JP2013213269A - Film forming method and storage medium - Google Patents

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    • C23CCOATING 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
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    • C23C16/22Chemical 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
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film forming method of a Co-containing film excellent in smoothness, the carbon content in the film being small.SOLUTION: A film forming method for a cobalt-containing film includes: a step of storing an object to be processed in a processing chamber 1; and a step where a cobalt material that contains cyclopentane and an oxygen gas is introduced, in vapor phases, into the processing chamber in an atmosphere that does not contain a hydrogen gas and an ammonia gas. The oxygen partial pressure within the processing chamber is from 10 Pa to 40 Pa inclusive.

Description

本発明は、基板上に金属コバルト(Co)を含有する膜を成膜する成膜方法及び該成膜方法を実施するためのプログラムが記憶された記憶媒体に関する。   The present invention relates to a film forming method for forming a film containing metal cobalt (Co) on a substrate and a storage medium storing a program for executing the film forming method.

半導体装置の多層配線構造は、通常、層間絶縁膜溝に、電解メッキなどによって金属胴(Cu)配線を埋め込むことによって形成される。電解メッキによるCu配線のシードとしては、埋め込み性を向上させる観点などから、Coが使用される場合がある。   A multilayer wiring structure of a semiconductor device is usually formed by embedding a metal cylinder (Cu) wiring in an interlayer insulating film groove by electrolytic plating or the like. Co may be used as a seed for Cu wiring by electrolytic plating from the viewpoint of improving embedding.

また、MOS型半導体におけるソース・ドレイン電極、ゲート電極へのシリコン(Si)とのコンタクトに、Co膜などを成膜した後にシリサイド化したCoSiなどが用いられる場合がある。 In addition, CoSi x formed after forming a Co film or the like into a contact with silicon (Si) to a source / drain electrode and a gate electrode in a MOS type semiconductor may be used.

Co膜の成膜方法としては、Coを含む原料ガスの熱分解反応や、前記原料ガスの還元性ガスによる還元反応にてCo膜を成膜する化学気相成長(CVD)法などが用いられる(例えば、特許文献1)。   As a method for forming the Co film, a thermal decomposition reaction of a source gas containing Co, a chemical vapor deposition (CVD) method for forming a Co film by a reduction reaction of the source gas with a reducing gas, or the like is used. (For example, patent document 1).

特開2011−63848号公報JP 2011-63848 A

しかしながら、特許文献1の方法は、アミジネートを含む原料を用いており、Coの凝集などによる平滑性の悪化が問題となる。   However, the method of Patent Document 1 uses a raw material containing amidinate, and there is a problem of deterioration of smoothness due to Co aggregation or the like.

また、シクロペンタジエン(Cp)を含む原料を使用したCVD又は原子層堆積(ALD)による成膜は、原料ガスの蒸気圧が比較的高く、原料供給面での優位性があるものの、得られる膜中に原料由来の炭素が残留し、その後のシリサイド化を阻害する問題などを有していた。   Film formation by CVD or atomic layer deposition (ALD) using a raw material containing cyclopentadiene (Cp) has a relatively high vapor pressure of the raw material gas and has an advantage in terms of raw material supply, but the resulting film There was a problem that carbon derived from the raw material remained therein and hindered subsequent silicidation.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、Cpを含む原料を使用したCVD又はALDによるCo含有膜の成膜方法であって、平滑性に優れ、膜中の炭素含有量が少ない、Co含有膜の成膜方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is a method for forming a Co-containing film by CVD or ALD using a raw material containing Cp, which is excellent in smoothness and has a low carbon content in the film. An object of the present invention is to provide a method for forming a Co-containing film.

処理容器内に被処理体を収容する工程と、
前記処理容器内に、水素ガス及びアンモニアガスを含まない雰囲気下で、シクロペンタンを含むコバルト原料と、酸素ガスと、を気相状態で導入する工程と、
を含み、
前記処理容器の酸素分圧は10Pa以上40Pa以下である、
コバルト含有膜の成膜方法が提供される。
Storing the object to be processed in the processing container;
Introducing a cobalt raw material containing cyclopentane and oxygen gas in a gas phase state in an atmosphere not containing hydrogen gas and ammonia gas into the processing vessel;
Including
The oxygen partial pressure of the processing container is 10 Pa or more and 40 Pa or less,
A method for forming a cobalt-containing film is provided.

本発明によれば、平滑性に優れ、膜中の炭素含有量が少ない、Co含有膜の成膜方法を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a method for forming a Co-containing film that has excellent smoothness and a low carbon content in the film.

図1は、本発明に係るCo含有膜の成膜方法を実施できる真空成膜装置の一例の構成概略図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a vacuum film forming apparatus that can implement the method for forming a Co-containing film according to the present invention. 図2は、本実施形態で得られたCo含有膜のXRD分析の結果の一例である。FIG. 2 is an example of the results of XRD analysis of the Co-containing film obtained in this embodiment. 図3は、本実施形態の成膜方法の平滑性を説明するための、SEM写真の一例である。FIG. 3 is an example of an SEM photograph for explaining the smoothness of the film forming method of the present embodiment.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

≪成膜装置≫
次に、本発明の成膜方法を実施できる成膜装置の例について説明する。ここでは、被処理体として、半導体ウエハ上にCo含有膜を成膜する場合について説明するが、本発明はこの点において限定されない。
≪Film deposition system≫
Next, an example of a film forming apparatus capable of performing the film forming method of the present invention will be described. Here, a case where a Co-containing film is formed on a semiconductor wafer as an object to be processed will be described, but the present invention is not limited in this respect.

図1に、本発明のCo含有膜の成膜方法を実施できる真空成膜装置の一例の構成概略図を示す。   FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an example of a vacuum film forming apparatus that can implement the method for forming a Co-containing film of the present invention.

成膜装置100は、例えばアルミニウム等により円筒状又は箱状に成形された処理容器1を有する。処理容器1内には、被処理基板である半導体ウエハWが戴置される戴置台2が設けられる。戴置台2は、厚さ1mm程度の例えばグラファイト板又はSiCで覆われたグラファイト板等のカーボン素材、窒化アルミニウム等の熱伝導性に優れたセラミックス等により構成される。   The film forming apparatus 100 includes a processing container 1 formed into a cylindrical shape or a box shape from, for example, aluminum. In the processing container 1, a mounting table 2 on which a semiconductor wafer W as a substrate to be processed is mounted is provided. The mounting table 2 is made of a carbon material such as a graphite plate or a graphite plate covered with SiC having a thickness of about 1 mm, ceramics having excellent thermal conductivity such as aluminum nitride, and the like.

戴置台2の外周側には、処理容器1底部より起立させた円筒体状の、例えばアルミニウムから成る区画壁3が形成される。戴置台2は、区画壁3の上部内壁より延びる、1本以上、例えば3本(図1では2本の例を示す)の支持アーム4により支持される。   On the outer peripheral side of the mounting table 2, a cylindrical partition wall 3 made of, for example, aluminum is formed standing from the bottom of the processing container 1. The mounting table 2 is supported by one or more, for example, three (two examples are shown in FIG. 1) support arms 4 extending from the upper inner wall of the partition wall 3.

戴置台2の下方には、1本以上、例えば3本(図1では2本の例を示す)のL字状のリフタピン5がリング状の支持部材6から上方に突出するように設けられる。支持部材6は、処理容器1の底部から貫通して設けられた昇降ロッド7により昇降可能となっている。   Below the mounting table 2, one or more, for example, three (two examples are shown in FIG. 1) L-shaped lifter pins 5 are provided so as to protrude upward from the ring-shaped support member 6. The support member 6 can be moved up and down by a lifting rod 7 provided penetrating from the bottom of the processing container 1.

戴置台2の周縁部には、半導体ウエハWの周縁部を保持しながら戴置台2側へ固定するために、クランプリング部材8が設けられる。クランプリング部材8は、半導体ウエハWの輪郭形状に沿った概ねリング状の、例えば窒化アルミニウム等のセラミック等から形成される。クランプリング部材8は、連結棒9を介して支持部材6に連結されており、リフタピン5と一体的に昇降するようになっている。リフタピン5や連結棒9は、例えばアルミナ等のセラミックスにより形成される。   A clamp ring member 8 is provided on the periphery of the mounting table 2 in order to fix the semiconductor wafer W to the mounting table 2 while holding the peripheral edge of the semiconductor wafer W. The clamp ring member 8 is formed of a substantially ring-shaped ceramic along the contour shape of the semiconductor wafer W, for example, ceramic such as aluminum nitride. The clamp ring member 8 is connected to the support member 6 via a connecting rod 9 and is moved up and down integrally with the lifter pin 5. The lifter pins 5 and the connecting rods 9 are formed of ceramics such as alumina, for example.

処理容器1の底部の戴置台2の直下位置には、石英等の熱線透過材料から成る透過窓10が気密に設けられる。さらに下方には、透過窓10を囲むように、箱状の加熱室11が設けられる。加熱室11内には、加熱手段として複数個の加熱ランプ12が、反射鏡も兼ねる回転台13に取り付けられる。回転台13は、回転軸を介して加熱室11の底部に設けられた回転モータ14により回転される。加熱ランプ12により放出された熱線が透過窓10を透過して戴置台2の下面を照射してこれを加熱する。     A transmission window 10 made of a heat ray transmitting material such as quartz is airtightly provided immediately below the mounting table 2 at the bottom of the processing container 1. Further below, a box-shaped heating chamber 11 is provided so as to surround the transmission window 10. In the heating chamber 11, a plurality of heating lamps 12 are attached as a heating means to a turntable 13 that also serves as a reflecting mirror. The turntable 13 is rotated by a rotary motor 14 provided at the bottom of the heating chamber 11 via a rotating shaft. The heat rays emitted by the heating lamp 12 pass through the transmission window 10 and irradiate the lower surface of the mounting table 2 to heat it.

処理容器1底部の周縁部には、排気口15が設けられ、排気口15には図示しない真空ポンプに接続された排気管16が接続される。排気口15及び排気管16を介して排気することにより、処理容器1内を所定の真空度に維持することができる。また、処理容器1の側壁には、半導体ウエハWを搬入出する搬入出口17と、搬入出口17を開閉するゲートバルブ18が設けられる。   An exhaust port 15 is provided at the peripheral edge of the bottom of the processing container 1, and an exhaust pipe 16 connected to a vacuum pump (not shown) is connected to the exhaust port 15. By exhausting through the exhaust port 15 and the exhaust pipe 16, the inside of the processing container 1 can be maintained at a predetermined degree of vacuum. Further, a loading / unloading port 17 for loading / unloading the semiconductor wafer W and a gate valve 18 for opening / closing the loading / unloading port 17 are provided on the side wall of the processing chamber 1.

戴置台2と対向する処理容器1の天井部には、ソースガスなどを処理容器1内へ導入するためのシャワーヘッド20が設けられる。シャワーヘッド20は、例えばアルミニウム等から構成され、内部に空間21aを有する円盤状をなすヘッド本体を有する。ヘッド本体21の天井部には、ガス導入口22が設けられる。ガス導入口22には、Co含有膜の成膜に必要な処理ガスを供給する処理ガス供給機構30が、配管31によって接続される。   A shower head 20 for introducing source gas or the like into the processing container 1 is provided on the ceiling of the processing container 1 facing the mounting table 2. The shower head 20 is made of aluminum or the like, for example, and has a disk-shaped head body having a space 21a inside. A gas inlet 22 is provided in the ceiling of the head body 21. A processing gas supply mechanism 30 that supplies a processing gas necessary for forming the Co-containing film is connected to the gas introduction port 22 by a pipe 31.

ヘッド本体21の底部には、ヘッド本体21内へ供給されたガスを処理容器1内の処理空間へ放出するための多数のガス噴射孔23が全面に亘って配置されており、半導体ウエハWの全面にガスを放出することができる。また、ヘッド本体21内の空間21aには、多数のガス分散孔25を有する拡散板24が配設されており、半導体ウエハWの表面に、より均等にガスを供給することができる。さらに、処理容器1の側壁内及びシャワーヘッド20の側壁内には、温度調節のためのカートリッジヒータ26、27が設置される。カートリッジヒータ26、27により、ソースガスと接触する側壁や、シャワーヘッド部を所定の温度に保持することができる。   A large number of gas injection holes 23 for discharging the gas supplied into the head main body 21 to the processing space in the processing container 1 are arranged over the entire surface at the bottom of the head main body 21. Gas can be released over the entire surface. A diffusion plate 24 having a large number of gas dispersion holes 25 is disposed in the space 21 a in the head main body 21, and gas can be supplied more evenly to the surface of the semiconductor wafer W. Further, cartridge heaters 26 and 27 for temperature adjustment are installed in the side wall of the processing container 1 and the side wall of the shower head 20. With the cartridge heaters 26 and 27, the side wall in contact with the source gas and the shower head can be maintained at a predetermined temperature.

処理ガス供給機構30は、後述するCo原料を貯留するCo原料貯留部32を有する。処理ガス供給機構30はまた、圧力調整のために、処理容器1内のガスを希釈するためのアルゴンガス等の希釈ガスを供給する圧力調整用ガス供給源34と、反応ガスとしてO 5% Ar希釈ガスを供給する希釈Oガス供給源36とを有する。なお、図1では、後述する比較例の説明のために、比較例で使用する反応ガスである水素(H)ガス及びアンモニア(NH)ガスを各々供給する、Hガス供給源35と、NHガス供給源33NHガス供給源33と、を有する構成を示している。 The processing gas supply mechanism 30 has a Co raw material storage unit 32 that stores Co raw materials described later. The processing gas supply mechanism 30 also includes a pressure adjusting gas supply source 34 for supplying a dilution gas such as argon gas for diluting the gas in the processing container 1 for pressure adjustment, and O 2 5% as a reaction gas. A diluted O 2 gas supply source 36 for supplying Ar dilution gas. In FIG. 1, an H 2 gas supply source 35 that supplies hydrogen (H 2 ) gas and ammonia (NH 3 ) gas, which are reaction gases used in the comparative example, for the purpose of explaining a comparative example to be described later. shows a configuration having a NH 3 gas supply source 33 nH 3 gas supply source 33, a.

シャワーヘッド20に接続され、圧力調整用ガス供給源34から延びる配管31の途中には、Co原料貯留部32から延びる配管38、希釈Oガス供給源36から延びる配管39、Hガス供給源35から延びる配管40と、NHガス供給源33から延びる配管41と、が接続される。 In the middle of a pipe 31 connected to the shower head 20 and extending from the pressure adjusting gas supply source 34, a pipe 38 extending from the Co raw material reservoir 32, a pipe 39 extending from the diluted O 2 gas supply source 36, and an H 2 gas supply source A pipe 40 extending from 35 and a pipe 41 extending from the NH 3 gas supply source 33 are connected.

NHガス供給源33には、流量制御器としてのマスフローコントローラ(MFC)42と、その前後の開閉バルブ43、44とが設けられる。圧力調整用ガス供給源34には、流量制御器としてのマスフローコントローラ(MFC)45と、その前後の開閉バルブ46、47と、が設けられる。Hガス供給源35には、流量制御器としてのマスフローコントローラ(MFC)48と、その前後の開閉バルブ49、50とが設けられる。希釈Oガス供給源36には、流量制御器としてのマスフローコントローラ(MFC)51と、その前後の開閉バルブ52、53とが設けられる。 The NH 3 gas supply source 33 is provided with a mass flow controller (MFC) 42 as a flow rate controller and open / close valves 43 and 44 before and after the mass flow controller (MFC) 42. The pressure adjusting gas supply source 34 is provided with a mass flow controller (MFC) 45 as a flow rate controller, and opening / closing valves 46 and 47 before and after the mass flow controller (MFC) 45. The H 2 gas supply source 35 is provided with a mass flow controller (MFC) 48 as a flow rate controller and open / close valves 49 and 50 before and after the mass flow controller (MFC) 48. The dilution O 2 gas supply source 36 is provided with a mass flow controller (MFC) 51 as a flow rate controller and open / close valves 52 and 53 before and after the mass flow controller (MFC) 51.

Co原料貯留部32には、Ar等のバブリングのためのキャリアガスを供給するキャリアガス供給源37が、配管54を介して接続される。配管54には、流量制御器としてのマスフローコントローラ(MFC)55と、その前後に開閉バルブ56、57と、が設けられる。   A carrier gas supply source 37 that supplies a carrier gas for bubbling of Ar or the like is connected to the Co raw material storage unit 32 via a pipe 54. The pipe 54 is provided with a mass flow controller (MFC) 55 as a flow rate controller and open / close valves 56 and 57 before and after the mass flow controller (MFC) 55.

Co原料貯留部32には、ヒータ58が設けられる。Co原料貯留部32に貯留されたCo原料は、ヒータ58で加熱された状態で、例えばバブリングにより処理容器1内に供給される。Co原料を気化した状態で供給するために、処理容器1までの配管やマスフローコントローラにも、通常、図示しないヒータが設けられる。   The Co raw material storage unit 32 is provided with a heater 58. The Co raw material stored in the Co raw material storage unit 32 is supplied into the processing container 1 by bubbling, for example, while being heated by the heater 58. In order to supply the Co raw material in a vaporized state, the piping to the processing container 1 and the mass flow controller are usually provided with a heater (not shown).

図1では、Co原料を、バブリング供給する構成を示したが、マスフローコントローラを用いて供給する構成であっても良い。また、液体の状態の原料を液体マスフローコントローラで流量制御して気化器に送り、そこで気化して供給する構成であっても良い。また、原料ガス、希釈ガス、希釈Oガスは、1本の配管31からシャワーヘッド20に導入する例を示したが、本発明はこの構成に限定されない。 Although FIG. 1 shows a configuration in which the Co raw material is supplied by bubbling, a configuration in which the raw material is supplied using a mass flow controller may be used. Moreover, the structure which sends the raw material of a liquid state to a vaporizer by carrying out flow control with a liquid mass flow controller, and vaporizes and supplies there may be sufficient. Further, the raw material gas, dilution gas, diluted O 2 gas, an example of introducing from one pipe 31 to the shower head 20, the present invention is not limited to this structure.

図1で示すように、配管38と配管54は、開閉バルブ59を介して接続されている。また、配管54の、開閉バルブ59に対してCo原料貯留部32側には、開閉バルブ60が設けられ、配管38の、開閉バルブ59に対してCo原料貯留部32側には、開閉バルブ61が設けられる。バブリング法によりCo原料を供給する場合、開閉バルブ59を閉状態にし、開閉バルブ60及び61を開状態にする。   As shown in FIG. 1, the pipe 38 and the pipe 54 are connected via an open / close valve 59. In addition, an opening / closing valve 60 is provided on the side of the Co raw material reservoir 32 with respect to the opening / closing valve 59 of the piping 54, and an opening / closing valve 61 on the side of the Co raw material storage portion 32 of the piping 38 with respect to the opening / closing valve 59. Is provided. When supplying the Co raw material by the bubbling method, the opening / closing valve 59 is closed and the opening / closing valves 60 and 61 are opened.

成膜装置100は、マイクロプロセッサ(コンピュータ)からなるプロセスコントローラ70を有し、成膜装置100の各構成部は、プロセスコントローラ70に制御される構成となっている。また、プロセスコントローラ70には、オペレータが成膜装置100の各構成部の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等から成るユーザーインターフェース71が接続される。さらに、プロセスコントローラ70には、成膜装置100で実行される各種処理を実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて成膜装置100の各構成部に所定の処理を実行させるための制御プラグラム(即ち処理レシピ)や、各種データベース等が格納された記憶部72が接続される。処理レシピは、記憶部72の中の図示しない記憶媒体に記憶されている。記憶媒体としては、ハードディスク等のように固定的に設けられても良く、CDROM、DVD、フラッシュメモリ等の可搬性のものでも良い。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させる構成であっても良い。   The film forming apparatus 100 includes a process controller 70 including a microprocessor (computer), and each component of the film forming apparatus 100 is controlled by the process controller 70. Further, the process controller 70 is connected to a user interface 71 including a display or the like on which an operator visualizes and displays the operation status of each component of the film forming apparatus 100. Further, the process controller 70 has a control program for realizing various processes executed by the film forming apparatus 100 and a control for causing each component of the film forming apparatus 100 to execute a predetermined process according to the processing conditions. A storage unit 72 that stores a program (that is, a processing recipe) and various databases is connected. The processing recipe is stored in a storage medium (not shown) in the storage unit 72. The storage medium may be fixedly provided, such as a hard disk, or may be a portable medium such as a CDROM, DVD, flash memory or the like. Moreover, the structure which transmits a recipe suitably from another apparatus via a dedicated line, for example may be sufficient.

必要に応じて、ユーザーインターフェース71からの指示等にて所定の処理レシピを記憶部72から呼び出して、プロセスコントローラ70に実行させることで、成膜装置100での所望の処理が行われる。   If necessary, a predetermined processing recipe is called from the storage unit 72 by an instruction from the user interface 71 and the like, and is executed by the process controller 70, thereby performing a desired process in the film forming apparatus 100.

≪成膜方法≫
次に、Co含有膜の成膜方法の例について説明する。前述の通り、本発明のCo含有膜は化学気相成長(Chemical Vapor Deposition; CVD)又は原子層堆積(Atomic Layer Deposition; ALD)により成膜することができる。まず、本発明に係る成膜方法における、Co原料及び原料ガスについて説明する。
≪Film formation method≫
Next, an example of a method for forming a Co-containing film will be described. As described above, the Co-containing film of the present invention can be formed by chemical vapor deposition (CVD) or atomic layer deposition (ALD). First, the Co raw material and the raw material gas in the film forming method according to the present invention will be described.

(Co原料)
先ず、CVDを利用して、Co含有膜を成膜するための、Co原料(前駆体又はプリカーサーとも呼ぶことがある)について説明する。
(Co raw material)
First, a Co raw material (also referred to as a precursor or a precursor) for forming a Co-containing film using CVD will be described.

本実施形態で使用できるCo原料としては、シクロペンタジエン(Cp)を含むCo原料であれば特に限定されない。具体的には、下記一般式(1)で表される化合物などを使用することができる。
(R−Cp)(R−Cp)Co ・・・一般式(1)
(一般式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、メチル基、エチル基又は水素原子である。)
(原料ガス及びその他のガス)
本実施形態では、原料ガスとして、酸素ガス(本実施形態では、扱いの容易さなどの観点から、O 5% Ar希釈ガスを使用した)を使用する。上述のCo原料と、Oガスとを使用することにより、CVD反応が進行して、金属Coを得ることができる。なお、この反応における、反応式の詳細は明らかになっていないが、金属Coの他に、金属Coを含む種々の副生成物(バイプロダクト)や水蒸気(HO)などが発生していると考えられる。
The Co raw material that can be used in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a Co raw material containing cyclopentadiene (Cp). Specifically, a compound represented by the following general formula (1) can be used.
(R 1 -Cp) (R 2 -Cp) Co (1)
(In General Formula (1), R 1 and R 2 are each independently a methyl group, an ethyl group, or a hydrogen atom.)
(Raw material gas and other gases)
In this embodiment, oxygen gas (in this embodiment, O 2 5% Ar dilution gas is used from the viewpoint of ease of handling, etc.) is used as the source gas. By using the above Co raw material and O 2 gas, the CVD reaction proceeds and metal Co can be obtained. Although details of the reaction formula in this reaction are not clarified, in addition to metal Co, various by-products (biproduct) containing metal Co, water vapor (H 2 O), and the like are generated. it is conceivable that.

ガスの含有量は、系内の酸素分圧PO2が10Pa以上40Pa以下となるように調整することが好ましい。この時、圧力調整用のガスとしては、例えばArガスといった不活性ガスを使用することができる。系内の酸素分圧PO2が10Pa未満の場合、CVD反応が進行せず、金属Coが得られないことがある。一方、系内の酸素分圧PO2が40Paを超える場合、得られた金属Coの大部分が系内の酸素によって酸化され、酸化コバルト(CoO)となってしまう場合がある。系内の酸素分圧PO2が10Pa以上40Pa以下となるように調整することで、金属Co(成膜条件によってはCoとCoOとの混合物)を得ることができるため好ましい。 The content of O 2 gas is preferably adjusted so that the oxygen partial pressure P O2 in the system is 10 Pa or more and 40 Pa or less. At this time, as the pressure adjusting gas, for example, an inert gas such as Ar gas can be used. When the oxygen partial pressure P O2 in the system is less than 10 Pa, does not proceed CVD reaction, there is a metal Co can not be obtained. On the other hand, if the oxygen partial pressure P O2 in the system exceeds 40 Pa, in some cases most of the resulting metal Co is oxidized by oxygen in the system, resulting in a cobalt oxide (CoO). By the oxygen partial pressure P O2 in the system is adjusted to be 10Pa or 40Pa or less is preferable because it is possible to obtain a (mixture of Co and CoO depending deposition conditions) metal Co.

また、CVD反応は、水素(H)ガス及びアンモニア(NH)ガスが存在しない雰囲気下で進行させることが好ましい。詳細は明らかになっていないが、系内に水素(H)ガス及びアンモニア(NH)ガスが存在する場合、上述のCo原料における、Co原子と他の原子との結合が切れず、CVD反応が進行しない場合がある。 Further, it is preferable that the CVD reaction proceed in an atmosphere in which hydrogen (H 2 ) gas and ammonia (NH 3 ) gas are not present. Although details are not clarified, when hydrogen (H 2 ) gas and ammonia (NH 3 ) gas are present in the system, the bond between Co atoms and other atoms in the Co raw material is not broken, and CVD is performed. The reaction may not proceed.

他の成膜条件(原料ガスの種類、酸素分圧、成膜温度、成膜時間など)によっても異なるが、系内の全圧は、通常、2kPa以下で行い、1kPa以下で行うことが好ましい。系内の全圧が2kPaを超える場合、反応の制御が困難となる場合がある。また、詳細は明らかになっていないが、系内の全圧が低くなるほど、金属Coが生成する方向に平衡が傾く(即ち、得られたCo含有膜が低抵抗になる)ことが実験的にわかっている(後述する実施形態参照)。   The total pressure in the system is usually 2 kPa or less, preferably 1 kPa or less, although it depends on other film formation conditions (type of source gas, oxygen partial pressure, film formation temperature, film formation time, etc.). . When the total pressure in the system exceeds 2 kPa, it may be difficult to control the reaction. Although details are not clarified, it is experimentally shown that the lower the total pressure in the system, the more the equilibrium is inclined in the direction in which metallic Co is generated (that is, the obtained Co-containing film has a lower resistance). I know (see embodiments below).

また、CVD反応における、反応温度は、Co原料を気体として供給でき、基板上で分解できる温度であれば特に限定はないが、通常、300℃〜600℃で行うことが好ましく、400℃〜500℃で行うことがより好ましく、410℃〜460℃で行うことが特に好ましい。本実施形態における成膜条件の範囲においては、300℃〜600℃の成膜温度において、比抵抗が小さい金属Co含有膜が得られ、410℃〜460℃の成膜温度において、より比抵抗が小さい金属Co含有膜が得られた。   In addition, the reaction temperature in the CVD reaction is not particularly limited as long as it is a temperature at which Co raw material can be supplied as a gas and can be decomposed on the substrate, but it is usually preferably 300 ° C. to 600 ° C., preferably 400 ° C. to 500 ° C. More preferably, it is performed at a temperature of 410 ° C. to 460 ° C. In the range of film forming conditions in the present embodiment, a metal Co-containing film having a small specific resistance is obtained at a film forming temperature of 300 ° C. to 600 ° C., and a specific resistance is further increased at a film forming temperature of 410 ° C. to 460 ° C. A small metallic Co-containing film was obtained.

CVDによりCo含有膜の成膜する場合、まず、ゲートバルブ18を開け、図示しない搬送装置により被処理体を処理容器1内に導入し、載置台2上に戴置する。   In the case of forming a Co-containing film by CVD, first, the gate valve 18 is opened, and an object to be processed is introduced into the processing container 1 by a transfer device (not shown) and placed on the mounting table 2.

被処理体としては、Co含有膜を電解メッキによるCu配線のシードとして用いる場合には、通常、ウエハWの表面に下地となるSiO絶縁膜又は有機系絶縁膜を形成させたものを使用する。また、コンタクト層として用いる場合には、通常、ウエハWの表面に、ソース・ドレイン電極となるシリコン基板を露出させたもの又は表面にポリシリコン膜を形成させたものを使用する。 When the Co-containing film is used as a seed for Cu wiring by electrolytic plating, the object to be processed is usually formed by forming an underlying SiO x Cy insulating film or organic insulating film on the surface of the wafer W. use. When used as a contact layer, the wafer W is usually used with a silicon substrate that becomes a source / drain electrode exposed or a polysilicon film formed on the surface.

次に、希釈ガス55としてAr,Nなどの不活性ガスをMFC45で制御しながら、配管31、シャワーヘッド20を介して処理装置1内に導入し、図示しない排気ポンプにより処理容器内を減圧して、所定の成膜圧力に保持する。 Next, an inert gas such as Ar, N 2 or the like is introduced as the dilution gas 55 into the processing apparatus 1 through the piping 31 and the shower head 20 while being controlled by the MFC 45, and the inside of the processing container is decompressed by an exhaust pump (not shown). Then, it is maintained at a predetermined film forming pressure.

その後、ヒータ58により、例えば70℃に加熱されているCo原料貯留部32に、配管54を介してキャリアガス(例えば、Arガス)を供給する。Co原料の蒸気は、バブリングにより、配管38、31及びシャワーヘッド20を介して処理容器1内に導入される。また、反応ガスとして、Oガス(実施形態においては、O 5% Ar希釈ガス)を、配管39、31及びシャワーヘッド20を介して処理容器1に導入して、Co含有膜の成膜を開始する。さらに、成膜条件によっては、圧力調整用ガスとして、希釈ガス34の不活性ガス(例えばArガス)をMFC45で流量調整しつつ、配管31及びシャワーヘッド20を介して処理容器1に導入し、成膜中の処理装置内の圧力及び各種ガスの分圧を調整する。 Thereafter, a carrier gas (for example, Ar gas) is supplied through the pipe 54 to the Co raw material storage section 32 heated to, for example, 70 ° C. by the heater 58. The vapor of the Co raw material is introduced into the processing container 1 through the pipes 38 and 31 and the shower head 20 by bubbling. Further, as a reaction gas, O 2 gas (O 2 5% Ar dilution gas in the embodiment) is introduced into the processing vessel 1 through the pipes 39 and 31 and the shower head 20 to form a Co-containing film. To start. Furthermore, depending on the film forming conditions, an inert gas (for example, Ar gas) of the dilution gas 34 is introduced into the processing vessel 1 through the pipe 31 and the shower head 20 while adjusting the flow rate with the MFC 45 as a pressure adjusting gas. The pressure in the processing apparatus during film formation and the partial pressure of various gases are adjusted.

なお、成膜のシーケンスとしては、Co原料と反応ガスとを同時に供給する通常のCVDの場合について説明した。しかしながら、Co原料と反応ガスとを交互に供給する、ALDを使用しても良い。ALDを使用する場合は、Co原料と反応ガスとの供給の間に、不活性ガスのパージを挟んで行っても良い。不活性ガスのパージは、例えば、開閉バルブ60及び61を閉じて、開閉バルブ59を開けることで、キャリアガス(例えばArガス)を、Co原料貯留部32を通さずに処理容器1に通じることにより行っても良い。または、希釈ガスとして不活性ガス(例えばArあるいはNガス)を処理容器1に供給することにより行っても良い。また、Co含有膜を成膜した後、パージ工程を行うが、このパージ工程においても、開閉バルブ60及び61を閉じて、開閉バルブ59を開けることで、キャリアガスを、Co原料貯留部32を通さずに処理容器1に通じることにより行っても良い。または、希釈ガスとして不活性ガス(例えばArあるいはNガス)を処理容器1に供給することにより行っても良い。この成膜後のパージにおいて、反応を十分進めるために、希釈Oガス36を同時に流通させても良い。 In addition, as a film-forming sequence, the case of normal CVD which supplies Co raw material and reaction gas simultaneously was demonstrated. However, ALD that alternately supplies Co raw material and reaction gas may be used. In the case of using ALD, an inert gas purge may be sandwiched between the supply of the Co raw material and the reactive gas. For purging the inert gas, for example, by closing the on-off valves 60 and 61 and opening the on-off valve 59, the carrier gas (for example, Ar gas) is passed through the processing container 1 without passing through the Co raw material storage section 32. May be performed. Or it may be performed by supplying an inert gas (e.g., Ar or N 2 gas) to the processing chamber 1 as a diluting gas. In addition, the purge process is performed after the Co-containing film is formed. Also in this purge process, the open / close valves 60 and 61 are closed and the open / close valve 59 is opened, so that the carrier gas is supplied to the Co raw material storage section 32. You may carry out by passing to the processing container 1 without letting it pass. Or it may be performed by supplying an inert gas (e.g., Ar or N 2 gas) to the processing chamber 1 as a diluting gas. In the purge after the film formation, the diluted O 2 gas 36 may be circulated simultaneously in order to sufficiently advance the reaction.

パージ工程が終了後、ゲートバルブ18を開け、図示しない搬送装置により被処理体を搬出する。   After the purge process is completed, the gate valve 18 is opened and the object to be processed is carried out by a transfer device (not shown).

以上の通り、上述したCo含有膜の成膜方法は、Cpを含むCo原料ガスを使用する。Cpを含むCo原料ガスは、従来のアミジネートを含むCo原料ガスと比較して、蒸気圧が高いため、CVD又はALDによる成膜に好適である。また、本実施形態の成膜方法は、得られたコバルト中の炭素含有量が少ない。そのため、コンタクト層として使用する場合に、シリコン基板表面又はポリシリコン膜の表面に、上述したようにCo含有膜を成膜した後、容易にシリサイド化することができる。さらに、本実施形態の成膜方法は、従来のアミジネートを含むCo原料ガスを使用する成膜方法と比して、Coの凝集が生じ難く、結晶粒が小さく平滑性に優れたCo含有膜を得ることができる。   As described above, the method for forming a Co-containing film described above uses a Co source gas containing Cp. Since the Co source gas containing Cp has a higher vapor pressure than the Co source gas containing conventional amidinate, it is suitable for film formation by CVD or ALD. In addition, the film forming method of the present embodiment has a low carbon content in the obtained cobalt. Therefore, when used as a contact layer, it can be easily silicided after forming a Co-containing film on the surface of the silicon substrate or the surface of the polysilicon film as described above. Furthermore, the film forming method of this embodiment is a Co-containing film that is less likely to cause Co agglomeration, has small crystal grains, and is excellent in smoothness as compared with a film forming method that uses a Co source gas containing a conventional amidinate. Can be obtained.

≪第1の実施形態≫
次に、本発明の効果を実証した実施形態について説明する。
<< First Embodiment >>
Next, an embodiment that demonstrates the effects of the present invention will be described.

本実施形態においては、簡単のために、図1の処理装置1及びシャワーヘッド20の代わりに、横型石英反応管を使用した。石英管としては、内部が反応場となる内側石英管と、内側石英管を覆う外側石英管を使用し、外側石英管と内側石英管との間には、チューブの保護として、20sccmの窒素(N)ガスを流した。また、外側石英管の外側には、石英管の軸方向に温度勾配をかけることが可能なヒータを設置した。処理装置1及びシャワーヘッド20の代わりに、上述した横型石英反応管を使用した以外は、原料ガス、キャリアガスなどの処理ガスの供給方法、排気方法は、上述した図1と同様の原理のものを使用した。 In the present embodiment, for the sake of simplicity, a horizontal quartz reaction tube is used instead of the processing apparatus 1 and the shower head 20 of FIG. As the quartz tube, an inner quartz tube whose inside is a reaction field and an outer quartz tube covering the inner quartz tube are used. Between the outer quartz tube and the inner quartz tube, 20 sccm nitrogen ( N 2 ) gas was flowed. A heater capable of applying a temperature gradient in the axial direction of the quartz tube was installed outside the outer quartz tube. Except for using the above-described horizontal quartz reaction tube instead of the processing apparatus 1 and the shower head 20, the supply method and the exhaust method of the processing gas such as the raw material gas and the carrier gas have the same principle as the above-described FIG. It was used.

内側石英管に、10mm×120mmのウエハを、120mmの辺がヒータの軸方向と一致するように2枚直列に設置し、ヒータで外部から加熱した。なお、ウエハの温度は、ヒータの軸方向に沿って10mmのゾーン毎に内側石英管内の温度を測定し、その温度をウエハの温度とした(即ち、ヒータの軸方向に沿って、温度が異なる24つのゾーンが形成されるように、ウエハ、石英反応管及びヒータを設置した)。   Two 10 mm × 120 mm wafers were placed in series on the inner quartz tube so that the 120 mm side coincided with the axial direction of the heater, and heated by the heater from the outside. The temperature of the wafer is measured by measuring the temperature in the inner quartz tube for each 10 mm zone along the heater axial direction, and the temperature is taken as the wafer temperature (that is, the temperature varies along the heater axial direction). The wafer, quartz reaction tube and heater were installed so that 24 zones were formed).

Co原料としては、(Me−Cp)Co(Meはメチル基、Cpはシクロペンタジエン)を使用した。また、Co原料は、70℃に加熱されたCo原料貯留部(ボトル)に、所定の流量のArガス(キャリアガス)を流して、バブリング法により供給した。 As the Co raw material, (Me—Cp) 2 Co (Me is a methyl group and Cp is cyclopentadiene) was used. Further, the Co raw material was supplied by a bubbling method by flowing Ar gas (carrier gas) at a predetermined flow rate into a Co raw material reservoir (bottle) heated to 70 ° C.

次に、所定の原料ガス及び圧力調整ガスを、所定の流量で供給することで、CVD反応を所定の成膜時間の間進行させ、Co含有膜を成膜した。なお、系内の全圧は、排気側にバルブを設置し、このバルブの作動を制御することにより、調整した。   Next, by supplying a predetermined source gas and a pressure adjusting gas at a predetermined flow rate, the CVD reaction was allowed to proceed for a predetermined film formation time to form a Co-containing film. The total pressure in the system was adjusted by installing a valve on the exhaust side and controlling the operation of this valve.

反応ガスとしては、実施例としてO 5% Ar希釈ガスを使用し、比較例として、Hガス、NHガス及びHガスとO 5% Ar希釈ガスとの混合ガスを使用した。 As a reaction gas, an O 2 5% Ar diluted gas was used as an example, and as a comparative example, a mixed gas of H 2 gas, NH 3 gas, and H 2 gas and O 2 5% Ar diluted gas was used.

詳細な成膜条件を、表1に示す。   Detailed film formation conditions are shown in Table 1.

得られた薄膜は、金属Co由来の着色の有無を目視により確認することにより、成膜状況を評価した。また、一部の実施例においてはX線回折装置(XRD)を用いて、Co由来のピークの有無により、成膜状況を確認した。さらに、得られた薄膜の各々のゾーンのシート抵抗は、4端子法により測定した。またさらに、得られた薄膜の膜厚は、SEMにより求め、測定された膜厚とシート抵抗から、比抵抗を求めた。なお、表1における、シート抵抗、膜厚及び比抵抗は、一例として、各実施例における、最小の比抵抗が得られたゾーンでの比抵抗値及びシート抵抗値と、それに対応する成膜温度を、参照として記している。 The obtained thin film was evaluated for film formation by visually confirming the presence or absence of coloring derived from metal Co. In some examples, the film formation state was confirmed by the presence or absence of a peak derived from Co using an X-ray diffractometer (XRD). Furthermore, the sheet resistance of each zone of the obtained thin film was measured by a four-terminal method. Furthermore, the film thickness of the obtained thin film was obtained by SEM, and the specific resistance was obtained from the measured film thickness and sheet resistance. In addition, the sheet resistance, film thickness, and specific resistance in Table 1 are, as an example, specific resistance values and sheet resistance values in the zones where the minimum specific resistance is obtained in each example, and the corresponding film formation temperatures. As a reference.

表1より、反応ガスとしてO 5% Ar希釈ガスを、酸素分圧PO2が10Pa以上40Pa以下の範囲となるように制御し、Hガス及びNHガスが存在しない雰囲気下で成膜した例において、金属Co由来の着色を確認することができた。 From Table 1, O 2 5% Ar dilution gas as the reaction gas is controlled so that the oxygen partial pressure P O2 is in the range of 10 Pa or more and 40 Pa or less, and the film is formed in an atmosphere where H 2 gas and NH 3 gas do not exist. In this example, the coloration derived from the metal Co could be confirmed.

図2に、本実施形態で得られたCo含有膜のXRD分析の結果の一例を示す。図2(a)は、実施例1であって、436℃のゾーンで得られたCo含有膜のXRD分析の結果の一例であり、図2(b)は、実施例1であって、459℃のゾーンで得られたCo含有膜のXRD分析の結果の一例である。   FIG. 2 shows an example of the result of XRD analysis of the Co-containing film obtained in the present embodiment. 2A is an example of the results of XRD analysis of the Co-containing film obtained in the zone of 436 ° C. in Example 1, and FIG. 2B is the example 1 in which 459 It is an example of the result of the XRD analysis of the Co containing film | membrane obtained in the zone of ° C.

図2に示されるように、実施例1の実施条件においては、459℃のゾーンで得られたCo含有膜には、CoO由来のピークも見受けられたが、本実施形態の成膜方法により、金属Coを成膜できることを確認できた。   As shown in FIG. 2, in the execution condition of Example 1, the Co-containing film obtained in the zone of 459 ° C. also showed a peak derived from CoO, but by the film forming method of the present embodiment, It was confirmed that metal Co could be formed.

表1に、一部の実施例における、最小の比抵抗が得られたゾーンでの比抵抗値及びシート抵抗値と、それに対応する成膜温度を示す。表1には、一部の実施例での値のみを記しているが、実施例1においては、430℃−460℃の成膜温度の実施形態において、他のゾーンよりも低い比抵抗(200μohm cm以下)を有する金属Co含有膜が得られ、実施例2においては、410℃−440℃の成膜温度の実施形態において、他のゾーンよりも低い比抵抗(1000μohm cm以下)を有する金属Co含有膜が得られた。   Table 1 shows a specific resistance value and a sheet resistance value in a zone where the minimum specific resistance is obtained and a film forming temperature corresponding to the specific resistance value in some examples. In Table 1, only values in some examples are shown, but in Example 1, the specific resistance (200 μohm) is lower than that in other zones in the embodiment of the film forming temperature of 430 ° C. to 460 ° C. In Example 2, in the embodiment of the film formation temperature of 410 ° C. to 440 ° C., the metal Co having a specific resistance (1000 μohm cm or less) lower than that of the other zones is obtained. A containing film was obtained.

また、実施例1と実施例2との比較により、全圧が低い実施形態ほど、低い比抵抗を有するCo含有膜が得られることがわかった。   Moreover, it was found from the comparison between Example 1 and Example 2 that the Co-containing film having a lower specific resistance can be obtained in the embodiment having a lower total pressure.

各実施例と、比較例1、2及び6との比較から、反応ガスとして、O 5% Ar希釈ガス及びHガスを使用した場合、金属Coを成膜できないことがわかった。これは、Hガスが系内に存在することにより、Co原料における、Co原子と他の原子の結合が切れず、CVD反応が進行しなかったことが一因であると考えられるが、詳細は調査中である。 And each of the examples, from the comparison between Comparative Examples 1, 2 and 6, as the reaction gas, when using the O 2 5% Ar dilution gas and H 2 gas, it was found that the film can not be formed of metal Co. This is thought to be due to the fact that the presence of H 2 gas in the system caused the bond of Co atoms and other atoms in the Co raw material to not break and the CVD reaction did not proceed. Is under investigation.

各実施例と、比較例3との比較より、酸素分圧PO2が40Paを超える場合、金属Coを成膜できないことがわかった。これは、系内の酸素分圧が高過ぎるため、得られた金属Coの一部又は全量が酸化され、全てCoOになった可能性などが考えられるが、詳細は調査中である。 And each of the examples, from the comparison with Comparative Example 3, if the oxygen partial pressure P O2 is more than 40 Pa, it was found that the film can not be formed of metal Co. This is because the oxygen partial pressure in the system is too high, and a part or all of the obtained metal Co may be oxidized to become all CoO, but the details are under investigation.

比較例4、5及び7〜9より、反応ガスとしてHガスやNHガスを使用した場合には、金属Coを成膜できないことがわかった。これも、Hガスが系内に存在することにより、Co原料における、Co原子と他の原子の結合が切れず、CVD反応が進行しなかったことが一因であると考えられる。 From Comparative Examples 4, 5, and 7 to 9, it was found that when H 2 gas or NH 3 gas was used as the reaction gas, metal Co could not be formed. It is considered that this is also due to the fact that the presence of H 2 gas in the system caused the bond of Co atoms and other atoms in the Co raw material to not break and the CVD reaction did not proceed.

図3に、本実施形態の成膜方法の平滑性を説明するための、SEM写真の一例を示す。図3(a)は、本実施形態(実施例2)における、ウエハ202上に成膜されたCo含有膜201を有する被処理体200のSEM写真の一例であり、図3(b)は、参考例として、アミジネートを含むCo原料を用いてCVDによりCo含有膜を成膜した被処理体200のSEM写真の一例である。   FIG. 3 shows an example of an SEM photograph for explaining the smoothness of the film forming method of the present embodiment. FIG. 3A is an example of an SEM photograph of the workpiece 200 having the Co-containing film 201 formed on the wafer 202 in the present embodiment (Example 2), and FIG. As a reference example, it is an example of the SEM photograph of the to-be-processed object 200 which formed Co containing film | membrane by CVD using Co raw material containing amidinate.

図3より明らかであるように、本実施形態の成膜方法で得られたCo含有膜は、従来の方法と比して、結晶粒が小さく平滑性に優れていることがわかった。   As apparent from FIG. 3, it was found that the Co-containing film obtained by the film forming method of the present embodiment has small crystal grains and excellent smoothness as compared with the conventional method.

本実施形態により、Cpを含むCo原料及び反応ガスとして酸素ガスを使用し、酸素分圧を制御し、かつ、Hガス及びNHガスが存在しない雰囲気下でCVD反応を進行させることにより、Co含有膜を成膜することができた。しかしながら、本発明は、本実施形態に限定されず、例えば、ALDにより成膜することができる。 According to this embodiment, by using an oxygen gas as a Co raw material containing Cp and a reactive gas, controlling an oxygen partial pressure, and advancing a CVD reaction in an atmosphere in which no H 2 gas and NH 3 gas exist, A Co-containing film could be formed. However, the present invention is not limited to this embodiment, and can be formed by ALD, for example.

また、本実施形態の成膜方法は、従来のアミジネートを含むCo原料ガスよりも、蒸気圧が高い、Cpを含むCo原料ガスを使用しているため、CVD又はALDによる成膜に好適である。   Further, the film forming method of the present embodiment uses a Co source gas containing Cp having a higher vapor pressure than a Co source gas containing a conventional amidinate, and thus is suitable for film formation by CVD or ALD. .

さらに、従来のアミジネートを含むCo原料を使用する成膜方法と比して、本発明に係る成膜方法は、Coの凝集が生じ難く、平滑性に優れたCo含有膜を得ることができる。   Furthermore, as compared with a film forming method using a Co raw material containing a conventional amidinate, the film forming method according to the present invention is less likely to cause Co aggregation and can provide a Co-containing film having excellent smoothness.

1 処理容器
2 載置台
20 シャワーヘッド
30 処理ガス供給機構
32 Co原料貯留部
34 圧力調整用ガス供給源
37 キャリアガス供給源
36 希釈Oガス供給源
70 プロセスコントローラ
72 記憶部
100 成膜装置
W 半導体ウエハ
1 the processing chamber 2 table 20 the shower head 30 the processing gas supply mechanism 32 Co material reservoir 34 pressure control gas supply source 37 carrier gas supply source 36 dilution O 2 gas supply source 70 process controller 72 storage unit 100 deposition apparatus W semiconductor Wafer

Claims (5)

処理容器内に被処理体を収容する工程と、
前記処理容器内に、水素ガス及びアンモニアガスを含まない雰囲気下で、シクロペンタンを含むコバルト原料と、酸素ガスと、を気相状態で導入する工程と、
を含み、
前記処理容器の酸素分圧は10Pa以上40Pa以下である、
コバルト含有膜の成膜方法。
Storing the object to be processed in the processing container;
Introducing a cobalt raw material containing cyclopentane and oxygen gas in a gas phase state in an atmosphere not containing hydrogen gas and ammonia gas into the processing vessel;
Including
The oxygen partial pressure of the processing container is 10 Pa or more and 40 Pa or less,
A method for forming a cobalt-containing film.
前記シクロペンタンを含むコバルト原料は、
一般式 (R−Cp)(R−Cp)Coで表される化合物である、
請求項1に記載のコバルト含有膜の成膜方法。
(前記一般式中、R及びRは、それぞれ独立して、メチル基、エチル基又は水素原子である。)
The cobalt raw material containing cyclopentane is
A compound represented by the general formula (R 1 -Cp) (R 2 -Cp) Co,
The method for forming a cobalt-containing film according to claim 1.
(In the general formula, R 1 and R 2 are each independently a methyl group, an ethyl group, or a hydrogen atom.)
前記導入する工程において、前記処理基板の温度は、410℃以上460℃以下である、請求項1又は2に記載のコバルト含有膜の成膜方法。   3. The method for forming a cobalt-containing film according to claim 1, wherein in the introducing step, the temperature of the processing substrate is 410 ° C. or higher and 460 ° C. or lower. 前記導入する工程において、前記処理室の全圧は1kPa以下である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のコバルト含有膜の成膜方法。   4. The method for forming a cobalt-containing film according to claim 1, wherein in the introducing step, the total pressure in the processing chamber is 1 kPa or less. 5. コンピュータ上で動作し、成膜装置を制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の成膜方法が行われるように、前記コンピュータに前記成膜装置を制御させる、記憶媒体。   A storage medium that operates on a computer and stores a program for controlling a film forming apparatus, wherein the program performs the film forming method according to any one of claims 1 to 4 at the time of execution. And a storage medium that causes the computer to control the film forming apparatus.
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