TW533466B - Thin film forming method and thin film forming apparatus - Google Patents

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TW533466B
TW533466B TW091105019A TW91105019A TW533466B TW 533466 B TW533466 B TW 533466B TW 091105019 A TW091105019 A TW 091105019A TW 91105019 A TW91105019 A TW 91105019A TW 533466 B TW533466 B TW 533466B
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Hideaki Yamasaki
Susumu Arima
Yumiko Kawano
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Description

533466 九成金屬薄m的薄膜形成方法 積度的增 隨機存取 加記憶容 ί 05 )之具 電容絕緣 加其記憶 有極高介 成之後而 介電常數 ，通常在 鎢或氮化 不易氧化 作儲存電 的記憶容 疊的電極 面積的情 此技術的 段差。因 具有極佳 力口，因 記憶體 量。為 有極高 勝）而 各量的 電常數 進行如 。此時 含有氧 鈦作為 或即使 極。 量，已 結構以 況下’ 圓枉狀 此’在 的階梯 體與電 須縮小 ’已提 材料當 記憶體 介電膜 理等等 氧從氧 進行後 ’其將 仍顯現 五、發明說明（1) 【發明背景】 1 ·發明之領域 本發明係關於一種 及薄膜形成設備。 2 ·相關技術之描述 隨著積體電路之集 容所組成的DRAM (動態 記憶體單元的面積並增 出其使用如氧化鈕（丁斗 作構成電容的介電膜（ 單元面積的情況下，增 使用如氧化叙之具 時’藉由在氧化鈕膜形 後處理，將獲得預期的 化物的介電材料中消失 處理。因此，當以氮化 氧化。因此，以如釕等 出導電性的金屬材料當 為了增加DRAM之中 形成為具有圓柱形或堆 可在不增大記憶體單元 技術。舉例而言，使用 電極形成為具有極大的 電膜時、，係使用可形成 此在由電晶 )中，係必 了滿足需求 介電常數的 可在不增大 技術。 的材料當作 回火、UV處 ’為了避免 氣的環境下 儲存電極時 在氣化之後 提出其藉由將1 增加其實質面书 增加其記憶容i 電容結構時，节 形成當作電極合 覆蓋之導電膜备 533466 五、發明說明（2) CVD (化學蒸氣沈積）。 於熱CVD使用釕時，係使當 作源氣體，並添加氧氣至源氣體。 ^然而，在藉由熱CVD而形成釕膜時，當未預先將釕黏 著至其上待形成為薄膜的墊底層時，則不可能藉由cvd而 長出釕，。習知地，通常藉由pVD形成薄的釕膜（晶種層 )，並藉由CVD而形成具有極佳的階梯覆蓋之預期厚二 釕膜 僅藉由使用釕源氣體與氧氣的熱CVD而形成釕的薄臈 時，由於必須將基板加熱至預定之溫度，且由於直到薄膜 開始形成在底層的表面之上才開始供應上述氣體至基板之 上’故實質上需花費2 〇分鐘。即使為了縮短薄膜開始形 的時間而增加氣體供應量以使濃度為一般的數十倍， 膜形成的開始時間仍需要數八# ^ 一得 差之平滑度的低品質；Ϊ刀鐘。此外，僅能形成具有極 為了避免此問題，習知土也，係藉由p VD而首 5層二然❿’難以形成具有極佳的階梯覆蓋之薄膜，且曰曰因 此非吊難以將晶種層形成在直徑為G1㈣而深度超過0 5 // m之具有極大縱橫比的孔部侧壁之上。告 容結構時，則必須將具有極佳的田釕貝、電 孔部之中。隨著微型==ί; 難^均勻地在側壁之上形成晶種層。 、更 【發明的綜合說明】 第7頁 533466
个嗯'明 層具有呈極 極佳的階梯 依據本 包含一促使 一薄膜形成 步驟，將一 膜形成區域 屬的一源氣 依據此 熱而已進一 在上述 活化的氧氣 氣0 係已用於解 大之縱橫比 覆盖與極佳 決上述問題，且 的極小階梯形狀 品質之薄膜的效 發明之一實施例，係提供一 步驟，促使 區域接觸， 過渡金屬所 之上，其中 體與氧氣之 薄膜形成方 步活化的薄 的薄膜形成 。又，活化 一活化的氣體與 俾能對基板進行 構成的一金屬薄 薄膜形成區域係 熱CVD的預處理c 法，將源氣體與 膜形成區域之上 方法中’舉例而 的氣體為如活化 其具有即使當墊底 時，仍可形成具有 果。 種薄膜形成方法， 待處理之一基板的 預處理；及一形成 膜形成在基板的薄 已受到使用過渡金 氧氣供應至藉由加 〇 言，活化的氣體為 的氬氣之活化的鈍
又， 少一環戊 括釕。 舉例，而言，過渡金屬的源氣體為由過渡金屬與至 二烯環所組成的有機金屬化合物。過渡金屬係包 ^此外，藉由活化與基板隔開的一位置中的原始氣體而 又侍活化的氣體。舉例而言，利用微波激發原始氣體而產 生活化的氣體。 依據本發明之一實施例，係提供一種薄膜形成設備， 包含一預處理裝置，用於促使一活化的氣體與待處理之一 基板的一薄膜形成區威接觸；一源氣體供應裝置，用於將 過渡金屬的一源氣體與氧氣供應至基板的薄膜形成區域
第8頁 533466 五、發明說明（4) 之上；及一加熱裝I，用於加熱基板。 依據此薄膜形成方法’在藉由預處理裝置而活化薄膜 形成區域之後，係供應源氣體與氧氣’並藉由熱CVD而加 熱基板，俾形成過渡金屬薄膜。 在上述之薄膜形成設備中’將預處理裝置與源氣體供 應裝置設置在單一處理容器之中、將加熱裝置設置在配置 於處理容器之中的一晶座之上、及基板係在晶座之上與活 化的氣體接觸，並與源氣體與氧氣接觸’並由加熱裝置所 加熱。 依據本發明之另，實施例，係提供一種薄膜形成方 法’包含一^足使步，驟’促使 活化的氣體與待處理之一基 板的一薄膜形成區域接觸，俾能對基板進行預處理；及一 形成步驟，將一過渡金屬所構成的一金屬薄膜形成在基板 的薄膜形成區域之上，其中薄膜形成區域係已受到使用過 渡金屬的一源氣體與添加氣體之熱CVD的預處理。 依據此薄膜形成方法，將源氣體與添加氣體供應至活 化的薄膜形成區域之上。 依據本發明之另一實施例，係提供一種薄膜形成方 法，包含將一過渡金屬的一源氣體、添加氣體、及活化的 氣體供應至待處理之一基板的一薄膜形成區域之上，俾藉 由CVD而形成過渡金屬所構成的一金屬薄膜。 依據此薄膜形成方法，過渡金屬的源氣體係不僅與添 加氣體接觸，更與活化的氣體接觸。 在上述之薄膜形成方法中，藉由使持續一第一時間之
533466 五、發明說明（5) ---- 供應週期及接著持續_第二時間之供應中止、重複一 之次數’將過渡氣體的源氣體供應至基板的薄膜形成區域 之上。 依據本發明之另一實施例，係提供一種 法，包含將一過渡全凰认 ^ ^ β ^ ^ S g > 一 H 屬的一源乳體化的添加氣體供應 ^ 土板的一薄膜形成區域之上，俾藉由CVD而 形成過渡金f所構成的一金屬薄膜。 早藉由⑽而 氣體ί ί此薄膜形成方&，過渡金屬的源氣體係與活化的 在上述之薄膜形成方法中，藉由使持續一第一時間之 供：5期及接著5續-第二時間之供應中a、重複〆預定 之 將過渡氣體的源氣體供應至基板的薄膜形成區域 之上。 、 4未t上述之薄膜形成方法中，藉由促使一活化的氣體與 $ =基板的薄膜形成區域接觸而對基板進行預處理之 後，係猎由CVD而形成過渡金屬所構成的一金屬薄膜。 #、、壬^上f，薄膜形成方法中，舉例而言，活化的氣體包 ^ ^〒，氧氣*就活化的氣體而言，可藉由活化氧氟、氧 #氮氣體、氧化氮氣體、及水蒸汽之任一而獲得活化的 氣體，且特別是使用活化的氧氣。 ^ ^上述之薄膜形成方法中，活化的氣體為活化的鈍 / μ =而言，可使用活化的氬氣。 一氣# 形成方法中，添加氣體為包括氧氟之任 … 虱體而言，可使用氧氣、氧化亞氮氣體、 ΙΕΗ
ΚΗ 第10頁 533466 五、發明說明（6) 氧化氮氣體、及水療A之任一，特別、是，可使用氧氣。 在上述之薄膜形成方法中，藉由活化與基板隔開的一 位置中的原始氣體而獲得活化的氣體或活化的添加氣體。 利用成波激發原始氣體而產生活化的氣體或活化的添力口氣 體。 在上述之薄膜形成方法中，過渡金屬的源氣體為由過 渡金屬與至少一環戊二烯環所組成的一有機金屬化合物。 舉例而言，過渡金屬為釕。 依據本發明之另一實施例，係提供一種薄膜形成設 備，包含一預處理裝置，用於促使—活化的氣體與待處理 之一基板的一薄膜形成區域接觸；及一源氣體供應裝置， 用於將一過渡金屬的一源氣體與添加氣體供應至基板的薄 ，形成區域之上，其中由過渡金屬所構成的一金屬薄膜係 藉由CVD而形成在基板之上。 依據此薄膜形成設備’藉由預處理裝置而活化薄膜形 成區域之後’係供應源氣體與添加氣體，俾藉由C V D而形 成由過渡金屬所構成的金屬薄膜。 依據本發明之另一實施例，係提供一種薄膜形成設 備，包含一源氣體供應裝置，用於將一過渡金屬的一源氣 體、添加氣體與活化的氣體供應至待處理之一基板的一薄 ，形成區域之上；其中由過渡金屬所構成的一金屬薄膜係 藉由CVD而形成在基板之上。 、 依據此薄膜形成設備，係供應源氣體、添加氣體、及 ’舌化的氣體，俾藉由C V D而形成由過渡金屬所構成的金屬
第11頁 533466
五、發明說明（7) 薄膜。 依據本發明之另一實施例，係提供一種薄膜 備，包含源氣體供應裝置，用於將一過渡金屬的一 與活化的添加氣體供應至待處理之一基板 ^成
= 由過渡金屬所構成的一金屬薄膜=CVD 而形成在基板之上。 依據此薄膜形成設備，係供應源氣體與活化的添加氣 體，俾藉由CVD而形成由過渡金屬所構成的金屬薄膜。 在上述之薄膜形成設備中，係設置用於促使活化的氣 體與待處理之該基板的該薄膜形成區域接觸的預處理裝 置。 ^ — 又，將預處理裝置與源氣體供應裝置設置在單一處理 容器之中，及較佳地，基板係在一晶座之上與活化的氣體 接觸，並與源氣體及添加氣體接觸。 〃 【較佳實施例之詳細說明】 以下參見各圖式，俾說明本發明之實施例。 以下說明本發明之一實施例。首先，參見圖丨及圖2， 俾說明依據本實施例之薄膜形成方法的一例子。如圖u所 二，經由閘極絕緣膜102而將閘極電極丨03形成在，舉例而 "由矽所構成的半導體基板1 0 1之上。分別將源極1 〇 4及 及極1 0 5形成在閘極電極丨〇 3的兩側之上。將 106形成在半導體基板101之上，#能覆蓋閑極電= 膜 使接點窗插塞107形成為穿過層間絕緣膜1〇6而連接至，舉 533466
氧化石夕所構成的絕緣膜丨〇 8形 將直徑為〇 · 1 # m而深度為〇 · 5 接點窗插塞1 〇 7之上方所對應 用熟知的光刻及蝕刻技術而 例而言，源極10 4。接著，將 成在層間絕緣膜1 〇 6之上，並 /zin至1 //m的開口i〇8a形成在 之絕緣版1 0 8的區域之内。利 形成開口 108a。 兴例體基板101置於預定之處理容器之内。 舉例而吕，错由轉化成電漿而使氧氣活化（活化的氣體
)’亚將其供應至絕緣賴8之上，俾能使層間絕緣膜 舁絕緣膜108兩者的表面暴露在活化的氧氣之中（預處理 )。在上述之處理容器之中，係將活化的氧氣之分壓設 成實質為444Pa，並將處理時間設定成3〇〇sec。吾人可注 意到，可用如氬氣等鈍氣取代氧氣，俾用於供應至其上 使之活化。 a ' 舉例而言，係藉由產生氣體的電漿而進行氣體的活 化。舉例而言，利用遠紫外線照射氧氣而可使氧氣活化成 六、氧。吾人可/主思到，係以如同習知技術的相同方式，而 在預處理之前，藉由濺鍍法等PVD方法而形成釕的晶種 層0
將半導體基板101加熱至，舉例而言，3 0 0 °c，並在此 狀態下，將3sccm的Ru (EtCp)2氣體與50sccm的氧氣（添 加氣體）供應至處理容器之中的半導體基板1 〇 1之上，並' 將總壓力設定成實質為27Pa。 「seem」為流動速率的單 位，而「1 seem」代表1 cm3的流體，在0 °C及1大氣壓力的 情況下，在1分鐘（mi η )内的流動。
533466 五、發明說明（9) 金屬有茂合釕(MCA)。等另-)、呈古μ、、 有機金屬化合物€雙環戊二烯基錯合物 戊二i美鋩f 2化合物之取代的配位體之物質、另-種環 作為源^ ί a展或其衍生物皆可取代Ru (EtCp ) 2而當 六氧乳體或氧離子氣體亦可取代氧氣而隨著 源虱體地被供應至其上。 Μ 式，如圖1β所示，均勻地將厚度為20nm至30nm
的釕膜109形成在蜗竣gg；inQ 表面與底面之上 之上、及形成在開alG8a的側 一在然、上述之預處理的習知薄膜形成方法之中，如表格 1所不、，亚無釕膜形成在由氧化矽所構成的絕緣膜丨〇8之 上。然而，依據本實施例，釕膜既形成在氧化矽膜之上， 亦形成在氧化钽之上。而不論習知方法或依據本實施例之 方法’皆將舒膜形成在釕的晶種層之上。 【表格1】
Without Preprocessincr formed not formed not formed
On Seed Layer On Silicon Oxide On Tantalum Oxide
With Preprocessing formed formed formed 如表格2所示，若使供應至預處理之十的電漿狀‘雜之 氧氣的條件改變時，則將使釕膜形成為任一狀態的組合£ 吾人可注意到’表格2中的「氣體壓力」代表預處理之中
第14頁 533466 五、發明說明（ίο) 及「輸出」代 的電漿產生部所供應之氧氣或氬氣的分壓 表所產生之電漿的輸出。
Preprocessing Conditions Determination Gr^.S Pressure Output Kind of Gas Processing Time 222 Pa 200 W 02 300 sec formed 242 Pa 200 W 02 300 sec formed ,444 Pa 200 W 02 300 sec formed 485 Pa 200 W 02 300 sec formed 667 Pa 200 W 02 300 sec formed 444 Pa 100 W 02 300 sec formed 444 Pa 300 W 02 300 sec formed 485 Pa 200 W 02 120 sec formed 444 Pa 200 W 02 600 sec formed 489 Pa 200 W Ar 300 sec formed 533 Pa 200 W Ar 300 sec formed 在上述相同的條件下，將薄膜形成的處理時間設定為 30 0秒時，則如圖8之SEM (掃描式電子顯微鏡）的電子顯 微照相所示，釕膜係以極佳的黏著性而形成在氧化矽膜之 上。吾人可注意到，圖8 A係顯示觀察傾斜呈3 0 °之樣品表 面的結果、及圖8B顯示觀察樣品之剖面的結果。係藉由總 反射式螢光X射線測量法而測量薄膜的厚度，而獲得 3 9. 1 nm的測量值。吾人可注意到，以下說明之薄膜的厚度 值係藉由總反射式螢光X射線測量法而獲得之測量結果。
第15頁 533466
了門ϋ所ΐ J釕膜109形成在絕緣膜108之上後，係除 了開口108a之上的局料’其餘局部之上的釘膜ι〇9皆去 ί 1。7則之？ϋ所示，俾能形成與開口1〇8"之中的接點窗插 塞107之上半邛接觸的圓柱狀底部電 二，舉例而言，可藉由回姓或化學機械搬光；膜 接著，如圖2Α所示，藉由熱CVD法而在圓柱狀底部電 極11 0的底面與側表面之上、及絕緣膜丨〇 8的表面之上形成 厚度=5iim至15nm的氧化鈕膜ln。在形成氧化鈕膜U1之 後，隨即使其在氧氣的環境下，受到實質為4 〇 〇它至7 5 〇它 的回火等後處理，藉以獲得電容絕緣膜的特性。 如圖2Β所示，係以如同圖1Β所示的方法，將釕膜112 形成在氧化鈕膜111之上。 ' 接著’开> 成光阻圖案，俾覆蓋開口 1〇8&的上半部，並 利用當作遮罩的此光阻圖案而去除氧化鈕膜丨丨1與釕膜 11 2。如圖2C所示’即形成包含底部電極丨丨〇、電容絕緣膜 114、及上部電極115的圓柱狀電容。 如圖3及圖4所示’圓柱狀底部電極η 〇的外側表面係 作為電容之用。以下說明於此情況下的製造方法。首先， 如圖3Α所示’經由閘極絕緣膜ι〇2而將閘極電極1〇3形成在 半導體基板1 01之上。分別將源極丨〇 4及汲極丨〇 5形成在閘 極電極1 0 3的兩侧之上。將層間絕緣膜丨〇 6形成在半導體基 板1 0 1之上’俾能覆蓋閘極電極丨〇 3。使接點窗插塞丨〇 7形 成為穿過層間絕緣膜1 〇 6而連接至，舉例而言，源極1 〇 4。
第16頁 533466 五 '發明說明（12) 之相同方法，俾形成與開口i〇8a之中的接 ^ 之上半部接觸的圓柱狀底部電極110。 地去ί二如圖3β所示，舉例而言，利用氫氟酸而選擇性 声門ΐ緣膜ϋ 08，俾能使圓柱狀底部電極H0單獨地置於 層間絕緣膜106之上，並使其外表面暴露於外界。 膜311如开 猎由⑽而將厚度為5nD^15nm的氧化组 J311形成在圓柱狀底部電極11()的底面、内表面、及外表 上。隨即使形成的氧化鈕膜3 1 1在氧氣的環境下，受
=二細〇力至75〇。°的回火等後處理，藉以獲得電容絕 緣膜的特性。 ,如圖4A所示，係以如同圖1B所示的方法，將釕膜312 形成在氧化鈕膜311之上。 ，後，係除了電容形成區域之外，而去除其餘區域之 上的氧化鈕膜311與釕膜312，即如圖4B所示，俾能形成包 έ底邛龟極110、電谷絕緣膜314、及上部電極315的圓柱 狀電容。
—斤，上述實施例之中，在預處理之中已被活化的氧氣或 氬氣等活化氣體係在供應釕源氣體至半導體基板丨〇 1之上 ^ ’即已被供應至半導體基板1 〇 1之上。但本發明並不限 疋僅能為此樣態。在以下的說明中，亦可將活化的氣體與 活化的添加氣體連同如釕之過渡金屬的源氣體一起供應至 半‘體基板1 〇 1之上。即活化的氣體僅用於預處理或薄膜 的形成過程中。 、 以下將說明活化的氣體與活化的添加氣體係連同釕源
533466 五、發明說明（13) 氣體而一起供應的情況。 【第一實施例】 首先’製備其上形成有由氧化矽所構成之絕緣膜的半 導體基板。將半導體基板置於預定之處理容器之中，並加 熱至30 0 °C。於此狀態下，將RU (EtCp ) 2氣體、氧氣、及 活化的氧氣（氧氣電漿氣體）供應至位於處理容器之内的 半導體基板之上，俾能分別將Ru (EtCp ) 2氣體、氧氣、 及活化的氧氣之分壓設定成〇· 28Pa、4· 4Pa、及44· 5pa。 而處理容器之中的總壓力則設定成實質為67pa。將此情況 I的處理日守間設定成6 0秒。並利用微波遙控的電漿產生 器’以2 0 0W的輸出而產生氧氣電漿氣體。 施心可=氣:含=施二所說明的所有實 氣箄笺哉々+、皆 ^ A 及活化的氧軋之外的如鈍 礼寺#载氣亦導入至處理容哭之φ 中，皆者；t $1丨—^合之中，而在所示之實施例之 例。 7佔之處理各器之内的總壓力的比 因此，將釕膜形成在已形忐名主 =釘膜形成在墊底用之氧化發 膜、有極锃之黏著性 :降將不像上述之實施例，且取上：於此情況 的情況下而形成釕。 气之地，係在無預處理 【第二實施例】 以下說明在預處理之後再形 首先，將豆上开彡成女丄t 风、了膜的情況。 目亢將具上形成有由氧化 年耩成之絕緣膜的半導 533466 五、發明說明（14) 體基板置於預定之處理容器之中’並加熱至3 0 0 °C。舉例 而言，將藉由轉換成電漿而活化的氧氣供應至半導體基板 之上，俾能使半導體基板之絕緣膜表面暴露在活化的乳氣 之中。此時，將處理容器之中的總壓力设定成W Pa ’並 將氧氣電漿氣體的分壓設定成48 〇Pa。而於此情況下的處 理時間則設定3 0 0秒。
在上述的預處理之後’則藉由上述實施例之相同方 法，而將半導體基板加熱至3 00 °C。於此狀態下，將Ru (EtCp ) 2氣體、氧氣、及活化的氧氣電漿氣體供應至處 理容器之中的半導體基板之上，俾能分別將Ru (EtCp ) 2 氣體、氧氣、及活化的氧氣之分壓設定成0. 28 Pa、 4· 4Pa、及44· 5Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成實 質為6 7 P a。將此情況下的處理時間設定成β 〇秒。並利用微 波遙控的電漿產生器’以20 0W的輸出而產生氧氣電漿氣 體。 因此，將釕膜形成在已形成在半導體基板之上的絕緣 膜之上’且如圖9之SEM的電子顯微照相所示 實質為15· 3nm。使具有極佳之机— 八予反 勘者性的釕膜形成在墊底用 之氧化矽的絕緣膜之上。吾人π + t
口八可〉主意到，圖9Α係顯示顴突 傾斜呈30。之樣品表面的結果、^ g 于·、員不観察 面的結果。 果、及圖9B顯示觀察樣品之剖 【第三實施例】 的氣 定僅 如上所述，氧氣與活化 供應。然而，本發明並不限 氣係連同釕源氣體而一起 能為此樣態。藉由供應活
533466 五、發明說明（15) -- 化的氧氣（活化的添加氣體）與釕源氣體亦可形成釕膜。 首先’將半導體基板置於預定之處理容器之内，並加 熱至30 0、>(：。舉例而言，將藉由轉換成電漿而活化的氧氣 供Ϊ至半導體基板之上，俾能使半導體基板之絕緣膜表面 f ^在活化的氧氣之中。此時，將處理容器之中的總壓力 设疋成530 Pa ’並將氧氣電漿氣體的分壓設定成480 Pa。而 於此情況下的處理時間則設定3〇〇秒。
在上述的預處理之後，將半導體基板置於預定之處理 ，器之内，並加熱至30 0 °C。於此狀態下，將Ru (EtCp ) 2 氣體與活化的氧氣電漿氣體供應至處理容器之中的半導體 f=上’俾能分別將Ru (EtCp ) 2氣體的分壓與活化的 乳氣電漿氣體的分壓設定成〇· 28Pa與44· 5Pa。而處理容器 =的…壓力則设定成實質為6 7 P a。將此情況下的處理時 $设定成60秒。並利用微波遙控的電漿產生器，以2〇〇ψ的 輸出而產生氧氣電漿氣體。 膜因此’將釕膜形成在已形成在半導體基板之上的絕緣 的之上’並使其厚度實質為13· 3nm。使具有極佳之黏著性 、舒膜形成在墊底用之氧化矽的絕緣膜之上。
【第四實施例】 如π以下呪明除了省略預處理之外，其餘皆與上述實施例 伯同的情況。 之声百ί i如同上述之實施例’亦將半導體基板置於預定 (εΙγ理t t之内，、並加熱至300 °C。於此狀態下’將Ru P 2氣體與活化的氧氣電漿氣體供應至處理容器之
533466 五、發明說明（16) 二?半導體基板之上，俾能分別將Ru.(EtCp 體的 壓與活化的氧氣電聚氣體的分壓設定成〇 28以與44 5pa。 而處理容器之中的總壓力則設定成實質為67pa。將此情況 :的處理時間設定成60秒。並利用微波遙控的電漿產生 器，以20 0W的輸出而產生氧氣電漿氣體。 因此，本實施例亦同，係將釕膜形成在已形成在半導 體，板之上的絕緣膜之上，並使其厚度實質為8 6nm。使 具有極佳之黏著十生的舒m形成在塾底用之氧化石夕的絕緣膜 之上。 、 【第五實施例】 ^ 如上所述，係在薄膜的形成期間内，連續地供應釕源 氣體。然而，如本實施例之以下所述，係可藉由間歇地供 應源氣體而提高薄膜的品質。 以下說明間歇地供應源氣體之薄膜的形成方法。將半 導體基板置於預定之處理容器之内，並加熱至3 〇〇它。於 此狀態下，將Ru (EtCp ) 2氣體與活化的氧氣電漿氣體供 應至處理容器之中的半導體基板之上，俾能分別將Ru (EtCp ) 2氣體的分壓與活化的氧氣電漿氣體的分壓設定 成4· 4Pa與44. 5Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成實 質為67Pa。將此情況下的處理時間設定成6〇秒。並利用微 波遙控的電漿產生器，以200W的輸出而產生氧氣電漿氣 體。 如上所述，係進行Ru ( EtCp ) 2源氣體的間歇供應， 亦即持續1 0秒的氣體供應週期與持續6 0秒的氣體中止供應
第21頁 533466 五、發明說明（17) 係重複，俾能在供應氧氣與活化的氧氣時，同時將源氣體 的分壓設定成0. 28Pa。 薄膜形成處理係持續進行，直到持續1 0秒的氣體供應 週期與持續6 0秒的氣體中止供應已重複六次，且氣體供應 的總時間達到6 0秒為止。因此，將釕膜形成在已形成在半 導體基板之上的絕緣膜之上，且如圖10之SEM的電子顯微 照相所示，並使其厚度實質為1 1. 5 nm。使具有極佳之黏著 性的釕膜形成在墊底用之氧化矽的絕緣膜之上。吾人可注 意到，圖1 0 A係顯示觀察傾斜呈3 0 °之樣品表面的結果、 及圖1 0 B顯示觀察樣品之剖面的結果。 【第六實施例】 在上述實施例之中，係供應氧氣與活化的氧氣。然 而，亦可不供應氧氣而僅供應活化的氧氣地形成釕膜。， 首先，將半導體基板置於預定之處理容器之内，並加熱至 3 0 0 °C。於此狀態下，將活化的氧氣電漿氣體供應至處理 容器之中的半導體基板之上，俾能將活化的氧氣電漿氣體 的分壓設定成44. 5Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成 實質為67Pa。並利用微波遙控的電漿產生器，以2 0 0W的輸 出而產生氧氣電漿氣體。 如上所述，係進行Ru (EtCp ) 2源氣體的間歇供應， 亦即持續1 0秒的氣體供應週期與持續6 0秒的氣體中止供應 係重複，俾能在供應活化的氧氣時，同時將源氣體的分壓 設定成0 · 2 8 P a。 薄膜形成處理係持續進行，直到持續1 0秒的氣體供應
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週2與持續60秒的氣體中止供應已重複六次，且Ru ( )2氣體供應的總時間達到60秒為止。因此，將釕膜形P j已形成在半導體基板之上的絕緣膜之上，並使其厚度每 ，為9. 7nm。使具有極佳之黏著性的釕膜形成在墊底用又具 氧化石夕的絕緣膜之上。 【第七實施例】 其次’以下說明在預處理之後，藉由間歇地供應源 體而形成釕膜的情況。 。”八 將半導體基板置於預定之處理容器之内，並加熱至 3^00 °C。接著，舉例而言，將藉由轉換成電漿而活化的氧 氣供應至半導體基板之上，俾能使半導體基板之絕緣膜表 面暴露在活化的氧氣之中。此時，將處理容器之中的總壓 力設定成530Pa，並將氧氣電漿氣體的分壓設定成48〇Pa。 而於此情況下的處理時間則設定3 〇 〇秒。 · 在上述的預處理之後，則藉由上述實施例之相同方 · 法，而將半導體基板置於預定之處理容器之内，並加熱至 3 0 0 C。於此狀態下，將氧氣及活化的氧氣電漿氣體供應 至處理容器之中的半導體基板之上，俾能分別將氧氣及活 化的氧氣電漿氣體之分壓設定成4· 4Pa及44· 5Pa。而處理 馨 容器之中的總壓力則設定成實質為67Pa。並利用微波遙控 一 的電漿產生器，以20 0W的輸出而產生氧氣電漿氣體。 ， 如上所述，係進行Ru ( EtCp ) 2源氣體的間歇供應， 亦即持續1 0秒的氣體供應週期與持續6 0秒的氣體中止供應 · 係重複，俾能在供應氧氣與活化的氧氣時，同時將源氣體 a
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五、發明說明（19) 的分壓設定成0.28Pa。薄膜形成處理係持續進行，直到持 續10秒的氣體供應週期與持續60秒的氣體中止供應 六次，且氣體供應的總時間達到60秒為止。 / ^ 因此，將釕膜形成在已形成在半導體基板之上的緝緣 膜^上、，且如圖11之SEM的電子顯微照相所示，並使其厚 度貫質為21 nm。使具有極佳之黏著性的釕膜形成在墊底用 =氧化矽的絕緣膜之上。吾人可注意到，圖UA係顯示觀 祭傾斜呈3G <樣品表面的結果、及圖m顯示觀察樣品 的，。由圖11Β可知’依據本實施例之薄膜表面 I 7亟土的平滑度。藉由原子力顯微鏡所測量的RMS值 係小至1. 42nm。 圖1 2B係顯示藉由次級離子質譜法而 例所形成之薄膜厚度方* (圖12A) 1的。、〇二= :::結相較於未利用源氣體及氧氣的熱CVD法 j活化虱體而形成在習知PVD之Ru晶種之上的薄膜而古， 藉由本實施例所形成的薄膜係具有極低的礙（c 、_二: 所以，依據本實施例，不僅Ru膜可在無晶種的情 又， 極佳的黏著性形成在絕緣膜之上，更可形成極平垣 低之碳濃度的高品質薄膜。 一八β 【第八實施例】 在預處理之後，藉由間歇地供應源氣體、 應活化的氧氣而不供應氧氣地亦可同樣地形成^ τ、，，、 先’將半導體基板置於預定之處理容器之内，计、百 3 0 0 C。接著，舉例而言，將藉由轉換成電加熱至^ 疋化的氧
533466 五、發明說明（20) 氣供應至半導體基板之上，俾能使半導體基板之絕緣膜表 面暴露在活化的氧氣之中。此時，將處理容器之中的總壓 力設定成530Pa，並將氧氣電漿氣體的分壓設定成480Pa。 而於此情況下的處理時間則設定3 0 〇秒。 在上述的預處理之後，則藉由上述實施例之相同方 法，而將半導體基板置於預定之處理容器之内，並加熱至 3 0 0 °C。於此狀態下，將氧氣電漿氣體供應至處理容器之 中的半導體基板之上，俾能將氧氣電漿氣體之分壓設定成 44.5Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成實質為67pa。 並利用微波遙控的電漿產生器，以200W的輸出而產生氧氣 電漿氣體。 如上所述，係進行Ru (EtCp ) 2源氣體的間歇供應， 亦即持續1 〇秒的氣體供應週期與持續6 〇秒的氣體中止供應 係重複，俾能在供應氧氣與活化的氧氣時，同時將源氣^ =分壓設定成0.28Pa。薄膜形成處理係持續進行，直到持 秒的氣體供應週期與持續60秒的氣體中止供應已重複 六次，且氣體供應的總時間達到6 0秒為止。 因此，本實施例亦同，係將釕膜形成在已形成在半導 星基板之上的絕緣膜之上，並使其厚度實質為14· 6nm。使 ，、有極佳之黏著性的釕膜形成在墊底用之氧化矽的絕緣膜 作、、在亡述的第一實施例至第八實施例中，係已說明將當 的^化氣體之氧氣供應至形成過渡金屬之釕膜的過程之中 、>況。然而，本發明並不限定僅能為此樣態。亦可藉由
533466 五、發明說明（21) 下述之使氬氣等鈍氣連同源氣體與氧氣一起供應的方式而 形成釕膜。 【第九實施例】 首先，將半導體基板置於預定之處理容器之令，並加 熱至3 0 0 °C。於此狀態下，將Ru (EtCp ) 2氣體、氧氣、及 活化的氬氣（Ar電漿氣體）供應至處理容器之中的半導體 基板之上，俾能分別將Ru (EtCp ) 2氣體、氧氣、及活化 的氬氣之分壓設定成〇.28?8、4.4?3、及44.5?8。而處理
容器之中的總壓力則設定成實質為67Pa。將此情況下的薄 膜形成時間設定成3 0 0秒。並利用微波遙控的電漿產生 器，以2 00W的輸出而產生氬氣電漿氣體。 因此，將釕膜形成在已形成在半導體基板之上的絕緣 膜之上’並使其厚度實質為59·3ηπι。使具有極佳之黏著性 的釕膜形成在墊底用之氧化矽的絕緣膜之上。 在本實施例之中，係如前述實施例所示般地進行預處 理。舉例而言，將半導體基板置於預定之處理容号之中， =加熱謂(TC。#著，舉例而言，將藉由轉換成電衆而
應至半導體基板之上，並使半導體之絕緣膜 面暴蕗在活化的氧氣之中。而在預處理之後，即形成 【弟十貫施例】 在上述的實施例之中，係在形成薄膜的同時，連續 供應釕源氣體。然而’亦可間歇地供應源氣體。以下說 間歇地供應源氣體的薄膜形成方法。
第26頁 533466 五、發明說明（22) 將半導體基板置於預定之處理容器之中，並加 3^)0 C。於此狀悲下，將氧氣及Ar電裝氣體供應至處理容 盗=中的半導體基板之上，俾能分別將氧 之分壓設定成4.4Pa及44.5Pa。而處理容器之中的總κ壓孔力體 則设定成貫質為67Pa。並利用微波遙控的電漿產生器，以 200W的輸出而產生Ar電漿氣體。 如上所述，係進行Ku (EtCP)2源氣體的間歇供岸， ，即持續1 G秒的氣體供應週期與持續6 Q秒的氣體中止供應 :重J，#能在供應氧氣與紅電漿氣體時，同時將源氣體 1为壓設定成0.28Pa。薄膜形成處理係持續進行，直到持 續10秒的氣體供應週期與持續60秒的氣體中止供應已重複 六次，且氣體供應的總時間達到60秒為止。因此:係將 ，形成在已形成在半導體基板之上的絕緣膜之上，並使苴 二度實質為12· 4nm。使具有極佳之黏著性的釕膜形成在墊 底用之氧化矽的絕緣膜之上。 【第十一實施例】 以下說明除了進行預處理之外，其餘皆與上述實施例 相同的情況。 、 首先，將半導體基板置於預定之處理容器之内，並加 熱至300 t：。於此狀態下，舉例而言，將藉由轉換成電漿 而活化的氧氣供應至半導體基板之上，並使半導體基板之 絕緣膜表面暴露在活化的氧氣之中。此時，將處理容器之 中的總壓力設定成530Pa，並將氧氣電漿氣體的分壓設…定 成4 8 0 P a。而於此情況下的處理時間則設定3 〇 〇秒。
第27頁 533466 五、發明說明（23) 在上述的預處理之後’即將半導體基板置於預定之 理容器之内’並加熱至3G(rc:。於此狀態下，將氧氣與Ar 電裝氣體供應至處理容器之中的半導體基板之上，俾能 別將氧氣及紅電漿氣體之分壓設定成441^及44.51^。而 ‘ 處理容器之中的總壓力則設定成實質為67pa。並利用微 、 遙控的電漿產生器，以200W的輸出而產 如上所述，係進行R“Etcp)2源氣體的；二體應，· 亦即持續10秒的氣體供應週期與持續60秒的氣體中止供應 係重複，俾旎在供應氧氣與Ar電漿氣體時，同時將源氣體· 的分壓設定成〇.28Pa。薄膜形成處理係持續進行，直到 φ 續1 0秒的氣體供應週期與持續6 〇秒的氣體中止供應已重複 次’且氣體供應的總時間達到6 〇秒為止。因此，係將釘 膜形成在已形成在半導體基板之上的絕緣膜之上，並使其 厚度實質為14· 5nm。使具有極佳之黏著性的釕膜形成在塾 . 底用之氧化矽的絕緣膜之上。 【第十二實施例】 ’ 其次說明第十二實施例。 首先，將半導體基板置於預定之處理容器之内，並加 熱至30 0 °C。舉例而言，將藉由轉換成電漿而活化的氧氣 供應至半導體基板之上，並使半導體基板之絕緣膜表面暴 — 露在活化的氧氣之中。此時’將處理容器之中的總壓力設 · 定成530Pa，並將氧氣電漿氣體的分壓設定成48〇pa。而於 此情況下的處理時間則設定3 0 0秒。 、 在上述的預處理之後，即將半導體基板置於預定之處
533466 五、發明說明（24) 加；至3°〇。。。於此狀態下，將氧氣與氧 孔電水軋體供應至處理容器之中的半導體基板之上， 分別將氧氣及氧氣電漿氣體之分壓設定成4 及 此 44. ipa。而處理容器之中的總壓力則設定成 並利用微波遙控的電漿產生器，以2〇〇w 出而產 電漿氣體。 询出而產生虱氣 如上所述，係進行h (EtCp)2源氣體的間歇供應， 亦即持繽10秒的氣體供應週期與持續6〇秒的氣體中、止^ 係重複，俾能在供應氧氣與活化的氧氣時氣^ 的分壓設定成0. 55Pa。 u日守將源乳體 薄膜形成處理係持續進行，直 週期與持續60秒的氣體中止供應已秒的，體供應 的總時間達到60秒為止。因&夺二二且氧體供應 2體基板之上的絕緣膜之上，並使其厚度實質 為· nm使具有極佳之黏著性的釕膜形成 氧化矽的絕緣膜之上。 成在登底用之 【第十三實施例】 以下說明第十三實施例。 #萃二η先r將皿半‘體基板置於預定之處理容器之内，並加 二t例而言，將藉由轉換成電漿而活化的氧氣 板之上，並使半導體基板之絕緣膜表面暴 路活=、氧氣之中。此時，將處理容器之中的總壓力設 定成530Pa，並將氧氣電漿氣體的分壓設定成48〇pa。而於 此情況下的處理時間則設定3 〇〇秒。 533466
在上述的預處理之後，即將半導體基板 理容器之内，並加熱至3 〇 〇 °c。於此狀態下 ^ >疋之/ 氣電漿氣體供應至處理容器之中的半導體基板、氣，/、革此 分別將氧氣及氧氣電漿氣體之分壓設定成4· 及 此 44· 5Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成= '。 亚利用微波遙控的電漿產生器，以2〇〇w的輪出二二a 電漿氣體。 鞠出而產生氧氣 的間歇供應， 的氣體中止供應 ’同時將源氣體 如亡所述，係進行心（EtCp)2源氣體 亦即持縯2 0秒的氣體供應週期與持續6 〇秒 係重複’俾能在供應氧氣與活化的氧氣時 的分壓設定成0. 28Pa。 遇期ϊ = ί理係持續進行，*到持續2°秒的氣體供應 週期與持賴秒的氣體中止供應已重複 的總時間達到m秒為Α。因此，係將釕 -體:成應 在半導體基板之上的絕緣膜之上，並使其厚度成實在質已：成 3 3 · 2 nm使具有極佳之黏著性的釕膜形成在墊底用之氧化 矽的絕緣膜之上。 _ π + 【第十四實施例】 其次說明第十四實施例。 首先，將半導體基板置於預定之處理容器之内，並加 熱至3 0 0、>(： |例而言’將藉由轉換成電襞而活化的氧氣 ^應至半V =基板之上，並使半導體基板之絕緣膜表面暴 =在活化的氧氣之中。此時，將處理容器之中的總壓力設 疋成530 Pa，並將氧氣電漿氣體的分壓設定成480 Ρβ。而於
533466 五、發明說明（26) 此情況下的處理時間則設定3 0 0秒。 在上述的預處理之後，即將半導體基板置於預定之處 理容器之内，並加熱至3 0 0 °C。於此狀態下，將氧氣與氧 氣電漿氣體供應至處理容器之中的半導體基板之上，俾能 分別將氧氣及氧氣電漿氣體之分壓設定成1· 8 pa及 17· 7Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成實質為27pa。 並利用微波遙控的電漿產生器，以2 〇 〇w的輸出而產生氧氣 電漿氣體。 ^
如^所述’係進行Ru (EtCp ) 2源氣體的間歇供應， 亦即持續1 〇秒的氣體供應週期與持續6〇秒的氣體中止供』 係重m能在供應氧氣與活化的氧氣時，同時將源氣覺 的分屢設定成O.llPa。 直到持續1 0秒的氣體供應 已重複六次，且氣體供應 係將釕膜形成在已形成在 並使其厚度實質為 釕膜形成在墊底用之氧化 薄膜形成處理係持續進行， 週期與持續6 0秒的氣體中止供廍 的總時間達到60秒為止。因：應 半導體基板之上的絕緣膜之上， 11 · 1 nm。使具有極佳之黏著性的 矽的絕緣膜之上。 L第十五實施例】 其次說明第十五實施例。 首先’將半導體基板置於 熱至3。。。。。舉例而言，將藉、由預疋之上理谷器之内、並加 供應至半導體基板之上，並體电漿而活化的乳就 露在活化的氧氣之中。此時吏：=板之絕緣膜j面暴 才 將處理各器之中的總壓力設 五發明說明（27) 而於 定成53〇pa，並將氧氣電漿氣體的分壓設定成480Pa 此情ί兄下的處理時間則設定3 0 0秒。 在上述的預處理之後，即將半導體基板置於預定之處 理容器之内，並加熱至3 〇 〇 °C。於此狀態下，將氧氣與_氧 氣電漿氣體供應至處理容器之中的半導體基板之上，俾能 分別將氧氣及氧氣電漿氣體之分壓設定成8. 9Pa及 88 · 5Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成實質為 l33Pa。並利用微波遙控的電漿產生器，以2〇〇w的輸出而 產生氧氣電漿氣體。 / 如上所述，係進行Ru (EtCp ) 2源氣體的間歇供應， 亦即持續1 〇秒的氣體供應週期與持續⑽秒的氣體中止供應 複，俾能在供應氧氣與活化的氧氣時，同時將源氣體 的分壓設定成0. 55Pa。 薄膜形成處理係持續進行，直到持續 週期與持續6〇秒的氣體中μ “舌〜&的m應 的總時間達到6 0秒為止。"心/禝二次，且氣體供應 半導體基板之上的，邑綾腔”匕’係將釕膜形成在已形成在 20.8·。使具有極佳之上，並使其厚度實質為 矽的絕緣膜之上。 *者性的釘膜形成在墊底用之氧化 【第十六實施例】 其次說明第十六實施例。 首先，將半導轉| ^30 0 ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 供應至半導體基板之μ將猎由轉換成電漿而活化的氧氧
第32頁 板之上’並使半導體基板之絕緣膜表乳面風暴 533466
五、發明說明（28) ^ ^ 露在活化的氧氣之中。此時，將處理容器之中的總塵力 定成53OPa，並將氧氣電漿氣體的分麼設定成480Pa。而於 此情況下的處理時間則設定3 0 0秒。 在上述的預處理之後，即將半導體基板置於預定之^處 理容器之内，並加熱至3 〇 〇 °C。於此狀態下’將氧氣與氧 氣電漿氣體供應至處理容器之中的半導體基板之上’俾能 分別將氧氣及氧氣電漿氣體之分壓設定成6· 〇Pa及 36. 2Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成實質為67Pa ° 並利用微波遙控的電漿產生器，以200W的輸出而產生氧氣 電漿氣體。 如上所述，係進行Ru (EtCp ) 2源氣體的間歇供應， 亦即持續1 0秒的氣體供應週期與持續6 0秒的氣體中止供應 係重複，俾能在供應氧氣與活化的氧氣時，同時將源氣體 的分壓設定成0. 38Pa。 薄膜形成處理係持續進 週期與持續6 0秒的氣體中止 的總時間達到6 0秒為止。因 半導體基板之上的絕緣膜之 1 6 · 5 nm。使具有極佳之黏著 矽的絕緣膜之上。 行，直到持續1 0秒的氣體供應 供應已重複六次，且氣體供應 此’係將釕膜形成在已形成在 上’並使其厚度實質為 性的釕膜形成在墊底用之氧化 【第十七實施例】 其次說明第十七實施例。 首先’將半導體基板置於 τ肢悉极直％預定之處理容哭之内，並加 熱至30 0 〇C。舉例而古，將藉由喆4么丄 合口口之円i刀 % 肝猎由轉換成電漿而活化的氧氣 533466 五、發明說明（29) 供應至半導體基板之上，並使半導體基板之絕緣膜表面暴 露在活化的氧氣之中。此時，將處理容器之中的總壓力設 定成53 0Pa，並將氧氣電漿氣體的分壓設定成48OPa。而於 此情況下的處理時間則設定3 〇 〇秒。 在上述的預處理之後，即將半導體基板置於預定之處 理容器之内，並加熱至3 〇 〇 °c。於此狀態下，將氧氣與氧 氣電漿氣體供應至處理容器之中的半導體基板之上，俾能 分別將氧氣及氧氣電漿氣體之分壓設定成4. 4Pa及 44.5Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成實質為67pa。 波遙控的電漿產生器，以i〇°w的輪出而產生氧氣 亦即ΐ ϋ ί的ί ΐ咖、（e抑）2源氣體的間歇供應， 係重複，俾能在：應：f 2期與持續6〇秒的氣體中止供應 的分壓設定成0.28P:。m的氧氣時，同時將源氣體 薄膜形成處理係持續進 士 週期與持續6 0秒的氣體中止，直到持續1 0秒的氣體供應 的總時間達到60秒為止。供應已重複六次，且氣體供應 半導體基板之上的絕緣膜之$ ’係將釕膜形成在已形成在 iQ· 7nm。使具有極佳之黏# =，並使其厚度實質為 石夕的絕緣膜之上。 *者’的舒膜形成在墊底用之氧化 【第十八實施例】 其次說明第十八實施例。 預定之處理容器之内，並加
第34胃 首先，將半導體基板置於 533466 五、發明說明（30) 熱至3 0 0 C °舉例而言，將藉由轉換成電漿而活化的氧氣 供應至半導體基板之上，並使半導體基板之絕緣膜表面暴 露在活化的氧氣之中。此時，將處理容器之中的總壓力設 定成53 0Pa ’並將氧氣電漿氣體的分壓設定成48〇pa。而於 此情況下的處理時間則設定3 〇 〇秒。 在上述的預處理之後，即將半導體基板置於預定之處 理谷之内’並加熱至3 〇 〇。於此狀態下，將氧氣與氧 氣電槳氣體供應至處理容器之中的半導體基板之上，俾能 分別將氧氣及氧氣電漿氣體之分壓設定成4· 4Pa及 4、4· 5Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成實質為67Pa。 並利用微波遙控的電漿產生器，以2〇〇w的輪出而產生氧氣 電漿氣體。 / 如七所述，係進行Ru (EtCp ) 2源氣體的間歇供應， Γ’1:::氣體供應週期與持續30秒的氣體中；供應 ’、 皁此在供應氧氣與活化的氧氣時，同時將源教Μ 的分壓設定成〇.28Pa。 了 I』纣將源虱體 薄膜1成處理係持續進行，直到持1 ^ ^ ^ ^ 週期與持續3 0秒的翁舻由u^ 、 &的乱體供應 的總時間達_:== 重複六次’且氣體供應 半導體基板之：的=膜二’係將釘膜形成在已形成在 16.1-。使具有2 = =，並使其厚度實質為 矽的絕緣膜之上。 4者的釕膜形成在墊底用之氧化 定 吾人可注意到， 本實施例之上述所 2據本實施例之薄膜形成方法並不限 "的數值係在所示的數值範圍内。舉
533466 五、發明說明（31) 例而言，在上述的實施例之中，在連續地供應源氣體時， 係分別將當作釕源氣體之Ru (EtCp)2氣體、氧氣、及活 化的氧氣之分壓設定成〇. 28Pa、4· 4Pa '及44Pa。然而， 本實施例並不限定僅能為此樣態。 較佳地’當藉由連續地供應源氣體而形成薄膜時，總 壓力係在13Pa至667Pa的範圍内、(EtCp)2氣體的流動 速率係在1.6sccm至125sccm的範圍内、氧氣的流動速率係 在Osccm至2, OOOsccm的範圍内、及活化的氧氣之流動速率 係在15sccm至2, OOOsccm的範圍内。假設在上述的範圍 内’將Ru (EtCp)2氣體/ (氧氣+活化的氧氣）的分壓 比設定在1 /3至1 /50 0的範圍内、及供應此氣體，俾能平 衡當作載氣或用於清除背面的Ar氣體。又，假設分別將ru (EtCp)2氣體、氧氣、及活化的氧氣之分壓設定成 0.0 0 5Pa 至 250Pa、0Pa 至 610Pa、及 〇.〇9Pa 至 610Pa。於此 情況下，係可同樣地形成釕膜。當間歇地供應源氣體時， 亦形成相同厚度範圍内的釘膜。 舉例而言，藉由下一實施例的方法而形成釕膜。 【第十九實施例】 其次說明第十九實施例。 首先，將半導體基板置於預定之處理容器之内，並加 熱至3 0 0 °C。舉例而言，將使用2 0 0 W的微波而使其轉換成 電漿而活化的氧氣供應至半導體基板之上，並使半導體基 板之絕緣膜表面暴露在活化的氧氣之中。此時，將處理容 器之中的總壓力設定成53OPa，並將氧氣電漿氣體的分壓
533466 五、發明說明（32) 設定成484Pa。而於此情況下的處理時間則設定30 0秒。吾 人可注意到，各具有130nm的直徑及650nm的深度之複數孔 部係形成在半導體基板的絕緣膜之中。 在上述的預處理之後，即將半導體基板置於預定<處 理容器之内，並加熱至3 0 0 °C。於此狀態下，將氧氣與氧 氣電漿氣體供應至處理容器之中的半導體基板之上，俾能 分別將氧氣及氧氣電漿氣體之分壓設定成4· 4Pa及4 3· 8Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成實質為wpa。 並利用微波遙控的電漿產生器，以20 0W的輸出而產生氧氣 電漿氣體。 / 2源氣體的間歇供應， 續6 〇秒的氣體中止供應 氧氣時，同時將源氣體 到持續1 0秒的氣體供應 重複六次，且氣體供應 將釕膜形成在已形成在 使其厚度實質為30nm。 墊底用之氧化矽的絕緣 孔部將達成80 %或更高 由孔部之下半部的厚度 如上所述，係進行Ru (EtCp) 亦即持續1 0秒的氣體供應週期與持 係重複，俾能在供應氧氣與活化的 的分壓設定成1. 3Pa。 薄膜形成處理係持續進行，直 週期與持續6 0秒的氣體中止供應已 的總時間達到8 0秒為止。因此， 半導體基板之上的絕緣膜之上，並 =極佳之黏著性的舒膜形成在 。*，形成在絕緣膜之中的 =之階梯覆蓋’而階梯覆蓋係 /孔°卩=上半部的厚度所決定。 【弟一十貫施例】 其次說明第二十實施例。
第37頁 533466 五、發明說明（33) 首先’將其上形成有由氧化矽所構成之絕緣膜的半導 體基板置於預定之處理容器之中，並加熱至3 〇 〇。〇。將利 用臭氧發生器而活化的氧氣供應至半導體基板之上，並使 半&體基板之絶緣膜表面暴露在活化的氧氣之中。此時， 將活化的氧氣之分壓設定成61 pa。而於此情況下的處^時 間則設定3 0 0秒。 ^ 在預處理之後，亦如同上述實施例的方法，即將半導 體基板加熱至3 0 0 °C。於此狀態下，將Ru (EtCp ) 2氣體、 氧氣、及利用臭氧發生器而活化的氧氣供應至預定之處理 容器之中的半導體基板之上，俾能分別將“（EtCp ) 2氣 體、氧氣、及活化的氧氣之分壓設定成〇· 28Pa、4. 4pa、 及4 4· 5Pa。而處理容器之中的總壓力則設定成實質為 67Pa °而於此情況下的薄膜形成時間則設定3〇〇秒。 一因此，係將釕膜形成在已形成在半導體基板之上的絕 緣膜之上，並使其厚度實質為6_。使具有極佳之 的釕膜形成在墊底用之氧化石夕的絕緣膜之上。 【第二十一實施例】 實施例 其次說明第 在本實施例之Φ，# 其上形成有由氧化：戶斤^進行上述之預處理。首先，將 定之處理容器之中斤，成之絕緣膜的半導體基板置於預 由臭氧發生器而活化=熱至300。「。於此狀態下，將藉 基板之上，俾能將活供應至處理容器之中的半導體 處理容器之中的維壓力=氣之分壓設定成46.9Pa。而將 J…座力設定成實質為67Pa。
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如 亦即持 係重複 時將源 薄 週期與 的總時 半導體 使具有 膜之上 上所述，係 續1 〇秒的氣 ，俾能在供 氣體的分壓 艇形成處理 持續6 0秒的 間達到8 0秒 基板之上的 極佳之黏著 ，u UtCp ) 2源氣體的間歇供應， 座二、應週期與持續6 0秒的氣體中止供應 應精由臭氧發生器而活化的氧氣時，同 設定成1.4Pa。
，持、、、貞進行，直到持續1 〇秒的氣體供應 :體中止供應已重複六次，I氣體供應 二止因此’係將釕膜形成在已形成在 絕緣膜之上’並使其厚度實質為50nm。 性的釕膜形成在墊底用之氧化矽的絕緣 【弟一十^一貫施例】 其次說明第二十二實施例。 百先，將其上形成有由氧化矽所構成之絕緣膜的半導 體基板置於預定之處理容器之中，並加熱至3〇〇。〇。將利 用臭氧發生器而活化的氧氣供應至半導體基板之上，並使 半導體基板之絕緣膜表面暴露在活化的氧氣之中。此時， 將活化的氧氣之分壓設定成6 1 pa。而於此情況下的處理時 間則設定3 0 0秒。
在預處理之後’即將半導體基板置於預定之處理容器 之中’並加熱至3 0 0 °C。於此狀態下，將藉由臭氧發生器 而活化的氧氣供應至預定之處理容器之中的半導體基板之 上’俾此將活化的氧氣之分壓設定成4 6 . 9 P a。而處理容器 之中的總壓力則設定成實質為67Pa。 如上所述，係進行RU (EtCp ) 2源氣體的間歇供應，
第39頁 533466 五、發明說明（35) -- 亦即持續1 0秒的氣體供應週期與持續6 〇秒的氣體中止 係重複，俾能在供應藉由臭氧發生器而活化的氧氣= 時將源氣體的分壓設定成1. 4Pa。 、’同 薄膜形成處理係持續進行，直到持續1〇秒的氣 週期與持續60秒的氣體中止供應已重複六次， = =總時間達到80秒為止。因此，係將，了膜形成在已形：： 半導體基板之上的絕緣膜之上，並使其厚度實 ^ 之黏著性的釘膜形成在塾底用之氧化緣 【第二十三實施例】 其次說明第二十三實施例。在本實施例之中，、， 行上述之預處理。首先，將其上形成有由氧化石夕=進 絕緣膜的半導體基板置於預定之處理容器之 、，冓成之 300 °c。於此狀態下’將藉由臭氧發生“活化的亚加熱至 f至處理容器之中的半導體基板之上，俾能將藉由自孔七、 生斋而活化的氧氣之分壓設定成93pa。而 2虱t 的總壓力設定成實質為133Pa。 谷斋之中 如上所述，係進行Ru (EtCp)2源氣體的間歇佴 持續10秒的氣體供應週期與持續6〇秒的 ：' 係重稷，俾能在供應藉由臭氧發生器而 仏應 時將源氣體的分壓設定成2.8Pa。 化的乳軋時，同 薄膜形成處理係持續進行，直到持續斤 週期舆持續60秒的氣體中止供應已重複”體供應 的總時間it到60秒為止。因此，係將舒膜二^乳體供應 J聘形成在已形成在
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半導體基板之上的絕緣膜之上，並使.其厚度實質為55_。 使具有極佳之黏著性的釕膜形成在墊底用之氧化矽给 膜之上。 緣 如上所述，假設係藉由使用Ru (EtCp)2氣體與氧 的CVD而形成釕膜。若ru (EtCp ) 2氣體與氧氣（及活化 氧氣）的比例（即Ru (EtCp)2氣體：（氧氣+活化的， )，分壓比例）超過1 :3時，即Ru (EtCp)2氣體的分乳 增加時，供應的氧氣將不足以用於反應，因而妨礙薄膜的 若分壓比例低於i :50 0時，即氧氣的分壓大幅地择 加、而Ru (EtCp ) 2氣體的分壓大幅地降低時，釕膜曰 的氧氣將增加，因而提高薄膜的電阻率。 、 如上所連，已說明釕膜係形成作為由釕所構成之带 的情況。然而，本發明並不限定僅能為此樣能。 ^ 應用至使用另一過渡金屬之金屬薄膜的CVD時， 發 相同的效果。在此方法中’係將氧氣添加至錯人'』獲4 (環戊二烯基錯合物化合物）而當作由呈:σ ^ ^ 鍵與過渡金屬之環戊二烯的至少— 二’不具有機 體，俾形成薄膜。 -狀結構所構成之源 举例而言，可將本發…呢π 1 氧氣添加至源氣體、pt (c2 h5c5h4 ) (CH ) 、 (C2H5C5H4 ) ( 1，5-C8Hi2 ) ’其為由鉑或銥邀且ϋ 有機基鍵之環戊二烯的至少—璟壯处姚/、/、有或不 鹽
长狀結構所構成之錯
第41頁 533466 五、發明說明（37) 如上所述，已說明使用氧氣當作添加氣體的情 而，本發明並不限定僅能為此樣態。亦可使用化〇 ( “、、、 亞氮）氣體、NO (氧化氮）氣體、及水蒸汽（化〇 )。 一其次，以下說明依據本發明之實施例的用於形 的薄膜形成設備。圖5為依據本發明之實施例的薄膜彤、 設備之的概要剖面圖。圖5所示之薄膜形成設備㈧ 含處:里容器501，其為鋁等等材料所形成，並形成 匕 體或箱體的形狀。在處理容器5(H之中，將晶座5〇/設 豎立在支撐圓柱5 0 2的底部而用於使當作物體的壬 板m置於其上。舉例而t，晶座5 03係由碳材 ζ體基 紹的紹化合物所構成，且舉例而言，其具有 心 電阻型加熱器504的加熱裝置。 ，、Τ之 J例而言’三飢形的升降銷5 05 (圖5顯示其中兩個 於支撐構件5 06而言，係垂直地設置。支撐 係藉由穿過處理容器之底部的推桿5〇7 J構:侧係促使升降銷505以通過延伸過晶座5。=升J 銷孔= 508的方式而移動，藉以升降半導體基板ι〇ι升 ，桿507的底端係經由用於保持處理容 翁狀悲之可擴張伸縮囊509而連接至驅動裝置51〇。中的孔 將由如氮化鋁等陶瓷所槿士、 、，θ丄土 形而與盤狀半導體基板101:邊成緣亚致具 在晶座503的周邊之上，俾的夾環構件511設置 及將其固定至晶應之：用緣 512而連接至環狀的支撐構件5〇 由連接杯 丁 u d、亚配置成隨著升降銷 533466 五、發明說明（38) 505而一起垂直地移動。吾人可4立 去9莖笪总ώ $几a μ /思、到’升降銷5 0 5、連接 才干5 1 2荨荨係由氧化銘荨等材料所形成 舉例而言，由鋁所構成、 部之上的圓柱狀分隔壁513成係形且///處理容器、501之底 將分隔壁513的上端折彎至水平二％繞者晶座503。精由 4王不十方向而形成折彎部5 1 4。蕤 由設置圓柱狀的分隔壁4丨314猎 广从广二， ύ而將，月除鈍氣容室515形成在晶 Λ巫 折彎部514的上表面係與晶座503的上 ^只貝A、’並與曰曰座5 0 3的周邊隔開一小段距離。連 接桿5 1 2係穿過其間的間隙。 A ^ ί成貝^為等距離的複數之接觸凸部5 1 6係形成在 ^ 5 η之^周邊的底面之上。在夾持時，接觸凸部 、θ &面係緊罪著半導體基板1〇ί之位在邊緣之内的上表 所=£住此基板。吾人可注意到，接觸凸部5丨6係具有實 :”與實質為5〇㈣的高度。在夾持時，環狀的第 =體β除間隙5 1 7係對應於此高度而形成在局部之内。 # 基板1 01之邊緣與夾持時之夾環構件511的内周邊之 > ®量（第一氣體清除間隙517的流徑長度）係實質為數 毫米。 山夹每構件5 11的邊緣係位在分隔壁5 1 3之折彎部5 1 4的 ^ 2之上方’及環狀的第二氣體清除間隙5 1 8係形成在夾 ^ 件^11的邊緣與折彎部514之間。第二氣體清除間隙 517之^度係實質為5〇〇/ΖΠ1，其實質為第一氣體清除間隙 立之寬度的十倍。舉例而言，夹環構件511之邊緣與折彎 ^ 5 1 4的重疊量（第二氣體清除間隙5 1 8的流徑長度）係實
533466 五、發明說明（39) 質為10mm。而這可使鈍氣清除容室515之中的鈍氣經過 隙5 1 7與間隙5 1 8而流至處理空間側之中。 為鈍氣供應裝置519之一部份的氣體喷嘴52〇係形成 地理容器501的底部之中。氣體流道523係連接至氣體噴嘴 52 0，而如質流控制器之流動速率控制器521與開/關閥 522及545則配置在氣體流道523的沿途之上。用以儲存如
Ar氣體之鈍氣的Ar氣體源524係連接至氣體流道523的另一 端。而亦可使用He氣體等等鈍氣以取代Ar氣體。 、抽氣埠525係設置在處理容器5〇1之底部的邊緣之中，
其連接至抽氣運526。抽氣道526則連接至用以使處理容器 之中保持預定之真空度的真空泵（未圖示）。於載入/卸 載半導體基板時而開啟//關閉的閘閥527則形成在處理容 器5 0 1的侧壁之中。 +尸在面對著晶座503之處理容器5〇1的天花板區之中，將 喷氣頭部528配置成用以導入源氣體等等進入處理容器5〇1 之中的處理氣體供應裝置。噴氣頭部5 2 8包含由鋁等等形 成為圓柱狀的頭部529。氣體入口53〇係形成在天花板區之 内。而處理所需的Ru (EtCp)2氣體及氧氣等 ，經由氣體流道而連接至氣體入口 53〇，俾能控制j速 ±斋干之氣體喷灑孔部5 3 1係實質上形成在頭部5 2 9的底 :之上、，，俾用以將供應至頭部529的氣體喷灑至處理空間 之中，=配置成用以將氣體噴灑至半導體基板的整個表面 之上。右有需要時，則將具有眾多氣體散佈孔部532的散
第44頁 533466 五、發明說明（40) 33配置在頭部529之中，俾能更均勻地將氣體噴灑至 =體基板之上。分別地將匣式加熱器534與53置 =理=1的側壁之内與噴氣頭咖之内的溫度ί整 ίί捭：=，；觸氣體之側壁與噴氣頭部兩者的溫度 白維持成預疋的溫度。 此外，係配置本實施例之镇赠^、 化的氣體供應埠54 i而用以導入V化:二備戈？卑Λ設置活 氣：活化氣體。係經由氣體入心 氣體從氣體源（未圖示）供岸乳孔飞風孔 MS而、、壬π μ θ 包漿且經由遙控電漿產生部 543而活化的軋氣導入至處理容器㈧ 器5 01之中的活化氣體係活化 V 迩里奋 m之表面，並促進過：=程中的半導體基板 以過渡金屬之源氣體的薄膜开彡成、3礼—的解離’及在供應 成。 ，寻膜幵V成過程中，促進薄膜的形 遙控電漿產生部543俜配詈# “ ^ 將其轉換成電漿，藉以弊、壬置，利用微波而激發氣體並
漿、平行板電漿、ECR電^Wr發的氣體。亦可使用1CP電 微波。又，亦可使用另一^壯漿、RF電漿等等以取代 部。舉例而言，可使用利以取代遙控電漿產生 的臭氧發生器。 用退’、外線而將氧氣轉換成臭氧 其次’以下說明利用呈 進行薄膜形成處理。首先了 ^上述配置的薄膜形成設備以 之中的閘閥527開啟.，俾At 配置在處理容器50 1的侧壁 罕i精由傳送臂（未圖示）而將半
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=ί入/處理容器501之^。將半導體基板101 降鎖505 FT A降鐵5G5之上。藉由降下推桿5G7而使升 ΪΓ+ Λ7卑能將半導體基板101置於晶座503之上。 ‘ΙΪΪΠ511的重量而壓住半導體基板101的邊緣，並 步地降下推桿5〇7而固定住半導體基板ι〇ι。吾人 係藉由/入其中的電阻式加熱器5°4而預先將 =洚 σ，、、、至預疋之溫度，俾能立即將半導體基板】〇 i的 k度棱^至預定之操作溫度並保持在此操作溫度。 接著，將預定之流動速率的Ar氣體從位在晶座5〇3下 方之鈍氣供應裝置519的氣體喷嘴5 20導入至鈍氣清除容室 515 ° 將氧氣從氣體源（未圖示）導入至遙控電漿產生部 543，俾能藉由產生電漿而活化氧氣。使活化的氧氣經由 活化氣體供應埠5 4 1而導入至處理容器5 〇 1之中，並使半 導體基板101暴露在活化的氧氣之中。 藉由將薄膜形成之目標區域暴露在活化的氧氣之中的 活化薄膜形成之目標區域的處理係持續一預定之期間。之 後，停止遙控電漿產生部543的操作、停止活化的氧氣之 供應、及經由抽氣埠525而對處理容器501之内部環境進行 排氣’藉以將活化的氧氣從處理容器5 〇 1之中排出。 預定數量之當作源氣體的Ru (EtCp ) 2氣體係連同來 自處理氣體源（未圖示）的氧氣而供應至喷氣頭部5 2 8， 俾能使兩者從位在頭部5 2 9之底面之中的氣體喷灑孔部5 3 1 實質上均勻地供應至處理容器5 〇 1的處理空間之中。同
第46頁 533466 五、發明說明（42) 時，經由抽氣埠5 2 5而對内部環境進― 容器501之中的壓力設定為預定之壓。虱，藉由將處理 所供應之源氣體與氧氣係盘待、、壬# 區域接觸，而產生預定之化學;^應/的薄膜形成之目標 將切斷釕與Ru (EtCp)2之中的有:其少=氧氣的存在，故 殘留在薄膜形成之目標區域之内，土 的鍵結。釕係 分解。因此，將釕沉積在半導體美^ /機成份則瘵發及 標區域之上，藉以形成釕膜T體基板101的薄膜形成之目 如上所述，在利用活化的氧翕者 體與當作添加氣體的氣氣，M LV求> ^tLp J 2 ^ r ^ 精以形成已說明的釕膜。铁 而，並不限定活化的氣體僅合h氣；^ ^ 、 …、 鈍气。t <供廡為虱氣，亦可使用如氬氣之 在：右i 1^1之配；’舌化的氣體、添加氣體、及源氣體，而 Ϊ膜 ί本Ϊ的設：中形成構成源氣體之過渡金屬的 ' 、又， 处理之前，可預先地供應活化的氣體而進 仃預處理。 又，玎供應源氣體及活化的添加氣體，而在具有相同 之配置的設備中形成構成源氣體之過渡金屬的薄膜。又， 在本處理之说可預先地供應活化的氣體而進行預處理。 又，依據上迷之方法，可在薄膜的形成過程中，間歇 地供應源氣體。 在薄膜的形成過程中，供應至晶座5〇3之下方的鈍氣 清除容室5 1 5之中的Ar氣體之鈍氣壓力係略大於處理空間 之中的源氣體壓力。此Ar氣體係逐漸地流經寬度實質為5 〇
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的第一氣體清除間隙5 體清除間隙518而到達上方之_見理度:貝為500 的第二氣 J咬工乃之處理空間之 所以，源氣體並不經由第一 鈍氣清除容室515，藉以免/传二體清除間隙517而進入 Λ 1 η 1 hh /β\ ^ ； 不萬要的釕膜沉積在半導 體基板101的侧面及底面之上。 领你干¥ 的釕膜沉積在晶座503的表面’，亦可避免不需要 511盥丰寡髀其拓1ηι # 如上所述，夾環構件 丰v體基板101係經由接觸凸部516 而，亦可將夾環構件51丨的内邊緣 4接觸。然 的邊緣呈線性接觸。置成與半導體基板叫
:太多Ar氣體經由第—氣體清除間隙517而流出至上 ιοί之二理/間時’將使源氣體的流動無法到達半導體基板 表面。因而將造成釕膜無法沉積在半導體基板之上 =正確局部之中，並在薄膜的形成過程中造成負面的影 曰。所以，必須適當地控制Ar氣體朝向上方的流動速率。 吾人可注意到，係從圖5之薄膜形成設備之中的處理 容器501之侧面部導入活化的氣體。於此情況下，可藉由 旋轉機構（未圖示）而使半導體基板丨0 1旋轉，俾能令活 化的氣體均勻地作用在半導體基板i 〇 1的表面之上。亦可 從喷氣頭部528導入活化的氣體而取代從側面部導入此活
化的氣體。於此情況下，將用以阻隔流徑的平板設置在活 化氣體的導入部與頭部529之間，俾用以避免活化的氣體 大2：地流出至半導體基板1 〇 1的中央部之上。當從喷氣頭 部而導入源氣體與添加氣體或活化的氣體時，將使活化的 氣體與源氣體依照氣’體的混合比例而在噴氣頭部之内互相
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了 ϊ免在喷氣頭部之中發生反應，故採用後置混 二：=。在此機構之中，1體將流經獨立的流徑而在處 理合态5 0 1之中混合。 加敎捭;Λ缚膜：成設備之中，係'藉由電阻式加熱器5〇4而 u理之基板。然而’本發明並不限定僅能為此樣 所*，亦可利用燈管而加熱基板。以下說明圖6 設備。*人可注意到’圖6與圖5相同的參考數 子係代表相同的元件，故在此省略其說明。
圖6之薄膜形成設備6 〇 〇之中，舉例而言，晶座⑽3係 由f度實質為lmm的碳材料或氮化鋁等鋁化合物所構成 並藉由二個支撐臂6〇4 (圖示其中兩個）而支撐晶座， 而支撐# 6 0 4則從如鋁所構成、並豎立在處哭 部之上的圓柱狀分隔壁513之上端的内壁部延；：5出0…
祕私^晶座t03之正下方的處理容器之底部之中，係氣密 各5又置如石英等熱穿透材料所構成的透明窗孔6 0 6，並將 Α狀的加熱容室607設置在透明窗孔6〇6的下方且圍繞著窗 ==6。將當作加熱裝置的複數之加熱燈管608裝設至加熱 6^ 7之中作為反射鏡的旋轉臺6〇9之上。藉由設置在加 谷>至6 0 7之底部的旋轉馬達6丨〇及經由旋轉轴而使旋轉臺 3旋轉。所以’藉由從加熱燈管6 08射出並穿過透明窗孔 之熱波而照射晶座603之底面及對其加熱。 在薄膜形^成設備6〇〇之中亦同，亦設置有活化的氣體 二％、璋541、/氧氣與氬氣係從氣體源（未圖示）並經由氣 版入口流返5 42而供應至遙控電漿產生部543，俾將藉由遙
第49頁 533466 五、發明說明（45)
控電漿產生部543等等而已轉換成電漿並已活化 入至處理容器5〇1之中。又，在薄膜形成設備6〇 —
Ar氣體從氣體噴嘴52〇導入至晶座6〇3下方之鈍氣清除容= 515，並使其經由夾環構件511之内周邊侧之上的第一氣 清除間隙517及外周邊侧之上的第二氣體清除間隙518而治 出至處理空間側，所以得以避免不需要的薄： 理之基板的側面及底面之上。 τ ^
可將上述之薄膜形成設備應用在圖7之能夠連續處理 的叢集工具設備之中。如圖7所示，叢集工具設備7〇〇之中 央部係具有如鋁所形成之八角形容器的共同轉送容室 701。將共同轉送容室701連接至第一與第二晶舟盒容室 702與703、去除濕氣處理容室704、第一薄膜形成預處理 容室705、第二薄膜形成後處理容室7〇6、第一與第二薄膜 形成處理容室707與708、及冷卻處理容室7〇9，而上述之 容室皆位在容室7 0 1的周圍，並經由能夠開啟/關閉各容 室的閘閥G1至G8而通至容室701。
若有需要時，則去除濕氣處理容室704係藉由加熱基 板而用於去除半導體基板表面之上的濕氣等等之處理容 室。將圖5或圖6之薄膜形成設備應用在第一薄膜形成處理 容室707。第二薄膜形成處理容室7 08則藉由熱CVd而用於 形成氧化鈕的處理容室。 第一薄膜形成預處理容室705則為用於進行圖5或圖6 之薄膜形成設備的預處理之處理容室。第二薄膜形成後處 理谷室7 0 6則是以臭氧、紫外線、遙控氧氣電漿氣體照射
五、發明說明（46) f U形成處理容室708之中所形 至，俾重新形成氧化鈕膜。 ^ 膜丄卻ί理容ί 709則為用以將藉由熱CVD而已形成有镇 、、土反、部至知作溫度的處理容。 a :的間門g_2而用以載入，卸載能夠； :板的晶舟盒711進入，自第_與第二晶舟盒容室7〇2 * :曰，/人晶舟盒容室702與703之中設置可升高/降低 的日日舟五宜（未圖不）。供應如^氣體之純氣至各曰 容室702與703，並可從中排出氣體。 -各日日舟盒 用以將取自容室之内的基板加以定位的旋轉定位 721舆夾持基板的同時能伸展且能旋轉而由多關節之棬冓 構所構成的轉送臂722係配置在共同轉送容室7〇ι之内 由傳送臂722的伸展、彎曲、及旋轉而使基板在容室之错 載入/卸載。共同轉送容室701可供應如乂氣體之鈍曰 並可將其排出。 將氣密箱73 0設置在各處理容室的周圍，俾能覆莒々 理容室。各氣密箱730係具有相同的配置，並將直設^ = y免於使處理氣體洩漏到氣密箱的四周。所以/並不 尚度的私岔性。氣密箱730在其一局部處具有用以導入知 淨氣體的潔淨氣體入口，而在與該局部處隔開的另—局$ 處則具有氣體抽氣埠。此氣體抽氣埠係連接至工廠抽氣^ 管，俾促使氣體在整個氣密箱73 0之中流動。若發生氡& 的洩漏時，處理氣體即隨著氣流而排出至工廠抽氣導总一 其次’以下說明藉由叢集工具設備7〇〇的處理流程&。° 533466 五、發明說明（47) 使容納於晶舟盒7 1 1之中的待處理半導體基板丨〇 1經由閘門 GDI而載入至如第一晶舟盒容室7〇2之中。將閘nGM關 閉，將谷室排空而處於上述之基本壓力。於此情況下， 基本壓力係代表在此狀態下藉由排氣而所能獲得之最低壓 力。當第一晶舟盒容室702之中的壓力到達基本壓力時， 即開啟閘閥G1。而預先保持成基本壓力的共同轉送容室 7〇1之中的傳送臂722則延伸並取出待處理半導體基板1〇1 之一。利用旋轉的定位機構721偵測半導體基板1〇1的定位 平邊而定位半導體基板1〇1。 利用傳达臂722而將定位的基板1〇1經由開啟的閘閥㈡ =載=至預先保持成基本壓力的去除濕氣處理容室7〇4之 雕容室之中’藉由加熱半導體基板101而蒸發半導 僅在需俾去除之。此去除濕氣處理 ^' 仃。右非需要，則可省略此去除濕氣處理 而進仃下一處理。 wo/m去除濕氣處理或未經去除濕氣處理的半導體基 膜形成預處理容室705之中預f^基士壓力的第-溥 使用由遙控電漿、臭氧等等而在壬本/至之中，係進行上述 接篓，脸士、#祕*、專而，舌化的氧氣之預處理0 考數字527 ):而蕾¥ 土板1〇1經由閘閥G6 (對應於圖5之參 ί 室7=:先保持成基本壓力的第-薄膜形 成處^ 中，俾形成釕膜。 仗弟 薄膜形成處理容宫7fl7 4it ,、 後，即將其中的壓力. ；7:7排出殘留的源氣體之 乂丞本壓力。開啟閘閥G6，並利 533466 五、發明說明（48) " *--— Ξ η”而卸載半導體基板1〇1。將半導體基板101經 的閘閥G8而載入至預先保持成基本壓力的冷卻處理 之1V ☆本容室之中，將半導體基板1(31冷卻成預 疋之刼作溫度。使冷卻的半導體基板101經由閘閥^而容 納於預先保持成基本壓力的第二晶舟盒容室703之 晶 舟盒711之内。 之後，使半導體基板1 〇1受到如回蝕及CMp等處理，俾 將釕膜處理成底部電極外形。接著，如上所述，將半導體 基板載入至第一晶舟盒容室702之中，俾連續地形成氧 1鈕膜及當作上部電極之用的釕膜。若必須進行去除濕氣 4 ’則將半導體基板1〇1載入至去除濕氣處理容室之 中’俾使其受到去除濕氣的處理。 使半導體基板101經由開啟的閘閥G7而載入至預先保 持成基本壓力的第二薄膜形成處理容室Ms之中，俾形成 氧化翻·膜。 接著’使半導體基板101經由閘閥G5而載入至預先保 持成基本壓力的第二薄膜形成後處理容室7〇6之中，俾能 藉由臭氧、紫外線、或遙控氧氣電漿氣體照射基板而重新 形成氧化钽膜。 又’將半導體基板1 0 1載入至第一薄膜形成預處理容 室7〇5之中，並接著將其載入至第一薄膜形成處理容室7〇7 之中。當進行釕膜形成的預處理並形成釕膜時，將獲得圖 2B或圖4A所示的狀態。 依此方式，此叢集工具設備70 0可連續地處理待處理
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533466 五、發明說明（49) 的半導體基板。 ，上述的—實施例中，係分別地設置第一薄 ί谷室705與弟一薄膜形成處理容 處理容室708與第-镇趑私&尨+至 及弟 一 /辱膜形成後處理容室706。 5或圖6所示的薄膜形志抓偌 1肤Α烕汉備之中，係可在單一 中進行第一薄臈形成預虛理盥筮 —2 / 口口 ^ —抑少风預處理與弟一薄膜形成處 早一處理谷斋之中推仁给-兹糾 T進仃第一溥膜形成處理與第 後處理（未圖示）。假設能夠迅速地改變半導 的操作溫度。於此情況下，由於預處理與後處 以遙控氧氣電漿氣體、臭氧、紫外線等等進行 處理内容，故可在單一處理容器之中進行第一 處理與第二薄膜形成後處理。 如上所述，依據本發明，將獲得極佳的效 曰’即使當墊底層具有呈極大之縱橫比的極小 時，仍可形成具有極佳的階梯覆蓋與極佳品質 如上所述，依據本發明之薄膜形成方法及 備係適用於製造具有極小之元件的半導體裝置 膜形成預處 一薄膜形成 然而，如圖 處理容器之 理。並可在 一薄膜形成 體基板1 0 1 理同樣具有 照射的共同 薄膜形成預 果。具體而 階梯形狀 的薄膜。 缚膜形成設
533466 圖式簡單說明 ______ 法而3 3 ϊ ί 1C顯示利用本發明之-實施例的薄膜形成方 圖體裝置之步驟的剖面圖。 ”、員不圖1 Α至圖丨c之後的步驟之剖面圖。 HJ 〇 /\ 1¾ 0 p q _ 方法而制1”、、1示利用本發明之另一實施例的薄膜形成 圖體裝置之步驟的剖面圖。 EJ4A至圖顧一 ^ 々不圖3A至圖3C之後的步驟之剖面圖。 圃D馬依攄★ & 的剖面圖。 尽毛明之一實施例的薄膜形成設備之配置 圖6為依據本發明夕p _ 置的剖面圖。&月之另—實施例的薄膜形成設備之配 圖7為依據本發明 > 置的剖面圖。 月之另—貫施例的溥膜形成設備之配 鏡）釘膜之SEM (掃描式電子顯微 圖9A及圖9B顯示形成的么赠(声 鏡）的電子顯微照相。 、 平田式電子顯微 圖10Α及圖10Β顯示形成的釕膜之SEM 微鏡）的電子顯微照相。 挪描式電子顯 圖11A及圖11B顯示形成的釕膜之SEM ( 微鏡）的電子顯微照相。 兩式電子顯 圖12A及圖12B顯不猎由次級離子質雄 結果的圖形。 、’ 、°曰决所獲得之測量 符號說明 画
第55頁 533466 第56頁 圖式簡單說明 101 基板 102 閘極絕緣膜 103 閘極電極 104 源極 105 >及極 106 層間絕緣膜 107 接點窗插塞 108 絕緣膜 108a 開口 109 釕膜 110 底部電極 111 > 311 氧化钽膜 112 > 312 釕膜 114、 314 電容絕緣膜 115 > 315 上部電極 50 0 > 6 0 0 薄膜形成設備 501 處理容器 502 支撐圓柱 50 3 > 6 0 3 晶座 504、 534、53 5 加熱器 505 升降銷 506 支撐構件 507 推桿 508 升降銷孔部
533466 圖式簡單說明 509 伸縮囊 510 驅動裝置 511 爽環構件 512 連接桿 513 分隔壁 514 折彎部 515 容室 516 接觸凸部 517 、5 1 8 間隙 519 鈍氣供應裝置 520 氣體喷嘴 521 流動速率控制器 522 、545 開/關閥 523 氣體流道 524 氣體源 525 抽氣璋 526 抽氣道 527 、Gl、G2、G3、G4 528 喷氣頭部 529 頭部 530 氣體入口 531 氣體喷灑孔部 532 氣體散佈孔部 533 散佈板 G5、G6、G7、G8 閘閥
第57頁 533466 圖式簡單說明 541 氣體供應埠 542 氣體入口流道 543 遙控電漿產生部（氣體活化裝置） 604 支撐臂 6 0 6 窗孔 6 0 7 加熱容室 6 0 8 加熱燈管 60 9 旋轉臺 610 旋轉馬達 70 0 叢集工具設備 701 容室 702、703 晶舟盒容室 704 去除濕氣處理容室 70 5 薄膜形成預處理容室 70 6 薄膜形成後處理容室 70 7、70 8 薄膜形成處理容室 70 9 冷卻處理容室 711 晶舟盒 721 定位機構 722 轉送臂 73 0 氣密箱 GDI 、 GD2 閘門

Claims (1)

  1. 533466 六、申請專利範圍 1. 一種薄膜形成方法，包含： 一促使步驟，促使一活化的氣體與待處理之一基板的 一薄膜形成區域接觸，俾能對該基板進行預處理；及 一形成步驟，將一過渡金屬所構成的一金屬薄膜形成 在該基板的該薄膜形成區域之上，其中該薄膜形成區域係 已受到使用該過渡金屬與氧氣所構成的一源氣體之熱CVD 的該預處理。 2. 如申請專利範圍第1項之薄膜形成方法，其中： 該活化的氣體為活化的氧氣。 3. 如申請專利範圍第1項之薄膜形成方法，其中·· 該活化的氣體為活化的鈍氣。 4. 如申請專利範圍第3項之薄膜形成方法，其中： 該鈍氣為氬氣。 5. 如申請專利範圍第1項之薄膜形成方法，其中： 該過渡金屬的該源氣體為由該過渡金屬與至少一環戊 二稀環所組成的一有機金屬化合物。 6. 如申請專利範圍第5項之薄膜形成方法，其中： 該過渡金屬為釕。
    第59頁 533466 六、申請專利範圍 7. 如申請專利範圍第1項之薄膜形成方法，其中： 藉由活化與該基板隔開的一位置中的原始氣體而獲得 該活化的氣體。 8. 如申請專利範圍第1項之薄膜形成方法，其中： 係利用微波激發該原始氣體而產生活化的氣體。 9. 一種薄膜形成設備，包含： 一預處理裝置，用於促使一活化的氣體舆待處理之一 基板的一薄膜形成區域接觸； 一源氣體供應裝置，用於將一過渡金屬的一源氣體與 氧氣供應至該基板的該薄膜形成區域之上；及 一加熱裝置，用於加熱該基板。 1 0.如申請專利範圍第9項之薄膜形成設備，其中： 將該預處理裝置與該源氣體供應裝置設置在單一處理 容器之中， 將該加熱裝置設置在配置於該處理容器之中的一晶座 之上，及 該基板係在該晶座之上與該活化的氣體接觸、與該源 氣體與氧氣接觸、及由該加熱裝置所加熱。 11. 一種薄膜形成方法，包含： 一促使步驟，促使一活化的氣體與待處理之一基板的
    第60頁 533466 六、申請專利乾圍 一薄膜形成區域接觸，俾能對該基板進行 一形成步驟，將-過渡金屬所構成的二及… 在該基板的該薄膜形成區域之上，其中令r二屬溥膜开> 成 已受到使用該過渡金屬的—源氣體與添;:成區域係 該預處理。 ”體之熱CVD_的 12. —種薄膜形成方法，其中： 將一過渡金屬的一源氣髀、沭，备 供應至待處理之一美板的 乳體、及活化的氣體 Γνη 竹处里之基板的一薄膜形成區域之上，检姐ώ CVD而形成該過渡金屬所構成的一金屬薄膜。俾耩由 认如申請專利範圍第12項之薄膜形成方法， 藉由使持續一第一時間夕^^處、闽社 ’、 時間之供應中接著持續-第二 源氣體供應至該基板的該薄膜形成區域之上？度金屬的 14· 種溥膜形成方法，其中： 將一活化的添加氣體供應至待處理之一基板的一薄膜 形成區域之上， 藉由使持續一第一時間之供應週期及接二 ^之供…、重複一預定之次數，將！屬L /原氣體供應至該基板的該薄膜形成區域之上，及 藉由CVD而形成該過渡金屬所構成的一金屬薄膜。 533466 六、申請專利範圍 1 5.如申請專利範圍第1 2項之薄膜形成方法，其中： 藉由促使一活化的氣體與待處理之該基板的該薄膜形 成區域接觸而對該基板進行預處理之後，係藉由CVD而形 成該過渡金屬所構成的一金屬薄膜。 1 6.如申請專利範圍第11項之薄膜形成方法，其中： 該活化的氣體包括活化的氧氣。 1 7.如申請專利範圍第1 2項之薄膜形成方法，其中： 該活化的氣體包括活化的氧氣。 1 8.如申請專利範圍第1 6項之薄膜形成方法，其中： 係藉由活化氧氣、氧化亞氮氣體、氧化氮氣體、及水 蒸汽之任一而獲得該活化的氣體。 1 9.如申請專利範圍第1 8項之薄膜形成方法，其中： 該活化的氣體為活化的氧氣。 2 0.如申請專利範圍第11項之薄膜形成方法，其中： 該活化的氣體為一活化的鈍氣。 2 1.如申請專利範圍第1 2項之薄膜形成方法，其中·· 該活化的氣體為一活化的鈍氣。
    第62頁 533466 六、申請專利範圍 2 2.如申請專利範圍第2 0項之薄膜形成方法，其中·· 該活化的氣體為活化的氬氣。 2 3.如申請專利範圍第11項之薄膜形成方法，其中·· 該添加氣體包括氧氣。 2 4.如申請專利範圍第1 2項之薄膜形成方法，其中： 該添加氣體包括氧氣。 2 5 .如申請專利範圍第1 4項之薄膜形成方法，其中： 該添加氣體包括氧氣。 2 6.如申請專利範圍第2 3項之薄膜形成方法，其中： 該添加氣體為氧氣、氧化亞氮氣體、氧化氮氣體、及 水蒸汽之任一。 2 7.如申請專利範圍第2 6項之薄膜形成方法，其中： 該添加氣體為氧氣。 2 8.如申請專利範圍第11項之薄膜形成方法，其中： 藉由活化與該基板隔開的一位置中的原始氣體而獲得 該活化的氣體。 2 9.如申請專利範圍第1 2項之薄膜形成方法，其中： m m\ 第63頁 533466 六、申請專利範圍 藉由活化與該基板隔開的一位置中的原始氣體而獲得 該活化的氣體或該活化的添加氣體。 3 0.如申請專利範圍第1 4項之薄膜形成方法，其中： 藉由活化與該基板隔開的一位置中的原始氣體而獲得 該活化的添加氣體。 3 1.如申請專利範圍第1 1項之薄膜形成方法，其中： 係利用微波激發原始氣體而產生活化的氣體。 32.如申請專利範圍第1 2項之薄膜形成方法，其中： 係利用微波激發原始氣體而產生活化的氣體或該活化 的添加氣體。 3 3.如申請專利範圍第1 4項之薄膜形成方法，其中： 係利用微波激發原始氣體而產生該活化的添加氣體。 34.如申請專利範圍第11項之薄膜形成方法，其中： 該過渡金屬的該源氣體為由該過渡金屬與至少一環戊 二烯環所組成的一有機金屬化合物。 3 5.如申請專利範圍第1 2項之薄膜形成方法，其中： 該過渡金屬的該源氣體為由該過渡金屬與至少一環戊 二烯環所組成的一有機金屬化合物。
    第64頁 533466 六、申請專利範圍 3 6.如申請專利範圍第1 4項之薄膜形成方法，其中： 該過渡金屬的該源氣體為由該過渡金屬與至少一環戊 二烯環所組成的一有機金屬化合物。 3 7.如申請專利範圍第3 4項之薄膜形成方法，其中： 該過渡金屬為釕。 3 8.如申請專利範圍第35項之薄膜形成方法，其中： 該過渡金屬為釕。 3 9.如申請專利範圍第3 6項之薄膜形成方法，其中： 該過渡金屬為釕。 4 0. —種薄膜形成設備，包含： 一預處理裝置，用於促使一活化的氣體與待處理之一 基板的一薄膜形成區域接觸；及 一源氣體供應裝置，用於將一過渡金屬的一源氣體與 添加氣體供應至該基板的該薄膜形成區域之上； 其中由該過渡金屬所構成的一金屬薄膜係藉由CVD而 形成在該基板之上。 41. 一種薄膜形成設備，包含： 一源氣體供應裝置，用於將一過渡金屬的一源氣體、
    第65頁 533466 六、申請專利範圍 添加氣體與活化的氣體供應至待處理-之一基板的一薄膜形 成區域之上； 其中由該過渡金屬所構成的一金屬薄膜係藉由CV])而 形成在該基板之上。 4 2. —種薄膜形成設備，包含·· 一源氣體供應裝置，用於將一過渡金屬的一源氣體與 活化的添加氣體供應至待處理之一基板的一薄膜形成區域 之上； 其中由該過渡金屬所構成的一金屬薄膜係藉由CVD而 形成在該基板之上。 4 3 ·如申請專利範圍第4 1項之薄膜形成設備，其中更包 含： 一預處理裝置，用於促使該活化的氣體與待處理之該 基板的該薄膜形成區域接觸。 4 4.如申請專利範圍第40項之薄膜形成設備，其中： 將該預處理裝置與該源氣體供應裝置設置在單一處理 容器之中，及 該基板係在一晶座之上與該活化的氣體接觸、並與該 源氣體及添加氣體接觸。 4 5.如申請專利範圍第43項之薄膜形成設備，其中：
    第66頁 533466 六、申請專利範圍 將該預處理裝置與該源氣體供應裝置設置在單一處理 容器之中，及 該基板係在一晶座之上與該活化的氣體接觸、並與該 源氣體及添加氣體接觸。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1361604B1 (en) * 2001-01-22 2009-03-18 Tokyo Electron Limited Device and method for treatment
JP4770145B2 (ja) * 2003-10-07 2011-09-14 東京エレクトロン株式会社 成膜方法及び成膜装置
US8454749B2 (en) * 2005-12-19 2013-06-04 Tokyo Electron Limited Method and system for sealing a first assembly to a second assembly of a processing system
KR100672766B1 (ko) * 2005-12-27 2007-01-22 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법
JP5698950B2 (ja) * 2009-10-23 2015-04-08 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US20110097489A1 (en) * 2009-10-27 2011-04-28 Kerr Roger S Distribution manifold including multiple fluid communication ports
US8420981B2 (en) * 2009-11-13 2013-04-16 Tel Nexx, Inc. Apparatus for thermal processing with micro-environment
DE112018007709T5 (de) * 2018-06-08 2021-02-18 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Coproration Filmausbildungsvorrichtung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0370775B1 (en) * 1988-11-21 1996-06-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing semiconductor device
US6271131B1 (en) * 1998-08-26 2001-08-07 Micron Technology, Inc. Methods for forming rhodium-containing layers such as platinum-rhodium barrier layers

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