JP2000212749A - 薄膜形成装置、及び窒化タングステン薄膜製造方法 - Google Patents
薄膜形成装置、及び窒化タングステン薄膜製造方法Info
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Abstract
ングステン薄膜形成技術を提供する。 【解決手段】本発明の薄膜形成装置2は、反応槽11内
に防着容器8が配置され、その内部に成膜対象物20が
位置するように構成されている。また、第1のガス導入
系41は、上部のシャワーノズル12から第1の原料ガ
スを噴出し、第2のガス導入系42は、シャワーノズル
12と成膜対象物20の間の位置で、成膜対象物20の
周囲から第2の原料ガスを噴出するように構成されてい
る。従って、第1の原料ガスと第2の原料ガスが混合さ
れずに成膜対象物表面に到達し、効率の良い反応が行わ
れる。防着容器8は、150℃以上250℃以下に加熱
されるようになっており、WF6・4NH3やWXNが生
成されず、ダストが発生することはない。
Description
する技術分野にかかり、特に、窒化タングステン薄膜を
形成するのに適した技術を提供することにある。
は、近年では、アルミニウムに代え、銅が主流になりつ
つある。アルミニウム薄膜の場合には、シリコン基板と
の界面に窒化チタン薄膜を形成し、バリア膜としている
が、窒化チタン薄膜は、銅に対する拡散防止能力が低い
ため、銅薄膜に対するバリア薄膜として、WXN薄膜(窒
化タングステン薄膜)が注目されている。
上、成膜圧力数千Paという高温高圧条件で形成されて
いるが、高圧力を維持する設備は大型であり、しかも保
守が面倒である。また、WXN薄膜を形成するための前
処理装置や、WXN薄膜上に銅薄膜を形成するための薄
膜形成装置は、基板を真空雰囲気で処理するため、WX
N薄膜形成装置との接続性が悪く、基板の連続的な処理
を行えないと言う問題がある。
薄膜を形成できる薄膜形成装置が求められている。図5
(a)の符号120は、WXN薄膜及び銅薄膜の成膜対象
である基板である。この基板120は、シリコン基板1
50と、該シリコン基板120上に形成されたシリコン
酸化膜152と、シリコン酸化膜152に形成された孔
160とで構成されている。
CVD装置102を用いてWXN薄膜を形成する場合、
先ず、反応槽111内を真空雰囲気し、基板120を搬
入し、反応槽111の底面側に設けられた保持台114
上に載置する。
ズル112が配置されており、保持台114に内蔵され
たヒータにより、基板120を所定温度に昇温させた
後、シャワーノズル112から、2種類の原料ガス(例
えばWF6ガスとNH3ガス)を、符号151で示すよう
に基板120に向けて噴出させ、下記化学反応、
形成される(図5(b))(ここでは仮にX=2と仮定す
る。)。
後、基板120を反応槽111外に搬出し、図5(c)に
示すように、WXN薄膜153上に銅薄膜154を形成
し、銅薄膜154のパターニング等の後工程に搬送す
る。
53及び銅薄膜154を形成する場合、マルチチャンバ
型の装置にタングステン薄膜形成装置と銅薄膜形成装置
を接続すれば、基板120を大気に曝すことなく、連続
処理することが可能である。
は、ダストの発生が非常に多い。その原因は、WF6と
NH3の反応は室温でも進行し、室温では、上記反応式
とは異なり、WXNが生成されずにWF6・4NH3等が生
成され、それが反応槽102内壁に付着することにあ
る。
同程度まで加熱すれば、少なくともWF6・4NH3は生
成しないが、逆に反応槽111内壁にWXNが析出して
しまい、今度はそのWXNがダストの原因になってしま
う。
WXN薄膜の成長速度が遅いという問題があり、その原
因の究明と対策が望まれている。
術の不都合を解決するために創作されたものであり、そ
の目的は、ダストを発生させない窒化タングステン薄膜
の形成技術、及び、成長速度の大きい窒化タングステン
薄膜形成技術を提供することにある。
に、請求項1記載の発明は、薄膜形成装置であって、反
応槽と、該反応槽内に配置された防着容器と、前記防着
容器内に成膜対象物を位置させる保持台と、前記前記保
持台に対向配置され、前記防着容器内にガスを噴出でき
るように構成された第1のガス導入系と、前記第1のガ
ス導入系と前記保持台との間にガスを噴出できるように
構成された第2のガス導入系とを有することを特徴とす
る。
膜形成装置であって、前記防着容器の少なくとも前記成
膜対象物付近は、150℃以上300℃以下の温度を維
持できるように構成されたことを特徴とする。
項2のいずれか1項記載の薄膜形成装置であって、前記
第1のガス導入系は、略同一平面に多数の噴出口が形成
されたシャワーノズルを有することを特徴とする。
項3のいずれか1項記載の薄膜形成装置であって、前記
第2のガス導入系は、中空パイプがリング形状に成形さ
れ、該中空パイプに多数のガス噴出口が形成されたノズ
ル部を有することを特徴とする。
原子を有する第1の原料ガスと、化学構造中にタングス
テン原子を有する第2の原料ガスとを反応槽内に噴出さ
せ、前記第1の原料ガスと前記第2の原料ガスとを反応
させ、成膜対象物表面に窒化タングステン薄膜を形成す
るタングステン薄膜形成方法であって、前記第1の原料
ガスを噴出する位置の前記成膜対象物表面からの高さ
と、前記第2の原料ガスを噴出する位置の前記成膜対象
物表面からの高さとを異ならせることを特徴とする。
ングステン薄膜の製造方法であって、前記反応槽内に防
着容器を設け、前記成膜対象物を防着装置内に配置し、
前記防着容器の少なくとも前記成膜対象物周囲を150
℃以上250℃以下の温度に昇温させ、前記第1、第2
の原料ガスを前記防着容器内に噴出させることを特徴と
する。
原料ガスのうち、いずれか一方の原料ガスを前記成膜対
象物表面の鉛直上方から前記成膜対象物表面に向けて噴
出させることを特徴とする請求項5又は請求項6のいず
れか1項記載のタングステン薄膜の製造方法。
項7のいずれか1項記載のタングステン薄膜の製造方法
であって、他方の原料ガスを、前記一方の原料ガスの噴
出位置よりも低い位置で、前記成膜対象物側方から噴出
させることを特徴とする。
項8のいずれか1項記載のタングステン薄膜の製造方法
であって、前記第1の原料ガスを噴出する位置を、前記
第2の原料ガスを噴出する位置よりも高くすることを特
徴とする。
されており、反応槽内に防着容器が配置されている。防
着容器内には保持台が配置されており、成膜対象物(基
板)を防着容器内に位置させられるように構成されてい
る。
導入系が設けられており、防着容器内に原料ガスをそれ
ぞれ噴出させられるように構成されている。第2のガス
導入系は、第1のガス導入系のガス噴出部分と、保持台
との間の位置にガスを噴出できるように構成されてい
る。
を、成膜対象物表面上の異なる高さに位置させ、防着容
器内に原料ガスを噴出させると、特に、圧力が1.0P
a〜100Pa程度の粘性流の領域でも、それぞれのガ
ス導入系から噴出された第1、第2の原料ガスは、混じ
り合わずに保持台上の成膜対象物表面に到達することが
できる。
学構造中に窒素を含む第1の原料ガスと、タングステン
を含む第2の原料ガスをそれぞれ導入した場合、空間中
で反応せず、成膜対象物表面で反応し、窒化タングステ
ン薄膜が効率よく形成される。
け、成膜対象物上から原料ガスを噴出するようにする
と、成膜対象物の表面内で膜厚分布の良いタングステン
薄膜を形成することができる。シャワーノズルの表面を
図4(a)の符号71に示す。シャワーノズル71に多数
形成された噴出口72は、同一の原料ガスを噴出するよ
うになっている。
ノズル171では、表面に2種類のガス噴出口173、
174が形成されており、一方のガス噴出口173から
窒素原子を含む原料ガスが噴出され、他方のガス導入口
174からタングステン原子を含む原料ガスが噴出され
るので、成膜対象物表面に到達する前に原料ガス同士が
混じり合い、反応してしまっていたため、低い成膜レー
トしか得られなかったと推測されている。
リング形状のノズル部を設け、多数のガス噴出口から、
リング形状の中心方向、又は、中心方向よりもやや成膜
対象物方向に向けてガスを噴出しており、第2のガス導
入系によって導入される原料ガスが、成膜対象物表面に
均一に到達するようになっている。
た原料ガスは、ノズル部のリング中央を通り、成膜対象
物表面に到達するので、それぞれのガス導入系から導入
された原料ガスは、混じり合わずに成膜対象物表面に到
達し、成膜対象物表面で効率よく反応が生じるようにな
っている。
ス(例えばNH3ガス)と、タングステンを含む原料ガス
(例えばWF6ガス)とを別々に防着坂内に導入した場
合、特に、圧力1.0Pa〜100Paの範囲では、1
50℃未満の温度では、WF6・4NH3が生成され、3
00℃を超えるとWXN(窒化タングステン薄膜)が生成
される。
℃以下の温度(200℃前後が望ましい。)が維持される
ようになっており、その結果、防着容器表面には、WF
6・4NH3やWXNが生成されず、ダストが発生しない
ようになっている。
発明を説明する。図1を参照し、符号2は、本発明の一
例の薄膜形成装置であり、反応槽11を有している。該
反応槽11の内部には、中空の防着容器8が配置されて
いる。
れぞれ円形の底板31と、整流板32と、天板33とを
有しており、また、円筒状の壁板30を有している。底
板31は、壁板30内に挿入され、その周囲を壁板30
に固定されている。
に、壁板30内に挿入されており、また、天板33は、
壁板30の開口部分を蓋するように、壁板20上に載せ
られている。
防着容器8の中心軸線上に位置するように、円形の孔3
6〜38が形成されている。防着容器8は、上記のよう
に組み立てられており、その状態で反応槽11内の底壁
上に配置されている。
けられており、反応槽11内に防着容器8が配置された
状態では、保持台14は、底板31の孔36及び整流板
32の孔37内に位置している。保持台14表面は、整
流板31と天板33の間に位置するようにされている。
導入系41、42が配置されている。第1のガス導入系
41は、シャワーノズル12を有しており、該シャワー
ノズル12は、天板33の孔38内に位置するように、
反応槽11の天井側に取り付けられている。その結果、
シャワーノズル12のガス噴出部分は保持台14表面と
対向するようになっている。
1を有しており、該ガス噴出器具4は、防着容器8内
の、保持台14とシャワーノズル12の間の位置(整流
板32と天板38間)に配置されている。
す。このガス噴出器具4は、リング形形状のノズル部2
1と、該ノズル部21を支持する支持部22と、該支持
部22を反応槽11外部のガス導入系34に接続する配
管部23とで構成されている。
3とは、中空パイプで構成されており、第2のガス導入
系42からガス噴出器具4内にガスを導入すると、配管
部23内と支持部22内を通り、導入ガスは、ガスノズ
ル部21内に導かれるように構成されている。
リング形状中心点に向いた面に、多数の孔25が形成さ
れている。孔25部分の拡大図を、図3(b)に示す。そ
れら孔25は、リングガスノズル21の表面に略等間隔
でやや下方に向けて列設されており、従って、ノズル部
21内に流入したガスは、各孔25から中心点のやや下
方に向け、均等に放出されるようになっている。
を形成する方法について説明する。ここでは、第1のガ
ス導入系41は、化学構造中に窒素原子を含む第1の原
料ガス(ここではNH3ガス)のボンベを装着し、第2の
ガス導入系42には、化学構造中にタングステン原子を
含む第2の原料ガス(ここではWF6ガス)のボンベを装
着しておく。
板20を搬入し、保持台14上に載置する。基板ホルダ
17により、基板20を保持台14上に密着させ、ヒー
タ15に通電し、昇温させる。
れており、その内部ヒータにも通電し、発熱させると、
防着容器8は、内部ヒータ及び保持台14からの輻射熱
によって昇温する。ヒータへの通電量を制御し、防着板
8の温度を200℃に維持する。
ところで、ガス導入系41、42を操作し、シャワーノ
ズル12から基板20に向けてNH3ガスを噴出させる
と共に、ガス噴出器具4のノズル部21からWF6ガス
を噴出させ、NH3ガスとWF 6ガスを混合させずに基板
20表面に到達させる。
(粘性流量域の圧力)を維持するようにガス導入量を制御
すると、基板20表面でWXN生成反応が進行し、WXN
薄膜が形成される。
で、基板20を反応槽11外部に搬出し、銅薄膜形成装
置内に搬入すると共に、未処理の他の基板を反応槽11
内に搬入し、WXN薄膜の形成を続行すると、連続的に
WXN薄膜を形成することができる。
第1、第2の原料ガス(NH3ガスとWF6ガス)が充満す
るため、反応槽11の内壁面にWF6・4NH3やWXNは
析出しないようになっている。従って、反応槽11から
ダストが発生することが無く、欠陥のないWXN薄膜を
形成することができる。
温度範囲になるようにされており、低温で生じやすいW
F6・4NH3や、高温で生じやすいWXNのいずれも生成
されないようになっている。従って、ダストが少ない環
境でWXNの形成を行うことができる。防着容器8は、
着脱自在なので、清掃する場合も作業は簡単である。
置2によれば、基板20表面で効率よく反応を進行させ
られるので、WXN薄膜成長速度が速く、また、ダスト
の発生が無いので、高品質のWXN薄膜を形成できるよ
うになっている。
21の中心点側の面に多数の孔25を列設したが、基板
20に向け、2ヶ所以上の位置から原料ガスが均等に噴
出されればよい。例えば、図3(c)に示すように、リン
グ形形状のノズル部21の代わりに支持部22の先端2
4を、その下方に配置される基板の中心軸線方向に曲
げ、先端24の孔26から原料ガスが噴出されるように
してもよい。
a〜100Paの真空雰囲気(減圧雰囲気)下で生成させ
たが、それよりも高圧力の大気圧下、又は大気圧よりも
高い圧力雰囲気でもWXNを生成することができる。
異なる原料ガスを混じり合わせずに、成膜対象物表面に
到達させることができるので、薄膜の形成速度が向上す
る。また、膜厚分布も均一である。防着容器表面で反応
が生じず、ダストの発生がない。また、防着容器表面で
原料ガスが消費されないので、成膜対象物表面で反応が
効率よく進行し、また、防着容器表面にダストが付着す
ることもない。
の形成工程を示す図
Claims (9)
- 【請求項1】反応槽と、 該反応槽内に配置された防着容器と、 前記防着容器内に成膜対象物を位置させる保持台と、 前記前記保持台に対向配置され、前記防着容器内にガス
を噴出できるように構成された第1のガス導入系と、 前記第1のガス導入系と前記保持台との間にガスを噴出
できるように構成された第2のガス導入系とを有するこ
とを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項2】前記防着容器の少なくとも前記成膜対象物
付近は、150℃以上300℃以下の温度を維持できる
ように構成されたことを特徴とする請求項1記載の薄膜
形成装置。 - 【請求項3】前記第1のガス導入系は、略同一平面に多
数の噴出口が形成されたシャワーノズルを有することを
特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の
薄膜形成装置。 - 【請求項4】前記第2のガス導入系は、中空パイプがリ
ング形状に成形され、該中空パイプに多数のガス噴出口
が形成されたノズル部を有することを特徴とする請求項
1乃至請求項3のいずれか1項記載の薄膜形成装置。 - 【請求項5】化学構造中に窒素原子を有する第1の原料
ガスと、化学構造中にタングステン原子を有する第2の
原料ガスとを反応槽内に噴出させ、 前記第1の原料ガスと前記第2の原料ガスとを反応さ
せ、成膜対象物表面に窒化タングステン薄膜を形成する
タングステン薄膜形成方法であって、 前記第1の原料ガスを噴出する位置の前記成膜対象物表
面からの高さと、前記第2の原料ガスを噴出する位置の
前記成膜対象物表面からの高さとを異ならせることを特
徴とするタングステン薄膜の製造方法。 - 【請求項6】前記反応槽内に防着容器を設け、前記成膜
対象物を防着装置内に配置し、 前記防着容器の少なくとも前記成膜対象物周囲を150
℃以上250℃以下の温度に昇温させ、 前記第1、第2の原料ガスを前記防着容器内に噴出させ
ることを特徴とする請求項5記載のタングステン薄膜の
製造方法。 - 【請求項7】前記第1、第2の原料ガスのうち、いずれ
か一方の原料ガスを前記成膜対象物表面の鉛直上方から
前記成膜対象物表面に向けて噴出させることを特徴とす
る請求項5又は請求項6のいずれか1項記載のタングス
テン薄膜の製造方法。 - 【請求項8】請求項5乃至請求項7のいずれか1項記載
のタングステン薄膜の製造方法であって、他方の原料ガ
スを、前記一方の原料ガスの噴出位置よりも低い位置
で、前記成膜対象物側方から噴出させることを特徴とす
るタングステン薄膜の製造方法。 - 【請求項9】前記第1の原料ガスを噴出する位置を、前
記第2の原料ガスを噴出する位置よりも高くすることを
特徴とする請求項5乃至請求項8のいずれか1項記載の
タングステン薄膜の製造方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (10)
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JP2002085950A (ja) * | 2000-09-18 | 2002-03-26 | Horiba Ltd | 流体混合装置 |
US7420227B2 (en) * | 2005-06-22 | 2008-09-02 | National Chiao Tung University | Cu-metalized compound semiconductor device |
WO2008028053A2 (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-06 | Wayne State University | Compounds for forming metal nitrides |
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JP4523661B1 (ja) * | 2009-03-10 | 2010-08-11 | 三井造船株式会社 | 原子層堆積装置及び薄膜形成方法 |
US8486191B2 (en) | 2009-04-07 | 2013-07-16 | Asm America, Inc. | Substrate reactor with adjustable injectors for mixing gases within reaction chamber |
US9499905B2 (en) * | 2011-07-22 | 2016-11-22 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for the deposition of materials on a substrate |
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Family Cites Families (10)
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---|---|---|---|---|
JPS59131511A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-28 | Zenko Hirose | アモルフアスシリコン膜の成膜方法 |
JPS62116770A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-28 | Canon Inc | 成膜装置 |
JP2859632B2 (ja) * | 1988-04-14 | 1999-02-17 | キヤノン株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
JP2803297B2 (ja) * | 1990-03-05 | 1998-09-24 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
KR930001300A (ko) * | 1991-06-10 | 1993-01-16 | 김광호 | 화학 기상 박막 형성 방법 및 그 장치 |
US5470800A (en) * | 1992-04-03 | 1995-11-28 | Sony Corporation | Method for forming an interlayer film |
US5534072A (en) * | 1992-06-24 | 1996-07-09 | Anelva Corporation | Integrated module multi-chamber CVD processing system and its method for processing subtrates |
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JP3360098B2 (ja) * | 1995-04-20 | 2002-12-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置のシャワーヘッド構造 |
JP3699504B2 (ja) * | 1995-05-30 | 2005-09-28 | アネルバ株式会社 | 真空処理装置 |
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2001
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7338900B2 (en) | 2002-12-27 | 2008-03-04 | Ulvac Inc. | Method for forming tungsten nitride film |
US7419904B2 (en) | 2004-04-12 | 2008-09-02 | Ulvac Inc. | Method for forming barrier film and method for forming electrode film |
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