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CN108220922A - 成膜方法、硼膜以及成膜装置 - Google Patents

成膜方法、硼膜以及成膜装置 Download PDF

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CN108220922A
CN108220922A CN201711274133.8A CN201711274133A CN108220922A CN 108220922 A CN108220922 A CN 108220922A CN 201711274133 A CN201711274133 A CN 201711274133A CN 108220922 A CN108220922 A CN 108220922A
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CN
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film
boron
gas
reaction gas
process container
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CN201711274133.8A
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上田博
上田博一
冈正浩
石川拓
渡部佳优
米泽周平
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Abstract

本发明涉及应用于半导体装置的成膜方法、硼膜以及成膜装置。在被调整为处理容器(2)内为0.67Pa～33.3Pa即5mTorr～250mTorr的范围内的压力的处理氛围中供给包含含硼气体的反应气体、例如B2H6气体和He气体，并使反应气体等离子体化。利用该等离子体，在晶圆形成硼膜。通过利用等离子体的能量进行成膜，能够使成膜处理时的温度下降，由此能够抑制热的影响地形成硼膜。硼膜的蚀刻耐性强、具备高的蚀刻选择比，因此作为半导体装置材料是有用的。

Description

成膜方法、硼膜以及成膜装置
技术领域
本发明涉及一种用于半导体装置的成膜方法、硼膜以及成膜装置。
背景技术
近年来，随着VLSI工序越来越精细化，在半导体元件的精细化的同时立体地构建元件的技术也在不断发展。因此，薄膜的层叠数增加，例如在利用三维NAND的闪存中需要对包括氧化硅(SiO2)膜、厚度在1μm以上的厚的层叠膜进行干蚀刻的工序。在干蚀刻时，以往作为硬掩膜使用非晶硅、无定形碳，但这些与构成被蚀刻层的SiN·SiO复合膜之间的蚀刻选择性不充分，干蚀刻耐性不足。
因此，需求开发一种干蚀刻耐性强，具有高的蚀刻选择比的新的硬掩膜材料。硼系膜具有干蚀刻耐性高、并且作为绝缘膜材料其介电常数低等各种优异的特性，讨论使用于各种应用(用途)中。例如，在专利文献1、2中记载有作为硼系膜而将氮化硼膜应用于蚀刻时的硬掩膜。但是，尽管在硼系膜之中硼膜有各种可能性的膜，但几乎都没有应用于半导体装置中。
在专利文献3中记载有如下一种技术：为了由硼形成电音响转换器用振动体，利用化学蒸镀法(CVD：Chemical Vapor Deposition)而使用三氯化硼和氢的混合气体作为原料气体来以900℃～1200℃在硼或硼化合物的热喷涂皮膜上形成硼层。另外，在专利文献4中记载有如下一种技术：将向硅烷络化物和惰性有机介质的混合物中通入惰性气体而得到的气体混合物进行加热，以200℃～600℃热分解其中的硅烷络化物，使在基体上堆积硼。然而，专利文献3和专利文献4均不涉及半导体装置。
另外，在非专利文献1中记载有在利用等离子体CVD得到的硅基板上形成硼膜所涉及的基础研究，但并没有公开能够成膜适于硬掩膜的硼膜的条件。
此外，在专利文献5中具有关于被利用为硬掩膜等的被称作“富硼膜”的膜的成膜的记载。在专利文献5中具有如下内容的记载：关于该富硼膜，硼含有量比60％大，氢、氧、碳或氮等其它成分的含有量在1～40％的范围中，在用于硬掩膜的情况下，能够设为其它成分的含有量小于5％(权利要求1、11、段落0007、0008)。
然而，在专利文献5中，只关于在54～66％的浓度范围下进行包含硼的富硼膜的成膜并进行其特性评价的结果示出了实例，但并不明确基于该专利文献5的记载实际上能否成膜包括更高浓度的硼的富硼膜(段落0024～0030)。
另外，关于硼浓度为54％的富硼膜，根据进行傅里叶变换红外分光法(FTIR)分析的结果，确认与B-OH(硼-羟基键)、B-H(硼-氢键)、B-N(硼-氮键)这些多种键对应的峰值，其中最大的是与B-N对应的峰值(图6)。这表示基于专利文献5所记载的技术实际形成的富硼膜只不过是以往作为硬掩膜使用的氮化硼膜。
专利文献1：日本特开2000-133710号公报
专利文献2：日本专利第5656010号公报
专利文献3：日本特开昭61-104077号公报
专利文献4：日本特开2002-97574号公报
专利文献5：日本特表2013-533376号公报
非专利文献1：“Effects of plasma and/or 193nm excimer-laser irradiation in chemical-vapor deposition of boron films from B2H6+He”(J.Appl.Phys.71(11),1June 1992,pp.5654-5664)
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的是提供一种能够在500℃以下的低温使应用于半导体装置的有用硼膜成膜的方法。
用于解决问题的方案
本发明的成膜方法的特征在于，在被调整为0.67Pa～33.3Pa(5mTorr～250mTorr)的范围内的压力的处理氛围中，对包含含硼气体的反应气体进行等离子体化，来在用于形成半导体装置的基板上形成硼膜。
另外，本发明的硼膜的特征在于，该硼膜是在被调整为0.67Pa～33.3Pa(5mTorr～250mTorr)的范围内的压力的处理氛围中，对包含含硼气体的反应气体进行等离子体化，来在用于形成半导体装置的基板上成膜所得到的。
并且，另外发明所涉及的成膜装置的特征在于，具备：处理容器，其与用于对该处理容器的内部进行真空排气的真空排气部连接，该处理容器具备载置用于形成半导体装置的基板的载置部；反应气体供给部，其用于向所述处理容器内供给包含含硼气体的反应气体，以在被载置于所述载置部的基板上形成硼膜；等离子体形成部，其用于将被供给到所述处理容器内的反应气体进行等离子体化；以及压力调整部，其用于在将所述反应气体等离子体化时，将由所述真空排气部进行真空排气的处理容器内的处理氛围调整为0.67Pa～33.3Pa(5mTorr～250mTorr)的范围内的压力。
发明的效果
根据本发明，将包含含硼气体的反应气体等离子体化，在基板上形成硼膜。相比于不利用等离子体而利用热能进行成膜的情况，通过利用等离子体的能量来成膜能够降低成膜处理时的工序温度，减少热历程。另外，通过在被调整为0.67Pa～33.3Pa(5mTorr～250mTorr)的范围内的压力的处理氛围中利用等离子体，如果为相同的成膜温度，相对于通过热CVD法得到的膜，能够抑制表面粗度的增大并且使膜质致密化。致密化的膜即使为相同组成也为蚀刻耐性强、并具备高的蚀刻选择比的优质的膜。像这样，能够使成膜温度低温化并且成膜膜质良好的硼膜。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的成膜装置的一个实施方式的纵剖侧视图。
图2是表示用于成膜装置的天线板的一例的俯视图。
图3是表示晶圆的表面结构的一例的纵剖侧视图。
图4是表示具备平行平板电极的成膜装置的一个实施方式的纵剖侧视图。
图5是表示具备平行平板电极的成膜装置的其它实施方式的纵剖侧视图。
图6是表示硼膜的拍摄结果。
图7是使处理氛围的压力变化来进行成膜的实施例所涉及的硼膜的拍摄结果。
图8是使压力变化来进行成膜的实施例、比较例和参考例所涉及的硼膜的拍摄结果。
图9是使微波电力变化来进行成膜的参考例所涉及的硼膜的拍摄结果。
图10是使偏压电力变化来进行成膜的参考例所涉及的硼膜的拍摄结果。
图11是表示硼膜的面内均匀性与成膜压力之间的关系的说明图。
图12是表示硼膜的成膜压力与蚀刻速度之间的关系的第一说明图。
图13是表示硼膜的成膜压力与蚀刻速度之间的关系的第二说明图。
图14是表示硼膜的成膜压力与膜应力之间的关系的说明图。
图15是使用以被涂覆有硅钍钇膜的石英制的构件来进行成膜得到的硼膜中包括的原子的分布。
图16是使用以硼膜涂覆的石英制的构件来进行成膜得到的硼膜中包括的原子的分布。
图17是表示硼膜的成膜温度与成膜速度之间的关系的说明图。
图18是表示硼膜的成膜温度与干蚀刻速度之间的关系的说明图。
图19是表示硼膜的成膜温度与湿蚀刻速度之间的关系的说明图。
图20是表示蚀刻液的种类与硼膜的湿蚀刻速度之间的关系的说明图。
图21是表示硼膜的成膜温度与膜密度之间的关系的说明图。
图22是表示硼膜的成膜温度与H(氢原子)浓度之间的关系的说明图。
图23是成膜温度不同的硼膜的FT-IR分析的结果。
附图标记说明
1、1a、1b：成膜装置；2：处理容器；3：载置台；4：等离子体生成机构；5：微波发生器；6：气体供给部；6a：气体喷淋头；71：氧化硅(SiO2)膜；74：硼膜；82：等离子体形成用高频电源；83：偏置电压调整部；85：偏压施加用高频电源。
具体实施方式
本发明使用等离子体CVD装置来形成硼膜(B膜)。所谓硼膜是硼单体的膜，但由于原料也包括氢(H)、氧(O)、碳(C)等微量的杂质。这些杂质是在成膜处理时处理氛围中所存在的成分进入到了硼膜，并不是主动添加在硼膜中的。以下参照图1和图2来说明用于硼膜的成膜的成膜装置的一例。
图1是表示成膜装置1的重要部分的纵剖侧视图。该成膜装置1具备用于在其内部对作为基板的半导体晶圆(以下称作“晶圆”)W进行成膜处理的、例如构成为圆筒状的处理容器2。在该处理容器2的内部设置有用于载置晶圆W的载置台(载置部)3，该载置台3例如平面形状构成为圆形。
处理容器2的上部侧开口，在该开口部以与载置台3相对的方式设置有等离子体生成机构(等离子体形成部)4。等离子体生成机构4使用由微波发生器5产生的微波来使产生等离子体。图中41为以堵塞处理容器2上部的开口部的方式进行设置的、用于将微波导入处理容器2内的电介质窗，该电介质窗由大致圆板状的电介质构成。
电介质窗41被设置为在其与处理容器2的盖部21之间隔着作为密封构件的O环22。在电介质窗41的下表面的一部分形成有用于容易基于导入的微波而产生驻波的、凹陷为锥状的环状的凹部411，在电介质窗41的下部侧因微波高效地生成等离子体。载置台3的上表面与电介质窗41的下表面之间的距离例如设定为100mm～300mm，在本例中设定为200mm。
在电介质窗41的上部设置有天线板42、电介质构件43。天线板42构成为薄的圆板状，具备多个槽孔421。槽孔421被设置为如图2所示分别隔开规定的间隔地正交的两个槽孔421成为一对，形成为构成一对的槽孔421分别在周向和径向上隔开规定的间隔。
在电介质构件43的上部设置有冷却套44，该冷却套44在内部具备使制冷剂等循环的制冷剂流路441，用于进行电介质构件43等的温度调整。天线板42、电介质构件43和冷却套44构成径向线狭缝天线(RLSA：Radial Line Slot Antenna)。冷却套44的上部经由同轴波导管51、模式转换器52、波导管53、匹配器54连接到微波发生器5。同轴波导管51的外部导体511连接到冷却套44，同轴波导管51的内部导体512连接到电介质构件43。
等离子体生成机构4由微波发生器5、波导管53、同轴波导管51、电介质构件43、天线板42、电介质窗41构成。由微波发生器5产生的、例如2.45GHz的TE模式的微波经过波导管53而被模式转换器52转换为TEM模式，经由同轴波导管51传播到电介质构件43。然后，朝向径向外侧在电介质构件43的内部呈辐射状扩散，从形成于天线板42的多个槽孔421放射到电介质窗41。穿过了电介质窗41的微波在电介质窗41的正下方产生电场，使在处理容器2内生成等离子体。像这样利用从径向线狭缝天线放射的微波在处理容器2内生成在成膜装置1中用于处理的微波等离子体。
载置台3构成为利用未图示的静电卡盘吸附保持晶圆W，在该载置台3的内部设置有温度调整机构31，该温度调整机构31具备用于对晶圆W进行温度调整的加热器。另外，载置台3具备电极32，经由匹配器单元34在该电极32连接有RF(radio frequency：无线电频率)偏压用的高频电源(高频电源部)33。高频电源33能够以规定的电力(偏压功率)输出例如13.56MHz的高频。
匹配器单元34容纳用于在高频电源33侧的阻抗与主要为电极32、等离子体、处理容器2这样的负荷侧的阻抗之间进行整合的整合器，该整合器之中包括自偏压生成用的隔直电容器。此外，在等离子体成膜时，对载置台3的偏置电压的供给是根据需要进行的，不是必须进行偏置电压的供给。
这样的载置台3由从处理容器2的底部的下方侧向垂直上方延伸的绝缘性的筒状的支承构件35支承。另外，例如在处理容器2的底部以沿着支承构件35的外周贯通处理容器2的底部的一部分的方式设置有环状的排气口23。排气口23经由排气管25连接到例如具备涡轮分子泵(TMP：Turbomolecular Pump)等真空泵的排气装置26，该排气管25具备由用于将处理容器2内的处理氛围的压力调整为预先设定的范围内的压力的压力调整阀等构成的压力调整部24。
在由TMP构成排气装置26的情况下，优选设置排气流量大的TMP，使得即使在例如以2000sccm以上(优选为5000sccm以上)的大流量供给反应气体的情况下，也能够将处理容器2内控制为0.67Pa～33.3Pa(5mTorr～250mTorr)的范围内的压力。
如后述的乙硼烷(B2H6)气体那样，在供给包含以高浓度聚合进展的含硼气体的反应气体的情况下，由于氢(H2)气体、氦(He)气体等惰性气体，需要在使含硼气体的浓度为15volg％以下的状态下供给到处理容器2中。因此，通过采用排气流量大的TMP作为排气装置26，能够将处理容器2的压力维持在期望的压力范围，并且供给大流量的反应气体，使硼膜的成膜速度提高。
处理容器2设置有用于供给包含含硼气体的反应气体的气体供给部。作为含硼气体能够举出乙硼烷(B2H6)气体、三氯化硼(BCl3)气体、烷基硼烷气体、十硼烷气体等。作为烷基硼烷气体能够举出三甲基硼(B(CH3)3)气体、三乙基硼(B(C2H5)3)气体、以B(R1)(R2)(R3)、B(R1)(R2)H、B(R1)H2(R1、R2、R3为烷基)表示的气体等。在这些之中，能够适用B2H6气体。
另外，反应气体包含等离子体激励用的惰性气体、氢(H2)气体，作为惰性气体使用稀有气体例如He气体、Ar气体等。本发明并不排除使用N2气体，但从抑制氮化硼的生成这个观点出发优选使用He气体、Ar气体等。在以下，以作为含硼气体使用B2H6气体、作为等离子体激励用的惰性气体使用包含He气体的反应气体的情况为例进行说明。
气体供给部6具备朝向晶圆W的中央喷出气体的第一气体供给部61、从晶圆W的外侧喷出气体的第二气体供给部62。第一气体供给部61包括形成于模式转换器52和同轴波导管51的内部导体512的内部的气体流路611，该气体流路611的前端的气体供给孔610例如在电介质窗41的中央部在处理容器2内开口。气体流路611经由包括阀门V1、V2、流量调整部M1、M2的气体供给系连接到含硼气体即B2H6气体的供给源63和惰性气体即He气体的供给源64。
第二气体供给部62具备连接到处理容器2的侧壁部的上部侧的多个气体供给管621，这些气体供给管621的前端作为气体供给孔620在处理容器2的侧壁开口。多个气体供给孔620例如在周向上隔开相等的间隔地进行设置。多个气体供给管621经由包括阀门V3、V4、流量调整部M3、M4的气体供给系连接到B2H6气体的供给源63和He气体的供给源64。在该例子中，从相同气体供给源63、64将相同种类的含硼气体、惰性气体以流量分别被调整的状态供给到第一气体供给部61和第二气体供给部62。此外，根据成膜处理的种类，也能够从第一气体供给部61和第二气体供给部62供给各自不同的气体，也能够单独调整这些流量比等。
从第一气体供给部61、第二气体供给部62例如供给1000～10000sccm的范围的流量的反应气体，为了使硼膜的成膜速度提高优选供给2000～10000sccm的范围的流量的反应气体。
B2H6气的供给源63、He气体的供给源64、第一气体供给部61、第二气体供给部62相当于本例的反应气体供给部。
在处理容器2的侧壁部设置有利用闸阀28而开闭自由的晶圆W的搬入搬出口27。另外，在载置台3设置有在与外部的输送机构之间交接晶圆W时使晶圆W升降的升降销和其升降机构(均未图示)。处理容器2和设置在处理容器2的内部的构件可能的话优选不使用石英制。关于该理由是由于石英容易排出氧(O)，因此具有促进氧化硼的生成的担忧。因而，处理容器2由不锈钢等金属构成，电介质窗41、载置台3由不易排出氧的材料例如氧化铝(Al2O3)等构成。另外，绝缘性的支承构件35例如由氧化铝或氮化铝(AlN)构成。
另一方面，石英能够得到极高纯度的构件，因此基于抑制与因等离子体对构件的蚀刻相伴随的处理氛围的金属污染的观点，是适于硼膜的成膜的材料之一。但是，石英制的材料存在上述的氧排出的问题。
因此，考虑采用由石英质的构件构成配置在处理容器2内的无机材料制的设备(例如电介质窗41、载置台3、支承构件35)，至少对于朝向处理容器2内露出的石英制的构件的表面，使用不易排出氧的其它材料进行涂覆的方法。
本申请发明的发明人们发现基于抑制来自石英制的构件的氧排出这个观点而适合在该构件的表面涂覆硅钍钇(Y2O3)膜这个事实。如后述的实施例和比较例所示可知，相比于对石英制的构件涂覆其它材料例如与在晶圆W上形成的膜为共通的物质的硼膜的情况，硅钍钇膜抑制来自石英制的构件的氧排出的作用大。
另外，来自硅钍钇膜的氧排出少可以说是硅钍钇膜自身不易被等离子体蚀刻，所以因钇(Y)的排出导致的硼膜的金属污染少。并且，通过在金属污染少的洁净的氛围气体中实施硅钍钇膜的涂覆，还能够降低由于其它金属的排出导致的硼膜的金属污染。
此外，对于朝向处理容器2内露出的金属制的构件的表面，为了抑制与因等离子体对构件的蚀刻等相伴随的硼膜的金属污染，也可进行利用硅钍钇膜、硼膜的涂覆。
另外，在成膜装置1设置有由计算机构成的控制部10。控制部10具备由程序、存储器、CPU构成的数据处理部等。在程序中编入有命令使得能够从控制部10向成膜装置1的各部分发送控制信号来执行后述的成膜处理。具体地说，利用上述的程序来控制各阀门的开闭的定时、微波发生器5和高频电源33的接通断开的定时、由温度调整机构31调整的载置台3的温度等。这些程序例如保存在光盘、硬盘、MO(光磁盘)等存储介质中而安装到控制部10。
接着，关于进行在使用这样的成膜装置1来利用气体对例如包括氧化硅膜(SiO2膜)的膜进行蚀刻(干蚀刻)形成凹部时作为掩膜使用的硼膜的成膜的方法进行说明。图3表示具备由硼膜构成的掩膜(硬掩膜)的晶圆W的表面结构的一例。在晶圆W的表面，例如图3的(a)所示，将三维NAND电路中所使用的SiO2膜71和SiN膜72重复多次形成，来形成的例如厚度为1μm以上的层叠膜73。在该层叠膜73之上成膜例如厚度为500nm的硼膜(B膜)74作为硬掩膜。图3的(a)表示在硼膜74形成有凹部75的状态。
首先，在处理容器2内被设定为规定的真空氛围的状态下，经由未图示的真空输送室将利用外部的输送机构保持的例如12英寸尺寸的晶圆W搬入到处理容器2内，通过与未图示的升降销的配合操作交接到载置台3。然后，使输送机构从处理容器2退出，利用闸阀28将搬入搬出口27关闭后，进行抽真空来使处理容器2内呈所谓的抽空的真空状态，通过真空排气来去除残留于处理容器2内的例如氧等成分。
接着，使用压力调整部24将处理容器2内调压到例如0.67Pa～33.3Pa(5mTorr～250mTorr)，使利用载置台3加热晶圆W的温度(成膜温度)例如稳定为60℃～500℃的范围内的温度。在此，作为即使将载置台3的温度调整为低温也能够形成硼膜的范围示出了将成膜温度的下限值设定为60℃的例子，但基于使形成的硼膜的膜质良好的观点，例如能够例示60℃～300℃的成膜温度。
尤其是，在进行以图3所说明的作为对包括SiO2膜71的层叠膜73进行干蚀刻用的掩膜(硬掩膜)而被使用的硼膜74的成膜的情况下，优选成膜温度设定在低于300℃的60℃～250℃的范围内。如在后述的实施例中表示实验结果的那样，可知在该温度范围中形成的硼膜具备干蚀刻耐性高且容易被特定的种类的蚀刻液(硝酸水溶液)去除这个适合硬掩膜的特性。
当返回成膜装置1的动作说明时，进行晶圆W的温度调整后，从第一气体供给部61和第二气体供给部62例如分别以200sccm、800sccm的流量向处理容器2内导入B2H6气体(B2H6浓度：10vol％、He气体稀释)和He气体，并且如已述的那样从微波发生器5向处理容器2内例如导入3kW的微波。
在电介质窗41的下表面的正下方形成等离子体的电子温度比较高的所谓的等离子体生成区域使得反应气体等离子体化。在等离子体生成区域生成的等离子体向其下方侧扩散，形成等离子体扩散区域。该等离子体扩散区域为等离子体的电子温度比较低的区域，在该区域中利用等离子体CVD在晶圆W表面进行硼膜的成膜。
例如设为使用B2H6气体等含硼气体，以惰性气体(He气体、Ar气体)或氢气稀释该含硼气体来构成反应气体。此时，在上述的成膜条件(成膜压力、成膜温度)下在晶圆W的表面形成的硼膜除了硼原子以外还在5～15原子％左右的范围内包括氢原子。另一方面，氧、氮为大气中存在的这些成分不可避免地进入的程度，在硼膜中的原子浓度小于1.0原子％。
适合硬掩膜的硼膜具备这样的组成特征(参照实施例10)。
像这样，在晶圆W表面成膜规定的厚度的硼膜后，停止来自气体供给部6的B2H6气体的供给。接着，例如从气体供给部6供给He气体，吹扫处理容器2内。接着，将处理容器2内抽真空到规定的压力，在去除处理容器2内的He气体和残留成分之后，将处理容器2内设定为规定的真空氛围气体而结束处理。而后，打开搬入搬出口27，利用输送机构搬出形成有硼膜的晶圆W，输送到下个工序。
在下个工序中，例如图3的(a)所示，在硼膜74形成凹部75，接着，例如图3的(b)所示，使用以CF系气体为基础并适当添加Ar、O2、N2、H2等气体，使用被调整为能够垂直地蚀刻SiN/SiO的层叠结构的气体来进行SiO2膜71和SiN膜72的层叠膜73的蚀刻。由此，包括SiO2膜的层叠膜73被气体蚀刻而形成凹部76。该凹部76例如为深度为500nm以上、例如1μm～5μm的沟。
在以上，反应气体的等离子体化是通过向反应气体供给微波来进行的，但反应气体的等离子体化也可以是利用电容耦合等离子体来进行。
参照图4、5来说明使用具备平行平板电极的成膜装置1a、1b来进行硼膜的成膜的实施方式。在图4、5所示的成膜装置1a、1b中，对与使用图1、图2说明的成膜装置1共通的结构要素标注与图1、图2中使用的标记共通的标记。
在图4中表示代替使用微波发生器5的等离子体生成机构4而在上部电极(气体喷淋头6a)侧连接等离子体形成用高频电源(高频电源部)82的成膜装置1a的结构例。
本例的成膜装置1a具备平行平板电极，该平行平板电极为使载置晶圆W的载置台3兼作下部电极，使设置于该载置台3的上方来向处理容器2内导入反应气体的气体喷淋头6a兼作上部电极的结构。
气体喷淋头6a由导电性的金属构成，在其内部形成有用于使反应气体扩散的扩散空间60。气体喷淋头6a的下表面以与载置台3侧的晶圆W的载置面大致平行地相对的方式进行设置，成为形成有多个气体供给孔610的反应气体的喷出面。
例如在气体喷淋头6a的上表面侧中央部连接用于朝向扩散空间60导入反应气体的气体流路611，经由构成该气体流路611的配管支承于处理容器2的顶面。处理容器2连接到接地端，气体喷淋头6a(构成气体流路611的配管)与处理容器2之间利用绝缘部29进行绝缘。
B2H6气体、He气体的供给源63、64、气体喷淋头6a相当于本例的反应气体供给部。
另一方面，本例的载置台3利用导电性的金属构成。在图5所示的例子中，关于配置在处理容器2的底面上的支承构件35也利用导电性的金属构成，载置台3与支承构件35以及连接到接地端的处理容器2之间利用绝缘部36进行绝缘。
在具备上述的结构的平行平板电极(气体喷淋头6a、载置台3)中，在图4所示的成膜装置1a的例子中，作为上部电极的气体喷淋头6a经由匹配器单元81与例如频率为60MHz的等离子体形成用高频电源82连接。
另一方面，作为下部电极的载置台3连接到接地端。并且，还可以是，载置台3经由匹配器单元84与例如频率为13.56MHz的偏压施加用高频电源85连接。
作为上部电极的气体喷淋头6a、作为下部电极的载置台3、连接到气体喷淋头6a的等离子体形成用高频电源82相当于本例的等离子体形成部。
在此，在平行平板型的成膜装置1a中，作为抑制形成于晶圆W的硼膜的表面粗度的增大的方法能够例示出(i)为了将离子对于晶圆W的冲击抑制得较小，等离子体形成用高频电源82使用40MHz以上的高频电源的方法、(ii)通过提高与载置于载置台3的晶圆W相对的电极(在本例中为作为上部电极的气体喷淋头6a)的阻抗来调整离子对于晶圆W的冲击的方法等。
在图4所示的成膜装置1a的例子中，如已述的那样作为等离子体形成用高频电源82采用60MHz的高频电源(方法(i))。
并且，图4所示的成膜装置1a在载置台3与接地端之间设置周知的阻抗调整电路83a，在气体喷淋头6a侧也与等离子体形成用高频电源82并列地设置有阻抗调整电路83b。使用这些阻抗调整电路83a、83b进行提高与载置台3上的晶圆W相对的上部电极(气体喷淋头6a)的阻抗的调整(方法(ii))。
接着，在图5中表示在下部电极(载置台3)侧连接有等离子体形成用高频电源82的成膜装置1b的结构例。
本例的成膜装置1b关于气体喷淋头6a、载置台3的结构、对载置台3也可以连接偏压施加用高频电源85这一点与使用图4说明的成膜装置1a共通。
另一方面，在成膜装置1b的例子中，对作为下部电极的载置台3经由匹配器单元81连接例如频率为60MHz的等离子体形成用高频电源82这一点与图4所示的成膜装置1a不同。
作为上部电极的气体喷淋头6a、作为下部电极的载置台3、连接到载置台3的等离子体形成用高频电源82相当于本例的等离子体形成部。
在本例的成膜装置1b中，也使用40MHz以上的高频电源来将离子对于晶圆W的冲击抑制得较小，由此抑制硼膜的表面粗度的增大(方法(i))。
另外，如图5所示那样，在气体喷淋头6a侧设置阻抗调整电路83，进行提高与载置台3上的晶圆W相对的上部电极(气体喷淋头6a)的阻抗来减小离子对于晶圆W的冲击的调整(方法(ii))。
另外，在图4、5所示的成膜装置1a、1b中，抑制硼膜的表面粗度的增大的方法并不限定为上述的方法(i)、(ii)。例如，也可以在上部电极(气体喷淋头6a)与下部电极(载置台3)之间设置用于在对反应气体进行等离子体化时将载置于载置台3上的晶圆W的表面的偏置电压(VPP)调整为零附近的电路。
并且，在图4、5所示的成膜装置1a、1b中，可以利用石英制的构件构成支承气体喷淋头6a的绝缘部29、设置于载置台3的下表面侧的绝缘部36，对于朝向处理容器2内暴露的这些石英制的构件的表面，涂覆有不易排出氧的已述的硅钍钇膜。
在具备以上说明的结构的成膜装置1a、1b中，当向处理容器2内供给反应气体并从匹配器单元81向上部电极(成膜装置1a的气体喷淋头6a)或下部电极(成膜装置1b的载置台3)供给高频电力时，与上部电极和下部电极的电容耦合相伴随地形成反应气体等离子体化的电容耦合等离子体。然后，关于利用等离子体化的反应气体在晶圆W表面形成硼膜这一点与具备微波发生器5的第一实施方式所涉及的成膜装置1相同。
以上对使用微波等离子体来形成硼膜的图1、2所记载的成膜装置1、使用电容耦合等离子体来形成硼膜的图4、5所记载的成膜装置1a、1b进行了说明。
此外，硼膜的成膜也可以利用感应耦合等离子体进行。在该情况下，例如在处理容器的外部以夹着透过窗的方式设置线圈状的天线，通过对该天线施加高频电力，经由透过窗在处理容器内生成均匀的感应电场。另一方面，向处理容器内供给包括含硼气体的反应气体，由此利用感应电场使反应气体等离子体化来形成硼膜。
在利用微波等离子体、电容耦合等离子体、感应耦合等离子体的硼膜的成膜中，当举出等离子体CVD的成膜条件的优选范围时，放置晶圆W的处理氛围的压力(处理容器的压力)为0.67Pa～33.3Pa(5mTorr～250mTorr)。另外，成膜处理时的载置台3的温度(成膜温度)为60℃～500℃，更优选的是低于300℃的60℃～250℃。另外，严格的优选范围根据等离子体的种类而不同，但样品的每单位面积大约供给2.8W/cm2～7W/cm2的高频电力，进行12英寸尺寸的晶圆W的成膜处理时的高频电力为2kW～5kW。
并且，当关于反应气体的供给流量条件举出例如将反应气体的总计的供给流量固定为1000sccm的情况为例时，能够例示将B2H6气体(B2H6浓度：10vol％、He气体稀释)设定为200sccm～1000sccm的范围内的流量，将剩余流量设为He气体(0～800sccm)的情况(B2H6成分/He成分流量比：约1/50～1/10)。
基于提高硼膜的成膜速度的观点，优选供给到处理容器2内的反应气体中的B2H6的浓度高。另一方面，也考虑B2H6气体的供给源63(例如填充有B2H6气体的气体瓶)内的B2H6的自聚合的抑制而调整B2H6气体的供给浓度。基于该观点，B2H6气体的供给浓度在He气体稀释或氢稀释的情况下大约15％～20％vol％为上限。另外，从He气体的供给源64供给的He气体是以稳定的等离子体的形成为目的而进行添加的，因此考虑形成在处理容器2内的等离子体的状态等而调整He气体的供给量。
根据上述的实施方式，利用等离子体CVD进行硼膜的成膜，等离子体的电子密度高，因此相比于不产生等离子体进行成膜的情况能够降低成膜处理时的工序温度，减少热历程，从而能够不对晶圆W产生热影响地形成硼膜。另外，通过利用等离子体，若在相同成膜温度下，相对于利用热CVD法得到的膜则能够使膜质致密化。致密化的膜即使为相同组成的由CVD法形成的硼膜，也为蚀刻耐性强、具备高的蚀刻选择比的优质的膜。
成膜时要求的CVD膜的工序温度一般越低温则施加于半导体元件的既形成结构膜的影响越少。因此，通过成膜工序，在成膜温度有限制的情况下，相比于热CVD法则能够降低工序温度的本成膜方法是有效的。相反地，成膜温度越高则形成越优质的致密的CVD膜，但在等离子体CVD中，能够通过等离子体谋求膜的致密化，因此能够使成膜温度低温化并且成膜膜质良好的硼膜。尤其是，在图1、2所示的实施方式中，通过对反应气体供给微波来进行反应气体的等离子体化，因此在等离子体的电子温度比较低的区域进行成膜，即使成膜处理的温度为低温，也能够形成膜质优异的硼膜。另外，利用等离子体促进反应，因此成膜处理能够高效地进行，实现成膜时间的缩短。
硼膜具有蚀刻耐性高、介电常数低这个特性，作为半导体元件的构成材料有用。尤其是，SiO2膜的干蚀刻时的耐性高，因此在包括SiO2膜的膜的蚀刻时，相比于以往作为硬掩膜使用的有机系防蚀材、无定形碳(a-C)、非晶硅(a-Si)，能够相对于硼膜以高选择比进行蚀刻。此外，推测利用等离子体CVD法形成的硼膜具备与利用热CVD法形成的硼膜相同或以上的蚀刻选择比，并且膜中的杂质浓度下降。
近年来，伴随半导体元件的立体结构化、精细化技术的进步，要求利用干蚀刻形成数μm深度的凹部。当以硼膜作为硬掩膜来蚀刻包括SiO2膜的膜时，硼膜在SiO2膜的蚀刻条件下难以被蚀刻，因此即使在SiO2膜的凹部的深度例如在500nm以上的情况下，也能够相对于硼膜的凹部的宽度而抑制SiO2膜的凹部的宽度的扩展地进行蚀刻。另外，由于相对于SiO2膜的蚀刻选择比高，因此即使不加厚硼膜也能够作为硬掩膜发挥功能。像这样，硼膜适于利用气体对包括SiO2膜的膜进行蚀刻来形成凹部时的掩膜，尤其是凹部的深度在500nm以上、尤其是1μm以上的情况下更适合。
在以上，作为反应气体可以添加H2气体，在该情况下，在改善膜表面的平坦性这一点上是有效的。另外，可以在形成硼膜后向处理容器2内导入Ar气体或H2气体，生成Ar等离子体或H2等离子体，照射到硼膜，利用等离子体对硼膜的表面进行改性。由此，硼膜表面的硼-硼键能够变得牢固，膜的致密性增大而提高强度。
并且，可以在硼膜之上例如形成SiN膜、SiC膜、SiCN膜、a-Si膜等耐氧化性高的保护膜。硼膜容易氧化，但通过形成这些保护膜，例如在由硼膜构成的掩膜之上以等离子体CVD形成TEOS膜等情况下，即使在等离子体氧化氛围气体中进行处理的情况下，也能够防止硼膜的氧化，抑制膜质的劣化。
在以上，利用气体对包括SiO2膜的膜进行蚀刻而形成的凹部不但可以为沟槽，也可以为孔洞等凹部。另外，作为硼膜的用途不限于蚀刻时的掩膜，也能够应用于扩散防止用的阻挡膜等其它用途。
【实施例】
(实验1)
进行在晶圆W形成硼膜的实验。
(实施例1)
使用图1所示的成膜装置1，对形成有多晶硅的台阶形状的12英寸(300mm)晶圆W使用包括B2H6气体和He气体的反应气体在以下的成膜处理条件下进行硼膜的成膜，在成膜后利用TEM(透过型电子显微镜)对晶圆W的表面结构进行评价。
(成膜处理条件)
在图6中表示TEM的拍摄结果。在图6中央表示多晶硅膜91，在晶圆W表面形成有多个凸状的多晶硅膜91，该多晶硅膜91的凸部例如形成为高度50nm、宽度36.5nm，相邻的凸部间的间隔例如为40nm～80nm。另外，确认出图中92为硼膜，并且在台阶形状的多晶硅膜91的周围整体以大致均匀的厚度成膜。
(实验2)
使处理氛围的压力(处理容器内压力)变化来进行硼膜的成膜，观察硼膜的表面。在本实验中，为了提高成膜速率将原料气体的B2H6气体的浓度提高到10vol％，并且将B2H6气体的共有流量设定为500sccm。另一方面，为了在处理容器2内使等离子体稳定，使形成的硼膜的均匀性提高，从He气体的供给源64供给的He气体流量设为500sccm。
A.实验条件
(实施例2-1)使用图1中记载的成膜装置1在下述的成膜处理条件下在硅晶圆W的表面形成硼膜，使用SEM(Scanning ElectronMicroscope：扫描电子显微镜)观察得到的硼膜的表面。
(实施例2-2)观察在除了将处理容器内压力设为6.7Pa(50mTorr)这点以外与实施例2-1相同的成膜处理条件下形成的硼膜的表面。
(实施例2-3)观察在除了将处理容器内压力设为13.3Pa(100mTorr)这点以外与实施例2-1相同的成膜处理条件下形成的硼膜的表面。
(实施例2-4)观察在除了将处理容器内压力设为20.0Pa(150mTorr)这点以外与实施例2-1相同的成膜处理条件下形成的硼膜的表面。
(比较例2-1)观察在除了将处理容器内压力设为40.0Pa(300mTorr)这点以外与实施例2-1相同的成膜处理条件下形成的硼膜的表面。
(参考例2-1)观察使用不具备等离子体形成部的、公知的纵型热处理装置形成的硼膜的表面。成膜温度设定为300℃、热处理装置的反应容器内的压力设定为66.7Pa(500mTorr)。
B.实验结果
在图7的(a)～(c)中表示在实施例2-1～2-3中形成的硼膜的表面的拍摄结果，在图8的(a)～(c)中表示在实施例2-4、比较例2-1、参考例2-1中形成的硼膜的表面的拍摄结果。
当比较由实施例2-1～2-4形成的硼膜的表面粗度时，能够确认具有随着减小处理氛围的压力，硼膜的表面粗度变小，膜质变得致密的倾向。尤其是，在处理氛围的压力最低的实施例2-1中，能够形成与不使用等离子体而形成的参考例2-1所涉及的硼膜相同程度的表面粗度的硼膜。
另一方面，在处理氛围的压力高的条件下形成的比较例2-1所涉及的硼膜的表面粗度变大，无法成膜致密的膜(图8的(b))。
当硬掩膜的表面粗度变大时，存在蚀刻的图案的LER(Line Edge Rough ness：边缘粗糙度)变大的风险。另外，不致密的硬掩膜容易被蚀刻，因此也存在作为硬掩膜的功能不充分的风险。
考察根据处理氛围的压力产生这样的差异的理由。反应气体(B2H6)中的等离子体中包括离子、自由基等成为硼膜的前体(前驱体)的各种活性种。这些活性种中的离子具有使硼膜的簇(粒)向固定的方向成长的倾向，认为在离子丰富的处理氛围中形成的硼膜具有表面粗度大并且致密性也下降的倾向。
因此，认为通过在低压条件下形成等离子体，将等离子体电势保持得较低来抑制由反应气体(B2H6)生成的之中的离子的生成，另一方面，能够提高自由基的比例。其结果是，能够理解为即使在比较低温的成膜温度下也能形成与不使用参考例2-1所示的等离子体的热处理同等程度以上的膜质的硼膜。
为了确认，关于在实施例2-3(处理氛围的压力：13.3Pa(100mTorr))和参考例2-1所涉及的硼膜，进行XRD(X‐Ray Diffraction：X射线衍射)分析，分析硼膜的结晶结构，结果是，任意的硼膜均为无定形结构。可以说这些结果表示并不是簇向固定的方向成长的、在离子丰富的处理氛围中形成的硼膜，而是在自由基丰富的处理氛围中形成的硼膜。
(实验3)
使供给到微波发生器5的高频电力变化来进行硼膜的成膜，观察硼膜的表面。
A.实验条件
(参考例3-1)观察在除了将供给到微波发生器5的高频电力设为2.5kW这点以外与实施例2-1相同的成膜处理条件下形成的硼膜的表面。
(参考例3-2)观察在除了将供给到微波发生器5的高频电力设为4.0kW这点以外与实施例2-1相同的成膜处理条件下形成的硼膜的表面。
(参考例3-3)观察在除了将供给到微波发生器5的高频电力设为4.8kW这点以外与实施例2-1相同的成膜处理条件下形成的硼膜的表面。
B.实验结果
在图9的(a)～(c)中表示在参考例3-1～3-3中形成的硼膜表面的拍摄结果和硼膜的密度。
基于图9所示的结果，即使改变供给到微波发生器5的高频电力(微波的电力)来进行成膜，硼膜的表面粗度密度也没发现大的变化。这表示相比于供给到等离子体的电力，实验2中讨论的处理氛围的压力对表面粗度的影响更大。
可以说该实验结果表示只要能够实现低压的处理氛围中的硼膜的成膜，即使在利用等离子体形成的方法不同的电容耦合等离子体的成膜装置1a、1b中也能够成膜膜质良好的(表面粗度小、致密的)硼膜。
(实验4)
使从图1所示的成膜装置1的高频电源33供给的偏压用的高频电力变化来进行硼膜的成膜，观察硼膜的表面。
A.实验条件
(参考例4-1)观察在与实施例2-1相同的成膜处理条件(偏压用的电力0W)下形成的硼膜的表面。
(参考例4-2)观察在除了将偏压用的电力设为50W这点以外与参考例4-1相同的成膜处理条件下形成的硼膜的表面。
(参考例4-3)观察在除了将偏压用的电力设为150W这点以外与参考例4-1相同的成膜处理条件下形成的硼膜的表面。
B.实验结果
在图10的(a)～(c)中表示参考例4-1～4-3中形成的硼膜表面的拍摄结果。
基于图10所示的结果，可以发现随着施加于载置台3的偏压用的电力变大而硼膜的表面粗度变大的倾向。认为这是因为当加大偏压用的电力时等离子体中的离子被朝向晶圆W侧引入的影响变大。
关于该点，利用电容耦合形成等离子体的图4、5所示的成膜装置1a、1b能够使用已述的方法手法(i)、(ii)等来调整硼膜的表面粗度，因此即使在施加偏压用的电力的情况下，也能够抑制硼膜的表面粗度的增大。
(实验5)
确认使处理氛围的压力变化而形成的硼膜的面内均匀性。
A.实验条件
(实施例5)在除了使处理容器内压力变化为6.7Pa(50mTorr)、13.3Pa(100mTorr)、16.7Pa(125mTorr)、20.0(150mTorr)，以5分钟进行成膜这点以外与实施例2-1相同的成膜处理条件下形成硼膜。而后，测量晶圆W的中央区域(晶圆W的中心部)和中间区域(从晶圆W的中心部向半径方向偏离90mm的位置)的硼膜的膜厚度。
B.实验结果
在图11中表示实施例5的结果。图11的横轴表示处理氛围的压力，纵轴表示硼膜的膜厚度。另外，白底的柱表示晶圆W的中央区域的硼膜的膜厚度，填涂有向右上方的斜线的阴影的柱表示中间区域中的硼膜的膜厚度。
根据图11所示的结果，能够确认在任意的压力下，在晶圆W的中央区域中均能够发现硼膜的膜厚度变大的倾向。另一方面，能够确认具有中央区域与中间区域之间的膜厚度差随着使处理氛围的压力下降而变小的倾向。
(实验6)
测量使处理氛围的压力变化而形成的硼膜的蚀刻速度。
A.实验条件
(实施例6)在除了使处理容器内压力变化为6.7Pa(50mTorr)、13.3Pa(100mTorr)、20.0(150mTorr)，以5分钟进行成膜这点以外与实施例2-1相同的成膜处理条件下形成硼膜。而后，对该硼膜在与制造DRAM(Dynamic Random Access Memory：动态随机存取存储器)的情况相同的条件下进行利用蚀刻气体的等离子体蚀刻，测量硼膜的蚀刻速度。
另外，作为参考例，对由已述的参考例2-1中记载的方法形成的硼膜也进行同样的蚀刻试验。
B.实验结果
在图12中表示实施例6的结果。在图12的横轴记载有处理氛围的压力、或作为参考例的内容。另外，纵轴表示硼膜的蚀刻速度。
根据图12所示的结果，确认出随着使处理氛围的压力下降而硼膜的蚀刻速度变小，能够形成选择性高且适于作为硬掩膜的硼膜。
(实验7)
关于使处理氛围的压力变化而形成的硼膜，测量与实验6不同的条件下的蚀刻速度。
A.实验条件
(实施例7)在除了与制造NAND型的闪存的情况相同的条件下进行等离子体蚀刻这点以外与实施例6相同的条件下进行实验。
另外，作为参考例，对由已述的参考例2-1所记载的方法形成的硼膜也进行同样的蚀刻试验。
B.实验结果
在图13中表示实施例7的结果。图13的横轴和纵轴与图12的情况相同。
根据图13所示的结果，确认出即使在使等离子体蚀刻的条件变化的情况下，也能够形成随着使处理氛围的压力下降而硼膜的蚀刻速度变小、选择性高且适于作为硬掩膜的硼膜。
(实验8)
测量使处理氛围的压力变化而形成的硼膜的膜应力。
A.实验条件
(实施例8)在除了使处理氛围的压力变化为4.0Pa(30mTorr)、6.7Pa(50mTorr)、10.0(75mTorr)这点以外与实施例2-1相同的成膜处理条件下形成硼膜。利用使用激光束测量光学的晶圆的翘曲的方法(测量装置：FRONTIER SEMIC ONDUCTOR公司的128-NT)测量形成的硼膜的膜应力。
B.实验结果
在图14中表示实施例8的结果。图14的横轴表示处理氛围的压力，纵轴表示膜应力。
根据图14所示的结果，具有随着使处理氛围的压力下降而硼膜的膜应力的绝对值变大的倾向。一般来说，半导体装置的制造时使用的膜的膜应力被调节为-500MPa～0MPa左右。关于该点，实施例8的结果能够确认作为调整膜应力的控制变量之一，能够选择处理氛围的压力。
(实验9)
调查相应于石英制的构件的涂覆材料的不同的、氧进入硼膜的不同。
A.实验条件
(实施例9)利用石英构成图1所示的成膜装置1的电介质窗41、配置在载置台3上的晶圆W的周围的边界环(关于边界环未图示)，以硅钍钇膜涂覆在暴露于处理容器2内的这些石英制的构件的表面。一边对使用该成膜装置1形成的硼膜进行溅射一边进行利用XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy：X射线光电子光谱法)的元素分析。
(参照例9)对与实施例9一样的电介质窗41、边界环进行利用硼膜的涂覆。利用EDX(Energy Dispersive X-ray spectrometry：能量色散X射线光谱法)对使用该成膜装置1形成的硼膜的表面进行元素分析。
B.实验结果
在图15中表示实施例9的结果。图15的横轴表示溅射时间，纵轴表示利用XPS测量的硼或氧的原子浓度。在图15中，硼的原子浓度以实线表示，氧的原子浓度以虚线表示。
根据图15所示的结果，能够确认出除了吸附有大气中的氧的硼膜的表面附近区域(溅射时间短的区域)以外，硼膜中几乎没有氧进入。
相对于此，在图16的(a)、(b)中表示参照例9的结果。图16的(a)、(b)表示对形成的硼膜的纵剖面进行EDX分析的结果。变白的部分分别为硼原子、氧原子的存在区域。
根据图16，能够确认在硼膜的膜中也有氧原子进入。这推定为以下原因导致的结果：即使在以硼膜将石英制的构件涂覆的情况下，在将反应气体等离子体化的处理氛围中，也难以充分抑制来自石英的氧的排出，从石英制的构件(电介质窗41、边界环)排出的氧进入到在晶圆W上形成的硼膜内。
根据以上所示的实施例9、参照例9的结果，可以说，硅钍钇膜涂覆在暴露于处理容器2内的石英制的构件，在抑制氧的排出的方面是优选的材料。此外，并不否定利用硼膜等其它涂覆材料来涂覆石英制的构件的表面的方法，即使是利用其它材料的涂覆，也具有将来自石英制的构件的氧的排出抑制到某程度的效果是明确的。
(实验10)
关于使成膜温度变化而形成的硼膜，调查各种特性。
A.实验条件
(实施例10-1)关于在与实施例2-1相同的条件下形成的硼膜进行后述的各种特性的测量。
(实施例10-2)在除了将成膜温度设为100℃这点以外与实施例10-1相同的条件下形成硼膜，进行后述的各种特性的测量。
(实施例10-3)在除了将成膜温度设为150℃这点以外与实施例10-1相同的条件下形成硼膜，进行后述的各种特性的测量。
(实施例10-4)在除了将成膜温度设为200℃这点以外与实施例10-1相同的条件下形成硼膜，进行后述的各种特性的测量。
(实施例10-5)在除了将成膜温度设为250℃这点以外与实施例10-1相同的条件下形成硼膜，进行后述的各种特性的测量。
(实施例10-6)在除了将成膜温度设为300℃这点以外与实施例10-1相同的条件下形成硼膜，进行后述的各种特性的测量。
<特性测量项目>
(1)成膜速度：关于实施例10-1～10-6所涉及的硼膜求出每单位时间的成膜速度。
(2)干蚀刻速度：关于实施例10-1、10-4～10-6所涉及的硼膜进行干蚀刻，求出蚀刻速度。
干蚀刻使用等离子体蚀刻装置，设为处理压力2.67Pa(20mTorr)、蚀刻气体230sccm(C4F6、C4F8且CH2F2的混合气体：140sccm、O2：90sccm的混合气体)、晶圆W加热温度150℃。
(3)湿蚀刻速度测量：关于实施例10-2～10-6所涉及的硼膜进行湿蚀刻，求出蚀刻速度。湿蚀刻使用室温的69wt％硝酸水溶液来进行。
(4)蚀刻液感应度测量：关于实施例10-5所涉及的硼膜变更蚀刻液的种类来求出蚀刻速度。作为蚀刻液使用过氧化氢水(H2O2：31wt％)、硝酸水溶液(69wt％)、氟化氢水溶液(50wt％)、APM(Ammonium hydroxide-hydrogen Peroxide-Mixture：氨-过氧化氢水混合液)、SPM(Sulfuric acid hydrogen Peroxide Mixture：硫酸-过氧化氢水混合液)，湿蚀刻在室温下进行。
(5)膜密度测量：关于实施例10-1、10-4～10-6所涉及的硼膜，利用RBS(Rutherford backscattering spectrometry：卢瑟福后散射能谱测定法)测量和ERDA(Elastic Recoil Detection Analysis：弹性反冲散射分析)测量进行膜密度的测量。
(6)氢浓度分析：关于实施例10-4～10-6所涉及的硼膜利用RBS测量和ERDA测量测量硼膜中包含的氢原子浓度。
(7)FT-IR分析：关于实施例10-4～10-6所涉及的硼膜利用FT-IR进行硼膜的结构分析。
B.实验结果
关于特性测量项目(1)，在图17中表示求出各成膜温度下的硼膜的成膜速度的结果。图17的横轴表示成膜温度[℃]，纵轴表示硼膜的成膜速度[nm/分]。
根据图17所示的结果，在成膜压力(处理容器2内的压力)、反应气体的供给流量、用于使产生等离子体的高频电力等相同的条件下，即使成膜温度在60℃～300℃的范围内变化，关于成膜速度也没有发现大的变化。
接着，关于特性测量项目(2)，在图18中表示在各成膜温度下形成的硼膜的干蚀刻速度。图18的横轴表示各硼膜的成膜温度，纵轴表示与在相同条件下对在以往作为硬掩膜材料使用的无定形碳(在图18中作为基准值一起以“a-C”的标记进行表示)进行干蚀刻时的蚀刻速度相对的相对蚀刻速度的比(干蚀刻速度比)。
另外，作为参考例，在图18中也一并记载在以往作为与无定形碳不同的硬掩膜材料使用的非晶硅(在该图中以“a-Si”的标记一起进行表示)的干蚀刻速度比。
根据图18所示的结果，能够确认在60℃～300℃的成膜温度的范围内形成的硼膜均具备无定形碳的约2.5倍左右、非晶硅的约1.5倍左右的蚀刻耐性。
并且，关于特性测量项目(3)，在图19中表示以各成膜温度形成的硼膜的基于硝酸水溶液的湿蚀刻速度。图19的横轴表示各硼膜的成膜温度，纵轴表示湿蚀刻速度[nm/分]。
另外，作为参考例，在图19中一并记载在以往利用PVD(Physical VaporDeposition：物理气相沉积)形成的硼膜的(在该图中以“PVD”的标记一起进行表示)的湿蚀刻速度。
根据图19所示的结果，以300℃的成膜温度下形成的硼膜和利用PVD形成的硼膜几乎未被硝酸水溶液去除。
相对于此，在100℃～250℃的成膜温度的范围内形成的硼膜在约2.5～5.0[nm/分]左右的范围内虽然具有蚀刻速度的偏差，但均能够被硝酸水溶液去除(蚀刻)。即，可以说在这些成膜温度范围内形成的硼膜具备如下特性：对于干蚀刻表现出高的耐蚀刻性(图18)，用于干蚀刻时的硬掩膜后，使用硝酸水溶液能够比较容易地去除这个适于硬掩膜材料。
关于下一个特性测量项目(4)，在图20中表示关于在250℃形成的硼膜来使用不同种类的蚀刻液进行蚀刻的情况下的蚀刻速度。图20的横轴表示蚀刻液的种类，纵轴表示湿蚀刻速度[nm/分]。
如图20所示那样，可知在成膜温度250℃下形成的硼膜具有如下特异的特性：只能够在作为蚀刻液而使用硝酸水溶液的情况下进行蚀刻，几乎不被其它蚀刻液蚀刻。另外，也确认出关于在低于300℃(例如60℃～250℃)的其它成膜温度下形成的硼膜也呈现与图20所示的例子相同的湿蚀刻特性。
并且，关于特性测量项目(5)，在图21中表示测量在各成膜温度下形成的硼膜的膜密度的结果。图21的横轴表示成膜温度[℃]，纵轴表示硼膜的膜密度[g/cm3]。
根据图21所示的结果，具有随着成膜温度变低而硼膜的膜密度变小的倾向。
一般密度低的膜不论干蚀刻还是湿蚀刻均具有蚀刻耐性降低的倾向，但如使用图18、19所说明的那样，本例的硼膜在成膜温度60℃～300℃的范围内示出高的干蚀刻耐性，另一方面，在低于成膜温度300℃(在图19所示的例子中为100℃～250℃的范围)下被硝酸水溶液蚀刻去除。当鉴于这些事实时，难以说低于成膜温度300℃形成的硼膜的特异的蚀刻特性是由于膜密度的下降产生的。
而且，关于特性测量项目(6)，在图22中表示测量在各成膜温度下形成的硼膜中包含的氢原子浓度的结果。图22的横轴表示成膜温度[℃]，纵轴表示硼膜中的H(氢原子)浓度[原子％]。
根据图22所示的结果，可知随着成膜温度变低而硼膜中的氢浓度急剧地变高。
另外，关于特性测量项目(7)，在图23中表示关于在各成膜温度下形成的硼膜利用FT-IR进行结构分析的结果。图23的横轴表示波数[cm-1]，纵轴表示吸光度[arb.units]。
在图23中，波数为2500[cm-1]附近的吸光度峰值表示B-H(硼-氢键)。基于该图可知成膜温度为200℃、250℃的硼膜包含与硼键合的氢，另一方面，在成膜温度为300℃的硼膜中几乎不含有与硼键合的状态的氢。
鉴于图22、23的结果，当提取与在低于300℃(例如60℃～250℃)的成膜温度下形成的硼膜共通的特征时，推测由于在硼膜内在与硼键合的状态下包含氢，由此能够得到干蚀刻耐性高且能够被硝酸水溶液比较容易地蚀刻去除的特异的特性的硼膜。
此外，表示参照图17～23讨论的、对具有特异的蚀刻特性的硼膜使用B2H6气体作为含硼气体来进行硼膜的成膜的情况。但是，即使在使用包括其它种类的含硼气体的反应气体的情况下，如果在低于300℃的成膜温度下形成的硼膜以与硼原子键合的状态包含5～15原子％左右的范围内的浓度的氢原子，氧、氮等作为不可避免成分而进入的其它原子的浓度低于1.0原子％，则示出与使用B2H6气体的情况同样的蚀刻特性。

Claims (20)

1.一种成膜方法，其特征在于，
在被调整为0.67Pa～33.3Pa即5mTorr～250mTorr的范围内的压力的处理氛围中，对包含含硼气体的反应气体进行等离子体化，来在用于形成半导体装置的基板上形成硼膜。
2.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，
所述含硼气体为从由乙硼烷气体、三氯化硼气体和烷基硼烷气体构成的组中选择的气体。
3.根据权利要求1或2所述的成膜方法，其特征在于，
所述反应气体还包含从由氦气、氩气和氢气构成的组中选择的气体。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的成膜方法，其特征在于，
在将所述基板加热到60℃～500℃的范围内的温度的状态下进行所述硼膜的成膜。
5.根据权利要求4所述的成膜方法，其特征在于，
在形成所述硼膜时将基板加热的温度低于300℃。
6.根据权利要求5所述的成膜方法，其特征在于，
在利用气体对包括氧化硅膜的膜进行蚀刻来形成凹部时，使用所述硼膜作为掩膜。
7.根据权利要求6所述的成膜方法，其特征在于，
利用硝酸水溶液来从包括氧化硅膜的膜中去除作为所述掩膜使用的硼膜。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的成膜方法，其特征在于，
通过向反应气体供给微波来进行反应气体的等离子体化。
9.根据权利要求8所述的成膜方法，其特征在于，
将所述微波从设置于基板的上方的天线供给到反应气体，
对兼作载置基板的载置部的电极部施加高频电力。
10.根据权利要求1至7中的任一项所述的成膜方法，其特征在于，
通过向被施加有高频电力的平行平板电极间供给反应气体并使所述平行平板电极电容耦合来进行反应气体的等离子体化。
11.一种硼膜，其特征在于，
所述硼膜是在被调整为0.67Pa～33.3Pa即5mTorr～250mTorr的范围内的压力的处理氛围中，对包含含硼气体的反应气体进行等离子体化，来在用于形成半导体装置的基板上进行成膜所得到的。
12.根据权利要求11所述的硼膜，其特征在于，
在利用气体对包括氧化硅膜的膜进行蚀刻来形成凹部时，该硼膜作为掩膜使用。
13.一种成膜装置，其特征在于，具备：
处理容器，其与用于对该处理容器的内部进行真空排气的真空排气部连接，该处理容器具备载置用于形成半导体装置的基板的载置部；
反应气体供给部，其用于向所述处理容器内供给包含含硼气体的反应气体，以在载置于所述载置部的基板上形成硼膜；
等离子体形成部，其用于将被供给到所述处理容器内的反应气体等离子体化；以及
压力调整部，其用于在将所述反应气体等离子体化时，将由所述真空排气部进行真空排气的处理容器内的处理氛围调整为0.67Pa～33.3Pa即5mTorr～250mTorr的范围内的压力。
14.根据权利要求13所述的成膜装置，其特征在于，
所述含硼气体为从由乙硼烷气体、三氯化硼气体和烷基硼烷气体构成的组中选择的气体。
15.根据权利要求13或14所述的成膜装置，其特征在于，
所述反应气体还包括从由氦气、氩气和氢气构成的组中选择的气体。
16.根据权利要求13至15中的任一项所述的成膜装置，其特征在于，
所述成膜装置具备加热部，该加热部在将所述反应气体等离子体化时，将载置于所述载置部的基板加热到60℃～500℃的范围内的温度。
17.根据权利要求16所述的成膜装置，其特征在于，
所述加热部将所述基板加热的温度低于300℃。
18.根据权利要求13至17中的任一项所述的成膜装置，其特征在于，
所述等离子体形成部具备：
天线，其设置于所述载置部的上方，用于将微波供给到被供给至所述处理容器内的反应气体；以及
高频电源部，其将所述载置部兼用作电极部，向该电极部施加高频电力。
19.根据权利要求13至17中的任一项所述的成膜装置，其特征在于，
所述等离子体形成部具备：
平行平板电极，其包括兼作所述载置部的下部电极和设置于该下部电极的上方的上部电极；以及
高频电源部，其用于在将反应气体供给至所述处理容器内的状态下将高频电力施加到所述上部电极或下部电极，并使所述平行平板电极电容耦合。
20.根据权利要求13至19中的任一项所述的成膜装置，其特征在于，
在所述处理容器中配置有石英制的构件，暴露于所述处理容器内的石英制的构件的表面被涂覆有硅钍钇膜。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109324369A (zh) * 2018-12-12 2019-02-12 科新网通科技有限公司 一种平面波导器件的生产工艺
CN112259491A (zh) * 2020-10-13 2021-01-22 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备及其阻抗调节方法
CN112321856A (zh) * 2019-08-05 2021-02-05 东京毅力科创株式会社 成膜装置和成膜方法
CN112449679A (zh) * 2018-07-31 2021-03-05 应用材料公司 前驱物输送系统及其相关方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102456820B1 (ko) * 2016-12-26 2022-10-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 방법, 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 기판 처리 시스템의 제어 장치, 반도체 기판의 제조 방법 및 반도체 기판
JP7005367B2 (ja) * 2018-02-05 2022-02-04 東京エレクトロン株式会社 ボロン系膜の成膜方法および成膜装置
US10559479B2 (en) * 2018-02-27 2020-02-11 Toshiba Memory Corporation Semiconductor manufacturing apparatus and manufacturing method of semiconductor device
JP7142461B2 (ja) * 2018-05-14 2022-09-27 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム
US11009455B2 (en) * 2018-07-31 2021-05-18 Applied Materials, Inc. Precursor delivery system and methods related thereto
CN114008761A (zh) * 2019-07-01 2022-02-01 应用材料公司 通过优化等离子体耦合材料来调节膜特性
KR102748790B1 (ko) * 2019-11-08 2024-12-30 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 재료 표면 거칠기를 감소시키기 위한 방법들
CN112795922B (zh) * 2019-11-13 2022-06-28 新奥科技发展有限公司 一种用于氢硼聚变靶膜的自支撑薄膜的制备方法
KR102765677B1 (ko) 2020-04-29 2025-02-12 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20220078126A (ko) 2020-12-03 2022-06-10 세메스 주식회사 기판 처리 설비 및 기판 처리 방법
KR20220130421A (ko) 2021-03-18 2022-09-27 세메스 주식회사 기판 처리 장치
KR20220134116A (ko) 2021-03-26 2022-10-05 세메스 주식회사 기판 처리 장치

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58161764A (ja) * 1982-03-17 1983-09-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ホウ素の真空蒸着法
JPS6383273A (ja) * 1986-09-26 1988-04-13 Res Dev Corp Of Japan 窒化ホウ素膜の合成方法
CN1282383A (zh) * 1997-12-15 2001-01-31 大众汽车有限公司 等离子硼化
JP2006002197A (ja) * 2004-06-16 2006-01-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 金属系膜の作製方法及び金属系膜の作製装置及び積層膜作製装置
JP2006237478A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 窒化ホウ素膜の成膜方法及び成膜装置
CN101023516A (zh) * 2004-10-19 2007-08-22 三菱电机株式会社 膜的制造方法与使用该方法制造的膜的半导体装置
US20090258255A1 (en) * 2005-10-19 2009-10-15 Central Japan Railway Company Method for Producing Diamond Having Acicular Projection Array Structure on Surface thereof, Diamond Material, Electrode and Electronic Device
CN101675180A (zh) * 2007-02-27 2010-03-17 斯克司聪先进材料公司 用于在基体上形成膜的方法
CN102460679A (zh) * 2009-06-22 2012-05-16 应用材料公司 硼膜界面工程
CN102828163A (zh) * 2011-06-16 2012-12-19 东京毅力科创株式会社 成膜方法和成膜装置
CN102906859A (zh) * 2010-05-24 2013-01-30 应用材料公司 对用于光刻掩模应用的富含硼的膜的设计
CN103866297A (zh) * 2012-12-14 2014-06-18 东京毅力科创株式会社 成膜装置、基板处理装置及成膜方法
CN104115261A (zh) * 2012-02-14 2014-10-22 东京毅力科创株式会社 成膜装置
CN104916568A (zh) * 2014-03-11 2015-09-16 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置、基板处理系统和薄膜晶体管的制造方法
CN106094007A (zh) * 2016-08-08 2016-11-09 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 一种用于涂硼中子探测器的涂硼内胆的快速涂硼装置及其工作方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61104077A (ja) 1984-10-24 1986-05-22 Nippon Columbia Co Ltd ホウ素皮膜の形成方法
JPH02129369A (ja) 1988-11-09 1990-05-17 Res Dev Corp Of Japan 導電性ホウ素−炭素膜
JP2000133710A (ja) 1998-10-26 2000-05-12 Tokyo Electron Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP4453793B2 (ja) 2000-09-26 2010-04-21 Ｊｓｒ株式会社 ホウ素膜の形成方法
JP5656010B2 (ja) 2009-12-04 2015-01-21 ノベラス・システムズ・インコーポレーテッドＮｏｖｅｌｌｕｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ハードマスク膜を形成する方法およびハードマスク膜を成膜する装置

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58161764A (ja) * 1982-03-17 1983-09-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ホウ素の真空蒸着法
JPS6383273A (ja) * 1986-09-26 1988-04-13 Res Dev Corp Of Japan 窒化ホウ素膜の合成方法
CN1282383A (zh) * 1997-12-15 2001-01-31 大众汽车有限公司 等离子硼化
JP2006002197A (ja) * 2004-06-16 2006-01-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 金属系膜の作製方法及び金属系膜の作製装置及び積層膜作製装置
CN101023516A (zh) * 2004-10-19 2007-08-22 三菱电机株式会社 膜的制造方法与使用该方法制造的膜的半导体装置
JP2006237478A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 窒化ホウ素膜の成膜方法及び成膜装置
US20090258255A1 (en) * 2005-10-19 2009-10-15 Central Japan Railway Company Method for Producing Diamond Having Acicular Projection Array Structure on Surface thereof, Diamond Material, Electrode and Electronic Device
CN101675180A (zh) * 2007-02-27 2010-03-17 斯克司聪先进材料公司 用于在基体上形成膜的方法
CN102460679A (zh) * 2009-06-22 2012-05-16 应用材料公司 硼膜界面工程
CN102906859A (zh) * 2010-05-24 2013-01-30 应用材料公司 对用于光刻掩模应用的富含硼的膜的设计
JP2013533376A (ja) * 2010-05-24 2013-08-22 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド リソグラフィマスクの用途のためのホウ素リッチ膜のエンジニアリング
CN102828163A (zh) * 2011-06-16 2012-12-19 东京毅力科创株式会社 成膜方法和成膜装置
CN104115261A (zh) * 2012-02-14 2014-10-22 东京毅力科创株式会社 成膜装置
CN103866297A (zh) * 2012-12-14 2014-06-18 东京毅力科创株式会社 成膜装置、基板处理装置及成膜方法
CN104916568A (zh) * 2014-03-11 2015-09-16 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置、基板处理系统和薄膜晶体管的制造方法
CN106094007A (zh) * 2016-08-08 2016-11-09 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 一种用于涂硼中子探测器的涂硼内胆的快速涂硼装置及其工作方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112449679A (zh) * 2018-07-31 2021-03-05 应用材料公司 前驱物输送系统及其相关方法
CN109324369A (zh) * 2018-12-12 2019-02-12 科新网通科技有限公司 一种平面波导器件的生产工艺
CN112321856A (zh) * 2019-08-05 2021-02-05 东京毅力科创株式会社 成膜装置和成膜方法
CN112259491A (zh) * 2020-10-13 2021-01-22 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备及其阻抗调节方法
CN112259491B (zh) * 2020-10-13 2024-03-26 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备及其阻抗调节方法

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