JP6639691B2 - 半導体装置の製造方法、プログラムおよび基板処理装置 - Google Patents
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Description
Claims (14)
- 絶縁膜上に、第1の金属元素を含む金属窒化膜が形成された基板に対して、酸化ガスを供給して前記金属窒化膜の表面を酸化し、前記金属窒化膜の表面に金属酸化層を形成する工程と、
前記金属酸化層が形成された基板に対して、前記第1の金属元素とは異なる第2の金属元素およびフッ素を含むフッ素含有金属原料ガスを供給して、前記基板上に第2の金属元素を含む金属膜を形成する工程と、
を有し、前記金属膜を形成する工程は、前記基板に対して、第1の還元ガスと、前記フッ素含有金属原料ガスとを供給して、前記基板上に第2の金属元素を含む金属核層を形成する工程と、前記金属核層が形成された基板に対して、前記第1の還元ガスとは異なる第2の還元ガスと、前記フッ素含有金属原料ガスとを用いて、前記金属核層の上に金属バルク層を形成する工程と、
を含み、前記金属膜は前記金属核層と前記金属バルク層を含む半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を形成する工程では、前記金属酸化層と、前記フッ素含有金属原料ガスに含まれるフッ素が結合し、金属フッ化酸化物として前記基板上から昇華させる請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属酸化層を形成する工程では、次に行う金属膜を形成する工程で前記金属フッ化酸化物が前記基板上から昇華するために必要な所定の膜厚となるまで前記金属窒化膜の表面を酸化する請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属核層を形成する工程では、前記第1の還元ガスと、前記フッ素含有金属原料ガスとを、互いに混合しないよう交互に前記基板に対して供給する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属バルク層を形成する工程では、前記第2の還元ガスと、前記フッ素含有金属原料ガスとを、混合させて前記基板に対して供給する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属バルク層を形成する工程では、前記第2の還元ガスと、前記フッ素含有金属原料ガスとを、互いに混合しないよう交互に前記基板に対して供給する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属窒化膜は、チタン含有窒化膜、タンタル含有窒化膜のいずれかである請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜は、タングステン膜であり、前記フッ素含有金属原料ガスはタングステン六フッ化物である請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 絶縁膜上に、第1の金属元素を含む金属窒化膜が形成された基板に対して、酸化ガスを供給して前記金属窒化膜の表面を酸化し、前記金属窒化膜の表面に金属酸化層を形成する工程(A)と、
前記金属酸化層が形成された基板に対して、前記第1の金属元素とは異なる第2の金属元素およびフッ素を含むフッ素含有金属原料ガスとを前記基板に対して供給し、前記金属酸化層と、前記フッ素含有金属原料ガスに含まれるフッ素とを結合させて金属フッ化酸化物として前記基板上から昇華させる工程(B)と、
前記金属フッ化酸化物として前記金属酸化層を昇華させた後に前記金属窒化膜が表面に露出した基板に対して、前記フッ素含有金属原料ガスを供給して前記基板上に前記第2の金属元素を含む金属膜を形成する工程(C)と、
を含む半導体装置の製造方法。
- 前記工程(B)および前記工程(C)では、さらに、前記基板に対して還元ガスを供給する請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
- 絶縁膜上に、第1の金属元素を含む金属窒化膜が形成された基板に対して、酸化ガスを供給して前記金属窒化膜の表面を酸化し、前記金属窒化膜の表面に金属酸化層を形成させる手順と、
前記金属酸化層が形成された基板に対して、前記第1の金属元素とは異なる第2の金属元素およびフッ素を含むフッ素含有金属原料ガスを供給して、前記基板上に前記第2の金属元素を含み、金属核層と金属バルク層を含む金属膜を形成させる手順と、
を有し、前記金属膜を形成させる手順は、前記基板に対して、第1の還元ガスと、前記フッ素含有金属原料ガスとを供給して、前記基板上に第2の金属元素を含む前記金属核層を形成させる手順と、前記金属核層が形成された基板に対して、前記第1の還元ガスとは異なる第2の還元ガスと、前記フッ素含有金属原料ガスとを用いて、前記金属核層の上に前記金属バルク層を形成させる手順と、
をコンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。
- 絶縁膜上に、第1の金属元素を含む金属窒化膜が形成された基板に対して、酸化ガスを供給して前記金属窒化膜の表面を酸化し、前記金属窒化膜の表面に金属酸化層を形成させる手順(A)と、
前記金属酸化層が形成された前記基板に対して、前記第1の金属元素とは異なる第2の金属元素およびフッ素を含むフッ素含有金属原料ガスとを前記基板に対して供給し、前記金属酸化層と、前記フッ素含有金属原料ガスに含まれるフッ素とを結合させて金属フッ化酸化物として前記基板上から昇華させる手順(B)と、
前記金属フッ化酸化物として前記金属酸化層を昇華させた後に前記金属窒化膜が表面に露出した基板に対して、前記フッ素含有金属原料ガスを供給して前記基板上に前記第2の金属元素を含む金属膜を形成させる手順(C)と、
をコンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。
- 絶縁膜上に、第1の金属元素を含む金属窒化膜が形成された基板を処理する処理室と、
前記処理室に、酸化ガスを供給する酸化ガス供給系と、
前記処理室に、前記第1の金属元素とは異なる第2の金属元素およびフッ素を含むフッ素含有金属原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記処理室に、第1の還元ガスを供給する第1の還元ガス供給系と、
前記処理室に、前記第1の還元ガスとは異なる第2の還元ガスを供給する第2の還元ガス供給系と、
前記基板に対して、前記酸化ガスを供給して前記金属窒化膜の表面を酸化し、前記金属窒化膜の表面に金属酸化層を形成する処理と、前記金属酸化層が形成された前記基板に対して、前記フッ素含有金属原料ガスを供給して、前記基板上に前記第2の金属元素を含み、金属核層と金属バルク層を含む金属膜を形成する処理と、を有し、
前記金属膜を形成する処理は、前記基板に対して、前記第1の還元ガスと、前記フッ素含有金属原料ガスとを供給して、前記基板上に前記第2の金属元素を含む前記金属核層を形成する処理と、前記金属核層が形成された基板に対して、前記第2の還元ガスと前記フッ素含有金属原料ガスとを用いて、前記金属核層の上に前記金属バルク層を形成する処理と、を行わせる様に前記酸化ガス供給系と前記原料ガス供給系と前記第1の還元ガス供給系と前記第2の還元ガス供給系とを制御することが可能なように構成される制御部と、
を有する基板処理装置。
- 絶縁膜上に、第1の金属元素を含む金属窒化膜が形成された基板を処理する処理室と、
前記処理室に、酸化ガスを供給する酸化ガス供給系と、
前記処理室に、前記第1の金属元素とは異なる第2の金属元素およびフッ素を含むフッ素含有金属原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記処理室に、第1の還元ガスを供給する第1の還元ガス供給系と、
前記処理室に、前記第1の還元ガスとは異なる第2の還元ガスを供給する第2の還元ガス供給系と、
前記基板に対して、前記酸化ガスを供給して前記金属窒化膜の表面を酸化し、前記金属窒化膜の表面に金属酸化層を形成する処理(A)と、
前記金属酸化層が形成された前記基板に対して、前記フッ素含有金属原料ガスを前記基板に供給し、前記金属酸化層と、前記フッ素含有金属原料ガスに含まれるフッ素とを結合させて金属フッ化酸化物として前記基板上から昇華させる処理(B)と、
前記金属フッ化酸化物として前記金属酸化層を昇華させた後に前記金属窒化膜が表面に露出した基板に対して、前記フッ素含有金属原料ガスを供給して前記基板上に前記第2の金属元素を含む金属膜を形成する処理(C)と、
を行わせる様に前記酸化ガス供給系と前記原料ガス供給系と前記第1の還元ガス供給系と前記第2の還元ガス供給系とを制御することが可能なように構成される制御部と、
を有する基板処理装置。
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