KR20230052933A - 기판 처리 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램 및 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램 및 기판 처리 장치 Download PDF

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KR20230052933A
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film
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코에이 쿠리바야시
아리토 오가와
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

몰리브덴 함유막의 표면 러프니스를 개선하면서 하지로부터의 확산을 억제할 수 있다.
(a) 기판을 처리 용기에 수용하는 공정; (b) 기판을 445℃ 이상 505℃ 이하로 가열하는 공정; (c) 기판에 대하여 몰리브덴 함유 가스를 공급하는 공정; 및 (d) 기판에 대하여 환원 가스를 공급하는 공정을 포함하고, (e) (b) 후에 (c)와 (d)를 1회 이상 수행하는 것에 의해 기판 상에 몰리브덴 함유막을 형성한다.

Description

반도체 장치의 제조 방법, 기록 매체 및 기판 처리 장치
본 개시(開示)는 반도체 장치의 제조 방법, 기록 매체 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
3차원 구조를 가지는 NAND형 플래시 메모리나 DRAM의 워드 라인으로서 예컨대 저(低)저항인 텅스텐(W)막이 이용되고 있다. 또한 이 W막과 절연막 사이에 배리어막으로서 예컨대 질화티타늄(TiN)막이 이용되는 경우가 있다(예컨대 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).
1. 일본 특개 2011-66263호 공보 2. 국제공개 제2019/058608호 팸플릿
하지만 3차원 구조의 NAND형 플래시 메모리의 고층화에 따라 에칭이 곤란해지고 있기 때문에 워드라인의 박막화가 과제가 되고 있다. 이 과제를 해결하기 위해서 전술한 바와 같은 TiN막과 W막을 이용하는 대신에 몰리브덴(Mo)을 함유한 몰리브덴(Mo)막을 이용하여 박막화와 저저항화를 도모하고 있지만, Mo막은 막의 표면의 거칠기(표면 러프니스)가 커서 Mo막의 매립 성능을 향상시키는 것이 과제가 되고 있다. 또한 하지(下地) 금속막 상에 Mo막을 형성하면, 막 중에 하지 금속막으로부터 금속 원소가 확산되는 경우가 있다.
본 개시는 몰리브덴 함유막의 표면 러프니스를 개선하면서 하지로부터의 확산을 억제하는 것이 가능한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 형태에 따르면, (a) 기판을 처리 용기에 수용하는 공정; (b) 상기 기판을 445℃ 이상 505℃ 이하로 가열하는 공정; (c) 상기 기판에 대하여 몰리브덴 함유 가스를 공급하는 공정; 및 (d) 상기 기판에 대하여 환원 가스를 공급하는 공정을 포함하고, (e) (b) 후에 (c)와 (d)를 1회 이상 수행하는 것에 의해 상기 기판 상에 몰리브덴 함유막을 형성하는 기술이 제공된다.
본 개시에 따르면, 몰리브덴 함유막의 표면 러프니스를 개선하면서 하지로부터의 확산을 억제할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 형태에서의 기판 처리 장치의 종형(縱型) 처리로의 개략을 도시하는 종단면도(縱斷面圖).
도 2는 도 1에서의 A-A선 개략 횡단면도(橫斷面圖).
도 3은 본 개시의 일 실시 형태에서의 기판 처리 장치의 컨트롤러의 개략 구성도이며, 컨트롤러의 제어계를 블록도로 도시하는 도면.
도 4는 본 개시의 일 실시 형태에서의 기판 처리 공정을 도시하는 도면.
도 5는 도 5의 (A)는 기판 상에 Mo 함유막을 형성하기 전의 기판의 단면을 도시하는 도면이며, 도 5의 (B)는 기판 상에 Mo 함유막을 형성한 후의 기판의 단면을 도시하는 도면.
도 6은 샘플 1 내지 샘플 5에 각각 형성된 Mo 함유막의 평균 거칠기(Ra)와 기판의 온도의 관계를 도시한 도면.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한다. 또한 이하의 설명에서 이용되는 도면은 모두 모식적인 것이며, 도면에 도시되는 각 요소의 치수 관계, 각 요소의 비율 등은 현실의 것과 반드시 일치하지 않는다. 또한 복수의 도면의 상호 간에서도 각 요소의 치수 관계, 각 요소의 비율 등은 반드시 일치하지 않는다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
기판 처리 장치(10)는 가열 수단(가열 기구, 가열계)으로서의 히터(207)가 설치된 처리로(202)를 구비한다. 히터(207)는 원통 형상이며, 보지판(保持板)으로서의 히터 베이스(미도시)에 지지되는 것에 의해 수직으로 설치된다.
히터(207)의 내측에는 히터(207)와 동심원 형상으로 반응 용기(처리 용기)를 구성하는 아우터 튜브(203)가 배설(配設)된다. 아우터 튜브(203)는 예컨대 석영(SiO2), 탄화실리콘(SiC) 등의 내열성 재료로 구성되고, 상단이 폐색(閉塞)되고 하단이 개구(開口)된 원통 형상으로 형성된다. 아우터 튜브(203)의 하방(下方)에는 아우터 튜브(203)와 동심원 형상으로 매니폴드(인렛 플랜지)(209)가 배설된다. 매니폴드(209)는 예컨대 스텐레스(SUS) 등의 금속으로 구성되고, 상단 및 하단이 개구된 원통 형상으로 형성된다. 매니폴드(209)의 상단부와 아우터 튜브(203) 사이에는 씰 부재로서의 O링(220a)이 설치된다. 매니폴드(209)가 히터 베이스로 지지되는 것에 의해 아우터 튜브(203)는 수직으로 설치된 상태가 된다.
아우터 튜브(203)의 내측에는 반응 용기를 구성하는 이너 튜브(204)가 배설된다. 이너 튜브(204)는 예컨대 석영(SiO2), 탄화실리콘(SiC) 등의 내열성 재료로 구성되고, 상단이 폐색되고 하단이 개구된 원통 형상으로 형성된다. 주로 아우터 튜브(203)와 이너 튜브(204)와 매니폴드(209)에 의해 처리 용기(반응 용기)가 구성된다. 처리 용기의 통중공부(筒中空部)[이너 튜브(204)의 내측]에는 처리실(201)이 형성된다.
처리실(201)은 기판으로서의 웨이퍼(200)를, 후술하는 보트(217)에 의해 수평 자세로 연직 방향에 다단으로 배열한 상태에서 수용 가능하도록 구성된다.
처리실(201) 내에는 노즐(410, 420)이 매니폴드(209)의 측벽 및 이너 튜브(204)를 관통하도록 설치된다. 노즐(410, 420)에는 가스 공급관(310, 320)이 각각 접속된다. 단, 본 실시 형태의 처리로(202)는 전술한 형태에 한정되지 않는다.
가스 공급관(310, 320)에는 상류측부터 순서대로 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(312, 322)가 각각 설치된다. 또한 가스 공급관(310, 320)에는 개폐 밸브인 밸브(314, 324)가 각각 설치된다. 가스 공급관(310, 320)의 밸브(314, 324)의 하류측에는 불활성 가스를 공급하는 가스 공급관(510, 520)이 각각 접속된다. 가스 공급관(510, 520)에는 상류측부터 순서대로 유량 제어기(유량 제어부)인 MFC(512, 522) 및 개폐 밸브인 밸브(514, 524)가 각각 설치된다.
가스 공급관(310, 320)의 선단부(先端部)에는 노즐(410, 420)이 각각 연결되어 접속된다. 노즐(410, 420)은 L자형의 노즐로서 구성되고, 그 수평부는 매니폴드(209)의 측벽 및 이너 튜브(204)를 관통하도록 설치된다. 노즐(410, 420)의 수직부는 이너 튜브(204)의 지름 방향 외향으로 돌출되고, 또한 연직 방향으로 연재되도록 형성되는 채널 형상(홈[溝] 형상)의 예비실(201a)의 내부에 설치되고, 예비실(201a) 내에서 이너 튜브(204)의 내벽을 따라 상방(上方)[웨이퍼(200)의 배열 방향 상방]을 향하여 설치된다.
노즐(410, 420)은 처리실(201)의 하부 영역으로부터 처리실(201)의 상부영역까지 연재되도록 설치되고, 웨이퍼(200)와 대향하는 위치에 각각 복수의 가스 공급공(410a, 420a)이 설치된다. 이에 의해 노즐(410, 420)의 가스 공급공(410a, 420a)으로부터 각각 웨이퍼(200)에 처리 가스를 공급한다. 이 가스 공급공(410a, 420a)은 이너 튜브(204)의 하부로부터 상부에 걸쳐서 복수 설치되고, 각각 동일한 개구 면적을 가지고, 또한 동일한 개구 피치로 설치된다. 단, 가스 공급공(410a, 420a)은 전술한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대 이너 튜브(204)의 하부로부터 상부를 향하여 개구 면적을 서서히 크게 해도 좋다. 이에 의해 가스 공급공(410a, 420a)으로부터 공급되는 가스의 유량을 보다 균일화하는 것이 가능해진다.
노즐(410, 420)의 가스 공급공(410a, 420a)은 후술하는 보트(217)의 하부로부터 상부까지의 높이의 위치에 복수 설치된다. 그렇기 때문에 노즐(410, 420)의 가스 공급공(410a, 420a)으로부터 처리실(201) 내에 공급된 처리 가스는 보트(217)의 하부로부터 상부까지 수용된 웨이퍼(200)의 모든 영역에 공급된다. 노즐(410, 420)은 처리실(201)의 하부 영역으로부터 상부 영역까지 연재되도록 설치되면 좋지만, 보트(217)의 천장 부근까지 연재되도록 설치되는 것이 바람직하다.
가스 공급관(310)으로부터는 처리 가스로서 원료 가스가 MFC(312), 밸브(314), 노즐(410)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급된다.
가스 공급관(320)으로부터는 처리 가스로서 환원 가스가 MFC(322), 밸브(324), 노즐(420)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급된다.
가스 공급관(510, 520)으로부터는 불활성 가스로서 예컨대 질소(N2) 가스가 각각 MFC(512, 522), 밸브(514, 524), 노즐(410, 420)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급된다. 이하, 불활성 가스로서 N2 가스를 이용하는 예에 대해서 설명하지만, 불활성 가스로서는 N2 가스 외에 예컨대 아르곤(Ar) 가스, 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 크세논(Xe) 가스 등의 희(希)가스를 이용해도 좋다.
주로 가스 공급관(310, 320), MFC(312, 322), 밸브(314, 324), 노즐(410, 420)에 의해 처리 가스 공급계가 구성되지만, 노즐(410, 420)만을 처리 가스 공급계라고 생각해도 좋다. 처리 가스 공급계는 단순히 가스 공급계라고 불러도 좋다. 가스 공급관(310)으로부터 Mo 함유 가스를 흘리는 경우, 주로 가스 공급관(310), MFC(312), 밸브(314)에 의해 Mo 함유 가스 공급계가 구성되지만, 노즐(410)을 Mo 함유 가스 공급계에 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 가스 공급관(320)으로부터 환원 가스를 흘리는 경우, 주로 가스 공급관(320), MFC(322), 밸브(324)에 의해 환원 가스 공급계가 구성되지만, 노즐(420)을 환원 가스 공급계에 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 주로 가스 공급관(510, 520), MFC(512, 522), 밸브(514, 524)에 의해 불활성 가스 공급계가 구성된다.
본 실시 형태에서의 가스 공급의 방법은, 이너 튜브(204)의 내벽과 복수 매의 웨이퍼(200)의 단부로 정의되는 원환[圓環] 형상의 세로로 긴 공간 내의 예비실(201a) 내에 배치한 노즐(410, 420)을 경유해서 가스를 반송한다. 그리고 노즐(410, 420)의 웨이퍼와 대향되는 위치에 설치된 복수의 가스 공급공(410a, 420a)으로부터 이너 튜브(204) 내에 가스를 분출시킨다. 보다 구체적으로는 노즐(410)의 가스 공급공(410a), 노즐(420)의 가스 공급공(420a)에 의해 웨이퍼(200)의 표면과 평행 방향을 향하여 처리 가스 등을 분출시킨다.
배기공(배기구)(204a)은 이너 튜브(204)의 측벽이며 노즐(410, 420)에 대향된 위치에 형성된 관통공이며, 예컨대 연직 방향으로 가늘고 길게 개설된 슬릿 형상의 관통공이다. 노즐(410, 420)의 가스 공급공(410a, 420a)으로부터 처리실(201) 내에 공급되고 웨이퍼(200)의 표면상을 흐른 가스는 배기공(204a)을 개재하여 이너 튜브(204)와 아우터 튜브(203) 사이에 형성된 극간에서 구성된 배기로(206) 내에 흐른다. 그리고 배기로(206) 내에 흐른 가스는 배기관(231) 내에 흐르고, 처리로(202) 외로 배출된다.
배기공(204a)은 복수의 웨이퍼(200)와 대향되는 위치에 설치되고, 가스 공급공(410a, 420a)으로부터 처리실(201) 내의 웨이퍼(200)의 근방에 공급된 가스는 수평 방향을 향하여 흐른 뒤, 배기공(204a)을 개재하여 배기로(206) 내에 흐른다. 배기공(204a)은 슬릿 형상의 관통공으로서 구성되는 경우에 한정되지 않고, 복수 개의 공에 의해 구성되어도 좋다.
매니폴드(209)에는 처리실(201) 내의 분위기를 배기하는 배기관(231)이 설치된다. 배기관(231)에는 상류측부터 순서대로 처리실(201) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기(압력 검출부)로서의 압력 센서(245), APC(Auto Pressure Controller) 밸브(243), 진공 배기 장치로서의 진공 펌프(246)가 접속된다. APC 밸브(243)는 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서 밸브를 개폐하는 것에 의해 처리실(201) 내의 진공 배기 및 진공 배기 정지를 수행할 수 있고, 또한 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서 밸브의 개도(開度)를 조절하는 것에 의해 처리실(201) 내의 압력을 조정할 수 있다. 주로 배기공(204a), 배기로(206), 배기관(231), APC 밸브(243) 및 압력 센서(245)에 의해 배기계가 구성된다. 진공 펌프(246)를 배기계에 포함시켜서 생각해도 좋다.
매니폴드(209)의 하방에는 매니폴드(209)의 하단 개구를 기밀하게 폐색 가능한 노구(爐口) 개체(蓋體)로서의 씰 캡(219)이 설치된다. 씰 캡(219)은 매니폴드(209)의 하단에 연직 방향 하측으로부터 당접(當接)되도록 구성된다. 씰 캡(219)은 예컨대 SUS 등의 금속으로 구성되고, 원반 형상으로 형성된다. 씰 캡(219)의 상면에는 매니폴드(209)의 하단과 당접하는 씰 부재로서의 O링(220b)이 설치된다. 씰 캡(219)에서의 처리실(201)의 반대측에는 웨이퍼(200)를 수용하는 보트(217)를 회전시키는 회전 기구(267)가 설치된다. 회전 기구(267)의 회전축(255)은 씰 캡(219)을 관통해서 보트(217)에 접속된다. 회전 기구(267)는 보트(217)를 회전시키는 것에 의해 웨이퍼(200)를 회전시키도록 구성된다. 씰 캡(219)은 아우터 튜브(203)의 외부에 수직으로 설치된 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)에 의해 연직 방향으로 승강되도록 구성된다. 보트 엘리베이터(115)는 씰 캡(219)을 승강시키는 것에 의해 보트(217)를 처리실(201) 내외에 반입 및 반출하는 것이 가능하도록 구성된다. 보트 엘리베이터(115)는 보트(217) 및 보트(217)에 수용된 웨이퍼(200)를 처리실(201) 내외에 반송하는 반송 장치(반송계)로서 구성된다.
기판 지지구로서의 보트(217)는 복수 매, 예컨대 25매 내지 200매의 웨이퍼(200)를 수평 자세로, 또한 서로 중심을 맞춘 상태에서 연직 방향으로 간격을 두고 배열시키도록 구성된다. 보트(217)는 예컨대 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 구성된다. 보트(217)의 하부에는 예컨대 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 구성되는 단열판(218)이 수평 자세로 다단(미도시)으로 지지된다. 이 구성에 의해 히터(207)로부터의 열이 씰 캡(219)측에 전달되기 어렵도록 이루어진다. 단, 본 실시 형태는 전술한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대 보트(217)의 하부에 단열판(218)을 설치하지 않고, 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 구성되는 통 형상의 부재로서 구성된 단열통을 설치해도 좋다.
도 2에 도시하는 바와 같이 이너 튜브(204) 내에는 온도 검출기로서의 온도 센서(263)가 설치되고, 온도 센서(263)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(207)로의 통전량을 조정하는 것에 의해 처리실(201) 내의 온도가 원하는 온도 분포가 되도록 구성된다. 온도 센서(263)는 노즐(410, 420)과 마찬가지로 L자형으로 구성되고, 이너 튜브(204)의 내벽을 따라 설치된다.
도 3에 도시하는 바와 같이 제어부(제어 수단)인 컨트롤러(121)는 CPU(Central Processing Unit)(121a), RAM(Random Access Memory)(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)를 구비한 컴퓨터로서 구성된다. RAM(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)는 내부 버스를 개재하여 CPU(121a)와 데이터 교환 가능하도록 구성된다. 컨트롤러(121)에는 예컨대 터치패널 등으로서 구성된 입출력 장치(122)가 접속된다.
기억 장치(121c)는 예컨대 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성된다. 기억 장치(121c) 내에는 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램, 후술하는 반도체 장치의 제조 방법의 순서나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피 등이 판독 가능하도록 격납된다. 프로세스 레시피는 후술하는 반도체 장치의 제조 방법에서의 각 공정(각 스텝)을 컨트롤러(121)에 실행시켜 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피, 제어 프로그램 등을 총칭하여 단순히 프로그램이라고도 부른다. 본 명세서에서 프로그램이라는 단어를 사용한 경우는 프로세스 레시피 단체(單體)만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우 또는 프로세스 레시피 및 제어 프로그램의 조합을 포함하는 경우가 있다. RAM(121b)은 CPU(121a)에 의해 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 보지되는 메모리 영역(work area)으로서 구성된다.
I/O 포트(121d)는 전술한 MFC(312, 322, 512, 522), 밸브(314, 324, 514, 524), 압력 센서(245), APC 밸브(243), 진공 펌프(246), 히터(207), 온도 센서(263), 회전 기구(267), 보트 엘리베이터(115) 등에 접속된다.
CPU(121a)는 기억 장치(121c)로부터 제어 프로그램을 판독해서 실행하는 것과 함께, 입출력 장치(122)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라 기억 장치(121c)로부터 레시피 등을 판독하도록 구성된다. CPU(121a)는 판독한 레시피의 내용을 따르도록 MFC(312, 322, 512, 522)에 의한 각종 가스의 유량 조정 동작, 밸브(314, 324, 514, 524)의 개폐 동작, APC 밸브(243)의 개폐 동작 및 APC 밸브(243)에 의한 압력 센서(245)에 기초하는 압력 조정 동작, 온도 센서(263)에 기초하는 히터(207)의 온도 조정 동작, 진공 펌프(246)의 기동 및 정지, 회전 기구(267)에 의한 보트(217)의 회전 및 회전 속도 조절 동작, 보트 엘리베이터(115)에 의한 보트(217)의 승강 동작, 보트(217)에의 웨이퍼(200)의 수용 동작 등을 제어하도록 구성된다.
컨트롤러(121)는 외부 기억 장치[예컨대 자기(磁氣) 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광(光) 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리](123)에 격납된 전술한 프로그램을 컴퓨터에 인스톨하는 것에 의해 구성할 수 있다. 기억 장치(121c)나 외부 기억 장치(123)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이것들을 총칭하여 단순히 기록 매체라고도 부른다. 본 명세서에서 기록 매체는 기억 장치(121c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(123) 단체만을 포함하는 경우 또는 그 양방(兩方)을 포함하는 경우가 있다. 컴퓨터로의 프로그램의 제공은 외부 기억 장치(123)를 이용하지 않고, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용하여 수행해도 좋다.
(2) 기판 처리 공정
반도체 장치(디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서 웨이퍼(200) 상에 예컨대 3DNAND의 컨트롤 게이트 전극으로서 이용되는 몰리브덴(Mo)을 함유하는 Mo 함유막을 형성하는 공정의 일례에 대해서 도 4, 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)를 이용하여 설명한다. 여기서는 도 5의 (A)에 도시하는 바와 같이, 표면에 비천이(非遷移) 금속 원소인 알루미늄(Al)이 포함된 금속 함유막이며, 금속산화막인 산화알루미늄(AlO)막이 형성된 웨이퍼(200)를 이용한다. 그리고 후술하는 기판 처리 공정에 의해, 도 5의 (B)에 도시하는 바와 같이 AlO막이 형성된 웨이퍼(200) 상에 Mo 함유막을 형성한다. Mo 함유막을 형성하는 공정은 전술한 기판 처리 장치(10)의 처리로(202)를 이용하여 실행된다. 이하의 설명에서 기판 처리 장치(10)를 구성하는 각(各) 부(部)의 동작은 컨트롤러(121)에 의해 제어된다.
본 실시 형태에 의한 기판 처리 공정(반도체 장치의 제조 공정)에서는, (a) 웨이퍼(200)를 처리 용기 내인 처리실(201)에 수용하는 공정; (b) 웨이퍼(200)를 445℃ 이상 505℃ 이하로 가열하는 공정; (c) 웨이퍼(200)에 대하여 금속 함유 가스를 공급하는 공정; 및 (d) 웨이퍼(200)에 대하여 환원 가스를 공급하는 공정을 포함하고, (e) (b) 후에 (c)와 (d)를 1회 이상 수행하는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에 Mo 함유막을 형성한다.
본 명세서에서 「웨이퍼」라는 단어를 사용한 경우는 「웨이퍼 그 자체」를 의미하는 경우나, 「웨이퍼와 그 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등과의 적층체」를 의미하는 경우가 있다. 본 명세서에서 「웨이퍼의 표면」이라는 단어를 사용한 경우는 「웨이퍼 그 자체의 표면」을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성된 소정의 층이나 막 등의 표면」을 의미하는 경우가 있다. 본 명세서에서 「기판」이라는 단어를 사용한 경우도 「웨이퍼」라는 단어를 사용한 경우와 같은 의미다.
(웨이퍼 반입)
복수 매의 웨이퍼(200)가 보트(217)에 장전(裝塡)(웨이퍼 차지)되면, 도 1에 도시되는 바와 같이 복수 매의 웨이퍼(200)를 지지한 보트(217)는 보트 엘리베이터(115)에 의해 들어 올려져 처리실(201) 내에 반입(보트 로드)되고, 처리 용기에 수용된다. 이 상태에서 씰 캡(219)은 O링(220)을 개재하여 아우터 튜브(203)의 하단 개구를 폐색한 상태가 된다.
(압력 조정 및 온도 조정)
처리실(201) 내, 즉 웨이퍼(200)가 존재하는 공간이 원하는 압력(진공도)이 되도록 진공 펌프(246)에 의해 진공 배기된다. 이때 처리실(201) 내의 압력은 압력 센서(245)로 측정되고, 이 측정된 압력 정보에 기초하여, APC 밸브(243)가 피드백 제어된다(압력 조정). 진공 펌프(246)는 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 완료될 때까지의 동안은 상시 작동시킨 상태를 유지한다.
또한 처리실(201) 내가 원하는 온도가 되도록 히터(207)에 의해 가열된다. 이때 처리실(201) 내가 원하는 온도 분포가 되도록 온도 센서(263)가 검출한 온도 정보에 기초하여 히터(207)로의 통전량이 피드백 제어된다(온도 조정). 이하에서 히터(207)의 온도는 웨이퍼(200)의 온도가 예컨대 445℃ 이상 505℃ 이하의 범위 내의 온도이며, 바람직하게는 445℃ 이상 470℃ 이하의 범위 내의 온도가 될 수 있는 온도로 설정해서 수행한다. 또한 히터(207)에 의한 처리실(201) 내의 가열은 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 완료될 때까지의 동안은 계속해서 수행된다.
[스텝(S10)] (금속 함유 가스 공급)
밸브(314)를 열고 가스 공급관(310) 내에 원료 가스인 금속 함유 가스를 흘린다. 금속 함유 가스는 MFC(312)에 의해 유량 조정되어 노즐(410)의 가스 공급공(410a)으로부터 처리실(201) 내에 공급되고, 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 웨이퍼(200)에 대하여 금속 함유 가스가 공급된다. 이때 동시에 밸브(514)를 열고 가스 공급관(510) 내에 N2 가스 등의 불활성 가스를 흘린다. 가스 공급관(510) 내를 흐른 불활성 가스는 MFC(512)에 의해 유량 조정되어 금속 함유 가스와 함께 처리실(201) 내에 공급되고, 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 노즐(420) 내에의 금속 함유 가스의 침입을 방지하기 위해서 밸브(524)를 열고 가스 공급관(520) 내에 불활성 가스를 흘린다. 불활성 가스는 가스 공급관(320), 노즐(420)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급되고, 배기관(231)으로부터 배기된다.
이때 APC 밸브(243)를 조정하여 처리실(201) 내의 압력을 예컨대 1Pa 내지 3,990Pa의 범위 내의 압력이며, 예컨대 1,000Pa로 한다. MFC(312)로 제어하는 금속 함유 가스의 공급 유량은 예컨대 0.1slm 내지 1.0slm, 바람직하게는 0.1slm 내지 0.5slm의 범위 내의 유량으로 한다. MFC(512, 522)로 제어하는 불활성 가스의 공급 유량은 각각 예컨대 0.1slm 내지 20slm의 범위 내의 유량으로 한다. 또한 본 개시에서의 「1Pa 내지 3,990Pa」와 같은 수치 범위의 표기는 하한값 및 상한값이 그 범위에 포함되는 것을 의미한다. 따라서 예컨대 「1Pa 내지 3,990Pa」란 「1Pa 이상 3,990Pa 이하」를 의미한다. 다른 수치 범위에 대해서도 마찬가지다.
이때 처리실(201) 내에 흘리는 가스는 금속 함유 가스와 불활성 가스만이다. 여기서 금속 함유 가스로서는 몰리브덴(Mo)과 산소(O)를 포함하는 몰리브덴(Mo) 함유 가스를 이용할 수 있다. Mo 함유 가스로서는 예컨대 이산화2염화몰리브덴(MoO2Cl2) 가스, 4염화산화몰리브덴(MoOCl4) 가스를 이용할 수 있다. 금속 함유 가스의 공급에 의해 웨이퍼(200)(표면의 하지막인 AlO막) 상에 금속 함유층이 형성된다. 여기서 금속 함유 가스로서 MoO2Cl2 가스를 이용한 경우, 금속 함유층은 Mo 함유층이다. Mo 함유층은 Cl이나 O를 포함하는 Mo층이어도 좋고, MoO2Cl2의 흡착층이어도 좋고, 그것들의 양방을 포함해도 좋다. 또한 Mo 함유층은 Mo를 주성분으로 하는 막이며, Mo 원소 외에 Cl, O, H 등의 원소를 포함할 수 있는 막이다.
[스텝(S11)(제1 퍼지 공정)] (잔류 가스 제거)
금속 함유 가스의 공급을 시작하고 소정 시간이 경과한 후이며, 예컨대 0.01초 내지 10초 후에 가스 공급관(310)의 밸브(314)를 닫고 금속 함유 가스의 공급을 정지한다. 즉, 금속 함유 가스를 웨이퍼(200)에 대하여 공급하는 시간은 예컨대 0.01초 내지 10초의 범위 내의 시간으로 한다. 이때 배기관(231)의 APC 밸브(243)는 연 상태로 하여 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내를 진공 배기하고, 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 금속 함유층 형성에 기여한 후의 금속 함유 가스를 처리실(201) 내로부터 배제한다. 즉 처리실(201) 내를 퍼지한다. 이때 밸브(514, 524)는 연 상태로 하여 불활성 가스의 처리실(201) 내에의 공급을 유지한다. 불활성 가스는 퍼지 가스로서 작용하고, 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 금속 함유층 형성에 기여한 후의 금속 함유 가스를 처리실(201) 내로부터 배제하는 효과를 높일 수 있다.
[스텝(S12)] (환원 가스 공급)
처리실(201) 내의 잔류 가스를 제거한 후, 밸브(324)를 열고 가스 공급관(320) 내에 환원 가스를 흘린다. 환원 가스는 MFC(322)에 의해 유량 조정되어 노즐(420)의 가스 공급공(420a)으로부터 처리실(201) 내에 공급되고, 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 웨이퍼(200)에 대하여 환원 가스가 공급된다. 이때 동시에 밸브(524)를 열고 가스 공급관(520) 내에 불활성 가스를 흘린다. 가스 공급관(520) 내를 흐른 불활성 가스는 MFC(522)에 의해 유량 조정된다. 불활성 가스는 환원 가스와 함께 처리실(201) 내에 공급되고, 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 노즐(410) 내로의 환원 가스의 침입을 방지하기 위해서 밸브(514)를 열고 가스 공급관(510) 내에 불활성 가스를 흘린다. 불활성 가스는 가스 공급관(310), 노즐(410)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급되고, 배기관(231)으로부터 배기된다.
이때 APC 밸브(243)를 조정하여 처리실(201) 내의 압력을 예컨대 1Pa 내지 3,990Pa의 범위 내의 압력이며, 예컨대 2,000Pa로 한다. MFC(322)로 제어하는 환원 가스의 공급 유량은 예컨대 1slm 내지 50slm, 바람직하게는 15slm 내지 30slm의 범위 내의 유량으로 한다. MFC(512, 522)로 제어하는 불활성 가스의 공급 유량은 각각 예컨대 0.1slm 내지 30slm의 범위 내의 유량으로 한다. 환원 가스를 웨이퍼(200)에 대하여 공급하는 시간은 예컨대 0.01초 내지 120초의 범위 내의 시간으로 한다.
이때 처리실(201) 내에 흘리는 가스는 환원 가스와 불활성 가스만이다. 여기서 환원 가스로서는 예컨대 수소(H2) 가스, 중수소(D2) 가스, 활성화된 수소를 포함하는 가스 등을 이용할 수 있다. 환원 가스로서 H2 가스를 이용한 경우, H2 가스는 스텝(S10)에서 웨이퍼(200) 상에 형성된 Mo 함유층의 적어도 일부와 치환 반응한다. 즉 Mo 함유층 중의 O나 염소(Cl)이 H2와 반응하여 Mo층으로부터 탈리하고, 수증기(H2O)나 염화수소(HCl)나 염소(Cl2) 등의 반응 부생성물로서 처리실(201) 내로부터 배출된다. 그리고 웨이퍼(200) 상에 Mo를 포함하고 Cl과 O를 실질적으로 포함하지 않는 금속층(Mo층)이 형성된다.
[스텝(S13)(제2 퍼지 공정)] (잔류 가스 제거)
금속층을 형성한 후, 밸브(324)를 닫고 환원 가스의 공급을 정지한다. 그리고 전술한 스텝(S11)(제1 퍼지 공정)과 마찬가지의 처리 순서에 의해 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 금속층의 형성에 기여한 후의 환원 가스나 반응 부생성물을 처리실(201) 내로부터 배제한다. 즉 처리실(201) 내를 퍼지한다.
(소정 횟수 실시)
전술한 스텝(S10) 내지 스텝(S13)의 공정을 순서대로 수행하는 사이클을 1회 이상[소정 횟수(n회)] 수행하는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에 소정의 두께(예컨대 0.5nm 내지 20.0nm)의 금속 함유막을 형성한다. 전술한 사이클은 복수 회 반복하는 것이 바람직하다. 또한 스텝(S10) 내지 스텝(S13)의 공정을 각각 적어도 1회 이상 수행해도 좋다.
(애프터 퍼지 및 대기압 복귀)
가스 공급관(510, 520)의 각각으로부터 불활성 가스를 처리실(201) 내에 공급하고, 배기관(231)으로부터 배기한다. 불활성 가스는 퍼지 가스로서 작용하고, 이에 의해 처리실(201) 내가 불활성 가스로 퍼지되어 처리실(201) 내에 잔류하는 가스나 반응 부생성물이 처리실(201) 내로부터 제거된다(애프터 퍼지). 그 후, 처리실(201) 내의 분위기가 불활성 가스로 치환되고(불활성 가스치환), 처리실(201) 내의 압력이 상압으로 복귀된다(대기압 복귀).
(웨이퍼 반출)
그 후, 보트 엘리베이터(115)에 의해 씰 캡(219)이 하강되어 아우터 튜브(203)의 하단이 개구된다. 그리고 처리 완료된 웨이퍼(200)가 보트(217)에 지지된 상태에서 아우터 튜브(203)의 하단으로부터 아우터 튜브(203)의 외부에 반출(보트 언로드)된다. 그 후, 처리 완료된 웨이퍼(200)는 보트(217)로부터 취출(取出)된다(웨이퍼 디스차지).
전술한 바와 같이, 본 개시에서의 기판 처리 공정에서는 웨이퍼(200)를 445℃ 이상 505℃ 이하의 범위 내의 온도이며, 바람직하게는 445℃ 이상 470℃ 이하의 범위 내의 온도로 가열한 후, Mo 함유 가스인 MoO2Cl2 가스의 공급과, 환원 가스인 H2 가스의 공급을 적어도 1회 이상 수행하는 것에 의해, 표면에 AlO막이 형성된 웨이퍼(200) 상에 소정의 두께의 Mo 함유막을 형성한다. 웨이퍼(200)를 445℃ 이상 505℃ 이하의 범위 내의 온도로 가열해서 형성된 Mo 함유막의 표면 러프니스의 평균 거칠기 Ra는 1.0nm 이하가 되고, 웨이퍼(200)를 445℃ 이상 470℃ 이하의 범위 내의 온도로 가열해서 형성된 Mo 함유막의 표면 러프니스의 평균 거칠기 Ra는 0.8nm 이하가 된다. 또한 웨이퍼(200)를 450℃이상 465℃이하의 범위 내의 온도에 가열해서 형성된 Mo 함유막의 표면 러프니스의 평균 거칠기 Ra는 0.7nm 이하가 된다.
여기서 웨이퍼(200)의 온도를 445℃보다 낮은 온도로 가열해서 형성된 Mo 함유막은, 웨이퍼(200)의 온도를 450℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막과 비교해서 표면 러프니스가 악화되다. 또한 웨이퍼(200)의 온도를 445℃보다 낮은 온도로 가열해서 형성된 Mo 함유막은, 웨이퍼(200)의 온도를 450℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막과 비교해서 막 중으로의 하지의 AlO막으로부터의 Al의 확산이 증가한다. 이는 445℃보다 낮은 온도에서는 H2 가스에 의한 환원이 불완전한 것이 되고, MoO2Cl2 가스가 환원되지 않고 MoOxCly가 생성된다. 이 MoOxCly에 의해 하지의 AlO막이나 형성된 Mo 함유막이 어택되기 때문인 것으로 생각된다. 여기서 본 개시에서의 「어택」이란 환원을 의미한다.
또한 웨이퍼(200)의 온도를 505℃보다 높은 온도로 가열해서 형성된 Mo 함유막은, 웨이퍼(200)의 온도를 450℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막과 비교해서 표면 러프니스는 악화된다. 또한 웨이퍼(200)의 온도를 505℃보다 높은 온도로 가열해서 형성된 Mo 함유막은, 웨이퍼(200)의 온도를 450℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막과 비교해서 막 중으로의 하지의 AlO막으로부터의 Al의 확산이 증가한다. 이는 505℃보다 높은 온도에서는 반응 부생성물로서 생성된 HCl에 의해, 하지의 AlO막이나 형성된 Mo 함유막이 어택되기 때문인 것으로 생각된다.
즉 웨이퍼(200)를 445℃ 이상 505℃ 이하의 범위 내의 온도이며, 바람직하게는 445℃ 이상 470℃ 이하의 범위 내의 온도로 설정해서 Mo 함유막을 형성하는 것에 의해, 표면 러프니스의 평균 거칠기 Ra가 1.0nm 이하의 Mo 함유막을 형성할 수 있고, Mo 함유막의 표면 러프니스를 개선시킬 수 있다. 즉, 3DNAND의 컨트롤 게이트 전극에 이용되는 Mo 함유막의 매립 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 Mo 함유막 중으로의 하지 AlO막으로부터의 Al의 확산을 억제할 수 있다.
(3) 본 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과를 얻을 수 있다.
(a) Mo 함유막의 표면 러프니스를 개선할 수 있다.
(b) 평탄성을 가지는 Mo 함유막을 형성할 수 있고, 피복률을 향상시킬 수 있다. 즉 3DNAND의 컨트롤 게이트 전극에 이용되는 Mo 함유막의 매립 성능을 향상시킬 수 있다.
(c) 막 중으로의 하지 금속막으로부터의 금속 원소의 확산을 억제할 수 있다.
(d) 고밀도의 Mo막을 형성하는 것이 가능해지고, 생산성이 향상된다.
(4) 그 외의 실시 형태
이상, 본 개시의 실시 형태를 구체적으로 설명했다. 하지만 본 개시는 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
또한 상기 실시 형태에서는 Mo 함유 가스로서 MoO2Cl2 가스를 이용하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다.
또한 상기 실시 형태에서는 환원 가스로서 H2 가스를 이용하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다.
또한 상기 실시 형태에서는 한 번에 복수 매의 기판을 처리하는 뱃치(batch)식의 종형 장치인 기판 처리 장치를 이용하여 성막하는 예에 대해서 설명했지만, 본 개시는 이에 한정되지 않고, 한 번에 1매 또는 여러 매의 기판을 처리하는 매엽식(枚葉式)의 기판 처리 장치를 이용하여 성막하는 경우에도 바람직하게 적용할 수 있다.
이하, 실시예에 대해서 설명하지만, 본 개시는 이 실시예에 의해 한정되지 않는다.
(5) 실시예
전술한 기판 처리 장치(10)를 이용하여, 표면에 AlO막이 형성된 웨이퍼(200)의 샘플 1 내지 샘플 5를 준비했다. 그리고 샘플 1 내지 샘플 5에 대하여, 각각 전술한 기판 처리 공정에서의 히터(207)의 온도를, 웨이퍼(200)의 온도가 425℃, 450℃, 475℃, 500℃, 550℃가 되도록 가열해서 전술한 스텝(S10) 내지 스텝(S13)을 소정 횟수 수행하여, 표면에 AlO막이 형성된 웨이퍼 상에 Mo 함유막을 형성했다.
우선, 샘플 1 내지 샘플 5에 형성된 Mo 함유막의 표면을 원자간력 현미경(Atomic Force Microscopy, 약칭:AFM)을 이용하여 관측했다. 도 6은 샘플 1 내지 샘플 5에 각각 형성된 Mo 함유막의 표면 러프니스(평균 거칠기 Ra)와 기판의 온도의 관계를 도시한 도면이다.
샘플 1 내지 샘플 5에서의 Mo 함유막의 표면의 평가 결과에 따르면, 샘플 1의 웨이퍼를 425℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막의 표면과, 샘플 5의 웨이퍼를 550℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막의 표면의 평균 거칠기 Ra는 1.0nm보다 크게 되고, 샘플 2, 샘플 3, 샘플 4에 각각 형성된 Mo 함유막의 표면에 비해 평균 거칠기가 크고, 표면 러프니스가 악화된 것이 확인되었다.
또한 샘플 2, 샘플 3, 샘플 4의 웨이퍼를 각각 450℃, 475℃, 500℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막의 표면의 평균 거칠기 Ra는 1.0nm 이하가 되고, 또한 샘플 2의 웨이퍼를 450℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막의 표면의 평균 거칠기 Ra는 0.8 이하가 되었다. 즉 샘플 2, 샘플 3, 샘플 4에 각각 형성된 Mo 함유막은 평균 거칠기가 작고, 표면 러프니스가 양호하다는 것이 확인되었다.
즉 도 6에 도시하는 바와 같이, 전술한 기판 처리 공정에서의 히터(207)의 온도를 웨이퍼(200)의 온도가 445℃ 이상 505℃ 이하의 범위 내의 온도가 되도록 Mo 함유막을 형성하는 것에 의해, Mo 함유막의 표면 러프니스가 개선되어 표면 러프니스의 평균 거칠기 Ra를 1.0nm 이하로 할 수 있다는 것이 확인되었다. 또한 전술한 기판 처리 공정에서의 히터(207)의 온도를 웨이퍼(200)의 온도가 445℃ 이상 470℃ 이하의 범위 내의 온도가 되도록 Mo 함유막을 형성하는 것에 의해 Mo 함유막의 표면 러프니스가 한층 더 개선되고, 표면 러프니스의 평균 거칠기 Ra를 0.8nm 이하로 할 수 있다는 것이 확인되었다. 또한 전술한 기판 처리 공정에서의 히터(207)의 온도를 웨이퍼(200)의 온도가 450℃ 이상 465℃ 이하의 범위 내의 온도가 되도록 Mo 함유막을 형성하는 것에 의해 Mo 함유막의 표면 러프니스가 한층 더 개선되고, 표면 러프니스의 평균 거칠기 Ra를 0.7nm 이하로 할 수 있다는 것이 확인되었다.
다음으로 2차 이온 질량분석법(Secondary Ion Mass Spectrometry, 약칭: SIMS)을 이용하여, 샘플 1 내지 샘플 5에 각각 형성된 Mo 함유막 중에 포함되는 각 원소의 깊이 방향의 분포를 분석했다.
샘플 1의 웨이퍼를 425℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막과, 샘플 5의 웨이퍼를 550℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막은 막 중의 표면 부근까지 Al이 확산되어, Mo의 흡착을 저해하는 Cl이나 O도 존재하고 있다는 것이 확인되었다.
또한 샘플 2, 샘플 3, 샘플 4에 각각 형성된 Mo 함유막은 하지의 AlO막으로부터의 확산이 억제되고, 특히 샘플 2에 형성된 Mo 함유막은 샘플 3, 샘플 4에 각각 형성된 Mo 함유막과 비교하여, 하지의 AlO막으로부터의 확산이 억제되고 있다는 것이 확인되었다.
샘플 2의 웨이퍼를 450℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막은 하지의 AlO막과의 계면으로부터 약 2.5nm까지 Al이 확산되고 있다는 것이 확인되었다. 또한 샘플 3의 웨이퍼를 475℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막은 하지의 AlO막과의 계면으로부터 약 3nm까지 Al이 확산되고 있다는 것이 확인되었다. 또한 샘플 4의 웨이퍼를 500℃로 가열해서 형성된 Mo 함유막은 하지의 AlO막과의 계면으로부터 약 5nm까지 Al이 확산되고 있다는 것이 확인되었다. 즉 기판 처리 공정에서의 웨이퍼의 온도를 조정하는 것에 의해 Mo 함유막중의 하지AlO막으로부터의 Al의 확산을 억제할 수 있다는 것이 확인되었다.
또한 샘플 2, 샘플 3, 샘플 4에 각각 형성된 Mo 함유막 중의 O 농도와 Cl 농도는 동등하며, 450℃ 내지 500℃의 온도에서는 변화하지 않는다는 것이 확인되었다.
즉 전술한 기판 처리 공정에서의 히터(207)의 온도를, 웨이퍼(200)의 온도가 445℃ 이상 505℃ 이하의 범위 내의 온도이며, 바람직하게는 445℃ 이상 470℃ 이하의 범위 내의 온도가 되도록 Mo 함유막을 형성하는 것에 의해 하지의 AlO막으로부터의 확산이 억제된다는 것이 확인되었다.
10: 기판 처리 장치 121: 컨트롤러
200: 웨이퍼(기판) 201: 처리실

Claims (16)

  1. (a) 기판을 처리 용기에 수용하는 공정;
    (b) 상기 기판을 445℃ 이상 505℃ 이하로 가열하는 공정;
    (c) 상기 기판에 대하여 몰리브덴 함유 가스를 공급하는 공정; 및
    (d) 상기 기판에 대하여 환원 가스를 공급하는 공정
    을 포함하고,
    (e) (b) 후에 (c)와 (d)를 1회 이상 수행하는 것에 의해 상기 기판 상에 몰리브덴 함유막을 형성하는 반도체 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 표면에는 금속 함유막이 형성되는 반도체 장치의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 금속 함유막은 금속산화막인 반도체 장치의 제조 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 금속은 비천이(非遷移) 금속인 반도체 장치의 제조 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속은 알루미늄인 반도체 장치의 제조 방법.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 함유막은 산화알루미늄막인 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰리브덴 함유 가스는 몰리브덴과 산소를 포함하는 가스인 반도체 장치의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰리브덴 함유 가스는 몰리브덴과 산소와 염소를 포함하는 가스인 반도체 장치의 제조 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 몰리브덴 함유 가스는 이산화2염화몰리브덴 가스인 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    (b)에서는 상기 기판의 온도를 445℃ 이상 470℃ 이하로 가열하는 반도체 장치의 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    (b)에서는 상기 기판의 온도를 450℃ 이상 465℃ 이하로 가열하는 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    (e)는 막 표면의 평균 거칠기가 1.0nm 이하인 상기 몰리브덴 함유막을 형성하는 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    (e)는 막 표면의 평균 거칠기가 0.8nm 이하인 상기 몰리브덴 함유막을 형성하는 반도체 장치의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    (e)는 막 표면의 평균 거칠기가 0.7nm 이하인 상기 몰리브덴 함유막을 형성하는 반도체 장치의 제조 방법.
  15. (a) 기판 처리 장치의 처리 용기에 기판을 수용하는 단계;
    (b) 상기 기판을 445℃ 이상 505℃ 이하로 가열하는 단계;
    (c) 상기 기판에 대하여 몰리브덴 함유 가스를 공급하는 단계; 및
    (d) 상기 기판에 대하여 환원 가스를 공급하는 단계
    를 포함하고,
    (e) (b) 후에 (c)와 (d)를 1회 이상 수행하는 것에 의해 상기 기판 상에 몰리브덴 함유막을 형성하는 처리를 컴퓨터에 의해 상기 기판 처리 장치에 실행시키는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  16. 처리 용기;
    상기 처리 용기 내에 기판을 반송하는 반송계;
    상기 처리 용기 내를 가열하는 가열계;
    상기 처리 용기 내에 몰리브덴 함유 가스를 공급하는 몰리브덴 함유 가스 공급계;
    상기 처리 용기 내에 환원 가스를 공급하는 환원 가스 공급계;
    상기 처리 용기 내를 배기하는 배기계; 및
    (a) 상기 기판을 상기 처리 용기에 수용하는 처리와, (b) 상기 기판을 445℃ 이상 505℃ 이하로 가열하는 처리와, (c) 상기 기판에 대하여 상기 몰리브덴 함유 가스를 공급하는 처리와, (d) 상기 기판에 대하여 상기 환원 가스를 공급하는 처리를 포함하고, (e) (b) 후에 (c)와 (d)를 1회 이상 수행하는 것에 의해 상기 기판 상에 몰리브덴 함유막을 형성하는 처리를 수행하도록, 상기 반송계, 상기 가열계, 상기 몰리브덴 함유 가스 공급계, 상기 환원 가스 공급계 및 상기 배기계를 제어하는 것이 가능하도록 구성되는 제어부
    를 포함하는 기판 처리 장치.
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