JP2006024668A - Process for fabricating semiconductor device - Google Patents
Process for fabricating semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006024668A JP2006024668A JP2004200084A JP2004200084A JP2006024668A JP 2006024668 A JP2006024668 A JP 2006024668A JP 2004200084 A JP2004200084 A JP 2004200084A JP 2004200084 A JP2004200084 A JP 2004200084A JP 2006024668 A JP2006024668 A JP 2006024668A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- metal
- substrate
- supply
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、Cu配線を有するULSI(Ultra large scale
integrated circuit)デバイスの製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a ULSI (Ultra large scale) having Cu wiring.
integrated circuit) relates to a device manufacturing method.
低抵抗で高いエレクトロマイグレーション(EM)耐性を有するCu配線は、高集積化し微細化されたLSI配線用の高信頼性材料として期待されている。 Cu wiring having low resistance and high electromigration (EM) resistance is expected as a highly reliable material for highly integrated and miniaturized LSI wiring.
特に、最近はLSIの高速性能化を達成するために、配線技術を従来のアルミ(Al)合金から低抵抗のCu或いはCu合金(以下、まとめてCuと称する。)に代える動きが進んでいる。Cuは、Al合金配線の形成において頻繁に用いられたドライエッチング法による微細加工が困難であるので、溝加工が施された絶縁膜上にCu膜を堆積し、溝内に埋め込まれた部分以外のCu膜を化学機械研磨(CMP)により除去して埋め込み配線を形成する、いわゆるダマシン(damascene)法が主に採用されている。Cu膜はスパッタ法などで薄いシード層を形成した後に電解めっき法により数100nm程度の厚さの積層膜を形成することが一般的である。 In particular, recently, in order to achieve high-speed performance of LSIs, there has been a movement to replace the wiring technology from conventional aluminum (Al) alloy to low resistance Cu or Cu alloy (hereinafter collectively referred to as Cu). . Since Cu is difficult to finely process by the dry etching method frequently used in the formation of Al alloy wiring, Cu film is deposited on the insulating film subjected to the groove processing, and other than the portion embedded in the groove A so-called damascene method, in which the Cu film is removed by chemical mechanical polishing (CMP) to form a buried wiring, is mainly employed. In general, a Cu film is formed by forming a thin seed layer by sputtering or the like and then forming a laminated film having a thickness of about several hundreds of nanometers by electrolytic plating.
さらに、最近は層間絶縁膜として比誘電率の低い低誘電率(low−k)膜を用いることが検討されている。すなわち、比誘電率kが、約4.2のシリコン酸化膜(SiO2)膜から比誘電率kが例えば3.5以下のlow−k膜を用いることにより、配線間の寄生容量を低減することが試みられている。このようなlow−k膜とCu配線を組み合わせた多層配線構造を有する半導体装置の製造方法は次のようなものである。 Further, recently, it has been studied to use a low dielectric constant (low-k) film having a low relative dielectric constant as an interlayer insulating film. That is, by using a low-k film having a relative dielectric constant k of 3.5 or less from a silicon oxide film (SiO 2 ) film having a relative dielectric constant k of about 4.2, parasitic capacitance between wirings is reduced. It has been tried. A method of manufacturing a semiconductor device having a multilayer wiring structure in which such a low-k film and a Cu wiring are combined is as follows.
図16は、従来のlow−k膜とCu配線を組み合わせた多層配線構造を有する半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
図16では、デバイス部分等の形成方法は省略している。
図16(a)において、シリコン基板による基体200上にCVD(化学気層成長)等の方法により第1の絶縁膜221を成膜する。
図16(b)において、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により、Cu金属配線或いはCuコンタクトプラグを形成するための溝構造(開口部H)を第1の絶縁膜221に形成する。
図16(c)において、第1の絶縁膜221上にバリアメタル膜240、Cuシード膜及びCu膜260をかかる順序で形成して、150℃から400℃の温度で約30分間アニール処理する。
図16(d)において、Cu膜260とバリアメタル膜240をCMPにより除去し、平坦化を行なうことにより、溝である開口部HにCu配線を形成する。
図16(e)において、前記Cu膜260表面に還元性プラズマ処理を施した後に第2の絶縁膜281を成膜する。
さらに、多層Cu配線を形成する場合は、これらの工程を繰り返して積層していくのが一般的である。ここで、第1の絶縁膜221と第2の絶縁膜281の大半がlow−k膜となる。
FIG. 16 is a process cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a semiconductor device having a multilayer wiring structure in which a conventional low-k film and a Cu wiring are combined.
In FIG. 16, a method for forming a device portion or the like is omitted.
In FIG. 16A, a first
In FIG. 16B, a groove structure (opening H) for forming a Cu metal wiring or a Cu contact plug is formed in the first
In FIG. 16C, a
In FIG. 16D, the
In FIG. 16E, the second
Furthermore, when forming multilayer Cu wiring, it is common to repeat these processes and to laminate. Here, most of the first
次世代デバイスにおいては層間絶縁膜として低誘電率膜、特に誘電率を下げるために、空孔を有する低誘電率膜の使用が検討されている。言い換えれば、比誘電率kが2.5以下のlow−k膜材料の開発も進められており、これらは材料中に空孔が入ったポーラス材料となっているものが多い。今後さらにCu配線の微細化が進むにつれて、Cuに比べて高抵抗であるバリアメタルの薄膜化は必須となってくる。極薄膜のバリアメタルを成膜するために、検討されている手法として、原子層気相成長(ALD:Atomic Layer
Deposition)法がある(例えば、非特許文献1,2参照)。この手法は原料ガスを交互に供給し、原子層レベルでの成膜を行う手法である。
In next-generation devices, the use of a low dielectric constant film as an interlayer insulating film, in particular, a low dielectric constant film having pores is being studied in order to lower the dielectric constant. In other words, the development of low-k film materials having a relative dielectric constant k of 2.5 or less has been promoted, and many of these are porous materials having pores in the material. As Cu wiring is further miniaturized in the future, it is essential to reduce the thickness of the barrier metal, which has a higher resistance than Cu. In order to form an ultra-thin barrier metal film, atomic layer vapor deposition (ALD: Atomic Layer) is being studied.
There is a Deposition method (for example, see
図17は、ALD法によるバリアメタルの成膜例を示すガスの供給フロー図である。
まず、タンタル(Ta)原料の供給を行う。例えば、塩化タンタル(TaCl5)を用いて説明する。この時、セルフリミッティング効果により、ある一定量以上は吸着しない。次にアルゴン(Ar)によりパージを行う。つづいて、アンモニア(NH3)の供給を行うことにより、バリアメタルとしての窒化タンタル(TaN)を形成する。最後にArによりパージを行う。この一連の作業を1サイクルとして、必要な膜厚分サイクルを繰り返すことで成膜を行う。
図18は、ALD法において、TaN膜が形成される様子を説明するための概念図である。
図18(a)において、TaR20(Ta化合物)を供給することにより、基体10にTaR20(Ta化合物)が吸着する。また、基体10の周辺には、吸着していないTaR20が浮遊する。
図18(b)において、Arを供給することにより、浮遊するTaR20が置換される。
図18(c)において、NH3を供給することにより基体10に吸着されたTaR20を還元してTaN膜22が形成される。
FIG. 17 is a gas supply flow diagram showing an example of barrier metal film formation by the ALD method.
First, a tantalum (Ta) raw material is supplied. For example, description will be made using tantalum chloride (TaCl 5 ). At this time, a certain amount or more is not adsorbed due to the self-limiting effect. Next, purging is performed with argon (Ar). Subsequently, by performing the supply of ammonia (NH 3), to form a tantalum nitride as a barrier metal (TaN). Finally, purge is performed with Ar. This series of operations is defined as one cycle, and film formation is performed by repeating a cycle corresponding to the required film thickness.
FIG. 18 is a conceptual diagram for explaining how a TaN film is formed in the ALD method.
In FIG. 18A, TaR20 (Ta compound) is adsorbed on the
In FIG. 18B, the floating TaR 20 is replaced by supplying Ar.
In FIG. 18C, by supplying NH 3 , TaR 20 adsorbed on the
また、チタンシリコンナイトライド(TiSiN)をバリアメタル膜とした場合に、TiSiN膜中に存在するカーボン(C)を除去するために、TiSiN膜に対し、水素(H2)/窒素(N2)プラズマ処理を行なうとする旨の記載が開示されている(例えば、特許文献1参照)。その他、バリアメタル膜の表面に発生した異物質をプラズマ処理で除去するとする旨の記載が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
従来法でバリアメタルであるTaNのALD成膜を行った場合、原料ガスとして有機金属を使用するため原料分子に由来するCが膜中に残留してしまう。実際には、前記非特許文献2にあるとおり、Ta原料として、ペンタジメチルタンタル(PDMAT:Pentakis DiMethylamino Tantalum;Ta[N(CH3)2]5)を用いた場合、5%程度Cが残留してしまう。TaN中にCが残留しているとバリアメタルの抵抗値を上げてしまうという問題点が生じてくる。Cu配線中のビア底にもバリアメタルが存在するため、ビア抵抗を上昇させてしまう。さらには、Cが残留することでCu膜との密着性を低下させてしまい、Cu配線の信頼性を低下させてしまうこととなる。
バリアメタルのメタル原料ガスとして有機金属でない、たとえばハロゲン(Cl)化合物を使用することも考えられるが、この場合は残留不純物として、ハロゲンが残留してしまう。特にCuとバリアメタルの界面にハロゲンが残留した場合は、密着性が著しく低下しCu配線の信頼性を低下させてしまう。同様に、バリアメタルのメタル原料ガスとしてフッ素(F)化合物を使用することも考えられるが、この場合は残留不純物として、Fが残留してしまう。
When an ALD film of TaN, which is a barrier metal, is formed by a conventional method, since organic metal is used as a source gas, C derived from source molecules remains in the film. In fact, as in the
It is conceivable to use, for example, a halogen (Cl) compound that is not an organic metal as the metal source gas of the barrier metal, but in this case, halogen remains as a residual impurity. In particular, when halogen remains at the interface between Cu and the barrier metal, the adhesiveness is remarkably lowered and the reliability of the Cu wiring is lowered. Similarly, it is conceivable to use a fluorine (F) compound as the metal source gas for the barrier metal, but in this case, F remains as a residual impurity.
本発明は、上述した問題点を克服し、不純物の残留を抑制し、バリアメタルを高純度に成膜することを目的とする。 An object of the present invention is to overcome the above-described problems, suppress impurity residues, and form a barrier metal with high purity.
本発明の半導体装置の製造方法は、
基体上に金属化合物を供給する金属化合物供給工程と、
前記金属化合物における金属とは異なる所定の成分を除去する除去工程と、
前記所定の成分が除去された前記金属化合物に基づいて前記金属を含有する金属含有膜を生成する金属含有膜生成工程と、
を備え、
前記金属化合物供給工程と除去工程と金属含有膜生成工程とを繰り返すことで、前記基体上に前記金属含有膜を堆積させることを特徴とする。
A method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes:
A metal compound supply step of supplying a metal compound on the substrate;
A removal step of removing a predetermined component different from the metal in the metal compound;
A metal-containing film generating step for generating a metal-containing film containing the metal based on the metal compound from which the predetermined component has been removed;
With
The metal-containing film is deposited on the substrate by repeating the metal compound supplying step, the removing step, and the metal-containing film generating step.
前記金属化合物における金属とは異なる所定の成分を除去することにより、不純物の残留を抑制することができる。さらに、前記金属化合物供給工程と除去工程と金属含有膜生成工程とを繰り返すことで、前記基体上に前記金属含有膜を堆積させることにより、不純物の残留が抑制された前記金属含有膜を堆積させることができる。 By removing a predetermined component different from the metal in the metal compound, residual impurities can be suppressed. Furthermore, by repeating the metal compound supply step, the removal step, and the metal-containing film generation step, the metal-containing film on which the residual impurities are suppressed is deposited by depositing the metal-containing film on the substrate. be able to.
特に、前記除去工程において、前記金属化合物供給工程における前記基体の温度より高い温度に前記基体を制御することを特徴とする。 In particular, in the removing step, the substrate is controlled to a temperature higher than the temperature of the substrate in the metal compound supplying step.
前記金属化合物供給工程における前記基体の温度より高い温度に前記基体を制御することにより、前記所定の成分を除去する効果を向上させることができる。 By controlling the substrate to a temperature higher than the temperature of the substrate in the metal compound supply step, the effect of removing the predetermined component can be improved.
前記高い温度は、前記金属化合物供給工程における前記基体の温度より50℃以上高い温度であると、特に、有効である。 The high temperature is particularly effective when the temperature is 50 ° C. or more higher than the temperature of the substrate in the metal compound supply step.
さらに、前記除去工程において、前記所定の成分と反応する第1の反応化学種を前記基体上に供給し、
前記金属含有膜生成工程において、前記金属化合物と反応する第2の反応化学種を供給することを特徴とする。
Furthermore, in the removing step, a first reactive chemical species that reacts with the predetermined component is supplied onto the substrate,
In the metal-containing film generation step, a second reactive chemical species that reacts with the metal compound is supplied.
前記第1の反応化学種を前記基体上に供給することにより、前記所定の成分と反応させることができる。前記所定の成分と反応させることで、前記所定の成分を除去することができる。そして、前記所定の成分が除去された上で、第2の反応化学種を供給することで、不純物の少ない、或いは無くなった前記金属化合物と反応させることができる。これにより、不純物の少ない、或いは無くなった前記金属含有膜を生成し、堆積させることができる。 By supplying the first reactive chemical species onto the substrate, the first reactive chemical species can be reacted with the predetermined component. By reacting with the predetermined component, the predetermined component can be removed. Then, after the predetermined component is removed, the second reactive chemical species is supplied to allow the metal compound to be reacted with little or no impurities. As a result, the metal-containing film with little or no impurities can be generated and deposited.
特に、前記第1の反応化学種として、水素(H2)を用いることが有効である。 In particular, it is effective to use hydrogen (H 2 ) as the first reactive chemical species.
また、前記第2の反応化学種として、アンモニア(NH3)とヒドラジン含有物とのいずれかを用いることが有効である。 In addition, it is effective to use either ammonia (NH 3 ) or a hydrazine-containing material as the second reactive chemical species.
或いは、前記金属化合物供給工程後、前記所定の成分と反応して除去し、さらに、前記所定の成分が除去された前記金属化合物と反応する反応化学種を前記基体上に供給することにより、前記除去工程と前記金属含有膜生成工程とを行なうようにしても有効である。 Alternatively, after the metal compound supplying step, the reaction component is removed by reacting with the predetermined component, and further, the reaction chemical species that reacts with the metal compound from which the predetermined component has been removed is supplied onto the substrate. It is also effective to perform the removal step and the metal-containing film generation step.
前記反応化学種を前記基体上に供給することにより、前記所定の成分と反応して除去し、さらに、前記金属化合物と反応して前記金属含有膜を生成することができる。よって、前記除去工程と前記金属含有膜生成工程とを1つの工程で行なうことができる。 By supplying the reactive chemical species onto the substrate, it can be removed by reacting with the predetermined component, and further reacting with the metal compound to form the metal-containing film. Therefore, the removal step and the metal-containing film generation step can be performed in one step.
特に、前記反応化学種は、前記金属化合物供給工程における前記基体の温度より高い温度に制御された前記基体上に供給されることを特徴とする。 In particular, the reactive chemical species is supplied onto the substrate controlled to a temperature higher than the temperature of the substrate in the metal compound supplying step.
前記基体の温度より高い温度にしなくても、前記金属化合物と反応して前記金属含有膜を生成することができる前記反応化学種に対し、前記基体の温度より高い温度にすることにより、前記所定の成分を除去する効果を向上させることができる。 The reactive chemical species that can generate the metal-containing film by reacting with the metal compound without the temperature higher than the temperature of the substrate is set to a temperature higher than the temperature of the substrate. The effect of removing these components can be improved.
前記反応化学種として、アンモニア(NH3)とヒドラジン含有物とを用いると特に有効である。 It is particularly effective to use ammonia (NH 3 ) and a hydrazine-containing material as the reactive chemical species.
前記金属化合物として、タンタル(Ta)化合物とチタン(Ti)化合物とタングステン(W)化合物とのいずれかを用いることが特に有効である。 It is particularly effective to use any one of a tantalum (Ta) compound, a titanium (Ti) compound, and a tungsten (W) compound as the metal compound.
タンタル(Ta)化合物とチタン(Ti)化合物とタングステン(W)化合物とのいずれかに対し、前記各工程を行なうことにより、高純度のバリアメタル膜を形成することができる。 A high-purity barrier metal film can be formed by performing the above steps on any of a tantalum (Ta) compound, a titanium (Ti) compound, and a tungsten (W) compound.
本発明によれば、不純物の残留が抑制された前記金属含有膜を堆積させることができるので、高純度の金属含有膜を堆積させることができる。高純度の金属含有膜をバリアメタルとして用いることで、バリアメタルの抵抗値を低く抑えることができる。さらに、Cu配線中のビア底にも存在するバリアメタルによるビア抵抗の上昇を抑制することができる。さらには、不純物として、Cが残留することによるCu膜との密着性の低下を抑制し、Cu配線の信頼性を向上させることができる。 According to the present invention, the metal-containing film in which residual impurities are suppressed can be deposited, so that a high-purity metal-containing film can be deposited. By using a high-purity metal-containing film as the barrier metal, the resistance value of the barrier metal can be kept low. Furthermore, it is possible to suppress an increase in via resistance due to the barrier metal also present at the via bottom in the Cu wiring. Furthermore, it is possible to suppress a decrease in adhesion with the Cu film due to C remaining as impurities, and to improve the reliability of the Cu wiring.
実施の形態1.
実施の形態1では、ペンタジメチルタンタル(Ta[N(CH3)2]5)をメタル原料として、窒化タンタル(TaN)膜を形成する場合について説明する。
図1は、実施の形態1におけるバリアメタル形成のためのフローチャート図である。
図1において、バリアメタル膜形成工程として、金属化合物供給工程の一例としてのTa[N(CH3)2]5を供給するTa[N(CH3)2]5供給工程(S102)と、アルゴン(Ar)供給工程(S104)と、除去工程の一例としての水素(H2)供給工程(S106)と、金属含有膜生成工程の一例としてのNH3供給工程(S108)と、Ar供給工程(S110)という一連の工程を1サイクルとして繰り返す。そして、所望する厚さのTaN膜を形成した後、導電性材料である銅(Cu)を物理的気相成長(PVD)法及びめっき法により堆積させ、Cu配線を形成する。
In
FIG. 1 is a flowchart for forming a barrier metal in the first embodiment.
In Figure 1, the barrier metal film forming step, and Ta as an example of a metal
図2は、実施の形態1における半導体装置の製造方法の工程を表す工程断面図である。
図2では、まず、図1におけるバリアメタル形成前の半導体装置の製造方法の要部工程の一例として、SiC膜形成工程から開口部形成工程までについて説明する。それ以降の工程は後述する。
FIG. 2 is a process cross-sectional view illustrating a process of the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment.
In FIG. 2, first, from the SiC film forming process to the opening forming process will be described as an example of the main process of the method for manufacturing the semiconductor device before the barrier metal formation in FIG. 1. Subsequent steps will be described later.
図2(a)において、SiC膜形成工程として、基体200の上に、CVD法によって、SiCを用いた膜厚50nmの下地炭化シリコン(SiC)膜を堆積し、SiC膜212を形成する。ここでは、CVD法によって成膜しているが、その他の方法を用いても構わない。SiC膜212は、拡散防止膜としての機能を有する。また、SiC膜212は、エッチングストッパとしての機能も有する。SiC膜を生成するのは難しいためSiC膜の代わりに炭酸化シリコン(SiOC)膜を用いても構わない。或いは、炭窒化シリコン(SiCN)膜、窒化シリコン(SiN)膜を用いることができる。基体200として、例えば、直径300ミリのシリコンウェハ等の基板を用いる。基体200には、金属配線またはコンタクトプラグ等、デバイス部分が形成されていても構わない。或いは、その他の層が形成されていても構わない。
In FIG. 2A, as a SiC film forming step, a base silicon carbide (SiC) film having a thickness of 50 nm using SiC is deposited on the
図2(b)において、low−k膜形成工程として、基体200の上に形成された前記SiC絶縁膜形成工程により形成されたSiC膜212の上に多孔質の絶縁性材料を用いたlow−k膜220を250nmの厚さで形成する。low−k膜220を形成することで、比誘電率kが3.5よりも低い層間絶縁膜を得ることができる。low−k膜220の材料としては、例えば、多孔質のメチルシルセスキオキサン(methyl silsequioxane:MSQ)を用いることができる。また、その形成方法としては、例えば、溶液をスピンコートし熱処理して薄膜を形成するSOD(spin on dielectic coating号と氏名又は名称、代理人の氏名、)法を用いることができる。ここでは、スピナーの回転数は900min−1(900rpm)で成膜した。このウェハをホットプレート上で窒素雰囲気中250℃の温度でベークを行い、最終的にホットプレート上で窒素雰囲気中450℃の温度で10分間のキュアを行った。MSQの材料や形成条件などを適宜調節することにより、所定の物性値を有する多孔質の絶縁膜が得られる。例えば、密度が0.7g/cm3で比誘電率kが1.8となる。low−k膜のSiとOとCの組成比は、Siが25から35%の範囲、Oが45から57%の範囲、Cが13から24%の範囲にある物性値を有するlow−k膜220が得られる。
そして、Heプラズマ処理工程として、このlow−k膜220表面をCVD装置内でヘリウム(He)プラズマ照射によって表面改質する。Heプラズマ照射によって表面が改質されることで、low−k膜220とlow−k膜220上に形成する後述するキャップ膜としてのCVD−SiO2膜222との接着性を改善することができる。ガス流量は1.7Pa・m3/s(1000sccm)、ガス圧力は1000Pa、高周波パワーは500W、低周波パワーは400W、温度は400℃とした。キャップCVD膜をlow−k膜上に成膜する際は、low−k膜表面にプラズマ処理を施すことがキャップCVD膜との接着性を改善する上で有効である。プラズマガスの種類としてはアンモニア(NH3)、亜酸化窒素(N2O)、水素(H2)、He、酸素(O2)、シラン(SiH4)、アルゴン(Ar)、窒素(N2)などがあり、これらの中でもHeプラズマはlow−k膜へのダメージが少ないために特に有効である。また、プラズマガスはこれらのガスを混合したものでも良い。例えば、Heガスは他のガスと混合して用いると効果的である。
In FIG. 2B, as a low-k film forming step, a low-k using a porous insulating material on the
Then, as a He plasma treatment step, the surface of the low-
以上の説明において、下層配線における層間絶縁膜は、SiO2膜のような比誘電率が3.5以下のlow−k膜でなくても構わないが、low−k膜を含む場合に特に有効である。 In the above description, the interlayer insulating film in the lower layer wiring does not have to be a low-k film having a relative dielectric constant of 3.5 or less like a SiO 2 film, but is particularly effective when a low-k film is included. It is.
図2(c)において、SiO2膜形成工程として、前記Heプラズマ処理を行った後、キャップ膜として、CVD法によってlow−k膜220上にSiO2を膜厚50nm堆積することで、SiO2膜222を形成する。SiO2膜222を形成することで、直接リソグラフィを行うことができないlow−k膜220を保護し、low−k膜220にパターンを形成することができる。かかるキャップCVD膜は、SiO2膜、SiC膜、SiOC膜、SiCN膜などがあるが、ダメージ低減の観点からはSiO2膜が優れ、低誘電率化の観点からはSiOC膜が、耐圧向上の観点からはSiC膜やSiCN膜が優れている。さらに、SiO2膜とSiC膜の積層膜、もしくはSiO2膜とSiCO膜の積層膜、もしくはSiO2膜とSiCN膜の積層膜を用いることができる。さらにキャップCVD膜の一部、もしくは全てが後述する平坦化工程においてCMPにより除去されても良い。キャップ膜を除去することで誘電率をさらに低減することができる。キャップ膜の厚さとしては10nmから150nmが良く、10nmから50nmが実効的な比誘電率を低減する上で効果的である。
In FIG. 2 (c), as the SiO 2 film forming step, said after the He plasma treatment, as a cap film, the SiO 2 by a thickness of 50nm is deposited on the low-
図2(d)において、開口部形成工程として、リソグラフィ工程とドライエッチング工程でダマシン配線を作製するための配線溝構造である開口部150をSiO2膜222とlow−k膜220と下地SiC膜212内に形成する。図示していないレジスト塗布工程、露光工程等のリソグラフィ工程を経てSiO2膜222の上にレジスト膜が形成された基体200に対し、露出したSiO2膜222とその下層に位置するlow−k膜220を、下地SiC膜212をエッチングストッパとして異方性エッチング法により除去し、その後、下地SiC膜212をエッチングして開口部150を形成すればよい。異方性エッチング法を用いることで、基体200の表面に対し、略垂直に開口部150を形成することができる。例えば、一例として、反応性イオンエッチング法により開口部150を形成すればよい。
In FIG. 2D, as the opening forming process, the
図3は、実施の形態1における半導体装置の製造方法の工程を表す工程断面図である。
図3では、半導体装置の製造方法として、図1におけるバリアメタル形成工程から、それ以降の工程を経て下層配線形成を完了させる平坦化工程までの要部工程について説明する。
FIG. 3 is a process cross-sectional view illustrating a process of the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment.
In FIG. 3, as a manufacturing method of the semiconductor device, a description will be given of main steps from the barrier metal forming step in FIG. 1 to the planarization step for completing the lower layer wiring formation through the subsequent steps.
図3(a)において、バリアメタル膜形成工程として、前記開口部形成工程により形成された開口部150及びSiO2膜222表面にバリアメタル材料を用いたバリアメタル膜240を形成する。ここでは、バリアメタル膜として、窒化タンタル(TaN)膜を、ALD法を用いて成膜する。バリアメタル膜成膜のためのメタル原料として、ペンタジメチルタンタル(Ta[N(CH3)2]5)を用い、メタル原料と反応し、TaN膜を生成する反応化学種の一例である、前記メタル原料の還元ガスとして、アンモニア(NH3)を用い、パージガスとして、アルゴン(Ar)を用いる。Arを用いることで、安価でかつ扱い易くすることができる。また、メタル原料と反応し、不純物、特にカーボン(C)を除去する反応化学種の一例である、前記メタル原料の還元ガスとして、水素(H2)を用いる。
In FIG. 3A, as a barrier metal film forming process, a
図4は、TaN膜形成工程における各ガスの供給フローを示す図である。
Ta[N(CH3)2]5供給工程として、Ta[N(CH3)2]5を1s供給する。その後、Ar供給工程として、Arを1s供給してパージする。そして、H2供給工程として、H2を2s供給して不純物と反応させる。その上で、NH3供給工程として、NH3を1s供給する。そしてAr供給工程として、Arを1s供給してパージする。かかる工程を1サイクルとして、100サイクルの供給を行なう。
FIG. 4 is a diagram showing a supply flow of each gas in the TaN film formation step.
As a Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 supply step, Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 is supplied for 1 s. Thereafter, Ar is supplied for 1 s and purged as an Ar supply step. In the H 2 supply step, H 2 is supplied for 2 s to react with impurities. On top of that, as NH 3 supplying step, the NH 3 1s supplies. In the Ar supply process, Ar is supplied for 1 s and purged. This process is defined as one cycle, and 100 cycles are supplied.
図5は、ALD装置の概要構成を示す図である。
図5において、チャンバ600の内部にて、基体200上、さらに言えば基板上に前工程までの処理が施された基体10を所定の温度に制御された基板ホルダ(ウェハステージ)610の上に設置する。そして、チャンバ600の内部に上部からガスを供給する。また、真空ポンプ630によりチャンバ600の内部が所定の圧力になるように真空引きされる。容器650に入った固体のTa[N((CH3)2]5を50〜80℃に加熱して暖める。暖められたTa[N(CH3)2]5内にキャリアガスとしてArガスを供給することで、Arと共に、飽和蒸気圧に達しガス化したTa[N(CH3)2]5をチャンバ600に供給することができる。かかるチャンバ600を用いて、成膜温度250℃にて、Ta[N(CH3)2]5供給工程と、Ta[N(CH3)2]5供給後のパージとしてのAr供給工程と、NH3供給工程と、NH3供給工程後のパージとしてのAr供給工程とを行なう。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the ALD apparatus.
In FIG. 5, inside the
ここでは、Ta[N(CH3)2]5、Ar、NH3の各ガス量は、1.68Pa・m3/s(1000sccm)、チャンバ600の内部の圧力を339Pa(3Torr)とした。ここで、ガス量は、Ta[N(CH3)2]5について、0.5Pa・m3/s(300sccm)〜1.68Pa・m3/s(1000sccm)が望ましい。NH3について、1.68Pa・m3/s(1000sccm)〜3.36Pa・m3/s(2000sccm)が望ましい。パージガスであるArについて、1.68Pa・m3/s(1000sccm)〜3.36Pa・m3/s(2000sccm)が望ましい。成膜圧力は、665Pa(5Torr)以下が望ましい。成膜温度は、250〜300℃が望ましい。
Here, the gas amounts of Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 , Ar, and NH 3 were 1.68 Pa · m 3 / s (1000 sccm), and the pressure inside the
また、メタル原料の還元ガスとして、ヒドラジン(H2NNH2)或いは、1−1ジメチルヒドラジンや1−2ジメチルヒドラジン等のヒドラジン化合物を用いても構わない。ヒドラジン或いはヒドラジン化合物を用いることによりNH3より還元作用を強くすることができる。 Further, hydrazine (H 2 NNH 2 ) or a hydrazine compound such as 1-1 dimethyl hydrazine or 1-2 dimethyl hydrazine may be used as a reducing gas for the metal raw material. By using hydrazine or a hydrazine compound, the reducing action can be made stronger than NH 3 .
さらに、パージガスとして、H2や窒素(N2)やHeを用いても構わない。パージガスとして、H2を用いることで、次の反応性を高めることができる。さらに、H2は純度を高めることができるので、クリーニングに適している。 Further, H 2 , nitrogen (N 2 ), or He may be used as the purge gas. By using H 2 as the purge gas, the following reactivity can be enhanced. Furthermore, since H 2 can increase the purity, it is suitable for cleaning.
図6は、複数のチャンバを備えた装置の概要を説明するための概念図である。
図6において、装置500は、複数のチャンバ510,520,530を有している。各チャンバの構成は、図5に示す構成と同様で構わない。カセット室550にウェハをセットし、搬送室540において、搬送ロボットが、各チャンバにウェハを搬送或いは搬出する。Ta[N(CH3)2]5供給後のパージとしてのAr供給工程後、ウェハを別のチャンバに搬送する。そして、Ta[N(CH3)2]5供給工程と、Ta[N(CH3)2]5供給後のパージとしてのAr供給工程と、NH3供給工程と、NH3供給工程後のパージとしてのAr供給工程とは別のチャンバにて、基体温度を400℃に制御して、H2供給工程として、H2を供給する。基体温度が異なるプロセスを別々のチャンバとし、真空搬送可能な同一装置内において行なうことでプロセスを安定化させることができる。また、外気にウェハを晒すことなく処理するため、パーティクルの付着を防止することができる。例えば、Ta[N(CH3)2]5供給工程とAr供給工程とNH3供給工程とAr供給工程とをチャンバ510において行ない、H2供給工程をチャンバ520において行なう。H2供給工程と同一チャンバにパージガスを供給しても構わない。
FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining an outline of an apparatus including a plurality of chambers.
In FIG. 6, the apparatus 500 has a plurality of chambers 510, 520, and 530. The configuration of each chamber may be the same as the configuration shown in FIG. A wafer is set in the
ここで、本実施の形態では、Ta[N(CH3)2]5供給工程とAr供給工程との後に、H2供給工程を行なっているが、Ta[N(CH3)2]5供給工程直後にH2供給工程を行なっても同様の効果を得ることができる。 Here, in this embodiment, the H 2 supply step is performed after the Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 supply step and the Ar supply step, but the Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 supply is performed. The same effect can be obtained even if the H 2 supply step is performed immediately after the step.
ここでは、H2供給工程において、ガス量は、1.68Pa・m3/s(1000sccm)〜3.36Pa・m3/s(2000sccm)が望ましい。成膜圧力は、665Pa(5Torr)以下が望ましい。基体温度は、350〜400℃が望ましい。H2供給工程における基体温度は、成膜温度に比べ50℃以上高い温度であることが望ましい。 Here, the H 2 supply process, the amount of gas, 1.68Pa · m 3 /s(1000sccm)~3.36Pa · m 3 / s (2000sccm) is desirable. The film forming pressure is desirably 665 Pa (5 Torr) or less. The substrate temperature is preferably 350 to 400 ° C. Substrate temperature in H 2 supplying step, it is desirable that a temperature 50 ° C. or higher than the deposition temperature.
以上のように、金属化合物供給工程の一例として、基体上にTa[N(CH3)2]5を供給し、除去工程として、加熱された基体上にH2を供給することで、前記Ta[N(CH3)2]5におけるTa金属とは異なる所定の成分、特にここではカーボンを除去する。そして、金属含有膜生成工程として、前記所定の成分が除去された前記Ta[N(CH3)2]5に基づいたlow−k膜上のTa含有分子をNH3で還元することにより不純物の残留が抑制されたTaN膜を生成する。かかるTa[N(CH3)2]5供給工程とH2供給工程とNH3供給工程とを繰り返すことで、不純物の残留が抑制された前記基体上に所望する膜厚のTaN膜を堆積させることができる。 As described above, Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 is supplied onto the substrate as an example of the metal compound supply step, and H 2 is supplied onto the heated substrate as a removal step, so that the Ta A predetermined component different from Ta metal in [N (CH 3 ) 2 ] 5 , particularly carbon is removed here. Then, as a metal-containing film generation step, impurities are reduced by reducing Ta-containing molecules on the low-k film based on the Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 from which the predetermined component has been removed with NH 3 . A TaN film in which the residue is suppressed is generated. By repeating the Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 supply process, the H 2 supply process, and the NH 3 supply process, a TaN film having a desired film thickness is deposited on the substrate in which the residual impurities are suppressed. be able to.
図7は、ALD装置の他の概要構成例を示す図である。
図5における装置では、チャンバ600上部から基体10の大きさに関わらず、また、ガスの進行方向に関わらずガスを供給しているが、図7に示すように、基体10と平行する平板となるシャワーヘッド620から基体10全面に向けて均一にガスを供給するように構成するとなお良い。その他の構成は、図5と同様であるので省略する。
FIG. 7 is a diagram illustrating another schematic configuration example of the ALD apparatus.
In the apparatus in FIG. 5, gas is supplied from the upper part of the
図3(b)において、シード膜形成工程として、スパッタ等のPVD法により、次の工程である電解めっき工程のカソード極となるCu薄膜をシード膜250としてバリアメタル膜240が形成された開口部150内壁及び基体200表面に堆積(形成)させる。ここでは、シード膜250を膜厚100nm堆積させた。
In FIG. 3B, an opening in which a
図3(c)において、めっき工程として、シード膜250をカソード極として、電解めっき等の電気化学成長によりCu膜260を開口部150及び基体200表面に堆積させる。ここでは、膜厚500nmのCu膜260を堆積させ、堆積させた後にアニール処理を250℃の温度で30分間行なう。
In FIG. 3C, as a plating process, a
図3(d)において、平坦化工程として、CMP法によってSiO2膜222の表面に堆積された導電部としての配線層となるCu膜260、シード膜250、及びバリアメタル膜240を研磨除去することにより、平坦化し、図4(d)に表したような下層配線となる埋め込み構造を形成する。
In FIG. 3D, as a planarization step, the
多層配線化する場合には、さらに、以下の工程を行なう。
図8は、実施の形態1における多層配線化する半導体装置の製造方法の一部の工程を表す工程断面図である。
図8では、さらに、絶縁膜形成工程として、SiC膜形成工程、p−lowk膜形成工程、Heプラズマ処理工程、SiC膜形成工程、low−k膜形成工程、Heプラズマ処理工程、SiO2膜形成工程を示している。それ以降の工程は後述する。
In the case of multilayer wiring, the following steps are further performed.
FIG. 8 is a process cross-sectional view illustrating a part of the process of the method for manufacturing the semiconductor device to be multilayered according to the first embodiment.
Further, in FIG. 8, as the insulating film forming process, the SiC film forming process, the p-lowk film forming process, the He plasma processing process, the SiC film forming process, the low-k film forming process, the He plasma processing process, and the SiO 2 film forming process. The process is shown. Subsequent steps will be described later.
図8(a)において、次の層における絶縁膜形成工程の一部であるSiC膜形成工程として、還元性プラズマ処理した同じCVD装置内で400℃の温度で50nmの膜厚のSiC膜275を形成する。SiC膜275は拡散防止膜の働きがあり、このSiC膜275を形成することで、Cuの拡散を防止することができる。かかるCVD法で形成されるSiC膜275の他に、SiCN膜、SiCO膜、SiN膜、SiO2膜を用いることができる。
In FIG. 8A, as a SiC film forming process which is a part of the insulating film forming process in the next layer, a
図8(b)において、low−k膜形成工程として、図2(b)で説明した工程と同様に、SiC膜275の上にSiC膜275よりも比誘電率の低い低誘電率膜である、多孔質の絶縁性材料を用いたlow−k膜280を形成する。そして、同様に、Heプラズマ処理工程として、このlow−k膜280表面をHeプラズマ照射によって表面改質する。
In FIG. 8B, as a low-k film forming step, a low dielectric constant film having a lower relative dielectric constant than that of the
図8(c)において、SiC膜形成工程として、前記Heプラズマ処理を行った後、キャップ膜として、CVD法によってlow−k膜280上にSiC膜282を形成する。SiC膜282は、後述するデュアルダマシン法によるCu埋め込みのための溝及び孔をエッチングにより形成するためのエッチングストッパとすることができる。そして、low−k膜形成工程として、SiC膜282上にlow−k膜285を形成する。そして、同様に、Heプラズマ処理工程として、このlow−k膜285表面をCVD装置内でHeプラズマ照射によって表面改質する。そして、SiO2膜形成工程として、図2(c)で説明した工程と同様、前記Heプラズマ処理を行った後、キャップ膜として、CVD法によってlow−k膜285上にSiO2膜290を形成する。
In FIG. 8C, after performing the He plasma treatment as a SiC film forming step, a
図9は、図8に続く、多層配線化する半導体装置の製造方法の一部の工程を表す工程断面図である。
図9では、開口部を形成する開口部形成工程と、バリアメタル膜形成工程と、ヴィアと上層配線とを形成するヴィア、上層配線形成工程となる導電性材料を堆積させる導電性材料堆積工程として、シード膜形成工程とを示している。それ以降の工程は後述する。
FIG. 9 is a process cross-sectional view illustrating a part of the process of manufacturing the semiconductor device to be multi-layered, following FIG.
In FIG. 9, as an opening forming process for forming an opening, a barrier metal film forming process, a via for forming a via and an upper layer wiring, and a conductive material depositing process for depositing a conductive material as an upper layer wiring forming process. And a seed film forming step. Subsequent steps will be described later.
図9(a)において、開口部形成工程として、図2(d)で説明した工程と同様、リソグラフィ工程とドライエッチング工程でデュアルダマシン配線を作製するための配線溝構造である開口部152,154を、SiO2膜290とlow−k膜285とSiC膜282とlow−k膜280とSiC膜275とに形成する。孔形成工程として開口部150に堆積した下層Cu膜260へと貫通する、ヴィア孔となる開口部152を形成し、溝形成工程として上層配線用の溝となる開口部154を形成する。その後、ドライエッチング洗浄液(例えば、EKC5920による5分間の室温洗浄)でヴィア底残渣を除去する。
In FIG. 9A, as the opening forming process,
図9(b)において、バリアメタル膜形成工程として、図3(a)で説明した工程と同様、前記開口部形成工程により形成された開口部152,154及びSiO2膜290表面にバリアメタル材料を用いたバリアメタル膜242をALD法により5nm形成する。その他は、図3(a)での説明と同様で構わないため省略する。
In FIG. 9B, as the barrier metal film forming step, the barrier metal material is formed on the surfaces of the
図9(c)において、シード膜形成工程として、図3(b)で説明した工程と同様、スパッタ等の物理気相成長(PVD)法により、次の工程である電解めっき工程のカソード極となるCu薄膜をシード膜252としてバリアメタル膜242が形成された開口部152,154内壁、堀込部156及び基体200表面に堆積(形成)させる。ここでは、シードCu膜を膜厚100nm堆積させた。
In FIG. 9C, as the seed film forming step, the cathode electrode in the subsequent electroplating step is performed by physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering, as in the step described in FIG. A Cu thin film to be formed is deposited (formed) on the inner walls of the
図10は、図9に続く、多層配線化する半導体装置の製造方法の一部の工程を表す工程断面図である。
図10では、さらに、めっき工程と、平坦化工程を示している。
FIG. 10 is a process cross-sectional view illustrating a part of the process for manufacturing the semiconductor device to be multi-layered, following FIG. 9.
FIG. 10 further shows a plating process and a planarization process.
図10(a)において、めっき工程として、図3(c)で説明した工程と同様、シード膜252をカソード極として、電解めっき等の電気化学成長によりCu膜264を開口部152,154及び基体200表面に堆積させる。これによりCu膜264の一部に前記下層配線と前記上層配線と接続するヴィア262が形成される。ここでは、膜厚300nmのCu膜を堆積させた後にアニール処理を250℃の温度で30分間行なう。
In FIG. 10A, as the plating process, as in the process described in FIG. 3C, the
図10(b)において、平坦化工程として、図3(d)で説明した工程と同様、CMP法によってSiO2膜290の表面に堆積された導電部としての配線層となるCu膜264、シード膜252、及びバリアメタル膜242を研磨除去することにより、平坦化し、図10(b)に表したような埋め込み構造を形成する。溝外部のCu膜とバリアメタル膜を除去して2層目のデュアルダマシンCu配線を形成する。
In FIG. 10B, as a planarization process, as in the process described in FIG. 3D, a
図11は、C濃度測定を行った結果を示す図である。
図11では、減圧CVD装置(ここでは、ALD装置)を用いて、SiO2膜上にTaNのALD成膜を行ない、原料として、Ta[N(CH3)2]5(PDMAT)およびNH3を用い、成膜温度250℃にて、PDMAT(1s)→Ar(1s)→H2(2s)→NH3(1s)→Ar(1s)を1サイクルとして、100サイクルの供給を行った結果を示している。H2供給時は400℃に加熱された装置内へ真空搬送して処理を行った。成膜後、XPSを用いてC濃度測定を行った。比較のためにH2供給を行わなかった場合も同様な評価を行った。
図11に示すように、従来法では、5%残留していたC不純物を、本実施の形態1では、PDMAT供給後表面上に残留していたC不純物を加熱してH2を供給することで取り除くことができたため、0.5%以下まで残留C濃度を低減できた。
FIG. 11 is a diagram showing the results of C concentration measurement.
In FIG. 11, an ALD film of TaN is formed on the SiO 2 film using a low pressure CVD apparatus (here, an ALD apparatus), and Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 (PDMAT) and NH 3 are used as raw materials. As a result of supplying 100 cycles at a film formation temperature of 250 ° C., with PDMAT (1 s) → Ar (1 s) → H 2 (2 s) → NH 3 (1 s) → Ar (1 s) as one cycle Is shown. At the time of supplying H 2, processing was carried out by vacuum transfer into an apparatus heated to 400 ° C. After film formation, C concentration measurement was performed using XPS. The same evaluation was performed when H 2 supply was not performed for comparison.
As shown in FIG. 11, in the conventional method, the C impurity that remains 5% is supplied, and in the first embodiment, the C impurity that remains on the surface after PDAM is supplied is heated to supply H 2. Thus, the residual C concentration could be reduced to 0.5% or less.
実施の形態2.
実施の形態2では、実施の形態1と同様、Ta[N(CH3)2]5をメタル原料として、TaN膜を形成する場合であって、H2を供給しないでバリアメタル形成を行なう場合について説明する。実施の形態2では、バリアメタル形成工程以外は、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
図12は、実施の形態2におけるバリアメタル形成のためのフローチャート図である。
図12において、バリアメタル膜形成工程として、金属化合物供給工程の一例としてのTa[N(CH3)2]5を供給するTa[N(CH3)2]5供給工程(S102)と、アルゴン(Ar)供給工程(S104)と、除去工程と金属含有膜生成工程との一例としてのNH3供給工程(S1206)と、Ar供給工程(S110)という一連の工程を1サイクルとして繰り返す。そして、所望する厚さのTaN膜を形成した後、導電性材料である銅(Cu)を物理的気相成長(PVD)法及びめっき法により堆積させ、Cu配線を形成する。
In the second embodiment, as in the first embodiment, Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 is used as a metal material to form a TaN film, and the barrier metal is formed without supplying H 2. Will be described. The second embodiment is the same as the first embodiment except for the barrier metal formation step, and thus the description thereof is omitted.
FIG. 12 is a flowchart for barrier metal formation in the second embodiment.
12, the barrier metal film forming step, and Ta as an example of a metal
バリアメタル膜成膜のためのメタル原料として、Ta[N(CH3)2]5を用い、メタル原料と反応し、TaN膜を生成する反応化学種の一例である、前記メタル原料の還元ガスとして、NH3を用い、パージガスとして、Arを用いる。Arを用いることで、安価でかつ扱い易くすることができるのは上述した通りである。また、上記NH3は、メタル原料と反応し、不純物、特にカーボン(C)を除去する反応化学種の一例である、前記メタル原料の還元ガスを兼ねる。 Reducing gas of the metal raw material, which is an example of a reactive chemical species that uses Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 as a metal raw material for forming a barrier metal film and reacts with the metal raw material to generate a TaN film. As, NH 3 is used, and Ar is used as a purge gas. As described above, the use of Ar can be made inexpensive and easy to handle. The NH 3 also serves as a reducing gas for the metal raw material, which is an example of a reactive chemical species that reacts with the metal raw material to remove impurities, particularly carbon (C).
図13は、TaN膜形成工程における各ガスの供給フローを示す図である。
Ta[N(CH3)2]5供給工程として、Ta[N(CH3)2]5を1s供給する。その後、Ar供給工程として、Arを1s供給してパージする。そして、NH3供給工程として、基体温度が370℃に加熱されたチャンバ内にNH3を5s供給する。そしてAr供給工程として、Arを1s供給してパージする。かかる工程を1サイクルとして、100サイクルの供給を行なう。
FIG. 13 is a diagram showing a supply flow of each gas in the TaN film forming step.
As a Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 supply step, Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 is supplied for 1 s. Thereafter, Ar is supplied for 1 s and purged as an Ar supply step. Then, the NH 3 supply process, the NH 3 5s supplied into a chamber and a substrate temperature was heated to 370 ° C.. In the Ar supply process, Ar is supplied for 1 s and purged. This process is defined as one cycle, and 100 cycles are supplied.
ALD装置は、図5と同様であるので説明を省略する。また、実施の形態2でも、図6に示す複数チャンバを備えた装置を用いる。
あるチャンバ内において、基体温度250℃にて、Ta[N(CH3)2]5供給工程と、Ta[N(CH3)2]5供給後のパージとしてのAr供給工程を行なった後、ウェハを別のチャンバに搬送する。そして、Ta[N(CH3)2]5供給工程と、Ta[N(CH3)2]5供給後のAr供給工程とは別のチャンバにて、基体温度を370℃に制御して、NH3供給工程として、NH3を供給する。基体温度が異なるプロセスを別々のチャンバとし、真空搬送可能な同一装置内において行なうことでプロセスを安定化させることができる点、及び、外気にウェハを晒すことなく処理するため、パーティクルの付着を防止することができる点は上述した通りである。例えば、Ta[N(CH3)2]5供給工程とAr供給工程とNH3供給工程後のAr供給工程とをチャンバ510において行ない、NH3供給工程をチャンバ520において行なう。NH3供給工程と同一チャンバにパージガスを供給しても構わない。また、NH3供給工程後のAr供給工程をNH3供給工程と同一チャンバで行なっても構わない。
The ALD apparatus is the same as that shown in FIG. In the second embodiment, an apparatus having a plurality of chambers as shown in FIG. 6 is used.
After performing a Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 supply step and an Ar supply step as a purge after supplying Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 at a substrate temperature of 250 ° C. in a certain chamber, The wafer is transferred to another chamber. Then, at Ta [N (CH 3) 2 ] 5 feed step and, Ta [N (CH 3) 2] Another chamber with Ar supply step after 5 supply, to control the substrate temperature to 370 ° C., As the NH 3 supply step, NH 3 is supplied. Processes with different substrate temperatures are kept in separate chambers and performed in the same equipment that can be transported in vacuum, and the process can be stabilized, and processing is performed without exposing the wafer to the outside air, thus preventing particle adhesion. The points that can be done are as described above. For example, the Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 supply process, the Ar supply process, and the Ar supply process after the NH 3 supply process are performed in the chamber 510, and the NH 3 supply process is performed in the chamber 520. The purge gas may be supplied to the same chamber as the NH 3 supply process. Further, it may be performed Ar supply step after NH 3 supplying process in NH 3 supply process and the same chamber.
ここで、本実施の形態では、Ta[N(CH3)2]5供給工程とAr供給工程との後に、加熱した基体上へとNH3供給工程を行なっているが、Ta[N(CH3)2]5供給工程直後に、加熱した基体上へとNH3供給工程を行なっても同様の効果を得ることができる。 Here, in this embodiment, the NH 3 supply step is performed on the heated substrate after the Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 supply step and the Ar supply step, but Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 The same effect can be obtained by performing the NH 3 supply step on the heated substrate immediately after the supply step.
ここでは、Ta[N(CH3)2]5、Ar、NH3の各ガス量は、1.68Pa・m3/s(1000sccm)、チャンバ600の内部の圧力を339Pa(3Torr)とした。ここで、ガス量は、Ta[N(CH3)2]5について、0.5Pa・m3/s(300sccm)〜1.68Pa・m3/s(1000sccm)が望ましい。NH3について、1.68Pa・m3/s(1000sccm)〜3.36Pa・m3/s(2000sccm)が望ましい。パージガスであるArについて、1.68Pa・m3/s(1000sccm)〜3.36Pa・m3/s(2000sccm)が望ましい。成膜圧力は、665Pa(5Torr)以下が望ましい。Ta[N(CH3)2]5供給とAr供給は、基体温度を250〜300℃に制御するのが望ましい。NH3供給時は、基体温度を350〜400℃に制御するのが望ましい。NH3供給時の基体温度を上げることにより、不純物成分と反応して除去し、さらに、Ta[N(CH3)2]5の吸着分子と反応してTaN膜を生成することができる。よって、前記除去工程と前記金属含有膜生成工程とを1つの工程で行なうことができる。NH3供給工程における基体温度は、Ta[N(CH3)2]5供給時の基体温度に比べ50℃以上高い温度であることが望ましい。温度を高くすることにより反応時間を短縮することができ、C除去の効果を向上させることができる。
Here, the gas amounts of Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 , Ar, and NH 3 were 1.68 Pa · m 3 / s (1000 sccm), and the pressure inside the
パージガスとして、H2やN2やHeを用いても構わない点は上述した通りである。 As described above, H 2 , N 2, or He may be used as the purge gas.
図11には、実施の形態2における方法で形成したTaNの残留C濃度も示している。実施の形態1と同じくSiO2膜上にTaNのALD成膜を行ない、原料として、Ta[N(CH3)2]5(PDMAT)およびNH3を用い、成膜温度250℃にて、PDMAT(1s)→Ar(1s)→NH3(5s)→Ar(1s)を1サイクルとして、100サイクルの供給を行った。NH3供給時は370℃に加熱された装置内へ真空搬送して処理を行った。成膜後、XPSを用いてC濃度測定を行った。
図11に示すように、従来法では、5%残留していたC不純物を、本実施の形態2では、PDMAT供給後表面上に残留していたC不純物を加熱してNH3を供給することで、取り除くことができたため、実施の形態1よりもさらに残留C濃度を低減できた。
FIG. 11 also shows the residual C concentration of TaN formed by the method in the second embodiment. Also performs ALD deposition of TaN on the SiO 2 film in the first embodiment, as a raw material, using a Ta [N (CH 3) 2 ] 5 (PDMAT) and NH 3, at a deposition temperature of 250 ° C., PDMAT (1 s) → Ar (1 s) → NH 3 (5 s) → Ar (1 s) was set as one cycle, and 100 cycles were supplied. At the time of supplying NH 3, the treatment was carried out by vacuum transfer into an apparatus heated to 370 ° C. After film formation, C concentration measurement was performed using XPS.
As shown in FIG. 11, NH 3 is supplied by heating C impurities remaining in 5% in the conventional method, and heating C impurities remaining on the surface after PDMAT supply in the second embodiment. Thus, the residual C concentration could be further reduced as compared with the first embodiment.
実施の形態3.
実施の形態3では、実施の形態1と同様、Ta[N(CH3)2]5をメタル原料として、TaN膜を形成する場合であって、実施の形態2と同様、H2を供給しないでバリアメタル形成を行なう場合について説明する。実施の形態3では、バリアメタル形成工程以外は、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
図14は、実施の形態2におけるバリアメタル形成のためのフローチャート図である。
図14において、バリアメタル膜形成工程として、金属化合物供給工程の一例としてのTa[N(CH3)2]5を供給するTa[N(CH3)2]5供給工程(S102)と、アルゴン(Ar)供給工程(S104)と、除去工程と金属含有膜生成工程との一例としてのヒドラジン(H2NNH2)供給工程(S1406)と、Ar供給工程(S110)という一連の工程を1サイクルとして繰り返す。そして、所望する厚さのTaN膜を形成した後、導電性材料である銅(Cu)を物理的気相成長(PVD)法及びめっき法により堆積させ、Cu配線を形成する。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, as in the first embodiment, Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 is used as a metal raw material to form a TaN film, and as in the second embodiment, H 2 is not supplied. The case where barrier metal formation is performed will be described. The third embodiment is the same as the first embodiment except for the barrier metal formation step, and thus the description thereof is omitted.
FIG. 14 is a flowchart for barrier metal formation in the second embodiment.
14, the barrier metal film forming step, and Ta as an example of a metal
バリアメタル膜成膜のためのメタル原料として、Ta[N(CH3)2]5を用い、メタル原料と反応し、TaN膜を生成する反応化学種の一例である、前記メタル原料の還元ガスとして、H2NNH2を用い、パージガスとして、Arを用いる。Arを用いることで、安価でかつ扱い易くすることができるのは上述した通りである。また、上記H2NNH2は、メタル原料と反応し、不純物、特にカーボン(C)を除去する反応化学種の一例である、前記メタル原料の還元ガスを兼ねる。 Reducing gas of the metal raw material, which is an example of a reactive chemical species that uses Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 as a metal raw material for forming a barrier metal film and reacts with the metal raw material to generate a TaN film. As, H 2 NNH 2 is used, and Ar is used as a purge gas. As described above, the use of Ar can be made inexpensive and easy to handle. The H 2 NNH 2 also serves as a reducing gas for the metal raw material, which is an example of a reactive chemical species that reacts with the metal raw material to remove impurities, particularly carbon (C).
また、メタル原料の還元ガス及び不純物除去用ガスとして、H2NNH2の他、1−1ジメチルヒドラジンや1−2ジメチルヒドラジン等のヒドラジン化合物を用いても構わない。ヒドラジン化合物を用いてもヒドラジンと同様の効果を挙げることができる。ヒドラジン或いはヒドラジン化合物を用いることによりNH3より還元作用を強くすることができる。 In addition to H 2 NNH 2 , hydrazine compounds such as 1-1 dimethyl hydrazine and 1-2 dimethyl hydrazine may be used as the reducing gas and impurity removal gas for the metal raw material. Even if a hydrazine compound is used, the same effect as hydrazine can be obtained. By using hydrazine or a hydrazine compound, the reducing action can be made stronger than NH 3 .
図15は、TaN膜形成工程における各ガスの供給フローを示す図である。
Ta[N(CH3)2]5供給工程として、Ta[N(CH3)2]5を1s供給する。その後、Ar供給工程として、Arを1s供給してパージする。そして、NH3供給工程として、基体温度が350℃に加熱されたチャンバ内にH2NNH2を3s供給する。そしてAr供給工程として、Arを1s供給してパージする。かかる工程を1サイクルとして、100サイクルの供給を行なう。
FIG. 15 is a diagram showing a supply flow of each gas in the TaN film forming step.
As a Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 supply step, Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 is supplied for 1 s. Thereafter, Ar is supplied for 1 s and purged as an Ar supply step. Then, as an NH 3 supply step, H 2 NNH 2 is supplied for 3 s into a chamber heated to a substrate temperature of 350 ° C. In the Ar supply process, Ar is supplied for 1 s and purged. This process is defined as one cycle, and 100 cycles are supplied.
ALD装置は、図5と同様であるので説明を省略する。また、実施の形態3でも、図6に示す複数チャンバを備えた装置を用いる。
あるチャンバ内において、基体温度250℃にて、Ta[N(CH3)2]5供給工程と、Ta[N(CH3)2]5供給後のパージとしてのAr供給工程を行なった後、ウェハを別のチャンバに搬送する。そして、Ta[N(CH3)2]5供給工程と、Ta[N(CH3)2]5供給後のAr供給工程とは別のチャンバにて、基体温度を350℃に制御して、H2NNH2供給工程として、H2NNH2を供給する。基体温度が異なるプロセスを別々のチャンバとし、真空搬送可能な同一装置内において行なうことでプロセスを安定化させることができる点、及び、外気にウェハを晒すことなく処理するため、パーティクルの付着を防止することができる点は上述した通りである。例えば、Ta[N(CH3)2]5供給工程とAr供給工程とH2NNH2供給工程後のAr供給工程とをチャンバ510において行ない、H2NNH2供給工程をチャンバ520において行なう。H2NNH2供給工程と同一チャンバにパージガスを供給しても構わない。また、H2NNH2供給工程後のAr供給工程をH2NNH2供給工程と同一チャンバで行なっても構わない。
The ALD apparatus is the same as that shown in FIG. In the third embodiment, an apparatus having a plurality of chambers as shown in FIG. 6 is also used.
After performing a Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 supply step and an Ar supply step as a purge after supplying Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 at a substrate temperature of 250 ° C. in a certain chamber, The wafer is transferred to another chamber. Then, at Ta [N (CH 3) 2 ] 5 feed step and, Ta [N (CH 3) 2] Another chamber with Ar supply step after 5 supply, to control the substrate temperature to 350 ° C., as H 2 NNH 2 supplying step, supplying the
ここで、本実施の形態では、Ta[N(CH3)2]5供給工程とAr供給工程との後に、加熱した基体上へとH2NNH2供給工程を行なっているが、Ta[N(CH3)2]5供給工程直後に、加熱した基体上へとH2NNH2供給工程を行なっても同様の効果を得ることができる。 Here, in this embodiment, the H 2 NNH 2 supply step is performed on the heated substrate after the Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 supply step and the Ar supply step, but Ta [N Even if the H 2 NNH 2 supplying step is performed on the heated substrate immediately after the (CH 3 ) 2 ] 5 supplying step, the same effect can be obtained.
ここでは、Ta[N(CH3)2]5、Ar、H2NNH2の各ガス量は、1.68Pa・m3/s(1000sccm)、チャンバ600の内部の圧力を339Pa(3Torr)とした。ここで、ガス量は、Ta[N(CH3)2]5について、0.5Pa・m3/s(300sccm)〜1.68Pa・m3/s(1000sccm)が望ましい。NH3について、1.68Pa・m3/s(1000sccm)〜3.36Pa・m3/s(2000sccm)が望ましい。パージガスであるArについて、1.68Pa・m3/s(1000sccm)〜3.36Pa・m3/s(2000sccm)が望ましい。成膜圧力は、665Pa(5Torr)以下が望ましい。Ta[N(CH3)2]5供給とAr供給は、基体温度を250〜300℃に制御するのが望ましい。H2NNH2供給時は、基体温度を350〜400℃に制御するのが望ましい。H2NNH2供給時の基体温度を上げることにより、不純物成分と反応して除去し、さらに、Ta[N(CH3)2]5の吸着分子と反応してTaN膜を生成することができる。よって、前記除去工程と前記金属含有膜生成工程とを1つの工程で行なうことができる。H2NNH2供給工程における基体温度は、Ta[N(CH3)2]5供給時の基体温度に比べ50℃以上高い温度であることが望ましい。温度を高くすることにより反応時間を短縮することができ、C除去の効果を向上させることができる。
Here, the gas amounts of Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 , Ar, and H 2 NNH 2 are 1.68 Pa · m 3 / s (1000 sccm), and the pressure inside the
パージガスとして、H2やN2やHeを用いても構わない点は上述した通りである。 As described above, H 2 , N 2, or He may be used as the purge gas.
図11には、実施の形態3における方法で形成したTaNの残留C濃度も示している。実施の形態1と同じくSiO2膜上にTaNのALD成膜を行ない、原料として、Ta[N(CH3)2]5(PDMAT)およびH2NNH2を用い、成膜温度250℃にて、PDMAT(1s)→Ar(1s)→H2NNH2(3s)→Ar(1s)を1サイクルとして、100サイクルの供給を行った。NH3供給時は370℃に加熱された装置内へ真空搬送して処理を行った。成膜後、XPSを用いてC濃度測定を行った。
図11に示すように、従来法では、5%残留していたC不純物を、本実施の形態3では、PDMAT供給後表面上に残留していたC不純物を加熱してH2NNH2を供給することで、取り除くことができたため、実施の形態1、2よりもさらに残留C濃度を低減できた。
FIG. 11 also shows the residual C concentration of TaN formed by the method in the third embodiment. As in
As shown in FIG. 11, in the conventional method, C impurities that remain 5% are supplied, and in Embodiment 3, C impurities that remain on the surface after PDMAT supply is heated to supply H 2 NNH 2 . As a result, the residual C concentration could be further reduced as compared with the first and second embodiments.
以上の説明において、TaN膜のメタル原料として、Ta[N((CH3)2]5を用いているが、ペンタジエチルタンタル(Ta[N(C2H5)2]5)を用いても同様の効果を得ることができる。また、塩化タンタル(TaCl5)を用いてもよい。TaCl5を用いた場合には、不純物としてのハロゲンの濃度を低減することができる。また、ALD法により形成されるバリアメタルとして、TaNの他、炭化窒化タンタル(TaCN)、窒化タングステン(WN)、炭化窒化タングステン(WCN)、窒化チタン(TiN)等の高融点金属の窒化膜或いは窒化炭素膜、或いは、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、タングステン(W)単体であっても構わない。或いは、WSiN等であっても構わない。或いはジルコニウム(Zr)系のバリアメタル膜であっても構わない。或いは、これらの複数の材料による積層膜であっても構わない。例えば、Ti系のバリアメタル膜のメタル原料として、テトラジエチルチタン(Ti[N(C2H5)2]4)やテトラジメチルチタン(Ti[N(CH3)2]4)や塩化チタン(TiCl4)を用いても構わない。かかる場合も不純物として、カーボン(C)やハロゲン(Cl)の残留濃度を低減することができる。また、W系のバリアメタル膜のメタル原料として、WF6を用いても構わない。かかる場合も不純物として、フッ素(F)の残留濃度を低減することができる。 In the above description, Ta [N ((CH 3 ) 2 ] 5 is used as a metal raw material for the TaN film, but pentadiethyl tantalum (Ta [N (C 2 H 5 ) 2 ] 5 ) is also used. The same effect can be obtained, and tantalum chloride (TaCl 5 ) may be used, and when TaCl 5 is used, the concentration of halogen as an impurity can be reduced. As a barrier metal to be formed, a nitride film or carbon nitride film of refractory metal such as tantalum carbonitride (TaCN), tungsten nitride (WN), tungsten carbonitride (WCN), titanium nitride (TiN), etc. Tantalum (Ta), titanium (Ti), tungsten (W) alone, WSiN, etc., or zirconi For example, tetradiethyltitanium (Zr) may be used as a metal raw material of a Ti-based barrier metal film. Ti [N (C 2 H 5 ) 2 ] 4 ), tetradimethyltitanium (Ti [N (CH 3 ) 2 ] 4 ), or titanium chloride (TiCl 4 ) may be used. The residual concentration of (C) and halogen (Cl) can be reduced, and WF 6 may be used as a metal raw material for a W-based barrier metal film, and in such a case, fluorine (F) is used as an impurity. The residual concentration of can be reduced.
ここで、上記各実施の形態における配線層の材料として、Cu以外に、Cu−Sn合金、Cu−Ti合金、Cu−Al合金等の、半導体産業で用いられるCuを主成分とする材料を用いて同様の効果が得られる。 Here, as a material of the wiring layer in each of the above embodiments, a material mainly containing Cu used in the semiconductor industry, such as a Cu—Sn alloy, a Cu—Ti alloy, and a Cu—Al alloy, is used in addition to Cu. The same effect can be obtained.
なお、多層配線構造などを形成する場合には、各図において基体200は、下層の配線層と絶縁膜とが形成されたものである。
In the case of forming a multilayer wiring structure or the like, the
以上、具体例を参照しつつ各実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。 The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.
例えば、各実施の形態で層間絶縁膜が形成された基体200は、図示しない各種の半導体素子あるいは構造を有するものとすることができる。また、半導体基板ではなく、層間絶縁膜と配線層とを有する配線構造の上に、さらに層間絶縁膜を形成してもよい。開口部も半導体基板が露出するように形成してもよいし、配線構造の上に形成してもよい。
For example, the
さらに、層間絶縁膜の膜厚や、開口部のサイズ、形状、数などについても、半導体集積回路や各種の半導体素子において必要とされるものを適宜選択して用いることができる。 Further, the film thickness of the interlayer insulating film and the size, shape, number, and the like of the opening can be appropriately selected from those required in the semiconductor integrated circuit and various semiconductor elements.
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての半導体装置の製造方法は、本発明の範囲に包含される。 In addition, any semiconductor device manufacturing method that includes the elements of the present invention and whose design can be changed as appropriate by those skilled in the art is included in the scope of the present invention.
また、説明の簡便化のために、半導体産業で通常用いられる手法、例えば、フォトリソグラフィプロセス、処理前後のクリーニング等は省略しているが、それらの手法が含まれることは言うまでもない。 In addition, for the sake of simplicity of explanation, techniques usually used in the semiconductor industry, such as a photolithography process, cleaning before and after processing, are omitted, but it goes without saying that these techniques are included.
10,200 基体
20 TaR膜
22 TaN膜
150,152,154 開口部
156 堀込部
212,275,282 SiC膜
220,280,285 low−k膜
221,281 絶縁膜
222,290 SiO2膜
240,242 バリアメタル膜
250,252 シード膜
260,264 Cu膜
262 ヴィア
500 装置
510,520,530,600 チャンバ
540 搬送室
550 カセット室
610 基板ホルダ
620 シャワーヘッド
630 真空ポンプ
650 容器
10, 200 Base 20
Claims (10)
前記金属化合物における金属とは異なる所定の成分を除去する除去工程と、
前記所定の成分が除去された前記金属化合物に基づいて前記金属を含有する金属含有膜を生成する金属含有膜生成工程と、
を備え、
前記金属化合物供給工程と除去工程と金属含有膜生成工程とを繰り返すことで、前記基体上に前記金属含有膜を堆積させることを特徴とする半導体装置の製造方法。 A metal compound supply step of supplying a metal compound on the substrate;
A removal step of removing a predetermined component different from the metal in the metal compound;
A metal-containing film generating step for generating a metal-containing film containing the metal based on the metal compound from which the predetermined component has been removed;
With
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the metal-containing film is deposited on the substrate by repeating the metal compound supplying step, the removing step, and the metal-containing film generating step.
前記金属含有膜生成工程において、前記金属化合物と反応する第2の反応化学種を供給することを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の半導体装置の製造方法。 In the removing step, a first reactive chemical species that reacts with the predetermined component is supplied onto the substrate,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the metal-containing film generation step, a second reactive chemical species that reacts with the metal compound is supplied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004200084A JP2006024668A (en) | 2004-07-07 | 2004-07-07 | Process for fabricating semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004200084A JP2006024668A (en) | 2004-07-07 | 2004-07-07 | Process for fabricating semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006024668A true JP2006024668A (en) | 2006-01-26 |
Family
ID=35797744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004200084A Pending JP2006024668A (en) | 2004-07-07 | 2004-07-07 | Process for fabricating semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006024668A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009021603A (en) * | 2007-07-12 | 2009-01-29 | Samsung Electronics Co Ltd | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
JPWO2012073938A1 (en) * | 2010-11-29 | 2014-05-19 | 株式会社日立国際電気 | Semiconductor device manufacturing method, substrate processing method, and substrate processing apparatus |
US8815751B2 (en) | 2011-12-09 | 2014-08-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device, method of processing substrate, substrate processing apparatus and non-transitory computer-readable recording medium |
US8987146B2 (en) | 2012-03-09 | 2015-03-24 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device, method of processing substrate, substrate processing apparatus and non-transitory computer-readable recording medium |
US9053927B2 (en) | 2011-12-09 | 2015-06-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device and method of processing substrate |
US9054046B2 (en) | 2011-12-09 | 2015-06-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device and method of processing substrate |
US9245745B2 (en) | 2012-04-12 | 2016-01-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device, method of processing substrate, substrate processing apparatus and non-transitory computer-readable recording medium |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0689873A (en) * | 1992-07-24 | 1994-03-29 | Nippon Steel Corp | Formation of metal thin film by chemical vapor growth |
JP2001303251A (en) * | 2000-04-20 | 2001-10-31 | Samsung Electronics Co Ltd | Method for manufacturing barrier metal film utilizing atomic layer deposition method |
WO2002048427A1 (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-20 | Tokyo Electron Limited | Thin film forming method and thin film forming device |
JP2003105542A (en) * | 2001-08-09 | 2003-04-09 | Micron Technology Inc | Variable temperature deposition method |
-
2004
- 2004-07-07 JP JP2004200084A patent/JP2006024668A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0689873A (en) * | 1992-07-24 | 1994-03-29 | Nippon Steel Corp | Formation of metal thin film by chemical vapor growth |
JP2001303251A (en) * | 2000-04-20 | 2001-10-31 | Samsung Electronics Co Ltd | Method for manufacturing barrier metal film utilizing atomic layer deposition method |
WO2002048427A1 (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-20 | Tokyo Electron Limited | Thin film forming method and thin film forming device |
JP2003105542A (en) * | 2001-08-09 | 2003-04-09 | Micron Technology Inc | Variable temperature deposition method |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009021603A (en) * | 2007-07-12 | 2009-01-29 | Samsung Electronics Co Ltd | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
JPWO2012073938A1 (en) * | 2010-11-29 | 2014-05-19 | 株式会社日立国際電気 | Semiconductor device manufacturing method, substrate processing method, and substrate processing apparatus |
US8815751B2 (en) | 2011-12-09 | 2014-08-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device, method of processing substrate, substrate processing apparatus and non-transitory computer-readable recording medium |
US9053927B2 (en) | 2011-12-09 | 2015-06-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device and method of processing substrate |
US9054046B2 (en) | 2011-12-09 | 2015-06-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device and method of processing substrate |
US9437422B2 (en) | 2011-12-09 | 2016-09-06 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing method |
US9460911B2 (en) | 2011-12-09 | 2016-10-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing method |
US9837261B2 (en) | 2011-12-09 | 2017-12-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing method |
US8987146B2 (en) | 2012-03-09 | 2015-03-24 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device, method of processing substrate, substrate processing apparatus and non-transitory computer-readable recording medium |
US9899211B2 (en) | 2012-03-09 | 2018-02-20 | Hitachi Kokusai Electric, Inc. | Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus and non-transitory computer-readable recording medium |
US9245745B2 (en) | 2012-04-12 | 2016-01-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device, method of processing substrate, substrate processing apparatus and non-transitory computer-readable recording medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI436428B (en) | Method for forming ruthenium metal cap layers | |
TWI333234B (en) | Integration of ald/cvd barriers with porous low k materials | |
US6464779B1 (en) | Copper atomic layer chemical vapor desposition | |
US7425506B1 (en) | Methods of providing an adhesion layer for adhesion of barrier and/or seed layers to dielectric films | |
US8178439B2 (en) | Surface cleaning and selective deposition of metal-containing cap layers for semiconductor devices | |
US6906420B2 (en) | Semiconductor device | |
US20090029544A1 (en) | Adhesion and minimizing oxidation on electroless co alloy films for integration with low k inter-metal dielectric and etch stop | |
US7799681B2 (en) | Method for forming a ruthenium metal cap layer | |
US20140127902A1 (en) | Method of providing stable and adhesive interface between fluorine based low k material and metal barrier layer | |
JP2008244298A (en) | Film forming method of metal film, forming method of multilayer wiring structure, manufacturing method of semiconductor device, and film forming apparatus | |
JP2009509322A (en) | Semiconductor device structure and manufacturing method thereof | |
US9953864B2 (en) | Interconnect structure | |
JP2006024668A (en) | Process for fabricating semiconductor device | |
JP2005203569A (en) | Fabrication process of semiconductor device and semiconductor device | |
JP5823359B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
TWI803510B (en) | Seed layers for copper interconnects | |
TWI437663B (en) | Adhesion improvement of dielectric barrier to copper by the addition of thin interface layer | |
TWI564422B (en) | Chemical vapor deposition (cvd) of ruthenium films and applications for same | |
US20110081503A1 (en) | Method of depositing stable and adhesive interface between fluorine-based low-k material and metal barrier layer | |
JP2011252218A (en) | Method for fabricating electronic component and electro-plating apparatus | |
JP2006024667A (en) | Process for fabricating semiconductor device | |
JP4447433B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device | |
JP2001053023A (en) | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device | |
JP2006147895A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2006024666A (en) | Process for fabricating semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070626 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081106 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20081219 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20090527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100330 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100520 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100706 |