JP3872787B2 - 金属膜作製装置及び作製方法 - Google Patents
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Description
基板が収容されるチャンバの内部に金属ハロゲン化物ガスを供給し、
当該金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させ、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くすることにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することを特徴とする金属膜作製方法である。
基板が収容されるチャンバの外部において金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させ、
前記前駆体と前記ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くすることにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することを特徴とする金属膜作製方法である。
前記金属ハロゲン化物ガスは、複数種類の金属ハロゲン化物ガスであり、
複数種類の金属成分を前記基板に成膜して、合金膜を作製することを特徴とする金属膜作製方法である。
基板が収容されるチャンバの内部に第1の金属ハロゲン化物ガスを供給し、
当該第1の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である第1の前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させると共に、
前記チャンバの外部において第2の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である第2の前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させ、
前記第2の前駆体と前記ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くすることにより、
前記第1の金属ハロゲン化物ガスを構成する第1の金属成分と、前記第2の金属ハロゲン化物ガスを構成する第2の金属成分とを前記基板に成膜して、合金膜を作製することを特徴とする金属膜作製方法である。
更に、前記チャンバの内部にハロゲンガスを供給し、当該ハロゲンガスをプラズマ化するか、又は、前記チャンバの外部で供給されたハロゲンガスをプラズマ化し、当該プラズマを前記チャンバの内部に導入するか、少なくともいずれか一方を行って、より多くのハロゲンラジカルを発生させることを
特徴とする金属膜作製方法である。
使用する金属ハロゲン化物ガスが、常温常圧において固体又は液体である場合、該金属ハロゲン化物ガスをガス化してから成膜に使用することを特徴とする金属膜作製方法である。
使用する金属ハロゲン化物ガスとして、1種類用いる場合には、塩化チタン、塩化アルミニウム、塩化タンタル、塩化タングステン又は塩化モリブデンのガスのいずれか1つを使用し、又、複数種用いる場合には、これらから複数種選択して使用することを特徴とする金属膜作製方法である。
基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバの内部に金属ハロゲン化物ガスを供給する金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、前記チャンバの内部により価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させるプラズマ発生手段と、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くする温度制御手段とを備え、
前記温度制御手段により前記前駆体を前記基板に吸着させ、前記ハロゲンラジカルにより当該吸着した前駆体を還元することにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することを特徴とする金属膜作製装置である。
基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバの内部に連通する外部プラズマ発生室と、
当該外部プラズマ発生室に金属ハロゲン化物ガスを供給する金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くする温度制御手段とを備え、
前記外部プラズマ発生室において前記金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化することにより発生した、より価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、前記温度制御手段により前記前駆体を前記基板に吸着させ、前記ハロゲンラジカルにより当該吸着した前駆体を還元することにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することを特徴とする金属膜作製装置である。
前記金属ハロゲン化物ガスは、複数種類の金属ハロゲン化物ガスであり、
複数種類の金属成分を前記基板に成膜して、合金膜を作製することを特徴とする金属膜作製装置である。
基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバの内部に第1の金属ハロゲン化物ガスを供給する第1の金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記第1の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、前記チャンバの内部により価数の低い金属ハロゲン化物である第1の前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させるプラズマ発生手段と、
前記チャンバの内部に連通する外部プラズマ発生室と、
当該外部プラズマ発生室に第2の金属ハロゲン化物ガスを供給する第2の金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くする温度制御手段とを備え、
前記外部プラズマ発生室において第2の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化することにより発生した、より価数の低い金属ハロゲン化物である第2の前駆体と、ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、
前記温度制御手段により前記第1及び第2の前駆体を前記基板に吸着させ、前記ハロゲンラジカルにより当該吸着した前駆体を還元することにより、
前記第1の金属ハロゲン化物ガスを構成する第1の金属成分と、前記第2の金属ハロゲン化物ガスを構成する第2の金属成分とを前記基板に成膜して、合金膜を作製することを特徴とする金属膜作製装置である。
更に、前記チャンバの内部又は/及び前記外部プラズマ発生室にハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段を設け、
当該ハロゲンガスをプラズマ化して、より多くのハロゲンラジカルを発生させることを特徴とする金属膜作製装置である。
常温常圧において固体又は液体である金属ハロゲン化物ガスを使用できるように、該金属ハロゲン化物をガス化するガス化手段を設けたことを特徴とする金属膜作製装置である。
使用する金属ハロゲン化物ガスとして、1種類用いる場合には、塩化チタン、塩化アルミニウム、塩化タンタル、塩化タングステン又は塩化モリブデンのガスのいずれか1つを使用し、又、複数種用いる場合には、これらから複数種選択して使用することを特徴とする金属膜作製装置である。
基板が収容されるチャンバの内部に金属ハロゲン化物ガスを供給し、
当該金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させ、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くすることにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することとしたので、
従来よりも低温で高品質の金属膜を作製することができる。また、金属ハロゲン化物ガスの解離により生成したハロゲンラジカルが還元剤として機能するため、従来例のように別途還元剤を供給する必要がなくなり、金属膜の成膜に用いられる反応材料を簡素化して、成膜装置の複雑化、肥大化及び成膜コストの増大を解消することができる。
基板が収容されるチャンバの外部において金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させ、
前記前駆体と前記ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くすることにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することとしたので、
基板がプラズマに晒されることがなくなり、プラズマによる基板の損傷を防ぐことができる。例えば、既に薄膜が成膜された基板に別材料で成膜を行う場合には、既に成膜された薄膜を損傷させることなく別材料の成膜が可能である。
前記金属ハロゲン化物ガスは、複数種類の金属ハロゲン化物ガスであり、
複数種類の金属成分を前記基板に成膜して、合金膜を作製することとしたので、
上述する効果に加え、ガス種を増やすという簡単な操作で、合金を成膜することができる。
基板が収容されるチャンバの内部に第1の金属ハロゲン化物ガスを供給し、
当該第1の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である第1の前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させると共に、
前記チャンバの外部において第2の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である第2の前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させ、
前記第2の前駆体と前記ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くすることにより、
前記第1の金属ハロゲン化物ガスを構成する第1の金属成分と、前記第2の金属ハロゲン化物ガスを構成する第2の金属成分とを前記基板に成膜して、合金膜を作製することとしたので、
合金を成膜することができると共に、ガス種により異なるハロゲン化度やイオン化エネルギーに合わせて、電磁波強度を調整して、適切に成膜反応を進行させることができる。この結果、成膜された金属膜中の残留ハロゲン濃度を低減することができ、高品質な金属膜を成膜することができる。
更に、前記チャンバの内部にハロゲンガスを供給し、当該ハロゲンガスをプラズマ化するか、又は、前記チャンバの外部で供給されたハロゲンガスをプラズマ化し、当該プラズマを前記チャンバの内部に導入するか、少なくともいずれか一方を行って、より多くのハロゲンラジカルを発生させることとしたので、
プラズマアンテナからの電磁波強度が弱い場合に、基板に吸着した前駆体を還元するに不十分となりやすいハロゲンラジカルを補うことができる。この結果、電磁波強度を弱くして、残留ハロゲン濃度を低減させた高品質な金属膜を成膜することができるので、成膜コストを低減させることができる。
使用する金属ハロゲン化物ガスが、常温常圧において固体又は液体である場合、該金属ハロゲン化物ガスをガス化してから成膜に使用することとしたので、
使用可能な金属ハロゲン化物の選択の幅を広げ、成膜可能な金属種を増やして、種々の金属膜に対応することができる。
使用する金属ハロゲン化物ガスとして、1種類用いる場合には、塩化チタン、塩化アルミニウム、塩化タンタル、塩化タングステン又は塩化モリブデンのガスのいずれか1つを使用し、又、複数種用いる場合には、これらから複数種選択して使用することとしたので、
半導体の技術分野で特に必要とされている金属種の薄膜を、上述する効果を得つつ、成膜することができる。
基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバの内部に金属ハロゲン化物ガスを供給する金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、前記チャンバの内部により価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させるプラズマ発生手段と、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くする温度制御手段とを備え、
前記温度制御手段により前記前駆体を前記基板に吸着させ、前記ハロゲンラジカルにより当該吸着した前駆体を還元することにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することを特徴とすることとしたので、
従来よりも低温で高品質の金属膜を作製することができる。また、金属ハロゲン化物ガスの解離により生成したハロゲンラジカルが還元剤として機能するため、従来例のように別途還元剤を供給する必要がなくなり、金属膜の成膜に用いられる反応材料を簡素化して、成膜装置の複雑化、肥大化及び成膜コストの増大を解消することができる。
基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバの内部に連通する外部プラズマ発生室と、
当該外部プラズマ発生室に金属ハロゲン化物ガスを供給する金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くする温度制御手段とを備え、
前記外部プラズマ発生室において前記金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化することにより発生した、より価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、前記温度制御手段により前記前駆体を前記基板に吸着させ、前記ハロゲンラジカルにより当該吸着した前駆体を還元することにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することを特徴とすることとしたので、
基板がプラズマに晒されることがなくなり、プラズマによる基板の損傷を防ぐことができる。例えば、既に薄膜が成膜された基板に別材料で成膜を行う場合には、既に成膜された薄膜を損傷させることなく別材料の成膜が可能である。
前記金属ハロゲン化物ガスは、複数種類の金属ハロゲン化物ガスであり、
複数種類の金属成分を前記基板に成膜して、合金膜を作製することとしたので、
上述する効果に加え、ガス種を増やすという簡単な操作で、合金を成膜することができる。
基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバの内部に第1の金属ハロゲン化物ガスを供給する第1の金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記第1の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、前記チャンバの内部により価数の低い金属ハロゲン化物である第1の前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させるプラズマ発生手段と、
前記チャンバの内部に連通する外部プラズマ発生室と、
当該外部プラズマ発生室に第2の金属ハロゲン化物ガスを供給する第2の金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くする温度制御手段とを備え、
前記外部プラズマ発生室において第2の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化することにより発生した、より価数の低い金属ハロゲン化物である第2の前駆体と、ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、
前記温度制御手段により前記第1及び第2の前駆体を前記基板に吸着させ、前記ハロゲンラジカルにより当該吸着した前駆体を還元することにより、
前記第1の金属ハロゲン化物ガスを構成する第1の金属成分と、前記第2の金属ハロゲン化物ガスを構成する第2の金属成分とを前記基板に成膜して、合金膜を作製することとしたので、
合金を成膜することができると共に、ガス種により異なるハロゲン化度やイオン化エネルギーに合わせて、プラズマアンテナからの電磁波強度を調整して、適切に成膜反応を進行させることができる。この結果、成膜された金属膜中の残留ハロゲン濃度を低減することができ、高品質な金属膜を成膜することができる。
更に、前記チャンバの内部又は/及び前記外部プラズマ発生室にハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段を設け、
当該ハロゲンガスをプラズマ化して、より多くのハロゲンラジカルを発生させることとしたので、
プラズマアンテナからの電磁波強度が弱い場合に、基板に吸着した前駆体を還元するに不十分となりやすいハロゲンラジカルを補うことができる。この結果、電磁波強度を弱くして、残留ハロゲン濃度を低減させた高品質な金属膜を成膜することができるので、成膜コストを低減させることができる。
常温常圧において固体又は液体である金属ハロゲン化物ガスを使用できるように、該金属ハロゲン化物をガス化するガス化手段を設けたので、
使用可能な金属ハロゲン化物の選択の幅を広げ、成膜可能な金属種を増やして、種々の金属膜に対応することができる。
使用する金属ハロゲン化物ガスとして、1種類用いる場合には、塩化チタン、塩化アルミニウム、塩化タンタル、塩化タングステン又は塩化モリブデンのガスのいずれか1つを使用し、又、複数種用いる場合には、これらから複数種選択して使用することとしたので、
半導体の技術分野で特に必要とされている金属種の薄膜を、上述する効果を得つつ、成膜することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略透視構造図である。同図に示すように、筒形状に形成されたチャンバ1の底部近傍には支持台2が設けられ、支持台2には基板3が載置される。支持台2にはヒータ4及び冷媒流通手段5を備えた温度制御手段6が設けられ、支持台2は温度制御手段6により所定温度(例えば、基板3が350℃以下に維持される温度)に制御される。
TiCl4(g) → TiClX(g)+(4-X)Cl* ・・・・(1)
ここで、gはガス状態、Cl*は塩素ラジカルを表す。なお、プラズマアンテナ27からの電磁波の強さにより、四塩化チタンの解離度は異なり、前駆体15としてTiClX(X=0〜3)が生成する。
TiClX(g) → TiClX(ad) ・・・・(2)
ここで、adは吸着状態を表す。
TiClX(ad)+XCl*→Ti(s)+XCl2↑ ・・(3)
このように、四塩化チタンガス18の解離により生成した塩素ラジカルが還元剤として機能するため、従来例のように別途還元剤を供給する必要がなくなり、金属膜の成膜に用いられる反応材料を簡素化して、成膜装置の複雑化、肥大化及び成膜コストの増大を解消することができる。
TiCl4(g) →TiClX(g)+(4-X)Cl*
→TiClX(ad)+(4-X)Cl*
→Ti(s)+XCl2+(4-2X)Cl* ・・・(4)
TiClX(g)+XCl* → Ti(g)+XCl2↑ ・・(5)
Ti(g) → Ti(ad) → Ti(s) ・・・・・(6)
次に、第1の実施形態の変形例1について説明する。第1の実施形態では、金属ハロゲン化物ガス18について同種のガスを供給する例(例えばチャンバ1にはTiCl4のみが供給される。)を示したが、複数種類のガスを供給することにより、合金の金属膜を作製することができる。
次に、第1の実施形態の変形例2について説明する。第1の実施形態では、金属ハロゲン化物ガス18をプラズマアンテナ27からの電磁波によりプラズマ化して、成膜に必要な前駆体15である価数の低い不安定な塩化チタンと塩素ラジカルとを発生させていた(上式(1)参照)。
図3は、本発明の第2の実施形態に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略透視構造図である。以下、本実施形態を説明するが、図1に示した成膜装置と同種部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
次に、第2の実施形態の変形例1について説明する。第2の実施形態では、金属ハロゲン化物ガス38について同種のガスを供給する例(例えばチャンバ1にはWCl6のみが供給される。)を示したが、複数種類のガスを供給することにより、合金の金属膜を作製することができる。
次に、第2の実施形態の変形例2について説明する。第2の実施形態では、金属ハロゲン化物ガス38をプラズマアンテナ34からの電磁波によりプラズマ化して、成膜に必要な前駆体15である価数の低い不安定なハロゲン化タングステンとハロゲンラジカルとを発生させていた。
図4は、本発明の第3の実施形態に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略透視構造図である。以下、本実施形態を説明するが、図1及び図3に示した成膜装置と同種部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
次に、第3の実施形態の変形例について説明する。第3の実施形態では、金属ハロゲン化物ガス18,38をプラズマアンテナ27,34からの電磁波によりプラズマ化して、成膜に必要な前駆体15である価数の低い不安定な塩化チタン、塩化タングステンと塩素ラジカルとを発生させていた。
2 支持台
3 基板
4 ヒータ
5 冷媒流通手段
6 温度制御手段
8 真空装置
10 整合器
11 電源
12 ノズル
13 流量制御器
14 プラズマ
15 前駆体
17 排気口
18 ガス
25 天井板
27 プラズマアンテナ
31 開口部
32 通路
33 励起室
34 プラズマアンテナ
35 プラズマ
37 流量制御器
38 ガス
Claims (14)
- 基板が収容されるチャンバの内部に金属ハロゲン化物ガスを供給し、
当該金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させ、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くすることにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することを特徴とする金属膜作製方法。 - 基板が収容されるチャンバの外部において金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させ、
前記前駆体と前記ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くすることにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することを特徴とする金属膜作製方法。 - 請求項1又は2に記載する金属膜作製方法において、
前記金属ハロゲン化物ガスは、複数種類の金属ハロゲン化物ガスであり、
複数種類の金属成分を前記基板に成膜して、合金膜を作製することを特徴とする金属膜作製方法。 - 基板が収容されるチャンバの内部に第1の金属ハロゲン化物ガスを供給し、
当該第1の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である第1の前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させると共に、
前記チャンバの外部において第2の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、より価数の低い金属ハロゲン化物である第2の前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させ、
前記第2の前駆体と前記ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くすることにより、
前記第1の金属ハロゲン化物ガスを構成する第1の金属成分と、前記第2の金属ハロゲン化物ガスを構成する第2の金属成分とを前記基板に成膜して、合金膜を作製することを特徴とする金属膜作製方法。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載する金属膜作製方法において、
更に、前記チャンバの内部にハロゲンガスを供給し、当該ハロゲンガスをプラズマ化するか、又は、前記チャンバの外部で供給されたハロゲンガスをプラズマ化し、当該プラズマを前記チャンバの内部に導入するか、少なくともいずれか一方を行って、
より多くのハロゲンラジカルを発生させることを特徴とする金属膜作製方法。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載する金属膜作製方法において、
使用する金属ハロゲン化物ガスが、常温常圧において固体又は液体である場合、該金属ハロゲン化物ガスをガス化してから成膜に使用することを特徴とする金属膜作製方法。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載する金属膜作製方法において、
使用する金属ハロゲン化物ガスとして、1種類用いる場合には、塩化チタン、塩化アルミニウム、塩化タンタル、塩化タングステン又は塩化モリブデンのガスのいずれか1つを使用し、又、複数種用いる場合には、これらから複数種選択して使用することを特徴とする金属膜作製方法。 - 基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバの内部に金属ハロゲン化物ガスを供給する金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、前記チャンバの内部により価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させるプラズマ発生手段と、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くする温度制御手段とを備え、
前記温度制御手段により前記前駆体を前記基板に吸着させ、前記ハロゲンラジカルにより当該吸着した前駆体を還元することにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することを特徴とする金属膜作製装置。 - 基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバの内部に連通する外部プラズマ発生室と、
当該外部プラズマ発生室に金属ハロゲン化物ガスを供給する金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くする温度制御手段とを備え、
前記外部プラズマ発生室において前記金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化することにより発生した、より価数の低い金属ハロゲン化物である前駆体と、ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、前記温度制御手段により前記前駆体を前記基板に吸着させ、前記ハロゲンラジカルにより当該吸着した前駆体を還元することにより、
前記金属ハロゲン化物ガスを構成する金属成分を前記基板に成膜することを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項8又は9に記載する金属膜作製装置において、
前記金属ハロゲン化物ガスは、複数種類の金属ハロゲン化物ガスであり、
複数種類の金属成分を前記基板に成膜して、合金膜を作製することを特徴とする金属膜作製装置。 - 基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバの内部に第1の金属ハロゲン化物ガスを供給する第1の金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記第1の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化して、前記チャンバの内部により価数の低い金属ハロゲン化物である第1の前駆体と、ハロゲンラジカルとを発生させるプラズマ発生手段と、
前記チャンバの内部に連通する外部プラズマ発生室と、
当該外部プラズマ発生室に第2の金属ハロゲン化物ガスを供給する第2の金属ハロゲン化物ガス供給手段と、
前記基板の温度を前記プラズマのガス温度よりも低くする温度制御手段とを備え、
前記外部プラズマ発生室において第2の金属ハロゲン化物ガスをプラズマ化することにより発生した、より価数の低い金属ハロゲン化物である第2の前駆体と、ハロゲンラジカルとを前記チャンバの内部に供給し、
前記温度制御手段により前記第1及び第2の前駆体を前記基板に吸着させ、前記ハロゲンラジカルにより当該吸着した前駆体を還元することにより、
前記第1の金属ハロゲン化物ガスを構成する第1の金属成分と、前記第2の金属ハロゲン化物ガスを構成する第2の金属成分とを前記基板に成膜して、合金膜を作製することを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項8ないし11のいずれかに記載する金属膜作製装置において、
更に、前記チャンバの内部又は/及び前記外部プラズマ発生室にハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段を設け、
当該ハロゲンガスをプラズマ化して、より多くのハロゲンラジカルを発生させることを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項8ないし12のいずれかに記載する金属膜作製装置において、
常温常圧において固体又は液体である金属ハロゲン化物ガスを使用できるように、該金属ハロゲン化物をガス化するガス化手段を設けたことを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項8ないし13のいずれかに記載する金属膜作製装置において、
使用する金属ハロゲン化物ガスとして、1種類用いる場合には、塩化チタン、塩化アルミニウム、塩化タンタル、塩化タングステン又は塩化モリブデンのガスのいずれか1つを使用し、又、複数種用いる場合には、これらから複数種選択して使用することを特徴とする金属膜作製装置。
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