JP3093185B2 - 半導体デバイスの成膜方法及び成膜装置 - Google Patents
半導体デバイスの成膜方法及び成膜装置Info
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- 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
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/32—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor using vibratory energy applied to the bath or substrate
-
- 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
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
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- C23C4/123—Spraying molten metal
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
製造プロセスにおいて、処理チャンバ内に配置された基
板等の被処理体上に有機金属等の液体を用いて成膜を行
う、半導体デバイスの成膜方法及び成膜装置に関する。
製造プロセスにおいて、処理チャンバ内に配置された基
板等の被処理体上に有機金属等の液体を用いて成膜を行
う、半導体デバイスの成膜方法及び成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの製造プロセスに
おいては、半導体デバイスの高集積化、微細化の要請が
強まっており、このような要請に応えるべく、成膜プロ
セスで使用する配線材料をアルミニウム系から銅系に転
換することが考えられている。
おいては、半導体デバイスの高集積化、微細化の要請が
強まっており、このような要請に応えるべく、成膜プロ
セスで使用する配線材料をアルミニウム系から銅系に転
換することが考えられている。
【０００３】このような銅を含む材料を用いて成膜を行
う方法としては、処理チャンバ内に配置された基板を加
熱するとともに、その基板上に例えば（ｈｆａｃ）Ｃｕ
+1（ｔｍｖｓ）のような有機金属（常温、常圧下では液
状）を塗布し、熱分解反応させることによって薄膜を形
成する方法が知られている。
う方法としては、処理チャンバ内に配置された基板を加
熱するとともに、その基板上に例えば（ｈｆａｃ）Ｃｕ
+1（ｔｍｖｓ）のような有機金属（常温、常圧下では液
状）を塗布し、熱分解反応させることによって薄膜を形
成する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のように、液体である有機金属を塗布するだけで
は、近年における半導体デバイスの微細化に伴って基板
上に微細加工されたコンタクトホール等のホールや溝の
内部に有機金属を十分に行きわたらせることは困難であ
り、微細パターン内部にボイドが生じ、埋め込み性が悪
化することが考えられる。
来技術のように、液体である有機金属を塗布するだけで
は、近年における半導体デバイスの微細化に伴って基板
上に微細加工されたコンタクトホール等のホールや溝の
内部に有機金属を十分に行きわたらせることは困難であ
り、微細パターン内部にボイドが生じ、埋め込み性が悪
化することが考えられる。
【０００５】本発明の目的は、被処理体上に微細加工さ
れたホールや溝の内部に液体が十分に行きわたり、埋め
込み性の優れた成膜を可能にする半導体デバイスの成膜
方法及び成膜装置を提供することにある。
れたホールや溝の内部に液体が十分に行きわたり、埋め
込み性の優れた成膜を可能にする半導体デバイスの成膜
方法及び成膜装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、処理チャンバ内に配置された被処理体上
に液体を付着させる工程を含む、半導体デバイスの成膜
方法であって、液体が付着された被処理体及び／または
液体に振動を発生させることを特徴とする半導体デバイ
スの成膜方法を提供する。
め、本発明は、処理チャンバ内に配置された被処理体上
に液体を付着させる工程を含む、半導体デバイスの成膜
方法であって、液体が付着された被処理体及び／または
液体に振動を発生させることを特徴とする半導体デバイ
スの成膜方法を提供する。
【０００７】このようにすることにより、被処理体の表
面に液体を付着させたときに、被処理体上に微細加工さ
れたホールや溝の内部に当該液体が十分に行きわたるよ
うになり、微細パターン内部にボイドが存在することが
ほとんどなくなり、埋め込み性が向上する。
面に液体を付着させたときに、被処理体上に微細加工さ
れたホールや溝の内部に当該液体が十分に行きわたるよ
うになり、微細パターン内部にボイドが存在することが
ほとんどなくなり、埋め込み性が向上する。
【０００８】また、上記の目的を達成するため、本発明
は、処理チャンバ内に配置された被処理体上に有機金属
を含む液体を付着させ熱分解反応させることで成膜を行
う、半導体デバイスの成膜方法であって、有機金属を含
む液体が付着された被処理体及び／または有機金属を含
む液体に振動を発生させることを特徴とする半導体デバ
イスの成膜方法を提供する。
は、処理チャンバ内に配置された被処理体上に有機金属
を含む液体を付着させ熱分解反応させることで成膜を行
う、半導体デバイスの成膜方法であって、有機金属を含
む液体が付着された被処理体及び／または有機金属を含
む液体に振動を発生させることを特徴とする半導体デバ
イスの成膜方法を提供する。
【０００９】このようにすることにより、被処理体の表
面に有機金属を含む液体を付着させたときに、被処理体
上に微細加工されたホールや溝の内部に有機金属を含む
液体が十分に行きわたるようになり、微細パターン内部
にボイドが存在することがほとんどなくなり、埋め込み
性が向上する。
面に有機金属を含む液体を付着させたときに、被処理体
上に微細加工されたホールや溝の内部に有機金属を含む
液体が十分に行きわたるようになり、微細パターン内部
にボイドが存在することがほとんどなくなり、埋め込み
性が向上する。
【００１０】上記半導体デバイスの成膜方法において、
例えば、振動を超音波によって発生させる。
例えば、振動を超音波によって発生させる。
【００１１】さらに、上記の目的を達成するため、本発
明は、処理チャンバ内に配置された被処理体上に有機金
属を含む液体を付着させ熱分解反応させることで成膜を
行う、半導体デバイスの成膜装置であって、処理チャン
バ内に配置され被処理体を支持する支持手段と、被処理
体の表面に有機金属を含む液体を付着させる液体付着手
段と、支持手段により支持される被処理体及び／または
有機金属を含む液体に振動を発生させる振動発生手段と
を備えたことを特徴とする半導体デバイスの成膜装置を
提供する。
明は、処理チャンバ内に配置された被処理体上に有機金
属を含む液体を付着させ熱分解反応させることで成膜を
行う、半導体デバイスの成膜装置であって、処理チャン
バ内に配置され被処理体を支持する支持手段と、被処理
体の表面に有機金属を含む液体を付着させる液体付着手
段と、支持手段により支持される被処理体及び／または
有機金属を含む液体に振動を発生させる振動発生手段と
を備えたことを特徴とする半導体デバイスの成膜装置を
提供する。
【００１２】このように支持手段、液体付着手段及び振
動発生手段を設けることにより、上記の成膜方法を実施
することができるため、被処理体上に微細加工されたホ
ール等の内部に有機金属を含む液体が十分に行きわた
り、埋め込み性が向上する。
動発生手段を設けることにより、上記の成膜方法を実施
することができるため、被処理体上に微細加工されたホ
ール等の内部に有機金属を含む液体が十分に行きわた
り、埋め込み性が向上する。
【００１３】上記半導体デバイスの成膜装置において、
好ましくは、振動発生手段は、支持手段に接続された超
音波発生手段を有する。これにより、超音波による振動
が支持手段を介して被処理体に伝わり、この被処理体に
振動が発生する。
好ましくは、振動発生手段は、支持手段に接続された超
音波発生手段を有する。これにより、超音波による振動
が支持手段を介して被処理体に伝わり、この被処理体に
振動が発生する。
【００１４】また、液体付着手段は、有機金属を含む液
体を貯蔵する液槽を有し、振動発生手段は、液槽に接続
された超音波発生手段を有していてもよい。これによ
り、支持手段に支持された被処理体の表面を液槽に貯蔵
された有機金属を含む液体に浸したときに、超音波によ
る振動が液槽に貯蔵された有機金属を含む液体に伝わ
り、当該液体に振動が発生する。
体を貯蔵する液槽を有し、振動発生手段は、液槽に接続
された超音波発生手段を有していてもよい。これによ
り、支持手段に支持された被処理体の表面を液槽に貯蔵
された有機金属を含む液体に浸したときに、超音波によ
る振動が液槽に貯蔵された有機金属を含む液体に伝わ
り、当該液体に振動が発生する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照して詳細に説明する。
ついて図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明に係わる成膜装置の第１の
実施形態を概略的に示したものである。同図において、
成膜装置１０は、処理チャンバ１２を備えており、この
処理チャンバ１２内には、被処理体である半導体基板Ｗ
の支持手段であるターンテーブル１４が配置されてい
る。このターンテーブル１４は、真空チャック等の適当
な手段で基板Ｗを支持し、かつ駆動モータ１６により回
転駆動される。また、ターンテーブル１４には、図示は
しないが、基板Ｗの縁部をクランプするリング状クラン
プ部材が設けられている。このクランプ部材を設けるの
は、基板Ｗの縁部で成膜が行われると、パーティクルの
原因になる等の不具合が生じるからである。また、処理
チャンバ１２内には、ターンテーブル１４上に載置され
た基板Ｗを加熱するための複数の加熱用ランプ１８が設
置されている。
実施形態を概略的に示したものである。同図において、
成膜装置１０は、処理チャンバ１２を備えており、この
処理チャンバ１２内には、被処理体である半導体基板Ｗ
の支持手段であるターンテーブル１４が配置されてい
る。このターンテーブル１４は、真空チャック等の適当
な手段で基板Ｗを支持し、かつ駆動モータ１６により回
転駆動される。また、ターンテーブル１４には、図示は
しないが、基板Ｗの縁部をクランプするリング状クラン
プ部材が設けられている。このクランプ部材を設けるの
は、基板Ｗの縁部で成膜が行われると、パーティクルの
原因になる等の不具合が生じるからである。また、処理
チャンバ１２内には、ターンテーブル１４上に載置され
た基板Ｗを加熱するための複数の加熱用ランプ１８が設
置されている。
【００１７】また、処理チャンバ１２内には、有機金属
を含む液体を基板Ｗ表面に付着するための液体付着装置
２０が設けられている。ここで、有機金属を含む液体と
しては、有機金属である（ｈｆａｃ）Ｃｕ+1（ｔｍｖ
ｓ）を有機溶剤（ここでは、ヘプタデカンを使用する）
に混合させたものを使用する。
を含む液体を基板Ｗ表面に付着するための液体付着装置
２０が設けられている。ここで、有機金属を含む液体と
しては、有機金属である（ｈｆａｃ）Ｃｕ+1（ｔｍｖ
ｓ）を有機溶剤（ここでは、ヘプタデカンを使用する）
に混合させたものを使用する。
【００１８】液体付着装置２０は、そのような有機溶剤
を含む液体を貯蔵しておく図示しないタンクと接続され
た供給用配管２２と、この供給用配管２２の上端部から
水平方向に延び先端が下向きのノズル２４とを有し、タ
ンクに貯蔵された有機金属を含む液体が供給用配管２２
を介してノズル２４に送られ、その先端から吐出され
る。また、供給用配管２２は、図示しない駆動モータに
より回転駆動可能であり、これによりノズル２４の先端
部が供給用配管２２の軸線を中心にして回転可能になっ
ている。なお、部材２６は、ノズル２４の先端部の移動
経路における所定位置の真下に設けられたドレイン管で
あり、ノズル２４から滴下した液体をドレイン管２６に
回収し、再使用可能としている。
を含む液体を貯蔵しておく図示しないタンクと接続され
た供給用配管２２と、この供給用配管２２の上端部から
水平方向に延び先端が下向きのノズル２４とを有し、タ
ンクに貯蔵された有機金属を含む液体が供給用配管２２
を介してノズル２４に送られ、その先端から吐出され
る。また、供給用配管２２は、図示しない駆動モータに
より回転駆動可能であり、これによりノズル２４の先端
部が供給用配管２２の軸線を中心にして回転可能になっ
ている。なお、部材２６は、ノズル２４の先端部の移動
経路における所定位置の真下に設けられたドレイン管で
あり、ノズル２４から滴下した液体をドレイン管２６に
回収し、再使用可能としている。
【００１９】また、駆動モータ１６の出力軸には超音波
発生装置（振動発生手段）３０が一体的に連結されてい
る。この超音波発生装置３０は、図示しないが、高周波
信号を発生させる発振器及びこの発振器からの高周波信
号を入力して所定の周波数の超音波を発生させる超音波
振動子を有し、この超音波による振動を駆動モータ１６
の出力軸を介してターンテーブル１４に伝え、ターンテ
ーブル１４に振動を生じさせる。なお、超音波発生装置
３０の連結位置は、特に上記の駆動モータ１６の出力軸
に限らず、ターンテーブル１４の回転中に、粉末が生じ
ることなくターンテーブル１４を振動させることができ
るような位置であればどこでもよい。
発生装置（振動発生手段）３０が一体的に連結されてい
る。この超音波発生装置３０は、図示しないが、高周波
信号を発生させる発振器及びこの発振器からの高周波信
号を入力して所定の周波数の超音波を発生させる超音波
振動子を有し、この超音波による振動を駆動モータ１６
の出力軸を介してターンテーブル１４に伝え、ターンテ
ーブル１４に振動を生じさせる。なお、超音波発生装置
３０の連結位置は、特に上記の駆動モータ１６の出力軸
に限らず、ターンテーブル１４の回転中に、粉末が生じ
ることなくターンテーブル１４を振動させることができ
るような位置であればどこでもよい。
【００２０】以上のように構成した本実施形態におい
て、ターンテーブル１４上に載置された基板Ｗ表面に成
膜を行う場合、まず、加熱用ランプ１８がオフの状態
で、駆動モータ１６を駆動してターンテーブル１４を回
転させる。そして、ノズル２４の先端より有機金属を含
む液体を流下させると、当該液体が基板Ｗ上で放射方向
外方に遠心力で広がり、前述した図示しないリング状ク
ランプ部材でクランプされた部分を除く全体にわたり均
一に塗布される。これと同時に、超音波発生装置３０に
より超音波を発生させてターンテーブル１４を振動させ
る。すると、ターンテーブル１４の振動が基板Ｗに伝え
られ、この基板Ｗの振動により有機金属を含む液体が基
板Ｗ表面に微細加工されたコンタクトホール等のホール
や溝の内部に十分に行きわたり、微細パターン内部全体
にわたって当該液体が満たされるようになる。
て、ターンテーブル１４上に載置された基板Ｗ表面に成
膜を行う場合、まず、加熱用ランプ１８がオフの状態
で、駆動モータ１６を駆動してターンテーブル１４を回
転させる。そして、ノズル２４の先端より有機金属を含
む液体を流下させると、当該液体が基板Ｗ上で放射方向
外方に遠心力で広がり、前述した図示しないリング状ク
ランプ部材でクランプされた部分を除く全体にわたり均
一に塗布される。これと同時に、超音波発生装置３０に
より超音波を発生させてターンテーブル１４を振動させ
る。すると、ターンテーブル１４の振動が基板Ｗに伝え
られ、この基板Ｗの振動により有機金属を含む液体が基
板Ｗ表面に微細加工されたコンタクトホール等のホール
や溝の内部に十分に行きわたり、微細パターン内部全体
にわたって当該液体が満たされるようになる。
【００２１】その後、加熱用ランプ１８を点灯して基板
Ｗ上に塗布された有機金属を含む液体を加熱させる。す
ると、当該液体中の（ｈｆａｃ）Ｃｕ+1（ｔｍｖｓ）が
熱分解反応を起こし、銅が基板Ｗの表面に析出し薄膜が
形成される。（ｈｆａｃ）Ｃｕ+1（ｔｍｖｓ）の熱分解
反応は次の通りである。
Ｗ上に塗布された有機金属を含む液体を加熱させる。す
ると、当該液体中の（ｈｆａｃ）Ｃｕ+1（ｔｍｖｓ）が
熱分解反応を起こし、銅が基板Ｗの表面に析出し薄膜が
形成される。（ｈｆａｃ）Ｃｕ+1（ｔｍｖｓ）の熱分解
反応は次の通りである。
【００２２】
【化１】
【００２３】この反応において生成されるＣｕ+2（ｈｆ
ａｃ）2 とｔｍｖｓは、熱分解反応時における処理チャ
ンバ１２の内部温度によりガス化されるため、図示しな
い排気ポンプにより処理チャンバ１２から排出される。
有機溶剤であるヘプタデカンも熱により気化して排出さ
れ、基板Ｗ上に残存することはない。
ａｃ）2 とｔｍｖｓは、熱分解反応時における処理チャ
ンバ１２の内部温度によりガス化されるため、図示しな
い排気ポンプにより処理チャンバ１２から排出される。
有機溶剤であるヘプタデカンも熱により気化して排出さ
れ、基板Ｗ上に残存することはない。
【００２４】以上のように本実施形態にあっては、ター
ンテーブル１４を介して基板Ｗを振動させるようにした
ので、有機金属を含む液体が基板Ｗ表面の微細パターン
内部に十分に行きわたり、ボイドが存在することはほと
んどなく、その結果埋め込み性が向上する。
ンテーブル１４を介して基板Ｗを振動させるようにした
ので、有機金属を含む液体が基板Ｗ表面の微細パターン
内部に十分に行きわたり、ボイドが存在することはほと
んどなく、その結果埋め込み性が向上する。
【００２５】なお、本実施形態では、有機金属を含む液
体を基板Ｗ上に塗布すると同時にターンテーブル１４を
振動させるようにしたが、有機金属を含む液体を基板Ｗ
上に塗布した後にターンテーブル１４を振動させるよう
にしてもよく、あるいはターンテーブル１４を回転させ
ると同時にターンテーブル１４を振動させるようにして
もよい。
体を基板Ｗ上に塗布すると同時にターンテーブル１４を
振動させるようにしたが、有機金属を含む液体を基板Ｗ
上に塗布した後にターンテーブル１４を振動させるよう
にしてもよく、あるいはターンテーブル１４を回転させ
ると同時にターンテーブル１４を振動させるようにして
もよい。
【００２６】また、本実施形態では、上記のようにター
ンテーブル１４を振動させるようにしたが、もちろん基
板Ｗ自体を振動させるようにしてもかまわない。
ンテーブル１４を振動させるようにしたが、もちろん基
板Ｗ自体を振動させるようにしてもかまわない。
【００２７】図２は、本発明に係わる成膜装置の第２の
実施形態を概略的に示したものである。同図において、
成膜装置１０Ａは処理チャンバ１２Ａを備え、この処理
チャンバ１２Ａ内には、基板支持用のターンテーブル１
４Ａと、上述した有機金属を含む液体を貯蔵する液槽
（液体付着手段）４０とが設けられている。
実施形態を概略的に示したものである。同図において、
成膜装置１０Ａは処理チャンバ１２Ａを備え、この処理
チャンバ１２Ａ内には、基板支持用のターンテーブル１
４Ａと、上述した有機金属を含む液体を貯蔵する液槽
（液体付着手段）４０とが設けられている。
【００２８】ターンテーブル１４Ａは、基板Ｗを下面部
に真空チャック等の適当な手段で支持し、かつ基板Ｗの
縁部をクランプするリング状クランプ部材３８を有して
いる。また、ターンテーブル１４Ａは、テーブル作動装
置４２により回転駆動すると共に下面に支持された基板
Ｗが液槽４０内に貯蔵された有機金属を含む液体に浸さ
れる位置に移動可能になっている。また、ターンテーブ
ル１４Ａの内部には、ターンテーブル１４の下面に支持
された基板Ｗを加熱するためのヒーター４４が設けられ
ている。
に真空チャック等の適当な手段で支持し、かつ基板Ｗの
縁部をクランプするリング状クランプ部材３８を有して
いる。また、ターンテーブル１４Ａは、テーブル作動装
置４２により回転駆動すると共に下面に支持された基板
Ｗが液槽４０内に貯蔵された有機金属を含む液体に浸さ
れる位置に移動可能になっている。また、ターンテーブ
ル１４Ａの内部には、ターンテーブル１４の下面に支持
された基板Ｗを加熱するためのヒーター４４が設けられ
ている。
【００２９】溶液槽４０には、有機金属を含む液体を供
給するための供給用配管４６及び当該液体を排出するた
めの排出用配管４８が接続されており、これら配管４
６，４８により有機金属を含む液体を容易に交換等でき
るようになっている。
給するための供給用配管４６及び当該液体を排出するた
めの排出用配管４８が接続されており、これら配管４
６，４８により有機金属を含む液体を容易に交換等でき
るようになっている。
【００３０】また、液槽４０内には振動発生手段の一部
を構成する振動板５０が配置されており、この振動板５
０には上述した超音波発生装置３０が一体的に連結され
ている。超音波発生装置３０で超音波が発生すると、こ
の超音波による振動が振動板５０に伝わり、液槽４０内
の有機金属を含む液体が振動するようになっている。
を構成する振動板５０が配置されており、この振動板５
０には上述した超音波発生装置３０が一体的に連結され
ている。超音波発生装置３０で超音波が発生すると、こ
の超音波による振動が振動板５０に伝わり、液槽４０内
の有機金属を含む液体が振動するようになっている。
【００３１】以上のように構成した本実施形態におい
て、ターンテーブル１４Ａの下面に支持された基板Ｗ表
面に成膜を行う場合、まず、ヒーター４４がオフの状態
で、テーブル作動装置４４によりターンテーブル１４Ａ
を回転させると共に、基板Ｗが液槽４０内に貯蔵された
有機金属を含む液体に浸される位置にターンテーブル１
４Ａを移動させる。そして、超音波発生装置３０により
超音波を発生させ、振動板５０を介して液槽４０内の有
機金属を含む液体を振動させる。すると、この振動によ
り有機金属を含む液体が基板Ｗ表面の微細パターン内部
に十分に行きわたり、その全体にわたって当該液体が満
たされるようになる。その後、テーブル作動装置４４に
よりターンテーブル１４Ａを上昇させ、ヒーター４４に
より基板Ｗ表面に浸された有機金属を含む液体を加熱さ
せると、当該液体が熱分解反応を起こし、基板Ｗ上に薄
膜が形成される。
て、ターンテーブル１４Ａの下面に支持された基板Ｗ表
面に成膜を行う場合、まず、ヒーター４４がオフの状態
で、テーブル作動装置４４によりターンテーブル１４Ａ
を回転させると共に、基板Ｗが液槽４０内に貯蔵された
有機金属を含む液体に浸される位置にターンテーブル１
４Ａを移動させる。そして、超音波発生装置３０により
超音波を発生させ、振動板５０を介して液槽４０内の有
機金属を含む液体を振動させる。すると、この振動によ
り有機金属を含む液体が基板Ｗ表面の微細パターン内部
に十分に行きわたり、その全体にわたって当該液体が満
たされるようになる。その後、テーブル作動装置４４に
よりターンテーブル１４Ａを上昇させ、ヒーター４４に
より基板Ｗ表面に浸された有機金属を含む液体を加熱さ
せると、当該液体が熱分解反応を起こし、基板Ｗ上に薄
膜が形成される。
【００３２】以上のように本実施形態においては、液槽
４０内の有機金属を含む液体を振動させるようにしたの
で、第１の実施形態と同様に、基板Ｗ表面の微細パター
ン内部にボイドが発生することはほとんどなく、埋め込
み性が向上する。
４０内の有機金属を含む液体を振動させるようにしたの
で、第１の実施形態と同様に、基板Ｗ表面の微細パター
ン内部にボイドが発生することはほとんどなく、埋め込
み性が向上する。
【００３３】なお、本実施形態においては、液槽４０内
の有機金属を含む液体を振動させるようにしたが、もち
ろんターンテーブル１４Ａを振動させてもよいし、ある
いは基板Ｗ自体を振動させてもかまわない。
の有機金属を含む液体を振動させるようにしたが、もち
ろんターンテーブル１４Ａを振動させてもよいし、ある
いは基板Ｗ自体を振動させてもかまわない。
【００３４】また、以上説明してきた２つの実施形態に
おいては、超音波発生装置で発生した超音波により基板
を振動させるものとしたが、基板を振動させる手段とし
ては特に超音波に限らず、例えばターンテーブルや振動
板に電磁石または圧電素子を連結し、これらに高周波電
流に供給することにより振動を発生させるようにしても
よい。
おいては、超音波発生装置で発生した超音波により基板
を振動させるものとしたが、基板を振動させる手段とし
ては特に超音波に限らず、例えばターンテーブルや振動
板に電磁石または圧電素子を連結し、これらに高周波電
流に供給することにより振動を発生させるようにしても
よい。
【００３５】また、基板Ｗをターンテーブルに支持する
ものとしたが、支持手段としてはターンテーブルに限ら
れず、回転しない固定型のものであってもよい。
ものとしたが、支持手段としてはターンテーブルに限ら
れず、回転しない固定型のものであってもよい。
【００３６】さらに、有機金属を含む液体としては、銅
のケトナト系金属錯体の１つである（ｈｆａｃ）Ｃｕ+1
（ｔｍｖｓ）を脂肪族飽和炭化水素の１つであるヘプタ
デカンに混合させたものを使用したが、有機金属として
は、（ｈｆａｃ）Ｃｕ+1（ｔｅｏｖｓ）のような他の銅
のケトナト系金属錯体、他の材料を成膜する場合には銅
のケトナト系金属錯体以外の有機金属を用いることがで
きる。また、銅のケトナト系金属錯体に対する有機溶剤
についても、ペンタデカン、ヘキサデカン、オクタデカ
ン等の他の脂肪族飽和炭化水素を用いることができ、銅
のケトナト系金属錯体以外の有機金属に対しては、その
他の溶剤を用いることができる。また、有機金属を含む
液体としては、有機金属そのものを使用してもよい。
のケトナト系金属錯体の１つである（ｈｆａｃ）Ｃｕ+1
（ｔｍｖｓ）を脂肪族飽和炭化水素の１つであるヘプタ
デカンに混合させたものを使用したが、有機金属として
は、（ｈｆａｃ）Ｃｕ+1（ｔｅｏｖｓ）のような他の銅
のケトナト系金属錯体、他の材料を成膜する場合には銅
のケトナト系金属錯体以外の有機金属を用いることがで
きる。また、銅のケトナト系金属錯体に対する有機溶剤
についても、ペンタデカン、ヘキサデカン、オクタデカ
ン等の他の脂肪族飽和炭化水素を用いることができ、銅
のケトナト系金属錯体以外の有機金属に対しては、その
他の溶剤を用いることができる。また、有機金属を含む
液体としては、有機金属そのものを使用してもよい。
【００３７】また、本発明は、処理チャンバ内に配置さ
れた被処理体上に液体を付着させる工程を含む他の成膜
プロセスにも適用できる。
れた被処理体上に液体を付着させる工程を含む他の成膜
プロセスにも適用できる。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、有機金属等の液体を用
いて成膜を行う際に、被処理体上に微細加工されたコン
タクトホール等のホールや溝の内部に液体を十分に行き
わたらせることができるので、埋め込み性の優れた成膜
が可能となる。
いて成膜を行う際に、被処理体上に微細加工されたコン
タクトホール等のホールや溝の内部に液体を十分に行き
わたらせることができるので、埋め込み性の優れた成膜
が可能となる。
【図１】本発明に係わる成膜装置の第１の実施形態を概
略的に示したものである。
略的に示したものである。
【図２】本発明に係わる成膜装置の第２の実施形態を概
略的に示したものである。
略的に示したものである。
１０…成膜装置、１２，１２Ａ…処理チャンバ、１４，
１４Ａ…ターンテーブル（支持手段）、２０…液体付着
装置、３０…超音波発生装置（振動発生手段）、４０…
溶液槽（液体付着手段）、５０…振動板（振動発生手
段）、Ｗ…半導体基板（被処理体）。
１４Ａ…ターンテーブル（支持手段）、２０…液体付着
装置、３０…超音波発生装置（振動発生手段）、４０…
溶液槽（液体付着手段）、５０…振動板（振動発生手
段）、Ｗ…半導体基板（被処理体）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎗田 弘行 千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパ ン 株式会社内 (72)発明者 相田 恒 千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパ ン 株式会社内 (72)発明者 吉田 尚美 千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパ ン 株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−160018（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−157658（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−53132（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/288 C23C 18/02 H01L 21/3205 H01L 21/027
Claims (5)
- 【請求項１】 （ｈｆａｃ）Ｃｕ＋１（ｔｍｖｓ）及び
（ｈｆａｃ）Ｃｕ＋１（ｔｅｏｖｓ）からなる群から選
択された有機金属を主成分として含む液体を、処理チャ
ンバ内に配置された被処理体上に付着させ、熱分解反応
させることで成膜を行う、半導体デバイスの成膜方法で
あって、 熱分解反応のための加熱を行う前に、前記有機金属を含
む液体が付着された前記被処理体及び／又は前記有機金
属を含む液体に振動を発生させることを特徴とする半導
体デバイスの成膜方法。 - 【請求項２】 前記振動を超音波によって発生させるこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体デバイスの成膜方
法。 - 【請求項３】 （ｈｆａｃ）Ｃｕ＋１（ｔｍｖｓ）及び
（ｈｆａｃ）Ｃｕ＋１（ｔｅｏｖｓ）からなる群から選
択された有機金属を主成分として含む液体を、処理チャ
ンバ内に配置された被処理体上に付着させ、熱分解反応
させることで成膜を行う、半導体デバイスの成膜装置で
あって、 前記処理チャンバ内に配置され前記被処理体を支持する
支持手段と、 前記被処理体の表面に前記有機金属を含む液体を付着さ
せる液体付着手段と、 前記液体付着手段による前記有機金属を含む液体の付着
の後であって熱分解反応のための加熱の前に、前記支持
手段により支持される前記被処理体及び／又は前記有機
金属を含む液体に振動を発生させる振動発生手段とを備
えたことを特徴とする半導体デバイスの成膜装置。 - 【請求項４】 前記振動発生手段は、前記支持手段に接
続された超音波発生手段を有することを特徴とする請求
項３記載の半導体デバイスの成膜装置。 - 【請求項５】 前記液体付着手段は、前記有機金属を含
む液体を貯蔵する液槽を有し、前記振動発生手段は、前
記液槽に接続された超音波発生手段を有することを特徴
とする請求項３記載の半導体デバイスの成膜装置。
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|---|---|---|---|
| JP10308674A JP3093185B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 半導体デバイスの成膜方法及び成膜装置 |
| PCT/JP1999/006036 WO2004084286A1 (ja) | 1998-10-29 | 1999-10-29 | 半導体デバイスの成膜方法及び成膜装置 |
| US09/830,803 US6511538B1 (en) | 1998-10-29 | 1999-10-29 | Film deposition method and apparatus for semiconductor devices |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10308674A JP3093185B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 半導体デバイスの成膜方法及び成膜装置 |
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|---|---|
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| JP3093185B2 true JP3093185B2 (ja) | 2000-10-03 |
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ID=17983931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10308674A Expired - Fee Related JP3093185B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 半導体デバイスの成膜方法及び成膜装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3093185B2 (ja) |
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| JP3951750B2 (ja) * | 2002-03-07 | 2007-08-01 | セイコーエプソン株式会社 | 物質充填方法、膜形成方法、デバイスおよびデバイスの製造方法 |
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| JPH05160018A (ja) * | 1991-12-04 | 1993-06-25 | Fujitsu Ltd | 回転塗布方法 |
| JP3053080B2 (ja) | 1997-04-08 | 2000-06-19 | 株式会社トリケミカル研究所 | 膜形成方法、及び膜形成方法に用いられる液 |
| US6541858B1 (en) * | 1998-12-17 | 2003-04-01 | Micron Technology, Inc. | Interconnect alloys and methods and apparatus using same |
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1998
- 1998-10-29 JP JP10308674A patent/JP3093185B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-10-29 US US09/830,803 patent/US6511538B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-29 WO PCT/JP1999/006036 patent/WO2004084286A1/ja active Search and Examination
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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