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特表2024-502503３Ｄ－ＮＡＮＤ用の酸化物表面上へのモリブデン膜の堆積
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-19
(54)【発明の名称】３Ｄ－ＮＡＮＤ用の酸化物表面上へのモリブデン膜の堆積
(51)【国際特許分類】
C23C 16/06 20060101AFI20240112BHJP
C23C 16/455 20060101ALI20240112BHJP
【ＦＩ】
C23C16/06
C23C16/455
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023547183
(86)(22)【出願日】2022-02-18
(85)【翻訳文提出日】2023-08-03
(86)【国際出願番号】 US2022017005
(87)【国際公開番号】W WO2022182590
(87)【国際公開日】2022-09-01
(31)【優先権主張番号】63/200,237
(32)【優先日】2021-02-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シュロス・ローレンス
(72)【発明者】
【氏名】コリンズ・ジョシュア
(72)【発明者】
【氏名】ケネディ・グリフィン・ジョン
(72)【発明者】
【氏名】バムノルカー・ハンナ
(72)【発明者】
【氏名】リー・サン－ヒョブ
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン・クリーンプト・パトリック
(72)【発明者】
【氏名】ゴピナス・サンジェイ
【テーマコード（参考）】
4K030
【Ｆターム（参考）】
4K030AA03
4K030AA04
4K030AA07
4K030AA13
4K030AA17
4K030AA18
4K030BA12
4K030BA20
4K030BA26
4K030BA42
4K030BB03
4K030HA01
4K030JA05
4K030JA10
4K030LA15
(57)【要約】
【解決手段】本明細書においては、三次元ＮＡＮＤ用途用の低抵抗メタライゼーションスタック構造および関連する製造方法が提供される。いくつかの実施形態では、薄い金属オキシ窒化物核生成層を誘電体材料上に堆積させ、その後にオキシ窒化物－誘電体界面における非モリブデン成分元素含有量を増加させるプロセス条件を用いて純金属導体を堆積させる。後述する方法の特定の実施形態では、金属オキシ窒化物核生成層をすべてよりも少なく純金属層に変換し、抵抗率をさらに低下させる。
【選択図】図４
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を処理するための方法であって、酸化物材料を上部に有する基板を提供し、
第１のセットのプロセス条件を使用して第１の酸素含有モリブデン前駆体および第１の還元剤の交互のパルスに前記酸化物材料を曝すことにより、第１の原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスを使用して、前記酸化物材料を覆って元素モリブデン層の少なくとも一部を堆積させ、
前記元素モリブデン層の一部を堆積させるときに、非モリブデン含有量を増加させるように前記第１のセットのプロセス条件を調整すること
を備える、方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法であって、前記第１のセットのプロセス条件は、前記第１のＡＬＤプロセス中に、少なくとも約１０００ｓｃｃｍの流量の前記第１の還元剤を使用することを含む、方法。
【請求項3】
請求項１に記載の方法であって、前記第１のセットのプロセス条件は、前記基板を前記第１のＡＬＤプロセスの１サイクルの間に前記第１の還元剤に少なくとも１秒間曝すことを含む、方法。
【請求項4】
請求項１に記載の方法であって、前記元素モリブデン層の一部を堆積させる前に、前記酸化物材料を、ホウ素含有ガス、タングステン含有ガス、フッ素含有ガス、酸素含有ガス、塩素含有ガス、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるソークガスに曝すこと、または
前記酸化物材料を、ホウ素含有ガスおよびタングステン含有ガスの交互のパルスに曝すこと、または
第２の酸素含有モリブデン前駆体および第２の還元剤を使用した前記酸化物材料上の第１の層を、第２のＡＬＤプロセスを使用して前記酸化物材料上に第２のセットのプロセス条件下で堆積させること、
のうちの操作の１つを実施することをさらに備える、方法。
【請求項5】
請求項４に記載の方法であって、少なくとも前記第２の還元剤は、窒素含有ガス、水素、またはそれらの組み合わせであり、あるいは前記第１の酸素含有モリブデン前駆体および前記第２の酸素含有モリブデン前駆体のうちの少なくとも１つは、オキシハロゲン化モリブデンであり、あるいは前記第２のセットのプロセス条件は、前記第２のＡＬＤプロセスの間に窒素含有ガスの流れを増加させることを含み、あるいは前記第１の層の半分未満は、前記第１のＡＬＤプロセスの間に、または前記第１のＡＬＤプロセスの前に、変換された元素モリブデン層に変換される、方法。
【請求項6】
請求項４に記載の方法であって、前記第１の層の堆積中に窒素を流すこと、前記第１の層を堆積させる前に上部に前記酸化物材料を有する前記基板をソークガスでソークすること、または、前記第１の層を堆積させた後に上部に前記酸化物材料を有する前記基板をソークガスでソークすること、のうちの操作の１つをさらに備える、方法。
【請求項7】
請求項１から６のいずれか一項に記載の方法であって、前記第１の層は結晶層または非晶質層である、方法。
【請求項8】
請求項１から６のいずれか一項に記載の方法であって、前記第１の層は前記元素モリブデン層における金属粒子成長のためのテンプレートである、方法。
【請求項9】
基板を処理するための装置であって、基板を収容するようにそれぞれ構成され、任意選択的にマルチチャンバ装置内のチャンバである第１のプロセスチャンバおよび第２のプロセスチャンバと、
前記第１のプロセスチャンバおよび前記第２のプロセスチャンバそれぞれにおける基板支持体と、
前記第１のプロセスチャンバおよび前記第２のプロセスチャンバのそれぞれに、１つまたは複数のシングルプレナムまたはデュアルプレナムのシャワーヘッドを介してガスを導くように構成されているガス入口と、
前記各プロセスチャンバ内の基板支持体を加熱するように構成されているヒータと、
コントローラと、を備え、
前記コントローラは、
（ａ）基板が前記第１のプロセスチャンバに収容されている間に、酸素含有モリブデン前駆体および窒素含有ガスを前記第１のプロセスチャンバ内に順次注入させ、
（ｂ）（ａ）の後に、前記基板を前記第２のプロセスチャンバへ搬送させ、
（ｃ）（ｂ）の後に、前記基板が前記第２のプロセスチャンバに収容されている間に、酸素含有モリブデン前駆体および水素を前記第２のプロセスチャンバ内に順次注入させ、
（ｄ）１つまたは複数のプログラム命令を実行させるためのプログラム命令を備え、
前記１つまたは複数のプログラム命令は、
前記基板が前記第１のプロセスチャンバに収容されるときに、前記第１のプロセスチャンバ内に窒素を注入させること、
前記基板が前記第２のプロセスチャンバに収容されている間に、前記第２のプロセスチャンバ内の前記基板支持体の温度を２つの異なる温度にすること、
前記酸素含有モリブデン前駆体および前記窒素含有ガスを前記第１のプロセスチャンバ内に順次注入する前または後に、前記第１のプロセスチャンバへソークガスを送らせること、
前記基板が前記第２のプロセスチャンバに収容されている間に、前記第２のプロセスチャンバ内への水素の流れを減少させること、
からなる群から選択される、
装置。
【請求項10】
基板を処理するための装置であって、基板を収容するように構成され、任意選択的にマルチチャンバ装置内のチャンバであるプロセスチャンバと、
前記プロセスチャンバ内の基板支持体と、
水素ガスを収容するためのガス源を備える第１のガスボックスと、
モリブデン含有ガスを収容するためのガス源を備える第２のガスボックスと、
ホウ素含有ガスまたはタングステン含有ガスを収容するためのガス源を備える第３のガスボックスと、
前記第１のガスボックス、前記第２のガスボックス、および前記第３のガスボックスのそれぞれから、１つまたは複数のシングルプレナムまたはデュアルプレナムのシャワーヘッドを介して前記プロセスチャンバに内にガスを導くように構成されているガス入口と、
前記各プロセスチャンバ内の基板支持体を加熱するように構成されているヒータと、
を備える装置。
【発明の詳細な説明】
【参照による援用】
【0001】
ＰＣＴ出願願書が、本願の一部として本明細書と同時に提出される。同時に提出されたＰＣＴ出願願書で特定され、本願が利益または優先権を主張する各出願は、参照によりその全体があらゆる目的で本明細書に援用される。
【背景技術】
【0002】
化学気相堆積（ＣＶＤ）技術を用いたタングステン（Ｗ）膜の堆積は、半導体製造プロセスに不可欠な部分である。例えば、Ｗ膜は、水平相互接続、隣接金属層間のビア、および第１の金属層とシリコン基板上のデバイス間の接触の形で、低抵抗電気接続として使用され得る。タングステン膜は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）用の埋め込み型ワード線（ｂＷＬ）アーキテクチャの形成、３次元ＮＡＮＤ用のワード線、およびロジックアプリケーション等の様々なメモリアプリケーションにおいても使用され得る。しかし、フィーチャサイズと膜厚が減少の一途をたどることにより、さらなる薄膜化のための高い抵抗率等の様々な課題が生じている。モリブデン（Ｍｏ）等の他の金属が、低抵抗のＷ代替物として評価されている。
【0003】
ここでなされる背景の説明は、本開示の背景を大まかに提示することを目的とする。ここに名前を挙げられている発明者らによる研究は、この背景技術の欄で説明される範囲内において、出願時に先行技術としてみなされ得ない説明の態様と同様に、明示的にも黙示的にも本開示に対抗する先行技術として認められない。
【発明の概要】
【0004】
本明細書では、基板を処理するための方法および装置が提供される。一態様は、基板を処理するための方法を含み、この方法は、酸化物材料を上部に有する基板を提供し、第１のセットのプロセス条件を使用して第１の酸素含有モリブデン前駆体および第１の還元剤の交互のパルスに酸化物材料を曝すことにより、第１の原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスを使用して、元素モリブデン層の少なくとも一部を、酸化物材料を覆って堆積させ、元素モリブデン層の一部を堆積させるときに、非モリブデン含有量を増加させるように第１のセットのプロセス条件を調整することを含む。
【0005】
様々な実施形態において、第１のセットのプロセス条件は、第１のＡＬＤプロセス中に、少なくとも約１０００ｓｃｃｍの流量の第１の還元剤を使用することを含む。
【0006】
様々な実施形態において、第１のセットのプロセス条件は、基板を第１のＡＬＤプロセスの１サイクルの間に第１の還元剤に少なくとも１秒間曝すことを含む。
【0007】
様々な実施形態において、方法はまた、元素モリブデン層の一部を堆積させる前に、酸化物材料を、ホウ素含有ガス、タングステン含有ガス、フッ素含有ガス、酸素含有ガス、塩素含有ガス、およびそれらの組み合わせ等のソークガスに曝すことも含む。
【0008】
様々な実施形態において、方法はまた、元素モリブデン層の一部を堆積させる前に、酸化物材料を、ホウ素含有ガスとタングステン含有ガスとの交互のパルスに曝すことも含む。いくつかの実施形態では、ホウ素含有ガスはジボランを含み、タングステン含有ガスは六フッ化タングステンを含む。
【0009】
様々な実施形態において、方法はまた、元素モリブデン層の一部を堆積させる前に、第２の酸素含有モリブデン前駆体および第２の還元剤を使用した酸化物材料上の第１の層を、第２のＡＬＤプロセスを使用して酸化物材料上に第２のセットのプロセス条件下で堆積させることも含む。いくつかの実施形態では、第２の還元剤は、窒素含有ガス、水素、またはそれらの組み合わせである。
【0010】
いくつかの実施形態において、第２のセットのプロセス条件は、約４００℃未満の基板温度で元素モリブデン層の少なくとも一部を堆積させることを含む。いくつかの実施形態では、第１の酸素含有モリブデン前駆体および第２の酸素含有モリブデン前駆体の少なくとも一方が、オキシハロゲン化モリブデンである。いくつかの実施形態において、第１の酸素含有モリブデン前駆体はオキシハロゲン化モリブデンであり、第１のセットのプロセス条件が、約１００：１から約１０，０００：１の間の水素対オキシハロゲン化モリブデン前駆体比を使用することを含む。
【0011】
いくつかの実施形態では、第２のセットのプロセス条件は、第２のＡＬＤプロセスの間に窒素含有ガスの流れを増加させることを含む。
【0012】
いくつかの実施形態では、方法はまた、第１の層の堆積中に窒素を流すことも含む。
【0013】
いくつかの実施形態では、方法はまた、第１の層を堆積させる前に、上部に酸化物材料を有する基板をソークガスでソークすることも含む。ソークガスは、酸素、アンモニア、または窒素のいずれか１つまたは複数であってもよい。
【0014】
いくつかの実施形態では、方法はまた、第１の層を堆積させた後に、上部に酸化物材料を有する基板をソークガスでソークすることも含む。
【0015】
いくつかの実施形態では、第１の層の半分未満が、第１のＡＬＤプロセスの間に、または第１のＡＬＤプロセスの前に、変換された元素モリブデン層に変換される。変換された元素モリブデン層は、１（原子）％超の不純物を含んでもよい。不純物は、酸素、塩素、窒素、およびそれらの組み合わせのいずれでもよい。
【0016】
様々な実施形態において、第１の層は結晶層である。
【0017】
様々な実施形態において、第１の層は非晶質層である。
【0018】
様々な実施形態において、第１のＡＬＤプロセスと第２のＡＬＤプロセスは、同じチャンバ内で、空気に曝されることなく実施される。
【0019】
様々な実施形態において、第１の層は、元素モリブデン層における金属粒子成長のためのテンプレートである。
【0020】
様々な実施形態において、第２のＡＬＤプロセスは４００℃未満の温度で実施される。いくつかの実施形態では、第１のＡＬＤプロセスは、第２のＡＬＤプロセスと同じ温度で実施される。いくつかの実施形態では、第１のＡＬＤプロセスのサイクルの少なくとも最初のセットが約４００℃未満の温度で実施され、第１のＡＬＤプロセスのサイクルの少なくとも最後のセットが４００℃を超える温度で実施されように、元素モリブデン層が傾斜膜である。
【0021】
様々な実施形態では、第１の層の堆積と元素モリブデン層の堆積が同じチャンバ内で実施される。いくつかの実施形態では、第１の層の堆積と元素モリブデン層の堆積が同じチャンバの別々のステーション内で実施される。
【0022】
様々な実施形態において、第１の層の堆積が第１のチャンバ内で実施され、元素モリブデン層の堆積が第２のチャンバ内で実施される。
【0023】
様々な実施形態において、方法はまた、元素モリブデン層の堆積の前に、第１の層を空気に曝すことも含む。
【0024】
様々な実施形態において、元素モリブデン層は結晶性を有する。
【0025】
様々な実施形態において、元素モリブデン層は１（原子）％未満の不純物を含む。
【0026】
様々な実施形態において、元素モリブデン層は元素モリブデンである。
【0027】
別の態様は、基板を処理する装置であって、基板を収容するようにそれぞれ構成されている第１のプロセスチャンバおよび第２のプロセスチャンバと、第１のプロセスチャンバおよび第２のプロセスチャンバのそれぞれにおける基板支持体と、第１のプロセスチャンバおよび第２のプロセスチャンバのそれぞれに、１つまたは複数のシャワーヘッドを介してガスを導くように構成されているガス入口と、各プロセスチャンバ内の基板支持体を加熱するように構成されているヒータと、コントローラとを含み、コントローラは、（ａ）基板が第１のプロセスチャンバに収容されている間に、酸素含有モリブデン前駆体および窒素含有ガスを第１のプロセスチャンバ内に順次注入させ、（ｂ）（ａ）の後に、基板を第２のプロセスチャンバへ搬送させ、（ｃ）（ｂ）の後に、基板が第２のプロセスチャンバに収容されている間に、酸素含有モリブデン前駆体および水素を第２のプロセスチャンバ内に順次注入させ、（ｄ）１つまたは複数のプログラム命令を実行させるためのプログラム命令を含み、１つまたは複数のプログラム命令は、基板が第１のプロセスチャンバに収容されるときに、第１のプロセスチャンバ内に窒素を注入させ、基板が第２のプロセスチャンバに収容されている間に、第２のプロセスチャンバ内の基板支持体の温度を２つの異なる温度にし、酸素含有モリブデン前駆体および窒素含有ガスを第１のプロセスチャンバ内に順次注入する前または後に、第１のプロセスチャンバへソークガスを送らせ、基板が第２のプロセスチャンバに収容されている間に、第２のプロセスチャンバ内への水素の流れを減少させること、からなる群から選択される。
【0028】
様々な実施形態において、１つまたは複数のシャワーヘッドの少なくとも１つは、シングルプレナムのシャワーヘッドである。
【0029】
様々な実施形態において、１つまたは複数のシャワーヘッドの少なくとも１つは、デュアルプレナムのシャワーヘッドである。
【0030】
様々な実施形態において、プロセスチャンバはマルチチャンバ装置内のチャンバである。
【0031】
別の態様は、基板を処理するための装置を含み、この装置は、基板を収容するように構成されているプロセスチャンバと、プロセスチャンバ内の基板支持体と、水素ガスを収容するためのガス源を含む第１のガスボックスと、モリブデン含有ガスを収容するためのガス源を含む第２のガスボックスと、ホウ素含有ガスまたはタングステン含有ガスを収容するためのガス源を含む第３のガスボックスと、第１のガスボックス、第２のガスボックス、および第３のガスボックスのそれぞれから、１つまたは複数のシャワーヘッドを介してプロセスチャンバ内にガスを導くように構成されているガス入口と、各プロセスチャンバ内の基板支持体を加熱するように構成されているヒータと、を含む。
【0032】
様々な実施形態において、１つまたは複数のシャワーヘッドの少なくとも１つは、シングルプレナムシャワーヘッドである。
【0033】
様々な実施形態において、１つまたは複数のシャワーヘッドの少なくとも１つは、デュアルプレナムシャワーヘッドである。
【0034】
様々な実施形態において、プロセスチャンバはマルチチャンバ装置内のチャンバである。
【0035】
これらおよびその他の側面については、図面を参照して後述する。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【発明の詳細な説明】
【0044】
以下の説明では、提示された各実施形態を完全に理解できるように、多数の具体的な詳細が記載されている。開示された実施形態は、これらの具体的な詳細の一部またはすべてが欠けている場合も実施し得る。他の例では、開示された実施形態を不必要に曖昧にしないように、公知のプロセス操作を詳細には説明していない。開示された実施形態は具体的な実施形態とともに説明されるが、開示された実施形態を限定する意図はないと理解されるであろう。
【0045】
半導体製造プロセスは、３次元ＮＡＮＤデバイスの形成を伴う。３次元ＮＡＮＤトランジスタのゲートコンタクトのメタライゼーションは、導電性が高く抵抗率の低い金属の、特に小さなフィーチャでの堆積を伴う。タングステン（Ｗ）は、３次元ＮＡＮＤデバイスのメタライゼーションに使用されており、ゲートコンタクト用のＷの堆積は、窒化チタン（ＴｉＮ）ライナー層の形成を伴い、次にＷ核生成層、最後にＷバルク層が形成される。ＴｉＮ層は、Ｗ核生成層の効率的な核生成を促進するためのバリア層と接着層の両方として使用され、高品質なバルクＷの形成を促進するために使用される。核生成層は、核生成層の堆積に使用されるホウ素含有反応剤由来のホウ素を含むことが多く、バルクＷよりも高い抵抗率を有する。多数の層が堆積されるため、特にデバイスが縮小化の一途をたどるにつれて、高品質で低抵抗のバルクＷの堆積に利用可能なスペースが少なくなる。
【0046】
モリブデン（Ｍｏ）メタライゼーションは、代替的なメタライゼーションの選択肢である。Ｍｏのメタライゼーション中、ライナー層が堆積され、続いてバルクＭｏ層が堆積される。バルクＭｏ層の堆積中に、ライナー層をほぼ完全に元素Ｍｏに変換するようにプロセス条件を制御することができ、これにより、変換されていないライナー層とバルクＭｏの組み合わせよりも抵抗率の低い元素Ｍｏでフィーチャ内のスペースをより多く埋めることが可能である。全体として、これにより元素Ｍｏはゲート酸化物と接触状態となる。
【0047】
３次元ＮＡＮＤデバイスの機能の１つは、デバイス内にデータを保持する能力である。３次元ＮＡＮＤデバイスを使用する利点の１つは、その不揮発性である。データを３次元ＮＡＮＤデバイス内のトランジスタに書き込んだ後、一定期間電源を入れずに放置してもよい。その後３次元ＮＡＮＤデバイスの電源を入れたときにデータが依然としてトランジスタに書き込まれており、これにより有効な３次元ＮＡＮＤデバイスとして機能することが期待される。トランジスタが一定期間経過後にそのデータを保持する能力は、データ保持（例えば、データがデバイス内に有効に保持可能か否か）と呼ばれる場合がある。
【0048】
メモリセルトランジスタのゲート金属にＭｏを用いた３次元ＮＡＮＤデバイスにおけるデータ保持は、ライナー層を完全に元素Ｍｏに変換した場合のＷベースの３次元ＮＡＮＤデバイスほど効果的ではなかった。スタックの全体的な抵抗率は低くなり得るが、データ保持はそれほど効果的ではなくなる場合がある。
【0049】
特定の理論に縛られるわけではないが、酸素および、他の非モリブデン成分元素（アルミニウム等）は、ゲート金属の堆積中にゲート酸化物スタックから剥がれ落ち、これにより空孔欠陥が生じ、不揮発性トラップ電荷のリークが増加すると考えられている。このトラップ電荷のリークによりデータ保持の低下が起こる。つまり、データがより早く失われる。特定の理論に縛られるわけではないが、誘電体－金属界面のゲート酸化物スタック内の誘電体膜の欠陥によって生じる量子トンネル現象が、データ損失の増加に寄与していると考えられている。例えば、誘電体膜の欠陥が電子の近くにあると、電子はエネルギー障壁を乗り越えて誘電体から離れることが可能である。誘電体膜に欠陥が多いほど、元々は誘電体のトラップ層に捕捉されていた電子が誘電体から離れやすくなり、データ損失の速度が速くなる。スタック内の酸素がスタックから除去され、量子トンネル現象を生じさせる欠陥が形成され、これによってデータ損失の増加に寄与すると考えられている。
【0050】
酸素および非モリブデン成分元素の損失を低減する可能性のある１つの方法は、初期のゲート金属膜に酸素および非モリブデン成分元素を過剰に供給すること、または金属－誘電体界面を、ゲート酸化物スタックで使用されたＴｉＮ・Ｗ組み込みスキームと類似した組成になるように製造することである。これにより、ゲート酸化物スタックから酸素およびその他の非モリブデン成分元素を失わせる原動力が減少し得る。また、核生成層に酸素または他の元素を保持することにより、誘電体から酸素および他の元素が除去されるのを防ぐことが可能だと考えられている。例えば、核生成層上に金属層を堆積させる場合、金属層を堆積させるプロセス条件により、核生成層と誘電体層との相互作用が生じ、誘電体層から酸素が除去されると考えられているが、核生成層に酸素または他の非モリブデン成分元素の不純物が保持されている場合、データ損失の速度は大幅に減少する。
【0051】
メモリデバイスの電気的特性も、ワード線金属のＷからＭｏへの変更により変化した。従来、タングステンの組み込みには、ＴｉＮ、窒化タングステン（ＷＮ）、炭窒化タングステン（ＷＣＮ）等のバリア金属を要した。ＴｉＮバリア層の堆積では、アンモニア（ＮＨ3）、塩素（Ｃｌ2）、および塩酸（ＨＣｌ）等の様々な化学物質に高温で曝されたが、全体的なプロセススキームは、これらの曝露に対して、微量のこれらの元素がコントロールゲートまたはコンデンサの誘電体に本質的な害を与えないように適応した。タングステン層の堆積では、コントロールゲートやコンデンサの誘電体が、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）、シラン（ＳｉＨ4）、水素（Ｈ2）、六フッ化タングステン（ＷＦ6）、およびフッ素（Ｆ2）、ならびにフッ化水素酸（ＨＦ）、三フッ化ホウ素（ＢＦ3）、四フッ化ケイ素（ＳｉＦ4）等を含むがこれらに限定されない反応副生成物等の様々な化学物質に曝された。しかし、これらの曝露がコントロールゲートまたはコンデンサの誘電体に本質的な害を与えないようなプロセススキームが開発された。
【0052】
半導体製造プロセスは、以前より、ＴｉＮバリア層の使用および／またはタングステン含有膜の堆積、特にＷＦ6ガスおよびＢ2Ｈ6ガスを用いた堆積を考慮して行われてきた。バリア金属層は、ＮＨ3等の窒素含有反応剤、四塩化チタン（ＴｉＣｌ4）等のチタン含有反応剤、およびＨ2を使用して堆積されたＴｉＮ層であってもよい。このような堆積により、微量のフッ素、ホウ素、その他の非モリブデン成分元素がデバイスに取り込まれる可能性がある。デバイスによっては、メタライゼーションがＷではなくＭｏの堆積を伴う場合であっても、これらの微量がデバイスに残存している方が最適に動作し得る。ただし、Ｍｏ堆積によってはバリア層が含まれてもよいが、組み込みスキームによってはバリア層なしで組み込まれてもよい。
【0053】
特定の理論に縛られるわけではないが、メタライゼーションスタックの誘電体－金属界面における微量の非モリブデン成分元素の存在は、メタライゼーションに使用される金属がＭｏである場合のデバイス性能の向上に貢献し得ると考えられている。Ｍｏ堆積にはＮＨ3、Ｈ2、およびＨＣｌへの曝露を伴い得るが、Ｗ堆積でのプロセススキームもそのような曝露を伴ったため、これらのガスは必ずしも誘電体に本質的に有害であるとは限らない。しかし、Ｍｏの堆積はまた、Ｍｏ含有前駆体、水（Ｈ2Ｏ）および一酸化窒素（ＮＯ）等の反応副生成物、Ｍｏの酸化物および亜酸化物、ならびに酸窒化モリブデン（ＭｏＯxＮy）への曝露も含む。Ｗ堆積でのプロセススキームは、典型的には、Ｍｏ堆積で使用されるこれらのガスへの曝露は伴わない。このような曝露による潜在的な有害作用を軽減するために、Ｗ堆積中に誘電体が曝された化合物を使用して、誘電体－Ｍｏ界面を調整し、Ｍｏゲート酸化物スタックの電気的性能を向上させることが可能である。
【0054】
特定の開示された実施形態は、バリア金属を有するワード線の３次元ＮＡＮＤ製造、バリア金属を有しないワード線の３次元ＮＡＮＤ製造、バリア金属を有するＤＲＡＭ埋め込み型ワード線、バリア金属を有しないＤＲＡＭ埋め込み型ワード線、および金属－酸化物－半導体コンデンサ（ＭＯＳＣＡＰ）デバイスを含むがこれらに限定されない、様々な用途におけるこれらの問題に対処する。
【0055】
本明細書では誘電体－Ｍｏ界面が例として説明されるが、開示された様々な実施形態は他の誘電体－金属界面の調整にも適していることが理解されるであろう。金属－誘電体界面の非限定的な例としては、酸化アルミニウム－モリブデン（Ａｌ2Ｏ3－Ｍｏ）界面、酸化ケイ素－モリブデン（ＳｉＯ2－Ｍｏ）界面、酸化ジルコニウム－モリブデン（ＺｒＯ2－Ｍｏ）界面、およびＭｏ等の金属と界面する他の制御ゲート誘電体が挙げられる。
【0056】
本明細書において提供されるのは、メタライゼーションスタックの形成中に微量の非モリブデン成分元素を取り込んだＭｏのメタライゼーションスタックを形成する方法である。このような方法は、特に誘電体－金属界面の修正を対象とする。方法は、任意の金属の堆積前、金属オキシ窒化物等の金属核生成層の堆積前、一部の金属（金属オキシ窒化物およびバルク金属を含む）の堆積後、金属核生成層の一部の堆積後、金属核生成層全体の堆積後およびバルク金属の堆積前、金属核生成層の堆積の初めから終わりまで、または堆積中、バルク金属の堆積の初めから終わりまで、または堆積中、あるいはバルク金属の堆積後を含むがこれらに限定されない、金属を堆積させる任意の操作中に実施されてもよい。実施形態が、誘電体上にバリア層を有する基板を含む場合、本明細書に記載の方法は、バリア層の堆積前、バリア層の堆積後、またはバリア層の堆積中に誘電体上で実施されてもよい。本明細書に記載の方法は、酸素、窒素、フッ素、ホウ素、塩素、およびタングステンのうちの１つまたは複数の元素を取り込んでよい。様々な実施形態において、３次元ＮＡＮＤゲートトランジスタは、開示された特定の実施形態を用いて製造される。様々な開示された実施形態は、プラズマフリー堆積またはプラズマレス堆積を伴う。様々な開示された実施形態は、熱的プロセスである。
【0057】
特定の開示された実施形態は、元素の種類ごとに約１原子％未満から約５０原子％の範囲であってもよいホウ素、フッ素、酸素、窒素、塩素、および他の非モリブデン成分元素の不純物含有量を保持する。様々な実施形態において、誘電体－金属界面付近の不純物含有量がバルク金属中よりも多い傾斜組成を形成してもよい。高不純物含有量は、誘電体－Ｍｏ界面におけるＭｏ含有材料の約１Å未満から３０Åの範囲において、約１原子％未満から約５０原子％であってもよい。
【0058】
いくつかの実施形態では、方法は、特定のガスを用いた基板（誘電体、部分的または全面的なバリア層、部分的または全面的な金属核生成層、または部分的または全面的な金属層を含む）の温度および／またはガス加工と、および初期Ｍｏ層の堆積、ライナー層とバルクＭｏ層間の界面の加工、およびバルクＭｏ層の堆積のうちの少なくとも１つが、ライナー層中の酸素および他の元素の含有量を増加または保持するように修正される堆積、との操作のうちの１つまたは複数を含む。例えば、ライナー層の堆積は、金属膜中に酸素を保持するためにＭｏ前駆体を弱く反応させることを含んでもよい。本明細書に記載の方法は、カリフォルニア州フレモントのＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なクアッドステーションモジュール等、半導体デバイスを製造するためのマルチステーション装置での実装に特に有利である。クアッドステーションモジュールは４つのステーションを含み、開示された特定の実施形態に従って、少なくとも１つのステーションがモリブデンの堆積に使用されてもよい。１つの例では、１つのステーションはライナーを堆積させるため、別のステーションは任意選択の開始層を堆積させるため、さらに別のステーションはバルクを堆積させるため、また別のステーションはオーバーバーデンを堆積させてフィーチャを確実に完全充填するためのものとすることが可能である。いくつかの実施形態では、クアッドステーションモジュールにより、ライナーの堆積とバルクの堆積を２つの別個のステーションで行うことが可能となる。ライナーおよび／またはバルクを堆積させるためのステーションを調整して、堆積温度を下げる（または、特定の開示された実施形態について本明細書に記載された任意の他のプロセス条件を調整または実施する）ことができ、一方で、他のステーションでは、より高い堆積温度または反応速度を向上させる他のプロセス条件で堆積させて、より高いモジュールスループットを可能にする。
【0059】
図１Ａおよび図１Ｂは、金属成長のテンプレートとしての核生成層を含む材料スタックの概略例である。図１Ａおよび図１Ｂは、特定のスタックにおける材料の順序を示し、図３と図４に関して後述するように、任意の適切なアーキテクチャおよび用途とともに用いられ得る。図１Ａの例では、スタック１００は、シリコンまたは他の半導体ウエハ（例えば２００ｍｍウエハ、３００ｍｍウエハ、または４５０ｍｍウエハ）であってもよい基板１０２を含み、その上に堆積された材料（誘電体、導電体、または半導電体材料等）の１つまたは複数の層を有するウエハを含む。本方法はまた、ガラスおよびプラスチック等の他の基板上にメタライゼーションスタック構造を形成するために適用されてもよい。いくつかの実施形態では、基板１０２はケイ素を含む。
【0060】
誘電体層１０４は基板１０２上にある。誘電体層１０４は基板１０２の半導体表面に直接堆積されてもよいし、任意の数の介在層が存在してもよい。誘電体層の例としては、ドープおよび非ドープ酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、ドープおよび非ドープ炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、および酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）の層が挙げられ、具体例としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）およびＡｌ2Ｏ3のドープまたは非ドープ層が挙げられる。また、別の実施形態では、図１Ｂにおいて、スタック１００が核生成層１０８と誘電体層１０４との間に堆積されたバリア層１０６を含む。バリア層１０６は、拡散バリア、接着バリア、またはその両方であってもよい。バリア層の例としては、ＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮ、ＷＮ、およびＷＣＮが挙げられる。様々な実施形態において、バリア層１０６の厚さは約１０Åから約４０Åの間、または約１０Åから約２０Åの間である。図１Ａでは、誘電体層１０４上に核生成層１０８が堆積され、核生成層１０８上に金属層１１０が堆積されている。図１Ｂでは、核生成層１０８がバリア層１０６上に堆積され、金属層１１０が核生成層１０８上に堆積されている。図１Ａおよび１Ｂは、誘電体－金属界面、すなわち１１２ａおよび１１２ｂを示している。特定の開示された実施形態は、核生成層１０８を堆積させる前に加工操作を行うこと、核生成層１０８の少なくとも一部を堆積させた後に加工操作を行うこと、核生成層１０８のすべてを堆積させた後に加工操作を行うこと、核生成層１０８の堆積条件を調整すること、金属層１１０を堆積させる前に加工操作を行うこと、金属層１１０の堆積中に加工を行うこと、金属層１１０の少なくとも一部を堆積させるときに堆積条件を調整すること、金属層１１０のすべてを堆積させるときに堆積条件を調整すること、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。金属層１１０は、誘電体－金属界面１１２において核生成層１０８と接触するように形成可能である。
【0061】
核生成層１０８上に堆積された金属層１１０は、核生成層１０８が金属成長のためのテンプレートを提供する構造の主導体（バルク導体またはバルク層とも呼ばれる）である。
【0062】
後述するように、核生成層１０８は非晶質膜として堆積させてもよい。非晶質膜は粒状構造を有しないため、金属成長のテンプレートとして、粒状構造および／または（小粒子に対立するものとして）大粒子を有しない低抵抗率の金属を形成可能である。金属層の例としては、Ｍｏ層が挙げられる。
【0063】
【0064】
特定の開示された実施形態では、後続の処理中に、特定の実施形態において、核生成層１０８の一部が純金属に変換される一方で、核生成層１０８と誘電体層１０４との界面における領域等の核生成層１０８の一部が、ホウ素、フッ素、タングステン、酸素、窒素、塩素等の非モリブデン成分元素の不純物を保持し、核生成層１０８の一部が純金属に変換されなくてもよい。純金属とは、約１％未満の非モリブデン成分元素を有することとして定義され得る。
【0065】
非モリブデン成分元素の不純物を、誘電体－金属界面における、またはその付近の核生成層１０８内に意図的に維持し、データ損失を引き起こす可能性がある誘電体からの酸化物拡散の機会を低減させることが可能である。したがって、様々な実施形態によれば、核生成層１０８は金属層１１０と同じ組成であってもよいし、同じ組成でなくてもよい。いくつかの実施形態では、核生成層１０８は、複数の層を含むか、または傾斜膜であるか、または各サイクルにおいて同じ前駆体および反応剤の流れを用いて少なくとも１つのＡＬＤサイクルを繰り返すことによって堆積された１つの層であり、金属層１１０を堆積させるとき、核生成層１０８は修正され、その結果、傾斜、複数の層、形態の変化、または核生成層の不純物組成の変化がもたらされる。いくつかの実施形態では、複数のプレーヤーの１つまたは複数が傾斜膜である。いくつかの実施形態では、核生成層１０８は非晶質性を特徴とし、金属層１１０は粒子境界がないことを特徴とする。
【0066】
いくつかの実施形態では、金属オキシ窒化物層の金属は、純金属導体の金属と同じであり、例えば、ＭｏＯxＮy層は、Ｍｏ層の堆積の前に核生成層として堆積されてもよい。他の実施形態では、金属オキシ窒化物層は、純粋な導体の金属とは異なる金属を有していてもよく、例えば、Ｍｏ含有核生成層上にＷ層が堆積されていてもよいし、Ｗ含有核生成層上にＭｏ層が堆積されていてもよい。
【0067】
図１Ａおよび図１Ｂはメタライゼーションスタックの例を示すが、方法および得られたスタックはこれに限定されない。例えば、いくつかの実施形態では、核生成層は、金属成長用のテンプレートとしてＳｉＯ2、ケイ素、または他の半導体基板上に直接堆積されてもよい。さらに、核生成層上でのＷまたはＭｏの成長について上述したが、核生成層は、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびこれらの金属を含むＭｏＷ等の合金等、他の金属の低抵抗成長のためのテンプレートとして機能してもよい。さらに、核生成層は、ＭｏＯxＮy、Ｍｏ窒化物、タングステンオキシ窒化物、ＷＮ、ニッケル窒化物等、適切な金属オキシ窒化物または金属窒化物層であってもよい。
【0068】
上記およびさらに下記で説明する材料スタックは、各種の構造において実装されてもよい。図２Ａおよび図２Ｂは、スタックが採用され得る構造の例を示す。図２Ａは、二次元ＮＡＮＤ構造２２３のワード線２１０の概略例を示す。ワード線２１０は、基板２００上にギャップ２３５を有する柱として酸化物層２１１によって隔てられている。図２Ｂは、Ａｌ2Ｏ3層２０４と核生成層２０８を含むワード線２１０と酸化物層２１１との間の界面の詳細を示す。いくつかの実施形態では、核生成層２０８は、酸化物層２１１上に直接堆積されてもよいし、本明細書に記載のＴｉＮ２０４または他のバリア層上に堆積されてもよい。核生成層は、例えば、厚さ約１０ｎｍから１００ｎｍの間、または厚さ約５ｎｍ以下のワード線２１０の堆積のために、約１０Åから１００Åの間、または１０Åから５０Åの間であってもよい。
【0069】
図３Ａは、特定の開示された実施形態に従った導電性材料の堆積方法における操作を示すプロセスフロー図である。操作３０１では、酸化物表面および／またはバリア層表面（酸化物表面上にあってもよい）を有する基板が提供される。操作３０１のプロセス条件およびフィーチャの例は、図３Ｂに関して後述される。操作３６０では、酸化物の欠陥を防ぐために酸化物－金属界面が調整される。操作３６０を実施するための例示的な方法が、図３Ｂおよび３Ｃに関して後述される。操作３７０では、基板を覆って金属層を形成し、これにより金属を酸化物表面またはバリア層表面に接触させる。操作３７０を実施するための例示的な実施形態が、図３Ｂおよび３Ｃに関して後述される。
【0070】
図３Ａでは、操作３６０と３７０が同時に実施されてもよく、操作３６０が最初でその後に操作３７０の順番でもよく、操作３７０が最初でその後に操作３６０でもよく、操作３６０と３７０の組み合わせが一緒に（例えば交互に）実施されてもよく、操作３６０の一部の操作が操作３７０の間に実施されてもよく、あるいは操作３７０の一部の操作が操作３６０の間に実施されてもよい。操作３０１、３６０、３７０はそれぞれ、同じチャンバ、単一のチャンバ、同じチャンバの１つまたは複数のステーション、または別々のチャンバの１つまたは複数のステーションにおいて実施されてもよい。
【0071】
図３Ｂは、導電性材料の堆積方法における操作を示すプロセスフロー図である。操作３０１、３０３ａ、３０５、３０７、および３０９はそれぞれ、図３Ｂの他の操作の１つを実施するときと同じチャンバにおいて実施してもよく、別個のチャンバにおいて実施してもよく、あるいは同じチャンバと別々のチャンバの組み合わせを用いて実施してもよいこと、ならびに操作３０１、３０３ａ、３０５、３０７、および３０９はそれぞれ、図３Ｂの他の操作の１つを実施するときと同じマルチステーションチャンバ内の同じステーションにおいて実施してもよく、別個のステーションにおいて実施してもよく、あるいは同じステーションと別々のステーションの組み合わせを用いて実施してもよいことが理解されるであろう。
【0072】
図３Ｂにおいて任意選択操作とされている操作の少なくとも１つが実施される。各任意選択操作は、図３Ｂの他の任意選択操作と組み合わせて用いられてもよい。例えば、操作３０３ａにおける加工は、操作３０５および３０９におけるプロセス条件の調整を省略し、操作３０７における加工を省略して実施してもよい。
【0073】
操作３０１では、酸化物表面を有する基板が提供される。これは図３Ａの操作３０１と同じてあってもよい。様々な実施形態において、基板は酸化物表面を上部に含む誘電体層を有する。様々な実施形態において、基板はマルチステーションチャンバの第１のプロセスステーションに設けられる。基板は、シリコンウエハ（例えば、２００ｍｍウエハ、３００ｍｍウエハ、または４５０ｍｍウエハ）であってもよく、その上に堆積された材料（誘電体、導電体、または半導電体材料等）の１つまたは複数の層を有するウエハを含む。アンダー層の非限定的な例としては、誘電体層および導電層、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、および金属層等が挙げられる。いくつかの実施形態では、基板は図１Ａまたは１Ｂの基板１０２と同じである。
【0074】
基板は酸化物表面を含む。いくつかの実施形態では、酸化物表面は、図１Ａの誘電体層１０４等の誘電体層の一部である。いくつかの実施形態では、酸化物表面は、図１Ｂのバリア層１０６等のバリア層の一部である。いくつかの実施形態では、酸化物表面は酸化ケイ素を含む。いくつかの実施形態では、酸化物表面は酸化アルミニウムを含む。
【0075】
図３に戻ると、操作３０３ａでは、任意選択のソーク加工が実施される。任意選択のソーク加工は、操作３０５の前に基板上に酸化物表面を用意するために実施されてもよい。ソークにより、操作３０５における材料の堆積が異なる方法の堆積となるか、あるいは酸化物の表面に異なる組成が形成され得る。
【0076】
様々な実施形態において、操作３０３ａは、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）等のホウ素含有ガスの導入を伴う。ホウ素含有ガスへの曝露により、誘電プロセス履歴を、タングステンを組み込んだＴｉＮを含んだ以前のプロセス履歴に、より類似させることが可能である。
【0077】
様々な実施形態において、操作３０３ａは、六塩化タングステン、五塩化タングステン、五フッ化タングステン、および六フッ化タングステン（ＷＦ6）を含むがこれらに限定されないハロゲン化タングステン等のタングステン含有またはフッ素含有ガスの導入を伴う。フッ素の曝露により、誘電プロセス履歴を、タングステンを組み込んだＴｉＮのプロセス履歴に、より類似させることが可能である。ただし、デバイス性能に悪影響を及ぼす可能性があるあまりに多量のフッ素に誘電体を曝さないように、曝露を制限してもよいが、微量の曝露が、Ｗを組み込んだＴｉＮのデバイス性能への適合に有利となる可能性がある。
【0078】
様々な実施形態において、操作３０３ａは、ガス加工の２つ以上の時間的に隔てられたパルスで実施される。例えば、いくつかの実施形態においては、原子層堆積によってＷ核生成層の堆積を実施する際に行うように、Ｂ2Ｈ6とＷＦ6を交互にして曝露を行ってもよい。この操作は、Ｗを組み込んだＴｉＮのプロセス履歴に誘電プロセス履歴をより類似させるために実施されてもよい。操作３０３ａを実施することによって堆積され得るＷ核生成層は、Ｍｏまたは後続の金属導体層の抵抗率へのマイナスの影響を避けるために、最小限にされる（例えば、１～５サイクルまたは１～１０サイクル等の非常に少ないサイクルが用いられる）。Ｍｏ堆積の前にＡＬＤによって堆積された極薄Ｗ核生成層により、様々な実施形態において、大粒または非晶質のＭｏ成長のためのテンプレートを提供する際にＭｏ抵抗率が低下し得る。様々な実施形態において、化学気相堆積（ＣＶＤ）方式のプロセスと同じように、ホウ素含有ガスとＷ含有ガスまたはフッ素有ガスの曝露が同時に実施される。ＡＬＤとＣＶＤのプロセスの組み合わせを用いてもよい。
【0079】
操作３０３ａは、操作３０５の前に別個の操作として実施されてもよく、あるいはいくつかの核生成層が堆積された後等の操作３０５の間に実施されてもよく、これにより操作３０３ａと操作３０５が時間的に交互になった操作において実施されてもよい。いくつかの実施形態では、操作３０３ａは、図３で実施される他の操作を通して周期的に実施される。
【0080】
いくつかの実施形態では、ソーク加工は、酸化物表面を、酸素含有ガス、窒素含有ガス、または酸化物表面と後に堆積させる材料との間の界面を変化させ、基板内の酸化物から酸化物への電子のトンネル現象を減少させることが可能な他の適切なガス、およびそれらの組み合わせ等の、１つまたは複数のガスへの曝露を含む。酸素含有ガスの例としては、酸素ガスが挙げられる。窒素含有ガスの例としては、ＮＨ3ガスおよび窒素が挙げられる。
【0081】
操作３０３ａは、任意の適切な温度で実施されてよい。温度の非限定的な例としては、最高約６５０℃、または約３５０℃未満、または約２５０℃から約３５０℃が挙げられる。チャンバ圧力の非限定的な例としては、最高約９０Ｔｏｒｒ、または約５Ｔｏｒｒから約５０Ｔｏｒｒ、または約５Ｔｏｒｒから約１５Ｔｏｒｒ、または約１０Ｔｏｒｒが挙げられる。
【0082】
曝露時間は流量によって異なってよい。曝露時間の非限定的な例としては、ガスごとに、約０．１秒から約１０秒、または約０．１秒から約２０秒の範囲である。交互の加工パルスでは、各パルスは上記の曝露時間のいずれでもよい。操作３０３ａの全体的な持続時間は、約０．１秒から約２０秒、または約０．１秒から約１５秒、または約０．１秒から約１０秒の範囲であってもよい。
【0083】
Ｂ2Ｈ6および水素ガスの曝露時間は、約０．１秒から約１０秒の間であってよい。例えば、いくつかの実施形態では、Ｂ2Ｈ6と水素を約０．１秒から約１０秒間、同時に基板に流してもよい。
【0084】
ＷＦ6ガスの曝露時間は、約０．１秒から約１秒の間であってよい。例えば、いくつかの実施形態では、ＷＦ6を約０．１秒から約１秒間、基板に流してもよい。
【0085】
交互パルスが実施される場合、パージ操作は交互パルスの合間に実施されてもよい。パージは、アルゴンガスまたは他の不活性ガスを、約０．１秒から約１秒の間等の特定の持続時間流すことを含んでもよい。
【0086】
交互パルスが操作３０３ａで実施される実施形態の一例では、パルスの１サイクルが以下を含んでもよい：（１）Ｂ2Ｈ6および水素の０．１秒から１０秒間の投与；（２）アルゴンガスを用いた０．１秒から１秒間のパージ；（３）ＷＦ6の０．１秒から１秒の間の投与；および（４）アルゴンガスを用いた０．１秒から１秒間のパージ。
【0087】
１つまたは複数のガスの流量は、選択された１つまたは複数のガスの化学的性質、酸化物表面材料、曝露の持続時間、複数のガスが流される場合のガスの混合物、および所与の基板に望まれるソーク効果の程度に依存する。ガス曝露の持続時間は、ガス流量、ガスの種類、望まれるソーク効果の程度に依存する。
【0088】
酸素ガスを流すためのガス流量の非限定的な例は、約１００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの間で変化する。酸素ガス流の持続時間の例としては、約０．１秒から約３０秒の間が挙げられる。
【0089】
ＮＨ3ガスを流すためのガス流量の非限定的な例は、約１００ｓｃｃｍから約１０，００００ｓｃｃｍの間で変化する。ＮＨ3ガス流の持続時間の例としては、約０．１秒から約３０秒の間が挙げられる。
【0090】
窒素ガスを流すための非限定的な例としてのガス流量は、約１００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの間で変化する。窒素ガス流の持続時間の例としては、約０．１秒から約３０秒の間が挙げられる。
【0091】
操作３０５では、原子層堆積（ＡＬＤ）によって基板上にコンフォーマルな核生成層が形成される。様々な実施形態において、コンフォーマルな核生成層は、操作３０１において提供される基板の酸化物表面上に堆積される。いくつかの実施形態では、操作３０３ａと操作３０５は、同じチャンバにおいて、または別個のチャンバの同じツールにおいて、または真空を破壊することなく実施される。いくつかの実施形態では、操作３０３ａの後、操作３０５の前にエアブレイクが発生するが、これは、操作３０３ａの後に、曝露させたホウ素またはフッ素原子が表面に存在し得、これらの原子が酸化して操作３０５の前に酸素をデバイスに取り込む可能性があり、これにより取り込まれた非モリブデン成分元素が、酸化物の損失や拡散の可能性を低減できるため、全体の膜スタックの抵抗率の低減および／またはデータ損失の低減が可能になるため、有利である。
【0092】
操作３０５の間、コンフォーマルな核生成層の組成を修正するためにプロセス条件を調整してもよい。例えば、酸素、塩素、および／または窒素の含有量等の、コンフォーマルな核生成層の非モリブデン成分元素含有量を増加させるようにプロセス条件を調整してもよい。いくつかの実施形態では、任意選択のソーク加工が操作３０３ａまたは３０７において実施される場合、および／またはプロセス条件が操作３０９において調整される場合はプロセス条件が操作３０５において調整されなくてもよいことが理解されるであろう。同様に、操作３０３ａおよび３０７のソーク加工の少なくとも１つも実施しながら、操作３０５においてプロセス条件を調整すること、および操作３０９においてプロセス条件を調整すること、または本明細書内のいずれかの組み合わせも可能である。
【0093】
ＡＬＤプロセスでは、まず基板を適切な金属含有前駆体のパルスに曝し、次に前駆体を任意選択でパージし、次に基板を還元剤のパルスに曝し、次に還元剤を任意選択でパージするようなサイクルで基板を曝露させてもよく、このようなサイクルを所望の厚さの核生成層が基板上に形成されるまで繰り返してもよい。前駆体と還元剤の順序を逆にして、還元剤の投与によってシーケンスが開始され、その後に金属含有前駆体の投与を行うようにしてもよいことが理解されるであろう。パージは、アルゴン等の不活性ガスを流すことにより実施してもよい。いくつかの実施形態では、不活性ガスはまた、ソークガス、前駆体ガス、および反応剤ガスを含むがこれらに限定されない１つまたは複数のガスを基板に送るためのキャリアガスとして使用されてもよい。
【0094】
ＡＬＤは、連続した自己限定反応を用いて材料の薄層を堆積させる技術である。典型的には、ＡＬＤサイクルには、少なくとも１つの反応剤を基板表面に送って吸着させてから、吸着させた反応剤を１つまたは複数の反応剤と反応させて膜の部分的な層を形成する操作を含む。一例として、ＭｏＯxＮy堆積サイクルは以下の操作を含んでもよい：（ｉ）Ｍｏ含有前駆体の送出／吸着；（ｉｉ）チャンバからのＭｏ前駆体のパージ；（ｉｉｉ）窒素含有反応剤または窒素含有ガスの送出；および（ｉｖ）チャンバからの窒素含有反応剤のパージ。
【0095】
化学気相堆積（ＣＶＤ）技術とは異なり、ＡＬＤプロセスでは、表面を介在させた堆積反応を用いて層ごとに膜を堆積させる。ＡＬＤプロセスの一例では、表面活性サイトの集団を含む基板表面は、基板を収容するチャンバに提供される投与量の第１の前駆体（Ｍｏ含有前駆体等）の気相分布に曝される。この第１の前駆体の分子は、第１の前駆体の化学吸着種および／または物理吸着分子を含む基板表面に吸着される。本明細書に記載されているように、化合物が基材表面に吸着される場合、吸着層は化合物に加え、化合物の誘導体を含んでもよいことを理解すべきである。例えば、Ｍｏ含有前駆体の吸着層は、Ｍｏ含有前駆体に加えてＭｏ含有前駆体の誘導体を含んでもよい。第１の前駆体の投与後に、気相に残存する第１の前駆体の大部分またはすべてを除去するためにチャンバを排気して、吸着種の大部分または吸着種のみを残存させる。いくつかの実装形態では、チャンバを完全に排気しなくてもよい。例えば、気相中の第１の前駆体の部分圧が反応を緩和させるのに十分なほど低くなるように、チャンバを排気してもよい。窒素含有反応剤等、第２の反応剤をチャンバに導入し、これらの分子の一部を表面に吸着した第１の前駆体と反応させる。いくつかのプロセスでは、第２の反応剤は吸着した第１の前駆体と直ちに反応する。チャンバを次に再び排気して、結合していない第２の反応剤分子を除去してもよい。上述したように、いくつかの実施形態では、チャンバを完全に排気しなくてもよい。追加のＡＬＤサイクルを用いて膜厚を厚くしてもよい。
【0096】
特定の実施形態では、ＡＬＤの第１の前駆体の投与は、基板表面を部分的に飽和させる。いくつかの実施形態では、ＡＬＤサイクルの投与段階は、前駆体が基板に接触して表面を均一に飽和させる前に終了する。典型的には、この時点で前駆体流が止められるか迂回され、パージガスのみが流れる。このサブ飽和レジームで操作することにより、ＡＬＤプロセスはサイクルタイムを短縮し、スループットを増大させる。しかし、前駆体の吸着は飽和に制限されないため、吸着された前駆体の濃度が基板表面全体にわたってわずかに変化し得る。サブ飽和レジームにおけるＡＬＤプロセス操作の例が、「サブ飽和原子層堆積およびコンフォーマル膜堆積」と題された２０１３年１０月２３日に出願された米国特許出願第１４／０６１，５８７号（現在は米国特許第９，３５５，８３９号）において提供されており、その全体が参照により本明細書に援用されている。本明細書ではＡＬＤを例として記載するが、本明細書ではＡＬＤによって堆積させた膜をＣＶＤまたはその他の技術で堆積させてもよいことが理解されるであろう。
【0097】
核生成層堆積のための基板温度は、例えば、２５０℃から約６００℃、または３００℃から６００℃、または２５０℃から約５５０℃の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、より低い温度を使用してもよい。そのような温度は、５００℃未満、５５０℃未満、４５０℃未満、４００℃未満、または３５０℃未満であってもよい。ステップカバレッジを向上させるために低温を使用してもよい。さらに、低温により、核生成層中の不純物の量が増加し、非晶質性が上昇し、その結果、その後に堆積する導体の粒子サイズが大きくなり得る。様々な実施形態において、核生成層を低温で堆積させることが有利となり得る。チャンバ圧力は、約５Ｔｏｒｒから約９０Ｔｏｒｒの間、または約５Ｔｏｒｒから約５０Ｔｏｒｒの間、または約２０Ｔｏｒｒから約４０Ｔｏｒｒの間、または約３０Ｔｏｒｒであってもよい。
【0098】
核生成層が堆積される表面は、特定の用途に依存する。いくつかの実施形態では、核生成層は誘電体（例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素等）表面上に直接堆積される。いくつかの実施形態では、核生成層はバリア層上に堆積される。いくつかの実施形態では、核生成層は表面上に任意の他の金属を堆積させる前に堆積される。いくつかの実施形態では、核生成層は加工済の誘電体上に堆積される。いくつかの実施形態では、核生成層はタングステン核生成層上に堆積される。いくつかの実施形態では、核生成層は未加工の誘電体上に堆積される。いくつかの実施形態では、核生成層は加工済のバリア層上に堆積される。いくつかの実施形態では、核生成層は未加工のバリア層上に堆積される。いくつかの実施形態では、核生成層はＴｉＮまたは他の表面上に直接堆積される。いくつかの実施形態では、後続の元素金属堆積を任意の表面上で実施してよい。
【0099】
様々な実施形態において、操作３０５におけるＡＬＤプロセスは、酸素含有Ｍｏ前駆体と還元剤を、連続した交互のパルスまたは投与で流すことを伴う。いくつかの実施形態では、還元剤は、アンモニア（ＮＨ3）またはその他の窒素含有ガス、またはヒドラジン（Ｎ2Ｈ4）等の窒素含有還元剤である。誘電体へのアンモニアの化学吸着は、核生成層への水素（Ｈ2）の化学吸着よりも好ましい。いくつかの実施形態では、還元剤および前駆体は、還元剤が解離することなく反応するように選択される。アンモニアは、解離することなく金属オキシ塩化物および金属塩化物と反応する。これは、例えば水素を還元剤として使用する金属オキシ塩化物からのＡＬＤとは対照的である。水素は表面で解離して、吸着した原子状水素を形成し、その結果、誘電体表面上での金属の初期核形成中に反応種の濃度が非常に低くなり、表面被覆率が低くなる。ＮＨ3および金属オキシ塩化物または金属塩化物前駆体を使用することにより、同じ金属前駆体の水素還元で使用されるよりも最大で数百度低い堆積温度で核形成遅延が低減または解消される。
【0100】
いくつかの実施形態では、還元剤は、Ｂ2Ｈ6またはＳｉＨ4等のホウ素含有あるいはケイ素含有還元剤であってもよい。これらの還元剤は、金属塩化物前駆体、金属オキシ塩化物とともに使用してもよい。しかし、Ｂ2Ｈ6およびＳｉＨ4は、ＡＬＤプロセス中に副生成物として形成される水と反応し、固体のＢ2Ｏ3およびＳｉＯ2を形成するが、これらは絶縁性を有するため膜中に残り、抵抗率を上昇させる。また、ＮＨ3の使用は、Ａｌ2Ｏ3を含む特定の表面上におけるＢ2Ｈ6およびＳｉＨ4のＡＬＤプロセスよりも接着性が高い。
【0101】
金属オキシ塩化物および金属塩化物前駆体の例としては、五塩化モリブデン（ＭｏＣｌ5）、二塩化ジオキシモリブデン（ＭｏＯ2Ｃｌ2）およびオキシ四塩化モリブデン（ＭｏＯＣｌ4）等のモリブデンオキシ塩化物、五塩化タングステン（ＷＣｌ5）、六塩化タングステン（ＷＣｌ6）、四塩化タングステン（ＷＣｌ4）、二塩化タングステン（ＷＣｌ2）、およびオキシ四塩化タングステン（ＷＯＣｌ4）等のオキシ塩化タングステン（ＷＯxＣｌy）が挙げられる。
【0102】
金属塩化物および金属オキシ塩化物は、フッ素の取り込みが懸念される実施形態において有用となり得る。しかし、いくつかの実施形態では、三フッ化窒素（ＮＦ3）等のフッ素含有前駆体を使用してもよい。これらは、ＷＦ6、六フッ化モリブデン（ＭｏＦ6）、および五フッ化モリブデン（ＭｏＦ5）等の金属フッ化物を含む。
【0103】
得られた核生成層は、一般的に純粋な元素膜ではなく、金属窒化物または金属オキシ窒化物膜である。いくつかの実施形態では、特に堆積が低温で実施される場合、堆積由来の残留塩素またはフッ素が存在し得る。いくつかの実施形態では、微量の残留塩素またはフッ素が存在するに過ぎない。いくつかの実施形態では、核生成層は非晶質層である。膜中の不純物（例えば、酸素、ＮＨ3、塩素、またはその他のハロゲン）は、非晶質微細構造の成長を促す。いくつかの実施形態では、堆積された核生成層は非晶質金属オキシ窒化物層または非晶質金属窒化物層である。非晶質性は、後に堆積させる導体における大粒子の成長のテンプレートとなる。酸化物表面に対する窒化物またはオキシ窒化物の表面エネルギーは、酸化物表面上の金属の表面エネルギーよりもはるかに好適であり、誘電体上に連続的で平滑な膜を形成しやすくなる。これにより、薄く連続した層が形成可能となる。核生成層の例示的な厚さは、堆積時に５Åから３０Åの範囲である。温度によって、これは例えば５から５０回のＡＬＤサイクルであってもよい。
【0104】
操作３０５の間、堆積プロセス条件を任意選択で調整して、膜中の非モリブデン成分元素または「不純物」の量を増加または調整する。１つの技術は、堆積プロセス中に曝露時間および／または曝露フローを変化させることである。例えば、ＡＬＤ法では、基板をまず適切な金属含有前駆体のパルスに曝し、次に還元剤のパルスに曝す。様々な実施形態において、還元剤の流れは、得られた金属オキシ窒化物膜において金属含有前駆体由来の不純物をより多く保持するように修正される。還元剤の流量の例としては、約１００ｓｃｃｍから約４０，０００ｓｃｃｍが挙げられる。流量は還元剤パルス中に用いられる。
【0105】
いくつかの実施形態では、前駆体への曝露および還元剤への曝露のうちの少なくとも一方の間に、１つまたは複数の添加剤ガスを流す。添加剤ガスは、酸素含有ガス、窒素含有ガス、またはそれらの組み合わせを含んでよい。酸素含有ガスの例としては、酸素が挙げられる。窒素含有ガスの例としては、窒素とＮＨ3が挙げられる。添加剤ガスは、連続的に流してもよく、Ｍｏ前駆体のみと一緒に流してもよく、還元剤のみと一緒に流してもよく、パージガスのみと一緒に流してもよく、または前駆体投与、還元剤投与、またはパージガス操作のいずれにも同期させずに周期的に流してもよい。
【0106】
単独で、あるいは上記の技術と組み合わせて実施され得る別の技術は、プロセス条件を変更することである。例えば、温度または圧力を調整して、酸素、窒素、およびその他の成分元素を金属オキシ窒化物層内に保持してもよい。様々な実施形態において、操作３０５は、膜中に不純物を保持するために、最高約６５０℃、または約３５０℃未満、または約２００℃から約５５０℃の間、または約２５０℃から約３５０℃の間の温度で実施されてもよい。いくつかの実施形態では、チャンバ圧力を約５から約９０の間とすることが可能である。
【0107】
核生成層において不純物含有量を保持するもう一つの技術は、膜の形態を変化させることである。非晶質膜は、膜からの不純物の拡散を低減させることにより誘電体から酸素または他の元素が拡散する可能性を低減し、これにより、捕捉された電荷が誘電体から抜け出し、データ損失を引き起こす機会を低減する。形態は、膜堆積中およびバルクモリブデン堆積中に基板の温度を下げることによって調整してよい。
【0108】
特定の開示された実施形態は、操作３０５のＡＬＤの最初の数サイクルを調整することを含んでよいが、いくつかの実施形態では、操作３０５のＡＬＤのほとんどまたはすべてのサイクルを調整してもよい。数サイクルの低温ＡＬＤの後に数サイクルの高温ＡＬＤを実施し、これを連続的に繰り返す等、調整サイクルと非調整サイクルを交互に行うことを含む、調整されたＡＬＤサイクルの任意の組み合わせを実施してスループットを向上させてもよい。
【0109】
核生成層の堆積に使用するガスの曝露時間は、流量によって異なってよい。曝露時間の非限定的な例は、ガスごとに、約０．１秒から約１０秒の間、または約０．１秒から約２０秒の間の範囲である。交互の加工パルスでは、各パルスは上記の曝露時間のいずれでもよい。
【0110】
ＮＨ3および水素ガスの曝露時間は、特定の用途に依存し、広範囲であり得る。いくつかの実施形態では、水素ガス曝露は少なくとも約３０秒以上であってよい。曝露時間の非限定的な例としては、約０．１秒から約６０秒の間、約０．１秒から約５０秒の間、および少なくとも約３０秒が挙げられる。例えば、いくつかの実施形態では、ＮＨ3および水素が、少なくとも約３０秒間、または約０．１秒から約５０秒間、同時に基板に流されてもよい。
【0111】
酸素含有Ｍｏ前駆体（式ＭｏＯxＣｌyを有するもの等）のガス曝露の場合の曝露時間は、約０．１秒から約１０秒の間であってよい。例えば、いくつかの実施形態では、酸素含有Ｍｏ前駆体を約０．１秒から約１０秒間基板に流してもよい。
【0112】
交互パルスが実施される場合、パージ操作は交互パルスの合間に実施されてもよい。パージは、アルゴンガスまたは他の不活性ガスを、約０．１秒から約５秒の間等の特定の持続時間流すことを含んでもよい。
【0113】
交互パルスが操作３０５において実施される実施形態の一例では、パルスの１サイクルが以下を含んでもよい：（１）ＮＨ3および水素の０．１秒から１０秒間の投与；（２）アルゴンガスを用いた０．１秒から５秒間のパージ；（３）ＭｏＯxＣｌyの０．１秒から１０秒の間の投与；および（４）アルゴンガスを用いた０．１秒から５秒間のパージ。
【0114】
図３Ｂに戻ると、操作３０７では、ソーク加工が任意選択で実施される。いくつかの実施形態では、このソークは、操作３０５においてプロセス条件を調整することなしに、または操作３０５でプロセス条件を調整して、操作３０３に追加して、または操作３０３の代わりに実施される。様々な実施形態において、実施されるソーク加工は、操作３０３ａに関して上述した技術のいずれか１つまたは複数を用いることが可能である。
【0115】
操作３０７は、操作３０５の後に別個の操作として実施されてもよいし、いくつかの核生成層が堆積された後等の操作３０５の間に実施されてもよく、これにより操作３０７と操作３０５が時間的に交互になった操作において実施されてもよい。いくつかの実施形態では、操作３０７は、図３Ｂで実施される他の操作を通して周期的に実施される。操作３０７は、操作３０９においていくつかの主導体層材料を堆積させた後に実施してもよいし、操作３０９においていずれかの主導体層材料を堆積させる前に実施してもよい。
【0116】
操作３０９では、主導体層が形成される。様々な実施形態において、主導体層はプロセス条件を調整しながらＡＬＤによって形成される。様々な実施形態において、堆積は核生成層を覆って、核生成層の上に、または上に直接実施される。主導体層を、バルク層または金属層と呼んでもよい。様々な実施形態において、主導体層はＭｏ層である。様々な実施形態において、主導体層は元素Ｍｏ層である。様々な実施形態において、主導体層中の不純物の量は約１％未満である。
【0117】
主導体層は、酸素含有金属前駆体（金属オキシハロゲン化物等）と還元剤の交互パルスを用いるＡＬＤによって堆積される。いくつかの実施形態では、主導体層は、酸素含有Ｍｏ前駆体および還元剤としての水素を使用するＡＬＤによって堆積される。いくつかの実施形態では、パージガスを使用してもよく、操作３０５に関して上述したいずれかのパージガスを操作３０９で使用してもよい。
【0118】
操作３０９では、操作３０５に関して上述したいずれかのＭｏ前駆体を使用してもよい。Ｍｏ前駆体は、オキシハロゲン化モリブデンであってもよい。いくつかの実施形態では、オキシハロゲン化モリブデンは、オキシ塩化モリブデン（ＭｏＯxＣｌy）である。操作３０５および３０９において採用され得る金属オキシ塩化物および金属塩化物前駆体の例としては、五塩化モリブデン（ＭｏＣｌ5）および六塩化モリブデン（ＭｏＣｌ6）、二塩化ジオキシドモリブデン（ＭｏＯ2Ｃｌ2）およびオキシ四塩化モリブデン（ＭｏＯＣｌ4）等のオキシ塩化モリブデン、五塩化タングステン（ＷＣｌ5）、六塩化タングステン（ＷＣｌ6）、四塩化タングステン（ＷＣｌ4）、二塩化タングステン（ＷＣｌ2）、オキシ四塩化タングステン（ＷＯＣｌ4）等のオキシ塩化タングステン（ＷＯxＣｌy）が挙げられる。
【0119】
特定の理論に縛られるものではないが、主導体層の堆積中に核生成層からの不純物が除去されると考えられている。核生成層が酸素含有および塩素含有金属前駆体と窒素含有反応剤とを用いて堆積される実施形態では、存在する不純物は酸素、塩素、および窒素を含み得る。より高い温度を堆積に用いる場合等、主導体層の堆積中に核生成層から塩素がまず除去されやすいと考えられている。塩素に続いて、酸素および／または窒素が除去され得る。特定の理論に縛られるものではないが、主導体層の堆積の速度を低下させることにより、核生成層を離れる不純物の量が減少すると考えられている。
【0120】
操作３０９においてプロセス条件を調整することは、操作３０９中に核生成層が金属に完全にまたは大部分変換されることがないように、操作３０７において堆積させた核生成層の不純物含有量を保持する助けとなる。操作３０９は、操作３０９の後に得られた核生成層組成が、約１００：１から約１：４の間の金属対不純物原子比、または約１００：１から約１：４の間のＭｏ対酸素原子比となるようなプロセス条件下で操作３０９の後に実施される。
【0121】
プロセス条件の調整は、様々な方法で実施してよい。１つの方法は、２つ以上の異なるセットのＡＬＤサイクルを実施し、最初の数サイクルの堆積で導体層の組成を変化させないようにすることで、操作３０７における核生成層の堆積中に取り込まれた不純物を保持することである。最初の数サイクルとは、操作３０９におけるＡＬＤの１番目のサイクルから１０番目のサイクルまで、あるいは１番目のサイクルから２０番目のサイクルまでを指してよい。最初の数サイクルは、主導体層材料でフィーチャの３０％まで堆積させるのに十分なサイクルを指す。これら最初の数サイクルの間の条件を、不純物が核生成層から抜け出すのを防ぐために調整してもよい。最初のＡＬＤサイクルのセットでは、核生成層から除去される不純物の量を減らすためにより低い温度で堆積を実施する。例示的な温度は、５００℃未満、５５０℃未満、４５０℃未満、４００℃未満、または３５０℃未満であってよい。より低い温度を、核生成層内の不純物または非モリブデン成分元素の量が維持されるか、または約１％より多いか、または少なくとも０％より多くなるように、元素膜に変換された核生成層の量を低減するために用いてもよい。この操作では、還元剤は水素（Ｈ2）であってもよい。温度は、いくつかの実施形態では、操作３０５において用いられるのと同じ温度であってもよい。また、金属前駆体は、操作３０５において採用されたものと同じ前駆体であってもよいし、異なる前駆体であってもよい。いくつかの実施形態では、同じ前駆体を使用し、還元剤のみを変更する。様々な実施形態によると、操作３０９は、主導体の膜をかなりの量堆積させてもよいし、堆積させなくてもよい。最初の数サイクルの後、後続のＡＬＤサイクルのセットを、約３５０℃から約７００℃の間等のより高い温度で実施してもよい。一部のＭｏ前駆体はより高い温度でより効率的かつより反応的になり得るため、より高い温度により主導体層、特にＭｏの堆積速度を上昇させることが可能である。
【0122】
別の技術は、前駆体および還元剤の流れを調整して、主導体層の堆積の速度を変化させることである。吸着した前駆体を変換するには不十分となるように、前駆体流を還元剤流に対して増加させてもよいし、吸着した前駆体を金属に変換するには不十分な還元剤が存在するように、前駆体流を一定に保ちながら還元剤流を減少させてもよい。前駆体流が増加する場合、前駆体流と還元剤流の比率の例は、約１：１０００から約１：１０，０００の間であってよい。水素還元剤流を減少させる際、還元剤流と前駆体流の比率の例は、約１：１０から約１：１０００の間であってよい。
【0123】
いくつかの実施形態では、誘電体層またはバリア層付近の金属含有膜の不純物レベルが高くなる一方で、誘電体層からの距離が長くなるにつれて金属含有膜の不純物レベルが低下し、主導体層に堆積した金属の最後の数サイクルにおいて不純物が少なくなるか、または不純物がまったくなくなる特定の開示された実施形態を用いて傾斜膜を形成してもよい。傾斜膜は、堆積中に各種の異なるセットのＡＬＤサイクルを使用することにより堆積させてもよい。
【0124】
いくつかの実施形態では、ＡＬＤサイクルは、温度および／または前駆体流および／または反応剤流を変化させる代わりに、またはそれに加えて、チャンバ圧力を変化させることによって調整される。例えば、主導体層の堆積速度を遅くするためにチャンバ圧力を低下させて、核生成層の元素金属への変換を低減してもよい。低下された圧力の例としては、約５から約２０Ｔｏｒｒの間であってよく、または核生成層の堆積に使用される圧力よりも少なくとも約３０から８０％低くてもよい。
【0125】
主導体層の堆積に使用するガスの曝露時間は、流量によって異なってよい。曝露時間の非限定的な例としては、ガスごとに、約０．１秒から約１０秒の間、または約０．１秒から約２０秒の間の範囲である。交互の加工パルスでは、各パルスは上記の曝露時間のいずれでもよい。
【0126】
水素ガスの曝露時間は、約０．１秒から約１０秒の間であってよい。例えば、いくつかの実施形態では、約０．１秒から約１０秒間、水素を基板に流してもよい。
【0127】
酸素含有Ｍｏ前駆体（式ＭｏＯxＣｌyを有するもの等）のガス曝露の場合の曝露時間は、約０．１秒から約２秒の間であってよい。例えば、いくつかの実施形態では、酸素含有Ｍｏ前駆体を約０．１秒から約２秒間基板に流してもよい。
【0128】
交互パルスが実施される場合、パージ操作は交互パルスの合間に実施されてもよい。パージは、アルゴンガスまたは他の不活性ガスを、約０．１秒から約５秒の間等の特定の持続時間流すことを含んでもよい。
【0129】
交互パルスが操作３０９において実施される実施形態の一例では、パルスの１サイクルが以下を含んでもよい：（１）水素の０．１秒から１０秒間の投与；（２）アルゴンガスを用いた０．１秒から５秒間のパージ；（３）ＭｏＯxＣｌyの０．１秒から２秒の間の投与；および（４）アルゴンガスを用いた０．１秒から５秒間のパージ。
【0130】
図３Ｃは、特定の開示された実施形態を実施するための例示的なプロセスフロー図である。操作３０１は、図３Ａおよび図３Ｂの操作３０１と同じであってもよい。操作３０３ｂは、半導体基板の酸化物表面に加工を施すことを伴う。この酸化物表面は、いくつかの実施形態では、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素であってもよく、操作３０３ａに関して上述した技術のいずれかを使用して実施されてもよい。いくつかの実施形態では、操作３０３ｂは、酸化物表面をＢ2Ｈ6およびＷＦ6に曝すことを含む。操作３０５では、Ｍｏのコンフォーマル核生成層が、加工された酸化物表面上にＡＬＤによって堆積される。これは、図３Ｂに関して説明した技術のいずれかを使用して実施されてもよい。いくつかの実施形態では、操作３０５は、Ｂ2Ｈ6およびＷＦ6加工された酸化物表面上にＡＬＤによってＭｏＯxＮy膜を堆積させることを伴う。操作３１９ａでは、ＡＬＤによって部分的な主導体層を低温で堆積させる。ここでの低温は、操作３０５において堆積させたＭｏＯxＮyがＭｏ金属に完全に変換されるのを防ぐ。低温は、約５００℃未満の間であってもよい。操作３１９ｂでは、主導体層の残りがＡＬＤによって高温で堆積される。いくつかの実施形態では、操作３１９ｂは、酸素含有Ｍｏ前駆体および水素を使用して、５４０℃を超える温度でバルクＭｏ金属を堆積させることを伴う。本明細書において実施される曝露では、ホウ素含有ガスの投与が、ホウ素の約１Ｅ１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ2から約１Ｅ２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ2の間のホウ素の曝露をもたらし得る。本明細書において実施される曝露では、フッ素含有ガスの投与が、約１Ｅ１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ2から約１Ｅ２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ2の間のフッ素の曝露をもたらし得る。本明細書において実施される曝露では、Ｗおよび／またはＭｏ含有ガスの投与が、約１Ｅ１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ2から約１Ｅ２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ2の間のＷまたはＭｏの曝露をそれぞれもたらし得る。
【0131】
図４は、金属層１１０の堆積後の誘電体層１０４とＭｏ核生成層１０８との間の誘電体－金属界面１１２の場合の基板１０２（図１Ａの基板１０２と同じであってもよい）を有するスタック４００の拡大概略図の一例を示す。誘電体－金属界面１１２は、図１Ａの誘電体－金属界面１１２と同じであり、誘電体層１０４は、図１Ａおよび図１Ｂの誘電体層１０４と同じであってもよく、Ｍｏ核生成層１０８は、図１Ａおよび図１Ｂの核生成層１０８と同じであってもよく、金属層１１０は、図１Ａおよび図１Ｂの金属層１１０と同じであってもよい。この例では、Ｍｏ核生成層１０８は、Ｍｏ核生成層１０８の領域４５０が、増量した「不純物」またはホウ素、タングステン、フッ素、酸素、窒素、または塩素等の非モリブデン成分元素を有するような傾斜を含み、一方、Ｍｏ核生成層１０８の残りは、金属層１１０が堆積される際にＭｏ金属に変換される。特定の理論に縛られるものではないが、この領域４５０を持つことにより、Ｍｏベースのゲート構造において量子トンネル現象またはデータ損失を引き起こす可能性がある欠陥が誘電体層１０４に形成されるのを防ぐことができると考えられている。
装置
装置
【0132】
開示された実施形態を実現するために、任意の適切なチャンバを使用してよい。堆積装置の例としては、カリフォルニア州フレモントのＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＡＬＴＵＳ（登録商標）およびＡＬＴＵＳ（登録商標）Ｍａｘ等の各種システム、またはその他の各種の市販の処理システムが挙げられる。このプロセスは、複数の堆積ステーション上で並行して実施可能である。
【0133】
いくつかの実施形態では、核生成層堆積プロセスは、単一の堆積チャンバ内に位置する２つ、５つ、またはそれ以上の堆積ステーションのうちの１つである第１のステーションにおいて実施される。例えば、核生成層堆積を第１のステーションで実施し、次に第２のステーションにおいて金属前駆体の低温水素還元を行い、次に第３のステーションにおいて金属前駆体の高温水素還元を行ってもよい。各ステーションは独立した温度制御を有してよい。いくつかの実施形態では、プロセスのための様々なステップが、堆積チャンバの２つの異なるステーションにおいて実施される。例えば、基板表面に局所的な雰囲気を形成する個別のガス供給システムを使用して、基板を第１ステーションにおいてＮＨ3に曝し、次に基板を第２のステーションに搬送して、金属ハロゲン化物、金属オキシハロゲン化物、金属塩化物、金属フッ化物、または金属オキシ塩化物の前駆体に曝して核生成層を堆積させる。いくつかの実施形態では、基板を次に、ＮＨ3の２回目の曝露のために第１のステーションに戻してもよい。その後、金属前駆体への曝露のために基板を第２ステーションに搬送してもよい。基板は、金属塩化物または金属オキシ塩化物の最初の堆積の後に別のステーションにおいてＮＨ3に曝されてもよい。核生成層の堆積を完了するまで必要に応じてこれを繰り返し、同じまたは別々のステーションにおけるバルク層の堆積に進んでもよい。
【0134】
別の例では、核生成層堆積プロセスが第１のステーションにおいて実施され、より高い温度での加工が第２のステーションにおいて実施されるため、ＮＨ3が加工のために第２のステーションに配管される。第３のステーションをバルクの堆積に使用してもよい。
【0135】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法を実施するために複数のチャンバが使用される。例えば、核生成層の堆積を第１のチャンバにおいて実施し、バルク金属層の堆積を第２のチャンバにおいて実施する。２つのチャンバを共通の真空チャンバに接続して、基板が露出することなく両チャンバ間を移送できるようにしてもよい。代わりの実施形態では、チャンバが真空下で接続されず、基板が搬送中に空気に曝される。酸化は、上述したように、後続の処理において低減可能である。
【0136】
図５は、プロセスチャンバ本体５０２を有する原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスステーション５００の一実施形態の概略図である。複数のプロセスステーション５００がツール環境に含まれてもよい。例えば、図６はシステム６００の一実施形態を示す。いくつかの実施形態において、以下で詳細に論じられるものを含むプロセスステーション５００の１つまたは複数のハードウェアパラメータを１つまたは複数のコンピュータコントローラ５５０によってプログラム的に調節してもよい。
【0137】
プロセスステーション５００は、プロセスガスを分配シャワーヘッド５０６へ送るための反応剤送出システム５０１と流体連通する。反応剤送出システム５０１は、分配シャワーヘッド５０６への送出のために、酸素含有Ｍｏ前駆体ガス、またはＮＨ3および／または窒素ガス等のプロセスガスをブレンディングおよび／またはコンディショニングするための混合容器５０４を含む。１つまたは複数の混合容器入口弁５２０により、混合容器５０４へのプロセスガスの導入を制御してもよい。ガスはプロセスチャンバ本体５０２に送られ、処理領域５０７内で反応する。
【0138】
一例として、図５の実施形態は、混合容器５０４からプロセスチャンバ本体５０２に反応剤を導く弁５０５を有する混合容器５０４に供給される液体反応剤を気化させるための気化ポイント５０３を含む。いくつかの実施形態では、気化ポイント５０３が加熱された気化器であってもよい。そのような気化器から生成された飽和反応剤蒸気が、下流の送出配管において凝縮される場合がある。凝縮された反応剤に、親和性のないガスが曝されることにより、小粒子が生成される場合がある。これらの小粒子には、配管を詰まらせ、弁の動作を妨げ、基板を汚染する等の可能性がある。これらの問題に対処するためのいくつかの方法は、残留反応剤を除去するための送出配管のパージおよび／または排気を伴う。しかし、送出配管のパージにより、プロセスステーションのサイクルタイムが増加し、プロセスステーションのスループットが低下する場合がある。したがって、いくつかの実施形態では、気化ポイント５０３の下流の送出配管がヒートトレースされてもよい。いくつかの例では、混合容器５０４もヒートトレースされてよい。１つの非限定的な例において、気化ポイント５０３の下流の配管は、混合容器５０４において約１００℃から約１５０℃までの範囲の増加する温度プロファイルを有する。
【0139】
いくつかの実施形態では、液体前駆体または液体反応剤が液体インジェクタにおいて気化されてもよい。例えば、液体インジェクタは、液体反応剤のパルスを混合容器の上流のキャリアガス流に注入してもよい。一実施形態では、液体インジェクタは、液体をより高い圧力からより低い圧力に勢いよく流すことによって反応剤を気化させてもよい。別の例では、液体インジェクタが、液体を霧化して分散した微小液滴にし、その後で、加熱された送出パイプ内で気化させてもよい。より小さな液滴は、より大きな液滴よりも速く気化し、液体の注入と完全な気化の間の遅延を減少させる。より速い気化は、気化ポイント５０３から下流の配管の長さを短くし得る。あるシナリオでは、液体インジェクタは、混合容器５０４に直接取り付けられてもよい。別のシナリオでは、液体インジェクタが、分配シャワーヘッド５０６に直接取り付けられてもよい。
【0140】
いくつかの実施形態では、気化ポイント５０３の上流にある液体流コントローラ（ＬＦＣ）が、気化およびプロセスステーション５００への送出のための液体の質量流量を制御するために設けられてもよい。例えば、ＬＦＣは、ＬＦＣの下流に位置する熱式質量流量計（ＭＦＭ）を含んでもよい。ＬＦＣのプランジャー弁が次に、ＭＦＭと電気的に連通している比例・積分・微分（ＰＩＤ）コントローラが提供するフィードバック制御信号に応答して調節されてもよい。しかし、フィードバック制御によって液体の流れを安定させるには、１秒以上かかり得る。これにより、液体反応剤を投与する時間が長くなり得る。したがって、いくつかの実施形態では、ＬＦＣは、フィードバック制御モードと直接制御モードとの間で動的に切り替えられてもよい。いくつかの実施形態では、これはＬＦＣおよびＰＩＤコントローラのセンスチューブを無効化にすることによって実施され得る。
【0141】
分配シャワーヘッド５０６は、基板５１２に向かってプロセスガスを分配する。図５に示す実施形態では、基板５１２は、分配シャワーヘッド５０６の下に位置し、台座５０８の上に載置された状態で図示されている。分配シャワーヘッド５０６は、任意の適切な形状を有してよく、基板５１２にプロセスガスを分配するための、任意の適切な数および配置のポートを有してよい。
【0142】
いくつかの実施形態において、台座５０８を上昇または下降させて、基板５１２と分配シャワーヘッド５０６の間の容積部分に基板５１２を露出させてもよい。台座の高さは、いくつかの実施形態では、適切なコンピュータコントローラ５５０によってプログラム的に調節されてもよいことが理解されるだろう。
【0143】
いくつかの実施形態において、台座５０８は、ヒータ５１０を介して温度制御されてもよい。いくつかの実施形態では、台座５０８は、チャンバおよび堆積プロセス全体におけるその機能に応じて、５０℃から７００℃の間の温度に加熱されてもよい。例えば、いくつかのチャンバは、核生成層の堆積または主導体層の初期ＡＬＤサイクル等のために、２５０℃から約４００℃の間の温度に設定された台座５０８を有してもよく、いくつかのチャンバは、主導体層、特にＭｏＯ2Ｃｌ2等の酸素含有Ｍｏ前駆体を使用して堆積される主導体層の一部の堆積のために、約３５０℃から約７００℃の間の温度または約４００℃超の温度に設定された台座５０８を有していてもよい。
【0144】
さらに、いくつかの実施形態において、プロセスステーション５００の圧力制御は、バタフライ弁５１８によって提供されてもよい。図５の実施形態に示すように、バタフライ弁５１８は、下流真空ポンプ（不図示）により提供される真空をスロットルで調整する。しかしながら、いくつかの実施形態では、プロセスステーション５００の圧力制御を、プロセスステーション５００に導入される１つまたは複数のガスの流量を変化させることによって調節してもよい。
【0145】
いくつかの実施形態では、分配シャワーヘッド５０６の位置を台座５０８に対して調節して、基板５１２と分配シャワーヘッド５０６との間の容積を変化させてもよい。さらに、台座５０８および／または分配シャワーヘッド５０６の垂直位置を、本開示の範囲内の任意の適切な機構によって変化させてもよいことが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、台座５０８は、基板５１２の向きを回転させるための回転軸を含んでもよい。いくつかの実施形態において、これらの調節例のうちの１つまたは複数を、１つまたは複数の適切なコンピュータコントローラ５５０によってプログラム的に実施してもよいことが理解されるだろう。
【0146】
いくつかの実施形態では、コントローラ５５０への命令は、入力／出力制御（ＩＯＣ）シーケンス命令を通じて提供されてもよい。一例では、プロセス段階の条件を設定するための命令は、プロセスレシピの対応するレシピ段階に含まれてもよい。いくつかのケースでは、プロセスレシピ段階を連続して配置して、プロセス段階のためのすべての命令がそのプロセス段階と同時に実行されるようにしてもよい。いくつかの実施形態において、１つまたは複数のリアクタパラメータを設定するための命令がレシピ段階に含まれてもよい。例えば、第１のレシピ段階は、不活性ガスおよび／またはＮＨ3および／または窒素反応剤ガスの流量を設定するための命令と、キャリアガス（アルゴン等）の流量を設定するための命令と、プラズマを点火するための命令と、第１のレシピ段階のための時間遅延命令とを含んでもよい。第２のレシピ段階は、不活性ガスおよび／または金属ハロゲン化物あるいは金属オキシハロゲン化物前駆体ガスの流量を設定するための命令と、キャリアガス（アルゴン等）の流量を設定するための命令と、第２のレシピ段階のための時間遅延命令とを含んでもよい。続く第３のレシピ段階は、不活性ガスおよび／または反応剤ガスの流量を調整または停止するための命令と、キャリアガスまたはパージガスの流量を調整するための命令と、第３のレシピ段階のための時間遅延命令とを含んでもよい。第４のレシピ段階は、還元剤ガスの流量を調整するための命令と、キャリアガスまたはパージガスの流量を調整するための命令と、第４のレシピ段階のための時間遅延命令とを含んでもよい。続く第５のレシピ段階は、不活性ガスおよび／または第２の金属ハロゲン化物または金属オキシハロゲン化物反応剤ガスの流量を調整または停止するための命令と、キャリアガスまたはパージガスの流量を調整するための命令と、第５のレシピ段階のための時間遅延命令とを含んでもよい。これらのレシピ段階は、開示された実施形態の範囲内の任意の適切な方法においてさらに細分化および／または反復されてもよいことが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、コントローラ５５０は、後述する図８のシステムコントローラ８２９に関する特徴のいずれかを含んでもよい。
【0147】
図６は、特定の開示された実施形態を実施するのに適した装置の単一ステーションのガス源およびライン構成の線図を示す概略図である。１つのステーションのみが示されているが、装置は、基板を処理するための同一の、類似した、または異なるこれらのモジュールのうちの１つまたは複数を含んでもよいことが理解されるであろう。単一のステーションチャンバは、チャンバごとに一度に１枚の基板のみを処理するための単一のステーションとともに使用されてもよい。いくつかの実施形態では、単一のステーションは、４つのステーション等の２つ以上のステーションを有するマルチステーションチャンバ内のステーションである。単一のステーションが図示されているが、いくつかの実施形態では複数のステーションが使用されてもよく、この場合ガス源は特定のガスを一部のステーションには入れ、他のステーションに入れないように構成される。
【0148】
図６に示されたステーションでは、プロセスチャンバ６０２は、シャワーヘッド６０６および、基板６１２を保持するための可動台座６０８を含む。プロセスチャンバ６０２の圧力制御をバタフライ弁６１８によって提供してプロセスを真空下に維持してもよい。シャワーヘッド６０６と可動台座６０８との間に生成される微小容積部分６０７は、可動台座６０８を垂直に移動させてシャワーヘッド６０６と可動台座６０８との間の空間を狭めたり広げたりすることによって調整されてもよく、これによって微小容積部分６０７内の様々なガスの分圧を変化させてもよい。
【0149】
シャワーヘッド６０６は、２つの矢印で示されているようにデュアルプレナムシャワーヘッドであってもよく、２つの矢印は、ガス流が異なるラインを使用してシャワーヘッドに入り、また異なるラインを使用してシャワーヘッドから出てもよいことを示し、これは、ライン内でガスが互いに相互作用する可能性を低減するために実施されてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、同じラインに導入されるように選択されたガスは、互いに相互作用せず、したがって基板６１２上の欠陥の形成に寄与し得る過剰な副生成物または堆積材料がライン内に形成されないように選択されてもよい。いくつかの実施形態では、シャワーヘッド６０６が加熱されてもよい。いくつかの実施形態では、シャワーヘッド６０６は、加熱されるとともにデュアルプレナムシャワーヘッドでもある。
【0150】
シャワーヘッド６０６の上流にあるのは、シャワーヘッドにガスを送る前にガスを集めるために使用され得るマニホールド６８６である。いくつかの実施形態では、マニホールドは、異なるラインからのガスが互いに相互作用しないが、シャワーヘッド６０６に個別に送られるとともに上流および下流弁（不図示）を用いて制御できるように構成される。シャワーヘッド６０６は、シングルプレナムまたはマルチプレナムのシャワーヘッドであってもよい。マルチプレナムシャワーヘッドは、デュアルプレナムシャワーヘッドまたはトリプルプレナムシャワーヘッドであってもよい。デュアルプレナムシャワーヘッドでは、一方のプレナムでＷおよび／またはフッ素含有ガス、Ｍｏ含有前駆体、および水素を流し、２つ目のプレナムでホウ素含有ガス、水素、ＮＨ3、およびアルゴンを流し得る。このような実施形態を、ＭｏまたはＷ含有前駆体とＮＨ3およびホウ素含有ガスとの上流での反応を回避するために用いてもよい。マニホールド６８６は、高圧ガスを微小容積部分６０７に送るために弁が解放される前に高圧容量のガスを蓄積できるように、シャワーヘッド６０６との距離が近くなるように構成されてもよい。
【0151】
図６に示す構成には複数のガス源が含まれ、この例の目的では特定のガスに関連するものとして言及される。しかし、ガス源は、特定の開示された実施形態を実施するための前駆体または反応剤として使用される任意の適切なガスを含んでもよく、構成は、一方のラインへのガスの送出が、他方のラインに送られるガス源と混合される場合およびその逆の場合よりも、互いに相互作用するか、または膜の堆積を引き起こす可能性が低くなるように選択されてもよいことが理解されるであろう。また、３つのガス源が単一のラインに送られるように図示され、２つの別個のラインのみ示されているが、１つまたは複数のガス源が単一のラインに送られてもよく、２つ以上の別個のラインがシャワーヘッド６０６に導入される前にすべてマニホールド６８６に送られてもよいことが理解されるであろう。
【0152】
アルゴンガス源６２１ａ、ＷＦ6ガス源６３１ａ、およびＭｏ含有前駆体ガス源６４１ａは、天板６８４とは別個のガスボックス６８２に含まれる。アルゴンガス源６２１ａ、ＷＦ6ガス源６３１ａ、およびＭｏ含有前駆体ガス源６４１ａはそれぞれ、対応するラインを介してライン６９０に送られ、マニホールド６８６に送られる。
【0153】
また、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）ガス源６５１ａ、ＮＨ3ガス源６６１ａ、およびアルゴンガス源６７１ａもガスボックス６８２内に設けられる。Ｂ2Ｈ6ガス源６５１ａ、ＮＨ3ガス源６６１ａ、およびアルゴンガス源６７１ａはそれぞれ、対応するラインを介してライン６９５に送られ、マニホールド６８６に送られる。
【0154】
アルゴンガス源６２１ａからのアルゴンの流れは、シャワーヘッド６０６に送られる前にアルゴンがアルゴンチャージ容積部６２１ｂに蓄積されるように、アルゴンチャージ容積部６２１ｂに送られる前にアルゴン制御弁６２０ａによって制御される。すなわち、ガスボックス６８２はプロセスチャンバ６０２から物理的に遠くにあってもよいが、シャワーヘッド６０６により近いアルゴンチャージ容積部６２１ｂを有し、アルゴンチャージ容積部６２１ｂからのアルゴンの流れを制御するためのアルゴン出口弁６２０ｂを有することで、シャワーヘッド６０６に送ることが可能なアルゴンをより上手く制御し、圧力を上昇させることができるため、基板６１２に送ることができる。
【0155】
同様に、ＷＦ6ガス源６３１ａからのＷＦ6の流れは、シャワーヘッド６０６に送られる前にタングステンがＷＦ6チャージ容積部６３１ｂに蓄積されるように、ＷＦ6チャージ容積部６３１ｂに送られる前にＷＦ6制御弁６３０ａによって制御される。すなわち、ガスボックス６８２はプロセスチャンバ６０２から物理的に遠くにあってもよいが、シャワーヘッド６０６により近いＷＦ6チャージ容積部６３１ｂを有し、ＷＦ6チャージ容積部６３１ｂからのＷＦ6の流れを制御するためのＷＦ6出口弁６３０ｂを有することで、シャワーヘッド６０６に送ることが可能なＷＦ6をより上手く制御し、圧力を上昇させることができるため、基板６１２に送ることができる。
【0156】
Ｍｏ含有前駆体ガス源６４１ａからのＭｏ含有前駆体の流れは、送出前にＭｏ含有前駆体制御弁６４０ａによって制御される。いくつかの実施形態では、Ｍｏ含有前駆体は、プロセスチャンバ６０２に送られる前に生成されたプラズマを通過可能である。いくつかの実施形態では、Ｍｏ含有前駆体は遠隔の供給源から送られる。Ｍｏ含有前駆体がラインを通ってシャワーヘッドに向かって流れた後の流れを制御するためにモリブデン含有前駆体出口弁６４０ｂを使用して、シャワーヘッド６０６に導入されるＭｏ含有前駆体の流れを調整し圧力を上昇させてもよい。
【0157】
アルゴンガス、ＷＦ6、およびＭｏ含有前駆体の流れは、ライン６９０を介してマニホールド６８６に蓄積され、ここで、ライン６９５を介して送られるガスとは別にシャワーヘッド６０６に送られて、ライン内でタングステンを形成する可能性がある、例えば、ＷＦ6とＢ2Ｈ6との間の相互作用を防止してもよい。
【0158】
Ｂ2Ｈ6ガス源６５１ａからのＢ2Ｈ6の流れは、Ｂ2Ｈ6がシャワーヘッド６０６に送られる前にＢ2Ｈ6チャージ容積部６５１ｂに蓄積されるように、Ｂ2Ｈ6チャージ容積部６５１ｂへのＢ2Ｈ6の送出の前にＢ2Ｈ6制御弁６５０ａによって制御される。ガスボックス６８２は、プロセスチャンバ６０２からマニホールド６８６よりも物理的に遠くにあってもよいが、シャワーヘッド６０６により近いＢ2Ｈ6チャージ容積部６５１ｂを有し、Ｂ2Ｈ6チャージ容積部６５１ｂからのＢ2Ｈ6の流れを制御するためのＢ2Ｈ6出口弁６５０ｂを有することで、マニホールド６８６を介してシャワーヘッド６０６に送ることが可能なＢ2Ｈ6をより上手く制御し、圧力を上昇させることができる。
【0159】
ＮＨ3ガス源６６１ａからのＮＨ3の流れは、ＮＨ3をシャワーヘッド６０６への送出の前にＮＨ3チャージ容積部６６１ｂに蓄積できるように、ＮＨ3チャージ容積部６６１ｂへのＮＨ3の供給の前にＮＨ3制御弁６６０ａによって制御される。ガスボックス６８２はプロセスチャンバ６０２からマニホールド６８６よりも物理的に遠くにあってもよいが、シャワーヘッド６０６により近いＮＨ3チャージ容積部６６１ｂを有し、ＮＨ3チャージ容積部６６１ｂからのＮＨ3の流れを制御するためのＮＨ3出口弁６６０ｂを有することで、マニホールド６８６を介してシャワーヘッド６０６に送ることが可能なＮＨ3をより上手く制御し、圧力を上昇させることができる。
【0160】
アルゴンガス源６７１ａからのアルゴンの流れは、シャワーヘッド６０６に送られる前にアルゴンがアルゴンチャージ容積部６７１ｂに蓄積されるように、アルゴンチャージ容積部６７１ｂに送られる前にアルゴン制御弁６７０ａによって制御される。すなわち、ガスボックス６８２はプロセスチャンバ６０２から物理的に遠くにあってもよいが、シャワーヘッド６０６により近いアルゴンチャージ容積部６７１ｂを有し、アルゴンチャージ容積部６７１ｂからのアルゴンの流れを制御するためのアルゴン出口弁６７０ｂを有することで、シャワーヘッド６０６に送ることが可能なアルゴンをより上手く制御し、圧力を上昇させることができるため、基板６１２に送ることができる。
【0161】
ガスがチャージ容積部内でいったん蓄積され加圧され、出口弁を介して制御可能になると、マニホールド６８６へのガスの流れは増加し得、これにより微小容積部分６０７に導入されるガスの体積と圧力が増加する。このような実施形態は、３次元ＮＡＮＤ構造を形成するための基板処理に特に適し得る。
【0162】
本明細書に開示された装置は、基板を真空下に保つために、約７６０Ｔｏｒｒ未満または約６００Ｔｏｒｒ未満等、低大気圧に設定されてもよい。３００ｍｍウエハの場合、一部のガスの分圧が最大で約１５００Ｔｏｒｒで基板に送られ得る。
【0163】
チャージ容積部、ライン、およびマニホールド構成と組み合わせた可動台座により、約１Ｔｏｒｒ未満から約９０Ｔｏｒｒ超の分圧を有する微小容積部分へのガスの導入を一括して引き起こすことが可能である。例えば、分圧は、希釈流を有する３Ｔｏｒｒのチャンバでは１Ｔｏｒｒ未満の間であってよく、または純粋流（キャリアガスなし）を有する９０Ｔｏｒｒのチャンバでは９０Ｔｏｒｒを超えてよい。
【0164】
図７Ａは、特定の開示された実施形態を実施するのに適した装置の単一ステーションのガス源およびライン構成の線図の概略図である。本明細書の図面において使用されている「ＣＶ」は、チャージ容積部を指す。１つのステーションのみが示されているが、装置は、基板を処理するための同一の、類似した、または異なるこれらのモジュールのうちの１つまたは複数を含んでもよいことが理解されるであろう。単一のステーションチャンバは、チャンバごとに一度に１枚の基板のみを処理するための単一のステーションとともに使用されてもよい。いくつかの実施形態では、単一のステーションは、４つのステーション等の２つ以上のステーションを有するマルチステーションチャンバ内のステーションである。単一のステーションが図示されているが、いくつかの実施形態では複数のステーションが使用されてもよく、この場合ガス源は特定のガスを一部のステーションには入れ、他のステーションに入れないように構成される。
【0165】
図７Ａに示されたステーションでは、プロセスチャンバ７０２は、シャワーヘッド７０６および、基板７１２を保持するための可動台座７０８を含む。プロセスチャンバ７０２の圧力制御をバタフライ弁７１８によって提供してプロセスを真空下に維持してもよい。シャワーヘッド７０６と可動台座７０８との間に生成される微小容積部分７０７は、可動台座７０８を垂直に移動させてシャワーヘッド７０６と可動台座７０８との間の空間を狭めたり広げたりすることによって調整されてもよく、これによって微小容積部分７０７内の様々なガスの分圧を変化させてもよい。
【0166】
シャワーヘッド７０６は、２つの矢印で示されているようにデュアルプレナムシャワーヘッドであってもよく、２つの矢印は、ガス流が異なるラインを使用してシャワーヘッドに入り、また異なるラインを使用してシャワーヘッドから出てもよいことを示し、これは、ライン内でガスが互いに相互作用する可能性を低減するために実施されてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、同じラインに導入されるように選択されたガスは、互いに相互作用せず、したがって基板７１２上の欠陥の形成に寄与し得る過剰な副生成物または堆積材料がライン内に形成されないように選択されてもよい。いくつかの実施形態では、シャワーヘッド７０６が加熱されてもよい。いくつかの実施形態では、シャワーヘッド７０６は、加熱されるとともにデュアルプレナムシャワーヘッドでもある。
【0167】
シャワーヘッド７０６の上流にあるのは、シャワーヘッドにガスを送る前にガスを集めるために使用され得るマニホールド７８６である。いくつかの実施形態では、マニホールドは、異なるラインからのガスが互いに相互作用しないが、シャワーヘッド７０６に個別に送られるとともに上流および下流弁（不図示）を用いて制御できるように構成される。シャワーヘッド７０６は、シングルプレナムまたはマルチプレナムのシャワーヘッドであってもよい。マルチプレナムシャワーヘッドは、デュアルプレナムシャワーヘッドまたはトリプルプレナムシャワーヘッドであってもよい。デュアルプレナムシャワーヘッドは、一方のプレナムにおいてＷおよび／またはフッ素含有ガス、Ｍｏ含有前駆体、および水素を流す一方、２つ目のプレナムを使用してホウ素含有ガス、水素、ＮＨ3、およびアルゴンを流す。このような実施形態を、ＭｏまたはＷ含有前駆体とＮＨ3およびホウ素含有ガスとの上流での反応を回避するために用いてもよい。マニホールド７８６は、高圧ガスを微小容積部分７０７に送るために弁が解放される前に高圧容量のガスを蓄積できるように、シャワーヘッド７０６との距離が近くなるように構成されてもよい。
【0168】
図７に示す構成には複数のガス源が含まれ、この例の目的では特定のガスに関連するものとして言及される。しかし、ガス源は、特定の開示された実施形態を実施するための前駆体または反応剤として使用される任意の適切なガスを含んでもよく、構成は、一方のラインへのガスの送出が、他方のラインに送られるガス源と混合される場合およびその逆の場合よりも、互いに相互作用するか、または膜の堆積を引き起こす可能性が低くなるように選択されてもよいことが理解されるであろう。また、３つのガス源が単一のラインに送られるように図示され、２つの別個のラインのみ示されているが、１つまたは複数のガス源が単一のラインに送られてもよく、２つ以上の別個のラインがシャワーヘッド７０６に導入される前にすべてマニホールド７８６に送られてもよいことが理解されるであろう。
【0169】
アルゴンガス源および任意選択で水素ガス源がガスボックス７８２ａに含まれる。アルゴンガス源および任意選択で水素ガス源が、対応するラインを経由してマニホールド７８６にアルゴンガスと任意選択で水素をそれぞれ送る。
【0170】
モリブデン前駆体ガス源はガスボックス７８２ｂに含まれる。Ｍｏ含有前駆体ガスは、対応するラインを経由して送られてマニホールド７８６に送られる。
【0171】
アンモニアおよびアルゴンのガス源は、ガスボックス７８２ａおよび７８２ｂとは別個のガスボックス７８２ｃに含まれる。アンモニアとアルゴンは、これらのガス源から対応するラインを経由して流されてマニホールド７８６に送られる。
【0172】
いくつかの実施形態では、図７Ｂに示すようにチャンバパージ天板を使用することにより、アルゴンガス源を使用してもよい。
【0173】
アルゴンガス、または任意選択で水素、Ｍｏ含有前駆体、およびＮＨ3の流れは、ライン内でＭｏを形成する可能性がある、例えばＭｏ含有前駆体と水素との相互作用を低減するために隔てられる。
【0174】
ガスがチャージ容積部内でいったん蓄積され加圧され、出口弁を介して制御可能になると、マニホールド７８６へのガスの流れは増加し得、これにより微小容積部分７０７に導入されるガスの体積と圧力が増加する。このような実施形態は、３次元ＮＡＮＤ構造を形成するための基板処理に特に適し得る。
【0175】
本明細書に開示された装置は、基板を真空下に保つために、約７６０Ｔｏｒｒ未満または約６００Ｔｏｒｒ未満等、低大気圧に設定されてもよい。３００ｍｍウエハの場合、一部のガスの分圧が最大で約１５００Ｔｏｒｒで基板に送られ得る。
【0176】
チャージ容積部、ライン、およびマニホールド構成と組み合わせた可動台座により、約１Ｔｏｒｒ未満から約９０Ｔｏｒｒ超の分圧を有する微小容積部分へのガスの導入を一括して引き起こすことが可能である。例えば、分圧は、希釈流を有する３Ｔｏｒｒのチャンバでは１Ｔｏｒｒ未満の間であってよく、または純粋流（キャリアガスなし）を有する９０Ｔｏｒｒのチャンバでは９０Ｔｏｒｒを超えてよい。
【0177】
図７Ｃは、特定の開示された実施形態を実施するのに適した装置の単一ステーションのガス源およびライン構成の線図の例示的な概略図である。「Ｓｔｎ２」、「Ｓｔｎ３」、および「Ｓｔｎ４」は、図５のプロセスチャンバ本体５０２、図６のプロセスチャンバ６０２、および図７Ａのプロセスチャンバ７０２等のステーションで有り得るステーションを指す。ガスボックス７９２ａはアルゴンおよび水素のガス源を含み、ガスボックス７９２ｂはＭｏ含有ガス源を含み、これらはそれぞれ対応するステーションの異なるチャージ容積部とマニホールドに送られ、異なるプロセス条件下でそれぞれ設定された異なるステーションの異なる操作の実施を可能にする。
【0178】
上述したようなハードウェアは、ＭｏＯxＮy等の核生成層および／または元素Ｍｏの主導体層の堆積の前に、ホウ素、フッ素、タングステン含有種、および他の非モリブデン成分元素源に対するメモリデバイスのワード線誘電体表面の加工を実現するために使用可能である。これらの例示的なチャンバおよびシステムは、Ｂ2Ｈ6、水素、およびアルゴンをＡＬＤまたはＣＶＤモードで半導体基板に送るために使用可能である。いくつかの実施形態では、ＡＬＤモードで半導体ウエハにＢ2Ｈ6、水素、アルゴン、窒素、およびそれらの組み合わせを有するガス混合物のパルスを送るために、ガスチャージ容積部（１つまたは複数）が使用される。これにより、ウエハ表面をＢ2Ｈ6、水素、および窒素に曝してもよく、ウエハ表面に水素化ホウ素（ＢＨx）が吸着し得る。吸着したＢＨxは、基板内に直接拡散することも、さらに反応することもできる。
【0179】
様々な実施形態では、上述したようなハードウェアを使用して、ＡＬＤまたはＣＶＤモードでＷＦ6－アルゴン（ＷＦ6－Ａｒ）を半導体基板に送ることができる。いくつかの実施形態では、ガスチャージ容積部（１つまたは複数）を使用してＡＬＤモード（ＷおよびＦ曝露）で半導体ウエハにＷＦ6－Ａｒガス混合物のパルスを送る。六フッ化タングステンの曝露により、フッ化タングステン（ＷＦx）がウエハ表面へ吸着し得る。吸着したＷＦxは、直接基板に拡散することも、さらに反応することもできる。
【0180】
様々な実施形態において、ハードウェアは、（Ｂ2Ｈ6－Ｈ2－Ａｒ－Ｎ2）ガス混合物の１つまたは複数のＡＬＤパルスを、（ＷＦ6－Ａｒ）のパルスと交互に送るように構成される。いくつかの実施形態では、これはＷ金属、ホウ化タングステン（ＷＢx）、ＷＦx次フッ化物および吸着Ｆ、ＨＦ、ならびに吸着水素の形成をもたらすことが可能なＨ2、Ｂ2Ｈ6、またはＢＨxとのＷＦ6反応を引き起こす。Ｂ2Ｈ6／Ｈ2とのＷＦ6反応の後、Ｗ金属、ＷＢx、ＷＦx、Ｆ、およびＨＦが半導体表面で使用可能であり、基板内に拡散可能である。
【0181】
上述したように、本明細書ではマルチステーションチャンバについて記載しているが、特定の開示された実施形態はシングルチャンバ装置において実現可能である。例えば、シングルチャンバ装置では、ガス送出ハードウェアを使用して、半導体表面をＷＦ6／ＡｒおよびＢ2Ｈ6／Ｈ2／ＮＨ3のパルスに、ウエハの上方のシャワーヘッドに供給する独立したＷＦ6－Ａｒガスチャージ容積部、Ｂ2Ｈ6／Ｈ2／Ｎ2／Ａｒガスチャージ容積部、およびＮＨ3／Ｈ2／Ａｒガスチャージ容積部を通じて曝すことが可能である。様々な実施形態では、シングルプレナムシャワーヘッドが使用される。様々な実施形態では、デュアルプレナムシャワーヘッドが使用される。例えば、デュアルプレナムシャワーヘッドは、一方のプレナムにＷＦ6／Ａｒ＋ＭｏＯxＣｌy＋Ｈ2を含み、他方のプレナムにＢ2Ｈ6／Ｈ2／ＮＨ3／Ａｒを含んでよく、ＭｏまたはＷ前駆体とＮＨ3およびＢ2Ｈ6との上流での反応を回避するために使用されてもよい。様々な実施形態では、ガスチャージ容積部は、連続トリクルパージ清掃制御弁出口とともに使用可能である。
【0182】
様々な実施形態において、ＷＦ6／Ａｒ、Ｂ2Ｈ6／Ｈ2／Ａｒ／Ｎ2、およびＮＨ3／Ｈ2／Ａｒガス送出ハードウェアは、シングルウエハまたはマルチステーション体積チャンバにおいて使用可能である。様々な実施形態において、ＷＦ6／Ａｒ、Ｂ2Ｈ6／Ｈ2／Ａｒ／Ｎ2、およびＮＨ3／Ｈ2／Ａｒガス送出ハードウェアは、マルチステーション堆積チャンバ内の第１の堆積ステーションにおいて使用可能である。
【0183】
開示された様々な実施形態は、マルチチャンバ装置において実現されてもよい。例えば、１つまたは複数のチャンバを、半導体基板上でＷ－Ｆ－Ｂ曝露を引き起こすように構成可能である。１つまたは複数のチャンバは、半導体基板上に核生成層、ＭｏＯxＮy、またはＭｏＯxＮy堆積を引き起こすように構成されてもよい。１つまたは複数のチャンバは、半導体基板上に金属Ｍｏ堆積を引き起こすように構成されてもよい。１つまたは複数のチャンバは、ＭｏＯxＮyおよび金属Ｍｏの堆積を引き起こすように構成されてもよい。
【0184】
図８は、本明細書に記載の実施形態に従って堆積プロセスを実行するのに適した処理システムのブロック図である。システム８００は搬送モジュール８０３を含む。搬送モジュール８０３は、クリーンな加圧環境を提供し、様々なリアクタモジュール間を移動する際に処理される基板の汚染のリスクを最小限にする。搬送モジュール８０３に搭載されているのは、本明細書で説明するＡＬＤ堆積を実施可能なマルチステーションリアクタ８０９である。マルチステーションリアクタ８０９は、これらの操作を順次実施する複数のステーション８１１、８１３、８１５、および８１７を含んでもよい。例えば、マルチステーションリアクタ８０９は、ステーション８１１および８１３が核生成層堆積を実施し、ステーション８１３および８１５がバルク層堆積を実施するように構成され得る。各堆積ステーションは、加熱されたウエハ台座およびシャワーヘッド、分散プレート、または他のガス入口を含んでもよい。
【0185】
また、搬送モジュール８０３には、プラズマまたは化学（非プラズマ）前洗浄を実施可能な１つまたは複数のシングルまたはマルチステーションモジュール８０７が搭載されてもよい。このモジュールを、例えば還元剤のソーク等、他の様々な加工に使用してもよい。システム８００はまた、処理の前後にウエハが保管される１つまたは複数（この場合は２つ）のウエハソースモジュール８０１を含む。大気搬送チャンバ８１９内の大気ロボット（不図示）が、まずウエハをソースモジュール８０１からロードロック８２１に取り出す。搬送モジュール８０３内のウエハ搬送装置（通常はロボットアームユニット）が、ロードロック８２１から搬送モジュール８０３に搭載されたモジュール間へウエハを移動させる。
【0186】
いくつかの実施形態では、高温シャワーヘッドが採用される。
【0187】
これにより、デュアルではなくシングルプレナムのシャワーヘッドを使用可能になる。シャワーヘッド内部の接液面を１５０℃超または２００℃に維持することにより、ＮＨ3と金属オキシ塩化物または金属塩化物前駆体を、塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）を凝縮させることなく、シングルプレナムシャワーヘッドにおいて使用できる。あるいは、ＮＨ3が一方のプレナムから送られ、金属塩化物またはオキシ塩化物前駆体が他方のプレナムから送られ得るデュアルプレナムシャワーヘッドを使用してもよい。
【0188】
上述したように、いくつかの実施形態では、金属（窒化物）核生成と純金属の両方を単一のプロセスチャンバ内で堆積させることにより、Ｈ2、金属（オキシ塩化物）、およびそれらの副生成物（ＨＣｌ、ＯＣｌx、金属－Ｃｌx等）との高温反応によって、堆積した金属＋Ｏx＋ＮＨx＋Ｃｌx核生成膜を純金属に変換することが容易になる。これは、上記のように、マルチステーションリアクタにおいて、最初の堆積ステーションで低温、後続の堆積ステーションで低温またはより高い温度で行ってもよい。いくつかの実施形態では、マルチステーション堆積リアクタ内の各堆積ステーションは、台座上昇プロセス位置において、２つのアセンブリがウエハ上方に小さなプロセス容積部を形成し、プロセス容積部をメインチャンバから隔離するための非常に狭いギャップを形成するように、シャワーヘッドと台座を成形することによって、互いに隔離可能である。プロセス容積部の縁の狭いギャップを不活性ガスパージバリアで増強して、メインチャンバからプロセス容積部へのガスの拡散を困難にすることが可能である。プロセス容積部の縁の狭いギャップに、プロセスガスがメインチャンバに入るのを防ぐための局所的なポンピングプレナムを取り込むことができる。これにより、メインチャンバ内での堆積または粒子発生のリスクを排除できる。狭い縁ギャップは、それ自体でメインチャンバからのガスがウエハ処理容積部内に拡散して戻るリスクを排除できるため、ステーション間のクロストークがなくなる。
【0189】
上述のように、特定の実施形態では、システムは２つの異なる堆積チャンバを含む。例えば、図８を参照すると、２つの堆積チャンバが搬送モジュール８０３に搭載されてもよい。このような実施形態では、各堆積チャンバがシングルまたはマルチステーションチャンバであってもよい。さらに、共通の真空下にない２つの堆積チャンバを採用してもよい。
【0190】
特定の実施形態では、堆積中のプロセス条件を制御するために、システムコントローラ８２９が採用される。コントローラは、典型的には、１つまたは複数のメモリデバイスと１つまたは複数のプロセッサを含むことになる。プロセッサは、中央処理装置（ＣＰＵ）またはコンピュータ、アナログおよび／またはデジタル入力／出力接続部、ステッパモータコントローラボード等を含んでもよい。
【0191】
コントローラは、堆積装置のすべての活動を制御してもよい。システムコントローラは、タイミング、ガスの混合、チャンバ圧力、チャンバ温度、ウエハ温度、無線周波数（ＲＦ）電力レベル（使用する場合）、ウエハチャックまたは台座位置、および特定のプロセスの他のパラメータを制御するための命令のセットを含むシステム制御ソフトウェアを実行する。コントローラに関連付けられたメモリデバイスに格納された他のコンピュータプログラムをいくつかの実施形態で採用してもよい。
【0192】
典型的には、コントローラに関連付けられたユーザインターフェイスが存在することになる。ユーザインターフェイスは、ディスプレイスクリーン、装置および／またはプロセス条件のグラフィックソフトウェアディスプレイ、ならびにポインティングデバイス、キーボード、タッチスクリーン、マイク等のユーザ入力デバイスを含んでもよい。
【0193】
システム制御ロジックは、任意の適切な方法で構成してよい。一般的に、ロジックはハードウェアおよび／またはソフトウェアにおいて設計または構成できる。駆動回路を制御するための命令は、ハードコードされていても、ソフトウェアとして提供されてもよい。命令は「プログラミング」によって提供されてもよい。このようなプログラミングは、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、および特定のアルゴリズムがハードウェアとして実装されたその他のデバイスにおいてハードコードされたロジックを含む、任意の形式のロジックを含むものと理解される。また、プログラミングは、汎用プロセッサ上で実行され得るソフトウェアまたはファームウェア命令を含むものと理解される。システム制御ソフトウェアは、任意の適切なコンピュータ可読プログラミング言語でコード化されてもよい。あるいは、制御ロジックはコントローラにハードコードされてもよい。これらの目的のために、特定用途向け集積回路、プログラマブルロジックデバイス（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ、またはＦＰＧＡ）等が使用されてもよい。以下の議論において、「ソフトウェア」または「コード」が使用される場合、機能的に比較可能なハードコードされたロジックがその代わりに使用されてもよい。
【0194】
プロセスシーケンスにおける堆積および他のプロセスを制御するためのコンピュータプログラムコードは、任意の従来のコンピュータ可読プログラミング言語、例えば、アセンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐａｓｃａｌ、Ｆｏｒｔｒａｎ等で記述可能である。コンパイルされたオブジェクトコードまたはスクリプトは、プロセッサによって実行され、プログラム内で特定されたタスクを実行する。
【0195】
コントローラパラメータは、例えば、プロセスガス組成および流量、温度、圧力、冷却ガス圧、ならびにチャンバ壁面温度等のプロセス条件に関する。これらのパラメータはレシピの形でユーザに提供され、ユーザインターフェイスを利用して入力されてもよい。
【0196】
プロセスを監視するための信号が、システムコントローラのアナログおよび／またはデジタル入力接続部によって提供されてもよい。プロセスを制御するための信号は、堆積装置のアナログおよびデジタル出力接続部に出力される。
【0197】
システムソフトウェアは、様々な方法で設計または構成されてもよい。例えば、様々なチャンバ構成要素サブルーチンまたは制御オブジェクトを記述して、本明細書に記載の堆積プロセスを実行するのに必要なチャンバ構成要素の動作を制御してもよい。この目的のためのプログラムまたはプログラムの一部の例として、基板位置決めコード、プロセスガス制御コード、圧力制御コード、およびヒータ制御コードが挙げられる。
【0198】
いくつかの実装形態では、コントローラ８２９は、上述の例の一部であってもよいシステムの一部である。このようなシステムは、１つもしくは複数の処理ツール、１つもしくは複数のチャンバ、１つもしくは複数の処理用プラットフォーム、および／または特定の処理部品（ウエハ台座、ガスフローシステム等）等の半導体処理機器を含み得る。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後のシステムの操作を制御するための電子機器と一体化されていてもよい。この電子機器を、１つまたは複数のシステムの各種部品または副部品を制御し得る「コントローラ」と呼んでもよい。コントローラ８２９は、処理要件および／またはシステムの種類に応じて、本明細書に開示された、処理ガスの送出、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、一部のシステムにおける無線周波数（ＲＦ）ジェネレータの設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体送出設定、位置および操作設定、ツールへのウエハの搬入出、ならびに、特定のシステムに接続またはインターフェース接続する他の搬送ツールおよび／またはロードロックへのウエハの搬入出等のいずれかのプロセスを制御するようにプログラムされていてもよい。
【0199】
大まかに言えば、コントローラは、例えば、命令を受信し、命令を出し、操作を制御し、清掃動作を可能とし、エンドポイント計測を可能にする各種集積回路、ロジック、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子機器として定義されてよい。集積回路は、プログラム命令を格納するファームウェアの形態のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されたチップ、および／またはプログラム命令を実行する１つもしくは複数のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ（例えばソフトウェア）を含んでよい。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）の形でコントローラに伝達される命令であって、半導体ウエハ上もしくは半導体ウエハ用に、またはシステムに対して特定のプロセスを実行する操作パラメータを定めるものであってよい。操作パラメータは、いくつかの実施形態において、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、面、回路、および／またはウエハ型の製造の際の１つまたは複数の処理工程を達成するためにプロセスエンジニアによって定められるレシピの一部であってよい。
【0200】
コントローラ８２９は、いくつかの実装形態において、システムに統合されているか、結合されているか、そうでなければシステムにネットワーク接続されているか、それらの組み合わせであるコンピュータの一部であるか、コンピュータに結合されていてもよい。例えば、コントローラ８２９は、「クラウド」内、または、ウエハ処理のリモートアクセスを可能とする製造工場のホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部であってもよい。このコンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能とすることで、製造操作の現在の進行を監視し、過去の製造操作の履歴を検証し、複数の製造操作からトレンドまたはパフォーマンスメトリクスを検証することで、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理工程を設定し、または新しいプロセスを開始できる。いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えばサーバ）が、ローカルネットワークやインターネットを含み得るネットワークを通じてシステムにプロセスレシピを提供できる。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とするユーザインターフェイスを含んでもよく、パラメータおよび／または設定は次にリモートコンピュータからシステムに伝達される。いくつかの例では、コントローラは、１つまたは複数の操作中に行われる各処理工程のパラメータを定めたデータの形式で命令を受信する。なお、このパラメータは行われるプロセスの種類や、コントローラがインターフェース接続または制御するように構成されているツールの種類に特有のものであってもよいことを理解されたい。したがって、上述の通り、コントローラは、互いにネットワーク接続されて、本明細書に記載のプロセスや制御等の共通の目的に向かって働く１つまたは複数の別個のコントローラを含めること等により、分配されてもよい。そのような目的のために分配されたコントローラの例としては、チャンバ上のプロセスを制御するために組み合わされて、リモート配置（例えばプラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）された１つまたは複数の集積回路と通信する、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路が挙げられる。
【0201】
限定されないが、例示的なシステムは、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、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、ＣＶＤチャンバまたはモジュール、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、および半導体ウエハの製造および／または生産に関連付けられるかまたは使用され得る他の任意の半導体処理システムを含んでもよい。
【0202】
上述のように、ツールによって実施される１つまたは複数のプロセス工程に応じて、コントローラは、他のツール回路またはモジュール、他のツール部品、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、近隣ツール、工場全体に配置されたツール、メインコンピュータ、他のコントローラ、またはウエハのコンテナをツール位置および／または半導体生産工場内のロードポート内外に運ぶ材料移送に使用されるツールのうちの１つまたは複数と通信してもよい。
【0203】
コントローラ８２９は、様々なプログラムを含んでもよい。基板位置決めプログラムは、基板を台座またはチャック上に搭載させ、基板とガス入口および／または対象物等の他のチャンバ部品との間の間隔を制御するために用いられるチャンバ部品制御用のプログラムコードを含んでもよい。プロセスガス制御プログラムは、ガス組成および流量を制御するための、また任意選択で、チャンバ内の圧力を安定させるため堆積前にチャンバ内にガスを流すための、コードを含んでもよい。圧力制御プログラムは、例えばチャンバの排気システムのスロットル弁を調節することによってチャンバ内の圧力を制御するためのコードを含んでもよい。ヒータ制御プログラムは、基板を加熱するために使用される加熱ユニットへの電流を制御するためのコードを含んでもよい。あるいは、ヒータ制御プログラムは、ウエハチャックへのヘリウム等の熱伝達ガスの送出を制御してもよい。
【0204】
堆積中に監視され得るチャンバセンサの例としては、台座またはチャック内に設置されたマスフローコントローラ、圧力センサ（圧力計等）、および熱電対等が挙げられる。適切にプログラムされたフィードバックおよび制御アルゴリズムをこれらのセンサからのデータとともに使用して、所望のプロセス条件を維持してもよい。
【0205】
以上は、シングルまたはマルチチャンバの半導体処理ツールにおける本開示の実施形態の実装についての説明である。
【0206】
以上は、シングルまたはマルチチャンバの半導体処理ツールにおける開示された実施形態の実装についての説明である。本明細書に記載された装置およびプロセスは、例えば、半導体デバイス、ディスプレイ、ＬＥＤ、光起電パネル等の製造または生産のために、リソグラフィパターニングツールまたはプロセスと組み合わせて使用してもよい。典型的には、と言っても必ずしもとは限らないが、このような装置／プロセスは、共通の製造設備で一緒に使用されたり、実施されたりする。膜のリソグラフィーパターニングは、典型的には、以下のいくつかの工程、またはすべての工程を含み、各工程はいくつかの可能なツールを備える：（１）スピン・オンまたはスプレー・オンツールを用いた、ワークピース（すなわち、基板）上へのフォトレジストの塗布；（２）ホットプレート、または炉、またはＵＶ硬化ツールを用いたフォトレジストの硬化；（３）ウエハステッパ等のツールを用いた可視光、または紫外線、またはＸ線へのフォトレジストの露光；（４）レジストを選択的に除去するように成長させることによる、ウェットベンチ等のツールを用いたレジストのパターニング；（５）ドライエッチングツールまたはプラズマアシストエッチングツールを用いた、レジストパターンの下層の膜またはワークピースへの転写；および（６）ＲＦまたはマイクロ波プラズマレジストストリッパ等のツールを用いたレジストの除去。
【0207】
上記の説明および特許請求の範囲において、数値範囲にはその範囲の端点が含まれる。例えば、「１から５ｎｍの間の厚さ」には１ｎｍと５ｎｍが含まれる。同様に、ダッシュで表される範囲には、その範囲の端点が含まれる。
実験
実験
【0208】
異なるＭｏおよびＭｏＯxＮyスタックを有する３つの異なる基板の原子組成を評価した。図９は、ＭｏＯxＮyと誘電体層との間のＭｏ－酸化物界面における評価の結果を示す。９１０、９２０、９３０のそれぞれにおいて、縦の点線は左側のＭｏＯxＮy核生成層と右側の誘電体酸化物との間の界面の接近を示す。
【0209】
９１０では、酸素含有Ｍｏ前駆体と還元した水素の投与により、主導体層ＭｏをＭｏＯxＮy核生成層上に堆積させた。その結果、Ｍｏ－酸化物界面の酸素含有量が低くなった。
【0210】
９２０では、酸素含有Ｍｏ前駆体と、さらに還元した（９１０より１３％少ない）水素の投与により、主導体層ＭｏをＭｏＯxＮy核生成層上に堆積した。矢印９２２は、界面における酸化物の含有量が９１０よりも多いことを示す。
【0211】
９３０では、酸素含有Ｍｏ前駆体と、さらに還元した（９１０より２６％少ない）水素の投与により、主導体層ＭｏをＭｏＯxＮy核生成層上に堆積した。矢印９３１は、主導体層Ｍｏ中の酸素含有量が９１０または９２０よりもさらに多いことを示す。同様に、矢印９３２も界面での塩素が多い（まだ少ない量ではあるが）ことを示す。
【0212】
これらの結果は、水素投与（例えば、流量および／または曝露持続時間）がＭｏ酸化物界面における膜の組成に影響を与える可能性があることを示す。
結論
結論
【0213】
前述の実施形態は、理解を明確にするためにある程度詳細に説明されているが、添付の請求項の範囲内で特定の変更および修正が実施され得ることは明らかであろう。本実施形態のプロセス、システム、および装置を実現する多くの代替方法が存在することに留意すべきである。したがって、本実施形態は例示であって制限的なものではないと考えられ、本実施形態は本明細書に示された詳細に限定されるものではない。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2023-08-04
【手続補正2】
【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】
膜堆積方法であって、酸化物材料が上部に形成されている基板を提供し、
前記酸化物材料上にライナー層および核形成層の少なくとも一方を形成し、
前記ライナー層または前記核形成層にモリブデン膜を形成するために、前記ライナー層または前記核形成層が上部に形成されている前記基板にモリブデン含有ガスおよび還元性ガスを供給すること、を備え、
前記ライナー層または前記核形成層を形成することは、六フッ化タングステン含有ガスおよびホウ素含有ガスから選択される少なくとも１つのガスに前記基板を曝す、膜堆積方法。
【請求項2】
請求項１に記載の膜堆積方法であって、
前記モリブデン膜は、第１のセットのプロセス条件を使用して第１の酸素含有モリブデン前駆体および第１の還元剤の交互のパルスに前記酸化物材料を曝すことにより、第１の原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスを使用して形成され、
前記モリブデン膜を堆積させるときに、非モリブデン含有量を増加させるように前記第１のセットのプロセス条件を調整すること
を備える、膜堆積方法。
【請求項3】
請求項１に記載の膜堆積方法であって、ソーク加工は、前記ライナー層および前記核形成層の前記少なくとも一方を形成する前に実施され、前記ソーク加工は、六フッ化タングステン含有ガスおよびホウ素含有ガスから選択される少なくとも１つのガスに前記基板を曝すことを含む、膜堆積方法。
【請求項4】
請求項１に記載の膜堆積方法であって、前記ライナー層および前記核形成層の前記少なくとも一方は、前記モリブデン膜を形成するために用いられる堆積温度よりも低い温度で堆積される、膜堆積方法。
【請求項5】
請求項１に記載の膜堆積方法であって、前記モリブデン膜は、第１の層および第２の層からなり、前記第１の層は、前記第２の層の温度よりも低い温度で堆積される、膜堆積方法。
【請求項6】
酸化物材料上に膜を堆積させる方法であって、
前記酸化物材料上にライナー層および核形成層の少なくとも一方を形成し、
前記ライナー層および前記核形成層の前記少なくとも一方にモリブデン膜を形成するために、前記ライナー層および前記核形成層の前記少なくとも一方が上部に形成されている基板にモリブデン含有ガスおよび還元性ガスを供給すること、を備え、
前記ライナー層および前記核形成層の前記少なくとも一方を形成することは、六フッ化タングステン含有ガスおよびホウ素含有ガスから選択される少なくとも１つのガスに前記ライナー層および前記核形成層の前記少なくとも一方を曝す、方法。
【請求項7】
請求項６に記載の方法であって、
前記モリブデン膜は、第１のセットのプロセス条件を使用して第１の酸素含有モリブデン前駆体および第１の還元剤の交互のパルスに前記酸化物材料を曝すことにより、第１の原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスを使用して形成され、
前記モリブデン膜を堆積させるときに、非モリブデン含有量を増加させるように前記第１のセットのプロセス条件を調整することを備える、方法。
【請求項8】
請求項６に記載の方法であって、ソーク加工は、前記ライナー層を形成する前に実施され、前記ソーク加工は、六フッ化タングステン含有ガスおよびホウ素含有ガスから選択される少なくとも１つのガスに前記酸化物材料を曝すことを含む、方法。
【請求項9】
請求項６に記載の方法であって、前記ライナー層および前記核形成層の前記少なくとも一方は、前記モリブデン膜を形成するために用いられる堆積温度よりも低い堆積温度で堆積される、方法。
【請求項10】
請求項６に記載の方法であって、前記モリブデン膜は、第１の層および第２の層からなり、前記第１の層は、前記第２の層の温度よりも低い温度で堆積される、方法。
【請求項11】
請求項２または請求項７に記載の方法であって、前記第１のセットのプロセス条件は、前記第１のＡＬＤプロセス中に、少なくとも約１０００ｓｃｃｍの流量の前記第１の還元剤を使用することを含む、方法。
【請求項12】
請求項２または請求項７に記載の方法であって、前記第１のセットのプロセス条件は、前記基板を前記第１のＡＬＤプロセスの１サイクルの間に前記第１の還元剤を少なくとも１秒間導入することを含む、方法。
【請求項13】
請求項５または請求項１０に記載の方法であって、前記第２の層は、第２の酸素含有モリブデン前駆体および第２の還元剤を使用して、第２のＡＬＤプロセスを使用して前記酸化物材料上に第２のセットのプロセス条件下で堆積される、方法。
【請求項14】
請求項１３に記載の方法であって、前記第２のセットのプロセス条件は、前記第２のＡＬＤプロセスの間に窒素含有ガスの流れを増加させることを含む、方法。
【請求項15】
請求項１３に記載の方法であって、前記第２の還元剤は、窒素含有ガス、水素、またはそれらの組み合わせである、方法。
【請求項16】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法であって、前記モリブデン膜は結晶性を有する、方法。
【請求項17】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法であって、前記モリブデン膜は、１（原子）％未満の不純物を含む、方法。
【請求項18】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法であって、前記モリブデン膜は、元素モリブデンである、方法。
【手続補正書】
【提出日】2023-12-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0059】
図１Ａおよび図１Ｂは、金属成長のテンプレートとしての核生成層を含む材料スタックの概略例である。図１Ａおよび図１Ｂは、特定のスタックにおける材料の順序を示し、図３Ａ～３Ｃと図４に関して後述するように、任意の適切なアーキテクチャおよび用途とともに用いられ得る。図１Ａの例では、スタック１００は、シリコンまたは他の半導体ウエハ（例えば２００ｍｍウエハ、３００ｍｍウエハ、または４５０ｍｍウエハ）であってもよい基板１０２を含み、その上に堆積された材料（誘電体、導電体、または半導電体材料等）の１つまたは複数の層を有するウエハを含む。本方法はまた、ガラスおよびプラスチック等の他の基板上にメタライゼーションスタック構造を形成するために適用されてもよい。いくつかの実施形態では、基板１０２はケイ素を含む。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0065】
非モリブデン成分元素の不純物を、誘電体－金属界面における、またはその付近の核生成層１０８内に意図的に維持し、データ損失を引き起こす可能性がある誘電体からの酸化物拡散の機会を低減させることが可能である。したがって、様々な実施形態によれば、核生成層１０８は金属層１１０と同じ組成であってもよいし、同じ組成でなくてもよい。いくつかの実施形態では、核生成層１０８は、複数の層を含むか、または傾斜膜であるか、または各サイクルにおいて同じ前駆体および反応剤の流れを用いて少なくとも１つのＡＬＤサイクルを繰り返すことによって堆積された１つの層であり、金属層１１０を堆積させるとき、核生成層１０８は修正され、その結果、傾斜、複数の層、形態の変化、または核生成層の不純物組成の変化がもたらされる。いくつかの実施形態では、複数の層の１つまたは複数が傾斜膜である。いくつかの実施形態では、核生成層１０８は非晶質性を特徴とし、金属層１１０は粒子境界がないことを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0068】
上記およびさらに下記で説明する材料スタックは、各種の構造において実装されてもよい。図２Ａおよび図２Ｂは、スタックが採用され得る構造の例を示す。図２Ａは、二次元ＮＡＮＤ構造２２３のワード線２１０の概略例を示す。ワード線２１０は、基板２００上にギャップ２３５を有する柱として酸化物層２１１によって隔てられている。図２Ｂは、Ａｌ2Ｏ3層２０４と核生成層２０８を含むワード線２１０と酸化物層２１１との間の界面の詳細を示す。いくつかの実施形態では、核生成層２０８は、酸化物層２１１上に直接堆積されてもよいし、本明細書に記載のＡｌ
2
Ｏ
3
層２０４または他のバリア層上に堆積されてもよい。核生成層は、例えば、厚さ約１０ｎｍから１００ｎｍの間、または厚さ約５ｎｍ以下のワード線２１０の堆積のために、約１０Åから１００Åの間、または１０Åから５０Åの間であってもよい。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0075】
図３Ｂに戻ると、操作３０３ａでは、任意選択のソーク加工が実施される。任意選択のソーク加工は、操作３０５の前に基板上に酸化物表面を用意するために実施されてもよい。ソークにより、操作３０５における材料の堆積が異なる方法の堆積となるか、あるいは酸化物の表面に異なる組成が形成され得る。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0079】
操作３０３ａは、操作３０５の前に別個の操作として実施されてもよく、あるいはいくつかの核生成層が堆積された後等の操作３０５の間に実施されてもよく、これにより操作３０３ａと操作３０５が時間的に交互になった操作において実施されてもよい。いくつかの実施形態では、操作３０３ａは、図３Ｂで実施される他の操作を通して周期的に実施される。
【手続補正6】
【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】
ＮＨ3ガスを流すためのガス流量の非限定的な例は、約１００ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍの間で変化する。ＮＨ3ガス流の持続時間の例としては、約０．１秒から約３０秒の間が挙げられる。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0106】
単独で、あるいは上記の技術と組み合わせて実施され得る別の技術は、プロセス条件を変更することである。例えば、温度または圧力を調整して、酸素、窒素、およびその他の成分元素を金属オキシ窒化物層内に保持してもよい。様々な実施形態において、操作３０５は、膜中に不純物を保持するために、最高約６５０℃、または約３５０℃未満、または約２００℃から約５５０℃の間、または約２５０℃から約３５０℃の間の温度で実施されてもよい。いくつかの実施形態では、チャンバ圧力を約５Ｔｏｒｒから約９０Ｔｏｒｒの間とすることが可能である。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0120】
操作３０９においてプロセス条件を調整することは、操作３０９中に核生成層が金属に完全にまたは大部分変換されることがないように、操作３０７において堆積させた核生成層の不純物含有量を保持する助けとなる。操作３０９は、得られた核生成層組成が、約１００：１から約１：４の間の金属対不純物原子比、または約１００：１から約１：４の間のＭｏ対酸素原子比となるようなプロセス条件下で操作３０９の後に実施される。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0130】
図３Ｃは、特定の開示された実施形態を実施するための例示的なプロセスフロー図である。操作３０１は、図３Ａおよび図３Ｂの操作３０１と同じであってもよい。操作３０３ｂは、半導体基板の酸化物表面に加工を施すことを伴う。この酸化物表面は、いくつかの実施形態では、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素であってもよく、操作３０３ａに関して上述した技術のいずれかを使用して実施されてもよい。いくつかの実施形態では、操作３０３ｂは、酸化物表面をＢ2Ｈ6およびＷＦ6に曝すことを含む。操作３０５では、Ｍｏのコンフォーマル核生成層が、加工された酸化物表面上にＡＬＤによって堆積される。これは、図３Ｂに関して説明した技術のいずれかを使用して実施されてもよい。いくつかの実施形態では、操作３０５は、Ｂ2Ｈ6およびＷＦ6加工された酸化物表面上にＡＬＤによってＭｏＯxＮy膜を堆積させることを伴う。操作３１９ａでは、ＡＬＤによって部分的な主導体層を低温で堆積させる。ここでの低温は、操作３０５において堆積させたＭｏＯxＮyがＭｏ金属に完全に変換されるのを防ぐ。低温は、約５００℃未満であってもよい。操作３１９ｂでは、主導体層の残りがＡＬＤによって高温で堆積される。いくつかの実施形態では、操作３１９ｂは、酸素含有Ｍｏ前駆体および水素を使用して、５４０℃を超える温度でバルクＭｏ金属を堆積させることを伴う。本明細書において実施される曝露では、ホウ素含有ガスの投与が、ホウ素の約１Ｅ１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ2から約１Ｅ２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ2の間のホウ素の曝露をもたらし得る。本明細書において実施される曝露では、フッ素含有ガスの投与が、約１Ｅ１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ2から約１Ｅ２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ2の間のフッ素の曝露をもたらし得る。本明細書において実施される曝露では、Ｗおよび／またはＭｏ含有ガスの投与が、約１Ｅ１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ2から約１Ｅ２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ2の間のＷまたはＭｏの曝露をそれぞれもたらし得る。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0136】
図５は、プロセスチャンバ本体５０２を有する原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスステーション５００の一実施形態の概略図である。複数のプロセスステーション５００がツール環境に含まれてもよい。例えば、図６はシステムの一実施形態を示す。いくつかの実施形態において、以下で詳細に論じられるものを含むプロセスステーション５００の１つまたは複数のハードウェアパラメータを１つまたは複数のコンピュータコントローラ５５０によってプログラム的に調節してもよい。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0163】
チャージ容積部、ライン、およびマニホールド構成と組み合わせた可動台座により、約１Ｔｏｒｒ未満から約９０Ｔｏｒｒ超の分圧を有する微小容積部分へのガスの導入を一括して引き起こすことが可能である。例えば、分圧は、希釈流を有する３Ｔｏｒｒのチャンバでは１Ｔｏｒｒ未満であってよく、または純粋流（キャリアガスなし）を有する９０Ｔｏｒｒのチャンバでは９０Ｔｏｒｒを超えてよい。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0170】
モリブデン前駆体ガス源はガスボックス７８２ｂに含まれる。Ｍｏ含有前駆体ガスは、対応するラインを経由してマニホールド７８６に送られる。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0176】
チャージ容積部、ライン、およびマニホールド構成と組み合わせた可動台座により、約１Ｔｏｒｒ未満から約９０Ｔｏｒｒ超の分圧を有する微小容積部分へのガスの導入を一括して引き起こすことが可能である。例えば、分圧は、希釈流を有する３Ｔｏｒｒのチャンバでは１Ｔｏｒｒ未満であってよく、または純粋流（キャリアガスなし）を有する９０Ｔｏｒｒのチャンバでは９０Ｔｏｒｒを超えてよい。
【国際調査報告】