JP2006128288A - 成膜方法、半導体装置の製造方法、半導体装置、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
成膜方法、半導体装置の製造方法、半導体装置、プログラムおよび記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006128288A JP2006128288A JP2004312497A JP2004312497A JP2006128288A JP 2006128288 A JP2006128288 A JP 2006128288A JP 2004312497 A JP2004312497 A JP 2004312497A JP 2004312497 A JP2004312497 A JP 2004312497A JP 2006128288 A JP2006128288 A JP 2006128288A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- film forming
- gas
- substrate
- processed
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 116
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 33
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 102
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 71
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 41
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 10
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- ZKXWKVVCCTZOLD-FDGPNNRMSA-N copper;(z)-4-hydroxypent-3-en-2-one Chemical compound [Cu].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O ZKXWKVVCCTZOLD-FDGPNNRMSA-N 0.000 claims description 6
- 229910004200 TaSiN Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910008482 TiSiN Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N isoniazide Chemical compound NNC(=O)C1=CC=NC=C1 QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 description 342
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 173
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 48
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 19
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 11
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 9
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 9
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 229910020177 SiOF Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01L21/76877—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material
-
- 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
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
-
- 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
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
- C23C16/0281—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating of metallic sub-layers
-
- 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
- H01L21/02—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
- H01L21/28562—Selective deposition
-
- 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
- H01L21/76846—Layer combinations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
【課題】 半導体装置のCu拡散防止膜とCu配線との密着力を良好とし、半導体装置の信頼性を良好とする。
【解決手段】 被処理基板上にCu膜を成膜する成膜方法であって、前記被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜上に密着膜を形成する第1の工程と、前記密着膜上にCu膜を成膜する第2の工程と、を有し、前記密着膜はPdを含むことを特徴とする成膜方法。
【選択図】 図1
【解決手段】 被処理基板上にCu膜を成膜する成膜方法であって、前記被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜上に密着膜を形成する第1の工程と、前記密着膜上にCu膜を成膜する第2の工程と、を有し、前記密着膜はPdを含むことを特徴とする成膜方法。
【選択図】 図1
Description
本発明は、被処理基板上のCu拡散防止膜上にCu膜を形成する成膜方法と、これを用いた半導体装置の製造方法および半導体装置、また当該成膜方法を動作させるプログラム、および当該プログラムを記録した記憶媒体に関する。
近年、半導体装置の高性能化に伴い、半導体デバイスの高集積化が進んで微細化の要求が著しくなっており、配線ルールは0.1μm以下の領域へと開発が進んでいる。また、配線材料は配線遅延の影響の少ない、抵抗値の低いCuが用いられている。
そのため、Cu成膜技術と微細配線技術の組み合わせが、近年の微細化した多層配線技術の重要なキーテクノロジーとなっている。
例えば、半導体装置などの配線に、Cu配線を用いる場合には、Cu配線の周囲に形成された絶縁層中にCuが拡散してしまう懸念があるため、Cu配線と絶縁層の間にCu拡散防止膜(またはバリア膜、下地膜などと呼ばれる場合も有る)を形成することが一般的となっている。
特開2004−193499号公報
しかし、この場合、Cu配線は、従来用いられてきたCu拡散防止膜、例えばTa膜やTaN膜などとの密着性が悪く、Cu配線とCu拡散防止膜の間で剥離が生じる場合があり、例えば半導体装置の信頼性の低下などの問題が生じていた。
また、例えば、半導体装置の製造工程において、膜剥がれの他にも、特に熱工程後にCuの凝集が生じる場合があり、また、このように密着性が悪く、凝集が生じる状態で形成されたCu配線では、Cu配線中を流れる電流密度が高くなった場合に、電子の界面拡散に起因するエレクトロマイグレーションによる配線の劣化が生じ、またストレスマイグレーションによって配線劣化、または破損してしまう懸念が生じていた。
このため、例えばCu拡散防止膜とCu配線との間にRuよりなる密着膜を形成する方法が試みられているが、Cu拡散防止膜とCu配線との間で充分な密着力を保持するには至っておらず、またCuの凝集性の改善も充分ではなく、実用レベルには達していない。
そこで、本発明では上記の問題を解決した、新規で有用な成膜方法と、これを用いた半導体装置の製造方法および半導体装置、また当該成膜方法を動作させるプログラム、および当該プログラムを記録した記憶媒体を提供することを目的としている。
本発明の具体的な課題は、Cu拡散防止膜とCu配線との密着力を良好とする成膜方法と、これを用いた半導体装置の製造方法および半導体装置、また当該成膜方法を動作させるプログラム、および当該プログラムを記録した記憶媒体を提供することである。
本発明は上記の課題を解決するために、
請求項1に記載したように、
被処理基板上にCu膜を成膜する成膜方法であって、
前記被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜上に密着膜を形成する第1の工程と、
前記密着膜上に前記Cu膜を成膜する第2の工程と、を有し、
前記密着膜はPdを含むことを特徴とする成膜方法により、また、
請求項2に記載したように、
前記密着膜は、Cuを含むことを特徴とする請求項1記載の成膜方法により、また、
請求項3に記載したように、
前記Cu拡散防止膜は、前記被処理基板上に形成された絶縁膜を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の成膜方法により、また、
請求項4に記載したように、
前記絶縁膜にはパターン形状が形成されており、前記Cu拡散防止膜は当該パターン形状にそって形成されていることを特徴とする請求項3記載の成膜方法により、また、
請求項5に記載したように、
前記密着膜は、PVD法により成膜されることを特徴とする請求項1乃至4のうち、いずれか1項記載の成膜方法により、また、
請求項6に記載したように、
前記密着膜は、成膜ガスと還元ガスを用いたCVD法により成膜されることを特徴とする請求項1乃至4のうち、いずれか1項記載の成膜方法により、また、
請求項7に記載したように、
前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項6記載の成膜方法により、また、
請求項8に記載したように、
前記第1の工程は、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする請求項1乃至4のうち、いずれか1項記載の成膜方法により、また、
請求項9に記載したように、
前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項8記載の成膜方法により、また、
請求項10に記載したように、
前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項8または9記載の成膜方法により、また、
請求項11に記載したように、
前記第2の工程は、
前記被処理基板上にCu成膜ガスを供給するCu成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu成膜ガスを除去するCu成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上にCu還元ガスを供給するCu還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu還元ガスを除去するCu還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする、請求項1乃至10のうち、いずれか1項記載の成膜方法により、また、
請求項12に記載したように、
前記Cu成膜ガスは、Cu(hfac)2、Cu(acac)2、Cu(dpm)2、Cu(dibm)2、Cu(ibpm)2、Cu(edmdd)2、Cu(hfac)TMVS、および、Cu(hfac)CODよりなる群より選択されることを特徴とする請求項11記載の成膜方法により、また、
請求項13に記載したように、
前記Cu還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項11または12項記載の成膜方法により、また、
請求項14に記載したように、
Cu配線部を有する半導体装置の製造方法であって、
被処理基板上の絶縁層に形成されたパターン形状にそって形成されたCu拡散防止膜上に、密着膜を形成する第1の工程と、
前記密着膜上に前記Cu配線部を形成する第2の工程と、を有し、
前記密着膜はPdを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法により、また、
請求項15に記載したように、
前記密着膜は、Cuを含むことを特徴とする請求項14記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項16に記載したように、
前記密着膜は、PVD法により成膜されることを特徴とする請求項14または15記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項17に記載したように、
前記密着膜は、成膜ガスと還元ガスを用いたCVD法により成膜されることを特徴とする請求項14または15記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項18に記載したように、
前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項17記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項19に記載したように、
前記第1の工程は、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする請求項14または15記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項20に記載したように、
前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項19記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項21に記載したように、
前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項19また20記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項22に記載したように、
前記第2の工程は、
前記被処理基板上にCu成膜ガスを供給するCu成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu成膜ガスを除去するCu成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上にCu還元ガスを供給するCu還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu還元ガスを除去するCu還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする、請求項14乃至21のうち、いずれか1項記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項23に記載したように、
前記Cu成膜ガスは、Cu(hfac)2、Cu(acac)2、Cu(dpm)2、Cu(dibm)2、Cu(ibpm)2、Cu(edmdd)2、Cu(hfac)TMVS、および、Cu(hfac)CODよりなる群より選択されることを特徴とする請求項22記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項24に記載したように、
前記Cu還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項22または23記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項25に記載したように、
被処理基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層中に形成されたCu配線部と、
前記絶縁層と前記Cu配線部の間に形成されたCu拡散防止膜と、を有する半導体装置であって、
前記Cu配線部と前記Cu拡散防止膜の間にPdを含む密着膜を有することを特徴とする半導体装置により、また、
請求項26に記載したように、
前記密着膜は、Cuを含むことを特徴とする請求項25記載の半導体装置により、また、
請求項27に記載したように、
前記Cu拡散防止膜は、Ta、TaN、TaCNx、W、WN、WCNx、TiN、TaSiN、およびTiSiNよりなる群より選択されるいずれかの材料を含むことを特徴とする請求項25または26記載の半導体装置により、また、
請求項28に記載したように、
前記絶縁層は、シリコン酸化膜、フッ素添加シリコン酸化膜、SiOC膜、有機高分子膜、および多孔質膜のいずれかを含むことを特徴とする請求項25乃至27のうち、いずれか1項記載の半導体装置により、また、
請求項29に記載したように、
被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜とCu配線部との間に、Pdを含む密着膜を形成する、成膜装置による成膜方法をコンピュータに動作させるプログラムであって、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とするプログラムにより、また、
請求項30に記載したように、
前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項29記載のプログラムにより、また、
請求項31に記載したように、
前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項29または30記載のプログラムにより、また、
請求項32に記載したように、
請求項29乃至31のうち、いずれか1項記載のプログラムを記憶した記録媒体により、また、
請求項33に記載したように、
被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜とCu配線部との間に、Pdを含む密着膜を形成する、成膜装置であって、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を実行する制御装置を備えた成膜装置により、解決する。
請求項1に記載したように、
被処理基板上にCu膜を成膜する成膜方法であって、
前記被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜上に密着膜を形成する第1の工程と、
前記密着膜上に前記Cu膜を成膜する第2の工程と、を有し、
前記密着膜はPdを含むことを特徴とする成膜方法により、また、
請求項2に記載したように、
前記密着膜は、Cuを含むことを特徴とする請求項1記載の成膜方法により、また、
請求項3に記載したように、
前記Cu拡散防止膜は、前記被処理基板上に形成された絶縁膜を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の成膜方法により、また、
請求項4に記載したように、
前記絶縁膜にはパターン形状が形成されており、前記Cu拡散防止膜は当該パターン形状にそって形成されていることを特徴とする請求項3記載の成膜方法により、また、
請求項5に記載したように、
前記密着膜は、PVD法により成膜されることを特徴とする請求項1乃至4のうち、いずれか1項記載の成膜方法により、また、
請求項6に記載したように、
前記密着膜は、成膜ガスと還元ガスを用いたCVD法により成膜されることを特徴とする請求項1乃至4のうち、いずれか1項記載の成膜方法により、また、
請求項7に記載したように、
前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項6記載の成膜方法により、また、
請求項8に記載したように、
前記第1の工程は、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする請求項1乃至4のうち、いずれか1項記載の成膜方法により、また、
請求項9に記載したように、
前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項8記載の成膜方法により、また、
請求項10に記載したように、
前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項8または9記載の成膜方法により、また、
請求項11に記載したように、
前記第2の工程は、
前記被処理基板上にCu成膜ガスを供給するCu成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu成膜ガスを除去するCu成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上にCu還元ガスを供給するCu還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu還元ガスを除去するCu還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする、請求項1乃至10のうち、いずれか1項記載の成膜方法により、また、
請求項12に記載したように、
前記Cu成膜ガスは、Cu(hfac)2、Cu(acac)2、Cu(dpm)2、Cu(dibm)2、Cu(ibpm)2、Cu(edmdd)2、Cu(hfac)TMVS、および、Cu(hfac)CODよりなる群より選択されることを特徴とする請求項11記載の成膜方法により、また、
請求項13に記載したように、
前記Cu還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項11または12項記載の成膜方法により、また、
請求項14に記載したように、
Cu配線部を有する半導体装置の製造方法であって、
被処理基板上の絶縁層に形成されたパターン形状にそって形成されたCu拡散防止膜上に、密着膜を形成する第1の工程と、
前記密着膜上に前記Cu配線部を形成する第2の工程と、を有し、
前記密着膜はPdを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法により、また、
請求項15に記載したように、
前記密着膜は、Cuを含むことを特徴とする請求項14記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項16に記載したように、
前記密着膜は、PVD法により成膜されることを特徴とする請求項14または15記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項17に記載したように、
前記密着膜は、成膜ガスと還元ガスを用いたCVD法により成膜されることを特徴とする請求項14または15記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項18に記載したように、
前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項17記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項19に記載したように、
前記第1の工程は、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする請求項14または15記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項20に記載したように、
前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項19記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項21に記載したように、
前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項19また20記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項22に記載したように、
前記第2の工程は、
前記被処理基板上にCu成膜ガスを供給するCu成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu成膜ガスを除去するCu成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上にCu還元ガスを供給するCu還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu還元ガスを除去するCu還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする、請求項14乃至21のうち、いずれか1項記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項23に記載したように、
前記Cu成膜ガスは、Cu(hfac)2、Cu(acac)2、Cu(dpm)2、Cu(dibm)2、Cu(ibpm)2、Cu(edmdd)2、Cu(hfac)TMVS、および、Cu(hfac)CODよりなる群より選択されることを特徴とする請求項22記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項24に記載したように、
前記Cu還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項22または23記載の半導体装置の製造方法により、また、
請求項25に記載したように、
被処理基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層中に形成されたCu配線部と、
前記絶縁層と前記Cu配線部の間に形成されたCu拡散防止膜と、を有する半導体装置であって、
前記Cu配線部と前記Cu拡散防止膜の間にPdを含む密着膜を有することを特徴とする半導体装置により、また、
請求項26に記載したように、
前記密着膜は、Cuを含むことを特徴とする請求項25記載の半導体装置により、また、
請求項27に記載したように、
前記Cu拡散防止膜は、Ta、TaN、TaCNx、W、WN、WCNx、TiN、TaSiN、およびTiSiNよりなる群より選択されるいずれかの材料を含むことを特徴とする請求項25または26記載の半導体装置により、また、
請求項28に記載したように、
前記絶縁層は、シリコン酸化膜、フッ素添加シリコン酸化膜、SiOC膜、有機高分子膜、および多孔質膜のいずれかを含むことを特徴とする請求項25乃至27のうち、いずれか1項記載の半導体装置により、また、
請求項29に記載したように、
被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜とCu配線部との間に、Pdを含む密着膜を形成する、成膜装置による成膜方法をコンピュータに動作させるプログラムであって、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とするプログラムにより、また、
請求項30に記載したように、
前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項29記載のプログラムにより、また、
請求項31に記載したように、
前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項29または30記載のプログラムにより、また、
請求項32に記載したように、
請求項29乃至31のうち、いずれか1項記載のプログラムを記憶した記録媒体により、また、
請求項33に記載したように、
被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜とCu配線部との間に、Pdを含む密着膜を形成する、成膜装置であって、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を実行する制御装置を備えた成膜装置により、解決する。
本発明によれば、半導体装置のCu拡散防止膜とCu配線との密着力を良好とすることが可能となり、半導体装置の信頼性を良好とすることが可能となる。
次に、本発明の実施の形態に関して図面に基づき、以下に説明する。
図1は、本発明の実施例1による成膜方法を示すフローチャートである。
図1を参照するに、まず、処理が開始されると、ステップ1(図中S1と表記、以下同様)において被処理基板上に形成された、Cu拡散防止膜上に、密着膜を形成する。例えば、当該Cu拡散防止膜は、被処理基板上に形成された絶縁層のパターニング形状にそって形成されている。当該密着膜は、Cu拡散防止膜と密着性が良好であって、さらに後の工程で形成される、Cu膜との密着性が良好である特徴を有している。
次に、ステップ2で、前記ステップ1で形成された密着膜上にCu膜を形成し、例えばCu配線を形成する。本ステップでCu膜を形成してCu配線を形成した後、必要に応じて、例えばCMP(化学機機械研磨)工程や、さらにCMP工程後にさらに上層の配線構造を形成するなどの工程を実施して、例えば多層配線構造を有する半導体装置を形成する。
前記密着膜を構成する材料としては、Ruを用いる場合があったが、Cu拡散防止膜とCu膜との密着性を充分に改善するには至らず、またCuの凝集を充分に抑制することが困難となっていた。
そこで、本実施例による成膜方法では、密着膜にPdを含む膜を用いている。密着膜がPdを含むようにすると、おもに密着膜とCuの界面近傍において、活性な金属であるPdとCuとの合金化が促進し、その結果当該密着膜とCuの密着性が良好となると考えられる。また、密着膜に、特にPdを用いた場合には、他の材料を用いた場合に比べてより密着性が良好となることが本発明の発明者により、見出された。この場合、Cuの凝集が抑制され、エレクトロマイグレーション、ストレスマイグレーションが抑制されると考えられる。
また、本実施例による成膜方法を用いた場合、Cu拡散防止膜の表面がPdを含む密着膜で保護されるため、例えばCu配線を形成する前に被処理基板が酸素を含む雰囲気に曝された場合に、Cu拡散防止膜の酸化を防止することが可能となる。例えば、Cu拡散防止膜にTaを含む膜を用いた場合、Cu拡散防止膜が露出した状態で酸素を含む雰囲気に放置されるとTaは容易に酸化され、Cu拡散防止膜上には、Taの酸化物が形成されてしまう。Taの酸化物は、Cu膜との密着性が悪く、Cu膜を形成した場合に剥離の原因となってしまう懸念があり、またTaの酸化物が形成されることでCu拡散防止膜の比抵抗が増大する場合がある。
一方、Pdを含む密着膜は、例えばTaと比べると酸化されにくく、また、仮に酸化された場合でも、Pdの酸化物はTaの酸化物に比べて比抵抗が小さいため、密着膜を含むCu拡散防止膜の比抵抗の増大が抑制され、デバイス特性の劣化が抑制される効果を奏する。
次に、本実施例による成膜方法を用いて、半導体装置を製造する一例を以下に示す。
図2(A)〜(C)、図3(D)〜(E)は、図1に示した成膜方法を用いて半導体装置を製造する一例を、手順を追って示したものである。
まず、図2(A)を参照するに、シリコンからなる半導体基板(被処理基板)上に形成されたMOSトランジスタなどの素子(図示せず)を覆うように絶縁膜、例えばシリコン酸化膜101が形成されている。当該素子に電気的に接続されている、例えばタングステンからなる配線層(図示せず)と、これに接続された、例えばCuからなる配線層102が形成されている。
また、前記シリコン酸化膜101上には、配線層102を覆うように、第1の絶縁層103が形成されている。前記絶縁層103には、パターン形状である、例えば溝部104aおよびホール部104bが形成されている。前記溝部104aおよびホール部104bには、Cuにより形成された、トレンチ配線とビア配線からなる配線部104が形成され、これが前述の配線層102と電気的に接続された構成となっている。
また、前記第1の絶縁層103と前記配線部104の間には、当該第1の絶縁層103の側にはCu拡散防止膜104Aが、また前記配線部104の側にはPdを含む密着膜104Bが形成されている。前記Cu拡散防止膜104Aは、前記配線部104から前記第1の絶縁層103へCuが拡散するのを防止する機能を有する。さらに、前記配線部104および前記第1の絶縁層103の上を覆うように第2の絶縁層106が形成されている。本実施例では、前記第2の絶縁層106に、本発明による成膜方法を適用して、密着膜およびCu膜を形成する方法を示す。なお、前記配線部104と前記密着膜104Bに関しても、以下に示す実施例に記載した方法で同様に形成することが可能である。
図2(B)に示す工程では、前記第2の絶縁層106に、パターン形状、例えば、溝部107aおよびホール部107bを、例えばドライエッチング法などによって形成する。
次に図2(C)に示す工程において、前記溝部107aおよび前記ホール部107bの内壁面にそって前記第2の絶縁層106上、および前記配線部104の露出面に、Cu拡散防止膜107Aの成膜を行う。前記Cu拡散防止膜107Aは、例えばこの場合TaN膜よりなり、例えばスパッタ法などの方法により、形成することが可能である。
次に、図3(D)に示す工程において、前記溝部107aおよび前記ホール部107bの内壁面にそって、前記Cu拡散防止膜107A上に、例えばスパッタ法などのPVD法により、Pdを含む密着膜107Bを形成する。また、当該密着膜107Bは、Pdに加えて、Cuを含むようにしてもよく、当該密着膜107BがPdとCuとを含むと、さらに当該密着膜107Bと当該密着膜107B上に形成される後述するCu配線部との密着性が良好となる。
また、当該密着膜107Bは、様々な成膜方法で形成することが可能であり、PVD法のほかにCVD法、被処理基板上に複数のガスを交互に供給する方法(このような成膜方法をALD法、Atomic Layer Deposition法と呼ぶ場合もある)などによって形成することが可能である。このような前記密着膜107Bを形成する装置や具体的な成膜方法の詳細に関しては図4以下で後述する。
次に図3(E)に示す工程において、Cu膜を成膜し、前記溝部107aおよび前記ホール部107bを含む、前記密着膜107Bの上に、前記溝部107aおよび前記ホール部107bを埋設するようにして、Cuよりなる配線部107を形成する。また、当該配線部107は、様々な成膜方法で形成することが可能であり、PVD法やCVD法、被処理基板上に複数のガスを交互に供給する方法(ALD法)、もしくは、メッキ法によって、またはこれらのいずれかの方法を組み合わせることによって形成することが可能である。
この場合、前記密着膜107B上に、まずシード層となるCu膜を形成し、次に当該シード層上にCu膜を埋設するようにして形成する方法がある。また、シード層を形成せずにCu膜を埋設するようにして形成する方法もある。
また、当該シード層を形成する方法としては、例えばPVD法を用いることが可能であり、またCVD法を用いた場合にはカバレッジが良好となり好適であり、また被処理基板上に複数のガスを交互に供給する方法(ALD法)を用いた場合にはカバレッジがさらに良好となり、さらに好適である。また、当該シード層を形成した後にCu膜を埋設するように形成する方法としては、例えば、PVD法、CVD法、被処理基板上に複数のガスを交互に供給する方法(ALD法)の他に、メッキ法を用いることも可能である。また、シード層を形成せずに、Cu膜を埋設するようにして形成する方法を用いる場合、PVD法、CVD法、被処理基板上に複数のガスを交互に供給する方法(ALD法)のいずれかの方法を用いることが可能である。
従来は、Cu拡散防止膜とCu膜の密着性が悪いという問題があったが、本実施例では当該問題を解決し、Cuよりなる配線部の剥離の可能性が低く、信頼性の高い多層配線構造を形成することが可能となり、信頼性の高い半導体装置を形成することが可能となる。
また、本工程の後に、さらに前記第2の絶縁層106の上部に第2+n(nは自然数)の絶縁層を形成し、それぞれの絶縁層に本発明による成膜方法を適用してCuよりなる配線部などを形成することが可能である。
また、本実施例では、Cu拡散防止膜にはTaNからなる積層膜を用いているが、これに限定されるものではなく、様々なCu拡散防止膜を用いることが可能であり、例えば、Ta、TaN、TaCNx、W、WN、WCNx、TiN、TaSiN、およびTiSiNよりなる群より選択されるいずれかの材料を含む膜や、またはこれらの積層膜などを組み合わせてCu拡散防止膜として用いることが可能である。これらのCu拡散防止膜を用いた場合に、本実施例によるPdを含む密着膜は、Cu配線部と当該Cu拡散防止膜の密着力を良好とする効果を奏する。
また、前記第1の絶縁層103または前記第2の絶縁層106には、様々な材料を用いることが可能であり、例えば、シリコン酸化膜(SiO2膜)、フッ素添加シリコン酸化膜(SiOF膜)、SiCO膜、ポリマー膜などの有機高分子膜、またはこれらの膜を多孔質とした多孔質膜(ポーラス膜)などを用いることが可能である。
次に、前記密着膜107Bを成膜する成膜装置の例について、図4〜図5に基づき、説明する。
図4は、本実施例による密着膜を成膜することが可能な成膜装置の一例である、CVD成膜装置10を模式的に示した図である。
図4を参照するに、CVD成膜装置10は、例えば、上部が開口した、略円筒形の処理容器11と、当該処理容器11の開口部を塞ぐように、当該処理容器11上に設置された、例えば、いわゆるシャワーヘッド構造を有する供給部13を有している。
前記処理容器11と前記供給部13によって画成される、前記処理容器11内部の空間である処理空間11Aの底部には、例えば半導体ウェハなどの被処理基板Wを保持する保持台12が設置されている。前記保持台12は、例えばヒータなどの加熱手段12Aを有し、被処理基板を加熱する構造となっている。
前記処理容器11の底部には、排気口11Bに接続された、例えば真空ポンプなどの排気手段14が設置され、前記処理空間を排気することが可能に構成され、前記処理空間は、例えば、減圧状態となるように排気される。
前記供給部13には、バルブ15Aが付された供給ライン15が接続され、さらに当該供給ライン15には、バルブ16Aが付され、成膜ガス源16Bに接続された成膜ガス供給ライン16と、バルブ17Aが付され、還元ガス源17Bに接続された還元ガスライン17とがそれぞれ接続されている。
例えば、前記処理空間11Aに成膜ガスを供給する場合には、前記バルブ16A、15Aを開放して、前記成膜ガス源16Bから前記供給部13を介して成膜ガスを供給する。同様に、前記処理空間11Aに還元ガスを供給する場合には、前記バルブ17A,15Aを開放して、前記還元ガス源17Bから前記供給部13を介して還元ガスを供給する。
このようにして供給された成膜ガスと還元ガスが、加熱された被処理基板上で反応し、当該被処理基板上に密着膜を形成することが可能となる。
また、例えば、前記供給部13や前記保持台12には、高周波電力が印加されるようにしてもよい。
例えば、被処理基板上のCu拡散防止膜上にPdを含む密着膜の一例として、例えば、Pd膜を形成する場合、前記成膜ガスとして、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれか、また、例えば還元ガスとしては、H2を用いることが可能である。また、CVD成膜装置にて用いる成膜ガスは、常温・常圧では液体のものや固体のものを気化または昇華して用いることが可能であり、これらの成膜に係る原料をプリカーサと呼ぶ場合がある。
また、上記の成膜ガスと還元ガスを用いて形成されたPd膜は、僅かな不純物(例えば僅かな有機物など)を含む場合もあるが、このような場合も含めて本実施例ではPd膜と定義している。また、当該Pd膜に必要に応じて様々な添加物を添加して用いることも可能であるが、Cu配線部との密着力を確保するためには、密着膜はPdを主成分とすることが好ましい。
また、前記CVD成膜装置10の、成膜に係る動作は、図示を省略する記憶媒体とコンピュータを内蔵した制御装置10Sにより、制御される。例えば、バルブ15A,16A,17Aなどの開閉や、前記加熱手段12Aの温度制御などの動作などは、前記制御装置10Sによって制御される。
また、このようなCVD成膜装置は、例えばCu拡散防止膜や、Cu膜を形成する場合にも用いることが可能である。
例えば、Cu膜を形成する場合には、成膜ガスとして、Cu(hfac)2、Cu(acac)2、Cu(dpm)2、Cu(dibm)2、Cu(ibpm)2、Cu(edmdd)2、Cu(hfac)TMVS、および、Cu(hfac)CODよりなる群より選択されるいずれかを用いることが可能である。例えば前記CVD装置10では、Cu配線部を形成する場合に、シード層の形成や、シード層形成後の埋め込みに用いることが可能でありまたはシード層を形成する事無く埋め込みによりCu配線部を形成することもできる。
次に、図5には、本実施例による密着膜を成膜することが可能な成膜装置の一例である、ALD成膜装置20を模式的に示す。
図5を参照するに、ALD成膜装置20の概略は、内部に被処理基板Wを収納する処理容器21を有し、当該処理容器21内に形成される処理空間21Aの被処理基板上に、ガスライン24およびガスライン29を介して、それぞれ成膜ガスおよび還元ガスが供給される構造になっている。
前記処理空間21Aには、ガスライン24とガスライン29より、成膜ガスと還元ガスを交互に供給することで、被処理基板の反応表面への吸着を経由して原子層・分子層に近いレベルで成膜を行ない、これらの工程を繰り返し、いわゆるALD法により、被処理基板W上に所定の厚さの薄膜を形成することが可能となっている。このようなALD法で形成された膜は、成膜温度が低温でありながら、不純物が少なく高品質な膜質が得られると同時に、微細パターンに成膜するにあたっては、良好なカバレッジ特性を得ることができる。
次に、当該成膜装置20の詳細についてみると、前記処理容器21の内部には略円板状の基板保持台22が設置され、前記基板保持台22の中心には被処理基板である半導体被処理基板Wが載置される。前記基板保持台22には例えばヒータよりなる加熱手段22Aが内蔵されて前記被処理基板Wを所望の温度に加熱することが可能な構造となっている。
前記基板処理容器21内の処理空間21Aは、排気口21Bに接続される、図示しない排気手段により真空排気され、前記処理空間21Aを減圧状態とすることが可能である。また、前記被処理基板Wは、前記処理容器21に設置された図示しないゲートバルブより前記処理容器21内に搬入もしくは搬出される。
また、前記処理容器21内には、前記基板保持台22に対向するように、例えばニッケルやアルミニウムなどからなる略円筒状のシャワーヘッド部23が設置されており、前記シャワーヘッド部23の側壁面および当該シャワーヘッド部23と前記処理容器21の間には、例えば石英やSiN、AlNなどのセラミックなどからなるインシュレータ23Aが設けられている。
また、前記シャワーヘッド部23上の、前記処理容器21の壁面には開口部が設けられて、絶縁体からなるインシュレータ23Bが設置されている。前記インシュレータ23Bには、高周波電源32に接続された導入線32Aが挿通され、前記導入線32Aは前記シャワーヘッド部23に接続されて、前記導入線32Aによって前記シャワーヘッド部23には高周波電源が印加される構造となっている。
また、前記処理空間21Aに、成膜ガスを供給する前記ガスライン24と、前記処理空間21Aに、還元ガスを供給するガスライン29は、前記シャワーヘッド部23に接続され、成膜ガスと還元ガスは、当該シャワーヘッド部23を介して前記処理空間21Aに供給される構造になっている。また、前記ガスライン24およびガスライン29にはそれぞれ、インシュレータ24aおよび29aが挿入されており、ガスラインが高周波電力から隔絶される構造になっている。
また、前記ガスライン24には、当該ガスライン24に成膜ガスを供給するライン26と、当該ガスライン24に、例えばパージガスまたはキャリアガスなどを供給するガスライン25が接続されている。
一方、前記ガスライン29には、当該ガスライン29に還元ガスを供給するガスライン30と、当該ガスライン29に、例えばパージガスなどを供給するガスライン31が接続されている。
まず、前記ガスライン26についてみると、当該ガスライン26は、例えば、Pd(Hfac)2などの、原料(プリカーサ)28Aが保持された原料容器28に接続されており、また前記ガスライン26には、例えば液体質量流量コントローラ26Dと、気化器26C、バルブ26A、バルブ26Bが設置されている。当該原料容器28には、バルブ27Aが付されたガスライン27が接続され、例えばHeなどの不活性ガスを前記原料容器28に導入し、原料28Aを前記ガスライン26側に押し出すことが可能になっている。前記ライン26に供給された、例えば液体よりなる原料は、前記液体質量流量コントローラ26Dによって流量が制御され、さらに前記気化器26Cによって気化され、成膜ガスとなる。
また、前記ガスライン25には、質量流量コントローラ25Cと、バルブ25A、25Bが付され、図示を省略する、例えばArなどのガス供給源に接続されている。前記ガスライン24からは、前記ガスライン25から供給されるArなどのキャリアガスと共に、前記ガスライン26から供給される成膜ガスが、前記シャワーヘッド部23を介して前記処理空間21Aに供給される構造になっている。
一方、前記ガスライン29に接続された、前記ガスライン30には、図示を省略する、還元ガスである例えばH2ガスの供給源が接続され、質量流量コントローラ30Cと、バルブ30A、30Bが付されて、前記ガスライン29に供給される還元ガスの流量が制御される構造になっている。
また、前記ガスライン29にパージガスを供給するための前記ガスライン31には、パージガスである、例えば、Arガスの供給源が接続され、質量流量コントローラ31Cと、バルブ31A,31Bが付され、供給されるパージガスの流量が制御される構造になっている。
また、被処理基板上のCu拡散防止膜上に形成される密着膜の一例として、例えば、Pd膜を形成する場合、前記成膜ガスとして、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれか、また、例えば還元ガスとしては、H2を用いることが可能である。また、ALD成膜装置にて用いる成膜ガスは、常温・常圧では液体のものや固体のものを気化または昇華して用いることが可能であり、これらの成膜に係る原料をプリカーサと呼ぶ場合がある。この場合、必要に応じてプリカーサを気化または昇華して用いればよい。
また、このようなALD成膜装置は、例えばCu拡散防止膜や、Cu膜を形成する場合にも用いることが可能である。
例えば、Cu膜を形成する場合には、成膜ガスとして、Cu(hfac)2、Cu(acac)2、Cu(dpm)2、Cu(dibm)2、Cu(ibpm)2、Cu(edmdd)2、Cu(hfac)TMVS、および、Cu(hfac)CODよりなる群より選択されるいずれかを用いることが可能である。例えば前記成膜装置20では、Cu配線部を形成する場合に、シード層を形成することや、またはシード層を形成する事無く埋め込みによりCu配線部を形成することが可能である。
また、前記成膜装置20の、成膜に係る動作は、記憶媒体と、コンピュータ(CPU)を内蔵した制御装置20Sにより、制御される。例えば、バルブ25A,25B,26A,26B,27A,30A,30B,31A,31Bの開閉や、前記加熱手段22Aの温度制御や前記高周波電源32の動作などは、前記制御装置20Sによって制御される。また、前記制御装置20Sの動作は記憶媒体に記憶されたプログラムにより行われる構造になっている。
図6は、前記制御装置20Sの構造を模式的に示した図である。図6を参照するに、前記制御装置20Sは、CPU(コンピュータ)Cと、メモリM、例えばハードディスクなどの記憶媒体H、取り外し可能な記憶媒体である記憶媒体R、およびネットワーク接続手段Nを有し、さらにこれらが接続されるバスBuを有しており、当該バスBuは、例えばバルブや加熱手段と接続される構造となっている。前記記憶媒体Hには、成膜装置を動作させるプログラムが記録されているが、当該プログラムは、例えば記憶媒体R,またはネットワーク接続手段NTを介して入力することも可能である。
例えば、前記ALD成膜装置20を用いて、密着膜やCu膜などの成膜を行う場合には、前記記憶媒体Hに記録されたプログラム(これをレシピと呼ぶ場合がある)によって前記制御装置20SがALD成膜装置20を、以下に示すように動作させる。
例えば、前記ALD成膜装置20によって、密着膜を形成する場合の、具体的な動作を示すフローチャートを、図7および図8に示す。
まず、図7を参照するに、成膜処理が開始されると、ステップ100おいて、前記バルブ25A,25B,26A,26B,27Aが開放され、気化した前記原料28Aが、前記ガスライン25から供給されるArと共に、前記ガスライン24を介して、前記処理空間21Aに供給される。
本ステップにおいて、成膜ガスである、例えばPd(hfac)2が被処理基板上に供給されることで、被処理基板上に前記成膜ガスが吸着される。
次に、ステップ200で、前記バルブ25A,25B,26A,26B,27Aを閉じて前記処理空間21Aへの成膜ガスの供給を停止し、前記被処理基板上に吸着していない、未吸着で前記処理空間21Aに残留していた成膜ガスを、前記排気口21Bより前記処理容器21Aの外へと排出する。この場合、前記バルブ25A,25B、および前記バルブ31A,31B、を開放して、それぞれ前記ガスライン24およびガスライン29からパージガスとしてArを導入して、前記処理空間21Aをパージしてもよい。この場合、速やかに残留した成膜ガスが処理空間より排出される。所定の時間のパージが終了後、前記バルブ25A,25B、および前記バルブ31A、31Bを閉じる。
次に、ステップ300において、前記バルブ30A,30Bを開放し、前記質量流量コントローラ30Cで流量を制御することで、還元ガスであるH2ガスが前記ガスライン29より前記処理空間21Aに供給され、被処理基板W上に吸着している前記成膜ガス(Pd(hfac)2)と反応し、例えば被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜上にPd膜が形成される。
次に、ステップ400で、前記バルブ30A,30Bを閉じて前記処理空間21Aへの還元ガスの供給を停止し、前記被処理基板上の前記成膜ガスと反応していない前記処理空間21Aに残留していた還元ガスを、前記排気口21Bより前記処理容器21Aの外へと排出する。この場合、前記バルブ25A,25B、および前記バルブ31A,31B、を開放して、それぞれ前記ガスライン24およびガスライン29からパージガスとしてArを導入して、前記処理空間21Aをパージしてもよい。この場合、速やかに残留した還元ガスや、または副生成物などが、処理空間より排出される。所定の時間のパージが終了後、前記バルブ25A,25B、および前記バルブ31A,31Bを閉じる。
次に、ステップ500においては、被処理基板上に必要な膜厚の薄膜を形成するために、必要に応じて成膜工程を再びステップ100に戻し、所望の膜厚となるまでステップ100〜400からなる、いわゆるALD法による成膜工程である工程を繰り返した後に、成膜を終了する。
このようなALD法によって形成された膜は、膜中不純物が少なく膜質が良好であり、またパターン形状に成膜する場合のカバレッジが良好である特長を有している。
また、上記の図7に示した成膜方法は、図8に示すように変更することも可能である。図8は、図7に示した成膜方法の変更例を示したフローチャートである。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図8を参照するに、本図に示す成膜方法では、図7のステップ300に相当するステップ300Aにおいて、ステップ300で行われる動作に加えてさらに、前記高周波電源32より前記シャワーヘッド部23に高周波電力を印加して、前記処理空間21Aにてプラズマ励起を行っている。この場合、前記処理空間のH2が解離されて、H+/H*(水素イオンと水素ラジカル)となるため、被処理基板W上に吸着している前記成膜ガス(Pd(hfac)2)との反応が促進され、効率よくPd膜を形成することが可能となる。このように、必要に応じて前記高周波電力32より高周波電力を印加し、処理空間にプラズマを励起することでガスが解離されるようにしてもよい。
次に、本実施例による成膜方法を用いて、Cu拡散防止膜上にCu膜を形成した場合のSEM(走査型電子顕微鏡)写真を示す。
図9(A)は、シリコン酸化膜(SiO2膜)上にCu拡散防止膜であるTaN膜を形成し、当該TaN膜上に、本実施例による成膜方法を用いて、プリカーサにPd(hfac)2を用いて、密着膜であるPd膜を形成し、当該密着膜上にCu膜を形成した場合の断面SEM写真であり、図9(B)は、図9(A)に示す構造を斜め方向(Cu膜側)からみたSEM写真である。
図9(A),(B)を参照するに、Cu拡散防止膜上に、剥がれや凝集が抑制されて、良好にCu膜が形成されている様子がわかる。
また、図10(A)はシリコン酸化膜上にCu拡散防止膜であるTa/TaN膜を形成し、当該Ta/TaN膜上に、Cu膜を形成した場合の、すなわち密着膜を形成しない場合の断面SEM写真であり、図10(B)は、図10(A)に示す構造を斜め方向(Cu膜側)からみたSEM写真である。
図10(A),(B)を参照するに、Cu拡散防止膜上に密着膜が形成されていない場合には、例えば当該SEM写真にみられるようにCuの凝集が生じる場合があり、またCu拡散防止膜とCu膜の密着性を確保することが困難であることがわかる。また、この場合には、エレクトロマイグレーション耐性に問題が生じる場合がある。
また、図11(A)は、シリコン酸化膜上にCu拡散防止膜であるTaN膜を形成し、当該TaN膜上に、Ru膜を形成し、当該Ru膜上にCu膜を形成した場合の断面SEM写真であり、図11(B)は、図11(A)に示す構造を斜め方向(Cu膜側)からみたSEM写真である。
図11(A),(B)を参照するに、Cu拡散防止膜上にRu膜が形成され、当該Ru膜上にCu膜が形成されている場合、密着膜が形成されていない場合にくらべてCuの凝集が改善しているもののその効果は充分ではなく、凝集により島状に形成されたCuが観察され、このような状態ではCu拡散防止膜とCu膜の密着性を確保することが困難であることが容易に推測できる。また、このように形成されたCu膜の場合、エレクトロマイグレーション耐性に問題が生じる可能性がある。
上記の図9(A),(B)、図10(A),(B),および図11(A),(B)からわかるように、本実施例による成膜方法によってPdを含む密着膜を形成することにより、Cu拡散防止膜にCu膜を形成する場合のCuの凝集が抑制され、そのためにCu膜とCu拡散防止膜の密着性が良好となる効果を奏することがわかる。また、この場合、エレクトロマイグレーションやストレスマイグレーションに対する耐性も改善されると推察される。
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
本発明によれば、半導体装置のCu拡散防止膜とCu配線との密着力を良好とすることが可能となり、半導体装置の信頼性を良好とすることが可能となる。
10 CVD成膜装置
20 ALD成膜装置
11,21 処理容器
12,22 保持台
12A,22A 加熱手段
13 供給部
13A ガス孔
23 シャワーヘッド部
23A,23B,24a,29a インシュレータ
28 原料容器
28A 原料
32 高周波電源
10S,20S 制御装置
HD1,HD2 記録媒体
15,16,17,24,25,26,27,29,30,31 ライン
15A,16A,17A,25A,25B,26A,26B,27A,30A,30B,31A,31B バルブ
25C,26D,30C,31C 質量流量コントローラ
26C 気化器
101 シリコン酸化膜
102 配線層層
103,106 絶縁層
104,107 配線部
104a,107a 溝部
104b,107b ホール部
104A,107A Cu拡散防止膜
104B,107B 密着膜
20 ALD成膜装置
11,21 処理容器
12,22 保持台
12A,22A 加熱手段
13 供給部
13A ガス孔
23 シャワーヘッド部
23A,23B,24a,29a インシュレータ
28 原料容器
28A 原料
32 高周波電源
10S,20S 制御装置
HD1,HD2 記録媒体
15,16,17,24,25,26,27,29,30,31 ライン
15A,16A,17A,25A,25B,26A,26B,27A,30A,30B,31A,31B バルブ
25C,26D,30C,31C 質量流量コントローラ
26C 気化器
101 シリコン酸化膜
102 配線層層
103,106 絶縁層
104,107 配線部
104a,107a 溝部
104b,107b ホール部
104A,107A Cu拡散防止膜
104B,107B 密着膜
Claims (33)
- 被処理基板上にCu膜を成膜する成膜方法であって、
前記被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜上に密着膜を形成する第1の工程と、
前記密着膜上に前記Cu膜を成膜する第2の工程と、を有し、
前記密着膜はPdを含むことを特徴とする成膜方法。 - 前記密着膜は、Cuを含むことを特徴とする請求項1記載の成膜方法。
- 前記Cu拡散防止膜は、前記被処理基板上に形成された絶縁膜を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の成膜方法。
- 前記絶縁膜にはパターン形状が形成されており、前記Cu拡散防止膜は当該パターン形状にそって形成されていることを特徴とする請求項3記載の成膜方法。
- 前記密着膜は、PVD法により成膜されることを特徴とする請求項1乃至4のうち、いずれか1項記載の成膜方法。
- 前記密着膜は、成膜ガスと還元ガスを用いたCVD法により成膜されることを特徴とする請求項1乃至4のうち、いずれか1項記載の成膜方法。
- 前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項6記載の成膜方法。
- 前記第1の工程は、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする請求項1乃至4のうち、いずれか1項記載の成膜方法。 - 前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項8記載の成膜方法。
- 前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項8または9記載の成膜方法。
- 前記第2の工程は、
前記被処理基板上にCu成膜ガスを供給するCu成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu成膜ガスを除去するCu成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上にCu還元ガスを供給するCu還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu還元ガスを除去するCu還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする、請求項1乃至10のうち、いずれか1項記載の成膜方法。 - 前記Cu成膜ガスは、Cu(hfac)2、Cu(acac)2、Cu(dpm)2、Cu(dibm)2、Cu(ibpm)2、Cu(edmdd)2、Cu(hfac)TMVS、および、Cu(hfac)CODよりなる群より選択されることを特徴とする請求項11記載の成膜方法。
- 前記Cu還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項11または12項記載の成膜方法。
- Cu配線部を有する半導体装置の製造方法であって、
被処理基板上の絶縁層に形成されたパターン形状にそって形成されたCu拡散防止膜上に、密着膜を形成する第1の工程と、
前記密着膜上に前記Cu配線部を形成する第2の工程と、を有し、
前記密着膜はPdを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記密着膜は、Cuを含むことを特徴とする請求項14記載の半導体装置の製造方法。
- 前記密着膜は、PVD法により成膜されることを特徴とする請求項14または15記載の半導体装置の製造方法。
- 前記密着膜は、成膜ガスと還元ガスを用いたCVD法により成膜されることを特徴とする請求項14または15記載の半導体装置の製造方法。
- 前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項17記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の工程は、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする請求項14または15記載の半導体装置の製造方法。 - 前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項19記載の半導体装置の製造方法。
- 前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項19また20記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2の工程は、
前記被処理基板上にCu成膜ガスを供給するCu成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu成膜ガスを除去するCu成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上にCu還元ガスを供給するCu還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該Cu還元ガスを除去するCu還元ガス除去工程と、を有することを特徴とする、請求項14乃至21のうち、いずれか1項記載の半導体装置の製造方法。 - 前記Cu成膜ガスは、Cu(hfac)2、Cu(acac)2、Cu(dpm)2、Cu(dibm)2、Cu(ibpm)2、Cu(edmdd)2、Cu(hfac)TMVS、および、Cu(hfac)CODよりなる群より選択されることを特徴とする請求項22記載の半導体装置の製造方法。
- 前記Cu還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項22または23記載の半導体装置の製造方法。
- 被処理基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層中に形成されたCu配線部と、
前記絶縁層と前記Cu配線部の間に形成されたCu拡散防止膜と、を有する半導体装置であって、
前記Cu配線部と前記Cu拡散防止膜の間にPdを含む密着膜を有することを特徴とする半導体装置。 - 前記密着膜は、Cuを含むことを特徴とする請求項25記載の半導体装置。
- 前記Cu拡散防止膜は、Ta、TaN、TaCNx、W、WN、WCNx、TiN、TaSiN、およびTiSiNよりなる群より選択されるいずれかの材料を含むことを特徴とする請求項25または26記載の半導体装置。
- 前記絶縁層は、シリコン酸化膜、フッ素添加シリコン酸化膜、SiOC膜、有機高分子膜、および多孔質膜のいずれかを含むことを特徴とする請求項25乃至27のうち、いずれか1項記載の半導体装置。
- 被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜とCu配線部との間に、Pdを含む密着膜を形成する、成膜装置による成膜方法をコンピュータに動作させるプログラムであって、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を有することを特徴とするプログラム。 - 前記成膜ガスは、Pd(hfac)2、(C5H5)Pd(allyl)、およびPd(allyl)2のいずれかであることを特徴とする請求項29記載のプログラム。
- 前記還元ガスは、プラズマ励起して用いられることを特徴とする請求項29または30記載のプログラム。
- 請求項29乃至31のうち、いずれか1項記載のプログラムを記憶した記録媒体。
- 被処理基板上に形成されたCu拡散防止膜とCu配線部との間に、Pdを含む密着膜を形成する、成膜装置であって、
前記被処理基板上に成膜ガスを供給する成膜ガス工程と、
前記被処理基板上から当該成膜ガスを除去する成膜ガス除去工程と、
前記被処理基板上に還元ガスを供給する還元ガス工程と、
前記被処理基板上から当該還元ガスを除去する還元ガス除去工程と、を実行する制御装置を備えた成膜装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004312497A JP2006128288A (ja) | 2004-10-27 | 2004-10-27 | 成膜方法、半導体装置の製造方法、半導体装置、プログラムおよび記録媒体 |
KR1020077009588A KR100889401B1 (ko) | 2004-10-27 | 2005-10-03 | 성막 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 반도체 장치,프로그램 및 기록매체 |
US11/718,100 US7846839B2 (en) | 2004-10-27 | 2005-10-03 | Film forming method, semiconductor device manufacturing method, semiconductor device, program and recording medium |
PCT/JP2005/018287 WO2006046386A1 (ja) | 2004-10-27 | 2005-10-03 | 成膜方法、半導体装置の製造方法、半導体装置、プログラムおよび記録媒体 |
CNB2005800371462A CN100477119C (zh) | 2004-10-27 | 2005-10-03 | 成膜方法、半导体装置的制造方法、半导体装置和成膜装置 |
KR1020087027067A KR100922905B1 (ko) | 2004-10-27 | 2005-10-03 | 성막 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 반도체 장치, 프로그램 및 기록매체 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004312497A JP2006128288A (ja) | 2004-10-27 | 2004-10-27 | 成膜方法、半導体装置の製造方法、半導体装置、プログラムおよび記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006128288A true JP2006128288A (ja) | 2006-05-18 |
JP2006128288A5 JP2006128288A5 (ja) | 2007-11-22 |
Family
ID=36227632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004312497A Pending JP2006128288A (ja) | 2004-10-27 | 2004-10-27 | 成膜方法、半導体装置の製造方法、半導体装置、プログラムおよび記録媒体 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7846839B2 (ja) |
JP (1) | JP2006128288A (ja) |
KR (2) | KR100889401B1 (ja) |
CN (1) | CN100477119C (ja) |
WO (1) | WO2006046386A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007142329A1 (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Tokyo Electron Limited | 成膜装置、成膜方法、コンピュータプログラムおよび記憶媒体 |
JP2008057042A (ja) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Asm Japan Kk | 金属配線構造用のルテニウム膜の形成方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7776740B2 (en) | 2008-01-22 | 2010-08-17 | Tokyo Electron Limited | Method for integrating selective low-temperature ruthenium deposition into copper metallization of a semiconductor device |
US8247030B2 (en) * | 2008-03-07 | 2012-08-21 | Tokyo Electron Limited | Void-free copper filling of recessed features using a smooth non-agglomerated copper seed layer |
KR102628795B1 (ko) * | 2018-07-30 | 2024-01-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001023989A (ja) * | 1999-03-09 | 2001-01-26 | Applied Materials Inc | 化学気相堆積により堆積した銅の密着性を高める方法 |
JP2002203859A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-07-19 | Ebara Corp | 配線形成方法及び半導体装置 |
JP2003514115A (ja) * | 1999-11-02 | 2003-04-15 | ユニバーシティー オブ マサチューセッツ | パターン基板およびパターンなし基板上に金属および金属合金被膜を形成するための化学流体被着 |
US20040028882A1 (en) * | 2002-08-09 | 2004-02-12 | Andricacos Panayotis C. | Structure comprising an interlayer of palladium and/or platinum and method for fabrication thereof |
WO2004068576A2 (en) * | 2003-01-23 | 2004-08-12 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of forming a catalyst containing layer over a patterned dielectric |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5306666A (en) * | 1992-07-24 | 1994-04-26 | Nippon Steel Corporation | Process for forming a thin metal film by chemical vapor deposition |
US6249055B1 (en) * | 1998-02-03 | 2001-06-19 | Advanced Micro Devices, Inc. | Self-encapsulated copper metallization |
JP4155372B2 (ja) | 1999-03-08 | 2008-09-24 | 株式会社トリケミカル研究所 | 配線膜形成方法 |
KR100358952B1 (ko) * | 2000-04-06 | 2002-10-31 | 주식회사 에버테크 | 화학기상증착 장치 및 그 방법 |
JP4083968B2 (ja) * | 2000-11-02 | 2008-04-30 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
KR20020034956A (ko) * | 2000-11-02 | 2002-05-09 | 마에다 시게루 | 배선형성방법 및 반도체장치 |
KR100805843B1 (ko) * | 2001-12-28 | 2008-02-21 | 에이에스엠지니텍코리아 주식회사 | 구리 배선 형성방법, 그에 따라 제조된 반도체 소자 및구리 배선 형성 시스템 |
JP4007822B2 (ja) * | 2002-02-14 | 2007-11-14 | 富士通株式会社 | 配線構造の形成方法 |
JP2004193499A (ja) | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Applied Materials Inc | 半導体装置、その製造方法、及びその製造装置 |
-
2004
- 2004-10-27 JP JP2004312497A patent/JP2006128288A/ja active Pending
-
2005
- 2005-10-03 CN CNB2005800371462A patent/CN100477119C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-10-03 US US11/718,100 patent/US7846839B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-10-03 WO PCT/JP2005/018287 patent/WO2006046386A1/ja active Application Filing
- 2005-10-03 KR KR1020077009588A patent/KR100889401B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2005-10-03 KR KR1020087027067A patent/KR100922905B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001023989A (ja) * | 1999-03-09 | 2001-01-26 | Applied Materials Inc | 化学気相堆積により堆積した銅の密着性を高める方法 |
JP2003514115A (ja) * | 1999-11-02 | 2003-04-15 | ユニバーシティー オブ マサチューセッツ | パターン基板およびパターンなし基板上に金属および金属合金被膜を形成するための化学流体被着 |
JP2002203859A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-07-19 | Ebara Corp | 配線形成方法及び半導体装置 |
US20040028882A1 (en) * | 2002-08-09 | 2004-02-12 | Andricacos Panayotis C. | Structure comprising an interlayer of palladium and/or platinum and method for fabrication thereof |
WO2004068576A2 (en) * | 2003-01-23 | 2004-08-12 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of forming a catalyst containing layer over a patterned dielectric |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007142329A1 (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Tokyo Electron Limited | 成膜装置、成膜方法、コンピュータプログラムおよび記憶媒体 |
JP2008057042A (ja) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Asm Japan Kk | 金属配線構造用のルテニウム膜の形成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20070058667A (ko) | 2007-06-08 |
KR20080106373A (ko) | 2008-12-04 |
WO2006046386A1 (ja) | 2006-05-04 |
KR100922905B1 (ko) | 2009-10-22 |
US20090032950A1 (en) | 2009-02-05 |
CN100477119C (zh) | 2009-04-08 |
US7846839B2 (en) | 2010-12-07 |
CN101065836A (zh) | 2007-10-31 |
KR100889401B1 (ko) | 2009-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5683038B2 (ja) | 成膜方法 | |
JP5550566B2 (ja) | 半導体デバイスのCuメタライゼーションへ選択的低温Ru堆積を統合する方法 | |
US20050272247A1 (en) | Substrate processing method and fabrication process of a semiconductor device | |
JP2008244298A (ja) | 金属膜の成膜方法、多層配線構造の形成方法、半導体装置の製造方法、成膜装置 | |
WO2007142329A1 (ja) | 成膜装置、成膜方法、コンピュータプログラムおよび記憶媒体 | |
TW200949948A (en) | Semiconductor device manufacturing method, semiconductor device, electronic device, semiconductor manufacturing apparatus and storage medium | |
TWI827553B (zh) | 用於內連線的釕金屬特徵部填補 | |
JP2010212601A (ja) | CVD−Ru膜の形成方法および半導体装置の製造方法 | |
TW200834733A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
US9779950B2 (en) | Ruthenium film forming method, film forming apparatus, and semiconductor device manufacturing method | |
JP2019062142A (ja) | 選択成膜方法および半導体装置の製造方法 | |
WO2008010371A1 (fr) | Procédé de fabrication de dispositif semi-conducteur, appareil de fabrication de dispositif semi-conducteur, programme informatique et support de stockage | |
KR100922905B1 (ko) | 성막 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 반도체 장치, 프로그램 및 기록매체 | |
JP5025679B2 (ja) | 半導体装置 | |
TWI609095B (zh) | 用於氮化錳整合之方法 | |
WO2008042691A2 (en) | Processing system containing a hot filament hydrogen radical source for integrated substrate processing | |
JP2006024668A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2006148089A (ja) | 成膜方法 | |
JP2010189693A (ja) | Cu膜の成膜方法および記憶媒体 | |
JP2006024667A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
TW202315118A (zh) | 經摻雜之含鉭阻障膜 | |
JP2012074714A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2010212323A (ja) | Cu膜の成膜方法および記憶媒体 | |
JP2006147895A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2006024666A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071004 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071004 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110802 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111129 |