特許 6758839 基板処理システムにおいてハードマスクとして使用する非晶質炭素およびシリコン膜の金属ドーピング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6758839

(24)【登録日】2020年9月4日

(45)【発行日】2020年9月23日

(54)【発明の名称】基板処理システムにおいてハードマスクとして使用する非晶質炭素およびシリコン膜の金属ドーピング

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/26 20060101AFI20200910BHJP

   C23C 16/24 20060101ALI20200910BHJP

   C23C 16/50 20060101ALI20200910BHJP

【ＦＩ】

   C23C16/26

   C23C16/24

   C23C16/50

【請求項の数】36

【外国語出願】

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-12914(P2016-12914)

(22)【出願日】2016年1月27日

(65)【公開番号】特開2016-166405(P2016-166405A)

(43)【公開日】2016年9月15日

【審査請求日】2019年1月24日

(31)【優先権主張番号】14/612,750

(32)【優先日】2015年2月3日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】592010081

【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ファヤズ・シャイク

(72)【発明者】

【氏名】シリッシュ・レディ

(72)【発明者】

【氏名】アリス・ホリスター

【審査官】 有田 恭子

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５３１９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０４５０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４４０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２１２４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００１−５２４６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１００２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８７２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４６７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１８０８５６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５，２１／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させるための方法であって、
基板を処理チャンバ内の台座上に配置することと、
キャリアガスを前記処理チャンバに供給することと、
金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を前記基板上に堆積させることであって、前記金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜は、金属炭化物を含み、金属炭化物を含む前記金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜の堆積は、
炭化水素前駆体ガスを前記処理チャンバに供給することと、
金属系前駆体ガスを前記処理チャンバに供給することと、
前記台座に第１の周波数で第１の電力を供給することと、
前記台座に前記第１の周波数より小さい第２の周波数で第２の電力を供給することと、を含む、金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜の堆積と、
前記処理チャンバにおけるプラズマの発生または前記処理チャンバへのプラズマの供給の一方を行うことと、
を含む、方法。

【請求項2】

請求項１に記載の方法であって、
前記処理チャンバがプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、方法。

【請求項3】

請求項１に記載の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む、方法。

【請求項4】

請求項３に記載の方法であって、
前記金属ハロゲン化物前駆体ガスが、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅが１以上の整数である、方法。

【請求項5】

請求項１に記載の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む、方法。

【請求項6】

請求項１に記載の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む、方法。

【請求項7】

請求項１に記載の方法であって、
前記キャリアガスが、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、方法。

【請求項8】

請求項１に記載の方法であって、
前記炭化水素前駆体ガスがＣ_xＨ_yを含み、ｘが２〜１０の整数であり、ｙが２〜２４の整数である、方法。

【請求項9】

請求項１に記載の方法であって、
前記炭化水素前駆体ガスが、メタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼンおよびトルエンからなる群から選択される、方法。

【請求項10】

請求項１に記載の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが六フッ化タングステンを含み、前記炭化水素前駆体ガスがメタンを含み、前記キャリアガスが分子状水素を含む、方法。

【請求項11】

金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を堆積させるための方法であって、
基板を処理チャンバ内に配置することと、
金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を前記基板上に堆積させることであって、前記金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜は、金属ケイ化物を含み、金属ケイ化物を含む前記金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜の堆積は、
キャリアガスを前記処理チャンバに供給することと、
シリコン前駆体ガスを前記処理チャンバに供給することと、
金属系前駆体ガスを前記処理チャンバに供給することと、
台座に第１の周波数で第１の電力を供給することと、
前記台座に前記第１の周波数より小さい第２の周波数で第２の電力を供給すること
と、を含む、金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜の堆積と、
前記処理チャンバにおけるプラズマの発生または前記処理チャンバへのプラズマの供給の一方を行うことと、を含む、方法。

【請求項12】

請求項１１に記載の方法であって、
前記処理チャンバがプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、方法。

【請求項13】

請求項１１に記載の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む、方法。

【請求項14】

請求項１３に記載の方法であって、
前記金属ハロゲン化物前駆体ガスが、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅが１以上の整数である、方法。

【請求項15】

請求項１１に記載の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む、方法。

【請求項16】

請求項１１に記載の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む、方法。

【請求項17】

請求項１１に記載の方法であって、
前記キャリアガスが、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、方法。

【請求項18】

請求項１１に記載の方法であって、
前記シリコン前駆体ガスが、シランおよびオルトケイ酸テトラエチルからなる群から選択される、方法。

【請求項19】

金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させるための基板処理システムであって、
基板を支持するように構成された基板支持体を含む処理チャンバと、
前記処理チャンバにプロセスガスを選択的に供給するように構成されたガス供給システムと、
選択的に、前記処理チャンバにプラズマを発生させる、または前記処理チャンバにプラズマを供給するように構成されたプラズマ発生器と、
前記ガス供給システムおよび前記プラズマ発生器を制御し、金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を前記基板上に堆積させるように構成されるコントローラであって、
キャリアガスを前記処理チャンバに供給し、
炭化水素前駆体ガスを前記処理チャンバに供給し、
金属系前駆体ガスを前記処理チャンバに供給し、
前記基板支持体に第１の周波数で第１の電力を供給し、
前記基板支持体に前記第１の周波数より小さい第２の周波数で第２の電力を供給し、
前記プラズマ発生器を制御することで、前記処理チャンバにプラズマを発生させ、または前記処理チャンバにプラズマを供給する、コントローラと、を備える、基板処理システム。

【請求項20】

請求項１９に記載の基板処理システムであって、
前記処理チャンバがプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、基板処理システム。

【請求項21】

請求項１９に記載の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む、基板処理システム。

【請求項22】

請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記金属ハロゲン化物前駆体ガスが、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅが１以上の整数である、基板処理システム。

【請求項23】

請求項１９に記載の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む、基板処理システム。

【請求項24】

請求項１９に記載の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む、基板処理システム。

【請求項25】

請求項１９に記載の基板処理システムであって、
前記キャリアガスが、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、基板処理システム。

【請求項26】

請求項１９に記載の基板処理システムであって、
前記炭化水素前駆体ガスがＣ_xＨ_yを含み、ｘが２〜１０の整数であり、ｙが２〜２４の整数である、基板処理システム。

【請求項27】

請求項１９に記載の基板処理システムであって、
前記炭化水素前駆体ガスが、メタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼンおよびトルエンからなる群から選択される、基板処理システム。

【請求項28】

請求項１９に記載の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが六フッ化タングステンを含み、前記炭化水素前駆体ガスがメタンを含み、前記キャリアガスが分子状水素を含む、基板処理システム。

【請求項29】

金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を堆積させるための基板処理システムであって、
基板を支持するように構成された基板支持体を含む処理チャンバと、
前記処理チャンバにプロセスガスを選択的に供給するように構成されたガス供給システムと、
選択的に、前記処理チャンバにプラズマを発生させる、または前記処理チャンバにプラズマを供給するように構成されたプラズマ発生器と、
前記ガス供給システムおよび前記プラズマ発生器を制御し、金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を前記基板上に堆積させるように構成されるコントローラであって、
キャリアガスを前記処理チャンバに供給し、
シリコン前駆体ガスを前記処理チャンバに供給し、
金属系前駆体ガスを前記処理チャンバに供給し、
前記基板支持体に第１の周波数で第１の電力を供給し、
前記基板支持体に前記第１の周波数より小さい第２の周波数で第２の電力を供給する、コントローラと、を備える、基板処理システム。

【請求項30】

請求項２９に記載の基板処理システムであって、
前記処理チャンバがプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、基板処理システム。

【請求項31】

請求項２９に記載の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む、基板処理システム。

【請求項32】

請求項３１に記載の基板処理システムであって、
前記金属ハロゲン化物前駆体ガスが、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅが１以上の整数である、基板処理システム。

【請求項33】

請求項２９に記載の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む、基板処理システム。

【請求項34】

請求項２９に記載の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む、基板処理システム。

【請求項35】

請求項２９に記載の基板処理システムであって、
前記キャリアガスが、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、基板処理システム。

【請求項36】

請求項２９に記載の基板処理システムであって、
前記シリコン前駆体ガスが、シランおよびオルトケイ酸テトラエチルからなる群から選択される、基板処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理システムおよび基板処理方法、特には非晶質炭素および非晶質シリコンハードマスクを基板上に堆積させるためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ここで述べる背景技術は、本開示の背景を全般的に紹介することを目的としたものである。ここで名前を挙げる発明者の研究および、この背景技術の項目に記載の範囲において、本来ならば出願の時点で先行技術と見なされないであろう記載内容の態様は、明示的にも黙示的にも、本開示に対する先行技術として自認するものではない。

【0003】

堆積および／またはエッチングを行うための基板処理システムは、台座を備えた処理チャンバを含む。半導体ウェハ等の基板はこの台座上に配置し得る。例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）法においては、１種以上の前駆体を含む気体混合物を処理チャンバに導入することで、基板上に膜を堆積させ得るまたは基板をエッチングし得る。一部の基板処理システムにおいては、プラズマを用いることで化学反応を活性化し得て、本明細書においてはプラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）と称する。

【0004】

非晶質炭素およびシリコン膜は、基板処理中に高アスペクト比のフィーチャをエッチングするためのハードマスクとして使用し得る。例えば、３Ｄメモリ用途において、ハードマスク膜はエッチング選択性が高くなくてはならない。結果的に、ハードマスク膜は、より高い係数、より高い密度、およびより高いエッチング化学反応耐性の結合マトリックスを有していなくてはならない。開口処理中にハードマスク膜を除去可能であることと、ハードマスク膜を誘電エッチング処理に対して高選択性にすることとのバランスをとる。

【発明の概要】

【0005】

金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させるための方法は、基板を処理チャンバ内に配置し、キャリアガスを処理チャンバに供給し、炭化水素前駆体ガスを処理チャンバに供給し、金属系前駆体ガスを処理チャンバに供給し、処理チャンバにおけるプラズマの発生または供給の一方を行い、金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を基板上に堆積させることを含む。

【0006】

他の構成において、処理チャンバはプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む。金属系前駆体ガスは金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む。金属ハロゲン化物前駆体ガスは、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅは１以上の整数である。金属系前駆体ガスは、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む。金属系前駆体ガスは、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む。キャリアガスは、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される。炭化水素前駆体ガスはＣ_xＨ_yを含み、ｘは２〜１０の整数であり、ｙは２〜２４の整数である。炭化水素前駆体ガスは、メタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼンおよびトルエンからなる群から選択される。金属系前駆体ガスは六フッ化タングステンを含み、炭化水素前駆体ガスはメタンを含み、キャリアガスは分子状水素を含む。

【0007】

金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を堆積させるための方法は、基板を処理チャンバ内に配置し、キャリアガスを処理チャンバに供給し、シリコン前駆体ガスを処理チャンバに供給し、金属系前駆体ガスを処理チャンバに供給し、処理チャンバにおけるプラズマの発生または供給の一方を行い、金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を基板上に堆積させることを含む。

【0008】

他の構成において、処理チャンバはプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む。金属系前駆体ガスは金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む。金属ハロゲン化物前駆体ガスは、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅは１以上の整数である。金属系前駆体ガスは、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む。金属系前駆体ガスは、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む。キャリアガスは、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される。シリコン前駆体ガスは、シランおよびオルトケイ酸テトラエチルからなる群から選択される。

【0009】

金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させるための基板処理システムは、基板を支持するように構成された基板支持体を含む処理チャンバを含む。ガス供給システムは、この処理チャンバにプロセスガスを選択的に供給するように構成される。プラズマ発生器は、処理チャンバにプラズマを選択的に供給するように構成される。コントローラはガス供給システムおよびプラズマ発生器を制御するように構成され、またキャリアガスを処理チャンバに供給する、炭化水素前駆体ガスを処理チャンバに供給する、金属系前駆体ガスを処理チャンバに供給する、処理チャンバにプラズマを供給するおよび金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を基板上に堆積させるように構成される。

【0010】

他の構成において、処理チャンバはプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む。金属系前駆体ガスは金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む。金属ハロゲン化物前駆体ガスは、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅは１以上の整数である。金属系前駆体ガスは、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む。金属系前駆体ガスは、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む。キャリアガスは、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される。炭化水素前駆体ガスはＣ_xＨ_yを含み、ｘは２〜１０の整数であり、ｙは２〜２４の整数である。炭化水素前駆体ガスは、メタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼンおよびトルエンからなる群から選択される。金属系前駆体ガスは六フッ化タングステンを含み、炭化水素前駆体ガスはメタンを含み、キャリアガスは分子状水素を含む。

【0011】

金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を堆積させるための基板処理システムは、基板を支持するように構成された基板支持体を含む処理チャンバ、プロセスガスを処理チャンバに選択的に供給するように構成されたガス供給システム、処理チャンバにプラズマを選択的に供給するように構成されたプラズマ発生器、ガス供給システムおよびプラズマ発生器を制御するように構成され、かつキャリアガスを処理チャンバに供給する、シリコン前駆体ガスを処理チャンバに供給する、シリコン前駆体ガスを処理チャンバに供給する、金属系前駆体ガスを処理チャンバに供給する、プラズマを処理チャンバに供給するおよび金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を基板上に堆積させるように構成されたコントローラを含む。

【0012】

他の構成において、処理チャンバはプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む。金属系前駆体ガスは金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む。金属ハロゲン化物前駆体ガスは、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅは１以上の整数である。金属系前駆体ガスはテトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む。金属系前駆体ガスは、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む。キャリアガスは、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される。シリコン前駆体ガスは、シランおよびオルトケイ酸テトラエチルからなる群から選択される。

【0013】

本開示が適用可能なさらなる分野は、発明を実施するための形態、請求項および図面から明らかとなる。発明を実施するための形態および特定例は説明を目的としたものにすぎず、本開示の範囲を限定しようとするものではない。

【0014】

本開示は、発明を実施するための形態および添付の図面からより完全に理解されるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示による、金属ドープ非晶質炭素またはシリコンハードマスクを堆積させるための基板処理チャンバの一例を描いた機能ブロック図である。

【0016】

【図2】本開示による、金属ドープ非晶質炭素ハードマスクを堆積させるための方法の一例を描いたフローチャートである。

【0017】

【図3】本開示による、金属ドープ非晶質シリコンハードマスクを堆積させるための方法の一例を描いたフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図面においては、参照番号を、類似したおよび／または同一の要素を識別するために再使用し得る。

【0019】

非晶質炭素およびシリコン膜は、高アスペクト比のフィーチャをエッチングするためのハードマスクとして使用される。３Ｄメモリ等の一部の用途において、ハードマスク膜は高エッチング選択性である必要がある。結果的に、ハードマスク膜は硬く、高密度で、除去し易さとエッチング選択性とのバランスがとれていなくてはならない。本明細書に記載のシステムおよび方法は、非晶質炭素またはシリコンハードマスク膜を高密度化することで誘電エッチング化学反応に対するエッチング選択性を上昇させることに使用し得る。

【0020】

本明細書に記載のシステムおよび方法では、非晶質炭素またはシリコンハードマスク膜に金属系ドーパントをドープする。単なる例ではあるが、金属系ドーパントは金属ハロゲン化物前駆体によりもたらされ得る。幾つかの例において、金属ハロゲン化物前駆体は、フッ化タングステン（ＷＦ_a）、塩化チタン（ＴｉＣｌ_b）、塩化タングステン（ＷＣｌ_c）、塩化ハフニウム（ＨｆＣｌ_d）、塩化タンタル（ＴａＣｌ_e）および他の適切な金属ハロゲン化物前駆体を含み得て、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはゼロより大きい整数である。前述の金属ハロゲン化物前駆体例はフッ素および塩素を含むが、臭素（Ｂｒ）またはヨウ素（Ｉ）を含む他の金属ハロゲン化物前駆体も使用し得る。他の例において、金属系ドーパントは、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体または他の適切な金属前駆体によりもたらされ得る。

【0021】

幾つかの例においては、非晶質炭素またはシリコン前駆体を処理チャンバ内でキャリアガスに添加する。例えば、非晶質炭素前駆体は炭化水素前駆体を含み得る。炭化水素前駆体はＣ_xＨ_yを含み得て、ｘは２〜１０の整数であり、ｙは２〜２４の整数である。幾つかの例において、炭化水素前駆体は、メタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼンまたはトルエン（それぞれＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₂Ｈ₄、Ｃ₃Ｈ₆、Ｃ₄Ｈ₁₀、Ｃ₆Ｈ₆、Ｃ₆Ｈ₁₂およびＣ₇Ｈ₈）を含み得る。単なる例ではあるが、非晶質シリコン前駆体は、シランまたはオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）様前駆体を含み得る。幾つかの例において、キャリアガスは分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせを含み得る。本明細書に記載のＰＥＣＶＤ法では、より高密度、かつ高エッチング選択性である金属ドープ非晶質炭素またはシリコン膜を堆積させる。

【0022】

本明細書に記載の金属系前駆体を使用してドープされる非晶質炭素またはシリコンハードマスク膜は、より高い架橋度により、それぞれ金属炭化物または金属ケイ化物を含むハードマスク膜を作り出す。ドーピングレベルが高いと選択性は上昇するが、続くステップにかかるコストも上昇する傾向がある。したがって、ドーピングレベルと選択性とのバランスをとる。得られる金属ドープ非晶質炭素またはシリコンハードマスク膜はより硬く、より高密度であり、それでいて半導体ハードマスク用途向けに除去可能なままである。

【0023】

ここで図１を参照するが、ＰＥＣＶＤ堆積またはエッチングを行うための基板処理システム１００の一例を示す。前述の例はＰＥＣＶＤシステムに関するものだが、他のプラズマ系基板処理法も使用し得る。他のタイプのプラズマ処理法には原子層堆積、誘導結合プラズマ、容量結合プラズマ、マイクロ波プラズマＣＶＤ、リモートプラズマＣＶＤおよび他の同様の処理法が含まれる。

【0024】

基板処理システム１００は、基板処理システム１００の他のコンポーネントを取り囲み、かつＲＦプラズマを収容する処理チャンバ１０２を含む。基板処理システム１００は、上方電極１０４と下方電極１０７を含む台座１０６とを含む。基板１０８は、上方電極１０４と下方電極１０７との間の台座１０６上に配置される。

【0025】

単なる例ではあるが、上方電極１０４は、プロセスガスを導入および分配するシャワーヘッド１０９を含み得る。あるいは、上方電極１０４は導電板を含み得て、プロセスガスは別のやり方で導入し得る。下方電極１０７は非導電性の台座上に配置し得る。あるいは、台座１０６は、下方電極１０７として働く導電板を含む静電チャックを含み得る。

【0026】

ＲＦ発生システム１１０はＲＦ電圧を発生させ、上方電極および下方電極の一方に出力する。上方電極および下方電極のもう一方はＤＣ接地、ＡＣ接地またはフロートさせ得る。単なる例ではあるが、ＲＦ発生システム１１０はＲＦ電圧を発生させるＲＦ電圧発生器１１１を含み得て、ＲＦ電圧は整合および配電ネットワーク１１２により上方電極１０４または下方電極１０７に送られる。

【0027】

ガス送出システム１３０の一例を図１に示す。ガス送出システム１３０は１つ以上のガス源１３２−１、１３２−２、・・・および１３２−Ｎ（集合的にガス源１３２）を含み、Ｎはゼロより大きい整数である。ガス源は１種以上の前駆体およびこれらの混合物を供給する。気化させた前駆体も使用し得る。ガス源１３２はバルブ１３４−１、１３４−２、・・・および１３４−Ｎ（集合的にバルブ１３４）ならびにマスフローコントローラ１３６−１、１３６−２、・・・および１３６−Ｎ（集合的にマスフローコントローラ１３６）によりマニホールド１４０に連結される。マニホールド１４０から出たものは処理チャンバ１０２に送られる。単なる例ではあるが、マニホールド１４０から出たものはシャワーヘッド１０９に送られる。

【0028】

ヒータ１４２を、台座１０６に配置されたヒーターコイル（図示せず）に連結して台座１０６を加熱し得る。ヒータ１４２を使用して台座１０６および基板１０８の温度を制御し得る。バルブ１５０およびポンプ１５２を使用して処理チャンバ１０２から反応物を抜き出し得る。コントローラ１６０を使用して基板処理システム１００の様々なコンポーネントを制御し得る。単なる例ではあるが、コントローラ１６０を使用してプロセスガス、キャリアガスおよび前駆体ガスの流れ、点弧および消弧プラズマ、反応物の除去、チャンバパラメータのモニタリング等を制御し得る。

【0029】

ここで図２を参照するが、本開示の金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させるための方法２００を示す。２０４で、基板を、ＰＥＣＶＤ処理チャンバ等の処理チャンバ内に位置決めする。２０８で、キャリアガスを処理チャンバに供給する。幾つかの例において、キャリアガスは分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせを含み得る。

【0030】

２１６で、炭化水素前駆体を処理チャンバに供給する。幾つかの例において、炭化水素前駆体はＣ_xＨ_yを含み得て、ｘは２〜１０の整数であり、ｙは２〜２４の整数である。幾つかの例において、炭化水素前駆体はメタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼンまたはトルエンを含み得る。

【0031】

２２０で、金属系前駆体またはドーパントを処理チャンバに供給する。幾つかの例において、金属系前駆体は、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_d、ＴａＣｌ_e等の金属ハロゲン化物前駆体または他の適切な金属ハロゲン化物前駆体を含み、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはゼロより大きい整数である。前述の金属ハロゲン化物前駆体例はフッ素および塩素を含むが、臭素（Ｂｒ）またはヨウ素（Ｉ）を含む他の金属ハロゲン化物前駆体も使用し得る。他の例において、金属系前駆体は、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体または他の適切な金属前駆体によりもたらされ得る。

【0032】

２２２で、プラズマを処理チャンバで発生させるまたは処理チャンバに供給する。２２４で、金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を基板上に堆積させる。金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜は、基板処理中、ハードマスクとして使用し得る。

【0033】

ここで図３を参照するが、本開示の金属ドープ非晶質シリコン膜を堆積させるための方法２５０を示す。２５４で、基板を、ＰＥＣＶＤ処理チャンバ等の処理チャンバ内に位置決めする。２５８で、キャリアガスを処理チャンバに供給する。幾つかの例において、キャリアガスは分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせを含み得る。

【0034】

２６６で、シリコン前駆体を処理チャンバに供給する。単なる例ではあるが、非晶質シリコン前駆体はシランまたはオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）様前駆体を含み得る。

【0035】

２７０で、金属系前駆体またはドーパントを処理チャンバに供給する。幾つかの例において、金属系前駆体は、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_d、ＴａＣｌ_e等の金属ハロゲン化物前駆体または他の適切な金属ハロゲン化物前駆体を含み、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはゼロより大きい整数である。前述の金属ハロゲン化物前駆体例はフッ素および塩素を含むが、臭素（Ｂｒ）またはヨウ素（Ｉ）を含む他の金属ハロゲン化物前駆体も使用し得る。他の例において、金属系前駆体は、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体または他の適切な金属前駆体によりもたらされ得る。

【0036】

２７２で、プラズマを処理チャンバで発生させるまたは処理チャンバに供給する。２７４で、金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を基板上に堆積させる。金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜は、基板処理中、ハードマスクとして使用し得る。

【0037】

以下の表は、本開示の金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜のための炭化水素前駆体ガス、キャリアガス、金属系前駆体および他の工程パラメータの一例を示す。

【表1】

【0038】

この例において、処理チャンバ温度は４００〜５００℃の温度範囲内にある。処理チャンバの真空圧は０．２〜９Ｔｏｒｒの範囲内にある。高周波ＲＦ電力は８００〜２５００Ｗの範囲に設定する。低周波ＲＦ電力は１０００〜２５００Ｗの範囲に設定する。キャリアガスは分子状水素であり、金属系前駆体ガスは六フッ化タングステンであり、炭素前駆体はメタンである。他の前駆体は同様のまたは異なる処理チャンバ設定を用い得る。

【0039】

他の例において、工程温度は最高６５０℃になり得る。他の例においては、ＷＦ_aを６〜７５ｓｃｃｍで供給し、ＣＨ₄を７５０ｓｃｃｍで供給し、ＡｒおよびＮ₂を５０００ｓｃｃｍで供給し、工程圧力は２〜７Ｔｏｒｒであり、工程温度は４００〜５００℃である。

【0040】

上記は本質的に説明上のものにすぎず、決して開示、その応用または用途を限定しようとするものではない。開示の広範にわたる教示は、多種多様な形態で実施することができる。したがって、本開示は特定例を含むが、開示の真の範囲はそのように限定されるべきではない。これは図面、明細書および後出の請求項を検討することで他の変化形が明らかとなるからである。本明細書において、Ａ、ＢおよびＣの少なくとも１つという句は、非排他的な論理的ＯＲを使用して論理的（ＡまたはＢまたはＣ）を意味すると解釈すべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つおよびＣの少なくとも１つ」を意味すると解釈すべきではない。方法における１つ以上のステップは、本開示の原理を変更することなく異なる順序で（または同時に）実行し得ると理解すべきである。

【0041】

幾つかの実装例において、コントローラはあるシステムの一部であり、このシステムは上記の例の一部になり得る。そのようなシステムは、処理ツール、チャンバ、処理用のプラットフォームおよび／または特定の処理用コンポーネント（ウェハ台座、ガスフローシステム等）を含めた半導体処理設備を備え得る。これらのシステムは、半導体ウェハまたは基板の処理前、処理中および処理後のその動作を制御するための電子機器と統合し得る。電子機器は「コントローラ」と称し得て、コントローラはシステムの様々なコンポーネントまたは副部品を制御し得る。コントローラを処理要件および／またはシステムのタイプに応じてプログラムすることで、処理用ガスの送出、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体送出設定、位置および動作設定、ツールおよび他の搬送ツールおよび／または特定のシステムに連結されたもしくはインターフェースされたロードロックへのウェハ搬入および搬出を含めた本明細書で開示の工程のいずれをも制御し得る。

【0042】

概して、コントローラは、命令を受け取る、命令を出す、動作を制御する、クリーニング作業を可能にする、終点の測定を可能にする等の各種集積回路、論理回路、メモリおよび／またはソフトウェアを有する電子機器であると定義し得る。集積回路は、プログラム命令を格納したファームウェアの形態のチップ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と定義されるチップおよび／またはプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行する１つ以上のマイクロプロセッサもしくはマイクロコンロトーラを含み得る。プログラム命令は、様々な個別設定（またはプログラムファイル）の形態でコントローラに送られる命令になり得て、半導体ウェハにもしくは半導体ウェハについてまたはシステムに対して特定の工程を行うための動作パラメータを定義する。動作パラメータは、幾つかの実施形態において、１つ以上の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化ケイ素、表面、回路および／またはウェハのダイの形成中に１つ以上の処理ステップを成し遂げるためにプロセス技術者が定義したレシピの一部になり得る。

【0043】

幾つかの実装例において、コントローラは、システムに統合された、システムに連結された、別の形でシステムにネットワーク接続されたまたはこれらの組み合わせのコンピュータの一部になり得る、あるいはそのようなコンピュータに連結し得る。例えば、コントローラは「クラウド」内に置き得るまたは製造工場内ホストコンピュータシステムの全てもしくは一部になり得るため、ウェハ処理のリモートアクセスが可能となる。コンピュータは、システムにリモートアクセスして作製作業の現在の進捗状況をモニタする、過去の作製作業の履歴を検討する、複数の作製作業からのトレンドまたはパフォーマンスメトリックを検討する、現在の処理のパラメータを変更する、現在の処理に沿うように処理ステップを設定するまたは新しい工程を開始させることを可能にし得る。幾つかの例において、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ローカルネットワークまたはインターネットを含み得るネットワーク上のシステムにプロセスレシピを送ることができる。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定の入力またはプログラミングを可能にするユーザーインターフェースを含み得て、パラメータおよび／または設定はリモートコンピュータからシステムに送られる。幾つかの例において、コントローラは命令をデータの形態で受け取り、データは１つ以上の作業中に行う各処理ステップについてパラメータを指定する。パラメータは、行う工程のタイプおよびコントローラとインターフェースするまたはコントローラで制御するツールのタイプに特有なものになり得ることを理解すべきである。したがって、上述したように、例えばネットワーク接続され、かつ共通の目的（例えば、本明細書に記載の工程および制御）に向かって働く１つ以上の別個のコントローラを備えさせることでコントローラを分散させ得る。そのような目的のための分散コントローラの一例は、遠隔地にあり（例えば、プラットフォームレベルにあるまたはリモートコンピュータの一部としてある）チャンバに対して協働して工程の制御を行う１つ以上の集積回路と通信するチャンバ上の１つ以上の集積回路である。

【0044】

限定するものではないが、システム例は、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピン−リンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、クリーンチャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュールならびに半導体ウェハの作製および／または製造に関連し得るまたは使用し得る他の半導体処理システムを含み得る。

【0045】

上述したように、ツールが行う工程ステップに応じて、コントローラは、他のツール回路もしくはモジュール、他のツールコンポーネント、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接ツール、周辺ツール、工場中に在るツール、メインコンピュータ、別のコントローラまたは半導体製造工場内のツール位置および／もしくはローディングポート内外にウェハの入った容器を運ぶ材料輸送用ツールの１つ以上と通信し得る。

本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。

適用例１：金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させるための方法であって、
基板を処理チャンバ内に配置することと、
キャリアガスを前記処理チャンバに供給することと、
炭化水素前駆体ガスを前記処理チャンバに供給することと、
金属系前駆体ガスを前記処理チャンバに供給することと、
前記処理チャンバにおけるプラズマの発生または前記処理チャンバへのプラズマの供給の一方を行うことと、
金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を前記基板上に堆積させることと、を含む、方法。

適用例２：適用例１の方法であって、
前記処理チャンバがプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、方法。

適用例３：適用例１の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む、方法。

適用例４：適用例３の方法であって、
前記金属ハロゲン化物前駆体ガスが、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅが１以上の整数である、方法。

適用例５：適用例１の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む、方法。

適用例６：適用例１の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む、方法。

適用例７：適用例１の方法であって、
前記キャリアガスが、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、方法。

適用例８：適用例１の方法であって、
前記炭化水素前駆体ガスがＣ_xＨ_yを含み、ｘが２〜１０の整数であり、ｙが２〜２４の整数である、方法。

適用例９：適用例１の方法であって、
前記炭化水素前駆体ガスが、メタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼンおよびトルエンからなる群から選択される、方法。

適用例１０：適用例１の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが六フッ化タングステンを含み、前記炭化水素前駆体ガスがメタンを含み、前記キャリアガスが分子状水素を含む、方法。

適用例１１：金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を堆積させるための方法であって、
基板を処理チャンバ内に配置することと、
キャリアガスを前記処理チャンバに供給することと、
シリコン前駆体ガスを前記処理チャンバに供給することと、
金属系前駆体ガスを前記処理チャンバに供給することと、
前記処理チャンバにおけるプラズマの発生または前記処理チャンバへのプラズマの供給の一方を行うことと、
金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を前記基板上に堆積させることと、を含む、方法。

適用例１２：適用例１１の方法であって、
前記処理チャンバがプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、方法。

適用例１３：適用例１１の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む、方法。

適用例１４：適用例１３の方法であって、
前記金属ハロゲン化物前駆体ガスが、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅが１以上の整数である、方法。

適用例１５：適用例１１の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む、方法。

適用例１６：適用例１１の方法であって、
前記金属系前駆体ガスが、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む、方法。

適用例１７：適用例１１の方法であって、
前記キャリアガスが、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、方法。

適用例１８：適用例１１の方法であって、
前記シリコン前駆体ガスが、シランおよびオルトケイ酸テトラエチルからなる群から選択される、方法。

適用例１９：金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させるための基板処理システムであって、
基板を支持するように構成された基板支持体を含む処理チャンバと、
前記処理チャンバにプロセスガスを選択的に供給するように構成されたガス供給システムと、
選択的に、前記処理チャンバにプラズマを発生させる、または前記処理チャンバにプラズマを供給するように構成されたプラズマ発生器と、
前記ガス供給システムおよび前記プラズマ発生器を制御するように構成され、かつキャリアガスを前記処理チャンバに供給するコントローラであって、
炭化水素前駆体ガスを前記処理チャンバに供給し、
金属系前駆体ガスを前記処理チャンバに供給し、
前記プラズマ発生器を制御することで、前記処理チャンバにプラズマを発生させ、または前記処理チャンバにプラズマを供給し、および
金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を前記基板上に堆積させるように構成されたコントローラと、を備える、基板処理システム。

適用例２０：適用例１９の基板処理システムであって、
前記処理チャンバがプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、適用例１９の基板処理システム。

適用例２１：適用例１９の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む、基板処理システム。

適用例２２：適用例２１の基板処理システムであって、
前記金属ハロゲン化物前駆体ガスが、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅが１以上の整数である、基板処理システム。

適用例２３：適用例１９の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む、基板処理システム。

適用例２４：適用例１９の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む、基板処理システム。

適用例２５：適用例１９の基板処理システムであって、
前記キャリアガスが、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、基板処理システム。

適用例２６：適用例１９の基板処理システムであって、
前記炭化水素前駆体ガスがＣ_xＨ_yを含み、ｘが２〜１０の整数であり、ｙが２〜２４の整数である、基板処理システム。

適用例２７：適用例１９の基板処理システムであって、
前記炭化水素前駆体ガスが、メタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼンおよびトルエンからなる群から選択される、基板処理システム。

適用例２８：適用例１９の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが六フッ化タングステンを含み、前記炭化水素前駆体ガスがメタンを含み、前記キャリアガスが分子状水素を含む、基板処理システム。

適用例２９：金属ドープ非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させるための基板処理システムであって、
基板を支持するように構成された基板支持体を含む処理チャンバと、
前記処理チャンバにプロセスガスを選択的に供給するように構成されたガス供給システムと、
選択的に、前記処理チャンバにプラズマを発生させる、または前記処理チャンバにプラズマを供給するように構成されたプラズマ発生器と、
前記ガス供給システムおよび前記プラズマ発生器を制御するように構成されるコントローラであって、
キャリアガスを前記処理チャンバに供給し、
シリコン前駆体ガスを前記処理チャンバに供給し、
金属系前駆体ガスを前記処理チャンバに供給し、
前記プラズマ発生器を制御することで、前記処理チャンバにプラズマを発生させ、または前記処理チャンバにプラズマを供給し、および
金属ドープ非晶質シリコンハードマスク膜を前記基板上に堆積させるように構成されたコントローラと、を備える、基板処理システム。

適用例３０：適用例２９の基板処理システムであって、
前記処理チャンバがプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、基板処理システム。

適用例３１：適用例２９の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが金属ハロゲン化物前駆体ガスを含む、適用例２９の基板処理システム。

適用例３２：適用例３１の基板処理システムであって、
前記金属ハロゲン化物前駆体ガスが、ＷＦ_a、ＴｉＣｌ_b、ＷＣｌ_c、ＨｆＣｌ_dおよびＴａＣｌ_eからなる群から選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅが１以上の整数である、基板処理システム。

適用例３３：適用例２９の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが、テトラキス（ジメチルアミノ）チタン（ＴＤＭＡＴ）前駆体ガスを含む、基板処理システム。

適用例３４：適用例２９の基板処理システムであって、
前記金属系前駆体ガスが、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）−ビス−（ジメチルアミド）タングステン（ＢＴＢＭＷ）前駆体ガスを含む、基板処理システム。

適用例３５：適用例２９の基板処理システムであって、
前記キャリアガスが、分子状水素（Ｈ₂）、アルゴン（Ａｒ）、分子状窒素（Ｎ₂）、ヘリウム（Ｈｅ）および／またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、基板処理システム。

適用例３６：適用例２９の基板処理システムであって、
前記シリコン前駆体ガスが、シランおよびオルトケイ酸テトラエチルからなる群から選択される、基板処理システム。

【図1】

【図2】

【図3】