JP6041464B2 - 金属薄膜の製膜方法、および金属薄膜の製膜装置 - Google Patents
金属薄膜の製膜方法、および金属薄膜の製膜装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6041464B2 JP6041464B2 JP2011046253A JP2011046253A JP6041464B2 JP 6041464 B2 JP6041464 B2 JP 6041464B2 JP 2011046253 A JP2011046253 A JP 2011046253A JP 2011046253 A JP2011046253 A JP 2011046253A JP 6041464 B2 JP6041464 B2 JP 6041464B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- raw material
- metal thin
- reactive gas
- organometallic compound
- 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.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 131
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 131
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 105
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 74
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 107
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 86
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 67
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 51
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 27
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 23
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 20
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 19
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 16
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 15
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 13
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 11
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 7
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000000058 cyclopentadienyl group Chemical group C1(=CC=CC1)* 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- DIIIISSCIXVANO-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dimethylhydrazine Chemical compound CNNC DIIIISSCIXVANO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CYRMSUTZVYGINF-UHFFFAOYSA-N trichlorofluoromethane Chemical compound FC(Cl)(Cl)Cl CYRMSUTZVYGINF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- UUEVFMOUBSLVJW-UHFFFAOYSA-N oxo-[[1-[2-[2-[2-[4-(oxoazaniumylmethylidene)pyridin-1-yl]ethoxy]ethoxy]ethyl]pyridin-4-ylidene]methyl]azanium;dibromide Chemical compound [Br-].[Br-].C1=CC(=C[NH+]=O)C=CN1CCOCCOCCN1C=CC(=C[NH+]=O)C=C1 UUEVFMOUBSLVJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 39
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 20
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 20
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 12
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 238000004050 hot filament vapor deposition Methods 0.000 description 7
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 7
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 6
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N endo-cyclopentadiene Natural products C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 4
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 4
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 4
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 2
- 0 CC1=C(*)C(*Nc2c(*)c(*)c(*)c(*)c2C)=C(*)C1* Chemical compound CC1=C(*)C(*Nc2c(*)c(*)c(*)c(*)c2C)=C(*)C1* 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- -1 cyclopentadienyl compound Chemical class 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002438 flame photometric detection Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
- C23C16/18—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metallo-organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4488—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by in situ generation of reactive gas by chemical or electrochemical reaction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/28556—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by chemical means, e.g. CVD, LPCVD, PECVD, laser CVD
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
本発明は、金属薄膜の製膜方法、および金属薄膜の製膜装置に関する。
近年、半導体素子やフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、太陽電池といった技術分野での技術進歩は目覚しく、それらの電極やバリアメタル等として用いられる金属薄膜に関する研究開発も盛んに行われている。
一般に、このような金属薄膜の材料としては遷移元素が用いられることが多く、製膜方法としては、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）といった技術が知られている。
ＰＶＤ法は、物理気相成長法と呼ばれる製膜方法で、物理的な手段によって物質を蒸発させて薄膜を形成する点に特徴があり、スパッタリングや蒸着がこの方法に分類される。
ＰＶＤ法には、高純度な膜を作ることができるというメリットがあるが、製膜条件として高真空以上の真空が必要なため、排気系に高額の設備投資が必要となる上、製膜した膜の段差被覆性が悪いという欠点がある。
ＰＶＤ法には、高純度な膜を作ることができるというメリットがあるが、製膜条件として高真空以上の真空が必要なため、排気系に高額の設備投資が必要となる上、製膜した膜の段差被覆性が悪いという欠点がある。
特に、半導体素子を製造する際には、この段差被覆性の悪さにより、金属薄膜の破れや空隙の発生といったトラブルが生じ、素子の信頼性を低下させるという問題があった。また、大面積のＦＰＤや太陽電池への製膜では、装置が大型化するため、高額な設備投資が必要になるという問題があった。
ＣＶＤ法は、化学気相成長法と呼ばれる製膜方法で、金属原料を気体状態で基板上に供給し、気相または基板表面における化学反応にて解離／反応させて所望の膜を形成する点に特徴がある。ＰＶＤ法と比較すると、高い真空が必要とされないため、排気系の装置が安価になる傾向がある。ＣＶＤ法に分類される方法としては、例えば熱ＣＶＤ法、ＰＥＣＶＤ法、ＨＷＣＶＤ法、ＡＬＤ法などの製膜方法がある。
熱ＣＶＤ法は、金属原料を気体状態で基板表面に搬送し、加熱された基板上における熱分解もしくは表面反応を利用して製膜する方法である。表面反応の種類にも依存するが、一般的に付着率（Ｓｔｉｃｋｉｎｇ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）は低いため、段差被覆性に優れている。
ＰＥＣＶＤ法は、金属原料をプラズマのエネルギーを用いて気相中で適度に分解してから、基板表面に搬送して製膜する方法である。金属原料として揮発性原料を用いる場合に、製膜できることが多い。
ＨＷＣＶＤ法は、Ｃａｔ−ＣＶＤ法とも呼ばれる方法で、触媒として機能するホットワイヤーに接触させることで金属原料を解離させ、その状態で基板表面に搬送して製膜する方法である。触媒としては、ワイヤーの代わりにメッシュ状の金属を用いることもある。ＨＷＣＶＤ法には、排気系の装置が安価になるというメリットだけでなく、ワイヤーを延伸するだけで大面積化できるというメリットもある。
ＡＬＤ法（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）とは、原子層堆積法とも呼ばれる製膜方法であり、金属原料を基板表面に飽和吸着するまで搬送した後、残留ガスを排気してから反応ガスを基板表面に搬送して表面反応を促すことで、１原子層ないし数原子層ずつ堆積させて製膜する方法である。
この際、金属原料のみを搬送しただけでは製膜されず、基板表面に吸着するだけなので、段差被覆性が良好になる傾向にあり、条件によっては高純度の製膜が可能である。
一般的なＡＬＤ法は、熱ＣＶＤ法と同様な反応機構を用いて製膜しているが、特許文献１には、ＨＷＣＶＤ法と同様に、金属原料をホットワイヤーと接触させることで解離させる方法（以下、「ＨＷＡＬＤ法」という。）が開示されている。
一般的なＡＬＤ法は、熱ＣＶＤ法と同様な反応機構を用いて製膜しているが、特許文献１には、ＨＷＣＶＤ法と同様に、金属原料をホットワイヤーと接触させることで解離させる方法（以下、「ＨＷＡＬＤ法」という。）が開示されている。
なお、非特許文献１には、金属原料としてビスシクロペンタジエニルコバルト（コバルトセン）を用い、大気圧下で熱ＣＶＤ法によって金属薄膜を製膜する技術が開示されている。
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ １１４ １９９１年、ｐｐ３６４−３７２
しかしながら、熱ＣＶＤ法には、反応副生成物などが膜中に含まれることも多く、高純度な膜を得にくく、バルク金属の抵抗率に比べて高抵抗化するという不都合があった。また、熱ＣＶＤ法の製膜に利用できる金属原料およびその製膜条件は限られており、高純度で段差被覆性の良い金属薄膜を得られにくいという欠点があった。加えて、熱ＣＶＤ法に用いられる金属原料の多くは酸素やハロゲンを含んでおり、これらが製膜した金属薄膜の膜質に悪影響を及ぼすという不都合があった。
またＰＥＣＶＤ法は、ラジカル状の反応種のほかにイオン化された反応種も含むため、付着率が高く、段差被覆性が熱ＣＶＤ法に比べて劣るという欠点があった。加えて、プラズマにより下地にダメージが及ぶという不都合や、熱ＣＶＤ法以上に不純物を含みやすいという不都合もあった。
また、ＨＷＣＶＤ法は、ＰＥＣＶＤ法と異なり、下地にダメージを及ぼすことはないが、金属原料を用いると、ワイヤー上やワイヤーのガイシ部分に金属種が堆積して短絡が生じるため、金属薄膜の製膜には向かないという欠点があった。
また、ＡＬＤ法は、基本的には反応機構自体は熱ＣＶＤ法と同様であるため、利用できる金属原料および製膜条件が限られるという不都合があった。
また、特許文献１に記載された方法では、金属原料として、酸素やハロゲンを含むタングステン原料を用いており、利用できる金属原料が限られているという不都合があった。加えて、金属原料に酸素やハロゲンが含まれているため、これらが製膜した金属薄膜の膜質に悪影響を及ぼすという不都合もあった。
なお、非特許文献１に記載された熱ＣＶＤ法は、大気圧下で行われているため、製膜された金属薄膜の段差被覆性が悪いという不都合があった。
また、特許文献１に記載された方法では、金属原料として、酸素やハロゲンを含むタングステン原料を用いており、利用できる金属原料が限られているという不都合があった。加えて、金属原料に酸素やハロゲンが含まれているため、これらが製膜した金属薄膜の膜質に悪影響を及ぼすという不都合もあった。
なお、非特許文献１に記載された熱ＣＶＤ法は、大気圧下で行われているため、製膜された金属薄膜の段差被覆性が悪いという不都合があった。
このような背景の下、低不純物で、段差被覆性がよく、高真空を使わずに金属薄膜を製膜する製膜方法が要望されていたが、有効適切なものが提供されていないのが実情であった。
そこで、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、請求項１に係る発明は、シクロペンタジエニル化合物から選択される有機金属化合物原料を真空チャンバー内に載置された製膜対象物上に搬送する原料搬送工程と、
−ＮＨ ２ という原子団を有する反応性ガスを、加熱された金属触媒体に接触させた後に、前記真空チャンバー内に載置された前記製膜対象物上に搬送する反応性ガス搬送工程と、を有することを特徴とする金属薄膜の製膜方法である。
すなわち、請求項１に係る発明は、シクロペンタジエニル化合物から選択される有機金属化合物原料を真空チャンバー内に載置された製膜対象物上に搬送する原料搬送工程と、
−ＮＨ ２ という原子団を有する反応性ガスを、加熱された金属触媒体に接触させた後に、前記真空チャンバー内に載置された前記製膜対象物上に搬送する反応性ガス搬送工程と、を有することを特徴とする金属薄膜の製膜方法である。
また、請求項２に係る発明は、前記有機金属化合物原料または／および前記反応性ガスが、炭素原子、窒素原子、水素原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子および金属原子から選択される１または２以上の原子のみからなることを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の製膜方法である。
また、請求項３に係る発明は、前記有機金属化合物原料が、下記化学式（１）で示される有機金属化合物を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属薄膜の製膜方法である。ただし、化学式（１）において、Ｍ１はコバルト、ニッケル、鉄、マンガン、ルテニウムおよびクロムのいずれかであり、Ｒ１〜Ｒ５は水素またはｎが１以上のＣｎＨ２ｎ＋１で表される炭化水素である。
また、請求項４に係る発明は、前記有機金属化合物原料が、下記化学式（２）で示される有機金属化合物を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属薄膜の製膜方法である。ただし、化学式（２）において、Ｍ２はタングステン、モリブデンまたはチタンであり、Ｒ６〜Ｒ１０は水素またはｎが１以上のＣｎＨ２ｎ＋１で表される炭化水素であるである。
また、請求項５に係る発明は、前記有機金属化合物原料が、下記化学式（３）で示される有機金属化合物を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属薄膜の製膜方法である。ただし、化学式（３）において、Ｍ３は白金、ニオブ、ジルコニウムまたはチタンであり、Ｒ１１〜Ｒ１５は水素またはｎが１以上のＣｎＨ２ｎ＋１で表される炭化水素であり、Ｒ１６〜Ｒ１８はｎが１以上のＣｎＨ２ｎ＋１で表される炭化水素である。
また、請求項６に係る発明は、前記反応性ガスが、アンモニア、ジメチルヒドラジン、およびメチルアミンのうち、少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法である。
また、請求項７に係る発明は、前記金属触媒体が、タングステン、白金、ロジウムおよびルテニウムのうち、少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法である。
また、請求項８に係る発明は、前記反応性ガス搬送工程の間のみ、前記金属触媒体を通電によって加熱することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法である。
また、請求項９に係る発明は、前記原料搬送工程と前記反応性ガス搬送工程を交互に繰り返すとともに、それぞれの工程の間において真空チャンバー内の残留ガスを除去するパージ工程を有することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法である。
また、請求項１０に係る発明は、前記反応性ガス搬送工程において、真空チャンバー内の圧力を１．３３×１０２Ｐａ以下にすることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法である。
また、請求項１１に係る発明は、前記原料搬送工程において、前記有機金属化合物原料を２種類以上用い、同時または順次に製膜対象物上に搬送することを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法である。
また、請求項１２に係る発明は、製膜対象物を内部に載置自在な真空チャンバーと、該真空チャンバー内に載置された製膜対象物上に、シクロペンタジエニル化合物から選択される有機金属化合物原料を搬送可能な原料搬送手段と、前記真空チャンバー内に載置された製膜対象物上に、加熱された金属触媒体と接触した後の−ＮＨ ２ という原子団を有する反応性ガスを搬送可能な反応性ガス搬送手段と、を有することを特徴とする金属薄膜の製膜装置である。
本発明によれば、低不純物で、段差被覆性がよく、高真空を使わずに金属薄膜を製膜することができる。
以下、本発明を適用した一実施形態である金属薄膜の製膜装置および金属薄膜の製膜方法について、図面を参照して説明する。
＜金属薄膜の製膜装置＞
まず、本実施形態の金属薄膜の製膜装置について説明する。
本実施形態の金属薄膜の製膜装置は、ＨＷＡＬＤ法による金属薄膜の製膜が可能な装置である。
まず、本実施形態の金属薄膜の製膜装置について説明する。
本実施形態の金属薄膜の製膜装置は、ＨＷＡＬＤ法による金属薄膜の製膜が可能な装置である。
具体的には、図１に示すように、製膜装置１は、減圧可能な真空チャンバー２と、有機金属化合物原料を搬送可能な原料搬送手段３と、反応性ガスを搬送可能な反応性ガス搬送手段４と、を有している。
真空チャンバー２内には、載置台５が設けられており、この載置台５には基板６（製膜対象物）が自在に載置できるように構成されている。載置台５の内部にはヒーター（図示略）が設けられており、基板６を加熱できるように構成されている。
また、真空チャンバー２には、排気管（図示略）および開閉弁（図示略）を介して排気ポンプ７が接続されており、これにより排気可能なように構成されている。なお、真空チャンバー２内には、圧力計（図示略）が設けられており、これにより圧力が測定できるようになっている。
また、真空チャンバー２には、排気管（図示略）および開閉弁（図示略）を介して排気ポンプ７が接続されており、これにより排気可能なように構成されている。なお、真空チャンバー２内には、圧力計（図示略）が設けられており、これにより圧力が測定できるようになっている。
また、真空チャンバー２内には、後述する反応性ガスが接触する金属触媒体８が設けられている。金属触媒体８としては、ＨＷＣＶＤ法等に用いられる周知なものを用いてよく、単一元素からなる金属だけでなく、各種の合金でもよい。特に、実質的にタングステン、白金、ロジウムまたはルテニウムからなることが好ましい。これらの金属からなる金属触媒体８を用いることで、製膜温度を低温下することができることから、副反応の進行や基板中での物質拡散を抑制するとともに、段差被覆性を向上させることができる。
また、金属触媒体８は、電源９と接続されており、通電によって加熱されるように構成されている。この通電によって加熱された金属色媒体８と接触することで、反応性ガスは活性種に活性化される。
なお、金属触媒体８は、真空チャンバー２内に配置してもよいし、真空チャンバー２とはシャッター（図示略）によって仕切られた別の上流側のチャンバー（図示略）内に設置してもよい。
なお、金属触媒体８は、真空チャンバー２内に配置してもよいし、真空チャンバー２とはシャッター（図示略）によって仕切られた別の上流側のチャンバー（図示略）内に設置してもよい。
また、真空チャンバー２には、ガス噴出部１０が設けられており、このガス噴出部１０に、原料搬送手段３と反応性ガス搬送手段４が接続されている。
原料搬送手段３は、原料供給源１１と、原料供給源１１に接続された配管１２と、配管１２に取り付けられたバルブ１３とから概略構成されており、配管１２はガス噴出部１０に接続されている。また、配管１２は、バルブ１３よりも上流側（原料供給源１１側）において分岐しており、分岐した配管１４は、バルブ１５を介して配管１６と接続されている。
原料搬送手段３は、原料供給源１１と、原料供給源１１に接続された配管１２と、配管１２に取り付けられたバルブ１３とから概略構成されており、配管１２はガス噴出部１０に接続されている。また、配管１２は、バルブ１３よりも上流側（原料供給源１１側）において分岐しており、分岐した配管１４は、バルブ１５を介して配管１６と接続されている。
原料供給源１１は、有機金属化合物原料を供給可能であれば、どのような構成でもよく、本実施形態では有機金属化合物が貯蔵されている原料貯液槽１７と、原料貯液槽１７の液相部分に接続された配管１８と、原料貯液槽１７の気相部分に接続された配管１２から構成されている。この場合、配管１８にヘリウムなどの不活性ガスを原料貯液槽１７に導入すると、有機金属化合物原料を同伴して配管１２から導出することができる。
なお、本実施形態では、有機金属化合物原料として常温で液体状のものを用いることを想定し、バブリングによる気化が可能な構成を採用したが、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、有機金属化合物原料として常温で気体状のものを原料として用いてもよく、また液体状のものを用いた場合も気化器による気化や加熱による気化によってガス化してもよい。
以上のように構成された原料搬送手段３によって、原料貯液槽１７の気相部分から取り出されたガス化した有機金属化合物原料は、ガス噴出部１０を介して真空チャンバー２内に導入されて、基板６上に搬送される。
反応性ガス搬送手段４は、反応性ガス供給源２１と、この反応性ガス供給源２１と接続された配管２２と、配管２２に取り付けられたバルブ２３とから概略構成されており、配管２２はガス噴出部１０に接続されている。反応性ガス供給源２１は、反応性ガスを供給可能であるのならば、どのような構成であっても構わない。
また、配管２２は、バルブ２３よりも上流側（反応性ガス供給源２１側）において分岐しており、分岐した配管２４は、バルブ２５を介して配管１６と接続されている。
また、配管２２は、バルブ２３よりも上流側（反応性ガス供給源２１側）において分岐しており、分岐した配管２４は、バルブ２５を介して配管１６と接続されている。
このように構成された反応性ガス搬送手段４によって、反応性ガス供給源２１から導出した反応性ガスは、ガス噴出部１０を介して真空チャンバー２内に導入し、金属触媒体８と接触した上で、基板６上に搬送される。
＜金属薄膜の製膜方法＞
次に、上記した製膜装置１を用いた金属薄膜の製膜方法について説明する。
本実施形態の金属薄膜の製膜方法は、原料搬送工程と、反応性ガス搬送工程とを有しており、まずこれらについて説明する。
次に、上記した製膜装置１を用いた金属薄膜の製膜方法について説明する。
本実施形態の金属薄膜の製膜方法は、原料搬送工程と、反応性ガス搬送工程とを有しており、まずこれらについて説明する。
原料搬送工程は、具体的には有機金属化合物原料を真空チャンバー２内に載置された基板６上に搬送する工程である。
有機金属化合物原料としては、種々のものを用いることが可能であるが、炭素原子、窒素原子、水素原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子および金属原子から選択される１または２以上の原子のみからなることが好ましい。このような材料を選択することで、製膜された金属薄膜にハロゲンや酸素が含まれるのを防止することができ、膜質の低下を防止することができる。
有機金属化合物原料としては、種々のものを用いることが可能であるが、炭素原子、窒素原子、水素原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子および金属原子から選択される１または２以上の原子のみからなることが好ましい。このような材料を選択することで、製膜された金属薄膜にハロゲンや酸素が含まれるのを防止することができ、膜質の低下を防止することができる。
更に、有機金属化合物原料は、上記化学式（１）で示される有機金属化合物、または上記化学式（２）で示される有機金属化合物、または上記化学式（３）で示される有機金属化合物を含むことがより好ましい。ただし、化学式（１）において、Ｍ１はコバルト、ニッケル、鉄、マンガン、ルテニウムおよびクロムのいずれかであり、Ｒ１〜Ｒ５は水素またはｎが１以上のＣｎＨ２ｎ＋１で表される炭化水素である。また、化学式（２）において、Ｍ２はタングステン、モリブデンまたはチタンであり、Ｒ６〜Ｒ１０は水素またはｎが１以上のＣｎＨ２ｎ＋１で表される炭化水素である。また、化学式（３）において、Ｍ３は白金、ニオブ、ジルコニウムまたはチタンであり、Ｒ１１〜Ｒ１５は水素またはｎが１以上のＣｎＨ２ｎ＋１で表される炭化水素であり、Ｒ１６〜Ｒ１８はｎが１以上のＣｎＨ２ｎ＋１で表される炭化水素である。
なお、化学式（１）または化学式（２）で示される有機金属原料は、ビスシクロペンタジエニル化合物（通称：メタロセン）であり、様々な金属で合成が報告されている。
このような材料を選択することで、より不純物の少ない金属薄膜を製膜することができる。加えて、メタロセンを用いた場合は、ＨＷＡＬＤ法を採用することで減圧下でも製膜することが可能であるため、段差被覆性の良い金属薄膜を得ることができる。
このような材料を選択することで、より不純物の少ない金属薄膜を製膜することができる。加えて、メタロセンを用いた場合は、ＨＷＡＬＤ法を採用することで減圧下でも製膜することが可能であるため、段差被覆性の良い金属薄膜を得ることができる。
また、有機金属化合物原料は、常温で気体状であればそのまま用いることができ、液体状のものであれば、ヘリウムなどの不活性ガスを用いたバブリングによる気化、気化器による気化、または加熱による気化によってガス化して用いればよい。また、ヘリウムなどをキャリアガスとして、有機金属化合物原料と併せて用いてもよい。
例えば、常温で液体状の有機金属化合物材料を、バブリングによって気化して用いる場合は、図１に示すように、配管１８を介して有機金属化合物材料が貯蔵されている原料貯液槽１７の液相部分に不活性ガスを導入する。その上で、原料貯液槽１７の気相部分からガス化した有機金属化合物材料を、配管１２を介して抜き出せばよい。
気化した有機金属化合物材料は、配管１２を介してガス噴出部１０に導入され、その後真空チャンバー２内に導入される。この際、バルブ１５は閉じており、バルブ１３は開いた状態となっている。
そして、真空チャンバー２内に導入された有機金属化合物材料は、基板６に搬送される。
以上のようにして、有機金属化合物原料は、真空チャンバー２内に載置された基板６上に搬送される。
そして、真空チャンバー２内に導入された有機金属化合物材料は、基板６に搬送される。
以上のようにして、有機金属化合物原料は、真空チャンバー２内に載置された基板６上に搬送される。
なお、原料搬送工程においては、真空チャンバー２内に配置された金属触媒体８は、通電することなく、加熱していない状態で保っていることが好ましい。これにより、基板表面の温度上昇を抑制するほか、金属触媒体の劣化を防止する、消費電力を低減できるという効果が得られる。
また、有機金属化合物原料は、１種類である必要はなく、２種類以上であっても構わない。２種類以上用いる場合は、同時または順次に基板６上に搬送すればよい。
反応性ガス搬送工程は、具体的には反応性ガスを、加熱された金属触媒体８に接触させた後に、真空チャンバー２内に載置された基板６上に搬送する工程である。
反応性ガスとしては、種々のものを用いることができるが、炭素原子、窒素原子、水素原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子および金属原子から選択される１または２以上の原子のみからなることが好ましい。このような材料を選択することで、製膜された金属薄膜にハロゲンや酸素が含まれるのを防止することができ、膜質の低下を防止することができる。
反応性ガスとしては、種々のものを用いることができるが、炭素原子、窒素原子、水素原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子および金属原子から選択される１または２以上の原子のみからなることが好ましい。このような材料を選択することで、製膜された金属薄膜にハロゲンや酸素が含まれるのを防止することができ、膜質の低下を防止することができる。
更に、反応性ガスは、アンモニア、ジメチルヒドラジン、メチルアミン、ジメチルアミン、シラン、ジシランおよび水素のうち、少なくとも１つ以上を含むことがより好ましい。このような材料を選択することで、より低不純物で、段差被覆性の良い金属薄膜を製膜することができる。
特に、有機金属化合物材料としてメタロセンを採用した場合は、反応性ガスは窒素原子を含有するガスであることが好ましい。
メタロセンに含有される金属原子にＨやＮＨ２が結合していない場合は、金属原子を解離させるために多くのエネルギーが必要となる。これに対し、金属原子にＨが結合している場合、金属原子を解離するためにはそれ程のエネルギーは必要とせず、特に、金属原子がＮＨ２と結合している場合、金属原子を解離させるために必要とするエネルギーは小さくて済む。したがって、反応性ガスは窒素原子を含有するのが好ましい。
メタロセンに含有される金属原子にＨやＮＨ２が結合していない場合は、金属原子を解離させるために多くのエネルギーが必要となる。これに対し、金属原子にＨが結合している場合、金属原子を解離するためにはそれ程のエネルギーは必要とせず、特に、金属原子がＮＨ２と結合している場合、金属原子を解離させるために必要とするエネルギーは小さくて済む。したがって、反応性ガスは窒素原子を含有するのが好ましい。
例えば、コバルトセン（上記化学式（１）のＭ１がコバルトのもの）の場合、図２（ａ）に示すように、コバルトにＨやＮＨ２が結合していない場合、コバルトセンからシクロペンタジエンを離脱させるのには５０．５ｋｃａｌ／ｍｏｌ必要である。これに対し、図２（ｂ）に示すように、コバルトにＨが結合している場合、コバルトセンからシクロペンタジエンを離脱させるのには２９．１ｋｃａｌ／ｍｏｌのみしか必要とせず、図２（ｃ）に示すように、コバルトにＮＨ２が結合している場合は、１５．２ｋｃａｌ／ｍｏｌ程度しか必要とされない。
なお、反応性ガスは、他の不活性ガスを用いて希釈させることもできる。
なお、反応性ガスは、他の不活性ガスを用いて希釈させることもできる。
反応性ガス供給源２１から供給される反応性ガスは、配管２２を介してガス噴出部１０に導入され、その後真空チャンバー２内に導入される。この際、バルブ２５は閉じており、バルブ２３は開いた状態となっている。また、反応性ガスを真空チャンバー２内に導入する際は、ガス噴出部１０に設けられたシャワーヘッド２６を介して導入してもよい。
そして、真空チャンバー２内に導入された反応性ガスは、通電等によって加熱された金属触媒体８と接触した後に、基板６上に搬送される。
この加熱された金属触媒体８と接触することによって、反応性ガスが、ＮＸｎラジカル、ＳｉＸｎラジカル（Ｘは水素または炭化水素、ｎは１から３の整数）およびＨラジカルのうち少なくとも１つの活性種に活性化されていることが好ましい。
以上のようにして、反応性ガスは、加熱された金属触媒体８に接触させた後に、真空チャンバー２内に載置された基板６上に搬送される。
この加熱された金属触媒体８と接触することによって、反応性ガスが、ＮＸｎラジカル、ＳｉＸｎラジカル（Ｘは水素または炭化水素、ｎは１から３の整数）およびＨラジカルのうち少なくとも１つの活性種に活性化されていることが好ましい。
以上のようにして、反応性ガスは、加熱された金属触媒体８に接触させた後に、真空チャンバー２内に載置された基板６上に搬送される。
次に、原料搬送工程と、反応性ガス搬送工程の関係について説明する。
本実施形態の金属薄膜の製膜方法は、基本的にはＨＷＡＬＤ法による製膜方法である。したがって、具体的には、基板６上に有機金属化合物原料を搬送し、基板６上に有機金属化合物原料を飽和吸着させた状態で、有機金属化合物原料の供給を止め、その後基板６上に反応性ガスを供給することで、有機金属化合物原料を基板６上に製膜する。この工程を１サイクルとして、基板６上に所望の膜厚の金属薄膜が製膜されるまで、当該サイクルを複数回行う。
本実施形態の金属薄膜の製膜方法は、基本的にはＨＷＡＬＤ法による製膜方法である。したがって、具体的には、基板６上に有機金属化合物原料を搬送し、基板６上に有機金属化合物原料を飽和吸着させた状態で、有機金属化合物原料の供給を止め、その後基板６上に反応性ガスを供給することで、有機金属化合物原料を基板６上に製膜する。この工程を１サイクルとして、基板６上に所望の膜厚の金属薄膜が製膜されるまで、当該サイクルを複数回行う。
この際、有機金属化合物原料を搬送しただけでは、基板６上に金属薄膜は製膜されず、反応性ガスを搬送して初めて製膜される。そして、基板６上に飽和吸着している有機金属化合物原料のみが製膜されるので、１原子ないし数原子単位で薄膜を製膜することになる。
したがって、所望の膜厚とするためには、原料搬送工程と反応性ガス搬送工程を、それぞれ交互に繰り返すこととなるが、その際それぞれの工程の間において、真空チャンバー２内の残留ガスを除去するパージ工程を有することが好ましい。
このようなパージ工程を有することで、より精度よく金属薄膜を製膜することができる。
このようなパージ工程を有することで、より精度よく金属薄膜を製膜することができる。
原料搬送工程と反応性ガス搬送工程の切替は、バルブ１３、２３の開閉で制御すればよい。また、原料搬送工程中は、バルブ２３を閉じバルブ２５を開くことで、反応性ガス供給源２１から導出する反応性ガスを配管２４，１６を介して系外に排出するようにしてもよい。また、逆に、反応性ガス搬送工程中は、バルブ１３を閉じバルブ１５を開くことで、有機金属化合物原料を配管１４，１６を介して系外に排出すれようにしてもよい。
以上のようにして、原料搬送工程と反応性ガス搬送工程を交互に行うことで、基板６上に金属薄膜が製膜される。
以上のようにして、原料搬送工程と反応性ガス搬送工程を交互に行うことで、基板６上に金属薄膜が製膜される。
なお、真空チャンバー２内の圧力を、反応性ガス搬送工程において、１．３３×１０２Ｐａ（＝１Ｔｏｒｒ）以下にすることが好ましく、製膜プロセスの全工程において、１．３３×１０２Ｐａ（＝１Ｔｏｒｒ）以下にすることがより好ましく、製膜プロセスの全工程において６．６５×１０Ｐａ（＝０．５Ｔｏｒｒ）以下にすることが更に好ましい。
このような減圧下で製膜することによって、製膜された金属薄膜の段差被覆性がよりよくなる。
このような減圧下で製膜することによって、製膜された金属薄膜の段差被覆性がよりよくなる。
本実施形態の金属薄膜の製膜方法は、原料搬送工程と反応性ガス搬送工程を有するので、低不純物で、段差被覆性がよい金属薄膜を製膜することができる。
また、製膜プロセスにおいて、高真空が要求されないので、製造装置が高額にならない。加えて、原料搬送工程と反応性ガス搬送工程を交互に行うので、金属触媒体上で金属薄膜が堆積するのを防止することができる。
また、製膜プロセスにおいて、高真空が要求されないので、製造装置が高額にならない。加えて、原料搬送工程と反応性ガス搬送工程を交互に行うので、金属触媒体上で金属薄膜が堆積するのを防止することができる。
また、有機金属化合物原料または／および反応性ガスが、炭素原子、窒素原子、水素原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子および金属原子から選択される１または２以上の原子のみからなるので、製膜された金属薄膜にハロゲンや酸素が混入するのを防止することができ、良好な膜質の金属薄膜を製膜することができる。
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
以下、本発明を実施例および比較例により、更に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例等によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
実施例１では、図１に示した金属薄膜の製膜装置を用い、表１に示すように、基板を３５０℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を２．６６×１０Ｐａ（＝０．２Ｔｏｒｒ）に保った。また、有機金属化合物原料としてビスシクロペンタジエニルコバルト（コバルトセン）を、反応性ガスとしてアンモニアを、金属触媒体としてタングステンワイヤーを用いた。
実施例１では、図１に示した金属薄膜の製膜装置を用い、表１に示すように、基板を３５０℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を２．６６×１０Ｐａ（＝０．２Ｔｏｒｒ）に保った。また、有機金属化合物原料としてビスシクロペンタジエニルコバルト（コバルトセン）を、反応性ガスとしてアンモニアを、金属触媒体としてタングステンワイヤーを用いた。
製膜方法としては、まずコバルトセンの入った原料ボトルを５０℃に加熱し、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによって、原料蒸気を同伴させて真空チャンバー内に３秒間供給する。次いで、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
その後、流量３０ｓｃｃｍのアンモニアを真空チャンバー内に９秒間供給する。その間タングステンワイヤーに３Ａの電流を通電させて赤熱するまで加熱する。
そして、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
以上の工程を１サイクルとして、図３に示すように、原料供給、パージ、アンモニアの供給と通電、パージを繰り返した。
その後、流量３０ｓｃｃｍのアンモニアを真空チャンバー内に９秒間供給する。その間タングステンワイヤーに３Ａの電流を通電させて赤熱するまで加熱する。
そして、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
以上の工程を１サイクルとして、図３に示すように、原料供給、パージ、アンモニアの供給と通電、パージを繰り返した。
その結果、実施例１では、表２に示すように、製膜速度は、０．０４ｎｍ／サイクルであり、抵抗率は２０μΩｃｍであった。また、製膜後、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって得られた金属薄膜の組成を調べたところ、炭素、酸素、窒素ともに検出下限である１％以下であった。
（実施例２）
実施例２では、パージ工程においてヘリウムを流通させるのではなく、真空引きとし、表１に示すように、その他の条件は実施例１と同様の条件で金属薄膜を製膜した。
実施例２では、表２に示すように、製膜速度は、０．０５ｎｍ／サイクルであり、抵抗率は２０μΩｃｍであった。また、製膜後、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって得られた金属薄膜の組成を調べたところ、炭素、酸素、窒素ともに検出下限である１％以下であった。
実施例２では、パージ工程においてヘリウムを流通させるのではなく、真空引きとし、表１に示すように、その他の条件は実施例１と同様の条件で金属薄膜を製膜した。
実施例２では、表２に示すように、製膜速度は、０．０５ｎｍ／サイクルであり、抵抗率は２０μΩｃｍであった。また、製膜後、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって得られた金属薄膜の組成を調べたところ、炭素、酸素、窒素ともに検出下限である１％以下であった。
（実施例３〜５）
実施例３〜５では、有機金属化合物原料として、コバルトセンの代わりに、ニッケロセン、マンガノセン、フェロセンを用い、その他の条件は実施例１と同様の条件とした場合の製膜速度および金属薄膜の組成について、シミュレーションを行った。結果を表３に示す。
実施例３〜５では、有機金属化合物原料として、コバルトセンの代わりに、ニッケロセン、マンガノセン、フェロセンを用い、その他の条件は実施例１と同様の条件とした場合の製膜速度および金属薄膜の組成について、シミュレーションを行った。結果を表３に示す。
（実施例６）
実施例６では、実施例１と同様な製膜装置を用い、基板を３５０℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を２．６６×１０Ｐａ（＝０．２Ｔｏｒｒ）に保った。
有機金属化合物原料としては、ビスシクロペンタジエニルコバルト（コバルトセン）とビスシクロペンタジエニルタングステンステンジハイドライドの２種類を用い、反応性ガスとしてアンモニアを、金属触媒体としてタングステンワイヤーを用いた。
実施例６では、実施例１と同様な製膜装置を用い、基板を３５０℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を２．６６×１０Ｐａ（＝０．２Ｔｏｒｒ）に保った。
有機金属化合物原料としては、ビスシクロペンタジエニルコバルト（コバルトセン）とビスシクロペンタジエニルタングステンステンジハイドライドの２種類を用い、反応性ガスとしてアンモニアを、金属触媒体としてタングステンワイヤーを用いた。
製膜方法としては、２種類の有機金属化合物原料を同時に供給する方法を採用した。具体的には、まずコバルトセンの入った原料ボトルを５０℃に加熱するとともに、ビスシクロペンタジエニルタングステンステンジハイドライドの入った原料ボトルを１００℃に加熱した。その後、それぞれのボトルに対して流量３０ｓｃｃｍのヘリウムを通気することで原料蒸気を同伴させ、コバルトセンおよびビスシクロペンタジエニルタングステンステンジハイドライドを同時に真空チャンバー内に３秒間供給する。次いで、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
その後、流量３０ｓｃｃｍのアンモニアを真空チャンバー内に９秒間供給する。その間タングステンワイヤーに３Ａの電流を通電させて赤熱するまで加熱する。
そして、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
以上の工程を１サイクルとして、図３に示すように、原料供給、パージ、アンモニアの供給と通電、パージを繰り返した。
そして、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
以上の工程を１サイクルとして、図３に示すように、原料供給、パージ、アンモニアの供給と通電、パージを繰り返した。
その結果、実施例６では、製膜速度は、０．０４ｎｍ／サイクルであり、抵抗率は２５μΩｃｍであった。また、製膜後、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって得られた金属薄膜の組成を調べたところ、コバルト組成は９５％、タングステン組成は５％、炭素、酸素、窒素ともに検出下限である１％以下であった。
（実施例７）
実施例７では、実施例１と同様な製膜装置を用い、基板を３５０℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を２．６６×１０Ｐａ（＝０．２Ｔｏｒｒ）に保った。
有機金属化合物原料としては、ビスシクロペンタジエニルコバルト（コバルトセン）とビスシクロペンタジエニルタングステンステンジハイドライドの２種類を用い、反応性ガスとしてアンモニアを、金属触媒体としてタングステンワイヤーを用いた。
実施例７では、実施例１と同様な製膜装置を用い、基板を３５０℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を２．６６×１０Ｐａ（＝０．２Ｔｏｒｒ）に保った。
有機金属化合物原料としては、ビスシクロペンタジエニルコバルト（コバルトセン）とビスシクロペンタジエニルタングステンステンジハイドライドの２種類を用い、反応性ガスとしてアンモニアを、金属触媒体としてタングステンワイヤーを用いた。
製膜する際は、２種類の有機金属化合物原料を順次に供給する方法を採用した。具体的には、まずコバルトセンの入った原料ボトルを５０℃に加熱するとともに、ビスシクロペンタジエニルタングステンステンジハイドライドの入った原料ボトルを１００℃に加熱した。その後、それぞれのボトルに対して流量３０ｓｃｃｍのヘリウムを通気することで原料蒸気を同伴させて基板上に搬送させた。
具体的には、まずコバルトセンを真空チャンバー内に３秒間供給する。次いで、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。その後、流量３０ｓｃｃｍのアンモニアを真空チャンバー内に９秒間供給する。その間タングステンワイヤーに３Ａの電流を通電させて赤熱するまで加熱する。そして、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
その後、ビスシクロペンタジエニルタングステンステンジハイドライドを真空チャンバー内に３秒間供給する。次いで、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。その後、流量３０ｓｃｃｍのアンモニアを真空チャンバー内に９秒間供給する。その間タングステンワイヤーに３Ａの電流を通電させて赤熱するまで加熱する。そして、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
以上の工程を１サイクルとして、図４に示すように、コバルトセンの供給、パージ、アンモニアの供給と通電、パージ、ビスシクロペンタジエニルタングステンステンジハイドライドの供給、パージ、アンモニアの供給と通電、パージを繰り返した。
その結果、実施例７では、製膜速度は、０．０４ｎｍ／サイクルであり、抵抗率は２５μΩｃｍであった。また、製膜後、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって得られた金属薄膜の組成を調べたところ、コバルト組成は９０％、タングステン組成は１０％、炭素、酸素、窒素ともに検出下限である１％以下であった。
（比較例１）
比較例１では、熱ＣＶＤ法による実験を行った。具体的には、表４に示すように、基板を４００℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を３．９９×１０２Ｐａ（＝３Ｔｏｒｒ）に保った。
そして、コバルトセンの入った原料ボトルを５０℃に加熱し、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによって、原料蒸気を同伴させて真空チャンバー内に供給すると同時に、水素ガスを流量３０ｓｃｃｍで真空チャンバー内に供給した。
その結果、表５に示すように、６０分間供給しても金属薄膜は製膜されなかった。
比較例１では、熱ＣＶＤ法による実験を行った。具体的には、表４に示すように、基板を４００℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を３．９９×１０２Ｐａ（＝３Ｔｏｒｒ）に保った。
そして、コバルトセンの入った原料ボトルを５０℃に加熱し、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによって、原料蒸気を同伴させて真空チャンバー内に供給すると同時に、水素ガスを流量３０ｓｃｃｍで真空チャンバー内に供給した。
その結果、表５に示すように、６０分間供給しても金属薄膜は製膜されなかった。
（比較例２）
水素ガスの代わりにアンモニアを用いた他は、表４に示すように、比較例１と同じ条件で、実験を行った。
その結果、表５に示すように、６０分間供給しても金属薄膜は製膜されなかった。
水素ガスの代わりにアンモニアを用いた他は、表４に示すように、比較例１と同じ条件で、実験を行った。
その結果、表５に示すように、６０分間供給しても金属薄膜は製膜されなかった。
（比較例３）
比較例３では、ＰＥＣＶＤ法による実験を行った。具体的には、表４に示すように、基板を３００℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を３．９９×１０２Ｐａ（＝３Ｔｏｒｒ）に保った。
そして、コバルトセンの入った原料ボトルを５０℃に加熱し、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによって、原料蒸気を同伴させて真空チャンバー内に供給すると同時に、水素ガスを流量３０ｓｃｃｍで真空チャンバー内に供給した。
それと同時に、シャワーヘッドおよび基板ステージ（載置台）を電極として１５０ＷのＲＦを印加し、容量結合プラズマを発生させた。
比較例３では、ＰＥＣＶＤ法による実験を行った。具体的には、表４に示すように、基板を３００℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を３．９９×１０２Ｐａ（＝３Ｔｏｒｒ）に保った。
そして、コバルトセンの入った原料ボトルを５０℃に加熱し、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによって、原料蒸気を同伴させて真空チャンバー内に供給すると同時に、水素ガスを流量３０ｓｃｃｍで真空チャンバー内に供給した。
それと同時に、シャワーヘッドおよび基板ステージ（載置台）を電極として１５０ＷのＲＦを印加し、容量結合プラズマを発生させた。
その結果、表５に示すように、製膜速度は、２ｎｍ／ｍｉｎであり、抵抗率は２５０μΩｃｍであった。また、製膜後、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって得られた金属薄膜の組成を調べたところ、酸素、窒素ともに検出下限である１％以下であったが、炭素は３５％含まれていた。
（比較例４）
比較例４では、ＰＥＡＬＤ法による実験を行った。具体的には、表４に示すように、基板を２５０〜３５０℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を２．６６Ｐａ（＝０．０２Ｔｏｒｒ）に保った。
そして、コバルトセンの入った原料ボトルを５０℃に加熱し、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによって、原料蒸気を同伴させて真空チャンバー内に３秒間供給する。次いで、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
その後、流量３０ｓｃｃｍのアンモニアを真空チャンバー内に６秒間供給する。その間アンモニア供給ポートにおいて誘導結合プラズマを発生させた。そして、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
以上の工程を１サイクルとして、原料供給、パージ、アンモニアの供給とプラズマの発生、パージを繰り返した。
比較例４では、ＰＥＡＬＤ法による実験を行った。具体的には、表４に示すように、基板を２５０〜３５０℃に保ち、自動圧力制御器（ＡＰＣ）を用いて真空チャンバー内の圧力を２．６６Ｐａ（＝０．０２Ｔｏｒｒ）に保った。
そして、コバルトセンの入った原料ボトルを５０℃に加熱し、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによって、原料蒸気を同伴させて真空チャンバー内に３秒間供給する。次いで、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
その後、流量３０ｓｃｃｍのアンモニアを真空チャンバー内に６秒間供給する。その間アンモニア供給ポートにおいて誘導結合プラズマを発生させた。そして、流量３０ｓｃｃｍのヘリウムによるパージを行う。
以上の工程を１サイクルとして、原料供給、パージ、アンモニアの供給とプラズマの発生、パージを繰り返した。
その結果、表５に示すように、製膜速度は、０．０１ｎｍ／サイクルであり、抵抗率は５０μΩｃｍであった。また、製膜後、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって得られた金属薄膜の組成を調べたところ、酸素は検出下限である１％以下であったが、炭素は４％、窒素は１０％含まれていた。
（比較例５）
比較例５では、実施例１と略同様に実験を行ったが、表４に示すように、真空チャンバー内の圧力を２．６６×１０２Ｐａ（＝２Ｔｏｒｒ）とした。その他の条件は実施例１と同様の条件で金属薄膜を製膜した。
その結果、表５に示すように金属薄膜は製膜されなかった。
比較例５では、実施例１と略同様に実験を行ったが、表４に示すように、真空チャンバー内の圧力を２．６６×１０２Ｐａ（＝２Ｔｏｒｒ）とした。その他の条件は実施例１と同様の条件で金属薄膜を製膜した。
その結果、表５に示すように金属薄膜は製膜されなかった。
本発明は、金属薄膜を用いた製品を製造する製造業において幅広く利用することができる。
１・・・製膜装置、２・・・真空チャンバー、３・・・原料搬送手段、４・・・反応性ガス搬送手段、５・・・載置台、６・・・基板、７・・・排気ポンプ、８・・・金属触媒体、９・・・電源、１０・・・ガス噴出部、１１・・・原料供給源、１２，１４，１６，１８，２２，２４・・・配管、１３，１５，２３，２５・・・バルブ、１７・・・原料貯液槽、２１・・・反応性ガス供給源、２６・・・シャワーヘッド
Claims (12)
- シクロペンタジエニル化合物から選択される有機金属化合物原料を真空チャンバー内に載置された製膜対象物上に搬送する原料搬送工程と、
−ＮＨ２という原子団を有する反応性ガスを、加熱された金属触媒体に接触させた後に、前記真空チャンバー内に載置された前記製膜対象物上に搬送する反応性ガス搬送工程と、を有することを特徴とする金属薄膜の製膜方法。 - 前記有機金属化合物原料または／および前記反応性ガスが、炭素原子、窒素原子、水素原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子および金属原子から選択される１または２以上の原子のみからなることを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の製膜方法。
- 前記有機金属化合物原料が、下記化学式（１）で示される有機金属化合物を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属薄膜の製膜方法。
- 前記有機金属化合物原料が、下記化学式（２）で示される有機金属化合物を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属薄膜の製膜方法。
- 前記有機金属化合物原料が、下記化学式（３）で示される有機金属化合物を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属薄膜の製膜方法。
- 前記反応性ガスが、アンモニア、ジメチルヒドラジン、およびメチルアミンのうち、少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法。
- 前記金属触媒体が、タングステン、白金、ロジウムおよびルテニウムのうち、少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法。
- 前記反応性ガス搬送工程の間のみ、前記金属触媒体を通電によって加熱することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法。
- 前記原料搬送工程と前記反応性ガス搬送工程を交互に繰り返すとともに、それぞれの工程の間において真空チャンバー内の残留ガスを除去するパージ工程を有することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法。
- 前記反応性ガス搬送工程において、真空チャンバー内の圧力を１．３３×１０２Ｐａ以下にすることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法。
- 前記原料搬送工程において、前記有機金属化合物原料を２種類以上用い、同時または順次に製膜対象物上に搬送することを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の金属薄膜の製膜方法。
- 製膜対象物を内部に載置自在な真空チャンバーと、
該真空チャンバー内に載置された製膜対象物上に、シクロペンタジエニル化合物から選択される有機金属化合物原料を搬送可能な原料搬送手段と、
前記真空チャンバー内に載置された製膜対象物上に、加熱された金属触媒体と接触した後の−ＮＨ２という原子団を有する反応性ガスを搬送可能な反応性ガス搬送手段と、を有することを特徴とする金属薄膜の製膜装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011046253A JP6041464B2 (ja) | 2011-03-03 | 2011-03-03 | 金属薄膜の製膜方法、および金属薄膜の製膜装置 |
| PCT/JP2012/055448 WO2012118200A1 (ja) | 2011-03-03 | 2012-03-02 | 金属薄膜の製膜方法、金属薄膜、および金属薄膜の製膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011046253A JP6041464B2 (ja) | 2011-03-03 | 2011-03-03 | 金属薄膜の製膜方法、および金属薄膜の製膜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012184449A JP2012184449A (ja) | 2012-09-27 |
| JP6041464B2 true JP6041464B2 (ja) | 2016-12-07 |
Family
ID=46758125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011046253A Active JP6041464B2 (ja) | 2011-03-03 | 2011-03-03 | 金属薄膜の製膜方法、および金属薄膜の製膜装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6041464B2 (ja) |
| WO (1) | WO2012118200A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11807939B2 (en) | 2017-07-18 | 2023-11-07 | Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd. | Atomic layer deposition method for metal thin films |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013213269A (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-17 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法及び記憶媒体 |
| JP2015174797A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | ヤマハ株式会社 | Ｃｎｔ成長用基板、及びカーボンナノチューブの製造方法 |
| KR20180038823A (ko) | 2016-10-07 | 2018-04-17 | 삼성전자주식회사 | 유기 금속 전구체, 이를 이용한 막 형성 방법 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000281694A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-10 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 有機金属気相エピタキシー用の有機金属化合物 |
| US6824816B2 (en) * | 2002-01-29 | 2004-11-30 | Asm International N.V. | Process for producing metal thin films by ALD |
| JP2005158761A (ja) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Ulvac Japan Ltd | 薄膜製造方法、半導体装置の製造方法、及び半導体装置 |
| JP4404674B2 (ja) * | 2004-04-07 | 2010-01-27 | 株式会社アルバック | 薄膜製造装置 |
| JP2006128611A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Tri Chemical Laboratory Inc | 膜形成材料、膜形成方法、及び素子 |
| US8025922B2 (en) * | 2005-03-15 | 2011-09-27 | Asm International N.V. | Enhanced deposition of noble metals |
| JP2006257551A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Asm Internatl Nv | Ａｌｄによる貴金属の促進された堆積 |
| JP4807960B2 (ja) * | 2005-03-17 | 2011-11-02 | 株式会社アルバック | 成膜装置及び成膜方法 |
| JP5339397B2 (ja) * | 2005-08-29 | 2013-11-13 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 電子デバイスの製造方法 |
| JP4803578B2 (ja) * | 2005-12-08 | 2011-10-26 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法 |
| US20070259111A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-08 | Singh Kaushal K | Method and apparatus for photo-excitation of chemicals for atomic layer deposition of dielectric film |
| JP2008013848A (ja) * | 2006-06-08 | 2008-01-24 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置及び成膜方法 |
| JP2008240077A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Canon Anelva Corp | Ａｌｄ装置及びこれを用いた成膜方法 |
| EP2155924A2 (en) * | 2007-05-21 | 2010-02-24 | L'air Liquide-societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | New cobalt precursors for semiconductor applications |
| WO2008143024A1 (ja) * | 2007-05-23 | 2008-11-27 | Canon Anelva Corporation | 薄膜成膜装置 |
| KR20090013286A (ko) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자 제조설비 |
| JP2009299101A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法および基板処理装置 |
| JP2010059488A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法及び成膜装置 |
| JP2011018742A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
2011
- 2011-03-03 JP JP2011046253A patent/JP6041464B2/ja active Active
-
2012
- 2012-03-02 WO PCT/JP2012/055448 patent/WO2012118200A1/ja active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11807939B2 (en) | 2017-07-18 | 2023-11-07 | Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd. | Atomic layer deposition method for metal thin films |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012118200A1 (ja) | 2012-09-07 |
| JP2012184449A (ja) | 2012-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20180040486A1 (en) | Methods Of Etching Films Comprising Transition Metals | |
| JP2018133569A (ja) | 周期的堆積により基材上に金属性膜を形成する方法及び関連する半導体デバイス構造 | |
| TWI567222B (zh) | A manufacturing method of a semiconductor device, a substrate processing device, and a program | |
| US9121093B2 (en) | Bis-ketoiminate copper precursors for deposition of copper-containing films and methods thereof | |
| TW201118200A (en) | Method of decontamination of process chamber after in-situ chamber clean | |
| KR100606398B1 (ko) | 반도체 처리용의 성막 방법 | |
| JP6041464B2 (ja) | 金属薄膜の製膜方法、および金属薄膜の製膜装置 | |
| JP5409652B2 (ja) | 窒化タンタル膜の形成方法 | |
| US8211500B2 (en) | Copper film deposition method | |
| JPWO2019187337A1 (ja) | 酸化膜形成方法 | |
| TW201942407A (zh) | 氧化膜形成方法 | |
| JP2006299407A (ja) | 成膜方法、成膜装置およびコンピュータ読取可能な記憶媒体 | |
| US12065739B2 (en) | Vapor deposition processes | |
| JP2010215982A (ja) | ルテニウム錯体有機溶媒溶液を用いたルテニウム含有膜製造方法、及びルテニウム含有膜 | |
| TWI527823B (zh) | 製造含鎳薄膜的方法 | |
| TWI678428B (zh) | 金屬薄膜的原子層堆積方法 | |
| JP5795520B2 (ja) | 金属薄膜材料および金属薄膜の成膜方法 | |
| KR20110131273A (ko) | Ｃｕ막의 성막 방법 및 기억 매체 | |
| TW200633019A (en) | Low-pressure deposition of ruthenium and rhenium metal layers from metal-carbonyl precursors | |
| JP2013104100A (ja) | 金属薄膜の成膜方法および金属薄膜成膜用原料 | |
| JP5859885B2 (ja) | 金属多層膜の成膜方法および金属多層膜の成膜装置 | |
| TWI557256B (zh) | 來自金屬ｐｃａｉ前驅物與鋁前驅物的金屬鋁合金膜 | |
| Gatineau et al. | A New Liquid Precursor for Pure Ruthenium Depositions | |
| JP2012172252A (ja) | 成膜方法および記憶媒体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131211 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141215 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150127 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150325 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150915 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160405 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160525 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160628 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160817 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160920 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161003 |
|
| 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: 20161025 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161108 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6041464 Country of ref document: JP 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 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| 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 |