JP2014187104A5 - 半導体装置の製造方法、基板処理装置、基板処理システム、半導体装置およびプログラム - Google Patents

Claims (7)

1. 表面にゲート絶縁膜が形成された基板に対して、第１の金属元素を含むフッ素非含有金属原料ガスを供給し排気する工程と、
   前記基板に対して、反応ガスを供給し排気する工程と、
   を、前記基板を２００℃以上４００℃以下に加熱しつつ、交互に複数回行い、前記ゲート絶縁膜上に前記第1の金属元素を含むライナー膜を形成する工程と、
   前記ライナー膜が形成された基板に対して、第１の還元ガスを供給し排気する工程と、
   前記基板に対して、第２の金属元素およびフッ素を含むフッ素含有金属原料ガスと第２の還元ガスとを供給し排気する工程と、
   を、交互に複数回行い、前記ライナー膜上に第２の金属元素を含むゲート電極を形成する工程と、
   を有する半導体装置の製造方法。
2. 前記第１の金属元素はチタンであり、前記ライナー膜はチタン窒化膜であって、前記第２の金属元素はタングステンであり、前記ゲート電極はタングステン含有膜である請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記ライナー膜を形成する工程では、３ｎｍ以上５ｎｍ以下のライナー膜を形成する請求項１もしくは請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 基板を収容する第１の処理室と、
   基板を収容する第２の処理室と、
   前記基板を加熱する加熱系と、
   第１の処理室内に、第１の金属が元素を含むフッ素非含有金属原料ガス、反応ガスを供給する第１のガス供給系と、
   前記第２の処理室内に、第２の金属元素およびフッ素を含むフッ素含有金属原料ガス、第１の還元ガス、第２の還元ガスを供給する第２のガス供給系と、
   前記第１の処理室、前記第２の処理室を排気する排気系と、
   前記加熱系、前記第１のガス供給系、前記排気系を制御して、表面にゲート絶縁膜が形成され、前記第１の処理室内に収容された基板に対してフッ素非含有金属原料ガスを供給し排気する処理と、前記基板に対して前記反応ガスを供給し排気する処理とを、前記基板を２００℃以上４００℃以下に加熱しつつ、交互に複数回行い、前記ゲート絶縁膜上に前記第1の金属元素を含むライナー膜を形成する処理を行うよう構成される第１の制御部と、
   前記第２のガス供給系、前記排気系を制御して、前記ライナー膜が形成され、前記第２の処理室内に収容された基板に対して前記第１の還元ガスを供給し排気する処理と、前記基板に対して前記フッ素含有金属原料ガスを供給しと前記第２の還元ガスとを供給し排気する処理と、を、交互に複数回行い、前記ライナー膜上に第２の金属元素を含むゲート電極を形成する処理を行うよう構成される第２の制御部と、
   を有する基板処理装置。
5. 基板を収容する第１の処理室と、
   前記基板を加熱する加熱系と、
   前記第１の処理室内に、第１の金属元素を含むフッ素非含有金属原料ガス、反応ガスを供給する第１のガス供給系と、
   前記第１の処理室内を排気する第１の排気系と、
   前記加熱系、前記第１のガス供給系、前記第１の排気系を制御して、表面にゲート絶縁膜が形成され、前記第１の処理室内に収容された基板に対して前記フッ素非含有金属原料ガスを供給し排気する処理と、前記基板に対して前記反応ガスを供給し排気する処理とを、前記基板を２００℃以上４００℃以下に加熱しつつ、交互に複数回行い、前記ゲート絶縁膜上に前記第1の金属元素を含むライナー膜を形成する処理を行うよう構成される第１の制御部と、
   を有する基板処理装置と、
   基板を収容する第２の処理室と、
   前記第２の処理室内に、第２の金属元素およびフッ素を含むフッ素含有金属原料ガス、第１の還元ガス、第２の還元ガスを供給する第２のガス供給系と、
   前記第２の処理室内を排気する第２の排気系と、
   前記第２のガス供給系、前記第２の排気系を制御して、前記ライナー膜が形成され、前記第２の処理室内に収容された基板に対して前記第１の還元ガスを供給し排気する処理と、前記基板に対して前記フッ素含有金属原料ガスと前記第２の還元ガスとを供給し排気する処理と、を、交互に複数回行い、前記ライナー膜上に第２の金属元素を含むゲート電極を形成する処理を行うよう構成される第２の制御部と、
   を有する基板処理装置と、
   を有する基板処理システム。
6. 基板上に形成されたゲート絶縁膜と、
   前記ゲート絶縁膜が形成された基板に対して第１の金属元素を含むフッ素非含有金属原料ガスを供給し排気する処理と、前記基板に対して反応ガスを供給し排気する処理とを、前記基板を２００℃以上４００℃以下に加熱しつつ、交互に複数回行い、前記ゲート絶縁膜上に形成された前記第1の金属元素を含むライナー膜と、
   前記ライナー膜が形成された基板に対して第１の還元ガスを供給し排気する処理と、前記基板に対して第２の金属元素およびフッ素を含むフッ素含有金属原料ガスと第２の還元ガスとを供給し排気する処理と、を、交互に複数回行い、前記ライナー膜上に形成された第２の金属元素を含むゲート電極と、
   を有する半導体装置。
7. 表面にゲート絶縁膜が形成された基板に対して、第１の金属元素を含むフッ素非含有金属原料ガスを供給し排気する手順と、
   前記基板に対して、反応ガスを供給し排気する手順と、
   を、前記基板を２００℃以上４００℃以下に加熱しつつ、交互に複数回行い、前記ゲート絶縁膜上に前記第1の金属元素を含むライナー膜を形成する手順と、
   前記ライナー膜が形成された基板に対して、第１の還元ガスを供給し排気する手順と、
   前記基板に対して、第２の金属元素およびフッ素を含むフッ素含有金属原料ガスと第２の還元ガスとを供給し排気する手順と、
   を、交互に複数回行い、前記ライナー膜上に第２の金属元素を含むゲート電極を形成する手順と、
   をコンピュータに実行させるプログラム。