JP2003077864A - 成膜方法 - Google Patents
成膜方法Info
- Publication number
- JP2003077864A JP2003077864A JP2001265243A JP2001265243A JP2003077864A JP 2003077864 A JP2003077864 A JP 2003077864A JP 2001265243 A JP2001265243 A JP 2001265243A JP 2001265243 A JP2001265243 A JP 2001265243A JP 2003077864 A JP2003077864 A JP 2003077864A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- supplied
- nitrogen
- forming method
- containing reducing
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 397
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 94
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 25
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 86
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 37
- HDZGCSFEDULWCS-UHFFFAOYSA-N monomethylhydrazine Chemical compound CNN HDZGCSFEDULWCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DIIIISSCIXVANO-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dimethylhydrazine Chemical compound CNNC DIIIISSCIXVANO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 abstract description 31
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 abstract description 24
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 136
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 73
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 25
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 18
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 18
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 17
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/28556—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by chemical means, e.g. CVD, LPCVD, PECVD, laser CVD
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45565—Shower nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45574—Nozzles for more than one gas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L21/76843—Barrier, adhesion or liner layers formed in openings in a dielectric
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 塩素濃度が低く、抵抗率も小さく、クラック
の発生も抑制できる金属窒化膜の成膜方法を提供する。 【解決手段】 真空引き可能になされた処理容器１２内
にて比較的低温になされた被処理体Ｗの表面に金属窒化
膜を形成する成膜方法において、不活性ガスを連続的に
供給しつつ金属ソースガスを間欠的に供給し、窒素含有
還元ガスを、前記金属ソースガスの供給と同時に供給す
ると共に前記金属ソースガスの間欠期間にもこの間欠期
間よりも短い期間で前記窒素含有還元ガスを供給する。
これにより、塩素濃度が低く、抵抗率も小さく、クラッ
クの発生も抑制された、しかも膜の異常成長もない金属
窒化膜を堆積させる。
の発生も抑制できる金属窒化膜の成膜方法を提供する。 【解決手段】 真空引き可能になされた処理容器１２内
にて比較的低温になされた被処理体Ｗの表面に金属窒化
膜を形成する成膜方法において、不活性ガスを連続的に
供給しつつ金属ソースガスを間欠的に供給し、窒素含有
還元ガスを、前記金属ソースガスの供給と同時に供給す
ると共に前記金属ソースガスの間欠期間にもこの間欠期
間よりも短い期間で前記窒素含有還元ガスを供給する。
これにより、塩素濃度が低く、抵抗率も小さく、クラッ
クの発生も抑制された、しかも膜の異常成長もない金属
窒化膜を堆積させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被処理体の表面にＴｉＮ（チタンナイトライド）膜等の
金属窒化膜を堆積させる成膜方法に関する。
被処理体の表面にＴｉＮ（チタンナイトライド）膜等の
金属窒化膜を堆積させる成膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体デバイスにあっては、最
近の高密度化、高集積化の要請に応じて、回路構成を多
層配線構造にする傾向にあり、この場合、下層デバイス
と上層アルミ配線との接続部であるコンタクトホールや
下層アルミ配線と上層アルミ配線との接続部であるビア
ホールなどの埋め込み技術が、両者の電気的な接続をは
かるために重要になっている。
近の高密度化、高集積化の要請に応じて、回路構成を多
層配線構造にする傾向にあり、この場合、下層デバイス
と上層アルミ配線との接続部であるコンタクトホールや
下層アルミ配線と上層アルミ配線との接続部であるビア
ホールなどの埋め込み技術が、両者の電気的な接続をは
かるために重要になっている。
【０００３】コンタクトホールやビアホール等の埋め込
みには一般的には、アルミニウムやタングステンが用い
られるが、これらの埋め込み金属を、下層のシリコン層
やアルミニウム配線上に直接形成するとこれらの境界部
分においてフッ素によるアタックを受けてシリコン中に
形成された拡散層が破壊されたり、上層との密着性が劣
化するので、省電力化及び高速動作が要求されている現
在の半導体デバイスにおいては好ましくない。
みには一般的には、アルミニウムやタングステンが用い
られるが、これらの埋め込み金属を、下層のシリコン層
やアルミニウム配線上に直接形成するとこれらの境界部
分においてフッ素によるアタックを受けてシリコン中に
形成された拡散層が破壊されたり、上層との密着性が劣
化するので、省電力化及び高速動作が要求されている現
在の半導体デバイスにおいては好ましくない。
【０００４】そこで、上記現象を防止するためにコンタ
クトホールやスルホール等をタングステンで埋め込む前
にホール内の表面を含むウエハ表面全域に亘ってバリヤ
メタル層を薄く形成しておき、この上からタングステン
でホールを埋め込むことが行なわれている。このバリヤ
層の材料としては、Ｔｉ／ＴｉＮ（チタンナイトライ
ド）の２層構造やＴｉＮ膜単層構造を用いるのが一般的
である。この関連技術としては、例えば特開平６−８９
８７３号公報、特開平１０−１０６９７４号公報及びＤ
ｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ
Ｍｅｔｈｙｌｈｙｄｒａｚｉｎｅ ｗｉｔｈ Ｔｉｔａ
ｎｉｕｍ Ｎｉｔｒｉｄａｔｉｏｎ ａｔＬｏｗ Ｔｅ
ｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｐ．９３４−９３８，Ｊ．Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．１４２ Ｎｏ．
３，Ｍａｒｃｈ １９９５）等に開示される。
クトホールやスルホール等をタングステンで埋め込む前
にホール内の表面を含むウエハ表面全域に亘ってバリヤ
メタル層を薄く形成しておき、この上からタングステン
でホールを埋め込むことが行なわれている。このバリヤ
層の材料としては、Ｔｉ／ＴｉＮ（チタンナイトライ
ド）の２層構造やＴｉＮ膜単層構造を用いるのが一般的
である。この関連技術としては、例えば特開平６−８９
８７３号公報、特開平１０−１０６９７４号公報及びＤ
ｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ
Ｍｅｔｈｙｌｈｙｄｒａｚｉｎｅ ｗｉｔｈ Ｔｉｔａ
ｎｉｕｍ Ｎｉｔｒｉｄａｔｉｏｎ ａｔＬｏｗ Ｔｅ
ｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｐ．９３４−９３８，Ｊ．Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．１４２ Ｎｏ．
３，Ｍａｒｃｈ １９９５）等に開示される。
【０００５】例えば、ＴｉＮ膜を単独で形成する場合を
例にとって説明すると、成膜ガスとして例えばＴｉＣｌ
4 ガスとＮＨ3 ガスを用い、これを真空引きされている
処理容器内へ同時に所定の時間連続的に導入して所定の
プロセス温度で、熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐ
ｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によりウエハ表面上にＴ
ｉＮ膜を堆積するようになっている。そして、ＴｉＮ膜
の形成後に、同一処理容器内にて、ＴｉＣｌ4 ガスは流
さないでＮＨ3 ガスのみを所定の時間だけ流す、いわゆ
るＮＨ3 ガスのポストフローを行い、ＴｉＮ膜中に残存
するＣｌ元素を排除するようにしている。このポストフ
ローを行う理由は、Ｃｌ元素が膜中に存在すると、抵抗
率が増加したり、膜の腐食が発生するからである。
例にとって説明すると、成膜ガスとして例えばＴｉＣｌ
4 ガスとＮＨ3 ガスを用い、これを真空引きされている
処理容器内へ同時に所定の時間連続的に導入して所定の
プロセス温度で、熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐ
ｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によりウエハ表面上にＴ
ｉＮ膜を堆積するようになっている。そして、ＴｉＮ膜
の形成後に、同一処理容器内にて、ＴｉＣｌ4 ガスは流
さないでＮＨ3 ガスのみを所定の時間だけ流す、いわゆ
るＮＨ3 ガスのポストフローを行い、ＴｉＮ膜中に残存
するＣｌ元素を排除するようにしている。このポストフ
ローを行う理由は、Ｃｌ元素が膜中に存在すると、抵抗
率が増加したり、膜の腐食が発生するからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体集積
回路の微細化及び高集積化により、線幅及び膜厚がより
小さくなり、このため、上記ＴｉＮ膜の成膜時のプロセ
ス温度は、この下層に存在する各膜種に熱ダメージを与
えることを防止するため、できるだけ低い温度に設定す
るのが好ましい。そこで、従来にあっては、５６０℃程
度の比較的高温域でＴｉＮ膜の成膜を行っていたが、最
近にあっては、４５０℃程度の比較的低温域で成膜を行
うようになった。
回路の微細化及び高集積化により、線幅及び膜厚がより
小さくなり、このため、上記ＴｉＮ膜の成膜時のプロセ
ス温度は、この下層に存在する各膜種に熱ダメージを与
えることを防止するため、できるだけ低い温度に設定す
るのが好ましい。そこで、従来にあっては、５６０℃程
度の比較的高温域でＴｉＮ膜の成膜を行っていたが、最
近にあっては、４５０℃程度の比較的低温域で成膜を行
うようになった。
【０００７】上述のように高温域でアンモニアのポスト
フローを行った場合には、膜中に残存するＣｌ元素を十
分に排除してこの部分を窒化させることができたが、し
かしながら、低温域でＴｉＮ膜を成膜した場合には、膜
中に残存するＣｌ元素の濃度が高くなるのみならず、ア
ンモニアのポストフローを行っても排除されたＣｌ元素
の部分に十分に窒素元素が置換されず、原子レベルで空
隙が生じてしまう傾向にあった。そして、この空隙によ
って膜自体の組成が粗雑になってクラックが発生し易く
なったり、或いはこのような空隙には、ウエハが大気中
にさらされることにより大気中の酸素や水分中の酸素が
入り込み、膜自体の抵抗率（比抵抗）を増加させる、と
いった問題があった。更には、上述したような低温域で
ＴｉＮ膜を成膜する場合には、ＴｉＮ膜中にパウダー状
の化合物、例えばＴｉＮＣｌx が発生し、膜が異常成長
してしまう、といった問題もあった。本発明は、以上の
ような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案さ
れたものである。本発明の目的は、塩素濃度が低く、抵
抗率も小さく、クラックの発生も抑制できる金属窒化膜
の成膜方法を提供することにある。
フローを行った場合には、膜中に残存するＣｌ元素を十
分に排除してこの部分を窒化させることができたが、し
かしながら、低温域でＴｉＮ膜を成膜した場合には、膜
中に残存するＣｌ元素の濃度が高くなるのみならず、ア
ンモニアのポストフローを行っても排除されたＣｌ元素
の部分に十分に窒素元素が置換されず、原子レベルで空
隙が生じてしまう傾向にあった。そして、この空隙によ
って膜自体の組成が粗雑になってクラックが発生し易く
なったり、或いはこのような空隙には、ウエハが大気中
にさらされることにより大気中の酸素や水分中の酸素が
入り込み、膜自体の抵抗率（比抵抗）を増加させる、と
いった問題があった。更には、上述したような低温域で
ＴｉＮ膜を成膜する場合には、ＴｉＮ膜中にパウダー状
の化合物、例えばＴｉＮＣｌx が発生し、膜が異常成長
してしまう、といった問題もあった。本発明は、以上の
ような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案さ
れたものである。本発明の目的は、塩素濃度が低く、抵
抗率も小さく、クラックの発生も抑制できる金属窒化膜
の成膜方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に規定する発明
は、真空引き可能になされた処理容器内にて比較的低温
になされた被処理体の表面に金属窒化膜を形成する成膜
方法において、不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソ
ースガスを間欠的に供給し、窒素含有還元ガスを、前記
金属ソースガスの供給と同時に供給すると共に前記金属
ソースガスの間欠期間にもこの間欠期間よりも短い期間
で前記窒素含有還元ガスを供給するようにしたことを特
徴とする成膜方法である。これにより、塩素濃度が低
く、抵抗率も小さく、クラックの発生も抑制された、し
かも膜の異常成長もない金属窒化膜を堆積させることが
可能となる。
は、真空引き可能になされた処理容器内にて比較的低温
になされた被処理体の表面に金属窒化膜を形成する成膜
方法において、不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソ
ースガスを間欠的に供給し、窒素含有還元ガスを、前記
金属ソースガスの供給と同時に供給すると共に前記金属
ソースガスの間欠期間にもこの間欠期間よりも短い期間
で前記窒素含有還元ガスを供給するようにしたことを特
徴とする成膜方法である。これにより、塩素濃度が低
く、抵抗率も小さく、クラックの発生も抑制された、し
かも膜の異常成長もない金属窒化膜を堆積させることが
可能となる。
【０００９】請求項２に規定する発明は、真空引き可能
になされた処理容器内にて比較的低温になされた被処理
体の表面に金属窒化膜を形成する成膜方法において、不
活性ガスと窒素含有還元ガスとを連続的に供給しつつ金
属ソースガスを間欠的に供給するようにしたことを特徴
とする成膜方法である。請求項３に規定する発明は、真
空引き可能になされた処理容器内にて比較的低温になさ
れた被処理体の表面に金属窒化膜を形成する成膜方法に
おいて、不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソースガ
スを間欠的に供給し、窒素含有還元ガスを前記金属ソー
スガスの供給期間にこの供給期間よりも短い期間で供給
すると共に、前記金属ソースガスの間欠期間にもこの間
欠期間よりも短い期間で前記窒素含有還元ガスを供給す
るようにしたことを特徴とする成膜方法である。
になされた処理容器内にて比較的低温になされた被処理
体の表面に金属窒化膜を形成する成膜方法において、不
活性ガスと窒素含有還元ガスとを連続的に供給しつつ金
属ソースガスを間欠的に供給するようにしたことを特徴
とする成膜方法である。請求項３に規定する発明は、真
空引き可能になされた処理容器内にて比較的低温になさ
れた被処理体の表面に金属窒化膜を形成する成膜方法に
おいて、不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソースガ
スを間欠的に供給し、窒素含有還元ガスを前記金属ソー
スガスの供給期間にこの供給期間よりも短い期間で供給
すると共に、前記金属ソースガスの間欠期間にもこの間
欠期間よりも短い期間で前記窒素含有還元ガスを供給す
るようにしたことを特徴とする成膜方法である。
【００１０】例えば請求項４に規定するように、前記金
属ソースガスの間欠期間において前記窒素含有還元ガス
を供給する時に、該窒素含有還元ガスの供給と同時に前
記窒素含有還元ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還
元ガスを供給するようにしてもよい。また、請求項５に
規定するように、前記金属ソースガスの間欠期間におい
て前記窒素含有還元ガスを供給する時に、該窒素含有還
元ガスの供給と同時にプラズマアシストガスを供給して
プラズマを立てるようにしてもよい。また、請求項６に
規定するように、前記プラズマアシストガスの供給と同
時に還元ガスを供給するようにしてもよい。また、請求
項７に規定するように、前記金属ソースガスの間欠期間
においてこの間欠期間よりも短い期間で、前記窒素含有
還元ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還元ガスを供
給するようにしてもよい。
属ソースガスの間欠期間において前記窒素含有還元ガス
を供給する時に、該窒素含有還元ガスの供給と同時に前
記窒素含有還元ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還
元ガスを供給するようにしてもよい。また、請求項５に
規定するように、前記金属ソースガスの間欠期間におい
て前記窒素含有還元ガスを供給する時に、該窒素含有還
元ガスの供給と同時にプラズマアシストガスを供給して
プラズマを立てるようにしてもよい。また、請求項６に
規定するように、前記プラズマアシストガスの供給と同
時に還元ガスを供給するようにしてもよい。また、請求
項７に規定するように、前記金属ソースガスの間欠期間
においてこの間欠期間よりも短い期間で、前記窒素含有
還元ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還元ガスを供
給するようにしてもよい。
【００１１】また、請求項８に規定するように、前記金
属ソースガスの間欠期間においてこの間欠期間よりも短
い期間で、プラズマアシストガスを供給してプラズマを
立てるようにしてもよい。また、請求項９に規定するよ
うに、前記プラズマアシストガスの供給と同時に還元ガ
スを供給するようにしてもよい。また、請求項１０に規
定するように、前記金属ソースガスの間欠期間において
前記窒素含有還元ガスを供給する時に、該窒素含有還元
ガスの供給と同時に前記窒素含有還元ガスよりも還元力
の強い他の窒素含有還元ガスを供給するようにしてもよ
い。また、請求項１１に規定するように、前記金属ソー
スガスの間欠期間において前記窒素含有還元ガスを供給
する時に、該窒素含有還元ガスの供給と同時にプラズマ
アシストガスを供給してプラズマを立てるようにしても
よい。
属ソースガスの間欠期間においてこの間欠期間よりも短
い期間で、プラズマアシストガスを供給してプラズマを
立てるようにしてもよい。また、請求項９に規定するよ
うに、前記プラズマアシストガスの供給と同時に還元ガ
スを供給するようにしてもよい。また、請求項１０に規
定するように、前記金属ソースガスの間欠期間において
前記窒素含有還元ガスを供給する時に、該窒素含有還元
ガスの供給と同時に前記窒素含有還元ガスよりも還元力
の強い他の窒素含有還元ガスを供給するようにしてもよ
い。また、請求項１１に規定するように、前記金属ソー
スガスの間欠期間において前記窒素含有還元ガスを供給
する時に、該窒素含有還元ガスの供給と同時にプラズマ
アシストガスを供給してプラズマを立てるようにしても
よい。
【００１２】また、請求項１２に規定するように、前記
プラズマアシストガスの供給と同時に還元ガスを供給す
るようにしてもよい。請求項１３に規定する発明は、空
引き可能になされた処理容器内にて比較的低温になされ
た被処理体の表面に金属窒化膜を形成する成膜方法にお
いて、不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソースガス
を間欠的に供給し、窒素含有還元ガスを、前記金属ソー
スガスの供給と同時に供給すると共に前記金属ソースガ
スの間欠期間にもこの間欠期間よりも短い期間で前記窒
素含有還元ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還元ガ
スを供給するようにしたことを特徴とする成膜方法であ
る。請求項１４に規定する発明は、真空引き可能になさ
れた処理容器内にて比較的低温になされた被処理体の表
面に金属窒化膜を形成する成膜方法において、不活性ガ
スを連続的に供給しつつ金属ソースガスを間欠的に供給
し、窒素含有還元ガスを、前記金属ソースガスの供給と
同時に供給すると共に前記金属ソースガスの間欠期間に
もこの間欠期間よりも短い期間で、且つ後続する次の金
属ソースガスの供給期間に連続するように、プラズマア
シストガスを供給してプラズマを立てるようにしたこと
を特徴とする成膜方法である。また、請求項１５に規定
するように、前記プラズマアシストガスの供給と同時に
還元ガスを供給するようにしてもよい。
プラズマアシストガスの供給と同時に還元ガスを供給す
るようにしてもよい。請求項１３に規定する発明は、空
引き可能になされた処理容器内にて比較的低温になされ
た被処理体の表面に金属窒化膜を形成する成膜方法にお
いて、不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソースガス
を間欠的に供給し、窒素含有還元ガスを、前記金属ソー
スガスの供給と同時に供給すると共に前記金属ソースガ
スの間欠期間にもこの間欠期間よりも短い期間で前記窒
素含有還元ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還元ガ
スを供給するようにしたことを特徴とする成膜方法であ
る。請求項１４に規定する発明は、真空引き可能になさ
れた処理容器内にて比較的低温になされた被処理体の表
面に金属窒化膜を形成する成膜方法において、不活性ガ
スを連続的に供給しつつ金属ソースガスを間欠的に供給
し、窒素含有還元ガスを、前記金属ソースガスの供給と
同時に供給すると共に前記金属ソースガスの間欠期間に
もこの間欠期間よりも短い期間で、且つ後続する次の金
属ソースガスの供給期間に連続するように、プラズマア
シストガスを供給してプラズマを立てるようにしたこと
を特徴とする成膜方法である。また、請求項１５に規定
するように、前記プラズマアシストガスの供給と同時に
還元ガスを供給するようにしてもよい。
【００１３】また、例えば請求項１６に規定するよう
に、前記金属ソースガスはＴｉＣｌ4ガスであり、前記
窒素含有還元ガスはＮＨ3 ガスである。また、例えば請
求項１７に規定するように、前記不活性ガスはＮ2 ガス
である。また、例えば請求項１８に規定するように、前
記不活性ガスはＡｒガスである。また、例えば請求項１
９に規定するように、前記他の窒素含有還元ガスは、ヒ
ドラジン、モノメチルヒドラジン、ジメチルヒドラジン
よりなる群より選択されるガスである。
に、前記金属ソースガスはＴｉＣｌ4ガスであり、前記
窒素含有還元ガスはＮＨ3 ガスである。また、例えば請
求項１７に規定するように、前記不活性ガスはＮ2 ガス
である。また、例えば請求項１８に規定するように、前
記不活性ガスはＡｒガスである。また、例えば請求項１
９に規定するように、前記他の窒素含有還元ガスは、ヒ
ドラジン、モノメチルヒドラジン、ジメチルヒドラジン
よりなる群より選択されるガスである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る成膜方法の
一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明
に係る成膜方法を実施する処理装置を示す断面構成図、
図２は本発明方法の第１実施例の各種ガスの供給のタイ
ミングを示す図である。ここでは処理装置としてプラズ
マＣＶＤ成膜装置を用いて金属窒化膜としてＴｉＮ膜を
成膜する場合を例にとって説明する。
一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明
に係る成膜方法を実施する処理装置を示す断面構成図、
図２は本発明方法の第１実施例の各種ガスの供給のタイ
ミングを示す図である。ここでは処理装置としてプラズ
マＣＶＤ成膜装置を用いて金属窒化膜としてＴｉＮ膜を
成膜する場合を例にとって説明する。
【００１５】図示するように、この処理装置としてのプ
ラズマＣＶＤ成膜装置１０は、例えばニッケル、或いは
ニッケル合金により円筒体状に成形された処理容器１２
を有している。この処理容器１２の天井部には、下面に
多数のガス噴出孔（流路）１４Ａ、１４Ｂを有するシャ
ワーヘッド部１６が設けられており、これにより処理ガ
スとして例えば成膜ガス等を処理容器１２内の処理空間
Ｓへ導入できるようになっている。このシャワーヘッド
部１６内は、例えば２つのガス空間１７Ａ、１７Ｂに分
離区画されると共に各ガス空間１７Ａ、１７Ｂに上記各
ガス噴射孔１４Ａ、１４Ｂがそれぞれ連通されており、
処理空間Ｓで２つのガスを初めて混合し得るようになっ
ている。尚、このガス供給形態をポストミックスと称す
る。
ラズマＣＶＤ成膜装置１０は、例えばニッケル、或いは
ニッケル合金により円筒体状に成形された処理容器１２
を有している。この処理容器１２の天井部には、下面に
多数のガス噴出孔（流路）１４Ａ、１４Ｂを有するシャ
ワーヘッド部１６が設けられており、これにより処理ガ
スとして例えば成膜ガス等を処理容器１２内の処理空間
Ｓへ導入できるようになっている。このシャワーヘッド
部１６内は、例えば２つのガス空間１７Ａ、１７Ｂに分
離区画されると共に各ガス空間１７Ａ、１７Ｂに上記各
ガス噴射孔１４Ａ、１４Ｂがそれぞれ連通されており、
処理空間Ｓで２つのガスを初めて混合し得るようになっ
ている。尚、このガス供給形態をポストミックスと称す
る。
【００１６】このシャワーヘッド部１６の全体は、例え
ばニッケルやニッケル合金等の導電体により形成されて
おり、上部電極を兼ねている。この上部電極であるシャ
ワーヘッド部１６の外周側や上方側は、例えば石英やア
ルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等よりなる絶縁体１８により全体
が覆われており、上記シャワーヘッド部１６はこの絶縁
体１８を介して処理容器１２側に絶縁状態で取り付け固
定されている。この場合、上記シャワーヘッド部１６と
絶縁体１８と処理容器１２の各接合部間には、例えばＯ
リング等よりなるシール部材２０がそれぞれ介在されて
おり、処理容器１２内の気密性を維持するようになって
いる。
ばニッケルやニッケル合金等の導電体により形成されて
おり、上部電極を兼ねている。この上部電極であるシャ
ワーヘッド部１６の外周側や上方側は、例えば石英やア
ルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等よりなる絶縁体１８により全体
が覆われており、上記シャワーヘッド部１６はこの絶縁
体１８を介して処理容器１２側に絶縁状態で取り付け固
定されている。この場合、上記シャワーヘッド部１６と
絶縁体１８と処理容器１２の各接合部間には、例えばＯ
リング等よりなるシール部材２０がそれぞれ介在されて
おり、処理容器１２内の気密性を維持するようになって
いる。
【００１７】そして、このシャワーヘッド部１６には、
例えば４５０ＫＨｚの高周波電圧を発生する高周波電源
２４がマッチング回路２２及び開閉スイッチ２３を介し
て接続されており、上記上部電極であるシャワーヘッド
部１６に必要に応じて高周波電圧を印加するようになっ
ている。尚、この高周波電圧の周波数は４５０ＫＨｚに
限定されず、他の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚ等を
用いてもよい。そして、この処理容器１２の側壁には、
ウエハを搬出入するための搬出入口２６が形成されてお
り、これにはゲートバルブ２８が設けられて開閉可能に
なされている。このゲートバルブ２８には、図示しない
ロードロック室やトランスファチャンバ等が接続され
る。
例えば４５０ＫＨｚの高周波電圧を発生する高周波電源
２４がマッチング回路２２及び開閉スイッチ２３を介し
て接続されており、上記上部電極であるシャワーヘッド
部１６に必要に応じて高周波電圧を印加するようになっ
ている。尚、この高周波電圧の周波数は４５０ＫＨｚに
限定されず、他の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚ等を
用いてもよい。そして、この処理容器１２の側壁には、
ウエハを搬出入するための搬出入口２６が形成されてお
り、これにはゲートバルブ２８が設けられて開閉可能に
なされている。このゲートバルブ２８には、図示しない
ロードロック室やトランスファチャンバ等が接続され
る。
【００１８】また、この処理容器１２の底部には排気口
３０が設けられており、この排気口３０には、途中に図
示しない真空ポンプ等が介設された排気管３１が接続さ
れて、処理容器１２内を必要に応じて真空引き可能とし
ている。そして、この処理容器１２内には、被処理体と
しての半導体ウエハＷを載置するためにその底部より支
柱３２を介して起立された載置台３４が設けられてい
る。この載置台３４は下部電極を兼ねており、この下部
電極である載置台３４と上記上部電極であるシャワーヘ
ッド部１６との間の処理空間Ｓに高周波電圧によりプラ
ズマを立て得るようになっている。具体的には、この載
置台３４は、例えば全体がＡｌＮ等のセラミックスより
なり、この内部に例えばモリブデン線等の抵抗体よりな
る加熱ヒータ３６が所定のパターン形状に配列して埋め
込まれている。この加熱ヒータ３６には、ヒータ電源３
８が配線３７を介して接続されており、必要に応じて上
記加熱ヒータ３６に電力を供給するようになっている。
更に、この載置台３４の内部には、例えばモリブデン線
等をメッシュ状（網状）に網み込んでなる電極本体４０
が面内方向に略全域に亘って埋め込まれている。そし
て、この電極本体４０は配線４２を介して接地されてい
る。尚、この電極本体４０にバイアス電圧として高周波
電圧を印加するようにしてもよい。
３０が設けられており、この排気口３０には、途中に図
示しない真空ポンプ等が介設された排気管３１が接続さ
れて、処理容器１２内を必要に応じて真空引き可能とし
ている。そして、この処理容器１２内には、被処理体と
しての半導体ウエハＷを載置するためにその底部より支
柱３２を介して起立された載置台３４が設けられてい
る。この載置台３４は下部電極を兼ねており、この下部
電極である載置台３４と上記上部電極であるシャワーヘ
ッド部１６との間の処理空間Ｓに高周波電圧によりプラ
ズマを立て得るようになっている。具体的には、この載
置台３４は、例えば全体がＡｌＮ等のセラミックスより
なり、この内部に例えばモリブデン線等の抵抗体よりな
る加熱ヒータ３６が所定のパターン形状に配列して埋め
込まれている。この加熱ヒータ３６には、ヒータ電源３
８が配線３７を介して接続されており、必要に応じて上
記加熱ヒータ３６に電力を供給するようになっている。
更に、この載置台３４の内部には、例えばモリブデン線
等をメッシュ状（網状）に網み込んでなる電極本体４０
が面内方向に略全域に亘って埋め込まれている。そし
て、この電極本体４０は配線４２を介して接地されてい
る。尚、この電極本体４０にバイアス電圧として高周波
電圧を印加するようにしてもよい。
【００１９】そして、上記載置台３４には、この上下方
向に貫通して複数のピン孔４４が形成されており、各ピ
ン孔４４には、下端が連結リング４６に共通に連結され
た例えば石英製の押し上げピン４８が遊嵌状態で収容さ
れている。そして、上記連結リング４６は、容器底部に
貫通して上下移動可能に設けた出没ロッド５０の上端に
連結されており、この出没ロッド５０の下端はエアシリ
ンダ５２に接続されている。これにより、上記各押し上
げピン４８をウエハＷの受け渡し時に各ピン孔４４の上
端から上方へ出没させるようになっている。また、上記
出没ロッド５０の容器底部に対する貫通部には、伸縮可
能になされたベローズ５４が介設されており、上記出没
ロッド５０が処理容器１２内の気密性を維持しつつ昇降
できるようになっている。
向に貫通して複数のピン孔４４が形成されており、各ピ
ン孔４４には、下端が連結リング４６に共通に連結され
た例えば石英製の押し上げピン４８が遊嵌状態で収容さ
れている。そして、上記連結リング４６は、容器底部に
貫通して上下移動可能に設けた出没ロッド５０の上端に
連結されており、この出没ロッド５０の下端はエアシリ
ンダ５２に接続されている。これにより、上記各押し上
げピン４８をウエハＷの受け渡し時に各ピン孔４４の上
端から上方へ出没させるようになっている。また、上記
出没ロッド５０の容器底部に対する貫通部には、伸縮可
能になされたベローズ５４が介設されており、上記出没
ロッド５０が処理容器１２内の気密性を維持しつつ昇降
できるようになっている。
【００２０】そして、下部電極であるこの載置台３４の
周縁部に、プラズマを処理空間Ｓに集中させるためのフ
ォーカスリング５６が設けられている。また、上記シャ
ワーヘッド部１６の天井部には、上記各ガス空間１７
Ａ、１７Ｂに連通するように、ガス配管５８Ａ、５８Ｂ
がそれぞれ接続されている。一方のガス配管５８Ｂから
は、不活性ガスであるＮ2 ガス、或いはＡｒガスや金属
ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスをキャリアガス（例え
ばＮ2 ガス）と共に、供給できるようになっている。ま
た、他方のガス配管５８Ａからは、窒素含有還元ガスで
あるＮＨ3 ガスや、プラズマアシストであるＡｒガス
や、還元ガスであるＨ2 ガスや、上記ＮＨ3 ガスよりも
還元力の強い他の窒素含有還元ガスの１つであるＭＭＨ
（モノメチルヒドラジン）等を供給し得るようになって
いる。
周縁部に、プラズマを処理空間Ｓに集中させるためのフ
ォーカスリング５６が設けられている。また、上記シャ
ワーヘッド部１６の天井部には、上記各ガス空間１７
Ａ、１７Ｂに連通するように、ガス配管５８Ａ、５８Ｂ
がそれぞれ接続されている。一方のガス配管５８Ｂから
は、不活性ガスであるＮ2 ガス、或いはＡｒガスや金属
ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスをキャリアガス（例え
ばＮ2 ガス）と共に、供給できるようになっている。ま
た、他方のガス配管５８Ａからは、窒素含有還元ガスで
あるＮＨ3 ガスや、プラズマアシストであるＡｒガス
や、還元ガスであるＨ2 ガスや、上記ＮＨ3 ガスよりも
還元力の強い他の窒素含有還元ガスの１つであるＭＭＨ
（モノメチルヒドラジン）等を供給し得るようになって
いる。
【００２１】ここで、上記説明では後述する実施例で用
いる全てのガスを記載しているが、上記各ガスが１つの
成膜プロセスにおいて全て用いられるのではなく、後述
する各実施例に応じて必要なガスのみが供給される。従
って、上記各ガスは、当然のこととしてそれぞれ必要に
応じて個別に供給と供給停止が選択的に行うことがで
き、また、個別に流量制御も可能になされている。ま
た、ここではプラズマを発生させる高周波電源２４を設
けているが、実施例によってはプラズマを用いないで単
なる熱ＣＶＤによる成膜処理を行う場合もあり、そのよ
うな熱ＣＶＤによる成膜処理は、例えばランプ加熱によ
る成膜装置で行ってもよい。
いる全てのガスを記載しているが、上記各ガスが１つの
成膜プロセスにおいて全て用いられるのではなく、後述
する各実施例に応じて必要なガスのみが供給される。従
って、上記各ガスは、当然のこととしてそれぞれ必要に
応じて個別に供給と供給停止が選択的に行うことがで
き、また、個別に流量制御も可能になされている。ま
た、ここではプラズマを発生させる高周波電源２４を設
けているが、実施例によってはプラズマを用いないで単
なる熱ＣＶＤによる成膜処理を行う場合もあり、そのよ
うな熱ＣＶＤによる成膜処理は、例えばランプ加熱によ
る成膜装置で行ってもよい。
【００２２】まず、図２を参照して成膜方法の第１実施
例について説明する。ここでは、プラズマを用いない
で、熱ＣＶＤによりＴｉＮ膜を堆積させる。この第１実
施例では、不活性ガスとしてＮ2 ガス（図２（Ａ）参
照）を用い、金属ソースガスとしてはＴｉＣｌ4 ガス
（図２（Ｂ）参照）を用い、窒素含有還元ガスとしてＮ
Ｈ3 ガス（図２（Ｃ）参照）を用いる。上記各ガスを、
図２に示すように時間的にパルス状に供給する。すなわ
ち不活性ガスであるＮ2 ガスを連続的に供給しつつ金属
ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスを間欠的に供給し、窒
素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスを、上記金属ソースガ
スの供給と同時に供給すると共に上記金属ソースガスの
間欠期間にもこの間欠期間よりも短い期間で上記窒素含
有還元ガスを供給するようにしている。ここで図２中
の”ＯＮ”はガスの供給状態を示し、”ＯＦＦ”はガス
の供給停止状態を示し、この点は以降のガス供給のタイ
ミングを示す図でも同様である。
例について説明する。ここでは、プラズマを用いない
で、熱ＣＶＤによりＴｉＮ膜を堆積させる。この第１実
施例では、不活性ガスとしてＮ2 ガス（図２（Ａ）参
照）を用い、金属ソースガスとしてはＴｉＣｌ4 ガス
（図２（Ｂ）参照）を用い、窒素含有還元ガスとしてＮ
Ｈ3 ガス（図２（Ｃ）参照）を用いる。上記各ガスを、
図２に示すように時間的にパルス状に供給する。すなわ
ち不活性ガスであるＮ2 ガスを連続的に供給しつつ金属
ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスを間欠的に供給し、窒
素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスを、上記金属ソースガ
スの供給と同時に供給すると共に上記金属ソースガスの
間欠期間にもこの間欠期間よりも短い期間で上記窒素含
有還元ガスを供給するようにしている。ここで図２中
の”ＯＮ”はガスの供給状態を示し、”ＯＦＦ”はガス
の供給停止状態を示し、この点は以降のガス供給のタイ
ミングを示す図でも同様である。
【００２３】このように、処理容器１２内を真空引きし
た状態で、Ｎ2 ガスは連続的に流し、ＴｉＣｌ4 ガスは
間欠的に流し、ＮＨ3 ガスはＴｉＣｌ4 ガスと同時及び
ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１でもこれよりも短い期間
で１回流している。これにより、デポ（ＴｉＮ膜の堆
積）→Ｎ2 パージ→ＮＨ3 フロー（ＴｉＮ膜の窒化）→
Ｎ2 パージ→デポ→Ｎ2 パージ→ＮＨ3 フロー→ ……
という工程が、必要に応じた回数だけ繰り返し行われ
る。上記デポの時にＴｉＮ膜が堆積し、ＮＨ3 フローの
時にＴｉＮ膜中の残存塩素が抜けて窒化される。ここ
で、ＴｉＣｌ4 ガスをあるタイミングで供給開始した時
点から、次にＴｉＣｌ4 の供給を開始する時点までの長
さを１サイクルと定義する。本実施例では、１サイクル
の長さは略４０秒程度であり、勿論この１サイクルの長
さは限定されず、実際には例えば１０〜６０秒程度の範
囲内である。
た状態で、Ｎ2 ガスは連続的に流し、ＴｉＣｌ4 ガスは
間欠的に流し、ＮＨ3 ガスはＴｉＣｌ4 ガスと同時及び
ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１でもこれよりも短い期間
で１回流している。これにより、デポ（ＴｉＮ膜の堆
積）→Ｎ2 パージ→ＮＨ3 フロー（ＴｉＮ膜の窒化）→
Ｎ2 パージ→デポ→Ｎ2 パージ→ＮＨ3 フロー→ ……
という工程が、必要に応じた回数だけ繰り返し行われ
る。上記デポの時にＴｉＮ膜が堆積し、ＮＨ3 フローの
時にＴｉＮ膜中の残存塩素が抜けて窒化される。ここ
で、ＴｉＣｌ4 ガスをあるタイミングで供給開始した時
点から、次にＴｉＣｌ4 の供給を開始する時点までの長
さを１サイクルと定義する。本実施例では、１サイクル
の長さは略４０秒程度であり、勿論この１サイクルの長
さは限定されず、実際には例えば１０〜６０秒程度の範
囲内である。
【００２４】また、ＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガスの同時
の供給期間Ｔ２は１０秒程度、ＮＨ3 ガスの単独の供給
期間Ｔ３は１０秒程度であり、この供給期間Ｔ３は、Ｔ
ｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１の略中央に位置されてい
る。ここでプロセス温度は、従来の成膜温度である５８
０℃よりも比較的低い温度、例えば４５０℃程度であ
る。ガス流量は、Ｎ2 ガスが５００ｓｃｃｍ程度、Ｔｉ
Ｃｌ4 ガスが３０ｓｃｃｍ程度、ＮＨ3 ガスが３０ｓｃ
ｃｍ程度である。このように、成膜ガスを間欠的に流し
つつ微細な薄膜を複数回に亘って間欠的に順次堆積させ
ることによって、比較的低温なプロセス温度にもかかわ
らず、ＴｉＮ膜中に含まれる塩素濃度を低く抑制できる
のみならず、抵抗率も小さくでき、また、クラックの発
生も抑制でき、更には、膜の異常成長が抑制されたＴｉ
Ｎ膜とすることが可能となる。
の供給期間Ｔ２は１０秒程度、ＮＨ3 ガスの単独の供給
期間Ｔ３は１０秒程度であり、この供給期間Ｔ３は、Ｔ
ｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１の略中央に位置されてい
る。ここでプロセス温度は、従来の成膜温度である５８
０℃よりも比較的低い温度、例えば４５０℃程度であ
る。ガス流量は、Ｎ2 ガスが５００ｓｃｃｍ程度、Ｔｉ
Ｃｌ4 ガスが３０ｓｃｃｍ程度、ＮＨ3 ガスが３０ｓｃ
ｃｍ程度である。このように、成膜ガスを間欠的に流し
つつ微細な薄膜を複数回に亘って間欠的に順次堆積させ
ることによって、比較的低温なプロセス温度にもかかわ
らず、ＴｉＮ膜中に含まれる塩素濃度を低く抑制できる
のみならず、抵抗率も小さくでき、また、クラックの発
生も抑制でき、更には、膜の異常成長が抑制されたＴｉ
Ｎ膜とすることが可能となる。
【００２５】特に、この第１実施例では、図２に示すよ
うにデポ時の両側がＮ2 パージとなっているので、成膜
に寄与するガス、すなわちＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガス
とを完全に排除でき、従って、段差部のステップカバレ
ジを向上できるのみならず、スルホール、コンタクトホ
ール、或いはビアホール等にＴｉＮ膜のオーバハングが
発生することも防止することが可能となる。
うにデポ時の両側がＮ2 パージとなっているので、成膜
に寄与するガス、すなわちＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガス
とを完全に排除でき、従って、段差部のステップカバレ
ジを向上できるのみならず、スルホール、コンタクトホ
ール、或いはビアホール等にＴｉＮ膜のオーバハングが
発生することも防止することが可能となる。
【００２６】次に、上記第１実施例の結果と、従来の成
膜方法（プロセス温度：５８０℃）の結果とを比較して
説明する。図３はガス供給のサイクル数とＴｉＮ膜の抵
抗率との関係を示すグラフ、図４はウエハ温度とＴｉＮ
膜中の塩素濃度との関係を示すグラフ、図５はガス供給
のサイクル数とＴｉＮ膜の応力との関係を示すグラフ、
図６はＴｉＮ膜の断面を写した走査顕微鏡による図面代
用写真である。まず、図３においては、ＴｉＮ膜全体の
平均厚さで略３００Åを形成する時のサイクル数に対す
る抵抗率の依存性を示している。例えばサイクル数が５
回で３００Åの厚さの膜を堆積する場合には、１サイク
ル当たり６０Å程度の厚さの膜を堆積するようにガス流
量等を制御している。
膜方法（プロセス温度：５８０℃）の結果とを比較して
説明する。図３はガス供給のサイクル数とＴｉＮ膜の抵
抗率との関係を示すグラフ、図４はウエハ温度とＴｉＮ
膜中の塩素濃度との関係を示すグラフ、図５はガス供給
のサイクル数とＴｉＮ膜の応力との関係を示すグラフ、
図６はＴｉＮ膜の断面を写した走査顕微鏡による図面代
用写真である。まず、図３においては、ＴｉＮ膜全体の
平均厚さで略３００Åを形成する時のサイクル数に対す
る抵抗率の依存性を示している。例えばサイクル数が５
回で３００Åの厚さの膜を堆積する場合には、１サイク
ル当たり６０Å程度の厚さの膜を堆積するようにガス流
量等を制御している。
【００２７】この図３から明らかなように、プロセス温
度が５８０℃の場合には、１サイクルで３００Å程度の
膜厚を形成しても、６０サイクル程度で３００Å程度の
膜厚を形成しても、両者の抵抗率はそれ程変化せず、低
い値を示している。これに対して、本発明方法の場合に
は、サイクル数が少ない場合には抵抗率が高くて好まし
くないが、サイクル数を増加するに従って、急激に抵抗
率が減少している。そして、サイクル数が１６（≒１
９．０Å／１サイクルの成長）程度の時に抵抗率が略６
００μΩ−ｃｍ程度になって略抵抗率の低下が飽和して
いる。この抵抗率略６００μΩ−ｃｍは、従来方法の場
合と比較すると、やや高いが十分に許容範囲内である。
従って、ＴｉＮ膜を形成する場合には、サイクル数を少
なくとも１６回に設定することが好ましいことが判明し
た。
度が５８０℃の場合には、１サイクルで３００Å程度の
膜厚を形成しても、６０サイクル程度で３００Å程度の
膜厚を形成しても、両者の抵抗率はそれ程変化せず、低
い値を示している。これに対して、本発明方法の場合に
は、サイクル数が少ない場合には抵抗率が高くて好まし
くないが、サイクル数を増加するに従って、急激に抵抗
率が減少している。そして、サイクル数が１６（≒１
９．０Å／１サイクルの成長）程度の時に抵抗率が略６
００μΩ−ｃｍ程度になって略抵抗率の低下が飽和して
いる。この抵抗率略６００μΩ−ｃｍは、従来方法の場
合と比較すると、やや高いが十分に許容範囲内である。
従って、ＴｉＮ膜を形成する場合には、サイクル数を少
なくとも１６回に設定することが好ましいことが判明し
た。
【００２８】また、図４はウエハ温度に対するＴｉＮ膜
中の塩素濃度の依存性を示している。図４から明らかな
ように、ＮＨ3 ガスのポストフローありの従来方法の場
合には、プロセス温度が下がる程、塩素濃度が高くなっ
て好ましくないが、プロセス温度４５０℃にてサイクル
数を１６回行った本発明方法の場合には、プロセス温度
が低いにもかかわらず、塩素濃度は０．５％程度であっ
て非常に低く、これは、従来方法のプロセス温度６５０
℃の時の塩素濃度である略１．５％よりも低くなってお
り、非常に良好な結果を示すことが判明した。また、図
５はガス供給のサイクル数に対するＴｉＮ膜の応力の依
存性を示している。この場合にも、ＴｉＮ膜の全体の厚
さを３００Åに設定している。図５から明らかなよう
に、サイクル数が１回の時は、応力が略ゼロであり、サ
イクル数が増加する程、応力が急激に上昇しており、サ
イクル数が略１６回で応力が飽和している。ここで注意
すべき点は、応力が略ゼロとは、ＴｉＮ膜にクラックが
発生して応力が解放されている状態であり、好ましくな
い。すなわち、応力の大きさとクラックの発生状態とは
反対の関係になっており、サイクル数が略１６回で応力
が飽和している状態は、ＴｉＮ膜にクラックがほとんど
発生していなくて良好な状態を示している。従って、こ
の点よりも、ガス供給のサイクル数を少なくとも１６回
に設定することが良好である、という点が判明した。
中の塩素濃度の依存性を示している。図４から明らかな
ように、ＮＨ3 ガスのポストフローありの従来方法の場
合には、プロセス温度が下がる程、塩素濃度が高くなっ
て好ましくないが、プロセス温度４５０℃にてサイクル
数を１６回行った本発明方法の場合には、プロセス温度
が低いにもかかわらず、塩素濃度は０．５％程度であっ
て非常に低く、これは、従来方法のプロセス温度６５０
℃の時の塩素濃度である略１．５％よりも低くなってお
り、非常に良好な結果を示すことが判明した。また、図
５はガス供給のサイクル数に対するＴｉＮ膜の応力の依
存性を示している。この場合にも、ＴｉＮ膜の全体の厚
さを３００Åに設定している。図５から明らかなよう
に、サイクル数が１回の時は、応力が略ゼロであり、サ
イクル数が増加する程、応力が急激に上昇しており、サ
イクル数が略１６回で応力が飽和している。ここで注意
すべき点は、応力が略ゼロとは、ＴｉＮ膜にクラックが
発生して応力が解放されている状態であり、好ましくな
い。すなわち、応力の大きさとクラックの発生状態とは
反対の関係になっており、サイクル数が略１６回で応力
が飽和している状態は、ＴｉＮ膜にクラックがほとんど
発生していなくて良好な状態を示している。従って、こ
の点よりも、ガス供給のサイクル数を少なくとも１６回
に設定することが良好である、という点が判明した。
【００２９】また、図６はＴｉＮ膜の断面の電子顕微鏡
写真を示しており、図６（Ａ）に示す従来方法の場合に
は、ＴｉＮ膜中に粒状の結晶が見られ、ＴｉＮ膜が異常
成長している様子が見られるが、図６（Ｂ）に示す本発
明方法の場合には、ＴｉＮ膜中には粒状の結晶が見られ
ず、ＴｉＮ膜が正常成長していることが判明した。尚、
ここでのサイクル数は４０回に設定した。
写真を示しており、図６（Ａ）に示す従来方法の場合に
は、ＴｉＮ膜中に粒状の結晶が見られ、ＴｉＮ膜が異常
成長している様子が見られるが、図６（Ｂ）に示す本発
明方法の場合には、ＴｉＮ膜中には粒状の結晶が見られ
ず、ＴｉＮ膜が正常成長していることが判明した。尚、
ここでのサイクル数は４０回に設定した。
【００３０】次に、上記第１実施例の第１の変形例につ
いて説明する。図７は第１実施例の第１の変形例の各種
ガスの供給のタイミングを示す図である。図２に示した
と同じガスについては説明を省略する。ここでの特徴
は、前記第１実施例のガス供給態様に加えて、他の窒素
含有還元ガス、例えばモノメチルヒドラジン（以下、Ｍ
ＭＨとも称す）（図７（Ｄ）参照）を流して熱ＣＶＤに
よりＴｉＮ膜を堆積している点である。すなわち、上記
金属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１に
おいて上記窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスを供給す
る時に、この窒素含有還元ガスの供給と同時に上記窒素
含有還元ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還元ガス
であるＭＭＨガスを供給するようにしている。この他の
窒素含有還元ガスとしては、ＭＭＨのように、上記ＮＨ
3 ガスよりも還元力の強いものを用いており、これによ
り、このガス供給時における窒化力を向上させてより塩
素濃度を減少させて完全なＴｉＮ膜を形成することがで
きる。
いて説明する。図７は第１実施例の第１の変形例の各種
ガスの供給のタイミングを示す図である。図２に示した
と同じガスについては説明を省略する。ここでの特徴
は、前記第１実施例のガス供給態様に加えて、他の窒素
含有還元ガス、例えばモノメチルヒドラジン（以下、Ｍ
ＭＨとも称す）（図７（Ｄ）参照）を流して熱ＣＶＤに
よりＴｉＮ膜を堆積している点である。すなわち、上記
金属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１に
おいて上記窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスを供給す
る時に、この窒素含有還元ガスの供給と同時に上記窒素
含有還元ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還元ガス
であるＭＭＨガスを供給するようにしている。この他の
窒素含有還元ガスとしては、ＭＭＨのように、上記ＮＨ
3 ガスよりも還元力の強いものを用いており、これによ
り、このガス供給時における窒化力を向上させてより塩
素濃度を減少させて完全なＴｉＮ膜を形成することがで
きる。
【００３１】次に、上記第１実施例の第２の変形例につ
いて説明する。図８は第１実施例の第２の変形例の各種
ガスの供給のタイミング及びプラズマを立てるタイミン
グを示す図である。図２に示したと同じガスについては
説明を省略する。ここでの特徴は、第１実施例のガス供
給態様に加えて、プラズマアシストガス、例えばＡｒガ
ス（図８（Ｄ）参照）を加えてプラズマを立て、また、
必要に応じてこの時に還元ガスとして例えばＨ2 ガス
（図８（Ｆ）参照）を加えて、プラズマＣＶＤによりＴ
ｉＮ膜を堆積している点である。すなわち、上記金属ソ
ースガスであるＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間において上記
窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスを供給する時に、こ
の窒素含有還元ガスの供給と同時にプラズマアシストガ
スであるＡｒガスを供給してプラズマを立てるようにす
る。この場合、ＮＨ3 フローを行う時のみにＡｒガスを
流すと共に高周波電圧を上下の電極１６、４０間に印加
してプラズマを立てる。これにより、ＴｉＮ膜に対する
窒化力を更に高めてより塩素濃度の少ない完全なＴｉＮ
膜を形成することができる。また、このプラズマを立て
る時、図８（Ｆ）に示すように還元ガスとして例えばＨ
2 ガスを流すようにすれば、窒化力を一層向上させるこ
とができる。
いて説明する。図８は第１実施例の第２の変形例の各種
ガスの供給のタイミング及びプラズマを立てるタイミン
グを示す図である。図２に示したと同じガスについては
説明を省略する。ここでの特徴は、第１実施例のガス供
給態様に加えて、プラズマアシストガス、例えばＡｒガ
ス（図８（Ｄ）参照）を加えてプラズマを立て、また、
必要に応じてこの時に還元ガスとして例えばＨ2 ガス
（図８（Ｆ）参照）を加えて、プラズマＣＶＤによりＴ
ｉＮ膜を堆積している点である。すなわち、上記金属ソ
ースガスであるＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間において上記
窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスを供給する時に、こ
の窒素含有還元ガスの供給と同時にプラズマアシストガ
スであるＡｒガスを供給してプラズマを立てるようにす
る。この場合、ＮＨ3 フローを行う時のみにＡｒガスを
流すと共に高周波電圧を上下の電極１６、４０間に印加
してプラズマを立てる。これにより、ＴｉＮ膜に対する
窒化力を更に高めてより塩素濃度の少ない完全なＴｉＮ
膜を形成することができる。また、このプラズマを立て
る時、図８（Ｆ）に示すように還元ガスとして例えばＨ
2 ガスを流すようにすれば、窒化力を一層向上させるこ
とができる。
【００３２】次に、本発明方法の第２実施例について説
明する。図９は本発明の第２実施例の各種ガスの供給の
タイミングを示す図である。ここでは、不活性ガスと窒
素含有還元ガスとを連続的に供給しつつ金属ソースガス
を間欠的に供給するようにしている。すなわち、不活性
ガスであるＮ2 ガスと窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガ
スとを連続的に供給し、これに対して金属ソースガスで
あるＴｉＣｌ4 ガスを時間的にパルス状に間欠的に供給
するようにして熱ＣＶＤによりＴｉＮ膜を堆積してい
る。従って、デポ→ＮＨ3 フロー（窒化）→デポ→ＮＨ
3 フロー（窒化）…という各工程が順次繰り返し行われ
る。図示例ではＴｉＣｌ4 ガスの供給期間Ｔ２と間欠期
間Ｔ１は略同じ長さに設定されており、また、１サイク
ルの長さは例えば３０秒程度である。
明する。図９は本発明の第２実施例の各種ガスの供給の
タイミングを示す図である。ここでは、不活性ガスと窒
素含有還元ガスとを連続的に供給しつつ金属ソースガス
を間欠的に供給するようにしている。すなわち、不活性
ガスであるＮ2 ガスと窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガ
スとを連続的に供給し、これに対して金属ソースガスで
あるＴｉＣｌ4 ガスを時間的にパルス状に間欠的に供給
するようにして熱ＣＶＤによりＴｉＮ膜を堆積してい
る。従って、デポ→ＮＨ3 フロー（窒化）→デポ→ＮＨ
3 フロー（窒化）…という各工程が順次繰り返し行われ
る。図示例ではＴｉＣｌ4 ガスの供給期間Ｔ２と間欠期
間Ｔ１は略同じ長さに設定されており、また、１サイク
ルの長さは例えば３０秒程度である。
【００３３】この場合にも、成膜ガスを間欠的に流しつ
つ微細な薄膜を複数回に亘って間欠的に順次堆積させる
ことによって、比較的低温なプロセス温度にもかかわら
ず、ＴｉＮ膜中に含まれる塩素濃度を低く抑制できるの
みならず、抵抗率も小さくでき、また、クラックの発生
も抑制でき、更には、膜の異常成長が抑制されたＴｉＮ
膜とすることが可能となる。また、この第２実施例の場
合には、ＴｉＣｌ4 ガスを供給するデポ工程とＮＨ3 フ
ローの窒化工程とが隣接しており、図２に示す第１実施
例の場合とは異なって、Ｎ2 パージ工程を設けていない
ので、ＴｉＣｌ4 ガスの供給開始時及び供給停止時に、
このＴｉＣｌ4 ガスの濃度が連続供給されているＮＨ3
ガスの濃度に対して、極端に少なくなる状態が発生し、
これがステップカバレジをやや劣化させる作用を呈する
が、Ｎ2 パージが省略された分、この第２実施例では、
スループットを向上させることが可能となる。
つ微細な薄膜を複数回に亘って間欠的に順次堆積させる
ことによって、比較的低温なプロセス温度にもかかわら
ず、ＴｉＮ膜中に含まれる塩素濃度を低く抑制できるの
みならず、抵抗率も小さくでき、また、クラックの発生
も抑制でき、更には、膜の異常成長が抑制されたＴｉＮ
膜とすることが可能となる。また、この第２実施例の場
合には、ＴｉＣｌ4 ガスを供給するデポ工程とＮＨ3 フ
ローの窒化工程とが隣接しており、図２に示す第１実施
例の場合とは異なって、Ｎ2 パージ工程を設けていない
ので、ＴｉＣｌ4 ガスの供給開始時及び供給停止時に、
このＴｉＣｌ4 ガスの濃度が連続供給されているＮＨ3
ガスの濃度に対して、極端に少なくなる状態が発生し、
これがステップカバレジをやや劣化させる作用を呈する
が、Ｎ2 パージが省略された分、この第２実施例では、
スループットを向上させることが可能となる。
【００３４】次に、上記第２実施例の第１の変形例につ
いて説明する。図１０は第２実施例の第１の変形例の各
種ガスの供給のタイミングを示す図である。図９に示し
たと同じガスについては説明を省略する。ここでの特徴
は、前記第２実施例のガス供給態様に加えて、他の窒素
含有還元ガス、例えばモノメチルヒドラジン（図１０
（Ｄ）参照）を流して熱ＣＶＤによりＴｉＮ膜を堆積し
ている点である。すなわち、上記金属ソースガスである
ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間においてこの間欠期間よりも
短い期間Ｔ４で、上記窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガ
スよりも還元力の強い他の窒素含有還元ガスであるＭＭ
Ｈガスを供給するようにしている。
いて説明する。図１０は第２実施例の第１の変形例の各
種ガスの供給のタイミングを示す図である。図９に示し
たと同じガスについては説明を省略する。ここでの特徴
は、前記第２実施例のガス供給態様に加えて、他の窒素
含有還元ガス、例えばモノメチルヒドラジン（図１０
（Ｄ）参照）を流して熱ＣＶＤによりＴｉＮ膜を堆積し
ている点である。すなわち、上記金属ソースガスである
ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間においてこの間欠期間よりも
短い期間Ｔ４で、上記窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガ
スよりも還元力の強い他の窒素含有還元ガスであるＭＭ
Ｈガスを供給するようにしている。
【００３５】この他の窒素含有還元ガスとしては、ＭＭ
Ｈのように、上記ＮＨ3 ガスよりも還元力の強いものを
用いており、これにより、このガス供給時における窒化
力を向上させてより塩素濃度を減少させて完全なＴｉＮ
膜を形成することができる。また、ここではＭＭＨの供
給期間Ｔ４は、上記ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１の略
中央に位置させている。また、ＴｉＣｌ4 ガスとＭＭＨ
ガスの供給タイミングは互いにずれており、両ガスが同
時に供給されることはないので還元力が過度に大きくな
ってステップカバレジを劣化させる恐れも生じない。
Ｈのように、上記ＮＨ3 ガスよりも還元力の強いものを
用いており、これにより、このガス供給時における窒化
力を向上させてより塩素濃度を減少させて完全なＴｉＮ
膜を形成することができる。また、ここではＭＭＨの供
給期間Ｔ４は、上記ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１の略
中央に位置させている。また、ＴｉＣｌ4 ガスとＭＭＨ
ガスの供給タイミングは互いにずれており、両ガスが同
時に供給されることはないので還元力が過度に大きくな
ってステップカバレジを劣化させる恐れも生じない。
【００３６】次に、上記第２実施例の第２の変形例につ
いて説明する。図１１は第２実施例の第２の変形例の各
種ガスの供給のタイミング及びプラズマを立てるタイミ
ングを示す図である。図９に示したと同じガスについて
は説明を省略する。ここでの特徴は、第２実施例のガス
供給態様に加えて、プラズマアシストガス、例えばＡｒ
ガス（図１１（Ｄ）参照）を加えてプラズマを立て、ま
た、必要に応じてこの時に還元ガスとして例えばＨ2 ガ
ス（図１１（Ｆ）参照）を加えて、プラズマＣＶＤによ
りＴｉＮ膜を堆積している点である。すなわち、上記金
属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間において
この間欠期間よりも短い期間Ｔ５で、プラズマアシスト
ガスであるＡｒガスを供給してプラズマを立てるように
する。
いて説明する。図１１は第２実施例の第２の変形例の各
種ガスの供給のタイミング及びプラズマを立てるタイミ
ングを示す図である。図９に示したと同じガスについて
は説明を省略する。ここでの特徴は、第２実施例のガス
供給態様に加えて、プラズマアシストガス、例えばＡｒ
ガス（図１１（Ｄ）参照）を加えてプラズマを立て、ま
た、必要に応じてこの時に還元ガスとして例えばＨ2 ガ
ス（図１１（Ｆ）参照）を加えて、プラズマＣＶＤによ
りＴｉＮ膜を堆積している点である。すなわち、上記金
属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間において
この間欠期間よりも短い期間Ｔ５で、プラズマアシスト
ガスであるＡｒガスを供給してプラズマを立てるように
する。
【００３７】また、ここでＡｒガスの供給期間Ｔ５は、
上記ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１の略中央に位置させ
ている。そして、Ａｒガスを流すと共に高周波電圧を上
下の電極１６、４０間に印加してプラズマを立てる。こ
れにより、ＴｉＮ膜に対する窒化力を更に高めてより塩
素濃度の少ない完全なＴｉＮ膜を形成することができ
る。また、このプラズマを立てる時、図１１（Ｆ）に示
すように還元ガスとして例えばＨ2 ガスを流すようにす
れば、窒化力を一層向上させることができる。
上記ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１の略中央に位置させ
ている。そして、Ａｒガスを流すと共に高周波電圧を上
下の電極１６、４０間に印加してプラズマを立てる。こ
れにより、ＴｉＮ膜に対する窒化力を更に高めてより塩
素濃度の少ない完全なＴｉＮ膜を形成することができ
る。また、このプラズマを立てる時、図１１（Ｆ）に示
すように還元ガスとして例えばＨ2 ガスを流すようにす
れば、窒化力を一層向上させることができる。
【００３８】次に、本発明方法の第３実施例について説
明する。図１２は本発明の第３実施例の各種ガスの供給
のタイミングを示す図である。ここでは、不活性ガスを
連続的に供給しつつ金属ソースガスを間欠的に供給し、
窒素含有還元ガスを前記金属ソースガスの供給期間Ｔ２
にこの供給期間Ｔ２よりも短い期間Ｔ６で供給すると共
に、前記金属ソースガスの間欠期間Ｔ１にもこの間欠期
間Ｔ１よりも短い期間Ｔ３で前記窒素含有還元ガスを供
給するようにしている。
明する。図１２は本発明の第３実施例の各種ガスの供給
のタイミングを示す図である。ここでは、不活性ガスを
連続的に供給しつつ金属ソースガスを間欠的に供給し、
窒素含有還元ガスを前記金属ソースガスの供給期間Ｔ２
にこの供給期間Ｔ２よりも短い期間Ｔ６で供給すると共
に、前記金属ソースガスの間欠期間Ｔ１にもこの間欠期
間Ｔ１よりも短い期間Ｔ３で前記窒素含有還元ガスを供
給するようにしている。
【００３９】すなわち、不活性ガスであるＮ2 ガスを連
続的に供給し、金属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスを
時間的にパルス状に間欠的に供給している。更に、窒素
含有還元ガスであるＮＨ3 ガスを、上記ＴｉＣｌ4 ガス
の供給期間Ｔ２と間欠期間Ｔ１とに、それぞれこれらよ
り短い期間Ｔ６、Ｔ３で時間的にパルス状に間欠的に供
給している。すなわち、デポ時の前後にＴｉＣｌ4 ガス
のプリフロー期間とポストフロー期間とを設けてＴｉＣ
ｌ4 ガスの流量を安定化させており、これにより、熱Ｃ
ＶＤによりＴｉＮ膜を堆積している。従って、プレＴｉ
Ｃｌ4 フロー→デポ→ポストＴｉＣｌ4 フロー→Ｎ2 パ
ージ→ＮＨ3 フロー（窒化）→Ｎ2 パージ→プレＴｉＣ
ｌ4 フロー→デポ→ポストＴｉＣｌ4 フロー→Ｎ2 パー
ジ……という各工程が順次繰り返し行われる。図示例で
は、ＴｉＣｌ4 ガスの供給時（供給期間Ｔ２）における
ＮＨ3 ガスの供給期間Ｔ６は、上記供給期間Ｔ２の略中
央に位置され、また、ＴｉＣｌ4 ガスの間欠時（間欠期
間Ｔ１）におけるＮＨ3 ガスの供給期間Ｔ３は上記間欠
期間Ｔ１の略中央に位置される。
続的に供給し、金属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスを
時間的にパルス状に間欠的に供給している。更に、窒素
含有還元ガスであるＮＨ3 ガスを、上記ＴｉＣｌ4 ガス
の供給期間Ｔ２と間欠期間Ｔ１とに、それぞれこれらよ
り短い期間Ｔ６、Ｔ３で時間的にパルス状に間欠的に供
給している。すなわち、デポ時の前後にＴｉＣｌ4 ガス
のプリフロー期間とポストフロー期間とを設けてＴｉＣ
ｌ4 ガスの流量を安定化させており、これにより、熱Ｃ
ＶＤによりＴｉＮ膜を堆積している。従って、プレＴｉ
Ｃｌ4 フロー→デポ→ポストＴｉＣｌ4 フロー→Ｎ2 パ
ージ→ＮＨ3 フロー（窒化）→Ｎ2 パージ→プレＴｉＣ
ｌ4 フロー→デポ→ポストＴｉＣｌ4 フロー→Ｎ2 パー
ジ……という各工程が順次繰り返し行われる。図示例で
は、ＴｉＣｌ4 ガスの供給時（供給期間Ｔ２）における
ＮＨ3 ガスの供給期間Ｔ６は、上記供給期間Ｔ２の略中
央に位置され、また、ＴｉＣｌ4 ガスの間欠時（間欠期
間Ｔ１）におけるＮＨ3 ガスの供給期間Ｔ３は上記間欠
期間Ｔ１の略中央に位置される。
【００４０】また、１サイクルの長さは例えば１５〜７
０秒程度である。この場合にも、成膜ガスを間欠的に流
しつつ微細な薄膜を複数回に亘って間欠的に順次堆積さ
せることによって、比較的低温なプロセス温度にもかか
わらず、ＴｉＮ膜中に含まれる塩素濃度を低く抑制でき
るのみならず、抵抗率も小さくでき、また、クラックの
発生も抑制でき、更には、膜の異常成長が抑制されたＴ
ｉＮ膜とすることが可能となる。更に、この第３実施例
の場合には、デポ工程の前後にＴｉＣｌ4 のプリフロー
及びポストフローを設けてこの流量を安定化させてお
り、また、ＮＨ3 フロー（窒化）工程の前後にはＮ2 パ
ージ工程を設けて余分なガスを完全に排除するようにし
ているので、ステップカバレジを更に向上させることが
できる。
０秒程度である。この場合にも、成膜ガスを間欠的に流
しつつ微細な薄膜を複数回に亘って間欠的に順次堆積さ
せることによって、比較的低温なプロセス温度にもかか
わらず、ＴｉＮ膜中に含まれる塩素濃度を低く抑制でき
るのみならず、抵抗率も小さくでき、また、クラックの
発生も抑制でき、更には、膜の異常成長が抑制されたＴ
ｉＮ膜とすることが可能となる。更に、この第３実施例
の場合には、デポ工程の前後にＴｉＣｌ4 のプリフロー
及びポストフローを設けてこの流量を安定化させてお
り、また、ＮＨ3 フロー（窒化）工程の前後にはＮ2 パ
ージ工程を設けて余分なガスを完全に排除するようにし
ているので、ステップカバレジを更に向上させることが
できる。
【００４１】次に、上記第３実施例の第１の変形例につ
いて説明する。図１３は第３実施例の第１の変形例の各
種ガスの供給のタイミングを示す図である。図１２に示
したと同じガスについては説明を省略する。ここでの特
徴は、前記第３実施例のガス供給態様に加えて、他の窒
素含有還元ガス、例えばモノメチルヒドラジン（以下、
ＭＭＨとも称す）（図１３（Ｄ）参照）を流して熱ＣＶ
ＤによりＴｉＮ膜を堆積している点である。すなわち、
上記金属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ
１において上記窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスを供
給する時に、この窒素含有還元ガスの供給と同時に上記
窒素含有還元ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還元
ガスであるＭＭＨガスを供給するようにしている。この
他の窒素含有還元ガスとしては、ＭＭＨのように、上記
ＮＨ3 ガスよりも還元力の強いものを用いており、これ
により、このガス供給時における窒化力を向上させてよ
り塩素濃度を減少させて完全なＴｉＮ膜を形成すること
ができる。
いて説明する。図１３は第３実施例の第１の変形例の各
種ガスの供給のタイミングを示す図である。図１２に示
したと同じガスについては説明を省略する。ここでの特
徴は、前記第３実施例のガス供給態様に加えて、他の窒
素含有還元ガス、例えばモノメチルヒドラジン（以下、
ＭＭＨとも称す）（図１３（Ｄ）参照）を流して熱ＣＶ
ＤによりＴｉＮ膜を堆積している点である。すなわち、
上記金属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ
１において上記窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスを供
給する時に、この窒素含有還元ガスの供給と同時に上記
窒素含有還元ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還元
ガスであるＭＭＨガスを供給するようにしている。この
他の窒素含有還元ガスとしては、ＭＭＨのように、上記
ＮＨ3 ガスよりも還元力の強いものを用いており、これ
により、このガス供給時における窒化力を向上させてよ
り塩素濃度を減少させて完全なＴｉＮ膜を形成すること
ができる。
【００４２】次に、上記第３実施例の第２の変形例につ
いて説明する。図１４は第３実施例の第２の変形例の各
種ガスの供給のタイミング及びプラズマを立てるタイミ
ングを示す図である。図１２に示したと同じガスについ
ては説明を省略する。ここでの特徴は、第３実施例のガ
ス供給態様に加えて、プラズマアシストガス、例えばＡ
ｒガス（図１４（Ｄ）参照）を加えてプラズマを立て、
また、必要に応じてこの時に還元ガスとして例えばＨ2
ガス（図１４（Ｆ）参照）を加えて、プラズマＣＶＤに
よりＴｉＮ膜を堆積している点である。すなわち、上記
金属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１に
おいて上記窒素含有還元ガスを供給する時に、この窒素
含有還元ガスの供給と同時にプラズマアシストガスであ
るＡｒガスを供給してプラズマを立てるようにする。
いて説明する。図１４は第３実施例の第２の変形例の各
種ガスの供給のタイミング及びプラズマを立てるタイミ
ングを示す図である。図１２に示したと同じガスについ
ては説明を省略する。ここでの特徴は、第３実施例のガ
ス供給態様に加えて、プラズマアシストガス、例えばＡ
ｒガス（図１４（Ｄ）参照）を加えてプラズマを立て、
また、必要に応じてこの時に還元ガスとして例えばＨ2
ガス（図１４（Ｆ）参照）を加えて、プラズマＣＶＤに
よりＴｉＮ膜を堆積している点である。すなわち、上記
金属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１に
おいて上記窒素含有還元ガスを供給する時に、この窒素
含有還元ガスの供給と同時にプラズマアシストガスであ
るＡｒガスを供給してプラズマを立てるようにする。
【００４３】この場合、ＮＨ3 フローを行う時のみにＡ
ｒガスを流すと共に高周波電圧を上下の電極１６、４０
間に印加してプラズマを立てる。これにより、ＴｉＮ膜
に対する窒化力を更に高めてより塩素濃度の少ない完全
なＴｉＮ膜を形成することができる。また、このプラズ
マを立てる時、図１４（Ｆ）に示すように還元ガスとし
て例えばＨ2 ガスを流すようにすれば、窒化力を一層向
上させることができる。
ｒガスを流すと共に高周波電圧を上下の電極１６、４０
間に印加してプラズマを立てる。これにより、ＴｉＮ膜
に対する窒化力を更に高めてより塩素濃度の少ない完全
なＴｉＮ膜を形成することができる。また、このプラズ
マを立てる時、図１４（Ｆ）に示すように還元ガスとし
て例えばＨ2 ガスを流すようにすれば、窒化力を一層向
上させることができる。
【００４４】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。図１５は本発明の第４実施例の各種ガスの供給のタ
イミングを示す図である。ここでは、不活性ガスを連続
的に供給しつつ金属ソースガスを間欠的に供給し、窒素
含有還元ガスを、前記金属ソースガスの供給と同時に供
給すると共に前記金属ソースガスの間欠期間にもこの間
欠期間よりも短い期間で、他の窒素含有還元ガスを流し
て熱ＣＶＤによりＴｉＮ膜を堆積している。
る。図１５は本発明の第４実施例の各種ガスの供給のタ
イミングを示す図である。ここでは、不活性ガスを連続
的に供給しつつ金属ソースガスを間欠的に供給し、窒素
含有還元ガスを、前記金属ソースガスの供給と同時に供
給すると共に前記金属ソースガスの間欠期間にもこの間
欠期間よりも短い期間で、他の窒素含有還元ガスを流し
て熱ＣＶＤによりＴｉＮ膜を堆積している。
【００４５】すなわち、不活性ガスであるＮ2 ガスを連
続的に供給し、窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスと金
属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスとを同時に、且つ同
期させるようにして時間的にパルス状に間欠的に供給し
ている。更に、上記ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間に、上記
ＮＨ3 ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還元ガスと
してＭＭＨを短い期間で供給しており、これにより熱Ｃ
ＶＤによりＴｉＮ膜を堆積している。すなわち、上記Ｍ
ＭＨを供給する時に、ＴｉＮ膜を窒化することになる。
この第４実施例は、図７に示す第１実施例の第１の変形
例におけるＮＨ3 ガスの供給期間Ｔ３をなくしたものと
同じ供給態様である。従って、図７中の供給期間Ｔ３
が、図１５中のＭＭＨガスの供給期間Ｔ８に対応してい
る。これにより、デポ→Ｎ2 パージ→ＭＭＨフロー（窒
化）→Ｎ2 パージ→デポ→Ｎ2 パージ→ＭＭＨフロー
（窒化）……という各工程が順次繰り返し行われる。
続的に供給し、窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスと金
属ソースガスであるＴｉＣｌ4 ガスとを同時に、且つ同
期させるようにして時間的にパルス状に間欠的に供給し
ている。更に、上記ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間に、上記
ＮＨ3 ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還元ガスと
してＭＭＨを短い期間で供給しており、これにより熱Ｃ
ＶＤによりＴｉＮ膜を堆積している。すなわち、上記Ｍ
ＭＨを供給する時に、ＴｉＮ膜を窒化することになる。
この第４実施例は、図７に示す第１実施例の第１の変形
例におけるＮＨ3 ガスの供給期間Ｔ３をなくしたものと
同じ供給態様である。従って、図７中の供給期間Ｔ３
が、図１５中のＭＭＨガスの供給期間Ｔ８に対応してい
る。これにより、デポ→Ｎ2 パージ→ＭＭＨフロー（窒
化）→Ｎ2 パージ→デポ→Ｎ2 パージ→ＭＭＨフロー
（窒化）……という各工程が順次繰り返し行われる。
【００４６】この場合にも、成膜ガスを間欠的に流しつ
つ微細な薄膜を複数回に亘って間欠的に順次堆積させる
ことによって、比較的低温なプロセス温度にもかかわら
ず、ＴｉＮ膜中に含まれる塩素濃度を低く抑制できるの
みならず、抵抗率も小さくでき、また、クラックの発生
も抑制でき、更には、膜の異常成長が抑制されたＴｉＮ
膜とすることが可能となる。ここでの１サイクルの時間
は、例えば１０〜６０秒程度である。
つ微細な薄膜を複数回に亘って間欠的に順次堆積させる
ことによって、比較的低温なプロセス温度にもかかわら
ず、ＴｉＮ膜中に含まれる塩素濃度を低く抑制できるの
みならず、抵抗率も小さくでき、また、クラックの発生
も抑制でき、更には、膜の異常成長が抑制されたＴｉＮ
膜とすることが可能となる。ここでの１サイクルの時間
は、例えば１０〜６０秒程度である。
【００４７】次に、本発明の第５実施例について説明す
る。図１６は本発明の第５実施例の各種ガスの供給のタ
イミング及びプラズマを立てるタイミングを示す図であ
る。ここでは、不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソ
ースガスを間欠的に供給し、窒素含有還元ガスを、前記
金属ソースガスの供給と同時に供給すると共に前記金属
ソースガスの間欠期間にもこの間欠期間よりも短い期間
で、且つ後続する次の金属ソースガスの供給期間に連続
するように、プラズマアシストガスを供給してプラズマ
を立てるようにしている。すなわち、不活性ガスである
Ｎ2 ガスを連続的に供給し、金属ソースガスであるＴｉ
Ｃｌ4 ガスと窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスとを時
間的にパルス状に同期させて間欠的に供給している。更
に、上記ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１においても、後
続する次のＴｉＣｌ4 ガスの供給期間Ｔ２に連続するよ
うに短い期間Ｔ９でプラズマアシストガスであるＡｒガ
ス（図１６（Ｄ）参照）を加えてプラズマを立てる（図
１６（Ｅ）参照）。
る。図１６は本発明の第５実施例の各種ガスの供給のタ
イミング及びプラズマを立てるタイミングを示す図であ
る。ここでは、不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソ
ースガスを間欠的に供給し、窒素含有還元ガスを、前記
金属ソースガスの供給と同時に供給すると共に前記金属
ソースガスの間欠期間にもこの間欠期間よりも短い期間
で、且つ後続する次の金属ソースガスの供給期間に連続
するように、プラズマアシストガスを供給してプラズマ
を立てるようにしている。すなわち、不活性ガスである
Ｎ2 ガスを連続的に供給し、金属ソースガスであるＴｉ
Ｃｌ4 ガスと窒素含有還元ガスであるＮＨ3 ガスとを時
間的にパルス状に同期させて間欠的に供給している。更
に、上記ＴｉＣｌ4 ガスの間欠期間Ｔ１においても、後
続する次のＴｉＣｌ4 ガスの供給期間Ｔ２に連続するよ
うに短い期間Ｔ９でプラズマアシストガスであるＡｒガ
ス（図１６（Ｄ）参照）を加えてプラズマを立てる（図
１６（Ｅ）参照）。
【００４８】また、必要に応じてこの時に還元ガスとし
て例えばＨ2 ガス（図１６（Ｆ）参照）を加えて、プラ
ズマＣＶＤによりＴｉＮ膜を堆積している。従って、デ
ポ→Ｎ2 パージ→プラズマ窒化→デポ→Ｎ2 パージ→プ
ラズマ窒化→……という各工程が順次繰り返し行われ
る。この場合、Ａｒガスを流す時に高周波電圧を上下の
電極１６、４０間に印加してプラズマを立てる。これに
より、ＴｉＮ膜に対する窒化力を更に高めてより塩素濃
度の少ない完全なＴｉＮ膜を形成することができる。ま
た、このプラズマを立てる時、図１６（Ｆ）に示すよう
に還元ガスとして例えばＨ2 ガスを流すようにすれば、
窒化力を一層向上させることができる。
て例えばＨ2 ガス（図１６（Ｆ）参照）を加えて、プラ
ズマＣＶＤによりＴｉＮ膜を堆積している。従って、デ
ポ→Ｎ2 パージ→プラズマ窒化→デポ→Ｎ2 パージ→プ
ラズマ窒化→……という各工程が順次繰り返し行われ
る。この場合、Ａｒガスを流す時に高周波電圧を上下の
電極１６、４０間に印加してプラズマを立てる。これに
より、ＴｉＮ膜に対する窒化力を更に高めてより塩素濃
度の少ない完全なＴｉＮ膜を形成することができる。ま
た、このプラズマを立てる時、図１６（Ｆ）に示すよう
に還元ガスとして例えばＨ2 ガスを流すようにすれば、
窒化力を一層向上させることができる。
【００４９】また、この第５実施例の場合にも、成膜ガ
スを間欠的に流しつつ微細な薄膜を複数回に亘って間欠
的に順次堆積させることによって、比較的低温なプロセ
ス温度にもかかわらず、ＴｉＮ膜中に含まれる塩素濃度
を低く抑制できるのみならず、抵抗率も小さくでき、ま
た、クラックの発生も抑制でき、更には、膜の異常成長
が抑制されたＴｉＮ膜とすることが可能となる。また、
ここではプラズマ窒化の工程（期間Ｔ９）ではＮＨ3 ガ
スを流していないので、Ｎ2 パージガスによりプラズマ
窒化が行われる。このプラズマ窒化の工程の直後に、Ｎ
Ｈ3 ガスを排除するＮ2 パージ工程を行うことなく直ち
にデポ工程（期間Ｔ２）を行うことができ、その分、ス
ループットを向上させることができる。また、ここで１
サイクルの時間は５〜６０秒程度である。
スを間欠的に流しつつ微細な薄膜を複数回に亘って間欠
的に順次堆積させることによって、比較的低温なプロセ
ス温度にもかかわらず、ＴｉＮ膜中に含まれる塩素濃度
を低く抑制できるのみならず、抵抗率も小さくでき、ま
た、クラックの発生も抑制でき、更には、膜の異常成長
が抑制されたＴｉＮ膜とすることが可能となる。また、
ここではプラズマ窒化の工程（期間Ｔ９）ではＮＨ3 ガ
スを流していないので、Ｎ2 パージガスによりプラズマ
窒化が行われる。このプラズマ窒化の工程の直後に、Ｎ
Ｈ3 ガスを排除するＮ2 パージ工程を行うことなく直ち
にデポ工程（期間Ｔ２）を行うことができ、その分、ス
ループットを向上させることができる。また、ここで１
サイクルの時間は５〜６０秒程度である。
【００５０】以上の各実施例にあっては、還元力の強い
窒素含有還元ガスとしてＭＭＨを用いたが、これに限定
されず、ヒドラジン、ジメチルヒドラジン等の他のガス
を用いてもよい。また、ここでは金属窒化膜としてＴｉ
Ｎ膜を成膜する場合を例にとって説明したが、これに限
定されず、ＷＮ膜、ＴａＮ膜等の他の金属窒化膜を成膜
する場合にも本発明方法を適用することができる。ま
た、本実施例では、被処理体として半導体ウエハを例に
とって説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガ
ラス基板等を処理する場合にも本発明を適用できるのは
勿論である。
窒素含有還元ガスとしてＭＭＨを用いたが、これに限定
されず、ヒドラジン、ジメチルヒドラジン等の他のガス
を用いてもよい。また、ここでは金属窒化膜としてＴｉ
Ｎ膜を成膜する場合を例にとって説明したが、これに限
定されず、ＷＮ膜、ＴａＮ膜等の他の金属窒化膜を成膜
する場合にも本発明方法を適用することができる。ま
た、本実施例では、被処理体として半導体ウエハを例に
とって説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガ
ラス基板等を処理する場合にも本発明を適用できるのは
勿論である。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の成膜方法
によれば、次のように優れた作用効果を発揮することが
できる。本発明によれば、塩素濃度が低く、抵抗率も小
さく、クラックの発生も抑制された、しかも膜の異常成
長もない金属窒化膜を堆積させることができる。
によれば、次のように優れた作用効果を発揮することが
できる。本発明によれば、塩素濃度が低く、抵抗率も小
さく、クラックの発生も抑制された、しかも膜の異常成
長もない金属窒化膜を堆積させることができる。
【図１】本発明に係る成膜方法を実施する処理装置を示
す断面構成図である。
す断面構成図である。
【図２】本発明方法の第１実施例の各種ガスの供給のタ
イミングを示す図である。
イミングを示す図である。
【図３】ガス供給のサイクル数とＴｉＮ膜の抵抗率との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図４】ウエハ温度とＴｉＮ膜中の塩素濃度との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】ガス供給のサイクル数とＴｉＮ膜の応力との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図６】ＴｉＮ膜の断面を写した走査顕微鏡による図面
代用写真である。
代用写真である。
【図７】第１実施例の第１の変形例の各種ガスの供給の
タイミングを示す図である。
タイミングを示す図である。
【図８】第１実施例の第２の変形例の各種ガスの供給の
タイミング及びプラズマを立てるタイミングを示す図で
ある。
タイミング及びプラズマを立てるタイミングを示す図で
ある。
【図９】本発明の第２実施例の各種ガスの供給のタイミ
ングを示す図である。
ングを示す図である。
【図１０】第２実施例の第１の変形例の各種ガスの供給
のタイミングを示す図である。
のタイミングを示す図である。
【図１１】第２実施例の第２の変形例の各種ガスの供給
のタイミング及びプラズマを立てるタイミングを示す図
である。
のタイミング及びプラズマを立てるタイミングを示す図
である。
【図１２】本発明の第３実施例の各種ガスの供給のタイ
ミングを示す図である。
ミングを示す図である。
【図１３】第３実施例の第１の変形例の各種ガスの供給
のタイミングを示す図である。
のタイミングを示す図である。
【図１４】第３実施例の第２の変形例の各種ガスの供給
のタイミング及びプラズマを立てるタイミングを示す図
である。
のタイミング及びプラズマを立てるタイミングを示す図
である。
【図１５】本発明の第４実施例の各種ガスの供給のタイ
ミングを示す図である。
ミングを示す図である。
【図１６】本発明の第５実施例の各種ガスの供給のタイ
ミング及びプラズマを立てるタイミングを示す図であ
る。
ミング及びプラズマを立てるタイミングを示す図であ
る。
１０ プラズマＣＶＤ成膜装置（処理装置）
１２ 処理容器
１６ シャワーヘッド部（上部電極）
２４ 高周波電源
３４ 載置台（下部電極）
３６ 加熱ヒータ
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
Claims (19)
- 【請求項１】 真空引き可能になされた処理容器内にて
比較的低温になされた被処理体の表面に金属窒化膜を形
成する成膜方法において、 不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソースガスを間欠
的に供給し、窒素含有還元ガスを、前記金属ソースガス
の供給と同時に供給すると共に前記金属ソースガスの間
欠期間にもこの間欠期間よりも短い期間で前記窒素含有
還元ガスを供給するようにしたことを特徴とする成膜方
法。 - 【請求項２】 真空引き可能になされた処理容器内にて
比較的低温になされた被処理体の表面に金属窒化膜を形
成する成膜方法において、 不活性ガスと窒素含有還元ガスとを連続的に供給しつつ
金属ソースガスを間欠的に供給するようにしたことを特
徴とする成膜方法。 - 【請求項３】 真空引き可能になされた処理容器内にて
比較的低温になされた被処理体の表面に金属窒化膜を形
成する成膜方法において、 不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソースガスを間欠
的に供給し、窒素含有還元ガスを前記金属ソースガスの
供給期間にこの供給期間よりも短い期間で供給すると共
に、前記金属ソースガスの間欠期間にもこの間欠期間よ
りも短い期間で前記窒素含有還元ガスを供給するように
したことを特徴とする成膜方法。 - 【請求項４】 前記金属ソースガスの間欠期間において
前記窒素含有還元ガスを供給する時に、該窒素含有還元
ガスの供給と同時に前記窒素含有還元ガスよりも還元力
の強い他の窒素含有還元ガスを供給するようにしたこと
を特徴とする請求項１記載の成膜方法。 - 【請求項５】 前記金属ソースガスの間欠期間において
前記窒素含有還元ガスを供給する時に、該窒素含有還元
ガスの供給と同時にプラズマアシストガスを供給してプ
ラズマを立てるようにしたことを特徴とする請求項１記
載の成膜方法。 - 【請求項６】 前記プラズマアシストガスの供給と同時
に還元ガスを供給するようにしたことを特徴とする請求
項５記載の成膜方法。 - 【請求項７】 前記金属ソースガスの間欠期間において
この間欠期間よりも短い期間で、前記窒素含有還元ガス
よりも還元力の強い他の窒素含有還元ガスを供給するよ
うにしたことを特徴とする請求項２記載の成膜方法。 - 【請求項８】 前記金属ソースガスの間欠期間において
この間欠期間よりも短い期間で、プラズマアシストガス
を供給してプラズマを立てるようにしたことを特徴とす
る請求項２記載の成膜方法。 - 【請求項９】 前記プラズマアシストガスの供給と同時
に還元ガスを供給するようにしたことを特徴とする請求
項８記載の成膜方法。 - 【請求項１０】 前記金属ソースガスの間欠期間におい
て前記窒素含有還元ガスを供給する時に、該窒素含有還
元ガスの供給と同時に前記窒素含有還元ガスよりも還元
力の強い他の窒素含有還元ガスを供給するようにしたこ
とを特徴とする請求項３記載の成膜方法。 - 【請求項１１】 前記金属ソースガスの間欠期間におい
て前記窒素含有還元ガスを供給する時に、該窒素含有還
元ガスの供給と同時にプラズマアシストガスを供給して
プラズマを立てるようにしたことを特徴とする請求項３
記載の成膜方法。 - 【請求項１２】 前記プラズマアシストガスの供給と同
時に還元ガスを供給するようにしたことを特徴とする請
求項１１記載の成膜方法。 - 【請求項１３】 空引き可能になされた処理容器内にて
比較的低温になされた被処理体の表面に金属窒化膜を形
成する成膜方法において、 不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソースガスを間欠
的に供給し、窒素含有還元ガスを、前記金属ソースガス
の供給と同時に供給すると共に前記金属ソースガスの間
欠期間にもこの間欠期間よりも短い期間で前記窒素含有
還元ガスよりも還元力の強い他の窒素含有還元ガスを供
給するようにしたことを特徴とする成膜方法。 - 【請求項１４】 真空引き可能になされた処理容器内に
て比較的低温になされた被処理体の表面に金属窒化膜を
形成する成膜方法において、 不活性ガスを連続的に供給しつつ金属ソースガスを間欠
的に供給し、窒素含有還元ガスを、前記金属ソースガス
の供給と同時に供給すると共に前記金属ソースガスの間
欠期間にもこの間欠期間よりも短い期間で、且つ後続す
る次の金属ソースガスの供給期間に連続するように、プ
ラズマアシストガスを供給してプラズマを立てるように
したことを特徴とする成膜方法。 - 【請求項１５】 前記プラズマアシストガスの供給と同
時に還元ガスを供給するようにしたことを特徴とする請
求項１４記載の成膜方法。 - 【請求項１６】 前記金属ソースガスはＴｉＣｌ4 ガス
であり、前記窒素含有還元ガスはＮＨ3 ガスであること
を特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の成膜
方法。 - 【請求項１７】 前記不活性ガスはＮ2 ガスであること
を特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の成膜
方法。 - 【請求項１８】 前記不活性ガスはＡｒガスであること
を特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の成膜
方法。 - 【請求項１９】 前記他の窒素含有還元ガスは、ヒドラ
ジン、モノメチルヒドラジン、ジメチルヒドラジンより
なる群より選択されるガスであることを特徴とする請求
項４、７、１０及び１３のいずれかに記載の成膜方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001265243A JP4178776B2 (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | 成膜方法 |
| KR1020047003122A KR100628923B1 (ko) | 2001-09-03 | 2002-09-02 | 성막방법 |
| PCT/JP2002/008878 WO2003021650A1 (fr) | 2001-09-03 | 2002-09-02 | Procede de formation d'un film |
| US10/488,405 US7935384B2 (en) | 2001-09-03 | 2002-09-02 | Film forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001265243A JP4178776B2 (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | 成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003077864A true JP2003077864A (ja) | 2003-03-14 |
| JP4178776B2 JP4178776B2 (ja) | 2008-11-12 |
Family
ID=19091741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001265243A Expired - Lifetime JP4178776B2 (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | 成膜方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7935384B2 (ja) |
| JP (1) | JP4178776B2 (ja) |
| KR (1) | KR100628923B1 (ja) |
| WO (1) | WO2003021650A1 (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004074543A1 (ja) * | 2003-02-20 | 2004-09-02 | Tokyo Electron Limited | 成膜方法 |
| JP2005203502A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Renesas Technology Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2006009152A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Tokyo Electron Ltd | 高速原子層堆積装置及び使用方法 |
| JP2006093653A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Asm Internatl Nv | バッチリアクター内でのＴｉＮ膜の堆積 |
| JP2006257554A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Ips Ltd | 薄膜蒸着方法 |
| KR100640550B1 (ko) * | 2005-01-26 | 2006-10-31 | 주식회사 아이피에스 | 플라즈마 ａｌｄ 박막증착방법 |
| WO2006126440A1 (ja) | 2005-05-23 | 2006-11-30 | Tokyo Electron Limited | 成膜方法およびコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体 |
| WO2007018235A1 (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-15 | Tokyo Electron Limited | Ｗ系膜の成膜方法、ゲート電極の形成方法、および半導体装置の製造方法 |
| US7776742B2 (en) | 2004-01-15 | 2010-08-17 | Tokyo Electron Limited | Film-forming method |
| US7935384B2 (en) | 2001-09-03 | 2011-05-03 | Tokyo Electron Limited | Film forming method |
| JP2011168881A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-09-01 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 |
| JP4811870B2 (ja) * | 2004-04-09 | 2011-11-09 | 東京エレクトロン株式会社 | Ｔｉ膜およびＴｉＮ膜の成膜方法およびコンタクト構造、ならびにコンピュータ読取可能な記憶媒体およびコンピュータプログラム |
| JP4824671B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-11-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 原子層堆積を実行するための方法およびシステム |
| WO2012096293A1 (ja) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | 東京エレクトロン株式会社 | ＴｉＳｉＮ膜の成膜方法および記憶媒体 |
| WO2013105389A1 (ja) * | 2012-01-13 | 2013-07-18 | 東京エレクトロン株式会社 | ＴｉＳｉＮ膜の成膜方法および記憶媒体 |
| JP2013151722A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法 |
| JPWO2012073938A1 (ja) * | 2010-11-29 | 2014-05-19 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理方法及び基板処理装置 |
| US9133548B2 (en) | 2013-01-22 | 2015-09-15 | Tokyo Electron Limited | TiN film forming method and storage medium |
| US9257278B2 (en) | 2012-01-05 | 2016-02-09 | Tokyo Electron Limited | Method for forming TiN and storage medium |
| KR20180016304A (ko) | 2016-08-05 | 2018-02-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 방법 및 성막 시스템, 그리고 표면 처리 방법 |
| WO2019058608A1 (ja) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | 半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム |
| US10483100B2 (en) | 2015-09-25 | 2019-11-19 | Tokyo Electron Limited | Method for forming TiON film |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4151308B2 (ja) * | 2002-05-17 | 2008-09-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置のガス導入方法 |
| JP4545433B2 (ja) * | 2003-12-26 | 2010-09-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法 |
| KR20060032919A (ko) * | 2004-10-13 | 2006-04-18 | 삼성전자주식회사 | 플라즈마를 사용하여 반도체 소자의 오오믹층 및 장벽금속막을 형성하는 화학기상증착 방법 |
| US7833906B2 (en) * | 2008-12-11 | 2010-11-16 | Asm International N.V. | Titanium silicon nitride deposition |
| DE102011112897A1 (de) * | 2011-09-06 | 2013-03-07 | Sentech Instruments Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Beschichtung eines Substrates |
| US9573806B2 (en) | 2013-03-11 | 2017-02-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | MEMS device structure with a capping structure |
| JP6219179B2 (ja) * | 2014-01-20 | 2017-10-25 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| FR3018825B1 (fr) * | 2014-03-21 | 2017-09-01 | Altatech Semiconductor | Procede de depot en phase gazeuse |
| CN109156074B (zh) * | 2016-03-03 | 2021-12-28 | 核心技术株式会社 | 等离子体处理装置及等离子处理用反应容器的结构 |
| JP7113670B2 (ja) * | 2018-06-08 | 2022-08-05 | 東京エレクトロン株式会社 | Ａｌｄ成膜方法およびａｌｄ成膜装置 |
| CN110875181A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 长鑫存储技术有限公司 | 介电材料层及其形成方法、应用其的半导体结构 |
| JP2024520783A (ja) * | 2021-06-11 | 2024-05-24 | ジュスン エンジニアリング カンパニー リミテッド | パワー半導体素子の製造方法 |
Family Cites Families (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI118158B (sv) * | 1999-10-15 | 2007-07-31 | Asm Int | Förfarande för modifiering av utgångsämneskemikalierna i en ALD-prosess |
| JPS63118075A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Hitachi Ltd | グロ−放電による被覆方法 |
| JPH0293071A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-04-03 | Toshiba Corp | 薄膜の形成方法 |
| JP3415207B2 (ja) | 1992-07-24 | 2003-06-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 化学気相成長による金属薄膜形成方法 |
| US5306666A (en) | 1992-07-24 | 1994-04-26 | Nippon Steel Corporation | Process for forming a thin metal film by chemical vapor deposition |
| JPH06314660A (ja) | 1993-03-04 | 1994-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜形成法及びその装置 |
| JPH07109576A (ja) | 1993-10-07 | 1995-04-25 | Shinko Seiki Co Ltd | プラズマｃｖｄによる成膜方法 |
| US5989999A (en) * | 1994-11-14 | 1999-11-23 | Applied Materials, Inc. | Construction of a tantalum nitride film on a semiconductor wafer |
| JPH08186173A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-07-16 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP3374322B2 (ja) | 1996-10-01 | 2003-02-04 | 東京エレクトロン株式会社 | チタン膜及びチタンナイトライド膜の連続成膜方法 |
| JP3445467B2 (ja) * | 1997-05-28 | 2003-09-08 | 沖電気工業株式会社 | 半導体素子の製造方法 |
| US6197683B1 (en) * | 1997-09-29 | 2001-03-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming metal nitride film by chemical vapor deposition and method of forming metal contact of semiconductor device using the same |
| US6348376B2 (en) | 1997-09-29 | 2002-02-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming metal nitride film by chemical vapor deposition and method of forming metal contact and capacitor of semiconductor device using the same |
| DE10080457T1 (de) * | 1999-02-12 | 2001-04-26 | Gelest Inc | CVD-Abscheidung von Wolframnitrid |
| US6555183B2 (en) * | 1999-06-11 | 2003-04-29 | Applied Materials, Inc. | Plasma treatment of a titanium nitride film formed by chemical vapor deposition |
| US6902763B1 (en) * | 1999-10-15 | 2005-06-07 | Asm International N.V. | Method for depositing nanolaminate thin films on sensitive surfaces |
| US6203613B1 (en) * | 1999-10-19 | 2001-03-20 | International Business Machines Corporation | Atomic layer deposition with nitrate containing precursors |
| FI20000099A0 (fi) * | 2000-01-18 | 2000-01-18 | Asm Microchemistry Ltd | Menetelmä metalliohutkalvojen kasvattamiseksi |
| KR100363088B1 (ko) * | 2000-04-20 | 2002-12-02 | 삼성전자 주식회사 | 원자층 증착방법을 이용한 장벽 금속막의 제조방법 |
| US6482733B2 (en) * | 2000-05-15 | 2002-11-19 | Asm Microchemistry Oy | Protective layers prior to alternating layer deposition |
| US6551929B1 (en) * | 2000-06-28 | 2003-04-22 | Applied Materials, Inc. | Bifurcated deposition process for depositing refractory metal layers employing atomic layer deposition and chemical vapor deposition techniques |
| FI109770B (fi) * | 2001-03-16 | 2002-10-15 | Asm Microchemistry Oy | Menetelmä metallinitridiohutkalvojen valmistamiseksi |
| US6627268B1 (en) * | 2001-05-03 | 2003-09-30 | Novellus Systems, Inc. | Sequential ion, UV, and electron induced chemical vapor deposition |
| US6465348B1 (en) * | 2001-06-06 | 2002-10-15 | United Microelectronics Corp. | Method of fabricating an MOCVD titanium nitride layer utilizing a pulsed plasma treatment to remove impurities |
| WO2003008663A1 (en) | 2001-07-16 | 2003-01-30 | Applied Materials, Inc. | Formation of titanium nitride films using a cyclical deposition process |
| US8110489B2 (en) * | 2001-07-25 | 2012-02-07 | Applied Materials, Inc. | Process for forming cobalt-containing materials |
| JP4178776B2 (ja) | 2001-09-03 | 2008-11-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法 |
| US20030049931A1 (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-13 | Applied Materials, Inc. | Formation of refractory metal nitrides using chemisorption techniques |
| US7081271B2 (en) * | 2001-12-07 | 2006-07-25 | Applied Materials, Inc. | Cyclical deposition of refractory metal silicon nitride |
| JP2003213418A (ja) | 2002-01-18 | 2003-07-30 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法 |
| US6911391B2 (en) | 2002-01-26 | 2005-06-28 | Applied Materials, Inc. | Integration of titanium and titanium nitride layers |
| JP4074461B2 (ja) | 2002-02-06 | 2008-04-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法および成膜装置、半導体装置の製造方法 |
| US7041335B2 (en) * | 2002-06-04 | 2006-05-09 | Applied Materials, Inc. | Titanium tantalum nitride silicide layer |
| US20060040055A1 (en) * | 2002-08-06 | 2006-02-23 | Tegal Corporation | Method and system for sequential processing in a two-compartment chamber |
| JP4214795B2 (ja) * | 2003-02-20 | 2009-01-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法 |
-
2001
- 2001-09-03 JP JP2001265243A patent/JP4178776B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-09-02 US US10/488,405 patent/US7935384B2/en active Active
- 2002-09-02 WO PCT/JP2002/008878 patent/WO2003021650A1/ja active Application Filing
- 2002-09-02 KR KR1020047003122A patent/KR100628923B1/ko active IP Right Grant
Cited By (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7935384B2 (en) | 2001-09-03 | 2011-05-03 | Tokyo Electron Limited | Film forming method |
| EP1614768A4 (en) * | 2003-02-20 | 2007-07-04 | Tokyo Electron Ltd | FILMING PROCESS |
| WO2004074543A1 (ja) * | 2003-02-20 | 2004-09-02 | Tokyo Electron Limited | 成膜方法 |
| EP1614768A1 (en) * | 2003-02-20 | 2006-01-11 | Tokyo Electron Limited | Method for forming film |
| JP2005203502A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Renesas Technology Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP4583764B2 (ja) * | 2004-01-14 | 2010-11-17 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| KR101084590B1 (ko) | 2004-01-14 | 2011-11-17 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 반도체장치 및 그 제조방법 |
| JP4787020B2 (ja) * | 2004-01-15 | 2011-10-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法 |
| US7776742B2 (en) | 2004-01-15 | 2010-08-17 | Tokyo Electron Limited | Film-forming method |
| JP4824671B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-11-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 原子層堆積を実行するための方法およびシステム |
| JP4811870B2 (ja) * | 2004-04-09 | 2011-11-09 | 東京エレクトロン株式会社 | Ｔｉ膜およびＴｉＮ膜の成膜方法およびコンタクト構造、ならびにコンピュータ読取可能な記憶媒体およびコンピュータプログラム |
| JP4713241B2 (ja) * | 2004-06-25 | 2011-06-29 | 東京エレクトロン株式会社 | 高速原子層堆積装置及び使用方法 |
| JP2006009152A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Tokyo Electron Ltd | 高速原子層堆積装置及び使用方法 |
| JP2006093653A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Asm Internatl Nv | バッチリアクター内でのＴｉＮ膜の堆積 |
| US7732350B2 (en) | 2004-09-22 | 2010-06-08 | Asm International N.V. | Chemical vapor deposition of TiN films in a batch reactor |
| US7966969B2 (en) | 2004-09-22 | 2011-06-28 | Asm International N.V. | Deposition of TiN films in a batch reactor |
| KR100640550B1 (ko) * | 2005-01-26 | 2006-10-31 | 주식회사 아이피에스 | 플라즈마 ａｌｄ 박막증착방법 |
| JP2006257554A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Ips Ltd | 薄膜蒸着方法 |
| JP2006332139A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法およびコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体 |
| WO2006126440A1 (ja) | 2005-05-23 | 2006-11-30 | Tokyo Electron Limited | 成膜方法およびコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体 |
| KR100963336B1 (ko) * | 2005-05-23 | 2010-06-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 방법 및 컴퓨터에 의해 독해가능한 기억매체 |
| WO2007018235A1 (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-15 | Tokyo Electron Limited | Ｗ系膜の成膜方法、ゲート電極の形成方法、および半導体装置の製造方法 |
| JP2011168881A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-09-01 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 |
| US8691708B2 (en) | 2010-01-25 | 2014-04-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus |
| JPWO2012073938A1 (ja) * | 2010-11-29 | 2014-05-19 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理方法及び基板処理装置 |
| WO2012096293A1 (ja) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | 東京エレクトロン株式会社 | ＴｉＳｉＮ膜の成膜方法および記憶媒体 |
| US9257278B2 (en) | 2012-01-05 | 2016-02-09 | Tokyo Electron Limited | Method for forming TiN and storage medium |
| WO2013105389A1 (ja) * | 2012-01-13 | 2013-07-18 | 東京エレクトロン株式会社 | ＴｉＳｉＮ膜の成膜方法および記憶媒体 |
| JP2013151722A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法 |
| US9133548B2 (en) | 2013-01-22 | 2015-09-15 | Tokyo Electron Limited | TiN film forming method and storage medium |
| US10483100B2 (en) | 2015-09-25 | 2019-11-19 | Tokyo Electron Limited | Method for forming TiON film |
| KR20180016304A (ko) | 2016-08-05 | 2018-02-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 방법 및 성막 시스템, 그리고 표면 처리 방법 |
| US10392698B2 (en) | 2016-08-05 | 2019-08-27 | Tokyo Electron Limited | Film forming method, film forming system and surface processing method |
| WO2019058608A1 (ja) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | 半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム |
| JPWO2019058608A1 (ja) * | 2017-09-25 | 2020-06-25 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | 半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム |
| JP7036832B2 (ja) | 2017-09-25 | 2022-03-15 | 株式会社Kokusai Electric | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラム及び基板処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100628923B1 (ko) | 2006-09-27 |
| US7935384B2 (en) | 2011-05-03 |
| US20040235191A1 (en) | 2004-11-25 |
| JP4178776B2 (ja) | 2008-11-12 |
| KR20040044525A (ko) | 2004-05-28 |
| WO2003021650A1 (fr) | 2003-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4178776B2 (ja) | 成膜方法 | |
| JP4214795B2 (ja) | 成膜方法 | |
| US6841203B2 (en) | Method of forming titanium film by CVD | |
| US5954887A (en) | Cleaning processing method of a film forming apparatus | |
| KR101642917B1 (ko) | 작은 임계 치수의 컨택트 및 인터커넥트를 위한 초박 저저항률 텅스텐막 증착 방법 | |
| TWI394858B (zh) | 用於沉積具有降低電阻率及改良表面形態之鎢膜的方法 | |
| KR100296533B1 (ko) | 실란의사용없이진공챔버내에서wf6환원에의해수행되는텅스텐cvd공정중에서의텅스텐핵형성방법 | |
| US6416584B1 (en) | Apparatus for forming a film on a substrate | |
| US5942282A (en) | Method for depositing a titanium film | |
| US20090071404A1 (en) | Method of forming titanium film by CVD | |
| JP2001257177A (ja) | 金属窒化物／金属スタックの処理 | |
| US7547632B2 (en) | Methods of forming metal layers in the fabrication of semiconductor devices | |
| JP4570704B2 (ja) | バリア膜製造方法 | |
| US6176936B1 (en) | In-situ chamber cleaning method of CVD apparatus | |
| JP2003213418A (ja) | 成膜方法 | |
| JP4151308B2 (ja) | 処理装置のガス導入方法 | |
| US6635570B1 (en) | PECVD and CVD processes for WNx deposition | |
| JP2001192828A (ja) | 成膜方法 | |
| JP2000353780A (ja) | 容量素子の製造方法及び容量素子 | |
| US20230290679A1 (en) | Tungsten molybdenum structures | |
| JP4543611B2 (ja) | プリコート層の形成方法及び成膜方法 | |
| JP2001192832A (ja) | 成膜方法 | |
| JP2008047929A (ja) | バリア膜製造方法 | |
| JPH09213659A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040816 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080422 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080616 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080708 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080711 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080805 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080818 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4178776 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140905 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |