JP2006128288A5 - - Google Patents

Description

本発明は上記の課題を解決するために、
請求項１に記載したように、
被処理基板上にＣｕ膜を成膜する成膜方法であって、
前記被処理基板上に形成されたＣｕ拡散防止膜上に密着膜を形成する第１の工程と、
前記密着膜上に前記Ｃｕ膜を成膜する第２の工程と、を有し、
前記密着膜はＰｄを主成分として含み、成膜ガスと還元ガスを用いたＣＶＤ法により成膜されることを特徴とする成膜方法により、また、
請求項２に記載したように、
前記密着膜は、Ｃｕを含むことを特徴とする請求項１記載の成膜方法により、また、
請求項３に記載したように、
前記Ｃｕ拡散防止膜は、前記被処理基板上に形成された絶縁膜を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の成膜方法により、また、
請求項４に記載したように、
前記絶縁膜にはパターン形状が形成されており、前記Ｃｕ拡散防止膜は当該パターン形状にそって形成されていることを特徴とする請求項３記載の成膜方法により、また、
請求項５に記載したように、
前記成膜ガスは、Ｐｄ（ｈｆａｃ）_２、（Ｃ_５Ｈ_５）Ｐｄ（ａｌｌｙｌ）、およびＰｄ（ａｌｌｙｌ）_２のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のうち、いずれか１項記載の成膜方法により、また、
請求項６に記載したように、
前記第１の工程は、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のうち、いずれか１項記載の成膜方法により、また、
請求項７に記載したように、
前記成膜ガスは、Ｐｄ（ｈｆａｃ）_２、（Ｃ_５Ｈ_５）Ｐｄ（ａｌｌｙｌ）、およびＰｄ（ａｌｌｙｌ）_２のいずれかであることを特徴とする請求項６記載の成膜方法により、また、
請求項８に記載したように、
前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項６または７記載の成膜方法により、また、
請求項９に記載したように、
前記第２の工程は、
前記被処理基板上にＣｕ成膜ガスを供給するＣｕ成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Ｃｕ成膜ガスを除去するＣｕ成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上にＣｕ還元ガスを供給するＣｕ還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Ｃｕ還元ガスを除去するＣｕ還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする、請求項１乃至８のうち、いずれか１項記載の成膜方法により、また、
請求項１０に記載したように、
前記Ｃｕ成膜ガスは、Ｃｕ（ｈｆａｃ）_２、Ｃｕ（ａｃａｃ）₂、Ｃｕ（ｄｐｍ）₂、Ｃｕ（ｄｉｂｍ）₂、Ｃｕ（ｉｂｐｍ）₂、Ｃｕ（ｅｄｍｄｄ）_２、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ、および、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＣＯＤよりなる群より選択されることを特徴とする請求項９記載の成膜方法により、また、
請求項１１に記載したように、
前記Ｃｕ還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項９または１０記載の成膜方法により、また、
請求項１２に記載したように、
Ｃｕ配線部を有する半導体装置の製造方法であって、
被処理基板上の絶縁層に形成されたパターン形状にそって形成されたＣｕ拡散防止膜上に、密着膜を形成する第１の工程と、
前記密着膜上に前記Ｃｕ配線部を形成する第２の工程と、を有し、
前記密着膜はＰｄを主成分として含み、成膜ガスと還元ガスを用いたＣＶＤ法により成膜されることを特徴とする半導体装置の製造方法により、また、
請求項１３に記載したように、
前記密着膜は、Ｃｕを含むことを特徴とする請求項１２記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項１４に記載したように、
前記成膜ガスは、Ｐｄ（ｈｆａｃ）_２、（Ｃ_５Ｈ_５）Ｐｄ（ａｌｌｙｌ）、およびＰｄ（ａｌｌｙｌ）_２のいずれかであることを特徴とする請求項１２または１３記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項１５に記載したように、
前記第１の工程は、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする請求項１２または１３記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項１６に記載したように、
前記成膜ガスは、Ｐｄ（ｈｆａｃ）_２、（Ｃ_５Ｈ_５）Ｐｄ（ａｌｌｙｌ）、およびＰｄ（ａｌｌｙｌ）_２のいずれかであることを特徴とする請求項１５記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項１７に記載したように、
前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項１５または１６記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項１８に記載したように、
前記第２の工程は、
前記被処理基板上にＣｕ成膜ガスを供給するＣｕ成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Ｃｕ成膜ガスを除去するＣｕ成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上にＣｕ還元ガスを供給するＣｕ還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Ｃｕ還元ガスを除去するＣｕ還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする、請求項１２乃至１７のうち、いずれか１項記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項１９に記載したように、
前記Ｃｕ成膜ガスは、Ｃｕ（ｈｆａｃ）_２、Ｃｕ（ａｃａｃ）₂、Ｃｕ（ｄｐｍ）₂、Ｃｕ（ｄｉｂｍ）₂、Ｃｕ（ｉｂｐｍ）₂、Ｃｕ（ｅｄｍｄｄ）_２、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ、および、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＣＯＤよりなる群より選択されることを特徴とする請求項１８記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項２０に記載したように、
前記Ｃｕ還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項１８または１９記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項２１に記載したように、
被処理基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層中に形成されたＣｕ配線部と、
前記絶縁層と前記Ｃｕ配線部の間に形成されたＣｕ拡散防止膜と、を有する半導体装置であって、
前記Ｃｕ配線部と前記Ｃｕ拡散防止膜の間に、成膜ガスと還元ガスを用いたＣＶＤ法により成膜されたＰｄを主成分として含む密着膜を有することを特徴とする半導体装置により、また、
請求項２２に記載したように、
前記密着膜は、Ｃｕを含むことを特徴とする請求項２１記載の半導体装置により、また、
請求項２３に記載したように、
前記Ｃｕ拡散防止膜は、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＣＮｘ、Ｗ、ＷＮ、ＷＣＮｘ、ＴｉＮ、ＴａＳｉＮ、およびＴｉＳｉＮよりなる群より選択されるいずれかの材料を含むことを特徴とする請求項２１または２２記載の半導体装置により、また、
請求項２４に記載したように、
前記絶縁層は、シリコン酸化膜、フッ素添加シリコン酸化膜、ＳｉＯＣ膜、有機高分子膜、および多孔質膜のいずれかを含むことを特徴とする請求項２１乃至２３のうち、いずれか１項記載の半導体装置により、また、
請求項２５に記載したように、
被処理基板上に形成されたＣｕ拡散防止膜とＣｕ配線部との間に、Ｐｄを主成分として含む密着膜をＣＶＤ法により形成する、成膜装置による成膜方法をコンピュータに動作させるプログラムであって、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とするプログラムにより、また、
請求項２６に記載したように、
前記成膜ガスは、Ｐｄ（ｈｆａｃ）_２、（Ｃ_５Ｈ_５）Ｐｄ（ａｌｌｙｌ）、およびＰｄ（ａｌｌｙｌ）_２のいずれかであることを特徴とする請求項２５記載のプログラムにより、また、
請求項２７に記載したように、
前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項２５または２６記載のプログラムにより、また、
請求項２８に記載したように、
請求項２５乃至２７のうち、いずれか１項記載のプログラムを記憶した記録媒体により、また、
請求項２９に記載したように、
被処理基板上に形成されたＣｕ拡散防止膜とＣｕ配線部との間に、Ｐｄを主成分として含む密着膜をＣＶＤ法により形成する、成膜装置であって、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を実行する制御装置を備えた成膜装置により、解決する。

Claims (29)

1. 被処理基板上にＣｕ膜を成膜する成膜方法であって、
   前記被処理基板上に形成されたＣｕ拡散防止膜上に密着膜を形成する第１の工程と、
   前記密着膜上に前記Ｃｕ膜を成膜する第２の工程と、を有し、
   前記密着膜はＰｄを主成分として含み、成膜ガスと還元ガスを用いたＣＶＤ法により成膜されることを特徴とする成膜方法。
2. 前記密着膜は、Ｃｕを含むことを特徴とする請求項１記載の成膜方法。
3. 前記Ｃｕ拡散防止膜は、前記被処理基板上に形成された絶縁膜を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の成膜方法。
4. 前記絶縁膜にはパターン形状が形成されており、前記Ｃｕ拡散防止膜は当該パターン形状にそって形成されていることを特徴とする請求項３記載の成膜方法。
5. 前記成膜ガスは、Ｐｄ（ｈｆａｃ）_２、（Ｃ_５Ｈ_５）Ｐｄ（ａｌｌｙｌ）、およびＰｄ（ａｌｌｙｌ）_２のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のうち、いずれか１項記載の成膜方法。
6. 前記第１の工程は、
   前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
   前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
   前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
   前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のうち、いずれか１項記載の成膜方法。
7. 前記成膜ガスは、Ｐｄ（ｈｆａｃ）_２、（Ｃ_５Ｈ_５）Ｐｄ（ａｌｌｙｌ）、およびＰｄ（ａｌｌｙｌ）_２のいずれかであることを特徴とする請求項６記載の成膜方法。
8. 前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項６または７記載の成膜方法。
9. 前記第２の工程は、
   前記被処理基板上にＣｕ成膜ガスを供給するＣｕ成膜ガス工程と、
   前記被処理基板上から当該Ｃｕ成膜ガスを除去するＣｕ成膜ガス除去工程と、
   前記被処理基板上にＣｕ還元ガスを供給するＣｕ還元ガス工程と、
   前記被処理基板上から当該Ｃｕ還元ガスを除去するＣｕ還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする、請求項１乃至８のうち、いずれか１項記載の成膜方法。
10. 前記Ｃｕ成膜ガスは、Ｃｕ（ｈｆａｃ）_２、Ｃｕ（ａｃａｃ）₂、Ｃｕ（ｄｐｍ）₂、Ｃｕ（ｄｉｂｍ）₂、Ｃｕ（ｉｂｐｍ）₂、Ｃｕ（ｅｄｍｄｄ）_２、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ、および、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＣＯＤよりなる群より選択されることを特徴とする請求項９記載の成膜方法。
11. 前記Ｃｕ還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項９または１０記載の成膜方法。
12. Ｃｕ配線部を有する半導体装置の製造方法であって、
    被処理基板上の絶縁層に形成されたパターン形状にそって形成されたＣｕ拡散防止膜上に、密着膜を形成する第１の工程と、
    前記密着膜上に前記Ｃｕ配線部を形成する第２の工程と、を有し、
    前記密着膜はＰｄを主成分として含み、成膜ガスと還元ガスを用いたＣＶＤ法により成膜されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
13. 前記密着膜は、Ｃｕを含むことを特徴とする請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
14. 前記成膜ガスは、Ｐｄ（ｈｆａｃ）_２、（Ｃ_５Ｈ_５）Ｐｄ（ａｌｌｙｌ）、およびＰｄ（ａｌｌｙｌ）_２のいずれかであることを特徴とする請求項１２または１３記載の半導体装置の製造方法。
15. 前記第１の工程は、
    前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
    前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
    前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
    前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする請求項１２または１３記載の半導体装置の製造方法。
16. 前記成膜ガスは、Ｐｄ（ｈｆａｃ）_２、（Ｃ_５Ｈ_５）Ｐｄ（ａｌｌｙｌ）、およびＰｄ（ａｌｌｙｌ）_２のいずれかであることを特徴とする請求項１５記載の半導体装置の製造方法。
17. 前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項１５または１６記載の半導体装置の製造方法。
18. 前記第２の工程は、
    前記被処理基板上にＣｕ成膜ガスを供給するＣｕ成膜ガス工程と、
    前記被処理基板上から当該Ｃｕ成膜ガスを除去するＣｕ成膜ガス除去工程と、
    前記被処理基板上にＣｕ還元ガスを供給するＣｕ還元ガス工程と、
    前記被処理基板上から当該Ｃｕ還元ガスを除去するＣｕ還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする、請求項１２乃至１７のうち、いずれか１項記載の半導体装置の製造方法。
19. 前記Ｃｕ成膜ガスは、Ｃｕ（ｈｆａｃ）_２、Ｃｕ（ａｃａｃ）₂、Ｃｕ（ｄｐｍ）₂、Ｃｕ（ｄｉｂｍ）₂、Ｃｕ（ｉｂｐｍ）₂、Ｃｕ（ｅｄｍｄｄ）_２、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ、および、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＣＯＤよりなる群より選択されることを特徴とする請求項１８記載の半導体装置の製造方法。
20. 前記Ｃｕ還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項１８または１９記載の半導体装置の製造方法。
21. 被処理基板上に形成された絶縁層と、
    前記絶縁層中に形成されたＣｕ配線部と、
    前記絶縁層と前記Ｃｕ配線部の間に形成されたＣｕ拡散防止膜と、を有する半導体装置であって、
    前記Ｃｕ配線部と前記Ｃｕ拡散防止膜の間に、成膜ガスと還元ガスを用いたＣＶＤ法により成膜されたＰｄを主成分として含む密着膜を有することを特徴とする半導体装置。
22. 前記密着膜は、Ｃｕを含むことを特徴とする請求項２１記載の半導体装置。
23. 前記Ｃｕ拡散防止膜は、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＣＮｘ、Ｗ、ＷＮ、ＷＣＮｘ、ＴｉＮ、ＴａＳｉＮ、およびＴｉＳｉＮよりなる群より選択されるいずれかの材料を含むことを特徴とする請求項２１または２２記載の半導体装置。
24. 前記絶縁層は、シリコン酸化膜、フッ素添加シリコン酸化膜、ＳｉＯＣ膜、有機高分子膜、および多孔質膜のいずれかを含むことを特徴とする請求項２１乃至２３のうち、いずれか１項記載の半導体装置。
25. 被処理基板上に形成されたＣｕ拡散防止膜とＣｕ配線部との間に、Ｐｄを主成分として含む密着膜をＣＶＤ法により形成する、成膜装置による成膜方法をコンピュータに動作させるプログラムであって、
    前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
    前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
    前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
    前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とするプログラム。
26. 前記成膜ガスは、Ｐｄ（ｈｆａｃ）_２、（Ｃ_５Ｈ_５）Ｐｄ（ａｌｌｙｌ）、およびＰｄ（ａｌｌｙｌ）_２のいずれかであることを特徴とする請求項２５記載のプログラム。
27. 前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項２５または２６記載のプログラム。
28. 請求項２５乃至２７のうち、いずれか１項記載のプログラムを記憶した記録媒体。
29. 被処理基板上に形成されたＣｕ拡散防止膜とＣｕ配線部との間に、Ｐｄを主成分として含む密着膜をＣＶＤ法により形成する、成膜装置であって、
    前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
    前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
    前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
    前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を実行する制御装置を備えた成膜装置。