JP4198669B2 - CVD−Ti膜の成膜方法 - Google Patents
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チャンバー内にSi基板を装入する工程と、
Si基板の温度を所定の温度に設定する工程と、
チャンバー内を所定の減圧雰囲気にする工程と、
チャンバー内にTiCl 4 ガス、H 2 ガス、Arガスを導入する工程と、
チャンバー内にプラズマを生成して、前記層間絶縁膜または絶縁膜上、および前記ホール内にTi膜を成膜する工程と
を具備し、
基板温度を500℃以上、投入する高周波電力を100〜300W、チャンバー内圧力を0.5〜3.0Torrに設定し、TiCl4ガスと、H2ガスおよびArガスの合計量との流量比を1:100〜1:300、H2ガスとArガスの流量比を1:1〜2:1の条件で、前記層間絶縁膜または絶縁膜上にTi膜を成膜する第1の処理と、
基板温度を350〜550℃、投入する高周波電力を100〜800W、チャンバー内圧力を0.5〜3.0Torrに設定し、TiCl4ガスと、H2ガスおよびArガスの合計量との流量比を1:300〜1:450、H2ガスとArガスの流量比を1:0.3〜1:2の条件で、前記層間絶縁膜または絶縁膜上にTi膜を成膜する第2の処理とを、
選択的に実施することを特徴とするCVD−Ti膜の成膜方法を提供する。
TiCl4+2H2+Si2→TiSi2+4HCl
このような反応を有効に生じさせるためには、プラズマの状態をプラズマ分光法で測定した際に、TiおよびCl2の発光分光が実質的に存在しない条件で成膜することが好ましい。
TiCl4+H2→Ti+2Cl2+H2 または
TiCl4+H2→Ti+Cl2+2HCl
具体的には、基板温度を350〜550℃、投入する高周波電力を100〜800W、チャンバー内圧力を0.5〜3.0Torrに設定し、TiCl4ガスと、H2ガスおよびArガスの合計量との流量比を1:300〜1:450、H2ガスとArガスの流量比を1:0.3〜1:2とすることにより、このような反応を優勢にすることが可能となる。
図2は、本発明の実施に用いられるTi成膜装置の一例を示す断面図である。この成膜装置は、気密に構成された略円筒状のチャンバー1を有しており、その中には被処理体であるSiウエハWを水平に支持するためのサセプター2がその中央を昇降可能な円筒状の支持部材3により支持された状態で配置されている。また、サセプター2にはヒーター4が埋め込まれており、このヒーター4は図示しない電源から給電されることにより被処理体であるSiウエハWを所定の温度に加熱する。
TiCl4+2H2+Si2→TiSi2+4HCl
このような反応を有効に生じさせるためには、プラズマの状態をプラズマ分光法で測定した際に、TiおよびCl2の発光分光が実質的に存在しない条件で成膜すればよい。
TiCl4+H2→Ti+2Cl2+H2 または
TiCl4+H2→Ti+Cl2+2HCl
2……サセプタ
4……ヒーター
10……シャワーヘッド
13……プリクリーニング装置
14……絶縁部材
15……ガス配管
16……H2ガス源
17……Arガス源
18……TiCl4ガス源
23……高周波電源
41……Si基板
42,45……SiO2膜
44……ポリSi膜
43,46……ホール
W……Siウエハ
Claims (1)
- チャンバーと、前記チャンバー内に設けられた、基板を支持するためのサセプタと、前記サセプタに対向して設けられ、前記チャンバー内にTiCl 4 ガス、H 2 ガス、Arガスを吐出するためのシャワーヘッドと、前記シャワーヘッドにこれらガスを供給するためのガス源と、前記サセプタ内に設けられたヒーターと、前記チャンバーに導入された前記ガスのプラズマを形成するための高周波電力を前記シャワーヘッドに供給する高周波電源とを有するプラズマ処理装置を用い、Si基板上に直接またはその上のSi膜上に形成された、ホールを有するSiO 2 からなる層間絶縁膜、またはホールを有するSiO 2 からなる絶縁膜にCVD−Ti膜を成膜する方法であって、
チャンバー内にSi基板を装入する工程と、
Si基板の温度を所定の温度に設定する工程と、
チャンバー内を所定の減圧雰囲気にする工程と、
チャンバー内にTiCl 4 ガス、H 2 ガス、Arガスを導入する工程と、
チャンバー内にプラズマを生成して、前記層間絶縁膜または絶縁膜上、および前記ホール内にTi膜を成膜する工程と
を具備し、
基板温度を500℃以上、投入する高周波電力を100〜300W、チャンバー内圧力を0.5〜3.0Torrに設定し、TiCl4ガスと、H2ガスおよびArガスの合計量との流量比を1:100〜1:300、H2ガスとArガスの流量比を1:1〜2:1の条件で、前記層間絶縁膜または絶縁膜上にTi膜を成膜する第1の処理と、
基板温度を350〜550℃、投入する高周波電力を100〜800W、チャンバー内圧力を0.5〜3.0Torrに設定し、TiCl4ガスと、H2ガスおよびArガスの合計量との流量比を1:300〜1:450、H2ガスとArガスの流量比を1:0.3〜1:2の条件で、前記層間絶縁膜または絶縁膜上にTi膜を成膜する第2の処理とを、
選択的に実施することを特徴とするCVD−Ti膜の成膜方法。
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JP2004328116A JP4198669B2 (ja) | 2004-11-11 | 2004-11-11 | CVD−Ti膜の成膜方法 |
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