JP2002055047A - 原料液の品質評価方法及び出荷管理方法、並びに半導体処理方法 - Google Patents

原料液の品質評価方法及び出荷管理方法、並びに半導体処理方法

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JP2002055047A
JP2002055047A JP2000230861A JP2000230861A JP2002055047A JP 2002055047 A JP2002055047 A JP 2002055047A JP 2000230861 A JP2000230861 A JP 2000230861A JP 2000230861 A JP2000230861 A JP 2000230861A JP 2002055047 A JP2002055047 A JP 2002055047A
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Akinobu Nasu
昭宣 那須
Gillard Jean-Marc
ジャンマルク・ジラルド
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Abstract

(57)【要約】 【課題】安定性の低い原料液の分解度を即時的に検出し
て半導体処理の可否の制御を行う。 【解決手段】半導体ウエハW上に銅薄膜を形成するため
のMOCVD処理方法において、Cu(hfac)tm
vsが銅原料液として使用される。原料液PLの分解度
を検出するため、その指標として原料液PLの屈折率ま
たは669nmのスペクトルに対する吸光度が使用され
る。原料液PLの屈折率または吸光度は、原料タンク2
4に配設された測定器34により測定される。測定器3
4により得られた測定値は、品質コントローラ36にお
いて、しきい値と比較される。測定値がしきい値を越え
る場合は、供給ライン22及び加圧ライン32の電磁弁
V1、V2が閉鎖され、MOCVD処理の実行が保留さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、(O2 5
6 )Cu・Lの化学式(ここで、Lは電気的に中性
で、炭素原子の多重結合を有し、且つ前記多重結合のπ
電子が一価の銅との配位結合に関与する有機配位子)で
表される物質を含む原料液の品質評価方法及び出荷管理
方法、並びにこの原料液を使用する半導体処理方法に関
する。特に、本発明に係る半導体処理方法は、CVDに
より被処理基板上に銅を含む膜を形成するMOCVD
(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)処理方
法に関する。なお、ここで、半導体処理とは、半導体ウ
エハやLCD基板等の被処理体上に半導体層、絶縁層、
導電層等を所定のパターンで形成することにより、該被
処理体上に半導体デバイスや、半導体デバイスに接続さ
れる配線、電極等を含む構造物を製造するために実施さ
れる種々の処理を意味する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの電極や配線の材料とし
ては、アルミニウム或いはアルミニウム合金が最も一般
的である。これに対して、銅は、電極や配線層の一部、
例えばバリア層の材料や、アルミニウムとの合金材料と
して使用されている。また、近年、アルミニウム配線に
代わる銅配線の実用化が急ピッチで進んでいる。
【0003】半導体ウエハ上に銅或いは銅合金の膜を形
成する場合、一般的に、蒸着或いはスパッタリングが成
膜方法として使用される。しかし、最近、銅或いは銅合
金の膜をMOCVDにより形成する技術が開発された。
典型的には、銅原料液として、(O2 5 HF6 )Cu
・(CH3 3 SiCH=CH2 の化学式で表されるヘ
キサフロロアセチルアセトン銅トリメチルビニルシラン
(Hexafluoro-acetylacetonato Copper(I) Trimethylvi
nylsilane)が使用される。この銅原料液は液相状態で
貯蔵部に貯蔵され、貯蔵部から気化器を通して気相状態
とされた後、被処理基板を収納した処理室内へ供給さ
れ、成膜処理に使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ヘキサフロロアセチル
アセトン銅トリメチルビニルシランを銅原料液として使
用したMOCVD銅薄膜の形成方法においては、他の材
料系のMOCVD薄膜よりも品質のばらつきが大きくな
るという問題がある。本発明者によれば、その問題の原
因の1つとして、この銅原料液が非常に不安定であるた
め、貯蔵中に分解してしまうことが見出されている。こ
の銅原料液の分解の進行度(分解度)は、原料液をサン
プリングして化学的分析を行うことにより検出すること
ができるが、この検出方法は時間を要するため、MOC
VD処理等の半導体処理の制御に適していない。
【0005】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、この種の安定性の低い原料液の
分解度を即時的に検出してその品質評価や出荷管理をお
こなう方法を提供することを目的とする。本発明はま
た、この種の安定性の低い原料液を使用し、被処理基板
に対して半導体処理を施すための方法において、原料液
の分解度を即時的に検出して半導体処理の可否の制御を
行うことにより、最終製品の品質及び歩留まりを向上さ
せることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の視点は、
下記の化学式(1)で表される物質を主要部として含む
原料液の品質を評価するための方法であって、 (O2 5 HF6 )Cu・L…(1) (ここで、Lは電気的に中性で、炭素原子の多重結合を
有し、且つ前記多重結合のπ電子が一価の銅との配位結
合に関与する有機配位子)前記原料液の分解度と、前記
原料液の屈折率または特定スペクトルに対する吸光度
と、の関係を表すデータベースを形成する工程と、評価
時点において、前記原料液の屈折率または前記特定スペ
クトルに対する吸光度を測定する工程と、前記データベ
ースを参照し、前記原料液の屈折率または前記特定スペ
クトルに対する吸光度の測定値から前記原料液の分解度
を推定する工程と、推定された前記原料液の分解度に基
づいて、前記評価時点における前記原料液の品質を評価
する工程と、を具備することを特徴とする。
【0007】本発明の第2の視点は、下記の化学式
(1)で表される物質を主要部として含む原料液の出荷
を管理するための方法であって、 (O2 5 HF6 )Cu・L…(1) (ここで、Lは電気的に中性で、炭素原子の多重結合を
有し、且つ前記多重結合のπ電子が一価の銅との配位結
合に関与する有機配位子)前記原料液の分解度の指標と
して前記原料液の屈折率または特定スペクトルに対する
吸光度のしきい値を設定する工程と、前記原料液の出荷
前に、前記原料液の屈折率または前記特定スペクトルに
対する吸光度を測定する工程と、前記原料液の屈折率ま
たは前記特定スペクトルに対する吸光度の測定値と前記
しきい値とを比較し、前記しきい値を越える場合は前記
原料液の出荷を保留する工程と、を具備することを特徴
とする。
【0008】本発明の第3の視点は、下記の化学式
(1)で表される物質を主要部として含む原料液を使用
し、被処理基板に対して半導体処理を施すための方法で
あって、 (O2 5 HF6 )Cu・L…(1) (ここで、Lは電気的に中性で、炭素原子の多重結合を
有し、且つ前記多重結合のπ電子が一価の銅との配位結
合に関与する有機配位子)前記原料液の分解度の指標と
して前記原料液の屈折率または特定スペクトルに対する
吸光度のしきい値を設定する工程と、前記原料液を貯蔵
する貯蔵部から前記被処理基板を収納する処理室までの
間で、前記原料液の屈折率または前記特定スペクトルに
対する吸光度を測定する工程と、前記原料液の屈折率ま
たは前記特定スペクトルに対する吸光度の測定値と前記
しきい値とを比較し、前記しきい値を越える場合は前記
半導体処理の実行を保留する工程と、を具備することを
特徴とする。
【0009】本発明の第4の視点は、第3の視点の方法
において、前記半導体処理は、前記原料液を、前記貯蔵
部から前記処理室内へ供給すると共に、少なくとも前記
処理室内で気相状態にし、CVDにより前記被処理基板
上に銅を含む膜を形成するMOCVD処理であり、前記
原料液の屈折率または前記特定スペクトルに対する吸光
度を測定する前記工程は、前記貯蔵部から前記原料液が
気化されるまでの間で行うことを特徴とする。
【0010】本発明の第5の視点は、第1乃至第4の視
点のいずれかの方法において、前記化学式(1)のLは
トリメチルビニルシラン、アリルトリメチルシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、
ジメトキシメチルビニルシラン、ビニルシクロヘキサ
ン、2−メチル−1−ヘキセン−3−イン、3,3 −ジメ
チル−1−ブテン、1,5 −シクロオクタジエンからなる
群から選択された有機配位子であることを特徴とする。
【0011】本発明の第6の視点は、第1乃至第4の視
点のいずれかの方法において、前記化学式(1)のLは
3 Si(CH2 n CH=CH2 である(ここで、n
は零または正の整数、Rはアルキル基またはアルコキシ
ル基)ことを特徴とする。
【0012】本発明の第7の視点は、第1乃至第4の視
点のいずれかの方法において、前記化学式(1)のLは
2 C=CH2 である(ここで、RはHまたは炭化水素
基)ことを特徴とする。
【0013】本発明の第8の視点は、第1乃至第4の視
点のいずれかの方法において、前記化学式(1)のLは
(CH3 3 SiCH=CH2 であることを特徴とす
る。
【0014】本発明の第9の視点は、第8の視点の方法
において、前記特定スペクトルの波長は669nmであ
ることを特徴とする。
【0015】本発明の第10の視点は、第1乃至第4の
視点のいずれかの方法において、前記原料液は前記物質
を90重量%以上含むことを特徴とする。
【0016】本発明の第11の視点は、第2乃至第4の
視点のいずれかの方法において、前記原料液は(O2
5 HF6 )Cu・(CH3 3 SiCH=CH2 から実
質的になることを特徴とする。
【0017】本発明の第12の視点は、第11の視点の
方法において、前記しきい値が前記原料液の屈折率であ
り且つ前記分解度が5%以上の値に対応して設定される
場合、前記しきい値は1.43796以下であることを
特徴とする。
【0018】本発明の第13の視点は、第11の視点の
方法において、前記しきい値が669nmの波長のスペ
クトルに対する吸光度であり且つ前記分解度が1%以上
の値に対応して設定される場合、光路長10mmの時、
前記しきい値は1.294以上であることを特徴とす
る。
【0019】更に、本発明の実施の形態には種々の段階
の発明が含まれており、開示される複数の構成要件にお
ける適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得
る。例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つ
かの構成要件が省略されることで発明が抽出された場
合、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が
周知慣用技術で適宜補われるものである。
【0020】
【発明の実施の形態】銅或いは銅合金の膜をMOCVD
により形成する際、原料液として、(O2 5 HF6
Cu・(CH3 3 SiCH=CH2 の化学式で表され
るヘキサフロロアセチルアセトン銅トリメチルビニルシ
ラン(一般的にはCu(hfac)tmvsと書かれ
る)が使用される。Cu(hfac)tmvsは不安定
な液体で、下記の反応式に従って自発的に分解する。2
Cu(hfac)tmvs→ Cu + Cu(hfa
c)2 + 2tmvsなお、ここで、hfacはO2
5 HF6 を表し、tmvsは(CH3 3 SiCH=
CH2 を表す。
【0021】このように原料液の分解が進んで品質が低
下していると、この原料液を使用して得られる最終処理
製品の品質及び歩留まりを低下させる原因となる。従っ
て、原料液の分解が進んでいると判断される場合、原料
液の出荷を保留する、或いは半導体処理を保留する等の
処置をとることが必要となる。本発明者等の研究によれ
ば、このような制御を行うためのCu(hfac)tm
vs原料液の分解度の指標として、原料液の屈折率また
は特定スペクトルに対する吸光度が使用できることが明
らかとなった。
【0022】先ず、Cu(hfac)tmvs原料液の
屈折率について説明する。100%純粋のCu(hfa
c)tmvsは屈折率が1.44131(20℃)であ
るのに対して、100%純粋のtmvsは屈折率が1.
39107(20℃)である。実験において、100%
純粋のCu(hfac)tmvsと100%純粋のtm
vsとを混合したところ、屈折率(20℃)は以下のよ
うに変化した。
【0023】1.43907(2.29%tmvs)、
1.43691(4.48%tmvs)、1.4335
2(8.57%tmvs)、1.43005(12.3
3%tmvs)、1.42534(18.99%tmv
s)、1.41685(31.92%tmvs)、1.
40833(48.40%tmvs)、1.40317
(60.98%tmvs)、1.39989(70.1
0%tmvs)、1.39569(82.42%tmv
s)、1.39359(90.36%tmvs)。
【0024】一方、Cu(hfac)2 をtmvsに解
かしても、その屈折率は実質的に変化しなかった。
【0025】以上のような実験結果から、Cu(hfa
c)tmvsの分解に伴う屈折率の変化は、Cu(hf
ac)tmvsとtmvsとの混合比(2元系の混合
比)に依存する、概ね一次方程式な屈折率の変化に準じ
ることが判明した。より具体的には、Cu(hfac)
tmvsの分解度と屈折率(20℃)との関係は次のよ
うなものであった。
【0026】1.44131(0%分解)、1.437
96(5%分解)、1.43489(10%分解)、
1.43304(15%分解)、1.43058(20
%分解)、1.42051(40%分解)、1.411
62(60%分解)、1.40174(80%分解)、
1.39108(100%分解)。
【0027】従って、Cu(hfac)tmvs原料液
の評価時点において、上述の如く、測定器により原料液
の屈折率を測定することにより、原料液の分解度を推定
し、原料液の品質を評価することができる。また、この
測定値を予設定の屈折率のしきい値と比較することによ
り、原料液の出荷の可否或いは半導体処理の可否の制御
を行うことができる。
【0028】次に、Cu(hfac)tmvs原料液の
特定スペクトルに対する吸光度について説明する。Cu
(hfac)tmvsの自発的な分解により現れるCu
(hfac)2 は、669nmのスペクトルに対して吸
収極大を有し、そのモル吸光係数は約34.2である。
これに対して、100%純粋のCu(hfac)tmv
s及び100%純粋のtmvsは、669nmのスペク
トルを殆ど吸収しない。Cu(hfac)tmvsの分
解度と669nmのスペクトルに対する吸光度との関係
は、光路長10mmの時、次のようなものであった。
【0029】0.040(0%分解)、0.650
(0.5%分解)、1.294(1%分解)、1.94
3(1.5%分解)、2.432(2%分解)。
【0030】従って、Cu(hfac)tmvs原料液
の評価時点において、上述の如く、原料液の669nm
のスペクトルに対する吸光度を測定することにより、原
料液の分解度を推定し、原料液の品質を評価することが
できる。また、この測定値を予設定の吸光度のしきい値
と比較することにより、原料液の出荷の可否或いは半導
体処理の可否の制御を行うことができる。
【0031】なお、上述の説明においては、原料液が
(O2 5 HF6 )Cu・(CH3 3 SiCH=CH
2 の化学式で表されるヘキサフロロアセチルアセトン銅
トリメチルビニルシランである場合について例示してい
るが、本発明は、類似の特性を有する原料液に対しても
適用することができる。類似の特性を有する原料液は、
下記の化学式(1)で表すことができる。 (O2 5 HF6 )Cu・L…(1) (ここで、Lは電気的に中性で、炭素原子の多重結合を
有し、且つ前記多重結合のπ電子が一価の銅との配位結
合に関与する有機配位子)。
【0032】上記化学式のLは、上述の説明で例示した
ものも含め、例えば、下記の(a)〜(i)の有機配位
子の何れかとすることができる。 (a) トリメチルビニルシラン(Trimethylvinylsila
ne): (CH3 3 SiCH=CH2 、 (b) アリルトリメチルシラン(Allyltrimethylsila
ne): (CH3 3 SiCH2 CH=CH2 、 (c) ビニルトリメトキシシラン(Vinyltrimethoxys
ilane): (OCH3 3 SiCH=CH2 、 (d) トリエトキシビニルシラン(Triethoxyvinylsi
lane): (OC2 5 3 SiCH=CH2 、 (e) ジメトキシメチルビニルシラン(Dimethoxymet
hylvinylsilane): (OCH3 2 (CH3 )SiCH=CH2 、 (f) ビニルシクロヘキサン(Vinylcyclohexane): (C6 11)CH=CH2 、 (g) 2−メチル−1−ヘキセン−3−イン(2-meth
yl-1-hexen-3-yne): C2 5 C≡CC(CH3 )=CH2 、 (h) 3,3 −ジメチル−1−ブテン(3,3-dimethyl-1
-butene): (CH3 3 CCH=CH2 、 (i) 1,5 −シクロオクタジエン(1,5-cyclooctadie
ne)。
【0033】ここで、上記(a)〜(e)のように、上
記化学式(1)のLがSiを含む有機配位子である場
合、LはR3 Si(CH2 n CH=CH2 で表すこと
ができる(ここで、nは零または正の整数、Rはアルキ
ル基またはアルコキシル基)。また、上記(f)〜
(i)の場合、上記化学式(1)のLはR2 C=CH2
で表すことができる(ここで、RはHまたは炭化水素
基)。
【0034】なお、本発明は、原料液の実質的に全体
(100%)が上記化学式(1)で表される物質からな
る場合に限定されるものではない。即ち、少なくとも、
原料液がこの物質を主要部として含んでいれば(50重
量%以上)、原料液の分解度の指標として原料液の屈折
率または特定スペクトルに対する吸光度を使用すること
ができる。
【0035】例えば、MOCVD処理用の銅原料液とし
ては、Cu(hfac)tmvsの安定度を高めるため
(成膜前の分解を防ぐため)、これに加えてtmvs
(上記化学式(1)のLに対応)が安定剤として添加さ
れる場合がある。しかし、反面tmvsを添加しすぎる
と、膜質の低下が起こるおそれがある。かかる観点か
ら、この場合、原料液は、Cu(hfac)tmvsが
90重量%以上、tmvsが10重量%未満となるよう
に調製される。
【0036】このように、本発明は、上記化学式(1)
で表される物質以外の物質をも実質的に含む原料液に対
しても適用することを意図している。以下に、上述のよ
うな知見に基づく本発明の実施の形態に係る原料液の品
質評価方法及び出荷管理方法、並びに半導体処理方法に
ついて説明する。
【0037】図1は本発明の実施の形態に係る原料液の
品質評価方法を示すフローチャートである。ここで、原
料液は、上記の化学式(1)で表される物質を主要部と
して含む。
【0038】図1図示の原料液の品質評価方法において
は、先ず、原料液の分解度と、原料液の屈折率または特
定スペクトルに対する吸光度と、の関係を表すデータベ
ースを形成する(工程S1)。そして、このデータベー
スを品質コントローラに入力する(工程S2)。このよ
うなデータベースは上述のような実験により得られたデ
ータにより構築することができ、一旦形成すれば、その
後基準データとして使用することができる。
【0039】次に、評価時点において、対象となる原料
液の屈折率または特定スペクトルに対する吸光度を測定
器により測定する(工程S3)。そして、この測定値を
測定器から品質コントローラへ送り込む(工程S4)。
次に、品質コントローラにおいて、データベースを参照
し、原料液の屈折率または特定スペクトルに対する吸光
度の測定値から原料液の分解度を推定する(工程S
5)。そして、推定された原料液の分解度に基づいて、
品質コントローラにより、或いはオペレータ自身の判断
により、評価時点における原料液の品質を評価する(工
程S6)。
【0040】図1図示の方法によれば、原料液をサンプ
リングして化学的分析を行う必要がなく、原料液の分解
度を即時的に検出してその品質評価を行うことができ
る。
【0041】図2は本発明の別の実施の形態に係る原料
液の出荷管理方法を示すフローチャートである。ここで
も、原料液は、上記の化学式(1)で表される物質を主
要部として含む。
【0042】図2図示の原料液の出荷管理方法において
は、先ず、原料液の分解度の指標として原料液の屈折率
または特定スペクトルに対する吸光度のしきい値を設定
する(工程S11)。そして、このしきい値を品質コン
トローラに入力する(工程S12)。このようなしきい
値は上述のような実験により得られたデータに基づいて
設定することができる。なお、ここで、図1図示の方法
のように、原料液の分解度と、原料液の屈折率または特
定スペクトルに対する吸光度と、の関係を表すデータベ
ースを予め形成し、品質コントローラに入力してもよ
い。このようなデータベースを形成することにより、し
きい値の変更に容易に対応することができるようにな
る。
【0043】次に、原料液の出荷直前に、対象となる原
料液の屈折率または特定スペクトルに対する吸光度を測
定器により測定する(工程S13)。そして、この測定
値を測定器から品質コントローラへ送り込む(工程S1
4)。次に、品質コントローラにおいて、原料液の屈折
率または特定スペクトルに対する吸光度の測定値としき
い値とを比較する(工程S15)。そして、測定値がし
きい値を越えない場合は原料液の出荷を実行し(工程S
16)、測定値がしきい値を越える場合は原料液の出荷
を保留する(工程S17)。
【0044】図2図示の方法によれば、原料液をサンプ
リングして化学的分析を行う必要がなく、原料液の分解
度を即時的に検出してその出荷管理を行うことができ
る。
【0045】図3は本発明の更に別の実施の形態に係る
半導体処理方法を実施するためのMOCVD装置を示す
概略図である。ここでも、原料液は、上記の化学式
(1)で表される物質を主要部として含み、例えば、実
質的に全体がCu(hfac)tmvsからなる。
【0046】図3図示の如く、このMOCVD装置10
は、被処理基板である半導体ウエハWを収納するための
処理室12を具備する。処理室12内には、被処理基板
Wを載置するための載置台14が配設される。処理室1
2の下部には、内部を排気すると共に真空に設定するた
めの排気系16が接続される。また、処理室12の上部
には、原料液を気化することにより得られる処理ガスを
供給するためのシャワーヘッド18を含む供給系が接続
される。
【0047】シャワーヘッド18は、供給ライン22を
介して、上述の銅原料液PLを貯蔵する貯蔵部即ち原料
タンク24に接続される。供給ライン22には、上流側
から順に、流量コントローラ26、原料液PLを気化さ
せるための気化器28等が配設される。原料タンク24
には、原料液PLを圧送するため、He等の加圧気体を
供給するための加圧ライン32が接続される。
【0048】原料タンク24にはまた、原料液PLの屈
折率または特定スペクトルに対する吸光度を測定するた
めの測定器34が配設される。測定器34は品質コント
ローラ36に接続され、測定器34で得られた測定値は
コントローラ36に供給される。コントローラ36は、
測定器34からの測定値に基づいて、供給ライン22に
配設された電磁弁V1、及び加圧ライン32に配設され
た電磁弁V2の開閉を制御する。
【0049】図3図示のMOCVD装置10において、
原料液PLは、加圧ライン32から供給される加圧気体
により、原料タンク24から送り出される。原料液PL
は、流量コントローラ26により流量制御されながら気
化器28に供給され、ここで気化されることにより気相
状態となる。原料液PLから得られた処理ガスは、供給
ライン22及びシャワーヘッド18を通して処理室12
内に供給され、被処理基板W上に銅薄膜を堆積するため
に使用される。
【0050】測定器34で測定される原料液PLの屈折
率または特定スペクトルに対する吸光度は、上述のよう
に、原料液PLの分解度の指標として使用される。品質
コントローラ36には、予め、原料液PLの屈折率また
は特定スペクトルに対する吸光度のしきい値が設定され
る。測定器34で得られた測定値は、コントローラ36
において、しきい値と比較される。測定値がしきい値を
越える場合は、コントローラ36により、供給ライン2
2及び加圧ライン32の電磁弁V1、V2が共に閉鎖さ
れ、処理の実行が保留される。
【0051】高い分解度のしきい値が設定される場合、
原料液PLの分解度の指標として原料液PLの屈折率が
使用可能となる。例えば、分解度が5%以上の時に処理
を保留したいのであれば、屈折率のしきい値を5%分解
の屈折率の値1.43796に予め設定し、これを品質
コントローラ36において測定器34による屈折率の測
定値と比較することにより、処理の制御を行う。
【0052】一方、低い分解度のしきい値が設定される
場合、原料液PLの分解度の指標として原料液PLの特
定スペクトルに対する吸光度が使用可能となる。例え
ば、分解度が1%以上の時に処理を保留したいのであれ
ば、光路長10mmとすると共に、吸光度のしきい値を
1%分解の吸光度の値1.294に予め設定し、これを
品質コントローラ36において測定器34による吸光度
の測定値と比較することにより、処理の制御を行う。
【0053】図4は図3図示の半導体処理方法を示すフ
ローチャートである。
【0054】先ず、原料液PLの分解度の指標として原
料液の屈折率または特定スペクトルに対する吸光度のし
きい値を設定する(工程S21)。そして、このしきい
値を品質コントローラ36に入力する(工程S22)。
次に、原料タンク24から気化器28までの間で、原料
液PLの屈折率または特定スペクトルに対する吸光度を
測定器34により測定する(工程S23)。そして、こ
の測定値を測定器34から品質コントローラ36へ送り
込む(工程S24)。次に、品質コントローラ36にお
いて、原料液PLの屈折率または特定スペクトルに対す
る吸光度の測定値としきい値とを比較する(工程S2
5)。そして、測定値がしきい値を越えない場合はMO
CVD処理の実行を継続し(工程S26)、測定値がし
きい値を越える場合は、品質コントローラ36により電
磁弁V1、V2を閉鎖し、MOCVD処理の実行を保留
する(工程S27)。
【0055】図4図示の方法によれば、原料液PLをサ
ンプリングして化学的分析を行う必要がなく、原料液P
Lの分解度を即時的に検出してMOCVD処理の可否の
制御を行うことにより、最終製品の品質及び歩留まりを
向上させることができる。
【0056】なお、図3図示の実施の形態においては、
原料タンク24において原料液PLの屈折率または特定
スペクトルに対する吸光度を測定しているが、屈折率ま
たは吸光度は、原料液PLが液相状態にある間、即ち原
料タンク24と気化器28との間であれば、どこで測定
してもよい。また、本発明に係る半導体処理は、MOC
VD処理のみに限定的に適用されるものでなく、銅原料
液を使用した半導体処理全般に対して適用することがで
きる。もし、半導体処理が原料液を液相状態のまま処理
室に供給するタイプのものであれば、屈折率または吸光
度は、原料タンクから処理室までの間の供給ライン上の
何れかの場所で測定すればよい。
【0057】その他、本発明の思想の範疇において、当
業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るも
のであり、それら変更例及び修正例についても本発明の
範囲に属するものと了解される。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上記の化学式(1)で表される物質を含む安定性の低い
原料液の分解度を即時的に検出してその品質評価や出荷
管理をおこなう方法を提供することができる。
【0059】本発明はよれば、また、上記の化学式
(1)で表される物質を含む安定性の低い原料液を使用
し、被処理基板に対して半導体処理を施すための方法に
おいて、原料液の分解度を即時的に検出して半導体処理
の可否の制御を行うことにより、最終製品の品質及び歩
留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る原料液の品質評価方
法を示すフローチャート。
【図2】本発明の別の実施の形態に係る原料液の出荷管
理方法を示すフローチャート。
【図3】本発明の更に別の実施の形態に係る半導体処理
方法を実施するためのMOCVD装置を示す概略図。
【図4】図3図示の半導体処理方法を示すフローチャー
ト。
【符号の説明】
10…MOCVD装置 12…処理室 14…載置台 16…排気系 18…シャワーヘッド 22…供給ライン 24…原料タンク 26…流量コントローラ 28…気化器 32…加圧ライン 34…測定器 36…品質コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 33/00 G01N 33/00 B H01L 21/285 H01L 21/285 C 301 301Z (72)発明者 ジャンマルク・ジラルド 茨城県つくば市東光台1−9−25 Fターム(参考) 2G059 AA01 AA02 BB04 BB16 CC12 DD12 DD15 EE04 EE12 HH02 HH06 MM05 MM10 4K030 AA06 AA11 BA01 CA04 CA12 EA01 HA17 4M104 BB04 DD45 HH20

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の化学式(1)で表される物質を主要
    部として含む原料液の品質を評価するための方法であっ
    て、 (O2 5 HF6 )Cu・L…(1) (ここで、Lは電気的に中性で、炭素原子の多重結合を
    有し、且つ前記多重結合のπ電子が一価の銅との配位結
    合に関与する有機配位子)前記原料液の分解度と、前記
    原料液の屈折率または特定スペクトルに対する吸光度
    と、の関係を表すデータベースを形成する工程と、 評価時点において、前記原料液の屈折率または前記特定
    スペクトルに対する吸光度を測定する工程と、 前記データベースを参照し、前記原料液の屈折率または
    前記特定スペクトルに対する吸光度の測定値から前記原
    料液の分解度を推定する工程と、 推定された前記原料液の分解度に基づいて、前記評価時
    点における前記原料液の品質を評価する工程と、を具備
    することを特徴とする原料液の品質評価方法。
  2. 【請求項2】下記の化学式(1)で表される物質を主要
    部として含む原料液の出荷を管理するための方法であっ
    て、 (O2 5 HF6 )Cu・L…(1) (ここで、Lは電気的に中性で、炭素原子の多重結合を
    有し、且つ前記多重結合のπ電子が一価の銅との配位結
    合に関与する有機配位子)前記原料液の分解度の指標と
    して前記原料液の屈折率または特定スペクトルに対する
    吸光度のしきい値を設定する工程と、 前記原料液の出荷前に、前記原料液の屈折率または前記
    特定スペクトルに対する吸光度を測定する工程と、 前記原料液の屈折率または前記特定スペクトルに対する
    吸光度の測定値と前記しきい値とを比較し、前記しきい
    値を越える場合は前記原料液の出荷を保留する工程と、
    を具備することを特徴とする原料液の出荷管理方法。
  3. 【請求項3】下記の化学式(1)で表される物質を主要
    部として含む原料液を使用し、被処理基板に対して半導
    体処理を施すための方法であって、 (O2 5 HF6 )Cu・L…(1) (ここで、Lは電気的に中性で、炭素原子の多重結合を
    有し、且つ前記多重結合のπ電子が一価の銅との配位結
    合に関与する有機配位子)前記原料液の分解度の指標と
    して前記原料液の屈折率または特定スペクトルに対する
    吸光度のしきい値を設定する工程と、 前記原料液を貯蔵する貯蔵部から前記被処理基板を収納
    する処理室までの間で、前記原料液の屈折率または前記
    特定スペクトルに対する吸光度を測定する工程と、 前記原料液の屈折率または前記特定スペクトルに対する
    吸光度の測定値と前記しきい値とを比較し、前記しきい
    値を越える場合は前記半導体処理の実行を保留する工程
    と、を具備することを特徴とする半導体処理方法。
  4. 【請求項4】前記半導体処理は、前記原料液を、前記貯
    蔵部から前記処理室内へ供給すると共に、少なくとも前
    記処理室内で気相状態にし、CVDにより前記被処理基
    板上に銅を含む膜を形成するMOCVD処理であり、前
    記原料液の屈折率または前記特定スペクトルに対する吸
    光度を測定する前記工程は、前記貯蔵部から前記原料液
    が気化されるまでの間で行うことを特徴とする請求項3
    に記載の半導体処理方法。
  5. 【請求項5】前記化学式(1)のLはトリメチルビニル
    シラン、アリルトリメチルシラン、ビニルトリメトキシ
    シラン、トリエトキシビニルシラン、ジメトキシメチル
    ビニルシラン、ビニルシクロヘキサン、2−メチル−1
    −ヘキセン−3−イン、3,3−ジメチル−1−ブテン、
    1,5 −シクロオクタジエンからなる群から選択された有
    機配位子であることを特徴とする請求項1乃至4のいず
    れかに記載の方法。
  6. 【請求項6】前記化学式(1)のLはR3 Si(C
    2 n CH=CH2 である(ここで、nは零または正
    の整数、Rはアルキル基またはアルコキシル基)ことを
    特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項7】前記化学式(1)のLはR2 C=CH2
    ある(ここで、RはHまたは炭化水素基)ことを特徴と
    する請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項8】前記化学式(1)のLは(CH3 3 Si
    CH=CH2 であることを特徴とする請求項1乃至4の
    いずれかに記載の方法。
  9. 【請求項9】前記特定スペクトルの波長は669nmで
    あることを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】前記原料液は前記物質を90重量%以上
    含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載
    の方法。
  11. 【請求項11】前記原料液は(O2 5 HF6 )Cu・
    (CH3 3 SiCH=CH2 から実質的になることを
    特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の方法。
  12. 【請求項12】前記しきい値が前記原料液の屈折率であ
    り且つ前記分解度が5%以上の値に対応して設定される
    場合、前記しきい値は1.43796以下であることを
    特徴とする請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】前記しきい値が669nmの波長のスペ
    クトルに対する吸光度であり且つ前記分解度が1%以上
    の値に対応して設定される場合、光路長10mmの時、
    前記しきい値は1.294以上であることを特徴とする
    請求項11に記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160066504A (ko) * 2014-12-02 2016-06-10 가부시키가이샤 호리바 에스텍 분해 검출 장치, 농도 측정 장치 및 농도 제어 장치

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KR102320188B1 (ko) 2014-12-02 2021-11-02 가부시키가이샤 호리바 에스텍 분해 검출 장치, 농도 측정 장치 및 농도 제어 장치

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