JP2009144242A5

JP2009144242A5 - タングステン膜の製造方法および装置

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Publication number: JP2009144242A5
Application number: JP2008310322A
Authority: JP
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2028-12-04

Claims

タングステン膜を製造する方法であって、
基板上にタングステン核生成層を堆積する工程と、
前記タングステン核生成層の堆積が完了した後であって、かつ、前記タングステン核生成層上にバルク層を形成する前に、前記タングステン核生成層の表面を複数の還元剤パルスに曝すことにより、堆積した前記タングステン核生成層の表面に処理操作をする工程と、
を備え、
前記処理操作の間における前記基板の温度は、前記タングステン核生成層を堆積する間における前記基板の温度よりも高いことを特徴とする、
タングステン膜を製造する方法。
前記還元剤は、ボロン含有還元剤であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
前記還元剤パルスの数は、２から８であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
前記タングステン核生成層の堆積が完了した後に、前記基板を約３７５℃から４１５℃に加熱する工程を備え、前記基板の温度は前基板の表面を前記複数の還元剤パルスに曝す間において、約３７５℃から４１５℃に維持されることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
前記複数の還元剤パルスにおける各パルスは、パルス時間を有し、前記パルス時間は、約０．５から５秒であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
前記複数の還元剤パルスにおける各パルスは、パルス時間を有し、少なくとも２つの還元剤パルスの前記パルス時間は異なることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
前記還元剤パルス間のインターバル時間は、約２から５秒であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
前記還元剤パルス間のインターバル時間は、少なくとも２つのインターバル時間で異なることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
前記処理操作の間の前記基板の温度は、前記タングステン核生成層を堆積する間の前記基板の温度よりも少なくとも約２５℃高いことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
前記タングステン核生成層の上にバルクタングステン層を堆積させる工程を備え、
前記タングステン核生成層の堆積とバルクタングステン層の堆積の間においては、前記基板上に実質的にタングステンは堆積されないことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
前記基板上に形成された前記タングステン膜は、シート抵抗の不均一性が５％未満であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
前記基板上に形成された前記タングステン膜の抵抗率は、５００オングストロームの厚さのタングステン膜では、約１５マイクロオームセンチメートル未満であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
反応チャンバ内で基板上にタングステン膜を製造する方法であって、
（ａ）前記基板を反応チャンバ内に配置する工程と、
（ｂ）パルス核生成層プロセスによって、前記基板上にタングステン核生成層を堆積させる工程と、
（ｃ）前記基板を約３９５℃に加熱し、温度を安定させる工程と、
（ｄ）前記基板の温度を約３９５℃に維持しつつ、前記核生成層を２から８パルスのジボランにさらす工程であって、前記ジボランは約１００から５００ｓｃｃｍの流量であり、約０．５から５秒のパルス時間、およびパルス間においてはパルス動作なしに約２から５秒のインターバル時間を有する工程と、
（ｅ）前記基板の温度を約３９５℃に維持する工程と、
（ｆ）前記核生成層をタングステン含有前駆物質にさらす工程と、
（ｇ）前記タングステン核生成層上にタングステンバルク層を堆積させて前記タングステン膜を形成する工程と、
を備えるタングステン膜を製造する方法。
基板上にタングステン膜を堆積させる装置であって、
ａ）マルチステーション基板堆積チャンバを備え、
前記マルチステーション基板堆積チャンバは、
ｉ）基板サポート、および、前記基板をガスのパルスにさらすための１つ以上のガス入口、を有するタングステン核生成層堆積ステーションと、
ｉｉ）基板サポート、および、前記基板をガスのパルスにさらすための１つ以上のガス入口、を有する還元剤暴露ステーションと、
ｉｉｉ）基板サポート、および、前記基板をガスにさらすための１つ以上のガス入口、を有するタングステンバルク層堆積ステーションと、
を備え、
ｂ）前記マルチステーション基板堆積チャンバにおける動作を制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラが制御する前記動作は、
ｉ）前記タングステン核生成層堆積ステーション内で、還元剤パルス、パージガスパルス、およびタングステン含有前駆物質パルスのサイクルを複数発生させることにより、前記基板の表面にタングステン核生成層を形成することと、
ｉｉ）前記還元剤暴露ステーションにおいて、複数の還元剤パルスを発生させ、前記複数の還元剤パルス間においてはパルス動作をさせないことと、
ｉｉｉ）前記タングステンバルク層堆積ステーションにタングステン含有前駆物質、および還元剤を放つことと、
を含む、装置。