JP4960193B2 - 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4960193B2 JP4960193B2 JP2007266669A JP2007266669A JP4960193B2 JP 4960193 B2 JP4960193 B2 JP 4960193B2 JP 2007266669 A JP2007266669 A JP 2007266669A JP 2007266669 A JP2007266669 A JP 2007266669A JP 4960193 B2 JP4960193 B2 JP 4960193B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- internal space
- film
- semiconductor device
- supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 97
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 145
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 145
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 114
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 114
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 112
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 81
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 81
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 76
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 70
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 57
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 53
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 40
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 37
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 35
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 10
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 claims description 7
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 216
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 64
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 61
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 61
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 61
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 25
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 16
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 15
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 14
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 14
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 11
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 6
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 4
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N borane Chemical compound B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEBFYWHXKVOHDI-UHFFFAOYSA-N [Co].[P][W] Chemical compound [Co].[P][W] FEBFYWHXKVOHDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 125000004431 deuterium atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、前記メタルキャップ層工程は、前記半導体基板の表面にZr(BH4)4を吸着させる吸着工程と、前記Zr(BH4)4が吸着した前記半導体基板の表面に水素活性種を供給し、前記半導体基板の表面に吸着した前記Zr(BH4)4を前記ZrBxに改質させる改質工程と、を備えたことを要旨とする。
の供給量を安定させることができる。したがって、Zr(BH4)4の改質を高い再現性の下で行うことができ、ZrBxの均一性と安定性を向上させることができる。
、前記第一供給手段及び前記第二供給手段を駆動制御する制御手段と、を備え、前記半導体基板は、基板表面に形成された絶縁層と、前記絶縁層に形成された複数の凹部の各々に埋め込まれて前記絶縁層の表面と略同一面を形成する金属層とを有し、前記第二供給手段は、前記内部空間に水素を供給する水素供給部と、前記内部空間に到達する前の前記水素にマイクロ波を照射して前記水素活性種を生成するマイクロ波照射部とを有し、前記制御手段は、前記第一供給手段と前記第二供給手段を駆動制御して前記内部空間に前記Zr(BH4)4と前記水素活性種とを交互に供給することにより、前記絶縁層及び前記金属層の表面にZr(BH4)4を吸着させた後、当該吸着したZr(BH4)4を前記水素活性種によりZrBx(x=0.5〜4.0)に改質させて、前記絶縁層の表面において絶縁性を呈し、前記金属層の表面において導電性を呈するメタルキャップ層を形成し、前記半導体基板の表面にZr(BH 4 ) 4 を吸着させるときには、前記水素供給部を駆動して前記内部空間に前記水素を供給させ、前記半導体基板の表面でZr(BH 4 ) 4 を改質させるときには、前記Zr(BH 4 ) 4 の供給を停止した後、前記水素を継続的に供給させながら前記マイクロ波照射部を駆動して前記内部空間に到達する前の前記水素にマイクロ波を照射させること、を要旨とする。
メタルキャップ層が、金属層上で確実に高い導電性を発現し、かつ、絶縁層上で確実に高い絶縁性を発現する。よって、メタルキャップ層が、金属層の粗密、表面積、形状などに関わらず、金属層に応じた領域にのみ導電性を発現し、隣接する金属層間の短絡を回避させる。しかも、メタルキャップ層が、その成膜選択性を必要としない分だけ、複雑な洗浄工程を省くことができる。
請求項10に記載の発明では、請求項7に記載の半導体装置の製造装置であって、前記第二供給手段は、前記内部空間にアルゴンを供給するアルゴン供給部と、前記内部空間にジボランを供給するジボラン供給部とをさらに備え、前記マイクロ波照射部がマイクロ波を照射するガスは、前記内部空間に到達する前の前記水素と、前記内部空間に到達する前の前記アルゴンと、前記内部空間に到達する前の前記ジボランとからなる混合ガスであり、前記制御手段は、前記半導体基板の表面にZr(BH 4 ) 4 を吸着させるときには、
前記水素供給部を駆動するときに前記アルゴン供給部と前記ジボラン供給部とを駆動して前記内部空間に前記水素と前記アルゴンと前記ジボランとからなる混合ガスを供給させ、前記半導体基板の表面でZr(BH 4 ) 4 を改質させるときには、前記Zr(BH 4 ) 4 の供給を停止した後、前記混合ガスを継続的に供給させながら前記マイクロ波照射部を駆動して前記内部空間に到達する前の前記混合ガスにマイクロ波を照射させること、
を要旨とする。
図1において、半導体装置1は、半導体基板を構成するシリコン基板2を備えている。シリコン基板2は、その表面(すなわち、図1に示す上面)に素子分離領域2aと、同素子分離領域2aに囲まれた素子領域2bを有している。素子分離領域2aには、例えば、STI(Shallow Trench Isolation )構造を呈するシリコン酸化膜などの絶縁膜が埋め
込まれている。素子領域2bには、MOSトランジスタ3が形成されている。MOSトランジスタ3は、例えば、素子領域2bに形成されたゲート絶縁膜4と、ゲート絶縁膜4の両側に形成されたソース・ドレイン領域5と、ゲート絶縁膜4に積層されたゲート電極6と、ゲート電極6の外側面を覆うサイドウォール7と、によって構成される。
3と接続する。第1メタルキャップ層16は、その高い耐酸化性により第1導電領域16aの酸化を防ぎ、第1配線13と第2配線34との間の電気的接続を可能にする。
次に、上記半導体装置の製造装置としての成膜装置40について説明する。
図2において、成膜装置40は、ロードロックチャンバ40Lと、同ロードロックチャンバ40Lに連結されたコアチャンバ40Cと、同コアチャンバ40Cに連結された4つの成膜チャンバ40Dと、を有している。ロードロックチャンバ40Lと、コアチャンバ40Cと、各成膜チャンバ40Dは、それぞれ遮断可能に連通して共通する真空系を形成可能にする。
。コアチャンバ40Cは、シリコン基板2の成膜処理を終了するとき、成膜処理後のシリコン基板2を各成膜チャンバ40Dから搬入し、ロードロックチャンバ40Lに搬送する。
)を行うチャンバである。各成膜チャンバ40Dは、それぞれシリコン基板2の成膜処理を実行するとき、シリコン基板2をコアチャンバ40Cから搬入し、対応するZrBx膜、すなわち、第1及び第2メタルキャップ層16,37、第1及び第2バリア層14,35を成膜する。
量を制御する。マスフローコントローラMC2がArを供給するとき、Arは、供給配管内のZr(BH4)4を搬送しながら内部空間Sに導入され、Zr(BH4)4の供給状態を安定させる。なお、Zr(BH4)4の供給状態が十分に安定している場合には、マスフローコントローラMC2を設けなくてもよい。
図4において、制御部51は、成膜装置40に各種の処理動作(例えば、シリコン基板2の搬送処理動作やシリコン基板2の成膜処理動作など)を実行させるものである。制御部51は、各種の演算処理を実行するCPUと、各種のデータや各種の制御プログラムを格納する記憶部51Aと、各種の処理工程ごとにプロセス時間を計時するタイマ51Bと、を有する。制御部51は、例えば、記憶部51Aが格納する成膜処理プログラムを読み出し、タイマ51Bが計時するプロセス時間と、読み出した成膜処理プログラムと、に従って、複数の処理工程(吸着工程や改質工程など)からなる成膜処理動作を実行させる。
チ33が形成されている。
、制御部51は、内部空間Sに到達する前の改質ガスを照射管47内で活性化し、プラズマ状態の改質ガスを内部空間Sに導入させる。すなわち、改質工程を開始させる。
膜厚が100nmの銅膜を有した複数のシリコンウェハ上に、それぞれ組成比xの異なるZrBx膜を約20nmだけ積層した。そして、下地に銅膜を有し、組成比xを0.25〜5.00まで変動させた複数のZrBx膜を得た。
[℃]に調整した。そして、改質ガスとしてArを100[sccm]に設定し、H2の流量を変更して各組成比xのZrBx膜を得た。尚、各ZrBx膜の組成比xは、それぞれXPSにより計測した。
Cuに対するバリア性の評価と同じく、下地に銅膜を有し、組成比xを0.25〜5.00まで変動させた複数のZrBx膜を得た。そして、各ZrBx膜(x=0.25〜5.00)に対し、それぞれ重水を用いたプレッシャークッカーテストを実施した。すなわち、各ZrBx膜に対し、それぞれ120[℃]に加熱した2気圧の重水の水蒸気雰囲気下で168時間の加熱加圧処理を施し、該処理後の各ZrBx膜について、それぞれSIMS測定を実施し、膜厚方向に関する元素分析を行った。
シリコン酸化膜を有した複数のシリコンウェハ上に、それぞれ組成比xの異なるZrBx膜を約20nmだけ積層した。そして、下地にシリコン酸化膜(絶縁膜)を有し、組成比xを0.25〜5.00まで変動させた複数のZrBx膜を得た。
Cuに対するバリア性の評価と同じく、下地に銅膜を有し、組成比xを0.25〜5.00まで変動させた複数のZrBx膜を得た。そして、各ZrBx膜(x=0.25〜5.0)の面内49点についてシート抵抗値を計測し、49点の平均値を算出してZrBx膜のシート抵抗値とした。各ZrBx膜のシート抵抗値、及び各ZrBx膜を成膜する前の銅膜のみのシート抵抗値を表3及び表4に示す。
Cuに対するバリア性の評価と同じく、下地に銅膜を有し、組成比xを0.25〜5.00まで変動させた複数のZrBx膜を得た。そして、各ZrBx膜(x=0.25〜5.0)について密着性テストを行った。すなわち、カーターナイフを用い、シリコンウェハの表面(ZrBx膜及び銅膜)に3mm間隔の格子状のスクラッチを形成し、該スクラッチ上に粘着テープを貼着して剥がした。そして、ZrBx膜が銅膜から剥がれるか否か(粘着テープにZrBx膜が付着するか否か)を検出した。
次に、上記半導体装置1の製造方法について説明する。
まず、図1に示すように、シリコン基板2の表面に、素子分離領域2aと、素子領域2bと、を区画形成する。例えば、公知のSTIプロセスを用いて、素子分離領域2aにシリコン酸化膜を埋め込む。また、公知のMOSプロセスを用いて、ゲート絶縁膜4、ソース・ドレイン領域5、ゲート電極6、サイドウォール7などを形成し、素子領域2bにMOSトランジスタ3を形成する。
(1)上記実施形態によれば、成膜チャンバ40Dの内部空間Sに吸着期間Taの間だけZr(BH4)4を導入した。そして、シリコン基板2の表面、すなわち第2層間絶縁膜11の表面及び第1配線13の表面、あるいはハードマスク32の表面及び第2配線34の表面にZr(BH4)4を吸着させ、吸着分子MAからなる単分子層を形成した。また、吸着期間Taの経過後、照射管47の内部に改質期間Trの間だけマイクロ波を照射し、プラズマ化したH2を、すなわち水素活性種をシリコン基板2の表面に供給した。そして、Zr(BH4)4の供給と、水素活性種の供給と、を交互に繰り返して、ZrBx(0.5≦x≦4.0)からなるメタルキャップ層16,37を形成した。
ができる。よって、各メタルキャップ層16,37の信頼性と生産性を向上させた半導体装置1を提供させることができる。
・上記実施形態では、改質工程の期間だけ、マイクロ波を発振させる構成にした。これに限らず、例えば、図8に示すように、改質工程と吸着工程の双方で、マイクロ波を発振させる構成にしてもよい。すなわち、内部空間Sに対し吸着ガスを導入するときに、同内部空間Sに対し水素活性種を導入する構成にしてもよい。この構成によれば、吸着ガス(Zr(BH4)4)の分解反応が吸着工程の気相中で生じる。この結果、未反応の吸着分子MAを、より確実に低減でき、吸着工程と改質工程との双方で、より均一なZr−B結合を形成させることができる。
・上記実施形態では、マスフローコントローラMC5をジボランの供給元に接続し、内部空間Sにジボランを導入させる構成にした。これに限らず、例えば、マスフローコントローラMC5をボランの供給元に接続し、内部空間Sにボランを導入させる構成にしてもよい。この構成においても、Zr(BH4)4の分解反応に対して、その反応速度を制御することができ、過剰な分解反応を抑制させることができる。
Claims (10)
- 素子領域を有する半導体基板に絶縁層を積層する絶縁層工程と、
前記絶縁層に複数の凹部を形成する凹部工程と、
前記複数の凹部の各々に金属層を埋め込む金属層工程と、
前記絶縁層の表面と前記金属層の表面とを略同一面に平坦化する平坦化工程と、
平坦化した前記絶縁層の表面及び前記金属層の表面に原子層蒸着法を利用してZrBx(x=0.5〜4.0)を主成分とするメタルキャップ層を成膜するメタルキャップ層工程とを含み、
前記メタルキャップ層工程にて、前記メタルキャップ層が、前記絶縁層の表面において絶縁性を呈し、前記金属層の表面において導電性を呈する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記メタルキャップ層工程は、
前記半導体基板の表面にZr(BH4)4を吸着させる吸着工程と、
前記Zr(BH4)4が吸着した前記半導体基板の表面に水素活性種を供給し、前記半導体基板の表面に吸着した前記Zr(BH4)4を前記ZrBxに改質させる改質工程と、
を備えたこと特徴とした半導体装置の製造方法。 - 請求項2に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記吸着工程及び前記改質工程は、
前記半導体基板の表面に向けて継続的に水素を供給すること、
前記改質工程は、
前記水素が前記半導体基板の表面に到達する前に、前記水素にマイクロ波を照射すること、
を特徴とした半導体装置の製造方法。 - 請求項2又は3に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記吸着工程及び前記改質工程は、
前記半導体基板の表面に向けて継続的に水素とアルゴンを供給し、
前記改質工程は、
前記水素と前記アルゴンが前記半導体基板の表面に到達する前に、前記水素と前記アルゴンの混合ガスにマイクロ波を照射すること、
を特徴とした半導体装置の製造方法。 - 請求項2〜4のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記吸着工程及び前記改質工程は、
前記半導体基板の表面に向けて継続的に水素とジボランを供給し、
前記改質工程は、
前記水素と前記ジボランが前記半導体基板の表面に到達する前に、前記水素と前記ジボランの混合ガスにマイクロ波を照射すること、
を特徴とした半導体装置の製造方法。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記金属層工程は、
前記凹部の内側面を含む前記絶縁層の表面に原子層蒸着法を利用してZrBx(0<x≦0.25)を主成分とするバリア層を成膜する工程と、
前記バリア層に銅膜を積層して前記凹部を埋め込む工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - チャンバ本体と、
前記チャンバ本体の内部空間に設けられ半導体基板を載置するステージと、
前記内部空間にZr(BH4)4を供給する第一供給手段と、
前記内部空間に水素活性種を供給する第二供給手段と、
前記第一供給手段及び前記第二供給手段を駆動制御する制御手段と、を備え、
前記半導体基板は、
基板表面に形成された絶縁層と、
前記絶縁層に形成された複数の凹部の各々に埋め込まれて前記絶縁層の表面と略同一面を形成する金属層とを有し、
前記第二供給手段は、
前記内部空間に水素を供給する水素供給部と、
前記内部空間に到達する前の前記水素にマイクロ波を照射して前記水素活性種を生成するマイクロ波照射部とを有し、
前記制御手段は、
前記第一供給手段と前記第二供給手段を駆動制御して前記内部空間に前記Zr(BH4)4と前記水素活性種とを交互に供給することにより、前記絶縁層及び前記金属層の表面にZr(BH4)4を吸着させた後、当該吸着したZr(BH4)4を前記水素活性種によりZrBx(x=0.5〜4.0)に改質させて、前記絶縁層の表面において絶縁性を呈し、前記金属層の表面において導電性を呈するメタルキャップ層を形成し、
前記半導体基板の表面にZr(BH 4 ) 4 を吸着させるときには、
前記水素供給部を駆動して前記内部空間に前記水素を供給させ、
前記半導体基板の表面でZr(BH 4 ) 4 を改質させるときには、
前記Zr(BH 4 ) 4 の供給を停止した後、前記水素を継続的に供給させながら前記マイクロ波照射部を駆動して前記内部空間に到達する前の前記水素にマイクロ波を照射させること、
を特徴とする半導体装置の製造装置。 - 請求項7に記載の半導体装置の製造装置であって、
前記第二供給手段は、
前記内部空間にアルゴンを供給するアルゴン供給部をさらに備え、
前記マイクロ波照射部がマイクロ波を照射するガスは、
前記内部空間に到達する前の前記水素と前記内部空間に到達する前の前記アルゴンとからなる混合ガスであり、
前記制御手段は、
前記半導体基板の表面にZr(BH4)4を吸着させるときには、
前記水素供給部を駆動するときに前記アルゴン供給部を駆動して前記内部空間に前記水素と前記アルゴンとからなる混合ガスを供給させ、
前記半導体基板の表面でZr(BH 4 ) 4 を改質させるときには、
前記Zr(BH4)4の供給を停止した後、前記混合ガスを継続的に供給させながら前記マイクロ波照射部を駆動して前記内部空間に到達する前の前記混合ガスにマイクロ波を照射させること、
を特徴とした半導体装置の製造装置。 - 請求項7に記載の半導体装置の製造装置であって、
前記第二供給手段は、
前記内部空間にジボランを供給するジボラン供給部をさらに備え、
前記マイクロ波照射部がマイクロ波を照射するガスは、
前記内部空間に到達する前の前記水素と前記内部空間に到達する前の前記ジボランとからなる混合ガスであり、
前記制御手段は、
前記半導体基板の表面にZr(BH4)4を吸着させるときには、
前記水素供給部を駆動するときに前記ジボラン供給部を駆動して前記内部空間に前記水素と前記ジボランとからなる混合ガスを供給させ、
前記半導体基板の表面でZr(BH 4 ) 4 を改質させるときには、
前記Zr(BH4)4の供給を停止した後、前記混合ガスを継続的に供給させながら前記マイクロ波照射部を駆動して前記内部空間に到達する前の前記混合ガスにマイクロ波を照射させること、
を特徴とした半導体装置の製造装置。 - 請求項7に記載の半導体装置の製造装置であって、
前記第二供給手段は、
前記内部空間にアルゴンを供給するアルゴン供給部と、
前記内部空間にジボランを供給するジボラン供給部とをさらに備え、
前記マイクロ波照射部がマイクロ波を照射するガスは、
前記内部空間に到達する前の前記水素と、前記内部空間に到達する前の前記アルゴンと、前記内部空間に到達する前の前記ジボランとからなる混合ガスであり、
前記制御手段は、
前記半導体基板の表面にZr(BH 4 ) 4 を吸着させるときには、
前記水素供給部を駆動するときに前記アルゴン供給部と前記ジボラン供給部とを駆動して前記内部空間に前記水素と前記アルゴンと前記ジボランとからなる混合ガスを供給させ、
前記半導体基板の表面でZr(BH 4 ) 4 を改質させるときには、
前記Zr(BH 4 ) 4 の供給を停止した後、前記混合ガスを継続的に供給させながら前記マイクロ波照射部を駆動して前記内部空間に到達する前の前記混合ガスにマイクロ波を照射させること、
を特徴とした半導体装置の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007266669A JP4960193B2 (ja) | 2007-10-12 | 2007-10-12 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007266669A JP4960193B2 (ja) | 2007-10-12 | 2007-10-12 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009099583A JP2009099583A (ja) | 2009-05-07 |
JP4960193B2 true JP4960193B2 (ja) | 2012-06-27 |
Family
ID=40702354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007266669A Expired - Fee Related JP4960193B2 (ja) | 2007-10-12 | 2007-10-12 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4960193B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102239545A (zh) * | 2009-09-17 | 2011-11-09 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜方法、半导体元件的制造方法、绝缘膜以及半导体元件 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011086971A1 (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-21 | 株式会社 アルバック | 半導体装置の製造方法、及び成膜装置 |
JP5627984B2 (ja) * | 2010-10-15 | 2014-11-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法、成膜装置及び半導体装置の製造方法 |
JP5659079B2 (ja) * | 2011-05-10 | 2015-01-28 | 株式会社アルバック | ZrBO膜の形成装置 |
JP5563522B2 (ja) | 2011-05-23 | 2014-07-30 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
JP5766098B2 (ja) * | 2011-11-17 | 2015-08-19 | 株式会社アルバック | 絶縁膜形成方法及び絶縁膜形成装置 |
JP7049894B2 (ja) * | 2018-04-04 | 2022-04-07 | 東京エレクトロン株式会社 | ボロン系膜の成膜方法および成膜装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06236878A (ja) * | 1993-02-09 | 1994-08-23 | Kawasaki Steel Corp | 金属配線 |
JP4350337B2 (ja) * | 2001-04-27 | 2009-10-21 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
JP4480516B2 (ja) * | 2004-08-23 | 2010-06-16 | 株式会社アルバック | バリア膜の形成方法 |
US7247946B2 (en) * | 2005-01-18 | 2007-07-24 | International Business Machines Corporation | On-chip Cu interconnection using 1 to 5 nm thick metal cap |
JP4943110B2 (ja) * | 2006-10-13 | 2012-05-30 | 株式会社アルバック | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
JP4943111B2 (ja) * | 2006-10-13 | 2012-05-30 | 株式会社アルバック | 半導体装置の製造方法 |
-
2007
- 2007-10-12 JP JP2007266669A patent/JP4960193B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102239545A (zh) * | 2009-09-17 | 2011-11-09 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜方法、半导体元件的制造方法、绝缘膜以及半导体元件 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009099583A (ja) | 2009-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101181389B1 (ko) | 반도체 소자의 제조 방법 및 반도체 소자의 제조 장치 | |
JP4960193B2 (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 | |
TWI431694B (zh) | A semiconductor device manufacturing method, a semiconductor manufacturing apparatus, and a memory medium | |
KR101250057B1 (ko) | 절연막의 플라즈마 개질 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치 | |
TWI445083B (zh) | Insulation film formation method, the computer can read the memory media and processing system | |
JP5154140B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
KR20220079671A (ko) | 갭 충전 증착 공정 | |
JP2009016672A (ja) | 半導体装置の製造方法、半導体装置、半導体製造装置及び記憶媒体。 | |
KR102316187B1 (ko) | 중합체 구조 비활성화 프로세스를 활용하는 선택적 증착 프로세스 | |
CN101647110B (zh) | 半导体器件及其制造方法 | |
US10892161B2 (en) | Enhanced selective deposition process | |
JP6117588B2 (ja) | Cu配線の形成方法 | |
KR20120025543A (ko) | 성막 방법, 전 처리 장치 및 처리 시스템 | |
TW201303999A (zh) | 電漿處理方法及元件分離方法 | |
JP2008192739A (ja) | 半導体装置の製造方法および製造装置、ならびに記憶媒体 | |
JP5271702B2 (ja) | シリコン酸化膜の形成方法およびシリコン酸化膜の形成装置 | |
JP2010087186A (ja) | 窒化珪素膜の成膜方法、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体およびプラズマcvd装置 | |
JP2005260060A (ja) | レジスト除去装置及びレジスト除去方法、並びにそれを用いて製造した半導体装置 | |
JP5389386B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5374749B2 (ja) | 絶縁膜の形成方法、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体および処理システム | |
JP2008211090A (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 | |
JP2010010624A (ja) | 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法 | |
KR20230040889A (ko) | 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 반도체 구조 | |
JP2010010625A (ja) | 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法 | |
JP2009246210A (ja) | 窒化珪素膜の製造方法、窒化珪素膜積層体の製造方法、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体およびプラズマcvd装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100723 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111206 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120206 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120322 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4960193 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |