JP2010251760A5 - - Google Patents

Description

本発明の方法及び装置を実施する多くの代行的様相の存在することは銘記されるべきことである。従って、此処に添付される請求項は本発明の真の意図と範囲にあるかような変更、置換、代行、均等によるものを含むものとする。
［項目１］
タングステンフィルムを反応室内でサブストレイトの上に堆積する方法であって、
タングステン核形成層を前記サブストレイトの上に堆積する工程と、
核形成層を複数の還元剤パルスに当てることから成る低抵抗処理工程を実施する工程と、
前記タングステン核形成層の上にバルクタングステン材料を化学蒸着で堆積する工程とから成り、
低抵抗処理中に実質上タングステンが堆積されず、低抵抗処理中に前記サブストレイトの温度が２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持されるものである、方法。
［項目２］
バルクタングステン材料を堆積する工程が前記タングステン核形成層の上に低温バルクタングステン化学蒸着層を低温化学蒸着工程で堆積する工程から成り、前記低温化学蒸着工程の間前記サブストレイトの温度が２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持されるものである、項目１に記載の方法。
［項目３］
低温化学蒸着バルクタングステン化学蒸着堆積の後に前記サブストレイトの温度を少なくとも５０°Ｃ上昇させ、前記サブストレイトの温度を上昇させた後に高温バルクタングステン化学蒸着層を低温バルクタングステン化学蒸着層の上に堆積する工程から更に成るものである、項目２に記載の方法。
［項目４］
前記サブストレイトが陥凹特徴部から成り、タングステン核形成層を堆積する工程が等角核形成層を陥凹特徴部に堆積する工程から成り、タングステンバルク材料を堆積する工程が特徴部をタングステンで充填する工程から成る、項目１に記載の方法。
［項目５］
等角タングステン核形成層を陥凹特徴部に堆積する工程がサブストレイトの温度２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に於いて前記サブストレイトをホウ素含有還元剤とタングステン含有前駆物質の交互パルスに当てる工程から成り、水素がパルスの間に流されないものである、項目４に記載の方法。
［項目６］
前記低抵抗処理工程の間の前記サブストレイトの温度が２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持されるものである、項目１に記載の方法。
［項目７］
低抵抗処理工程の実施が核形成層をタングステン含有前駆物質の介在的パルスに当てることなく複数の還元剤パルスに当てる工程から成るものである、項目１に記載の方法。
［項目８］
還元剤がホウ素含有物質である、項目１に記載の方法。
［項目９］
前記サブストレイトが低抵抗処理の間約１Ｅ−５と１Ｅ−２モルの間のホウ素含有物質に当てられるものである、項目８に記載の方法。
［項目１０］
前記サブストレイトが低抵抗処理の間約１Ｅ−４と１Ｅ−３モルの間のホウ素含有物質に当てられるものである、項目８に記載の方法。
［項目１１］
サブストレイトの上の陥凹特徴部を充填する方法であって、
前記陥凹特徴部は側壁、底面、及び開口を有し、場の領域と、この場の領域より陥凹する第一特徴部を有する前記サブストレイトを準備する工程と、
陥凹特徴部の側壁と底面の上に等角タングステン核形成層を堆積する工程と、
前記サブストレイトの温度を２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持する低温化学蒸着工程によって特徴部を低温化学蒸着タングステンバルク層で部分的に充填する工程と、
前記サブストレイトの温度を低温化学蒸着工程に於けるより少なくとも２５°Ｃ高く、３５０°Ｃ−４５０°Ｃの間に維持する高温化学蒸着工程によって特徴部を高温化学蒸着タングステンバルク層で完全に充填する工程とから成る、方法。
［項目１２］
前記特徴部を部分的に充填した後、前記特徴部を完全に充填する前に、前記サブストレイトの温度を少なくとも３０°Ｃ上昇させる工程から更に成るものである、項目１１に記載の方法。
［項目１３］
前記陥凹特徴部の縦横比が少なくとも１０：１である、項目１１に記載の方法。
［項目１４］
前記第一特徴部の縦横比が少なくとも２０：１である、項目１１に記載の方法。
［項目１５］
前記第一特徴部の開口の幅が１００ｎｍ未満である、項目１１に記載の方法。
［項目１６］
前記第一特徴部の開口の幅が５０ｎｍ未満である、項目１１に記載の方法。
［項目１７］
前記第一特徴部の開口の幅が４０ｎｍ未満である、項目１１に記載の方法。
［項目１８］
サブストレイトの上の陥凹特徴部を充填する方法であって、
前記陥凹特徴部は側壁、底面、及び開口を有し、場の領域と、この場の領域より陥凹する第一特徴部を有する前記サブストレイトを準備する工程と、
核形成層を複数の還元剤パルスに当てる工程を含み、その間サブストレイトの温度が２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持される低抵抗処理を実施する工程と、
低抵抗処理を実施した後に、複数段階化学蒸着工程を実施して特徴部を充填する工程とから成り、
前記複数段階化学蒸着工程は堆積期間中前記サブストレイトの温度が２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持される第一段階と堆積期間中前記サブストレイトの温度が３７５°Ｃ−４５０°Ｃの間に維持される第二段階とから成るものであり、特徴部は第一段階の後部分的にのみ充填され、第二段階の後完全に充填されるものである、方法。
［項目１９］
前記低抵抗処理の間、タングステンが実質上堆積されないものである、項目１８に記載の方法。
［項目２０］
タングステンフィルムをサブストレイトの上に堆積する器具であって、
（イ）多部署サブストレイト堆積チェンバであって、
サブストレイト支持材及び前記サブストレイトをガスのパルスに当てるように形成された一個以上のガス注入口を有するタングステン核形成層堆積部署、
サブストレイト支持材及び前記サブストレイトをガスのパルスに当てるように形成された一個以上のガス注入口を有する低抵抗処理部署、
サブストレイト支持材及び前記サブストレイトをガスに当てるように形成された一個以上のガス注入口を有する第一タングステンバルク層堆積部署、
サブストレイト支持材及び前記サブストレイトをガスに当てるように形成された一個以上のガス注入口を有する第二タングステンバルク層堆積部署、
から成る前記多部署サブストレイト堆積チェンバ、及び（ロ）多部署堆積チェンバ内の操作を制御する制御部であって、
（ｉ）前記タングステン核形成層堆積部署内で複数の還元剤パルス／パージガスパルス／タングステン含有前駆物質パルスサイクルを脈動させ、サブストレイト表面の上のタングステン核形成層の上に堆積させ、
（ｉｉ）還元剤露出部署内で複数の還元剤パルスを脈動させ、
（ｉｉｉ）同時に、前記サブストレイトの温度を２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持させながら、還元剤とタングステン含有前駆物質を第一タングステンバルク堆積部署へと流入させ、
（ｉｖ）同時に、前記サブストレイトの温度を３７５°Ｃ−４５０°Ｃの間に維持させながら、還元剤とタングステン含有前駆物質を第二タングステンバルク堆積部署へと流入させる操作を制御する制御部とから成る器具。

Claims (13)

1. タングステンフィルムを反応室内でサブストレイトの上に堆積する方法であって、
   タングステン核形成層を前記サブストレイトの上に堆積する工程と、
   核形成層を複数の還元剤パルスに当てることを有する低抵抗処理工程を実施する工程と、
   前記タングステン核形成層の上にバルクタングステン材料を化学蒸着で堆積する工程とを備え、
   低抵抗処理の開始から少なくとも前記低抵抗処理の終了までの連続した期間の間に実質上タングステンが堆積されず、低抵抗処理中に前記サブストレイトの温度が２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持されるものである、方法。
2. バルクタングステン材料を堆積する工程が前記タングステン核形成層の上に低温バルクタングステン化学蒸着層を低温化学蒸着工程で堆積する工程を有し、前記低温化学蒸着工程の間前記サブストレイトの温度が２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持されるものである、請求項１に記載の方法。
3. 低温化学蒸着バルクタングステン化学蒸着堆積の後に前記サブストレイトの温度を少なくとも５０°Ｃ上昇させ、前記サブストレイトの温度を上昇させた後に高温バルクタングステン化学蒸着層を低温バルクタングステン化学蒸着層の上に堆積する工程を更に備える、請求項２に記載の方法。
4. 前記サブストレイトが陥凹特徴部を有し、タングステン核形成層を堆積する工程が等角核形成層を陥凹特徴部に堆積する工程を有し、タングステンバルク材料を堆積する工程が特徴部をタングステンで充填する工程を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 等角タングステン核形成層を陥凹特徴部に堆積する工程がサブストレイトの温度２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に於いて前記サブストレイトをホウ素含有還元剤とタングステン含有前駆物質の交互パルスに当てる工程を有し、水素がパルスの間に流されないものである、請求項４に記載の方法。
6. 前記低抵抗処理工程の間の前記サブストレイトの温度が２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持されるものである、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 低抵抗処理工程の実施が核形成層をタングステン含有前駆物質の介在的パルスに当てることなく複数の還元剤パルスに当てる工程を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記サブストレイトが低抵抗処理の間約１Ｅ−５と１Ｅ−２モルの間のホウ素含有物質に当てられるものである、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. サブストレイトの上の陥凹特徴部を充填する方法であって、
   前記陥凹特徴部は側壁、底面、及び開口を有し、場の領域と、この場の領域より陥凹する第一特徴部を有する前記サブストレイトを準備する工程と、
   陥凹特徴部の側壁と底面の上に等角タングステン核形成層を堆積する工程と、
   前記サブストレイトの温度を２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持する低温化学蒸着工程によって特徴部を低温化学蒸着タングステンバルク層で部分的に充填する工程と、
   前記サブストレイトの温度を低温化学蒸着工程に於けるより少なくとも２５°Ｃ高く、３５０°Ｃ−４５０°Ｃの間に維持する高温化学蒸着工程によって特徴部を高温化学蒸着タングステンバルク層で完全に充填する工程とを備え、
   前記低温化学蒸着工程の終わりにおいて、前記低温化学蒸着タングステンバルク層は露出面を有し、
   前記低温化学蒸着タングステンバルク層の前記露出面に前記高温化学蒸着タングステンバルク層を堆積することにより、前記特徴部は完全に充填される方法。
10. 前記特徴部を部分的に充填した後、前記特徴部を完全に充填する前に、前記サブストレイトの温度を少なくとも３０°Ｃ上昇させる工程を更に備える、請求項９に記載の方法。
11. 前記第一特徴部は、少なくとも２０：１の縦横比、及び５０ｎｍ未満の開口の幅の少なくとも一方の特徴を有する、請求項１０に記載の方法。
12. サブストレイトの上の陥凹特徴部を充填する方法であって、
    前記陥凹特徴部は側壁、底面、及び開口を有し、場の領域と、この場の領域より陥凹する第一特徴部を有する前記サブストレイトを準備する工程と、
    核形成層を複数の還元剤パルスに当てる工程を含み、その間サブストレイトの温度が２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持される低抵抗処理を実施する工程と、
    低抵抗処理を実施した後に、複数段階化学蒸着工程を実施して特徴部を充填する工程とを備え、
    前記複数段階化学蒸着工程は堆積期間中前記サブストレイトの温度が２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持される第一段階と堆積期間中前記サブストレイトの温度が３７５°Ｃ−４５０°Ｃの間に維持される第二段階とを備え、前記第二段階は前記第一段階の後に続く段階であり、前記特徴部は第一段階の後部分的にのみ充填され、前記特徴部は第二段階の後完全に充填されるものである、方法。
13. タングステンフィルムをサブストレイトの上に堆積する器具であって、
    サブストレイト支持材及び前記サブストレイトをガスのパルスに当てるように形成された一個以上のガス注入口を有するタングステン核形成層堆積部署、
    サブストレイト支持材及び前記サブストレイトをガスのパルスに当てるように形成された一個以上のガス注入口を有する低抵抗処理部署、
    サブストレイト支持材及び前記サブストレイトをガスに当てるように形成された一個以上のガス注入口を有する第一タングステンバルク層堆積部署、
    サブストレイト支持材及び前記サブストレイトをガスに当てるように形成された一個以上のガス注入口を有する第二タングステンバルク層堆積部署、
    を有する１以上の堆積チェンバ、及び
    （ｉ）前記タングステン核形成層堆積部署内で複数の還元剤パルス／パージガスパルス／タングステン含有前駆物質パルスサイクルを脈動させ、サブストレイト表面の上のタングステン核形成層の上に堆積させ、
    （ｉｉ）還元剤露出部署内で複数の還元剤パルスを脈動させ、
    （ｉｉｉ）同時に、前記サブストレイトの温度を２５０°Ｃ−３５０°Ｃの間に維持させながら、還元剤とタングステン含有前駆物質を第一タングステンバルク堆積部署へと流入させ、
    （ｉｖ）同時に、前記サブストレイトの温度を３７５°Ｃ−４５０°Ｃの間に維持させながら、還元剤とタングステン含有前駆物質を第二タングステンバルク堆積部署へと流入させる、前記１以上の堆積チェンバの操作を制御する制御部
    を備える器具。