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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024105288
(43)【公開日】2024-08-06
(54)【発明の名称】漏れ電流が少ない、ケイ素ホウ素を含む膜の形成方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/318 20060101AFI20240730BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20240730BHJP
C23C 16/42 20060101ALI20240730BHJP
【ＦＩ】
H01L21/318 B
H01L21/31 C
C23C16/42
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024066173
(22)【出願日】2024-04-16
(62)【分割の表示】P 2021538968の分割
【原出願日】2019-12-23
(31)【優先権主張番号】62/787,666
(32)【優先日】2019-01-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】390040660
【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】ヤン， チュワンシ
(72)【発明者】
【氏名】ユイ， ハン
(72)【発明者】
【氏名】カマス， サンジャイ
(72)【発明者】
【氏名】パディ， ディーネッシュ
(72)【発明者】
【氏名】キム， ホングン
(72)【発明者】
【氏名】リー， ウンジュ
(72)【発明者】
【氏名】ホアン， ツーピン
(72)【発明者】
【氏名】ケッドラヤ， ディワカール エヌ．
(72)【発明者】
【氏名】チェン， ルイ
(72)【発明者】
【氏名】ジャナキラマン， カーティック
(57)【要約】 （修正有）
【課題】窒化ケイ素ホウ素層をを含む膜の形成方法を提供する。
【解決手段】方法は、処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすることと、基板を保持するペデスタルを加熱することと、第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを処理領域に導入することと、を含む。第１のプロセスガスの第１の流れは、シラン、アンモニア、ヘリウム、窒素、アルゴン及び水素を含む。第２のプロセスガスの第２の流れは、ジボラン及び水素を含む。方法はまた、処理領域への第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成することと、基板を第１のプロセスガス、第２のプロセスガス及びプラズマに曝露させて、基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させることと、を含む。
【選択図】図３
【解決手段】方法は、処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすることと、基板を保持するペデスタルを加熱することと、第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを処理領域に導入することと、を含む。第１のプロセスガスの第１の流れは、シラン、アンモニア、ヘリウム、窒素、アルゴン及び水素を含む。第２のプロセスガスの第２の流れは、ジボラン及び水素を含む。方法はまた、処理領域への第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成することと、基板を第１のプロセスガス、第２のプロセスガス及びプラズマに曝露させて、基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させることと、を含む。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
前記基板を保持する前記ペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、ここで、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、
約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）
を含み、かつ
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含む、方法。
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
前記基板を保持する前記ペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、ここで、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、
約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）
を含み、かつ
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含む、方法。
【請求項2】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記窒化ケイ素ホウ素層が約５ａｔ％から約１５ａｔ％の水素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、
約６０ａｔ％から約８０ａｔ％の、ケイ素に結合したホウ素；及び
約２０ａｔ％から約４０ａｔ％の、窒素に結合したホウ素
を含む、請求項１に記載の方法。
約６０ａｔ％から約８０ａｔ％の、ケイ素に結合したホウ素；及び
約２０ａｔ％から約４０ａｔ％の、窒素に結合したホウ素
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れが、前記処理領域に導入される前に組み合わされて第３のプロセスガスの第３の流れを生成し、前記第３のプロセスガスの第３の流れが、約２０℃から１６５℃未満の温度で維持される、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
約１０ｓｃｃｍから約２５０ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約５０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約７５０ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約１０，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素、
約２００ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約２００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素
を含む、請求項１に記載の方法。
約１０ｓｃｃｍから約２５０ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約５０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約７５０ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約１０，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素、
約２００ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約２００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約３モル％から約１２モル％のジボラン、
約８８モル％から約９７モル％の水素、及び
約５ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、請求項１に記載の方法。
約３モル％から約１２モル％のジボラン、
約８８モル％から約９７モル％の水素、及び
約５ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記処理領域を約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒの圧力で維持することをさらに含み、ペデスタルが、約２００ミルから約１，０００ミルの、前記ペデスタルと前記処理チャンバのシャワーヘッドとの間のプロセス距離で位置付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記窒化ケイ素ホウ素層が前記基板上に配置されたコンデンサデバイス内に位置しており、前記窒化ケイ素ホウ素層がコンデンサデバイスのサポータ層又はストッパ層であり、前記窒化ケイ素ホウ素層が約５０Åから約８００Åの厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記処理チャンバの外側に配置された遠隔プラズマシステムにおいてプラズマを生成すること；並びに
前記基板上に前記窒化ケイ素ホウ素層を堆積させている間にプラズマを前記処理領域内へと移送すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記基板上に前記窒化ケイ素ホウ素層を堆積させている間にプラズマを前記処理領域内へと移送すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項13】
窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、ここで、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、ケイ素含有前駆体、窒素含有前駆体、水素（Ｈ２）、並びに、アルゴン、ヘリウム、窒素（Ｎ２）、及びそれらの任意の組合せからなる群より選択された少なくとも２つのガスを含み、かつ
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで、１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、
方法。
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、ここで、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、ケイ素含有前駆体、窒素含有前駆体、水素（Ｈ２）、並びに、アルゴン、ヘリウム、窒素（Ｎ２）、及びそれらの任意の組合せからなる群より選択された少なくとも２つのガスを含み、かつ
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで、１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、
方法。
【請求項14】
前記窒化ケイ素ホウ素層が約２０ａｔ％から約３５ａｔ％のホウ素を含み、前記窒化ケイ素ホウ素層が約１．１から約１．４の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで、約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２の漏れ電流を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
前記基板を保持する前記ペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること；
前記処理領域を約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒの圧力で維持すること；
第１のプロセスガスの第１の流れを前記処理領域に導入することであって、前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、
約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）
を含む、導入すること；
前記第１のプロセスガスの第１の流れを停止すること；
前記処理領域への第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成することであって、前記第２のプロセスガスの第２の流れが、約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有し、かつ約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン及び約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）を含む、形成すること；並びに
前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を形成すること
を含む、方法。
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
前記基板を保持する前記ペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること；
前記処理領域を約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒの圧力で維持すること；
第１のプロセスガスの第１の流れを前記処理領域に導入することであって、前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、
約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）
を含む、導入すること；
前記第１のプロセスガスの第１の流れを停止すること；
前記処理領域への第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成することであって、前記第２のプロセスガスの第２の流れが、約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有し、かつ約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン及び約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）を含む、形成すること；並びに
前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を形成すること
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の実施形態は、概して堆積プロセスに関し、より詳細には、窒化ケイ素ホウ素（ＳｉＢＮ）を含む膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体製造では、さまざまなデバイスが形成されうる。このようなデバイスには、ケイ素及び窒素を含有するストッパ層及びサポータ層を有するダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）デバイスが含まれる。多くのＤＲＡＭデバイスでは、ケイ素及び窒素含有層にホウ素も含めるように充填する必要がある。しかしながら、窒化ケイ素ホウ素含有層は、一般に、好ましくないサーマルバジェット及び高い漏れ電流値を有する。高いサーマルバジェットは、湿式エッチングなどの追加のＤＲＡＭデバイス形成プロセス中にホウ素の拡散を増加させ、変形を引き起こし、また、高い漏れ電流は、ＤＲＡＭデバイスのコンデンサ間に電気短絡回路を生じさせる。
【0003】
したがって、改善された窒化ケイ素ホウ素層、並びに比較的高いホウ素濃度及び比較的低い漏れ電流を有する窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法が必要とされている。
【発明の概要】
【0004】
本開示の実施形態は、概して、改善された窒化ケイ素ホウ素層、並びに比較的高いホウ素濃度及び比較的低い漏れ電流を有する窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法に関する。幾つかの例では、窒化ケイ素ホウ素層は、コンデンサ又は他の電子デバイス内のサポータ層及び／又はストッパ層である。
【0005】
１つ以上の実施形態では、窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法が提供され、該方法は、処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること、基板を保持するペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること、並びに第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを処理領域に導入することを含む。第１のプロセスガスの第１の流れは、約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）を含む。第２のプロセスガスの第２の流れは、約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、約８５モル％から約９８モル％の水素、及び約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を含む。該方法はまた、処理領域への第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること、並びに基板を第１のプロセスガス、第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させることも含む。
【0006】
他の実施形態では、窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法が提供され、該方法は、処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること、並びに第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを処理領域に導入することを含む。第１のプロセスガスの第１の流れは、ケイ素含有前駆体、窒素含有前駆体、水素、並びに、アルゴン、ヘリウム、窒素、及びそれらの任意の組合せからなる群より選択された少なくとも２つのガスを含む。第２のプロセスガスの第２の流れは、約２モル％から約１５モル％のジボラン、約８５モル％から約９８モル％の水素、及び約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を含む。該方法はまた、処理領域への第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること、並びに基板を第１のプロセスガス、第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させることも含む。窒化ケイ素ホウ素層は、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含み、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する。
【0007】
幾つかの実施形態では、窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法が提供され、該方法は、処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること、基板を保持するペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること、処理領域を約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒの圧力で維持すること、及び第１のプロセスガスの第１の流れを処理領域に導入することを含む。第１のプロセスガスの第１の流れは、約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素、約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素を含む。該方法は、第１のプロセスガスの第１の流れを停止すること、処理領域への第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること、及び基板上に窒化ケイ素ホウ素層を形成することをさら含む。第２のプロセスガスの第２の流れは、約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有し、約２モル％から約１５モル％のジボラン及び約８５モル％から約９８モル％の水素を含む。
【0008】
本開示の上記の特徴を詳細に理解できるように、その一部が添付の図面に示されている実施形態を参照することにより、上に簡単に要約されている本開示のより詳細な説明を得ることができる。しかしながら、添付の図面は例示的な実施形態を示しているにすぎず、したがって、その範囲を限定するとみなすべきではなく、他の等しく有効な実施形態も許容されうることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本明細書に記載され、論じられる１つ以上の実施形態による、処理チャンバの概略的な断面図
【図2】本明細書に記載され、論じられる１つ以上の実施形態による、別の処理チャンバの概略的な断面図
【図3】本明細書に記載され、論じられる１つ以上の実施形態による、窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法のフロー図
【図4】本明細書に記載され、論じられる１つ以上の実施形態による方法によって堆積又は他の方法で生成することができる窒化ケイ素ホウ素層を含むコンデンサデバイスを示す図
【発明を実施するための形態】
【0010】
理解を容易にするため、可能な場合には、図面に共通する同一の要素を示すために同一の参照番号が用いられている。一実施形態の要素及び特徴は、さらなる記載がなくとも、他の実施形態に有益に組み込むことができることが企図されている。
【0011】
本開示の実施形態は、概して、改善された窒化ケイ素ホウ素層及び窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法に関する。これらの窒化ケイ素ホウ素材料及び層は、比較的高いホウ素濃度及び低い漏れ電流、並びにコンデンサなどの電子デバイスにおける使用に適している他の特性を有する。例えば、本明細書に記載され、論じられる窒化ケイ素ホウ素層は、コンデンサ又は他の電子デバイス内のサポータ層及び／又はストッパ層として使用することができる。窒化ケイ素ホウ素層は、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％、例えば、約２０ａｔ％から約４０ａｔ％のホウ素濃度、及び１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有しうる。
【0012】
１つ以上の実施形態では、窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法は、処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること、基板を保持するペデスタルを堆積温度に加熱すること、並びに第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを処理領域に導入することを含む。幾つかの実施形態では、プラズマは、処理領域への第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れと同時に点火されるか、又は他の方法で形成される。プラズマは、処理チャンバから離れた場所で、又は処理チャンバでインシトゥで生成することができる。基板は、第１のプロセスガス、第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露されて、プラズマ化学気相堆積（ＰＥ－ＣＶＤ）プロセス中に基板上に窒化ケイ素ホウ素層が堆積される。
【0013】
その上に配置された基板を保持するペデスタルは、ＰＥ－ＣＶＤプロセス中、約２２５℃、約２５０℃、約３００℃、約３５０℃、約４００℃、又は約４５０℃から約４７５℃、約５００℃、約５２５℃、約５５０℃、約５６０℃、約５７０℃、約５７５℃、約５８０℃、又は約６００℃の堆積温度に加熱される。例えば、基板は、約２２５℃から約６００℃、約２２５℃から約５７５℃、約２２５℃から約５６０℃、約２２５℃から約５５０℃、約２２５℃から約５００℃、約２２５℃から約４５０℃、約２２５℃から約４００℃、約２２５℃から約３５０℃、約２２５℃から約３００℃、約３５０℃から約６００℃、約３５０℃から約５７５℃、約３５０℃から約５６０℃、約３５０℃から約５５０℃、約３５０℃から約５００℃、約３５０℃から約４５０℃、約３５０℃から約４００℃、約３５０℃から約３７５℃、約４５０℃から約６００℃、約４５０℃から約５７５℃、約４５０℃から約５６０℃、約４５０℃から約５５０℃、約４５０℃から約５００℃、又は約４５０℃から約４７５℃の堆積温度に加熱される。
【0014】
処理領域は、ＰＥ－ＣＶＤプロセス中、１００Ｔｏｒｒ未満、５０Ｔｏｒｒ未満、２０Ｔｏｒｒ未満、又は１０Ｔｏｒｒ未満の圧力で維持される。処理領域は、約０．５Ｔｏｒｒ、約１Ｔｏｒｒ、約２Ｔｏｒｒ、約３Ｔｏｒｒ、又は約４Ｔｏｒｒから約５Ｔｏｒｒ、約６Ｔｏｒｒ、約７Ｔｏｒｒ、約８Ｔｏｒｒ、又は約９Ｔｏｒｒの圧力で維持される。例えば、処理領域は、約０．５Ｔｏｒｒから１０Ｔｏｒｒ未満、約２Ｔｏｒｒから１０Ｔｏｒｒ未満、約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒ、約２Ｔｏｒｒから約６Ｔｏｒｒ、約２Ｔｏｒｒから約５Ｔｏｒｒ、約２Ｔｏｒｒから約４Ｔｏｒｒ、約３Ｔｏｒｒから１０Ｔｏｒｒ未満、約３Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒ、約３Ｔｏｒｒから約６Ｔｏｒｒ、約３Ｔｏｒｒから約５Ｔｏｒｒ、約３Ｔｏｒｒから約４Ｔｏｒｒ、約４Ｔｏｒｒから１０Ｔｏｒｒ未満、約４Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒ、約４Ｔｏｒｒから約６Ｔｏｒｒ、又は約４Ｔｏｒｒから約５Ｔｏｒｒの圧力で維持される。
【0015】
ペデスタルは、ＰＥ－ＣＶＤプロセス中、処理チャンバ内のペデスタルとシャワーヘッドとの間の距離であるプロセス距離に位置付けられる。プロセス距離は、約１００ミル（約２．５ミリメートル（ｍｍ））、約２００ミル（約５ｍｍ）、約３００ミル（約７．５ｍｍ）、又は約４００ミル（約１０ｍｍ）から約５００ミル（約１２．５ｍｍ）、約６００ミル（約１５ｍｍ）、約８００ミル（約２０ｍｍ）、約１，０００ミル（約２５．４ｍｍ）、約２，０００ミル（約５０．８ｍｍ）、又は約５，０００ミル（約１２７ｍｍ）である。例えば、プロセス距離は、約１００ミルから約５，０００ミル、約１００ミルから約２，０００ミル、約１００ミルから約１，０００ミル、約１００ミルから約８００ミル、約１００ミルから約６００ミル、約１００ミルから約５００ミル、約１００ミルから約４００ミル、約１００ミルから約３００ミル、約３００ミルから約２，０００ミル、約３００ミルから約１，０００ミル、約３００ミルから約８００ミル、約３００ミルから約６００ミル、約３００ミルから約５００ミル、又は約３００ミルから約４００ミルである。
【0016】
第１のプロセスガスの第１の流れは、１つ以上のケイ素含有前駆体、１つ以上の窒素含有前駆体、水素（Ｈ２）、並びに、アルゴン、ヘリウム、窒素（Ｎ２）、又はそれらの任意の組合せから選択された少なくとも２つのプロセスガス又はキャリアガスを含む。例示的なケイ素含有前駆体は、シラン、ジシラン、トリシラン、テトラシラン、又はそれらの任意の組合せであるか、若しくはそれらを含むことができる。例示的な窒素含有前駆体は、アンモニア、ヒドラジン、１つ以上のアルキルアミン類（例えば、ジメチルアミン）、又はそれらの任意の組合せであるか、若しくはそれらを含むことができる。１つ以上の例では、第１のプロセスガスは、シラン、アンモニア、水素（Ｈ２）、アルゴン、ヘリウム、及び窒素（Ｎ２）を含む。
【0017】
第１のプロセスガスの第１の流れは、約１ｓｃｃｍ、約５ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍ、約２０ｓｃｃｍ、約３０ｓｃｃｍ、又は約５０ｓｃｃｍから約８０ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍ、約１５０ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍ、約２５０ｓｃｃｍ、約３００ｓｃｃｍ、約４００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍ、約８００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍ、約１，５００ｓｃｃｍ、又は約２，０００ｓｃｃｍの流量を有するケイ素含有前駆体（例えば、シラン）を含む。例えば、第１のプロセスガスの第１の流れは、約１ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約２５０ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約５０ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約２５０ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約５０ｓｃｃｍ、約２０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍ、約２０ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約２０ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍ、約２０ｓｃｃｍから約２５０ｓｃｃｍ、約２０ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍ、又は約２０ｓｃｃｍから約５０ｓｃｃｍの流量を有するケイ素含有前駆体（例えば、シラン）を含む。
【0018】
第１のプロセスガスの第１の流れは、約１ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍ、約８０ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍ、約１５０ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍ、約２５０ｓｃｃｍ、約３００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍ、又は約８００ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約１，５００ｓｃｃｍ、約２，０００ｓｃｃｍ、約２，５００ｓｃｃｍ、約３，０００ｓｃｃｍ、約４，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍ、約７，０００ｓｃｃｍ、約８，５００ｓｃｃｍ、又は約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素含有前駆体（例えば、アンモニア）を含む。例えば、第１のプロセスガスの第１の流れは、約１ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約４，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約１，５００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約８００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約３００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約４，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約１，５００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約８００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約３００ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍから約４，０００ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍから約１，５００ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍから約８００ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍ、又は約１００ｓｃｃｍから約３００ｓｃｃｍの流量を有する窒素含有前駆体（例えば、アンモニア）を含む。
【0019】
第１のプロセスガスの第１の流れは、約１００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍ、又は約１，０００ｓｃｃｍから約１，５００ｓｃｃｍ、約２，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍ、約８，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍ、約１５，０００ｓｃｃｍ、約２０，０００ｓｃｃｍ、約３０，０００ｓｃｃｍ、約４０，０００ｓｃｃｍ、又は約５０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウムを含む。例えば、第１のプロセスガスの第１の流れは、約１００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約４０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約８，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍから約４０，０００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍから約８，０００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約４０，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約８，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約４０，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約３０，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約２２，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約１８，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、又は約５，０００ｓｃｃｍから約８，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウムを含む。
【0020】
第１のプロセスガスの第１の流れは、約１００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍ、約１，５００ｓｃｃｍ、約２，０００ｓｃｃｍ、約３，５００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍ、約８，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍ、約１２，０００ｓｃｃｍ、又は約１５，０００ｓｃｃｍから約１８，０００ｓｃｃｍ、約２０，０００ｓｃｃｍ、約２２，０００ｓｃｃｍ、約２５，０００ｓｃｃｍ、約３０，０００ｓｃｃｍ、約３５，０００ｓｃｃｍ、約４０，０００ｓｃｃｍ、又は約５０，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）を含む。例えば、第１のプロセスガスの第１の流れは、約１００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約４０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約８，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約４０，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約３０，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約２２，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約８，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約４０，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約３０，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約２２，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約１８，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約５，０００ｓｃｃｍから約８，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍから約４０，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍから約３０，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍから約２２，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍから約１８，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約１２，０００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約１２，０００ｓｃｃｍから約４０，０００ｓｃｃｍ、約１２，０００ｓｃｃｍから約３０，０００ｓｃｃｍ、約１２，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍ、約１２，０００ｓｃｃｍから約２２，０００ｓｃｃｍ、約１２，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約１２，０００ｓｃｃｍから約１８，０００ｓｃｃｍ、又は約１２，０００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素を含む。
【0021】
第１のプロセスガスの第１の流れは、約５０ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍ、約３００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍ、約１，５００ｓｃｃｍ、約２，０００ｓｃｃｍ、約３，０００ｓｃｃｍ、約４，０００ｓｃｃｍ、又は約５，０００ｓｃｃｍから約６，０００ｓｃｃｍ、約７，５００ｓｃｃｍ、約８，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍ、約１２，０００ｓｃｃｍ、約１５，０００ｓｃｃｍ、約２０，０００ｓｃｃｍ、約３０，０００ｓｃｃｍ、約４０，０００ｓｃｃｍ、又は約５０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴンを含む。例えば、第１のプロセスガスの第１の流れは、約５０ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約３０，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約６，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約３０，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約６，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約３０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約６，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、又は約５００ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴンを含む。
【0022】
第１のプロセスガスの第１の流れは、約５０ｓｃｃｍ、約１００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍ、約３００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍ、約７５０ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍ、約１，５００ｓｃｃｍ、約２，０００ｓｃｃｍ、約３，０００ｓｃｃｍ、約４，０００ｓｃｃｍ、又は約５，０００ｓｃｃｍから約６，０００ｓｃｃｍ、約７，５００ｓｃｃｍ、約８，０００ｓｃｃｍ、約１０，０００ｓｃｃｍ、約１２，０００ｓｃｃｍ、約１５，０００ｓｃｃｍ、約２０，０００ｓｃｃｍ、約３０，０００ｓｃｃｍ、約４０，０００ｓｃｃｍ、又は約５０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）を含む。例えば、第１のプロセスガスの第１の流れは、約５０ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約３０，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約６，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約３０，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約６，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約３０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１２，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約６，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、又は約５００ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素を含む。
【0023】
１つ以上の例では、第１のプロセスガスの第１の流れは、約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）を含む。他の例では、第１のプロセスガスの第１の流れは、約１０ｓｃｃｍから約２５０ｓｃｃｍの流量を有するシラン、約５０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、約７５０ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、約１０，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素、約２００ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び約２００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素を含む。幾つかの例では、第１のプロセスガスの第１の流れは、約２０ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、約１００ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、約１，０００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、約１２，０００ｓｃｃｍから約１８，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素、約５００ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び約５００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素を含む。
【0024】
１つ以上の実施形態では、第２のプロセスガスは、１つ以上のホウ素含有前駆体（例えば、ジボラン）と水素（Ｈ２）とを含む。幾つかの例では、第２のプロセスガスは、約２０モル％以下のジボランを含み、残りは水素である。第２のプロセスガスは、ホウ素含有前駆体（例えば、ジボラン）を、約１モルパーセント（モル％）、約２モル％、約３モル％、約４モル％、又は約５モル％から約６モル％、約８モル％、約１０モル％、約１２モル％、約１５モル％、又は約２０モル％の濃度で含む。例えば、第２のプロセスガスは、ホウ素含有前駆体（例えば、ジボラン）を、約２モル％から約２０モル％、約２モル％から約１５モル％、約２モル％から約１２モル％、約２モル％から約１０モル％、約２モル％から約８モル％、約２モル％から約５モル％、約２モル％から約３モル％、約３モル％から約２０モル％、約３モル％から約１５モル％、約３モル％から約１２モル％、約３モル％から約１０モル％、約３モル％から約８モル％、約３モル％から約５モル％、約５モル％から約２０モル％、約５モル％から約１５モル％、約５モル％から約１２モル％、約５モル％から約１０モル％、又は約５モル％から約８モル％の濃度で含む。
【0025】
第２のプロセスガスは、水素（Ｈ２）を、約８０モル％、約８５モル％、約８８モル％、約９０モル％、約９２モル％、約９４モル％、又は約９５モル％から約９６モル％、約９７モル％、約９８モル％、又は約９９モル％の濃度で含む。例えば、第２のプロセスガスは、水素を、約８０モル％から約９９モル％、約８０モル％から約９５モル％、約８０モル％から約９２モル％、約８０モル％から約９０モル％、約８０モル％から約８８モル％、約８０モル％から約８５モル％、約８５モル％から約９９モル％、約８５モル％から約９８モル％、約８５モル％から約９５モル％、約８５モル％から約９２モル％、約８５モル％から約９０モル％、約８５モル％から約８８モル％、約８８モル％から約９７モル％、約９０モル％から約９９モル％、約９０モル％から約９５モル％、約９０モル％から約９２モル％、又は約９５モル％から約９９モル％の濃度で含む。
【0026】
１つ以上の例では、第２のプロセスガスの第２の流れは、約１ｓｃｃｍ、約５ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍ、約２０ｓｃｃｍ、約３５ｓｃｃｍ、約５０ｓｃｃｍ、約６５ｓｃｃｍ、約８０ｓｃｃｍ、又は約１００ｓｃｃｍから約１５０ｓｃｃｍ、約２００ｓｃｃｍ、約３００ｓｃｃｍ、約５００ｓｃｃｍ、約８００ｓｃｃｍ、約１，０００ｓｃｃｍ、約１，５００ｓｃｃｍ、約２，０００ｓｃｃｍ、約３，０００ｓｃｃｍ、約４，００ｓｃｃｍ、又は約５，０００ｓｃｃｍの流量を有する。例えば、第２のプロセスガスの第２の流れは、約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約３００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約２００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍ、約１ｓｃｃｍから約５０ｓｃｃｍ、約５ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約５ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約５ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍ、約５ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約５ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍ、約５ｓｃｃｍから約３００ｓｃｃｍ、約５ｓｃｃｍから約２００ｓｃｃｍ、約５ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍ、約５ｓｃｃｍから約５０ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約３，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約３００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約２００ｓｃｃｍ、約１０ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍ、又は約１０ｓｃｃｍから約５０ｓｃｃｍの流量を有する。
【0027】
１つ以上の例では、第２のプロセスガスは、約２モル％から約１５モル％のジボラン及び約８５モル％から約９８モル％の水素を含み、かつ約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有する。他の例では、第２のプロセスガスは、約３モル％から約１２モル％のジボラン及び約８８モル％から約９７モル％の水素を含み、かつ約５ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量を有する。幾つかの例では、第２のプロセスガスは、約５モル％から約１０モル％のジボラン及び約９０モル％から約９５モル％の水素を含み、かつ約１０ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍを有する。
【0028】
窒化ケイ素層又は材料の特性
窒化ケイ素ホウ素層は、少なくとも、ホウ素、ケイ素、窒素、及び水素を含む。幾つかの例では、窒化ケイ素ホウ素層は、ケイ素より多くの窒素、ホウ素より多くのケイ素、及び水素より多くのホウ素を含む。１つ以上の実施形態では、窒化ケイ素ホウ素層は、約１０原子パーセント（ａｔ％）、約１２ａｔ％、約１５ａｔ％、又は約１８ａｔ％から約２０ａｔ％、約２２ａｔ％、約２５ａｔ％、約２８ａｔ％、約３０ａｔ％、約３５ａｔ％、約４０ａｔ％、約４５ａｔ％、又は約５０ａｔ％のホウ素濃度を有しうる。例えば、窒化ケイ素ホウ素層は、約１０ａｔ％から約５０ａｔ％、約１０ａｔ％から約４５ａｔ％、約１０ａｔ％から約４０ａｔ％、約１０ａｔ％から約３５ａｔ％、約１０ａｔ％から約３０ａｔ％、約１０ａｔ％から約２８ａｔ％、約１０ａｔ％から約２５ａｔ％、約１０ａｔ％から約２２ａｔ％、約１０ａｔ％から約２０ａｔ％、約１０ａｔ％から約１８ａｔ％、約１２ａｔ％から約４５ａｔ％、約１２ａｔ％から約４０ａｔ％、約１２ａｔ％から約３０ａｔ％、約１５ａｔ％から約５０ａｔ％、約１５ａｔ％から約４５ａｔ％、約１５ａｔ％から約４０ａｔ％、約１５ａｔ％から約３５ａｔ％、約１５ａｔ％から約３０ａｔ％、約１５ａｔ％から約２８ａｔ％、約１５ａｔ％から約２５ａｔ％、約１５ａｔ％から約２２ａｔ％、約１５ａｔ％から約２０ａｔ％、約１５ａｔ％から約１８ａｔ％、約２０ａｔ％から約５０ａｔ％、約２０ａｔ％から約４５ａｔ％、約２０ａｔ％から約４０ａｔ％、約２０ａｔ％から約３５ａｔ％、約２０ａｔ％から約３０ａｔ％、約２０ａｔ％から約２８ａｔ％、約２０ａｔ％から約２５ａｔ％、又は約２０ａｔ％から約２２ａｔ％のホウ素濃度を有しうる。
窒化ケイ素ホウ素層は、少なくとも、ホウ素、ケイ素、窒素、及び水素を含む。幾つかの例では、窒化ケイ素ホウ素層は、ケイ素より多くの窒素、ホウ素より多くのケイ素、及び水素より多くのホウ素を含む。１つ以上の実施形態では、窒化ケイ素ホウ素層は、約１０原子パーセント（ａｔ％）、約１２ａｔ％、約１５ａｔ％、又は約１８ａｔ％から約２０ａｔ％、約２２ａｔ％、約２５ａｔ％、約２８ａｔ％、約３０ａｔ％、約３５ａｔ％、約４０ａｔ％、約４５ａｔ％、又は約５０ａｔ％のホウ素濃度を有しうる。例えば、窒化ケイ素ホウ素層は、約１０ａｔ％から約５０ａｔ％、約１０ａｔ％から約４５ａｔ％、約１０ａｔ％から約４０ａｔ％、約１０ａｔ％から約３５ａｔ％、約１０ａｔ％から約３０ａｔ％、約１０ａｔ％から約２８ａｔ％、約１０ａｔ％から約２５ａｔ％、約１０ａｔ％から約２２ａｔ％、約１０ａｔ％から約２０ａｔ％、約１０ａｔ％から約１８ａｔ％、約１２ａｔ％から約４５ａｔ％、約１２ａｔ％から約４０ａｔ％、約１２ａｔ％から約３０ａｔ％、約１５ａｔ％から約５０ａｔ％、約１５ａｔ％から約４５ａｔ％、約１５ａｔ％から約４０ａｔ％、約１５ａｔ％から約３５ａｔ％、約１５ａｔ％から約３０ａｔ％、約１５ａｔ％から約２８ａｔ％、約１５ａｔ％から約２５ａｔ％、約１５ａｔ％から約２２ａｔ％、約１５ａｔ％から約２０ａｔ％、約１５ａｔ％から約１８ａｔ％、約２０ａｔ％から約５０ａｔ％、約２０ａｔ％から約４５ａｔ％、約２０ａｔ％から約４０ａｔ％、約２０ａｔ％から約３５ａｔ％、約２０ａｔ％から約３０ａｔ％、約２０ａｔ％から約２８ａｔ％、約２０ａｔ％から約２５ａｔ％、又は約２０ａｔ％から約２２ａｔ％のホウ素濃度を有しうる。
【0029】
窒化ケイ素ホウ素層は、約１ａｔ％、約２ａｔ％、約３ａｔ％、約４ａｔ％、約５ａｔ％、又は約６ａｔ％から約７ａｔ％、約８ａｔ％、約１０ａｔ％、約１２ａｔ％、約１５ａｔ％、約１８ａｔ％、又は約２０ａｔ％の水素濃度を有しうる。例えば、窒化ケイ素ホウ素層は、約１ａｔ％から約２０ａｔ％、約１ａｔ％から約１５ａｔ％、約２ａｔ％から約１５ａｔ％、約３ａｔ％から約１５ａｔ％、約５ａｔ％から約１５ａｔ％、約６ａｔ％から約１５ａｔ％、約８ａｔ％から約１５ａｔ％、約１０ａｔ％から約１５ａｔ％、約１２ａｔ％から約１５ａｔ％、約１ａｔ％から約１０ａｔ％、約２ａｔ％から約１０ａｔ％、約３ａｔ％から約１０ａｔ％、約５ａｔ％から約１０ａｔ％、約６ａｔ％から約１０ａｔ％、又は約８ａｔ％から約１０ａｔ％の水素濃度を有しうる。
【0030】
窒化ケイ素ホウ素層は、約２０ａｔ％、約２２ａｔ％、約２５ａｔ％、約２８ａｔ％、又は約３０ａｔ％から約３２ａｔ％、約３５ａｔ％、約３８ａｔ％、約４０ａｔ％、約４２ａｔ％、約４５ａｔ％、約４８ａｔ％、又は約５０ａｔ％の窒素濃度を有しうる。例えば、窒化ケイ素ホウ素層は、約２０ａｔ％から約５０ａｔ％、約２０ａｔ％から約４０ａｔ％、約２０ａｔ％から約３５ａｔ％、約２０ａｔ％から約３０ａｔ％、約２０ａｔ％から約２５ａｔ％、約２５ａｔ％から約５０ａｔ％、約２５ａｔ％から約４０ａｔ％、約２５ａｔ％から約３５ａｔ％、約２５ａｔ％から約３０ａｔ％、約２５ａｔ％から約２８ａｔ％、約３０ａｔ％から約５０ａｔ％、約３０ａｔ％から約４０ａｔ％、約３０ａｔ％から約３５ａｔ％、又は約３０ａｔ％から約３２ａｔ％の窒素濃度を有しうる。
【0031】
窒化ケイ素ホウ素層は、約１８ａｔ％、約２０ａｔ％、約２２ａｔ％、約２５ａｔ％、約２８ａｔ％、又は約３０ａｔ％から約３２ａｔ％、約３５ａｔ％、約３８ａｔ％、約４０ａｔ％、約４２ａｔ％、又は約４５ａｔ％のケイ素濃度を有しうる。例えば、窒化ケイ素ホウ素層は、約１８ａｔ％から約４５ａｔ％、約１８ａｔ％から約４０ａｔ％、約１８ａｔ％から約３５ａｔ％、約１８ａｔ％から約３０ａｔ％、約１８ａｔ％から約２５ａｔ％、約２５ａｔ％から約４５ａｔ％、約２５ａｔ％から約４０ａｔ％、約２５ａｔ％から約３５ａｔ％、約２５ａｔ％から約３０ａｔ％、約２５ａｔ％から約２８ａｔ％、約３０ａｔ％から約４５ａｔ％、約３０ａｔ％から約４０ａｔ％、約３０ａｔ％から約３５ａｔ％、約３０ａｔ％から約３２ａｔ％、約２８ａｔ％から約４０ａｔ％、約２８ａｔ％から約３５ａｔ％、又は約２８ａｔ％から約３２ａｔ％のケイ素濃度を有しうる。
【0032】
１つ以上の実施形態では、窒化ケイ素ホウ素層は、１より大きい窒素のケイ素に対する原子比を有する。窒化ケイ素ホウ素層は、約１．０５、約１．１、約１．１５、又は約１．２から約１．２５、約１．３、約１．３５、約１．４、約１．４５、又は約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有する。例えば、窒化ケイ素ホウ素層は、約１．０５から約１．５、約１．０５から約１．４、約１．０５から約１．３５、約１．０５から約１．３、約１．０５から約１．２５、約１．０５から約１．２、約１．０５から約１．１、約１．１から約１．５、約１．１から約１．４、約１．１から約１．３５、約１．１から約１．３、約１．１から約１．２５、約１．１から約１．２、約１．１５から約１．５、約１．１５から約１．４、約１．１５から約１．３５、約１．１５から約１．３、約１．１５から約１．２５、又は約１．１５から約１．２の窒素のケイ素に対する原子比を有する。幾つかの実施形態では、窒化ケイ素ホウ素層は、約６０ａｔ％から約８０ａｔ％の、ケイ素に結合したホウ素と、約２０ａｔ％から約４０ａｔ％の、窒素に結合したホウ素とを含む。
【0033】
１つ以上の実施形態では、窒化ケイ素ホウ素層は、１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する。窒化ケイ素ホウ素層は、約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２、約６×１０－１１Ａ／ｃｍ２、約８×１０－１１Ａ／ｃｍ２、約９×１０－１１Ａ／ｃｍ２、又は１．５ＭＶ／ｃｍで約１×１０－１０Ａ／ｃｍ２から約２×１０－１０Ａ／ｃｍ２、約６×１０－１０Ａ／ｃｍ２、約７．５×１０－１０Ａ／ｃｍ２、約８×１０－１０Ａ／ｃｍ２、又は１．５ＭＶ／ｃｍで約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２の漏れ電流を有する。幾つかの例では、窒化ケイ素ホウ素層は、１．５ＭＶ／ｃｍで約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２又は１．５ＭＶ／ｃｍで約１×１０－１０Ａ／ｃｍ２から約７×１０－１０Ａ／ｃｍ２の漏れ電流を有する。
【0034】
１つ以上の例では、窒化ケイ素ホウ素層は、約１０ａｔ％から約５０ａｔ％のホウ素を含み、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する。他の例では、窒化ケイ素ホウ素層は、約２０ａｔ％から約３５ａｔ％のホウ素を含み、約１．１から約１．４の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ１．５ＭＶ／ｃｍで約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２の漏れ電流を有する。
【0035】
窒化ケイ素ホウ素層は、約５０Å、約８０Å、約１００Å、約１２０Å、又は約１５０Åから約１８０Å、約２００Å、約２５０Å、約３００Å、約４００Å、約５００Å、約６００Å、約７００Å、約８００Å、又は約１，０００Åの厚さを有する。例えば、窒化ケイ素ホウ素層は、約５０Åから約１，０００Å、約５０Åから約８００Å、約５０Åから約６００Å、約５０Åから約５００Å、約５０Åから約４００Å、約５０Åから約３００Å、約５０Åから約２００Å、約５０Åから約１５０Å、約５０Åから約１００Å、約５０Åから約８０Å、約８０Åから約１，０００Å、約８０Åから約８００Å、約８０Åから約６００Å、約８０Åから約８００Å、約８０Åから約４００Å、約８０Åから約３００Å、約８０Åから約２００Å、約８０Åから約１５０Å、約８０Åから約１００Å、約１００Åから約１，０００Å、約１００Åから約８００Å、約１００Åから約６００Å、約１００Åから約１０００Å、約１００Åから約４００Å、約１００Åから約３００Å、約１００Åから約２００Å、又は約１００Åから約１５０Åの厚さを有する。
【0036】
幾つかの例では、窒化ケイ素ホウ素層はストッパ層であり、約５０Å、約８０Å、約１００Å、約１２０Å、又は約１５０Åから約１８０Å、約２００Å、約２５０Å、又は約３００Åの厚さを有する。例えば、ストッパ層は窒化ケイ素ホウ素を含み、約５０Åから約３００Å、約１００Åから約２００Å、又は約１２５Åから約１７５Åの厚さを有する。他の例では、窒化ケイ素ホウ素層はサポータ層であり、約１００Å、約１２０Å、約１５０Å、約１８０Å、又は約２００Åから約２２０Å、約２５０Å、約２８０Å、約３００Å、約３５０Å、約４００Å、約４５０Å、約５００Å、又は約６００Åの厚さを有する。例えば、サポータ層は窒化ケイ素ホウ素を含み、約１００Åから約６００Å、約３００Åから約５００Å、又は約３５０Åから約４５０Åの厚さを有する。
【0037】
図１は、窒化ケイ素ホウ素材料及び層を形成するための１つ以上の方法の間に利用される、ＰＥ－ＣＶＤチャンバなどの処理チャンバ１００の概略的な断面図である。処理チャンバ１００は、真空ポンプ１０４に結合されたチャンバ本体１０２と、第１のガス源１０８及び第２のガス源１１０に結合された入力マニホールド１０６とを含む。チャンバ本体１０２は、基板１０１を支持するようにその内部に配置されたペデスタル１１４を含む処理領域１１２を画成するか、又は他の方法で含む。ペデスタル１１４は、加熱素子（図示せず）と、ペデスタル１１４上に基板１０１を保持するための機構、例えば、静電チャック、真空チャック、基板保持クランプなど（図示せず）を含む。ペデスタル１１４は、チャンバ本体１０２の開口部１１８を介した処理チャンバ１００の内外への基板１０１の移送を容易にする、上昇処理位置と下降位置との間でペデスタル１１４を移動させるリフトチャンバ（図示せず）に接続されたステム１１６によって、処理領域１１２に結合され、その内部に移動可能に配置されている。
【0038】
第１のガス源１０８から、処理領域１１２にわたって第１のプロセスガスを分配するために用いられるシャワーヘッドアセンブリ１２４への第１のプロセスガスの第１の流れを制御するために、マスフロー制御（ＭＦＣ）デバイスなどの第１の流量コントローラ１２０が、第１のガス源１０８と入力マニホールド１０６との間に配置される。シャワーヘッドアセンブリは、図１に示されるように、面板１２１、遮蔽板１２３、及びガスボックス１２５を含みうる。第１及び第２のプロセスガスは、入力マニホールド１０６を通して別々に維持されてよく、その後、ガスボックス１２５のすぐ上流で合わせることができる。
【0039】
１つ以上の例では、ライン１３１を介した第１のプロセスガスの第１の流れは、第１のガス源１０８から入力マニホールド１０６を通じて移送され、ライン１３３を介した第２のプロセスガスの第２の流れは、第２のガス源１１０から入力マニホールド１０６を通じて移送され、ライン１３１を介した第１のプロセスガスの第１の流れ及びライン１３３を介した第２のプロセスガスの第２の流れの両方が、ガスボックス１２５内に、かつ最終的には処理領域１１２内に導入される前に合わされて、ライン１３５を介した第３のプロセスガスの第３の流れを生成する。
【0040】
ライン１３５を介した第３のプロセスガスの第３の流れは、前駆体（例えば、ジボラン、シラン、及び／又はアンモニア）の一部がライン内で反応し、シャワーヘッドアセンブリ１２４、処理領域１１２全体、及び／又は基板１０１上に粉塵又は微粒子を生じるのを防ぐのに十分低い温度で維持することができる。幾つかの例では、ライン１３５を介した第３のプロセスガスの第３の流れは、１６５℃未満、例えば、約２０℃、約２５℃、約３５℃、約５０℃、約６５℃、約９０℃、又は約１００℃から約１１０℃、約１２５℃、約１３５℃、約１５０℃、約１６０℃、又は約１６４℃の温度で維持される。例えば、ライン１３５を介した第３のプロセスガスの第３の流れは、約２０℃から１６５℃未満、約５０℃から１６５℃未満、約７５℃から１６５℃未満、約９０℃から１６５℃未満、約１００℃から１６５℃未満、約１２０℃から１６５℃未満、約１５０℃から１６５℃未満、約２０℃から約１６０℃、約５０℃から約１６０℃、約７５℃から約１６０℃、約９０℃から約１６０℃、約１００℃から約１６０℃、約１２０℃から約１６０℃、約１５０℃から約１６０℃、約２０℃から約１４０℃、約５０℃から約１４０℃、約７５℃から約１４０℃、約９０℃から約１４０℃、約１００℃から約１４０℃、又は約１２０℃から約１４０℃の温度で維持される。
【0041】
本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることができる１つ以上の実施形態によれば、第１のプロセスガスは、少なくとも、１つ以上のケイ素含有前駆体、１つ以上の窒素含有前駆体、並びに１つ以上のキャリアガス及び／又はプロセスガス（例えば、ヘリウム、アルゴン、水素、及び／又は窒素）を含む。例えば、第１のプロセスガスは、シラン（ＳｉＨ４）、アンモニア（ＮＨ３）、ヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、及び水素（Ｈ２）を含む。第２のガス源１１０から、処理領域１１２にわたって第２のプロセスガスを分配するためのシャワーヘッドアセンブリ１２４への第２のプロセスガスの第２の流れを制御するために、第２のコントローラ１２２が第２のガス源１１０と入力マニホールド１０６との間に配置される。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることができる１つ以上の実施形態によれば、第２のプロセスガスは、少なくとも１つ以上のホウ素含有前駆体及び水素ガス、例えば、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）と水素（Ｈ２）との混合物を含む。
【0042】
シャワーヘッドアセンブリ１２４は、遠隔プラズマシステム（ＲＰＳ）１０５に結合し、かつそれと流体連結している。ＲＰＳ１０５を使用して、処理領域１１２内の第１及び第２のプロセスガスから処理領域１１２内にプラズマを形成することができる。幾つかの例では、プラズマは、チャンバ本体１０２の外側に配置されたＲＰＳ１０５内で点火されるか、又は他の方法で生成される。プラズマは、基板１０１上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させている間に、処理領域１１２に移送されるか、又は他の方法で導入される。
【0043】
処理領域１１２内の圧力を制御するために、第３のガス源１２８が、追加のプロセスガス（例えば、アルゴン、ヘリウム、窒素、又はそれらの組合せ）を供給するためにチャンバ本体１０２に結合されうる。コントローラ１３０は、処理チャンバ１００に結合され、堆積プロセス又は他のプロセス中の処理チャンバ１００のプロセス条件を制御するように構成される。
【0044】
図２は、他の実施形態による、本明細書に記載され、論じられる、窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法に利用するためのＰＥ－ＣＶＤチャンバなどの処理チャンバ２００の概略的な断面図である。処理チャンバ２００は、真空ポンプ１０４に結合されたチャンバ本体１０２と、第１のガス源１０８及び第２のガス源１１０に結合されたマニホールド１０６とを含む。チャンバ本体１０２は、基板１０１を支持するようにその内部に配置されたペデスタル１１４を含む処理領域１１２を画成するか、又は他の方法で含む。ペデスタル１１４は、加熱素子（図示せず）と、ペデスタル１１４上に基板１０１を保持するための機構、例えば、静電チャック、真空チャック、基板保持クランプなど（図示せず）を含む。ペデスタル１１４は、チャンバ本体１０２の開口部１１８を介した処理チャンバ２００の内外への基板１０１の移送を容易にする、上昇処理位置と下降位置との間でペデスタル１１４を移動させるリフトチャンバ（図示せず）に接続されたステム１１６によって、処理領域１１２に結合され、その内部に移動可能に配置されている。
【0045】
第１のガス源１０８から、処理領域１１２にわたって第１のプロセスガスを分配するために用いられるシャワーヘッドアセンブリ１２４への第１のプロセスガスの第１の流れを制御するために、ＭＦＣデバイスなどの第１の流量コントローラ１２０が、第１のガス源１０８と入力マニホールド１０６との間に配置される。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１のプロセスガスは、少なくとも、シラン（ＳｉＨ４）、アンモニア（ＮＨ３）、ヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、及び水素（Ｈ２）を含む。第２のガス源１１０から、処理領域１１２にわたって第２のプロセスガスを分配するためのシャワーヘッドアセンブリ１２４への第２のプロセスガスの第２の流れを制御するために、第２のコントローラ１２２が、第２のガス源１１０と入力マニホールド１０６との間に配置される。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２のプロセスガスは、少なくとも、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）及び水素（Ｈ２）を含む。シャワーヘッドアセンブリ１２４は、処理領域１１２内の第１及び第２のプロセスガスから処理領域１１２内にプラズマを形成するために、高周波（ＲＦ）電源１２６に結合される。処理領域１１２内の圧力を制御するために、第３のガス源１２８が、追加のプロセスガス（例えば、アルゴン、ヘリウム、窒素、又はそれらの組合せ）を供給するためにチャンバ本体１０２に結合されうる。コントローラ１３０は、処理チャンバ２００に結合され、処理中に処理チャンバ２００の態様を制御するように構成される。
【0046】
図３は、窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法３００のフロー図である。説明を容易にするために、図３は、図及び２を参照して説明される。しかしながら、処理チャンバ１００及び２００以外のチャンバを方法３００と組み合わせて利用することができることに留意されたい。動作３０１では、基板１０１が処理チャンバ１００、２００の処理領域１１２内に位置付けられる。基板１０１は、約１００ミル（約２．５ミリメートル（ｍｍ））から約５，０００ミル（約１２７ｍｍ）、又は約２００ミル（約５ｍｍ）から約１，０００ミル（約２５．４ｍｍ）のペデスタル１１４とシャワーヘッドアセンブリ１２４との間のプロセス距離に位置付けられる。動作３０２では、処理領域１１２は、約５７５℃以下の堆積温度に加熱される。この堆積温度は、方法３００の間、維持される。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理領域１１２における約５５０℃以下の堆積温度は、ペデスタル１１４を加熱することによって得られる。例えば、堆積温度は約２２５℃から約５７５℃である。方法３００の間、処理領域１１２は、約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒ、又は約３Ｔｏｒｒから約６Ｔｏｒｒの圧力で維持される。
【0047】
動作３０３では、第１のプロセスガスの第１の流れが処理領域１１２に提供される。第１のプロセスガスの第１の流れは、約０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍ、又は約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍのシラン、約０ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍ、又は約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍのアンモニア、約０ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、又は約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍのヘリウム、約０ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、又は約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの窒素（Ｎ２）、約０ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、又は約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍのアルゴン、及び約０ｓｃｃｍから約５０，０００ｓｃｃｍ、又は約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの水素（Ｈ２）を含む。動作３０４では、第１のプロセスガスの第１の流れが停止される。動作３０５では、第２のプロセスガスの第２の流れが処理領域１１２に提供されると同時に、プラズマが形成される。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、プラズマは、処理チャンバ１００のＲＰＳ１０５によって、又はＲＦ電源１２６から処理チャンバ２００内のシャワーヘッドアセンブリ１２４に供給されるＲＦ電流によって、処理領域１１２内に導入される、及び／又は、処理領域１１２内で生成される。第２のプロセスガスの第２の流れは、約０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、又は約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの第２のプロセスガスを含む。第２のプロセスガスの流れの約２モル％から約１５モル％はジボランであり、残りは水素（Ｈ２）である。方法３００は、約１０ａｔ％から約５０ａｔ％、又は約１０ａｔ％から約２０ａｔ％のホウ素濃度を有する窒化ケイ素ホウ素層を形成し、漏れ電流は、１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満である。
【0048】
図４は、本明細書に記載され、論じられる１つ以上の実施形態による方法によって基板上に堆積又は他の方法で生成することができる１つ以上の窒化ケイ素ホウ素層又は材料を含むコンデンサデバイス４００を示している。コンデンサデバイス４００は、基板上に堆積された誘電体層４０２に形成される。誘電体層４０２は、ケイ素（例えば、アモルファスシリコン）などの１つ以上の誘電体材料でありうるか、又はそれらを含みうる。窒化物バリア層４０４が、誘電体層４０２内に形成されたビアの壁上に配置されるだけでなく、金属接点４０６上にも配置される。窒化物バリア層４０４は、窒化チタン、窒化タンタル、窒化タングステン、それらのケイ素化合物、又はそれらの任意の組合せなど、１つ以上の金属窒化物材料を含む。金属接点４０６は、銅、タングステン、アルミニウム、クロム、コバルト、それらの合金、又はそれらの任意の組合せを含む。酸化物層４１０は、窒化物バリア層４０４内に含まれ、酸化物層４１０によって画成された、又は他の方法で形成された１つ以上の孔又はボイド４０８を含む。酸化物層は、酸化ケイ素又はそのドーパントでありうるか、若しくはそれらを含みうる。図４に示されるように、窒化ケイ素ホウ素を含むストッパ層４２０は、コンデンサデバイス４００の下部に配置することができ、窒化ケイ素ホウ素を含むサポータ層４２２は、コンデンサデバイス４００の中央部分に配置することができ、窒化ケイ素ホウ素を含むサポータ層４２２は、コンデンサデバイス４００の上部に配置することができる。
【0049】
１つ以上の実施形態では、窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法は、処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること、並びに第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを処理領域に導入することを含む。第１のプロセスガスの第１の流れは、１つ以上のケイ素含有前駆体、１つ以上の窒素含有前駆体、水素（Ｈ２）、並びに、アルゴン、ヘリウム、窒素（Ｎ２）、又はそれらの任意の組合せから選択された少なくとも２つのガスを含む。該方法はまた、処理領域への第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること、並びに基板を第１のプロセスガス、第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させることも含む。
【0050】
他の実施形態では、窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法は、処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること、基板を保持するペデスタルを堆積温度に加熱すること、上に記載され、論じられた処理圧力で維持すること、及び第１のプロセスガスの第１の流れを処理領域に導入することを含む。第１のプロセスガスの第１の流れは、１つ以上のケイ素含有前駆体、１つ以上の窒素含有前駆体、ヘリウム、窒素（Ｎ２）、アルゴン、及び水素（Ｈ２）を含む。該方法は、第１のプロセスガスの第１の流れを停止すること、処理領域への１つ以上のホウ素含有前駆体及び水素（Ｈ２）を含む第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること、並びに基板上に窒化ケイ素ホウ素層を形成することをさらに含む。
【0051】
要約すると、約２０ａｔ％から約４０ａｔ％のホウ素濃度を有し、かつ１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法が提供される。水素ガスを利用することにより、窒素に富み、シリコンに富み、かつホウ素に富む層の形成が可能となる。水素ガスは、Ｓｉ－Ｈ結合を切断して層内水素を除去し、ダングリングボンドを生成し、一方、プロセスガスは、基板の活性表面（例えば、ダングリングボンド）と反応して、Ｓｉ－Ｓｉ結合、Ｓｉ－Ｎ結合、及びＳｉ－Ｂ結合を生成する。
【0052】
本開示の実施形態は、次の第１項～第３５項のいずれか一項以上にさらに関係する：
【0053】
１．窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；基板を保持するペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること；第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを処理領域に導入することであって、第１のプロセスガスの第１の流れが、約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）を含み、第２のプロセスガスの第２の流れが、約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を含む、導入すること；処理領域への第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに、基板を第１のプロセスガス、第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させることを含む、方法。
【0054】
２．窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを処理領域に導入することであって、第１のプロセスガスの第１の流れが、ケイ素含有前駆体、窒素含有前駆体、水素（Ｈ２）、並びに、アルゴン、ヘリウム、窒素（Ｎ２）、及びそれらの任意の組合せからなる群より選択された少なくとも２つのガスを含み、第２のプロセスガスの第２の流れが、約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を含む、導入すること；処理領域への第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに、基板を第１のプロセスガス、第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させることを含み、ここで、窒化ケイ素ホウ素層が、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含み、窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、方法。
【0055】
３．窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；基板を保持するペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること；処理領域を約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒの圧力で維持すること；第１のプロセスガスの第１の流れを処理領域に導入することであって、第１のプロセスガスの第１の流れが、約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）を含む、導入すること；第１のプロセスガスの第１の流れを停止すること；処理領域への第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成することであって、第２のプロセスガスの第２の流れが、約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有し、かつ約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン及び約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）を含む、形成すること；並びに、基板上に窒化ケイ素ホウ素層を形成することを含む、方法。
【0056】
４．窒化ケイ素ホウ素層が、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含む、第１項から第３項のいずれか一項に記載の方法。
【0057】
５．窒化ケイ素ホウ素層が、約１０ａｔ％から約２０ａｔ％のホウ素を含む、第１項から第４項のいずれか一項に記載の方法。
【0058】
６．窒化ケイ素ホウ素層が、約２０ａｔ％から約３０ａｔ％のホウ素を含む、第１項から第５項のいずれか一項に記載の方法。
【0059】
７．窒化ケイ素ホウ素層が、約１５ａｔ％から約３０ａｔ％のホウ素を含む、第１項から第６項のいずれか一項に記載の方法。
【0060】
８．窒化ケイ素ホウ素層が、約１５ａｔ％から約２０ａｔ％のホウ素を含む、第１項から第７項のいずれか一項に記載の方法。
【0061】
９．窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有する、第１項から第８項のいずれか一項に記載の方法。
【0062】
１０．窒化ケイ素ホウ素層が、約１．１から約１．４の窒素のケイ素に対する原子比を有する、第１項から第９項のいずれか一項に記載の方法。
【0063】
１１．窒化ケイ素ホウ素層が、約１．１５から約１．３５の窒素のケイ素に対する原子比を有する、第１項から第１０項のいずれか一項に記載の方法。
【0064】
１２．窒化ケイ素ホウ素層が約５ａｔ％から約１５ａｔ％の水素を含む、第１項から第１１項のいずれか一項に記載の方法。
【0065】
１３．窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、第１項から第１２項のいずれか一項に記載の方法。
【0066】
１４．窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで、約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２の漏れ電流を有する、第１項から第１３項のいずれか一項に記載の方法。
【0067】
１５．窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで、約１×１０－１０Ａ／ｃｍ２から約７×１０－１０Ａ／ｃｍ２の漏れ電流を有する、第１項から第１４項のいずれか一項に記載の方法。
【0068】
１６．窒化ケイ素ホウ素層が、約６０ａｔ％から約８０ａｔ％の、ケイ素に結合したホウ素；及び、約２０ａｔ％から約４０ａｔ％の、窒素に結合したホウ素を含む、第１項から第１５項のいずれか一項に記載の方法。
【0069】
１７．堆積温度が約３５０℃から約５６０℃である、第１項から第１６項のいずれか一項に記載の方法。
【0070】
１８．堆積温度が約４５０℃から約５５０℃である、第１項から第１７項のいずれか一項に記載の方法。
【0071】
１９．第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れが、処理領域に導入される前に組み合わされて、第３のプロセスガスの第３の流れを生成する、第１項から第１８項のいずれか一項に記載の方法。
【0072】
２０．第３のプロセスガスの第３の流れが、約２０℃から１６５℃未満の温度で維持される、第１９項に記載の方法。
【0073】
２１．第１のプロセスガスの第１の流れが、約１０ｓｃｃｍから約２５０ｓｃｃｍの流量を有するシラン、約５０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、約７５０ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、約１０，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素、約２００ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び約２００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素を含む、第１項から第２０項のいずれか一項に記載の方法。
【0074】
２２．第１のプロセスガスの第１の流れが、約２０ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、約１００ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、約１，０００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、約１２，０００ｓｃｃｍから約１８，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素、約５００ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び約５００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素を含む、第１項から第２１項のいずれか一項に記載の方法。
【0075】
２３．第２のプロセスガスの第２の流れが、約３モル％から約１２モル％のジボラン、約８８モル％から約９７モル％の水素、及び約５ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量を含む、第１項から第２２項のいずれか一項に記載の方法。
【0076】
２４．第２のプロセスガスの第２の流れが、約５モル％から約１０モル％のジボラン、約９０モル％から約９５モル％の水素、及び約１０ｓｃｃｍから約１，０００ｓｃｃｍの流量を含む、第１項から第２３項のいずれか一項に記載の方法。
【0077】
２５．処理領域を約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒの圧力で維持することをさらに含む、第１項から第２４項のいずれか一項に記載の方法。
【0078】
２６．ペデスタルが、約２００ミルから約１，０００ミルの、該ペデスタルと処理チャンバのシャワーヘッドとの間のプロセス距離で位置付けられる、第１項から第２５項のいずれか一項に記載の方法。
【0079】
２７．窒化ケイ素ホウ素層が、基板上に配置されたコンデンサデバイス内に位置している、第１項から第２６項のいずれか一項に記載の方法。
【0080】
２８．窒化ケイ素ホウ素層が、コンデンサデバイスのサポータ層である、第１項から第２７項のいずれか一項に記載の方法。
【0081】
２９．窒化ケイ素ホウ素層が、コンデンサデバイスのストッパ層である、第１項から第２８項のいずれか一項に記載の方法。
【0082】
３０．窒化ケイ素ホウ素層が約５０Åから約８００Åの厚さを有する、第１項から第２９項のいずれか一項に記載の方法。
【0083】
３１．窒化ケイ素ホウ素層がストッパ層であり、かつ約１００Åから約２００Åの厚さ、又は約１５０Åの厚さを有する、第１項から第３０項のいずれか一項に記載の方法。
【0084】
３２．窒化ケイ素ホウ素層がサポータ層であり、かつ約２００Åから約６００Åの厚さ、又は約４００Åの厚さを有する、第１項から第３１項のいずれか一項に記載の方法。
【0085】
３３．処理チャンバの外側に配置された遠隔プラズマシステムにおいてプラズマを生成すること；及び、基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させている間にプラズマを処理領域内へと移送することをさらに含む、第１項から第３２項のいずれか一項に記載の方法。
【0086】
３４．窒化ケイ素ホウ素層が約２０ａｔ％から約３５ａｔ％のホウ素を含み、窒化ケイ素ホウ素層が、約１．１から約１．４の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで、約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２の漏れ電流を有する、第１項から第３３項のいずれか一項に記載の方法。
【0087】
３５．第１項から第３４項のいずれか一項に記載の方法によって製造、生成、堆積、又は他の方法で形成された、窒化ケイ素ホウ素層又は窒化ケイ素ホウ素材料。
【0088】
上記は本開示の実施形態を対象としているが、他のさらなる実施形態は、その基本的な範囲から逸脱することなく考案することができ、その範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。本明細書に記載されているすべての文献は、本文書と矛盾しない範囲で優先権書類及び／又は試験手順を含めて、参照することによって本書に組み込まれる。前述の概要及び特定の実施形態から明らかなように、本開示の形態が例示され、説明されているが、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、さまざまな修正を行うことができる。したがって、本開示がそれによって限定されることは意図していない。同様に、「含む（comprising）」という用語は、米国法の目的上、「含む（including）」という用語と同義であると見なされる。同様に、組成物、元素、又は元素の群に続いて「含む（comprising）」という移行句を伴っている場合は常に、「から本質的になる（consisting essentially of）」、「からなる（consisting of）」、「からなる群より選択される（selected from the group of consisting of）」、又は「である（is）」という移行句を伴った、同じ組成物又は元素の群も想定されるものと理解されたい。
【0089】
ある特定の実施形態及び特徴について、一組の数値の上限及び一組の数値の下限を使用して説明してきた。特に明記しない限り、任意の２つの値の組合せ、例えば、任意の下限値と任意の上限値との組合せ、任意の２つの下限値の組合せ、及び／又任意の２つの上限値の組合せを含む範囲が想定されるものと理解されたい。ある特定の下限値、上限値、及び範囲が、以下の１つ以上の請求項に記載されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2024-05-13
【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】
窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、ここで、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
ケイ素含有前駆体、
窒素含有前駆体、
水素（Ｈ２）、並びに
アルゴン、ヘリウム、窒素（Ｎ２）及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択された少なくとも２つのガス
を含み、
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及び前記プラズマに曝露させて、前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が約１０原子％（ａｔ％）から約５０原子％（ａｔ％）のホウ素を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有し、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、方法。
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、ここで、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
ケイ素含有前駆体、
窒素含有前駆体、
水素（Ｈ２）、並びに
アルゴン、ヘリウム、窒素（Ｎ２）及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択された少なくとも２つのガス
を含み、
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及び前記プラズマに曝露させて、前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が約１０原子％（ａｔ％）から約５０原子％（ａｔ％）のホウ素を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有し、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、方法。
【請求項2】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約２０原子パーセント（ａｔ％）から約３５ａｔ％のホウ素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．１から約１．４の窒素のケイ素に対する原子比を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２の漏れ電流を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することに先立って、前記基板を保持する前記ペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記堆積温度が約３５０℃から約５６０℃である、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記処理領域への導入に先立って、前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れが組み合わせられて第３のプロセスガスの第３の流れが生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記第３のプロセスガスの第３の流れが、約２０℃から約１６５℃未満の温度に維持される、
請求項７に記載の方法。
請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記ケイ素含有前駆体が、シラン、ジシラン、トリシラン、テトラシランまたはそれらの任意の組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記窒素含有前駆体が、アンモニア、ハイドラジン、アルキルアミンまたはそれらの任意の組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記ケイ素含有前駆体が、約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記窒素含有前駆体が、約１０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍの流量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項13】
前記ケイ素含有前駆体が、シランを含み、前記窒素含有前駆体が、アンモニアを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項14】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、
約５ａｔ％から約１５ａｔ％の水素を含む、請求項１に記載の方法。
約５ａｔ％から約１５ａｔ％の水素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項15】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、
約６０ａｔ％から約８０ａｔ％の、ケイ素に結合したホウ素と、
約２０ａｔ％から約４０ａｔ％の、窒素に結合したホウ素と
を含む、請求項１に記載の方法。
約６０ａｔ％から約８０ａｔ％の、ケイ素に結合したホウ素と、
約２０ａｔ％から約４０ａｔ％の、窒素に結合したホウ素と
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項16】
窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
ケイ素含有前駆体、
窒素含有前駆体、
水素（Ｈ２）、並びに
アルゴン、ヘリウム、窒素（Ｎ２）、及びそれらの任意の組合せからなる群より選択された１つ以上のガス
を含み、かつ
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のホウ素含有前駆体、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及び前記プラズマに曝露させて、前記基板上に前記窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含み、かつ
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有する、
方法。
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
ケイ素含有前駆体、
窒素含有前駆体、
水素（Ｈ２）、並びに
アルゴン、ヘリウム、窒素（Ｎ２）、及びそれらの任意の組合せからなる群より選択された１つ以上のガス
を含み、かつ
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のホウ素含有前駆体、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及び前記プラズマに曝露させて、前記基板上に前記窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含み、かつ
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有する、
方法。
【請求項17】
前記窒化ケイ素ホウ素層が約２０ａｔ％から約３５ａｔ％のホウ素を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．１から約１．４の窒素のケイ素に対する原子比を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項20】
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２の漏れ電流を有する、請求項１９に記載の方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0089】
ある特定の実施形態及び特徴について、一組の数値の上限及び一組の数値の下限を使用して説明してきた。特に明記しない限り、任意の２つの値の組合せ、例えば、任意の下限値と任意の上限値との組合せ、任意の２つの下限値の組合せ、及び／又任意の２つの上限値の組合せを含む範囲が想定されるものと理解されたい。ある特定の下限値、上限値、及び範囲が、以下の１つ以上の請求項に記載されている。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
前記基板を保持する前記ペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、ここで、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、
約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）
を含み、かつ
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含む、方法。
（態様２）
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含む、態様１に記載の方法。
（態様３）
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有する、態様１に記載の方法。
（態様４）
前記窒化ケイ素ホウ素層が約５ａｔ％から約１５ａｔ％の水素を含む、態様１に記載の方法。
（態様５）
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、態様１に記載の方法。
（態様６）
前記窒化ケイ素ホウ素層が、
約６０ａｔ％から約８０ａｔ％の、ケイ素に結合したホウ素；及び
約２０ａｔ％から約４０ａｔ％の、窒素に結合したホウ素
を含む、態様１に記載の方法。
（態様７）
前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れが、前記処理領域に導入される前に組み合わされて第３のプロセスガスの第３の流れを生成し、前記第３のプロセスガスの第３の流れが、約２０℃から１６５℃未満の温度で維持される、態様１に記載の方法。
（態様８）
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
約１０ｓｃｃｍから約２５０ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約５０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約７５０ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約１０，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素、
約２００ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約２００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素
を含む、態様１に記載の方法。
（態様９）
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約３モル％から約１２モル％のジボラン、
約８８モル％から約９７モル％の水素、及び
約５ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、態様１に記載の方法。
（態様１０）
前記処理領域を約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒの圧力で維持することをさらに含み、ペデスタルが、約２００ミルから約１，０００ミルの、前記ペデスタルと前記処理チャンバのシャワーヘッドとの間のプロセス距離で位置付けられる、態様１に記載の方法。
（態様１１）
前記窒化ケイ素ホウ素層が前記基板上に配置されたコンデンサデバイス内に位置しており、前記窒化ケイ素ホウ素層がコンデンサデバイスのサポータ層又はストッパ層であり、前記窒化ケイ素ホウ素層が約５０Åから約８００Åの厚さを有する、態様１に記載の方法。
（態様１２）
前記処理チャンバの外側に配置された遠隔プラズマシステムにおいてプラズマを生成すること；並びに
前記基板上に前記窒化ケイ素ホウ素層を堆積させている間にプラズマを前記処理領域内へと移送すること
をさらに含む、態様１に記載の方法。
（態様１３）
窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、ここで、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、ケイ素含有前駆体、窒素含有前駆体、水素（Ｈ２）、並びに、アルゴン、ヘリウム、窒素（Ｎ２）、及びそれらの任意の組合せからなる群より選択された少なくとも２つのガスを含み、かつ
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで、１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、
方法。
（態様１４）
前記窒化ケイ素ホウ素層が約２０ａｔ％から約３５ａｔ％のホウ素を含み、前記窒化ケイ素ホウ素層が約１．１から約１．４の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで、約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２の漏れ電流を有する、態様１３に記載の方法。
（態様１５）
窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
前記基板を保持する前記ペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること；
前記処理領域を約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒの圧力で維持すること；
第１のプロセスガスの第１の流れを前記処理領域に導入することであって、前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、
約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）
を含む、導入すること；
前記第１のプロセスガスの第１の流れを停止すること；
前記処理領域への第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成することであって、前記第２のプロセスガスの第２の流れが、約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有し、かつ約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン及び約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）を含む、形成すること；並びに
前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を形成すること
を含む、方法。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
前記基板を保持する前記ペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、ここで、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、
約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）
を含み、かつ
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含む、方法。
（態様２）
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含む、態様１に記載の方法。
（態様３）
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有する、態様１に記載の方法。
（態様４）
前記窒化ケイ素ホウ素層が約５ａｔ％から約１５ａｔ％の水素を含む、態様１に記載の方法。
（態様５）
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、態様１に記載の方法。
（態様６）
前記窒化ケイ素ホウ素層が、
約６０ａｔ％から約８０ａｔ％の、ケイ素に結合したホウ素；及び
約２０ａｔ％から約４０ａｔ％の、窒素に結合したホウ素
を含む、態様１に記載の方法。
（態様７）
前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れが、前記処理領域に導入される前に組み合わされて第３のプロセスガスの第３の流れを生成し、前記第３のプロセスガスの第３の流れが、約２０℃から１６５℃未満の温度で維持される、態様１に記載の方法。
（態様８）
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
約１０ｓｃｃｍから約２５０ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約５０ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約７５０ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約１０，０００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素、
約２００ｓｃｃｍから約７，５００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約２００ｓｃｃｍから約１５，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素
を含む、態様１に記載の方法。
（態様９）
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約３モル％から約１２モル％のジボラン、
約８８モル％から約９７モル％の水素、及び
約５ｓｃｃｍから約２，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、態様１に記載の方法。
（態様１０）
前記処理領域を約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒの圧力で維持することをさらに含み、ペデスタルが、約２００ミルから約１，０００ミルの、前記ペデスタルと前記処理チャンバのシャワーヘッドとの間のプロセス距離で位置付けられる、態様１に記載の方法。
（態様１１）
前記窒化ケイ素ホウ素層が前記基板上に配置されたコンデンサデバイス内に位置しており、前記窒化ケイ素ホウ素層がコンデンサデバイスのサポータ層又はストッパ層であり、前記窒化ケイ素ホウ素層が約５０Åから約８００Åの厚さを有する、態様１に記載の方法。
（態様１２）
前記処理チャンバの外側に配置された遠隔プラズマシステムにおいてプラズマを生成すること；並びに
前記基板上に前記窒化ケイ素ホウ素層を堆積させている間にプラズマを前記処理領域内へと移送すること
をさらに含む、態様１に記載の方法。
（態様１３）
窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
第１のプロセスガスの第１の流れ及び第２のプロセスガスの第２の流れを前記処理領域に導入することであって、ここで、
前記第１のプロセスガスの第１の流れが、ケイ素含有前駆体、窒素含有前駆体、水素（Ｈ２）、並びに、アルゴン、ヘリウム、窒素（Ｎ２）、及びそれらの任意の組合せからなる群より選択された少なくとも２つのガスを含み、かつ
前記第２のプロセスガスの第２の流れが、
約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン、
約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）、及び
約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量
を含む、導入すること；
前記処理領域への前記第１のプロセスガスの第１の流れ及び前記第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成すること；並びに
前記基板を前記第１のプロセスガス、前記第２のプロセスガス、及びプラズマに曝露させて、前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を堆積させること
を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１０原子パーセント（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含み、
前記窒化ケイ素ホウ素層が、約１．０５から約１．５の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ
前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで、１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満の漏れ電流を有する、
方法。
（態様１４）
前記窒化ケイ素ホウ素層が約２０ａｔ％から約３５ａｔ％のホウ素を含み、前記窒化ケイ素ホウ素層が約１．１から約１．４の窒素のケイ素に対する原子比を有し、かつ前記窒化ケイ素ホウ素層が、１．５ＭＶ／ｃｍで、約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２の漏れ電流を有する、態様１３に記載の方法。
（態様１５）
窒化ケイ素ホウ素層を形成する方法であって、
処理チャンバ内の処理領域のペデスタル上に基板を位置決めすること；
前記基板を保持する前記ペデスタルを約２２５℃から約５７５℃の堆積温度に加熱すること；
前記処理領域を約２Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒの圧力で維持すること；
第１のプロセスガスの第１の流れを前記処理領域に導入することであって、前記第１のプロセスガスの第１の流れが、
約１ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍの流量を有するシラン、
約１０ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有するアンモニア、
約５００ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有するヘリウム、
約５，０００ｓｃｃｍから約２５，０００ｓｃｃｍの流量を有する窒素（Ｎ２）、
約５０ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの流量を有するアルゴン、及び
約５０ｓｃｃｍから約２０，０００ｓｃｃｍの流量を有する水素（Ｈ２）
を含む、導入すること；
前記第１のプロセスガスの第１の流れを停止すること；
前記処理領域への第２のプロセスガスの第２の流れと同時にプラズマを形成することであって、前記第２のプロセスガスの第２の流れが、約１ｓｃｃｍから約５，０００ｓｃｃｍの流量を有し、かつ約２モルパーセント（モル％）から約１５モル％のジボラン及び約８５モル％から約９８モル％の水素（Ｈ２）を含む、形成すること；並びに
前記基板上に窒化ケイ素ホウ素層を形成すること
を含む、方法。
【手続補正書】
【提出日】2024-07-11
【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】
窒化ケイ素ホウ素を含み、基板上に配置されたストッパ層であって、前記窒化ケイ素ホウ素は、約１８原子％（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含むストッパ層と、
前記ストッパ層上に配置された誘電体層と、
前記誘電体層及び前記ストッパ層内に形成されたビアと、
前記ビアの底部に配置された金属接点であって、各ビアは前記金属接点のうちの１つを含む、金属接点と、
金属窒化物材料を含み、前記ビアの壁面に配置され、前記金属接点上に配置された窒化物バリア層と、
前記ビア内で前記窒化物バリア層上に配置された酸化物層であって、内部に形成された１つ以上の孔またはボイドを含む酸化物層と
を備えるコンデンサデバイス。
前記ストッパ層上に配置された誘電体層と、
前記誘電体層及び前記ストッパ層内に形成されたビアと、
前記ビアの底部に配置された金属接点であって、各ビアは前記金属接点のうちの１つを含む、金属接点と、
金属窒化物材料を含み、前記ビアの壁面に配置され、前記金属接点上に配置された窒化物バリア層と、
前記ビア内で前記窒化物バリア層上に配置された酸化物層であって、内部に形成された１つ以上の孔またはボイドを含む酸化物層と
を備えるコンデンサデバイス。
【請求項2】
前記ストッパ層の上方に配置された第１支持層をさらに備え、前記誘電体層の第１部分が前記ストッパ層と前記第１支持層との間にあり、前記第１支持層は、前記窒化ケイ素ホウ素を含む、
請求項１に記載のコンデンサデバイス。
請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項3】
前記第１支持層の上方に配置された第２支持層をさらに備え、前記誘電体層の第２部分は前記第１支持層と前記第２支持層との間にあり、前記第２支持層は、前記窒化ケイ素ホウ素を含む、請求項２に記載のコンデンサデバイス。
【請求項4】
前記窒化ケイ素ホウ素が、約２０ａｔ％から約４５ａｔ％のホウ素を含む、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項5】
前記窒化ケイ素ホウ素が、約２０ａｔ％から約３５ａｔ％のホウ素を含む、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項6】
前記窒化ケイ素ホウ素は、窒素とケイ素の原子比が約１．０５から約１．５である、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項7】
．
前記窒化ケイ素ホウ素は、窒素とケイ素の原子比が約１．１から約１．４である、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
前記窒化ケイ素ホウ素は、窒素とケイ素の原子比が約１．１から約１．４である、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項8】
前記窒化ケイ素ホウ素が、約５ａｔ％から約１５ａｔ％の水素を含む、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項9】
前記窒化ケイ素ホウ素が、１．５ＭＶ／ｃｍで約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２のリーク電流を有する、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項10】
前記窒化ケイ素ホウ素が、１．５ＭＶ／ｃｍで１×１０－９Ａ／ｃｍ２未満のリーク電流を有する、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項11】
前記窒化ケイ素ホウ素が、
ケイ素に結合した約６０ａｔ％から約８０ａｔ％のホウ素；及び
窒素に結合した約２０ａｔ％から約４０ａｔ％のホウ素を含む、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
ケイ素に結合した約６０ａｔ％から約８０ａｔ％のホウ素；及び
窒素に結合した約２０ａｔ％から約４０ａｔ％のホウ素を含む、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項12】
前記窒化ケイ素ホウ素が、約５０Åから約８００Åの厚さを有する、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項13】
前記誘電体層がアモルファスシリコンを含み、前記酸化物層が酸化ケイ素を含む、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項14】
前記金属窒化物材料が、窒化チタン、窒化タンタル、窒化タングステン、それらのケイ化物、それらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項15】
前記金属接点は、銅、タングステン、アルミニウム、クロム、コバルト、それらの合金、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載のコンデンサデバイス。
【請求項16】
窒化ケイ素ホウ素を含み、基板上に配置されたストッパ層と、
前記ストッパ層上に配置された誘電体層と、
前記誘電体層及び前記ストッパ層内に形成されたビアと、
前記ビアの底部に配置された金属接点であって、各ビアは前記金属接点のうちの１つを含む、金属接点と、
前記ビアの壁面に配置され、前記金属接点上に配置されたバリア層と、
前記ビア内で前記バリア層上に配置された酸化物層であって、内部に形成された１つ以上の孔またはボイドを含む酸化物層と、
前記ストッパ層の上方に配置された第１支持層であって、前記誘電体層の第１部分が前記ストッパ層と前記第１支持層との間にある、第１支持層と、
前記第１支持層の上方に配置された第２支持層であって、前記誘電体層の第２部分が前記第１支持層と前記第２支持層との間にある、第２支持層と
を備えるコンデンサデバイス。
前記ストッパ層上に配置された誘電体層と、
前記誘電体層及び前記ストッパ層内に形成されたビアと、
前記ビアの底部に配置された金属接点であって、各ビアは前記金属接点のうちの１つを含む、金属接点と、
前記ビアの壁面に配置され、前記金属接点上に配置されたバリア層と、
前記ビア内で前記バリア層上に配置された酸化物層であって、内部に形成された１つ以上の孔またはボイドを含む酸化物層と、
前記ストッパ層の上方に配置された第１支持層であって、前記誘電体層の第１部分が前記ストッパ層と前記第１支持層との間にある、第１支持層と、
前記第１支持層の上方に配置された第２支持層であって、前記誘電体層の第２部分が前記第１支持層と前記第２支持層との間にある、第２支持層と
を備えるコンデンサデバイス。
【請求項17】
前記第１支持層及び前記第２支持層のそれぞれが、前記窒化ケイ素ホウ素を含む、請求項１６に記載のコンデンサデバイス。
【請求項18】
前記窒化ケイ素ホウ素が、約１８原子％（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含む、請求項１６に記載のコンデンサデバイス。
【請求項19】
窒化ケイ素ホウ素を含み、基板上に配置されたストッパ層であって、前記窒化ケイ素ホウ素が、約１８原子％（ａｔ％）から約５０ａｔ％のホウ素を含む、ストッパ層と、
前記ストッパ層上に配置された誘電体層と、
前記誘電体層及び前記ストッパ層内に形成されたビアと、
前記ビアの底部に配置された金属接点であって、各ビアは前記金属接点のうちの１つを含む、金属接点と、
前記ビアの壁面に配置され、前記金属接点上に配置されたバリア層と、
前記ビア内で前記バリア層上に配置された酸化物層であって、内部に形成された１つ以上の孔またはボイドを含む酸化物層と、
を備えるコンデンサデバイス。
前記ストッパ層上に配置された誘電体層と、
前記誘電体層及び前記ストッパ層内に形成されたビアと、
前記ビアの底部に配置された金属接点であって、各ビアは前記金属接点のうちの１つを含む、金属接点と、
前記ビアの壁面に配置され、前記金属接点上に配置されたバリア層と、
前記ビア内で前記バリア層上に配置された酸化物層であって、内部に形成された１つ以上の孔またはボイドを含む酸化物層と、
を備えるコンデンサデバイス。
【請求項20】
前記窒化ケイ素ホウ素が、
約２０ａｔ％から約４５ａｔ％のホウ素；
約５ａｔ％から約１５ａｔ％の水素；
ケイ素に結合した約６０ａｔ％から約８０ａｔ％のホウ素；
窒素に結合した約２０ａｔ％から約４０ａｔ％のホウ素；
約１．０５から約１．５の窒素とケイ素の原子比；及び
１．５ＭＶ／ｃｍで約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２のリーク電流
を有する、請求項１９に記載のコンデンサデバイス。
約２０ａｔ％から約４５ａｔ％のホウ素；
約５ａｔ％から約１５ａｔ％の水素；
ケイ素に結合した約６０ａｔ％から約８０ａｔ％のホウ素；
窒素に結合した約２０ａｔ％から約４０ａｔ％のホウ素；
約１．０５から約１．５の窒素とケイ素の原子比；及び
１．５ＭＶ／ｃｍで約５×１０－１１Ａ／ｃｍ２から約９．９×１０－１０Ａ／ｃｍ２のリーク電流
を有する、請求項１９に記載のコンデンサデバイス。
【外国語明細書】