JP4511171B2 - 順次堆積法を用いて複合積層膜を形成するシステムと方法 - Google Patents
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Description
本発明は半導体基板の処理に関する。より詳細には、本発明はコンタクトの形成処理の改良点に関する。
多層集積回路のコンタクト形成は、回路フィーチャの小型化により回路の高密化が進むにつれ、半導体業界へ多くの問題を投げかけている。コンタクトは、２つの離間導電層間に配置された絶縁材料の表面開口部に、導電相互接続材料を堆積することで形成される。アルミニウム等従来の相互接続材料を用いると、そのような開口部のアスペクト比により、満足なステップカバレッジとギャップ充填を示す導電相互接続材料の堆積が妨げられる。更に、アルミニウムと周囲絶縁材料との間で拡散が起きることがあり、これは生成される電気回路の動作に悪影響を及ぼす。
アルミニウムの拡散を抑えつつ、そのステップカバレッジとギャップ充填とを共に高めるため、バリア材料が導入されてきた。また、バリア材料は良好なアルミニウム付着特性も備えなければならない。そうでなければ、生成されるコンタクトの熱および電気伝導性が損なわれてしまう。上記特性を備えるバリア材料の例として、ＴｉＮ、ＴｉＷ、ＴｉＢ2、ＴｉＣおよびＴｉ2Ｎがある。
しかしながら、アルミニウムよりも低い電気抵抗を備える相互接続材料を提供する試みがなされてきた。これにより銅アルミニウムが代用されることとなった。アルミニウム同様、銅も拡散特性が欠点であり、また、適切なバリア材料の可用性を低下させる好ましくない金属間合金を形成してしまう。
タングステンは銅拡散を効果的に防ぐ適切なバリア材料であることが分かっている。一般に、化学気相成長（ＣＶＤ）法を用いる場合、タングステン堆積にはいくつかの不都合が伴う。タングステンは周囲誘電材料内へ容易に拡散する。更に、タングステンの均一な堆積は難しいことが分かっている。これはタングステン層の厚みを１%超変えることで判明している。結果として、タングステン層の抵抗制御は難しくなる。
従って、銅相互接続のための、タングステンを含むバリア層の形成方法に対して改良ニーズがある。
発明の概要
本発明の一実施の形態は、処理チャンバ内に配置される基板上に積層バリア層を形成する方法に関し、先ず、基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露して付着層を形成する。次に、付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露して、付着層に隣接するバリア層を形成する。銅層はバリア層に隣接するように配置される。そのため、本発明の別の実施の形態は、この方法を実施するシステムに関する。
発明の詳細な説明
図１を参照すると、例示のウェーハ処理システムは、壁１８で囲まれた共通作業領域１６に配置される１つ以上の処理チャンバ１２、１３、１４を含んでいる。処理チャンバ１２、１４は、２４、２６として示す１つ以上のモニタに接続されているコントローラ２２とデータ通信する。モニタ２４、２６は一般に、処理チャンバ１２、１４と関連付けられた処理に関する共通情報を表示する。モニタ２６は壁１８に取り付けられ、モニタ２４は作業領域１６に配置されている。処理チャンバ１２、１４は、モニタ２４、２６の１つに関連付けられ、かつ、コントローラ２２と通信するライトペンを用いて動作制御できる。例えば、ライトペン２８ａはモニタ２４に関連付けられていて、モニタ２４を介してコントローラ２２との通信を容易にする。ライトペン２８ｂは、モニタ２６を介してコントローラ２２との通信を容易にする。
発明の概要
本発明の一実施の形態は、処理チャンバ内に配置される基板上に積層バリア層を形成する方法に関し、先ず、基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露して付着層を形成する。次に、付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露して、付着層に隣接するバリア層を形成する。銅層はバリア層に隣接するように配置される。そのため、本発明の別の実施の形態は、この方法を実施するシステムに関する。
発明の詳細な説明
図１を参照すると、例示のウェーハ処理システムは、壁１８で囲まれた共通作業領域１６に配置される１つ以上の処理チャンバ１２、１３、１４を含んでいる。処理チャンバ１２、１４は、２４、２６として示す１つ以上のモニタに接続されているコントローラ２２とデータ通信する。モニタ２４、２６は一般に、処理チャンバ１２、１４と関連付けられた処理に関する共通情報を表示する。モニタ２６は壁１８に取り付けられ、モニタ２４は作業領域１６に配置されている。処理チャンバ１２、１４は、モニタ２４、２６の１つに関連付けられ、かつ、コントローラ２２と通信するライトペンを用いて動作制御できる。例えば、ライトペン２８ａはモニタ２４に関連付けられていて、モニタ２４を介してコントローラ２２との通信を容易にする。ライトペン２８ｂは、モニタ２６を介してコントローラ２２との通信を容易にする。
図１と図２を共に参照すると、処理チャンバ１２、１４はそれぞれ底壁３２と、底壁３２とは反対側に配置されたカバー３４と、その間に延在する側壁３６とを有するハウジング３０を含む。ハウジング３０はチャンバ３７を画成し、ペデスタル３８は処理チャンバ３７内に配置されていて半導体ウェーハ等基板４２を支持する。ペデスタル３８は、変位機構（図示せず）を用いてカバー３４と底壁３２との間を移動するよう取り付けてもよいが、一般に、底壁３２に近接して固定されている。処理ガスの供給装置３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅは、シャワーヘッド４０を介して処理チャンバ３７に流体連通している。供給装置３９ａ、３９ｂ、３９ｃからのガスフローは、フローバルブ４１を介して調節される。
特定の処理に従い、基板４２を、ペデスタル３８に埋め込まれた加熱器を介して層の堆積前に所望温度で加熱してもよい。例えば、ＡＣ電源４３からの電流を加熱素子４４に加えることで、ペデスタル３８を抵抗加熱してもよい。次に、基板４２がペデスタル３８で加熱され、例えば、約２０℃から約７５０℃までの範囲内で所望の処理温度に維持されるが、実際の温度は使用ガスと、被堆積面のトポグラフィとにより変化する。また、熱電対等の温度センサ４６もウェーハ支持ペデスタル３８に埋め込まれていて、従来の方法でペデスタル３８の温度を監視する。例えば、ウェーハ温度を特定処理用途に適した所望温度で維持または制御できるように、測定温度をフィードバックループに用いて、電源４３が加熱素子４４に加える電流を制御してもよい。放射熱（不図示）を用いてペデスタル３８を任意で加熱する。真空ポンプ４８を用いて処理チャンバ３７を排気するとともに、処理チャンバ３７内のガスフローと圧力を適切に維持する。
図１と図３を参照すると、先に検討した処理チャンバ１２、１４の一方または両方を動作させて、基板４２上に本発明によるコンタクトを基板４２上に形成してもよい。そのため、基板４２はシリコン等、半導体処理に適した何れの材料でも形成されるウェーハ５０を含む。層５２として示す１つ以上の層がウェーハ５０上に存在してもよい。層５２は、誘電材料または導電材料を含む何れの適切な材料で形成してもよい。層５２はボイド５４を含み、基板４２の領域５６を露出している。
図４を参照すると、チタン等の高融点金属化合物を含む層が、層５２および領域５４に近接して形成されている。以下、更に全体にわたって検討するが、本実施例では、基板４２を処理ガスに順次曝露して異なる化合物の単分子層を基板上に化学吸着することにより、層５８を窒化チタン、つまり、ＴｉＮで形成する。層５８は、領域５６および層５２を覆うようにボイド５４の側面に沿っている。
図５を参照すると、別の高融点金属層６０が層５８に隣接するように形成されている。本実施例では、異なる処理ガスを用いる点を除き、層５２に関して先に検討した方法で層６０をタングステンにより形成する。層６０は層５８の側面に沿っていて、故に、ボイド５４の側面に沿っている。
図６を参照すると、標準堆積法を用いて、ボイド５４を充填する銅の層６４を堆積することで、ボイド５４内に形成された本発明によるコンタクト６２の一例を示す。この構成によれば、ＴｉＮ層５８およびＷ層６０から成る積層バリア層がコンタクト６２を囲んでいる。ＴｉＮ層５８は付着層として機能し、Ｗ層６０の核形成および堆積を容易にする。また、ＴｉＮ層は拡散バリアとしても機能し、領域５６および層５２等周囲環境へのＷ拡散を防止しなくとも抑制する。Ｗ層６０はコンタクト６２のためのバリア層として機能することで、銅材料がＴｉＮ層５８内へ、またはこれを通ってボイド５４を囲む環境へと拡散するのを防止する。原子層堆積法等の順次堆積法を用いることで、上記積層バリア層の熱的および導電特性が優れる。特に、以下説明する順次堆積法により、層５８、６０両方の厚みを正確に制御できる。
図１、図６および図７を参照すると、先に検討した処理チャンバ１２、１４の一方または両方を動作させ、順次堆積法を用いて基板４２上に層５８、６０を堆積してもよい。特に、基板４２の初期表面、例えば、領域５６の表面および層５２の表面は処理領域に活性配位子を与える。一群の第１の処理ガス、この場合Ａａxにより、配位子ｘの表面が処理チャンバ３７に曝露されている基板４２上に、Ａの層が堆積される。その後、パージガスが処理チャンバ３７へ侵入してガスＡａxをパージする。処理チャンバ３７からガスＡａxをパージした後、第２群の処理ガス、つまり、Ｂｂyを処理チャンバ３７へ導入する。基板表面上に存在するａ配位子がｂ配位子およびＢ原子と反応することで、分子ａｂ、Ｂａが放出され、ｂ配位子およびＢ原子は基板４２から遠ざかり、その後処理チャンバ３７からポンプ吸引される。このようにして、図４に示すように、Ａ原子の単分子層を有する表面が基板４２上に残留し、処理チャンバ３７に曝露されている。所望厚が得られるまでこの処理を繰り返して行う。
図２と図８を共に参照すると、何れのタイプの処理ガスを用いてもよいが、本実施例において処理ガスＡａｘは、ＴＤＭＡＴ、ＴＤＥＡＴおよびＴｉＣｌ４を含む群から選択されるチタン含有ガスである。処理ガスＢｂｙは還元剤として機能し、Ｈ２、Ｂ２Ｈ６、ＳｉＨ４およびＮＨ３を含む群から選択される。２つのパージガス、つまり、ＡｒおよびＮ２を用いた。各処理ガスをキャリアガスと共に処理チャンバ３７へ流入するが、本実施例においてキャリアガスはパージガスの１つである。しかしながら、以下更に全体にわたって検討するが、パージガスがキャリアガスと異なってもよいのは言うまでもない。本発明による順次堆積法の１サイクルは、処理チャンバ３７へのチタン含有ガス流入前の時間ｔ１において、処理チャンバ３７へパージガスを流入することを含む。時間ｔ２において、チタン含有処理ガスをキャリアガスと共に処理チャンバ３７へ流入する。ｔ２経過後、チタン含有ガスのフローは停止するが、時間ｔ３においてキャリアガスのフローは継続し、処理チャンバからチタン含有処理ガスをパージする。時間ｔ４において、ガスをすべて除去するために処理チャンバ３７内をポンプ吸引する。処理チャンバ３７内のポンプ吸引後、時間ｔ５においてキャリアガスを導入し、その後、時間ｔ６において還元処理ガスをキャリアガスと共に処理チャンバ３７へ導入する。その後、処理チャンバ３７への還元処理ガスのフローが停止する。処理チャンバ３７への還元処理ガスのフロー停止後、時間ｔ７においてキャリアガスのフローが継続する。その後、時間ｔ８において、内部のガスをすべて除去するために処理チャンバ３７内をポンプ吸引することで、本発明による順次堆積法の１サイクルが終了する。層５８が所望厚に達するまで、上記サイクルを複数回繰り返す。ＴｉＮ層５８が所望厚に達したら、順次堆積法を用いてこれにＷ層６０を隣接するように堆積する。
図２および図１０を参照すると、Ｗ層６０形成のため、処理ガスＡａxは六フッ化タングステン、つまり、ＷＦ6等何れの既知のタングステン含有ガスでもよい。処理ガスＢｂyは還元剤として機能し、ＳｉＨ4、Ｂ2Ｈ6およびＮＨ3を含む群から選択される。先に検討したものと同様のパージガスを用いてもよい。先に検討したように、各処理ガスをキャリアガスと共に処理チャンバ３７へ流入させる。本発明によるＷ層６０形成のための順次堆積法の１サイクルは、処理チャンバ３７へのタングステン含有ガス流入前の時間ｔ9において、処理チャンバ３７へパージガスを流入させることを含む。時間ｔ10において、タングステン含有処理ガスをキャリアガスと共に処理チャンバ３７へ流入させる。時間ｔ10経過後、タングステン含有ガスのフローは停止するが、時間ｔ11においてキャリアガスのフローは継続し、処理チャンバからタングステン含有処理ガスをパージする。時間ｔ12において、ガスをすべて除去するために処理チャンバ３７内をポンプ吸引する。処理チャンバ３７内のポンプ吸引後、時間ｔ13においてキャリアガスを導入し、その後、時間ｔ14において還元処理ガスをキャリアガスと共に処理チャンバ３７へ導入する。その後、処理チャンバ３７への還元処理ガスのフローが停止する。処理チャンバ３７への還元処理ガスのフロー停止後、時間ｔ15においてキャリアのフローが継続する。その後、時間ｔ16において、内部のガスをすべて除去するために処理チャンバ３７内をポンプ吸引することで、本発明による順次堆積法の１サイクルが終了する。層６０が所望厚に達するまで、上記サイクルを複数回繰り返す。Ｗ層６０が所望厚に達したら、既知方法を用いて、図６に示すコンタクト６２を堆積してもよい。
順次堆積法の利用による利点は多様であり、これには層形成のフラックス非依存性により、基板サイズに関係なく堆積の均一性が得られることがある。例えば、同チャンバ内に配置された２００ｍｍ基板と３２ｍｍ基板とにおいて測定した層の均一性および厚みの測定差は、ごく僅かである。これは化学吸着の自己制御特性によるものである。更に、化学吸着特性により、複雑なトポグラフィに関してほぼ完全なステップカバレッジが得られる。
更に、順次堆積法を用いることにより、層５８、６０の抵抗を最少限に抑えつつこれら層の厚みを容易に制御できる。本発明の一実施例では、層５８、６０およびコンタクト６２を共通処理チャンバ、例えば、チャンバ１２、１４内で堆積してもよい。層５８、６０およびコンタクト６２の堆積時の柔軟性を高めるため、二分化式堆積処理により層５８を１つの処理チャンバ、例えば、チャンバ１２内で堆積し、層６０を別のチャンバ、例えば、チャンバ１４内で堆積してもよい。これにより層５８、６０それぞれの堆積時間が短縮されるが、特に、必要高融点金属層の堆積に必要な処理パラメータを実行するよう、各処理チャンバ１２、１４をプリセットしておくことで短縮される。
再び図２を参照すると、コントローラ２２が実行するコンピュータプログラム製品を用いて、タングステン層の堆積処理を制御してもよい。そのため、コントローラ２２は中央処理装置（ＣＰＵ）７０と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７２等の揮発性メモリと、フロッピーディスク用途のフロッピーディスクドライブ、またはハードディスクドライブ７４等の永久記憶媒体とを含む。コンピュータプログラムコードは、何れの従来のコンピュータ可読プログラミング言語でも書くことができる。例えば、６８０００アセンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐａｓｃａｌ、Ｆｏｒｔｒａｎ等である。適切なプログラムコードを、従来のテキストエディタを用いて単一ファイルまたは複数ファイルに入力し、ハードディスクドライブ７４等のコンピュータ可読媒体に格納するかまたは組み込む。入力コードテキストが高級言語で書かれている場合は、コードをコンパイルし、次に、生成されたコンパイラコードをプリコンパイルされたＷｉｎｄｏｗｓ(登録商標）ライブラリルーチンのオブジェクトコードにリンクする。リンクされ、コンパイルされたオブジェクトコードを実行するため、システムユーザがオブジェクトコードを呼び出すと、ＣＰＵ７０がコードをＲＡＭ７２にロードする。ＣＰＵ７０は次に、コードを読み出し、実行して、プログラム内で特定されたタスクを行う。
本発明を特定の実施の形態に関して説明してきたが、反応条件、つまり、温度、圧力、膜厚等の各種変更が可能であり、それらを本明細書およびガスの堆積シーケンスに含めなければならないことを当業者は認めるであろう。例えば、順次堆積処理は初期シーケンスが異なっていてもよい。初期シーケンスは、処理チャンバへの金属含有ガス導入前に基板を還元ガスに曝露することを含んでもよい。更に、先に説明した高融点金属層に加え、バリア層形成以外の目的で他の積層を堆積してもよい。ＣＶＤに代えて、タングステンと他の堆積法を用いてもよい。例えば、物理気相成長（ＰＶＤ）法、またはＣＶＤ法とＰＶＤ法両方の組み合わせを用いてもよい。従って、本発明の範囲は上記説明に基づいてはならない。それどころか、本発明の範囲は本明細書に記載の請求の範囲と、その均等論の全範囲とに基づいて決定しなければならない。
１２…処理チャンバ、１３…処理チャンバ、１４…処理チャンバ、１６…共通作業領域、１８…壁、２２…コントローラ、２４…モニタ、２６…モニタ、２８ａ、２８ｂ…ライトペン、３０…ハウジング、３２…底壁、３４…カバー、３６…側壁、３８…ペデスタル、４０…シャワーヘッド、４１…フローバルブ、４２…基板、４３…ＡＣ電源、４４…加熱素子、４６…温度センサ、４８…真空ポンプ、５０…ウェーハ、５２…層、５４…ボイド、５６…領域、５８…層、６０…高融点金属層、６２…コンタクト、６４…銅の層。
Claims (18)
- 処理チャンバ内に配置される基板上に積層バリア層を形成する方法であって、
前記基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露して付着層を形成するステップであって、前記第１の反応ガスがＴＤＭＡＴ、ＴＤＥＡＴおよびＴｉＣｌ4から成る群より選択され、前記第２の反応ガスがＨ2、Ｂ2Ｈ6、ＳｉＨ4およびＮＨ3から成る群より選択されるステップと、
前記付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露して、前記付着層に隣接するバリア層を形成するステップであって、前記第３の反応ガスがＷＦ6であり、前記第４の反応ガスがＢ2Ｈ6、ＳｉＨ4およびＮＨ3から成る群より選択されるステップとを含む、方法。 - 前記バリア層に隣接する銅の層を堆積するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
- 前記基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露して前記付着層を形成するステップを、前記付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露する前に、所望厚が得られるまで繰り返すステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
- 前記基板を第３および第４の反応ガスに順次曝露して前記バリア層を形成するステップを、前記基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露した後に、所望厚が得られるまで繰り返すステップを更に含む、請求項３に記載の方法。
- 第１および第２の処理チャンバを備えるステップを更に含み、前記基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露するステップは、前記基板を前記第１の処理チャンバ内に配置した状態で前記第１および第２の反応ガスに順次曝露するステップを更に含み、前記付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露するステップは、前記基板を前記第２の処理チャンバ内に位置決めした状態で前記付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
- 第１および第２の処理チャンバを備えるステップを更に含み、前記基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露するステップは、前記基板を前記第１の処理チャンバ内に配置した状態で前記第１および第２の反応ガスに順次曝露するステップを更に含み、前記付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露するステップは、前記基板を前記第１の処理チャンバ内に位置決めした状態で前記付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露するステップを更に含み、前記バリア層に隣接する銅の層を堆積するステップは、前記基板を前記第２の処理チャンバ内に位置決めした状態で前記バリア層に隣接する銅の層を堆積するステップを更に含む、請求項３に記載の方法。
- 第１、第２および第３の処理チャンバを備えるステップを更に含み、前記基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露するステップは、前記基板を前記第１の処理チャンバ内に配置した状態で前記第１および第２の反応ガスに順次曝露するステップを更に含み、前記付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露するステップは、前記基板を前記第２の処理チャンバ内に位置決めした状態で前記付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露するステップを更に含み、前記バリア層に隣接する銅の層を堆積するステップは、前記基板を前記第３の処理チャンバ内に位置決めした状態で前記バリア層に隣接する銅の層を堆積するステップを更に含む、請求項３に記載の方法。
- 前記基板を順次曝露するステップは、前記第２の反応ガスを前記処理チャンバへ導入するステップと、前記付着層を前記第３の反応ガスに曝露する前に、前記処理チャンバから前記第２の反応ガスをパージするステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。
- 前記基板を順次曝露するステップは、前記第１の反応ガスおよび前記第２の反応ガスを前記処理チャンバへ順次導入するステップと、前記基板を前記第１の反応ガスに曝露した後であって前記基板を前記第２の反応ガスに曝露する前に、前記処理チャンバへパージガスを導入することにより、前記第２の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第１の反応ガスをパージするステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。
- 前記基板を順次曝露するステップは、前記第１の反応ガスおよび前記第２の反応ガスを前記処理チャンバへ順次導入するステップと、前記第２の反応ガスの導入前に前記処理チャンバ内をポンプ吸引して前記第１の反応ガスを除去することにより、前記第２の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第１の反応ガスをパージするステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。
- 前記付着層を順次曝露するステップは、前記第３および第４の反応ガスを前記処理チャンバへ順次導入するステップと、前記基板を前記第３の反応ガスに曝露した後であって前記基板を前記第４の反応ガスに曝露する前に、前記処理チャンバへパージガスを導入することにより、前記第４の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第３の反応ガスをパージするステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。
- 前記付着層を順次曝露するステップは、前記第３および第４の反応ガスを前記処理チャンバへ順次導入するステップと、前記第４の反応ガスの導入前に前記処理チャンバ内をポンプ吸引して前記第３の反応ガスを除去することにより、前記第４の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第３の反応ガスをパージするステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。
- 処理チャンバ内に配置される基板上に積層バリア層を形成する方法であって、
第１の反応ガスを前記処理チャンバへ導入し、第２の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第１の反応ガスを除去することにより、前記基板を前記第１および第２の反応ガスに順次曝露して付着層を形成するステップであって、前記第１の反応ガスがＴＤＭＡＴ、ＴＤＥＡＴおよびＴｉＣｌ4から成る群より選択され、前記第２の反応ガスがＨ2、Ｂ2Ｈ6、ＳｉＨ4およびＮＨ3から成る群より選択されるステップと、
前記基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露して前記付着層を形成するステップを、所望厚が得られるまで繰り返すステップと、
第３の反応ガスを前記処理チャンバへ導入し、第４の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第３の反応ガスを除去することにより、前記付着層を前記第３および第４の反応ガスに順次曝露して、前記付着層に隣接するバリア層を形成するステップであって、前記第３の反応ガスがＷＦ6であり、前記第４の反応ガスがＢ2Ｈ6、ＳｉＨ4およびＮＨ3から成る群より選択されるステップと、
前記基板を第３および第４の反応ガスに順次曝露して前記バリア層を形成するステップを、許容厚が得られるまで繰り返すステップと、
前記第３または第４の反応ガスの何れか一方の導入前に、前記処理チャンバから前記第１および第２の反応ガスをパージするステップと、
前記バリア層に隣接する銅の層を堆積するステップとを含む、方法。 - 前記基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露するステップは、前記処理チャンバへパージガスを導入することにより、前記第２の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第１の反応ガスを除去するステップを更に含み、前記付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露するステップは、前記処理チャンバへパージガスを導入することにより、前記第４の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第３の反応ガスを除去するステップを更に含み、前記処理チャンバから前記第１および第２の反応ガスをパージするステップは、前記処理チャンバへ前記パージガスを導入することにより、前記処理チャンバをパージするステップを更に含む、請求項１３に記載の方法。
- 前記基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露するステップは、前記処理チャンバ内をポンプ吸引して前記第１の反応ガスを除去することにより、前記第２の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第１の反応ガスを除去するステップを更に含み、前記付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露するステップは、前記処理チャンバ内をポンプ吸引して前記第３の反応ガスを除去することにより、前記処理チャンバから前記第３の反応ガスを除去するステップを更に含み、前記処理チャンバから前記第１および第２の反応ガスをパージするステップは、前記処理チャンバ内をポンプ吸引してその内部に存在するガスをすべて除去するステップを更に含む、請求項１３に記載の方法。
- 基板上に積層バリア層を形成する処理システムであって、
処理チャンバを画成するボディと、
前記処理チャンバ内に配置されて前記基板を支持するホルダと、
前記処理チャンバと流体連通するガス配送システムと、
前記処理チャンバに熱伝達する温度制御システムと、
前記処理チャンバと流体連通する圧力制御システムと、
前記ガス配送システム、前記温度制御システムおよび前記圧力制御システムと電気通信するコントローラと、
前記コントローラとデータ通信するメモリとを備え、前記メモリは、コンピュータ可読プログラムが内部に組み込まれたコンピュータ可読媒体を備え、前記コンピュータ可読プログラムは、前記基板を第１および第２の反応ガスに順次曝露して前記基板上に付着層を形成するため、前記ガス配送システムを制御する第１セットの命令と、前記付着層を第３および第４の反応ガスに順次曝露して、前記付着層に隣接するバリア層を形成するため、前記ガス配送システムを制御する第２セットの命令とを含み、
前記第１の反応ガスがＴＤＭＡＴ、ＴＤＥＡＴおよびＴｉＣｌ4から成る群より選択され、前記第２の反応ガスがＨ2、Ｂ2Ｈ6、ＳｉＨ4およびＮＨ3から成る群より選択され、前記第３の反応ガスがＷＦ6であり、前記第４の反応ガスがＢ2Ｈ6、ＳｉＨ4およびＮＨ3から成る群より選択される、システム。 - 前記コンピュータ可読プログラムは、前記処理チャンバへパージガスを導入することにより、前記第２の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第１の反応ガスを除去するため、前記ガス配送システムを制御する第３セットの命令と、前記処理チャンバへパージガスを導入することにより、前記第４の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第３の反応ガスを除去するため、前記ガス配送システムを制御する第４セットの命令と、
前記処理チャンバへ前記パージガスを導入することにより、前記第３および第４の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第１および第２の反応ガスをパージするため、前記ガス配送システムを制御する第５セットの命令とを含む、請求項１６に記載のシステム。 - 前記コンピュータ可読プログラムは、前記処理チャンバ内をポンプ吸引して前記第１の反応ガスを除去することにより、前記第２の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第１の反応ガスを除去するため、前記圧力制御システムを制御する第３セットの命令と、前記処理チャンバ内をポンプ吸引して前記第３の反応ガスを除去することにより、前記第４の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第３の反応ガスを除去するため、前記圧力制御システムを制御する第４セットの命令と、前記処理チャンバ内をポンプ吸引して前記第１および第２の反応ガスを除去することにより、前記第３および第４の反応ガスの導入前に前記処理チャンバから前記第１および第２の反応ガスをパージするため、前記圧力制御システムを制御する第５セットの命令とを含む、請求項１６に記載のシステム。
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