JPWO2005069358A1 - 成膜方法 - Google Patents
成膜方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2005069358A1 JPWO2005069358A1 JP2005517080A JP2005517080A JPWO2005069358A1 JP WO2005069358 A1 JPWO2005069358 A1 JP WO2005069358A1 JP 2005517080 A JP2005517080 A JP 2005517080A JP 2005517080 A JP2005517080 A JP 2005517080A JP WO2005069358 A1 JPWO2005069358 A1 JP WO2005069358A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- gas
- nitrogen
- containing reducing
- substrate
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000151 deposition Methods 0.000 title description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 101
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 83
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 377
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 109
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 101
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 101
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 92
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 89
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 53
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 21
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 9
- 229910003074 TiCl4 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 abstract 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 315
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 95
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 44
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 description 23
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 17
- 229910005883 NiSi Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 229910004129 HfSiO Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- HDZGCSFEDULWCS-UHFFFAOYSA-N monomethylhydrazine Chemical compound CNN HDZGCSFEDULWCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910019001 CoSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008247 Echinochloa frumentacea Nutrition 0.000 description 1
- 240000004072 Panicum sumatrense Species 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer 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
- C23C16/44—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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L21/76843—Barrier, adhesion or liner layers formed in openings in a dielectric
-
- 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
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L21/76867—Barrier, adhesion or liner layers characterized by methods of formation other than PVD, CVD or deposition from a liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)+
418.8 ‥‥‥(A)
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)
−57.685×Ln(FN)+614 ‥‥‥(B)
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)
−57.685×Ln(FN)−2844.6Ln(TW)
+17658.3 ‥‥‥(C)
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)+
418.8 ‥‥‥(A)
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)
−57.685×Ln(FN)+614 ‥‥‥(B)
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)
−57.685×Ln(FN)−2844.6Ln(TW)
+17658.3 ‥‥‥(C)
ここでは、金属化合物ガスとしてTiCl4ガスを用い、窒素含有還元ガスとしてNH3ガスを用いて、熱CVDで窒化チタン(TiN)の薄膜を成膜する場合を例にとって説明する。
まず、チャンバー51内を排気装置88により引き切り状態とし、第1のN2ガス供給源113および第2のN2ガス供給源115からN2ガスをシャワーヘッド60を介してチャンバー51内に導入しつつ、ヒーター55によりチャンバー51内を予備加熱する。温度が安定した時点で、第1のN2ガス供給源113、NH3ガス供給源114およびTiCl4ガス供給源112からそれぞれN2ガス、NH3ガスおよびTiCl4ガスを流し、シャワーヘッド60を介して所定流量で導入し、チャンバー内圧力を所定値に維持する。TiCl4ガスについては、最初にプリフローライン(図示せず)を介して排気して流量を安定化させてからシャワーヘッド60側に切り換えてチャンバー51内に導入する。ヒーター55による加熱によりチャンバー51内壁、サセプタ52、ガイドリング54およびシャワーヘッド60等のチャンバー内部材表面にTiN膜をプリコートする。
全圧:100Pa超
第1ステップのNH3分圧:30Pa以下
(好ましくは20Pa以下、より好ましくは15Pa)
TiCl4ガス分圧:10Pa超100Pa以下
第1ステップにおけるNH3ガス流量:20mL/分以上
1サイクルの膜厚:NH3分圧が30Pa以下のとき0.50nm以下、20Pa以下のとき2.00nm以下
上述の、図3からも読み取れるように、1サイクルあたりの膜厚を小さくしてサイクル数を増やせば、スループットは低下するものの、NH3ガスG2の分圧が30Paを超えても良質なTiN膜を形成することは可能である。そこで、本実施形態では、まず、NH3ガスの分圧およびの膜質に対する相互作用を考慮して製造条件を設定する。
R=71.576Ln(PN)+338.88 ‥‥‥(1)
R=115.75Ln(Thk)+662.55 ‥‥‥(2)
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)+
418.8 ‥‥‥(3)
R=−57.685Ln(FN)+778.92 ‥‥‥(4)
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)
−57.685×Ln(FN)+614 ‥‥‥(5)
R=−2844.6Ln(TW)+17568 ‥‥‥(6)
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)
−57.685×Ln(FN)−2844.6Ln(TW)
+17658.3 ‥‥‥(7)
第1ステップのNH3分圧:70Pa以下
第1ステップのNH3ガス流量:10mL/分以上
1サイクルの膜厚:2.5nm以下
ウエハ温度:300〜450℃
Claims (40)
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板に金属化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDにより金属窒化物からなる膜を形成する第1ステップと、前記金属化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返し、前記被処理基板上に所定厚さの金属窒化膜を成膜する方法であって、
成膜の際における前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、前記第1ステップにおける前記処理容器内の窒素含有還元ガスの分圧を30pa以下とする成膜方法。 - 請求項1の成膜方法において、前記1サイクルでの成膜厚さが0.50nm以下である。
- 請求項1の成膜方法において、前記第1ステップにおける前記処理容器内の窒素含有還元ガスの分圧は20Pa以下である。
- 請求項3の成膜方法において、前記1サイクルでの成膜厚さが2.0nm以下である。
- 請求項1の成膜方法において、前記第1ステップにおける前記処理容器内の窒素含有還元ガスの分圧は15Pa以下である。
- 請求項1の成膜方法において、成膜の際における前記被処理基板の温度は400℃以下である。
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板にTi化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDによりTiNからなる膜を形成する第1ステップと、前記Ti化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返し、前記被処理基板上に所定厚さのTiN膜を成膜する方法であって、
成膜の際における前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、前記第1ステップにおける前記処理容器内の窒素含有還元ガスの分圧を30pa以下とする成膜方法。 - 請求項7の成膜方法において、前記Ti化合物ガスはTiCl4であり、前記窒素含有還元ガスはNH3である。
- 請求項7の成膜方法において、前記1サイクルでの成膜厚さが0.50nm以下である。
- 請求項7の成膜方法において、前記第1ステップにおける前記処理容器内の窒素含有還元ガスの分圧は20Pa以下である。
- 請求項10の成膜方法において、前記1サイクルでの成膜厚さが2.0nm以下である。
- 請求項7の成膜方法において、前記第1ステップにおける前記処理容器内の窒素含有還元ガスの分圧は15Pa以下である。
- 請求項7の成膜方法において、成膜の際における前記被処理基板の温度は400℃以下である。
- 請求項7の成膜方法において、前記第1ステップにおける窒素含有還元ガスの流量は20mL/分以上である。
- 請求項7の成膜方法において、前記第1ステップにおける前記Ti化合物ガスの分圧は、10Pa超50Pa以下である。
- 請求項7の成膜方法において、TiN膜の比抵抗が800μΩ−cm以下である。
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板に金属化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDにより金属窒化物からなる膜を形成する第1ステップと、前記金属化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返し、前記被処理基板上に第1の厚さで初期金属窒化膜を成膜し、その後被処理基板に金属化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給して連続的なCVDにより第2の厚さで残余の金属窒化膜を成膜する方法であって、
前記初期金属窒化膜の成膜は、前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、前記第1ステップにおける前記処理容器内の窒素含有還元ガスの分圧を30pa以下として行う成膜方法。 - 請求項17の成膜方法において、前記第1の厚さは、前記第2の厚さよりも小さい。
- 請求項17の成膜方法において、前記残余の金属窒化膜を成膜する際の成膜温度は450℃以上である。
- 請求項17の成膜方法において、前記第1の厚さは5〜50nmであり、前記第2の厚さは5〜95nmである。
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板に金属化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDにより金属窒化物からなる膜を形成する第1ステップと、前記金属化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返して前記被処理基板上に第1の厚さの初期金属窒化膜し、その上に前記第1ステップと前記第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返して第2の厚さの残余の金属窒化膜を成膜する方法であって、
前記初期金属窒化膜を成膜する際に、前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、前記第1ステップにおける前記処理容器内の窒素含有還元ガスの分圧を30pa以下として行い、前記残余の金属窒化膜を成膜する際に、前記第1ステップにおける前記処理容器内の窒素含有還元ガスの分圧を30pa超として行う成膜方法。 - 請求項21の成膜方法において、前記残余の金属窒化膜を成膜する際の成膜温度は450℃以上である。
- 請求項21の成膜方法において、前記第1の厚さは5〜50nmであり、前記第2の厚さは5〜95nmである。
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板に金属化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDにより金属窒化物からなる膜を形成する第1ステップと、前記金属化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返し、前記被処理基板上に所定厚さの金属窒化膜を成膜する方法であって、
成膜の際における前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、かつ前記第1ステップにおける処理容器内の前記窒素含有還元ガスの分圧をPN(Pa)、1サイクル当たりの膜厚をThk(nm)としたとき、以下の(A)式で計算される金属窒化膜の比抵抗値Rが800μΩ−cm以下となるようにする成膜方法。
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)+
418.8 ‥‥‥(A) - 請求項24の成膜方法において、前記金属化合物ガスはTi化合物ガスであり、前記金属窒化膜はTiN膜である。
- 請求項25の成膜方法において、前記Ti化合物ガスはTiCl4であり、前記窒素含有還元ガスはNH3である。
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板に金属化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDにより金属窒化物からなる膜を形成する第1ステップと、前記金属化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返し、前記被処理基板上に所定厚さの金属窒化膜を成膜する方法であって、
成膜の際における前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、かつ前記第1ステップにおける処理容器内の前記窒素含有還元ガスの分圧をPN(Pa)、1サイクル当たりの膜厚をThk(nm)、前記第1ステップにおける前記窒素含有還元ガスの流量をFN(mL/分)としたとき、以下の(B)式で計算される金属窒化膜の比抵抗値Rが800μΩ−cm以下となるようにする成膜方法。
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)
−57.685×Ln(FN)+614 ‥‥‥(B) - 請求項27の成膜方法において、前記金属化合物ガスはTi化合物ガスであり、前記金属窒化膜はTiN膜である。
- 請求項28の成膜方法において、前記Ti化合物ガスはTiCl4であり、前記窒素含有還元ガスはNH3である。
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板に金属化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDにより金属窒化物からなる膜を形成する第1ステップと、前記金属化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返し、前記被処理基板上に所定厚さの金属窒化膜を成膜する方法であって、
成膜の際における前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、かつ前記第1ステップにおける処理容器内の前記窒素含有還元ガスの分圧をPN(Pa)、1サイクル当たりの膜厚をThk(nm)、前記第1ステップにおける前記窒素含有還元ガスの流量をFN(mL/分)、被処理基板の温度をTW(℃)としたとき、以下の(C)式で計算される金属窒化膜の比抵抗値Rが800μΩ−cm以下となるようにする成膜方法。
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)
−57.685×Ln(FN)−2844.6Ln(TW)
+17658.3 ‥‥‥(C) - 請求項30の成膜方法において、前記金属化合物ガスはTi化合物ガスであり、前記金属窒化膜はTiN膜である。
- 請求項31の成膜方法において、前記Ti化合物ガスはTiCl4であり、前記窒素含有還元ガスはNH3である。
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板に金属化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDにより金属窒化物からなる膜を形成する第1ステップと、前記金属化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返し、前記被処理基板上に所定厚さの金属窒化膜を成膜するにあたり、成膜の際における前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、前記第1ステップにおける前記処理容器内の窒素含有還元ガスの分圧を30pa以下とするように、コンピュータが成膜装置を制御するソフトウエアを含む、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体。
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板にTi化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDによりTiNからなる膜を形成する第1ステップと、前記Ti化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返し、前記被処理基板上に所定厚さのTiN膜を成膜するにあたり、成膜の際における前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、前記第1ステップにおける前記処理容器内の窒素含有還元ガスの分圧を30pa以下とするように、コンピュータが成膜装置を制御するソフトウエアを含む、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体。
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板に金属化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDにより金属窒化物からなる膜を形成する第1ステップと、前記金属化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返し、前記被処理基板上に所定厚さの金属窒化膜を成膜するにあたり、成膜の際における前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、かつ前記第1ステップにおける処理容器内の前記窒素含有還元ガスの分圧をPN(Pa)、1サイクル当たりの膜厚をThk(nm)としたとき、以下の(A)式で計算される金属窒化膜の比抵抗値Rが800μΩ−cm以下となるように、コンピュータが成膜装置を制御するソフトウエアを含む、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体。
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)+
418.8 ‥‥‥(A) - 請求項35の記録媒体において、前記金属化合物ガスはTi化合物ガスであり、前記金属窒化膜はTiN膜である。
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板に金属化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDにより金属窒化物からなる膜を形成する第1ステップと、前記金属化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返し、前記被処理基板上に所定厚さの金属窒化膜を成膜するにあたり、成膜の際における前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、かつ前記第1ステップにおける処理容器内の前記窒素含有還元ガスの分圧をPN(Pa)、1サイクル当たりの膜厚をThk(nm)、前記第1ステップにおける前記窒素含有還元ガスの流量をFN(mL/分)としたとき、以下の(B)式で計算される金属窒化膜の比抵抗値Rが800μΩ−cm以下となるように、コンピュータが成膜装置を制御するソフトウエアを含む、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体。
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)
−57.685×Ln(FN)+614 ‥‥‥(B) - 請求項37の記録媒体において、前記金属化合物ガスはTi化合物ガスであり、前記金属窒化膜はTiN膜である。
- 処理容器内で成膜温度に加熱された被処理基板に金属化合物ガスおよび窒素含有還元ガスを供給してCVDにより金属窒化物からなる膜を形成する第1ステップと、前記金属化合物ガスを停止して前記窒素含有還元ガスを供給する第2ステップとからなるサイクルを1サイクル以上繰り返し、前記被処理基板上に所定厚さの金属窒化膜を成膜するにあたり、成膜の際における前記被処理基板の温度を450℃未満とし、前記処理容器内の全圧を100Pa超とし、かつ前記第1ステップにおける処理容器内の前記窒素含有還元ガスの分圧をPN(Pa)、1サイクル当たりの膜厚をThk(nm)、前記第1ステップにおける前記窒素含有還元ガスの流量をFN(mL/分)、被処理基板の温度をTW(℃)としたとき、以下の(C)式で計算される金属窒化膜の比抵抗値Rが800μΩ−cm以下となるように、コンピュータが成膜装置を制御するソフトウエアを含む、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体。
R=115.75×Ln(Thk)+71.576×Ln(PN)
−57.685×Ln(FN)−2844.6Ln(TW)
+17658.3 ‥‥‥(C) - 請求項39の記録媒体において、前記金属化合物ガスはTi化合物ガスであり、前記金属窒化膜はTiN膜である。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005517080A JP4787020B2 (ja) | 2004-01-15 | 2005-01-14 | 成膜方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004008019 | 2004-01-15 | ||
JP2004008019 | 2004-01-15 | ||
JP2005517080A JP4787020B2 (ja) | 2004-01-15 | 2005-01-14 | 成膜方法 |
PCT/JP2005/000384 WO2005069358A1 (ja) | 2004-01-15 | 2005-01-14 | 成膜方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2005069358A1 true JPWO2005069358A1 (ja) | 2007-12-27 |
JP4787020B2 JP4787020B2 (ja) | 2011-10-05 |
Family
ID=34792204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005517080A Expired - Fee Related JP4787020B2 (ja) | 2004-01-15 | 2005-01-14 | 成膜方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7776742B2 (ja) |
EP (1) | EP1722405A4 (ja) |
JP (1) | JP4787020B2 (ja) |
KR (1) | KR100762525B1 (ja) |
CN (1) | CN100477097C (ja) |
TW (1) | TW200526806A (ja) |
WO (1) | WO2005069358A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006245306A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP4947922B2 (ja) * | 2005-05-23 | 2012-06-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法およびコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体 |
JP2007165479A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置のプリコート方法、成膜装置及び記憶媒体 |
WO2008081723A1 (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Tokyo Electron Limited | 絶縁膜の形成方法および半導体装置の製造方法 |
US9054206B2 (en) * | 2007-08-17 | 2015-06-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
US20110216585A1 (en) * | 2010-03-04 | 2011-09-08 | Micron Technology, Inc. | Metal containing materials |
US8937022B2 (en) | 2010-11-29 | 2015-01-20 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing method and substrate processing apparatus |
JP6108518B2 (ja) | 2011-10-20 | 2017-04-05 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、クリーニング方法、基板処理装置及びプログラム |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5308655A (en) * | 1991-08-16 | 1994-05-03 | Materials Research Corporation | Processing for forming low resistivity titanium nitride films |
US5279857A (en) * | 1991-08-16 | 1994-01-18 | Materials Research Corporation | Process for forming low resistivity titanium nitride films |
JP3328358B2 (ja) * | 1993-03-26 | 2002-09-24 | 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
KR0148325B1 (ko) * | 1995-03-04 | 1998-12-01 | 김주용 | 반도체 소자의 금속 배선 형성방법 |
US6156107A (en) * | 1996-11-13 | 2000-12-05 | Tokyo Electron Limited | Trap apparatus |
US6197683B1 (en) | 1997-09-29 | 2001-03-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming metal nitride film by chemical vapor deposition and method of forming metal contact of semiconductor device using the same |
KR100331545B1 (ko) | 1998-07-22 | 2002-04-06 | 윤종용 | 다단계 화학 기상 증착 방법에 의한 다층 질화티타늄막 형성방법및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법 |
US6548402B2 (en) * | 1999-06-11 | 2003-04-15 | Applied Materials, Inc. | Method of depositing a thick titanium nitride film |
KR20030062365A (ko) * | 2000-12-12 | 2003-07-23 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 박막 형성 방법 및 박막 형성 장치 |
JP4178776B2 (ja) | 2001-09-03 | 2008-11-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法 |
JP2003213418A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-30 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法 |
US7235482B2 (en) * | 2003-09-08 | 2007-06-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of manufacturing a contact interconnection layer containing a metal and nitrogen by atomic layer deposition for deep sub-micron semiconductor technology |
-
2005
- 2005-01-13 TW TW094101013A patent/TW200526806A/zh unknown
- 2005-01-14 US US10/585,732 patent/US7776742B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-01-14 WO PCT/JP2005/000384 patent/WO2005069358A1/ja not_active Application Discontinuation
- 2005-01-14 JP JP2005517080A patent/JP4787020B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-01-14 EP EP05703623A patent/EP1722405A4/en not_active Withdrawn
- 2005-01-14 KR KR1020067014143A patent/KR100762525B1/ko active IP Right Grant
- 2005-01-14 CN CNB2005800014446A patent/CN100477097C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1906736A (zh) | 2007-01-31 |
KR100762525B1 (ko) | 2007-10-01 |
EP1722405A4 (en) | 2009-04-22 |
CN100477097C (zh) | 2009-04-08 |
US20080226823A1 (en) | 2008-09-18 |
US7776742B2 (en) | 2010-08-17 |
JP4787020B2 (ja) | 2011-10-05 |
WO2005069358A1 (ja) | 2005-07-28 |
KR20060113763A (ko) | 2006-11-02 |
EP1722405A1 (en) | 2006-11-15 |
TW200526806A (en) | 2005-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4787020B2 (ja) | 成膜方法 | |
JP5097554B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理方法および基板処理装置 | |
JP3670628B2 (ja) | 成膜方法、成膜装置、および半導体装置の製造方法 | |
JP6554418B2 (ja) | タングステン膜の成膜方法および成膜装置 | |
US20120034793A1 (en) | Method for forming metal nitride film | |
US20060231028A1 (en) | Method for depositing metallic nitride series thin film | |
TW201110234A (en) | A method of manufacturing a semiconductor device and substrate processing apparatus | |
JP4947922B2 (ja) | 成膜方法およびコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体 | |
JP3381774B2 (ja) | CVD−Ti膜の成膜方法 | |
JP5171192B2 (ja) | 金属膜成膜方法 | |
JP3667038B2 (ja) | Cvd成膜方法 | |
WO2010001931A1 (ja) | 薄膜の成膜方法及び成膜装置 | |
JPH1197386A (ja) | 成膜方法および半導体装置の製造方法 | |
JP5193494B2 (ja) | Ti膜の成膜方法および記憶媒体 | |
JP6608026B2 (ja) | タングステン膜の成膜方法および成膜装置 | |
CN114342046A (zh) | 半导体装置的制造方法、记录介质和基板处理装置 | |
KR20210148279A (ko) | 성막 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 성막 장치 및 반도체 장치를 제조하는 시스템 | |
JP2021008642A (ja) | 基板処理方法及び基板処理装置 | |
JP4157508B2 (ja) | Cvd成膜方法 | |
JP2008300436A (ja) | バリヤ層の形成方法及び処理システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110329 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110526 |
|
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: 20110712 |
|
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: 20110714 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |