属配位子移動剤を前記基板の表面に吸着させるように、前記反応物供給システムを作動させるための命令と、
珪素含有の膜前駆体を前記処理室内に導入し、前記吸着した有機金属配位子移動剤と前記珪素含有の膜前駆体とを反応させて、膜層と、前記配位子移動剤の金属の略すべてを含む副生成物とを形成するように、前記反応物供給システムを作動させるための命令と、
前記副生成物が前記処理室から排出されるように、前記１つまたは複数のガス出口を作動させるための命令と、を含む、半導体処理装置。