JPH1068078A - ＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ膜の形成方法 - Google Patents
ＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ膜の形成方法Info
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- JPH1068078A JPH1068078A JP9162426A JP16242697A JPH1068078A JP H1068078 A JPH1068078 A JP H1068078A JP 9162426 A JP9162426 A JP 9162426A JP 16242697 A JP16242697 A JP 16242697A JP H1068078 A JPH1068078 A JP H1068078A
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Classifications
-
- H01L21/203—
-
- 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
- C23C16/22—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 inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ＴＤＭＡＴとＴＤＥＡＴの中間程
度の性質を有するＴＭＥＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ3Ｃ
2Ｈ5）］4）を用いて、多様なＣＶＤ法を用いたＴｉＮ
膜の形成方法を提供する。 【解決手段】 ＣＶＤ装置の反応室内に基板を入れ、ソ
ースとしてＴＭＥＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4）
を用意し、そのソースに気化用ガスを投入して前記ソー
スを気体状態にし、それを前記チェンバー内に供給し、
ＣＶＤ用ガスを前記チェンバー内に供給して前記基板上
にＴｉＮ膜を蒸着する。
度の性質を有するＴＭＥＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ3Ｃ
2Ｈ5）］4）を用いて、多様なＣＶＤ法を用いたＴｉＮ
膜の形成方法を提供する。 【解決手段】 ＣＶＤ装置の反応室内に基板を入れ、ソ
ースとしてＴＭＥＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4）
を用意し、そのソースに気化用ガスを投入して前記ソー
スを気体状態にし、それを前記チェンバー内に供給し、
ＣＶＤ用ガスを前記チェンバー内に供給して前記基板上
にＴｉＮ膜を蒸着する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ＣＶＤ装置を用い
たＴｉＮ膜の形成方法に関するもので、特に拡散防止
膜、反射防止膜、密着層、及びキャパシタ電極形成に適
用しやすいＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ膜の形成方法に関
するものである。
たＴｉＮ膜の形成方法に関するもので、特に拡散防止
膜、反射防止膜、密着層、及びキャパシタ電極形成に適
用しやすいＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ膜の形成方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、化学気相蒸着（ＣＶＤ）は、形
成しようとする薄膜材料を構成する元素から成る１種、
又は２種以上の化合物のガスを基板上に供給して、基板
の表面での化学反応により所望の薄膜を形成させる方法
をいう。このＣＶＤ法は、エピタキシャル成長技術から
発し、デバイス技術の高度化に対応して発展してＬＳＩ
における基本技術の１つになった。ＣＶＤ膜の形成は、
文字通りに、化学反応の応用で、エピタキシャル成長と
同様に、温度、圧力、ガス混合比、濃度等が非常に重要
な要因である。ＣＶＤ法によって形成しようとする膜の
種類と目的に従って、選択する材料、反応形式、リアク
タの構造等を予め充分にチェックしておくべきである。
ＣＶＤ法で形成可能な物質は、アモルファス物質（絶縁
膜）、多結晶（ポリシリコン）、単結晶（シリコン、ゲ
ルマニウム）等、或いは絶縁膜、金属膜、半導体膜等が
考えられる。
成しようとする薄膜材料を構成する元素から成る１種、
又は２種以上の化合物のガスを基板上に供給して、基板
の表面での化学反応により所望の薄膜を形成させる方法
をいう。このＣＶＤ法は、エピタキシャル成長技術から
発し、デバイス技術の高度化に対応して発展してＬＳＩ
における基本技術の１つになった。ＣＶＤ膜の形成は、
文字通りに、化学反応の応用で、エピタキシャル成長と
同様に、温度、圧力、ガス混合比、濃度等が非常に重要
な要因である。ＣＶＤ法によって形成しようとする膜の
種類と目的に従って、選択する材料、反応形式、リアク
タの構造等を予め充分にチェックしておくべきである。
ＣＶＤ法で形成可能な物質は、アモルファス物質（絶縁
膜）、多結晶（ポリシリコン）、単結晶（シリコン、ゲ
ルマニウム）等、或いは絶縁膜、金属膜、半導体膜等が
考えられる。
【０００３】以下、添付図１、図２を参照して、従来技
術によるＣＶＤを用いた薄膜形成方法について説明す
る。図１は、サーマルＣＶＤ法を用いた薄膜形成方法を
説明するためのＣＶＤ装置である。反応室１０内にサセ
プタ１１が水平に配置され、その上にウェハー１２が載
せられ、それらの上側にシャワーヘッド１３が配置され
ている。更に、反応室１０の上部に、シャワーヘッド１
３と連結される第１ガス供給管１４と、第１ガス供給管
１４に流れるガス量を調節する第１調節弁１５とが設け
られている。Ｎ2／Ｈ2、ＮＨ3 等の反応ガスがこの第１
調節弁１５を介して第１ガス供給管１４に供給される。
反応室１０の図面上左側には、液体ソースを一定に気化
させてガスを発生させる恒温室１８が配置され、そのガ
スが流れる第２ガス供給管１６がガス量を調節する第２
調節弁１７を介して第１ガス供給管１４に連結されてい
る。
術によるＣＶＤを用いた薄膜形成方法について説明す
る。図１は、サーマルＣＶＤ法を用いた薄膜形成方法を
説明するためのＣＶＤ装置である。反応室１０内にサセ
プタ１１が水平に配置され、その上にウェハー１２が載
せられ、それらの上側にシャワーヘッド１３が配置され
ている。更に、反応室１０の上部に、シャワーヘッド１
３と連結される第１ガス供給管１４と、第１ガス供給管
１４に流れるガス量を調節する第１調節弁１５とが設け
られている。Ｎ2／Ｈ2、ＮＨ3 等の反応ガスがこの第１
調節弁１５を介して第１ガス供給管１４に供給される。
反応室１０の図面上左側には、液体ソースを一定に気化
させてガスを発生させる恒温室１８が配置され、そのガ
スが流れる第２ガス供給管１６がガス量を調節する第２
調節弁１７を介して第１ガス供給管１４に連結されてい
る。
【０００４】上記した従来技術の薄膜形成方法は、ＴＤ
ＭＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4）或いはＴＤＥＡＴ
（Ｔｉ[Ｎ（ＣＨ3）2］4）をソースとして用いてサーマ
ルＣＶＤ方式でＴｉＮ膜を蒸着する。ＣＶＤ装置の反応
室１０の下部にヒーティング機能を有するサセプタ１１
にウェーハ１２を載せる。次いで、第２調節弁１７を開
放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2／ＮＨ3 等のキャリヤガ
スを用いて恒温室１８内のＴｉ［Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4、或
いはＴｉ［Ｎ（ＣＨ3）2］4 等のソースを反応室１０の
内部のシャワーヘッド１３に供給する。第１調節弁を開
放して、Ｎ2／Ｈ2、ＮＨ3 等の反応ガスを反応室１０の
内部のシャワーヘッド１３に流入させて、前記ウェーハ
１２上にＴｉＮ薄膜を蒸着する。
ＭＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4）或いはＴＤＥＡＴ
（Ｔｉ[Ｎ（ＣＨ3）2］4）をソースとして用いてサーマ
ルＣＶＤ方式でＴｉＮ膜を蒸着する。ＣＶＤ装置の反応
室１０の下部にヒーティング機能を有するサセプタ１１
にウェーハ１２を載せる。次いで、第２調節弁１７を開
放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2／ＮＨ3 等のキャリヤガ
スを用いて恒温室１８内のＴｉ［Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4、或
いはＴｉ［Ｎ（ＣＨ3）2］4 等のソースを反応室１０の
内部のシャワーヘッド１３に供給する。第１調節弁を開
放して、Ｎ2／Ｈ2、ＮＨ3 等の反応ガスを反応室１０の
内部のシャワーヘッド１３に流入させて、前記ウェーハ
１２上にＴｉＮ薄膜を蒸着する。
【０００５】一方、図２は、プラズマＣＶＤ法を用いた
薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置である。反応
室２０には水平にサセプタ２１が配置され、その上側に
シャワーヘッド２３が配置される。サセプタ２１上には
ウェーハ２２が支持される。反応室２０の上部には、流
れるガス量を調節する第１調節弁２５へ連結される第１
ガス供給管２４がシャワーヘッド１３へ連結されてい
る。またこの管路には調節弁２５により流れるガスを活
性化させるＲＦ２９が配置されている。前記反応室２０
に隣接させて、液体ソースを一定に気化させてガスを発
生させる恒温室２８が配置されている。その恒温室２８
からは第２調節弁２７を介して第２ガス供給管２６が第
１ガス供給管２４へ連結されている。第２調節弁２７は
第２ガス供給管２６に流れるガス量を調節するものであ
る。
薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置である。反応
室２０には水平にサセプタ２１が配置され、その上側に
シャワーヘッド２３が配置される。サセプタ２１上には
ウェーハ２２が支持される。反応室２０の上部には、流
れるガス量を調節する第１調節弁２５へ連結される第１
ガス供給管２４がシャワーヘッド１３へ連結されてい
る。またこの管路には調節弁２５により流れるガスを活
性化させるＲＦ２９が配置されている。前記反応室２０
に隣接させて、液体ソースを一定に気化させてガスを発
生させる恒温室２８が配置されている。その恒温室２８
からは第２調節弁２７を介して第２ガス供給管２６が第
１ガス供給管２４へ連結されている。第２調節弁２７は
第２ガス供給管２６に流れるガス量を調節するものであ
る。
【０００６】上記した従来技術の薄膜形成方法は、Ｔｉ
［Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4或いはＴｉ［Ｎ（ＣＨ3）2］4 をソ
ースに用いてプラズマＣＶＤ方式でＴｉＮ膜を蒸着する
とき、ＣＶＤ装置の反応室２０の下部にヒーティング機
能を備えたサセプタ２１にウェーハ２２を載置し、第２
調節弁２７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2／ＮＨ3
等のキャリヤガスを用いて恒温室２８内のＴｉ［Ｎ（Ｃ
2Ｈ5）2］4、或いはＴｉ［Ｎ（ＣＨ3）2］4 等のソース
を反応室２０の内部のシャワーヘッド２３に流入させ
る。同時にＮ2／Ｈ2、ＮＨ3等の反応ガスをＲＦゼネレ
ータ２９に０.０１〜５ＫＷのパワーを加えて活性化さ
せた後、反応室２０の内部のシャワーヘッド２３に流入
させて、前記ウェーハ２２上にＴｉＮ膜を蒸着する。
［Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4或いはＴｉ［Ｎ（ＣＨ3）2］4 をソ
ースに用いてプラズマＣＶＤ方式でＴｉＮ膜を蒸着する
とき、ＣＶＤ装置の反応室２０の下部にヒーティング機
能を備えたサセプタ２１にウェーハ２２を載置し、第２
調節弁２７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2／ＮＨ3
等のキャリヤガスを用いて恒温室２８内のＴｉ［Ｎ（Ｃ
2Ｈ5）2］4、或いはＴｉ［Ｎ（ＣＨ3）2］4 等のソース
を反応室２０の内部のシャワーヘッド２３に流入させ
る。同時にＮ2／Ｈ2、ＮＨ3等の反応ガスをＲＦゼネレ
ータ２９に０.０１〜５ＫＷのパワーを加えて活性化さ
せた後、反応室２０の内部のシャワーヘッド２３に流入
させて、前記ウェーハ２２上にＴｉＮ膜を蒸着する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、半導体素子の集積度が増加したときのステップカバ
レージを補完するために、ＣＶＤ法でＴｉＮの薄膜を形
成している。前記ソースＴＤＭＡＴ（Ｔｉ[Ｎ（Ｃ
2Ｈ5）2］4）を使用する場合、シングルソースが熱分解
に用いられると、気体状態における圧力が高いため、他
の反応物を使用しなくても蒸着可能である。しかし、カ
ーボンと酸素の高い含有量（３０％）と膜の不安定性、
即ちエージング効果が問題になる。又、ソースにＴＤＥ
ＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ3）2］4 ）を使用する場合には、
低い気体圧力のため、シングルソースには使用できな
い。ＮＨ3 を使用する場合、過気相反応による粒子の生
成のため、実用化しがたい。本発明は、上記した従来の
問題点を解決するために提案されたもので、ＴＤＭＡＴ
とＴＤＥＡＴの中間程度の性質を有するＴＭＥＡＴ（Ｔ
ｉ［Ｎ（ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4）を用いて多様なＣＶＤ法を
用いたＴｉＮ膜の形成方法を提供することを目的とす
る。
は、半導体素子の集積度が増加したときのステップカバ
レージを補完するために、ＣＶＤ法でＴｉＮの薄膜を形
成している。前記ソースＴＤＭＡＴ（Ｔｉ[Ｎ（Ｃ
2Ｈ5）2］4）を使用する場合、シングルソースが熱分解
に用いられると、気体状態における圧力が高いため、他
の反応物を使用しなくても蒸着可能である。しかし、カ
ーボンと酸素の高い含有量（３０％）と膜の不安定性、
即ちエージング効果が問題になる。又、ソースにＴＤＥ
ＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ3）2］4 ）を使用する場合には、
低い気体圧力のため、シングルソースには使用できな
い。ＮＨ3 を使用する場合、過気相反応による粒子の生
成のため、実用化しがたい。本発明は、上記した従来の
問題点を解決するために提案されたもので、ＴＤＭＡＴ
とＴＤＥＡＴの中間程度の性質を有するＴＭＥＡＴ（Ｔ
ｉ［Ｎ（ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4）を用いて多様なＣＶＤ法を
用いたＴｉＮ膜の形成方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達するた
めの本発明によるＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ膜の形成方
法は、ＣＶＤ装置のチェンバー内に基板を入れ、ソース
としてＴＭＥＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4）を用
いて、ソースを蒸発させてソースを気体状態にし、これ
を前記チェンバー内に供給する。さらにＣＶＤ用ガスを
前記チェンバー内に供給して前記基板上にＴｉＮ膜を蒸
着することを特徴とする。
めの本発明によるＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ膜の形成方
法は、ＣＶＤ装置のチェンバー内に基板を入れ、ソース
としてＴＭＥＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4）を用
いて、ソースを蒸発させてソースを気体状態にし、これ
を前記チェンバー内に供給する。さらにＣＶＤ用ガスを
前記チェンバー内に供給して前記基板上にＴｉＮ膜を蒸
着することを特徴とする。
【０００９】
【実施形態】以下、添付図面を参照して、本発明をより
詳細に説明する。図３、及び図４は、本発明の実施形態
によるＣＶＤを用いた薄膜形成方法の構成図である。図
３は、本発明の第１実施形態に従うサーマルＣＶＤ法に
よる薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図
である。反応室３０には水平にサセプタ３１を配置して
あり、反応室３０の天井部にシャワーヘッド３３が配置
されている。サセプタ３１にはウェーハ３２が載せられ
る。また、このサセプタはヒーティング機能を有する。
反応室３０の上部には、前記シャワーヘッド３３と連結
される第１ガス供給管３４が配置され、そのガス供給管
３４にはその３４に流れるガス量を調節する第１調節弁
３５が取り付けられている。前記反応室３０の外側に
は、液体ソースを一定に気化させてガスを発生させる恒
温室３８が配置されており、この恒温室３８と第１ガス
供給管４４との間には第２ガス供給管３６が配管され、
その配管中に第２ガス供給管３６に流れるガス量を調節
する第２調節弁３７が備えられている。
詳細に説明する。図３、及び図４は、本発明の実施形態
によるＣＶＤを用いた薄膜形成方法の構成図である。図
３は、本発明の第１実施形態に従うサーマルＣＶＤ法に
よる薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図
である。反応室３０には水平にサセプタ３１を配置して
あり、反応室３０の天井部にシャワーヘッド３３が配置
されている。サセプタ３１にはウェーハ３２が載せられ
る。また、このサセプタはヒーティング機能を有する。
反応室３０の上部には、前記シャワーヘッド３３と連結
される第１ガス供給管３４が配置され、そのガス供給管
３４にはその３４に流れるガス量を調節する第１調節弁
３５が取り付けられている。前記反応室３０の外側に
は、液体ソースを一定に気化させてガスを発生させる恒
温室３８が配置されており、この恒温室３８と第１ガス
供給管４４との間には第２ガス供給管３６が配管され、
その配管中に第２ガス供給管３６に流れるガス量を調節
する第２調節弁３７が備えられている。
【００１０】上記した本実施形態によるＴｉＮ膜の形成
方法を以下説明する。ＣＶＤ装置の反応室３０内のサセ
プタ３１にウェーハ３２を載置する。次いで、第２調節
弁３７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2／ＮＨ3等の
キャリヤガスを用いて恒温室３８内のＴＭＥＡＴ（Ｔｉ
[Ｎ（ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4 ）ソースを反応室の内部のシャ
ワーヘッド３３に供給する。さらに、第１調節弁３５を
開放して、Ｎ2／Ｈ2、ＮＨ3等の反応ガスを反応室の内
部のシャワーヘッド３３に流入させて、ＣＶＤ工程を実
施する。前記反応室３０の内部の蒸着温度は、約２５〜
４５０℃、圧力は、１０-3〜７６０Ｔｏｒｒに維持する
ことが好ましい。前記ＴｉＮ膜は、シリコンとＧａＡｓ
等の化合物半導体、ＳｉＯ2、ＳｉＮ4ポリマーなどの誘
電体、Ｔｉ，Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ等の金属、Ｔａ
2Ｏ5、ＢＳＴ、ＰＺＴ等の高誘電体膜等に蒸着される。
前記ＴｉＮ膜の蒸着時のソースの温度は、４０〜１５０
℃を維持することが好ましい。
方法を以下説明する。ＣＶＤ装置の反応室３０内のサセ
プタ３１にウェーハ３２を載置する。次いで、第２調節
弁３７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2／ＮＨ3等の
キャリヤガスを用いて恒温室３８内のＴＭＥＡＴ（Ｔｉ
[Ｎ（ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4 ）ソースを反応室の内部のシャ
ワーヘッド３３に供給する。さらに、第１調節弁３５を
開放して、Ｎ2／Ｈ2、ＮＨ3等の反応ガスを反応室の内
部のシャワーヘッド３３に流入させて、ＣＶＤ工程を実
施する。前記反応室３０の内部の蒸着温度は、約２５〜
４５０℃、圧力は、１０-3〜７６０Ｔｏｒｒに維持する
ことが好ましい。前記ＴｉＮ膜は、シリコンとＧａＡｓ
等の化合物半導体、ＳｉＯ2、ＳｉＮ4ポリマーなどの誘
電体、Ｔｉ，Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ等の金属、Ｔａ
2Ｏ5、ＢＳＴ、ＰＺＴ等の高誘電体膜等に蒸着される。
前記ＴｉＮ膜の蒸着時のソースの温度は、４０〜１５０
℃を維持することが好ましい。
【００１１】図４は、本発明の第２実施形態に従うプラ
ズマＣＶＤ法による薄膜形成方法を説明する図である。
反応室４０内に水平にサセプタ４１を配置し、シャワー
ヘッド４３が反応室の天井部から内部へ導かれている。
サセプタ４１上にはウェーハ４２が載せられる。シャワ
ーヘッド４３から反応室４０を貫通して延びる第１ガス
供給管４４が設けられており、その管にはそこを流れる
ガス量を調節する第１調節弁４５が取り付けられてい
る。この供給管４４には調節弁４５により流れるガスを
活性化させるＲＦゼネレータ４９が備えられている。反
応室４０の外側には、液体ソースを一定に気化させてガ
スを発生させる恒温室４８が配置されており、その恒温
室４８と第１ガス供給管４４とを第２ガス供給管４６で
連結し、その第２ガス供給管４６にはそこを流れるガス
量を調節する第２調節弁４７が取り付けられている。
ズマＣＶＤ法による薄膜形成方法を説明する図である。
反応室４０内に水平にサセプタ４１を配置し、シャワー
ヘッド４３が反応室の天井部から内部へ導かれている。
サセプタ４１上にはウェーハ４２が載せられる。シャワ
ーヘッド４３から反応室４０を貫通して延びる第１ガス
供給管４４が設けられており、その管にはそこを流れる
ガス量を調節する第１調節弁４５が取り付けられてい
る。この供給管４４には調節弁４５により流れるガスを
活性化させるＲＦゼネレータ４９が備えられている。反
応室４０の外側には、液体ソースを一定に気化させてガ
スを発生させる恒温室４８が配置されており、その恒温
室４８と第１ガス供給管４４とを第２ガス供給管４６で
連結し、その第２ガス供給管４６にはそこを流れるガス
量を調節する第２調節弁４７が取り付けられている。
【００１２】上記した実施形態による薄膜形成にあたっ
ては、まず、反応室４０内のヒーティング機能を有する
サセプタ４１にウェーハ４２を載せる。第２調節弁４７
を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2／ＮＨ3 等のキャリ
ヤガスを用いて恒温室４８内のＴＭＥＡＴ（Ｔｉ［Ｎ
（ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4）ソースを反応室４０の内部のシャ
ワーヘッド４３に流入させる。このとき、前記ＴＭＥＡ
Ｔソースは、約４０〜１５０℃の温度で加熱して気体状
態に蒸発させて、反応ガスと共に反応室のシャワーヘッ
ド４３に流入させることが好ましい。また、第１調節弁
４５を開放して、ＲＦゼネレータ４９に１０〜５００Ｋ
Ｗのパワーを加えて、Ｎ2／Ｈ2、ＮＨ3 等の反応ガスを
活性化させた後、反応室４０の内部へシャワーヘッド４
３を介して流入させ、前記ウェーハ４２上にＴｉＮ膜を
蒸着させる。前記反応室４０の内部の蒸着温度は、約２
５〜４５０℃、圧力は、１０-3〜７６０Ｔｏｒｒに維持
することが好ましい。前記ＴｉＮ膜は、シリコンとＧａ
Ａｓ等の化合物半導体、ＳｉＯ2、ＳｉＮ4、ポリマー等
の誘電体、Ｔｉ，Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ等の金属、Ｔａ
2Ｏ5、ＢＳＴ、ＰＺＴ等の高誘電体膜等に蒸着される。
前記ＴｉＮ膜の蒸着時のソース温度は４０〜１５０℃を
維持することが好ましい。
ては、まず、反応室４０内のヒーティング機能を有する
サセプタ４１にウェーハ４２を載せる。第２調節弁４７
を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2／ＮＨ3 等のキャリ
ヤガスを用いて恒温室４８内のＴＭＥＡＴ（Ｔｉ［Ｎ
（ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4）ソースを反応室４０の内部のシャ
ワーヘッド４３に流入させる。このとき、前記ＴＭＥＡ
Ｔソースは、約４０〜１５０℃の温度で加熱して気体状
態に蒸発させて、反応ガスと共に反応室のシャワーヘッ
ド４３に流入させることが好ましい。また、第１調節弁
４５を開放して、ＲＦゼネレータ４９に１０〜５００Ｋ
Ｗのパワーを加えて、Ｎ2／Ｈ2、ＮＨ3 等の反応ガスを
活性化させた後、反応室４０の内部へシャワーヘッド４
３を介して流入させ、前記ウェーハ４２上にＴｉＮ膜を
蒸着させる。前記反応室４０の内部の蒸着温度は、約２
５〜４５０℃、圧力は、１０-3〜７６０Ｔｏｒｒに維持
することが好ましい。前記ＴｉＮ膜は、シリコンとＧａ
Ａｓ等の化合物半導体、ＳｉＯ2、ＳｉＮ4、ポリマー等
の誘電体、Ｔｉ，Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ等の金属、Ｔａ
2Ｏ5、ＢＳＴ、ＰＺＴ等の高誘電体膜等に蒸着される。
前記ＴｉＮ膜の蒸着時のソース温度は４０〜１５０℃を
維持することが好ましい。
【００１３】
【発明の効果】上述した本発明によれば、ソースにＴＭ
ＥＡＴ（Ｔｉ［Ｎ(ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4を使用したので、
ＴＤＭＡＴより低いカーボン含有（２０％未満）の良質
のＴｉＮ膜の形成が可能である。又、より安定した膜が
得られてエージングによる抵抗率の急激な上昇がないた
め、実際の工程に適用し易いという効果がある。本発明
は、前記実施形態に限定されなく、本発明の技術的な思
想内で、当分野の通常の知識を有している者によりいろ
んな変形が可能であることは明らかである。
ＥＡＴ（Ｔｉ［Ｎ(ＣＨ3Ｃ2Ｈ5）］4を使用したので、
ＴＤＭＡＴより低いカーボン含有（２０％未満）の良質
のＴｉＮ膜の形成が可能である。又、より安定した膜が
得られてエージングによる抵抗率の急激な上昇がないた
め、実際の工程に適用し易いという効果がある。本発明
は、前記実施形態に限定されなく、本発明の技術的な思
想内で、当分野の通常の知識を有している者によりいろ
んな変形が可能であることは明らかである。
【図１】 従来の技術によるサーマル化学気相蒸着法を
用いた薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成
図。
用いた薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成
図。
【図２】 従来の技術によるプラズマ化学気相蒸着法を
用いた薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成
図。
用いた薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成
図。
【図３】 本発明によるサーマル化学気相蒸着法を用い
た薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図。
た薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図。
【図４】 本発明によるプラズマ化学気相蒸着法を用い
た薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図。
た薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図。
３０、４０ 反応室 ３１、４１ サセプタ ３２、４２ ウェーハ ３３、４３ シャワーヘッド ３４、４４ 第１ガス供給管 ３５、４５
第１調節弁 ３６、４６ 第２ガス供給管 ３７、４７
第２調節弁 ３８、４８ 恒温室 ４９ ＲＦゼネレータ
第１調節弁 ３６、４６ 第２ガス供給管 ３７、４７
第２調節弁 ３８、４８ 恒温室 ４９ ＲＦゼネレータ
Claims (5)
- 【請求項１】 ＣＶＤ装置の反応室に基板を入れる段
階；ソースとしてＴＭＥＡＴ（Ｔｉ[Ｎ（ＣＨ3Ｃ
2Ｈ5）］4）を用意する段階；前記ソースに気化用ガス
を投入して前記ソースを気体状態にし、これを前記チェ
ンバー内に供給する段階；ＣＶＤ用ガスを前記チェンバ
ー内に供給して前記基板上にＴｉＮ膜を蒸着する段階；
を有することを特徴とするＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ膜
の形成方法。 - 【請求項２】 前記ＣＶＤ用ガスは、Ｎ2／Ｈ2とＮＨ
3の中のいずれかの１つであることを特徴とする請求項
１記載のＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記気化用ガスは、Ｈｅ、Ａｒ、
Ｈ2、及びＮ2／ＮＨ3の中のいずれかの１つであること
を特徴とする請求項１記載のＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ
膜の形成方法。 - 【請求項４】 ＴｉＮ膜の蒸着時の前記チェンバーの
温度は、２５〜４５０℃、圧力は、１０-3〜７６０Ｔｏ
ｒｒであることを特徴とする請求項１記載のＣＶＤ装置
を用いたＴｉＮ膜の形成方法。 - 【請求項５】 ＴｉＮ膜は、半導体、誘電体、金属、
及び高誘電体膜の中のいずれかの１つに蒸着されること
を特徴とする請求項１記載のＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ
膜の形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR31643/1996 | 1996-07-31 | ||
| KR1019960031643A KR100226763B1 (ko) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 화학기상증착 장치를 이용한 박막 형성방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068078A true JPH1068078A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=19468247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9162426A Pending JPH1068078A (ja) | 1996-07-31 | 1997-06-19 | ＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ膜の形成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1068078A (ja) |
| KR (1) | KR100226763B1 (ja) |
| DE (1) | DE19732432C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006093551A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Ulvac Japan Ltd | チタン含有膜の形成方法 |
| JP2006303536A (ja) * | 2006-07-18 | 2006-11-02 | Tokyo Electron Ltd | バリヤメタル層及びその形成方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100226764B1 (ko) * | 1996-08-21 | 1999-10-15 | 김영환 | 화학기상증착 장치를 이용한 박막 형성방법 |
| JP5290488B2 (ja) | 2000-09-28 | 2013-09-18 | プレジデント アンド フェロウズ オブ ハーバード カレッジ | 酸化物、ケイ酸塩及びリン酸塩の気相成長 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5139825A (en) * | 1989-11-30 | 1992-08-18 | President And Fellows Of Harvard College | Process for chemical vapor deposition of transition metal nitrides |
| JPH03232221A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-16 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体の気相成長方法 |
| US5192589A (en) * | 1991-09-05 | 1993-03-09 | Micron Technology, Inc. | Low-pressure chemical vapor deposition process for depositing thin titanium nitride films having low and stable resistivity |
| US5399379A (en) * | 1993-04-14 | 1995-03-21 | Micron Semiconductor, Inc. | Low-pressure chemical vapor deposition process for depositing high-density, highly-conformal titanium nitride films of low bulk resistivity |
| JPH08181075A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Nec Corp | 薄膜堆積方法 |
| KR0164149B1 (ko) * | 1995-03-28 | 1999-02-01 | 김주용 | 타이타늄 카보 나이트라이드층의 개질 방법 |
-
1996
- 1996-07-31 KR KR1019960031643A patent/KR100226763B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-06-19 JP JP9162426A patent/JPH1068078A/ja active Pending
- 1997-07-28 DE DE19732432A patent/DE19732432C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006093551A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Ulvac Japan Ltd | チタン含有膜の形成方法 |
| JP2006303536A (ja) * | 2006-07-18 | 2006-11-02 | Tokyo Electron Ltd | バリヤメタル層及びその形成方法 |
| JP4640281B2 (ja) * | 2006-07-18 | 2011-03-02 | 東京エレクトロン株式会社 | バリヤメタル層及びその形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR980011792A (ko) | 1998-04-30 |
| DE19732432C2 (de) | 1999-03-04 |
| DE19732432A1 (de) | 1998-02-05 |
| KR100226763B1 (ko) | 1999-10-15 |
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