JP2014195066A5

JP2014195066A5 - 半導体装置の製造方法、基板処理装置、基板処理システム及びプログラム

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Publication number: JP2014195066A5
Application number: JP2014036669A
Authority: JP
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2034-02-27

Claims

基板に対して、コバルト含有ガスを供給し排気して、前記基板上にコバルト含有層を形成する工程と、
前記基板に対して、窒素と水素を含むガスを供給し排気して、前記コバルト含有層を改質して、前記基板上にコバルト層を形成する工程と、
を交互に複数回行い、前記基板上にコバルト膜を形成する工程と、
前記コバルト膜が形成された基板に対して、活性化されたガスを供給して、前記コバルト膜の膜質を改質する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
前記コバルト膜の膜質を改質する工程では、前記基板に対して熱により活性化されたガスを供給する工程と、前記基板に対してプラズマにより活性化されたガスを供給する工程の少なくともいずれかを行う請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
前記コバルト膜の膜質を改質する工程では、前記基板に対して熱により活性化されたガスを供給する工程と、前記基板に対してプラズマにより活性化されたガスを供給する工程の両方を行う請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
前記窒素と水素を含むガスはアンモニアである請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
前記活性化されたガスは窒素と水素の混合ガスである請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
前記活性化されたガスは水素である請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
前記コバルト膜は高誘電率膜の上に形成される請求項１〜６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
前記コバルト膜の膜質を改質する工程では、前記コバルト膜の抵抗率、不純物濃度、ラフネスのうち少なくとも１つを改質する請求項１〜７に記載の半導体装置の製造方法。
前記コバルト膜の膜質を改質する工程では、前記コバルト膜の抵抗率を５６４μΩ・ｃｍ以下となるよう改質する請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
前記コバルト膜を形成する工程と、前記コバルト膜の膜質を改質する工程とは、それぞれ異なる処理室内で行う請求項１〜９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
基板を収容する処理室と、
前記処理室に、コバルト含有ガスを供給する第１ガス供給系と、
前記処理室に、窒素と水素を含むガスを供給する第２ガス供給系と、
ガスを活性化させる活性化機構と、
前記処理室に、前記活性化機構により活性化させたガスを供給する第３ガス供給系と、
前記処理室を排気する排気系と、
前記処理室に収容された基板に対して、前記コバルト含有ガスを供給し排気して、前記基板上にコバルト含有層を形成する処理と、前記基板に対して、前記窒素と水素を含むガスを供給し排気して、前記コバルト含有層を改質して、前記基板上にコバルト層を形成する処理と、を交互に複数回行い、前記基板上にコバルト膜を形成する処理と、前記コバルト膜が形成された基板に対して、活性化されたガスを供給して、前記コバルト膜の膜質を改質する処理と、を行うよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置。
基板上にコバルト膜を形成する第１の基板処理装置と、
活性化されたガスに前記コバルト膜が形成された基板を曝すことにより、前記コバルト膜の膜質を改質する第２の基板処理装置と、
を備え、
前記第１の基板処理装置は、基板を収容する第１の処理室と、前記第１の処理室にコバルト含有ガス及び窒素と水素を含むガスを供給する第１のガス供給系と、前記第１のガス供給系を制御して、前記第１の処理室に収容された基板に対して、前記コバルト含有ガスを供給し排気して、前記基板上にコバルト含有層を形成する処理と、前記基板に対して、前記窒素と水素を含むガスを供給し排気して、前記コバルト含有層を改質して、前記基板上にコバルト層を形成する処理と、
を交互に複数回行い、前記基板上にコバルト膜を形成するよう構成される第１の制御部と、を有し、
前記第２の基板処理装置は、基板を収容する第２の処理室と、ガスを活性化させる活性化機構と、前記第２の処理室に前記活性化機構により活性化されたガスを供給する第２のガス供給系と、前記活性化機構及び前記第２のガス供給系を制御して、前記第２の処理室に収容された前記コバルト膜が形成された前記基板に対して、前記活性化されたガスを前記処理室に供給し、前記コバルト膜の膜質を改質する処理を行うよう構成される第２の制御部と、を有する基板処理システム。
基板処理室の処理室に収容された基板に対して、コバルト含有ガスを供給し排気して、前記基板上にコバルト含有層を形成する手順と、
前記基板に対して、窒素と水素を含むガスを供給し排気して、前記コバルト含有層を改質して、前記基板上にコバルト層を形成する手順と、
を交互に複数回行い、前記基板上にコバルト膜を形成する手順と、
前記コバルト膜が形成された基板に対して、活性化されたガスを供給して、前記コバルト膜の膜質を改質する手順と、
をコンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。