JP5340604B2 - 薄膜蒸着方法 - Google Patents
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Description
Claims (19)
- シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板の間の工程間隔を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で、基板にTi/TiN薄膜を蒸着する方法において、
(a)少なくとも一つの基板を前記チャンバ内部にローディングする段階と、
(b)前記工程間隔を第1工程間隔に維持しながら基板にTi薄膜を蒸着する段階と、
(c)前記工程間隔が前記第1工程間隔の2倍以下であり且つ前記第1工程間隔より大きい第1´工程間隔となるようにウエハーブロックを移動させた後、He、Ar、N 2 、NH 3 、H 2 で成り立った群から一つ以上選択されたガスを流しながらTi薄膜表面安定化を行う段階と、
(d)前記Ti薄膜が蒸着された後、前記工程間隔を調整するために、前記工程間隔が第1´工程間隔からTiN薄膜を蒸着するための第2工程間隔となるようにウエハーブロックを移動させる段階と、
(e)前記工程間隔を前記第2工程間隔に維持しながら基板にTiN薄膜を蒸着する段階と、
(f)前記Ti/TiN薄膜が蒸着された基板をアンローディングする段階とを含むことを特徴とするTi/TiN薄膜蒸着方法。 - 前記第1工程間隔は、前記第2工程間隔の1.5倍以下であることを特徴とする請求項1に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記(e)段階は、TiN薄膜後処理段階をさらに含んでおり、前記TiN薄膜後処理段階において前記工程間隔は第2´工程間隔であり、前記第2´工程間隔は前記第2工程間隔の2倍以下であることを特徴とする請求項1に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記(b)段階と(e)段階は、前記ウエハーブロックに基板が多数枚安着された場合、前記ウエハーブロック又はガス噴射手段を回転させながらTi/TiN薄膜を蒸着させることを特徴とする請求項1に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記(d)段階は、前記Ti薄膜蒸着完了後、TiN薄膜蒸着を開始するためにウエハーブロックを移動させる時、シャワーヘッドからパージガスが継続して噴射されることを特徴とする請求項1に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板の間の工程間隔を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で、基板にTi/TiN薄膜を蒸着する方法において、
(a)少なくとも一つの基板を前記チャンバ内部にローディングする段階と、
(b)前記基板をローディングした後、基板を予熱する段階と、
(c)前記工程間隔がメイン工程間隔となるようにウエハーブロックを移動させる段階と、
(d)前記工程間隔を前記メイン工程間隔に維持しながら前記予熱された基板にTi薄膜を蒸着する段階と、
(e)前記工程間隔が、前記メイン工程間隔の2倍以下であり且つ前記メイン工程より大きい第1´工程間隔となるようにウエハーブロックを移動させた後、He、Ar、N 2 、NH 3 、H 2 で成り立った群から一つ以上選択されたガスを流しながらTi薄膜表面安定化を行う段階と、
(f)前記工程間隔がメイン工程間隔となるようにウエハーブロックを移動させた後、前記メイン工程間隔に設定され且つ予熱された基板にTiN薄膜を蒸着する段階とを含むことを特徴とするTi/TiN薄膜蒸着方法。 - 前記(b)段階において、前記基板とウエハーブロックの間は離隔されていることを特徴とする請求項6に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記(b)段階は、(b1)基板上へのガス噴射なしにチャンバ内部をフルパンピングする段階、及び(b2)所定量のガスを基板上に噴射する段階を含むことを特徴とする請求項6に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記(b)段階は、基板がより速く加熱されるように前記基板上に不活性ガスを含む十分な量のガスを流すことを特徴とする請求項6に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記ウエハーブロックの温度設定値を変動させないことを特徴とする請求項1又は請求項6に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記(e)段階は、前記Ti薄膜蒸着完了後、TiN薄膜蒸着の開始のためにウエハーブロックを移動させる時、シャワーヘッドからパージガスが継続して噴射されることを特徴とする請求項6に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板の間の工程間隔を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で、基板にTi/TiN薄膜を蒸着する方法において、
(a)N番目の基板(又は基板バッチ(batch))を前記チャンバ内部にローディングする段階と、
(b)前記工程間隔を第1工程間隔に維持しながら基板にTi薄膜を蒸着する段階と、
(c)前記工程間隔が前記第1工程間隔の2倍以下であり且つ前記第1工程間隔より大きい第1´工程間隔となるように前記基板が安着されるウエハーブロックを移動させた後、He、Ar、N 2 、NH 3 、H 2 で成り立った群から一つ以上選択されたガスを流しながらTi薄膜表面安定化を行う段階と、
(d)第1´工程間隔が第2工程間隔となるようにウエハーブロックを移動させる段階と、
(e)前記第2工程間隔を維持しながら基板にTiN薄膜を蒸着する段階と、
(f)前記Ti/TiN薄膜が蒸着された基板をアンローディングする段階と、
(g)前記(a)ないし(f)段階をK回繰り返す段階と、
(h)前記チャンバをドライクリーニングする段階と、
(i)N+1番目の基板(又は基板バッチ)をチャンバ内部にローディングする段階とを含むことを特徴とするTi/TiN薄膜蒸着方法。 - 前記(h)段階は、前記反応ガス及び制御装置の内部にクリーニングガス移送ラインをさらに含み、(h1)ウエハーブロックと前記シャワーヘッドの間の間隔をメイン工程間隔から第1クリーニング間隔に調整する段階と、(h2)前記チャンバ内部の表面が十分にクリーニングされるように前記チャンバにクリーニングガスと希薄ガス(不活性ガス)の混合ガスをフローさせる段階と、(h3)前記チャンバ内部パージ及び/又は残留ガス消去段階とを含むことを特徴とする請求項12に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記クリーニングガスは、チャンバのシャワーヘッドに印加される電気的エネルギーによってプラズマ状態に維持されることを特徴とする請求項13に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記クリーニングガスは、ドライクリーニングガスがチャンバに移送される経路上に位置するリモートプラズマ発生装置によって活性化され、チャンバ内部に流入されることを特徴とする請求項13に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記クリーニングガスは、フッ素(F2)、三フッ化窒素ガス(NF3)、三フッ化塩素(ClF3)、三塩化フッ素(BCl3)、塩素(Cl2)の中から選択されることを特徴とする請求項14又は15に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記(h3)段階は、(h31)パージガスを噴射する段階と、(h32)前記パージガスを噴射することを中断する段階とを繰り返すことを特徴とする請求項13に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記クリーニングガスフロー段階は、少なくとも二つ以上の互いに異なるクリーニング間隔下で行われることを特徴とする請求項13に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
- 前記クリーニングガスフロー段階は、前記ウエハーブロック又はガス噴射手段を回転させながら行われることを特徴とする請求項13に記載のTi/TiN薄膜蒸着方法。
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