JP2008184688A5 - - Google Patents

Claims (25)

1. 反応空間内の基板上に窒化タンタル膜を成長させる原子層成長（ＡＬＤ）方法であって、
   ａ）タンタルソースケミカルの気相パルスを前記反応空間に供給するステップ、
   ｂ）超過の前記タンタルソースケミカル及び任意の反応副産物を前記反応空間から除去するステップ、
   ｃ）窒素ソースケミカルの気相パルスを前記反応空間に供給するステップ、
   ｄ）超過の前記窒素ソースケミカル及び任意の反応副産物を前記反応空間から除去するステップ、
   ｅ）水素（Ｈ _２ ）のプラズマ励起種の気相パルスを前記反応空間に供給するステップ、及び、
   ｆ）超過の前記水素のプラズマ励起種及び任意の反応副産物を前記反応空間から除去するステップ、を含む方法。
2. 前記ステップａ）〜ステップｆ）が、所定の厚さの窒化タンタル膜が基板表面上に形成されるまで繰り返されるステップをさらに含む請求項１の方法。
3. 前記ステップａ）〜ステップｄ）が、前記ステップｅ）〜ステップｆ）の前に所定の回数繰り返される請求項１の方法。
4. 前記供給ステップが、キャリヤーガスでパルス的に供給するステップを含む請求項１から請求項３のいずれか１項の方法。
5. 前記除去ステップが、不活性ガスを用いてパージするステップを含む請求項１から請求項４のいずれか１項の方法。
6. 前記除去ステップが、排気システムを用いて排出するステップを含む請求項１から請求項５のいずれか１項の方法。
7. 前記タンタルソースケミカルが、タンタルハロゲン化物及びタンタルの有機化合物から成るグループから選択される請求項１から請求項６のいずれか１項の方法。
8. 前記タンタルソースケミカルが、タンタルのペンタキス（ジアルキルアミド）化合物を含む請求項７の方法。
9. 前記タンタルソースケミカルが、タンタル臭化物、塩化タンタル、タンタルフッ化物、およびタンタルヨウ化物から成るグループから選択される請求項７の方法。
10. 前記窒素ソースケミカルが、アンモニア（ＮＨ_３）及びその塩類、アジ化水素（ＨＮ_３）及びそのアルキル誘導体、ヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_４）及びヒドラジンの塩類、ヒドラジンのアルキル誘導体、弗化窒素ＮＦ_３、第１、第２及び第３のアミン類、窒素ラジカル、並びに励起状態窒素（Ｎ_２ ^＊）から成るグループから選択される（ここで、＊は結合可能な自由電子である）請求項１から請求項９のいずれか１項の方法。
11. 前記窒素ソースケミカルが、ｔ−ブチルアミド、ＣＨ_３Ｎ_３、ヒドラジン塩酸塩ジメチルヒドラジン、ヒドロキシルアミン塩酸塩、メチルアミン、ジエチルアミン、及びトリエチルアミンからなるグループから選択される請求項１０の方法。
12. 前記水素のプラズマ励起種が、反応空間内で生成される請求項１から請求項１１のいずれか１項の方法。
13. 前記水素のプラズマ励起種が、シャワーヘッドを備える反応器内で生成される請求項１２の方法。
14. 前記水素のプラズマ励起種が、遠隔で生成される請求項１から請求項１２のいずれか１項の方法。
15. 前記基板が、少なくとも１つの前記パルスの期間中に加熱される請求項１から請求項１４のいずれか１項の方法。
16. 前記基板が、シリコン、シリカ、コーティングされたシリコン、金属銅、及び窒化物から成るグループから選択された１つ以上の物質を含む請求項１から請求項１５のいずれか１項の方法。
17. 前記反応空間が、プラズマ原子層成長法（ＰＥＡＬＤ）のために構成された反応器である請求項１から請求項１６のいずれか１項の方法。
18. 前記反応空間が、枚葉式ＰＥＡＬＤ反応器である請求項１７の方法。
19. プラズマパラメータが、導電窒化タンタル膜が前記基板上にのみ形成され、誘電体窒化タンタル膜が前記反応空間の別の場所の上に形成されるように選択される請求項１７の方法。
20. 前記プラズマパラメータが、ＲＦパワーのオン時間、ＲＦパワーの振幅、ＲＦパワーの周波数、反応物の濃度、反応物の流量、反応空間の圧力、ガス全体の流量、反応物パルスの持続時間及び間隔、並びにＲＦ電極間隔からなるグループから選択される請求項１９の方法。
21. 前記窒化タンタル膜が、導電性である請求項１から請求項１８のいずれか１項の方法。
22. 前記窒化タンタル膜内の窒素に対するタンタルの比率が、１以上である請求項２１の方法。
23. 前記窒化タンタル薄膜が、２０００μΩｃｍ未満のバルク抵抗率を有する請求項２１の方法。
24. 前記窒化タンタル薄膜が、１０００μΩｃｍ未満のバルク抵抗率を有する請求項２３の方法。
25. 前記窒化タンタル膜が、集積回路中の拡散障壁を画定する請求項１から請求項１８のいずれか１項の方法。