[发明专利]成膜方法及成膜装置

说明书

本发明的课题是提供一种能够使用基于ALD的成膜方法在较低温度下成膜良好膜质的氮化膜的成膜方法及成膜装置。本发明的成膜方法是在腔室内于基板上成膜为氮化膜的成膜方法，重复进行原料气体吸附工序和氮化工序，且供给肼系化合物气体作为氮化气体的一部分或者全部，其中，所述原料气体吸附工序包括向基板上供给构成氮化膜的包含金属元素的原料气体的步骤、及对残留气体进行吹扫的步骤；所述氮化工序包括向基板上供给氮化气体的步骤、及对残留气体进行吹扫的步骤。

技术领域

本公开涉及成膜方法及成膜装置。

背景技术

在半导体器件的制造工序中，可使用TiN膜或SiN膜等各种氮化膜。作为成膜为这样的氮化膜的方法，已知有使原料气体与作为氮化气体的氨(NH₃)气反应的化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition)。

近来，随着半导体器件的微细化，要求氮化膜在较低温度下的成膜。作为在较低温度下能成膜为氮化膜的技术，专利文献1中提出的成膜方法是，间歇地供应原料气体，且与金属原料气体同时供给氮化气体，并且在金属原料气体的间歇期间也供给氮化气体。

另一方面，作为以较低温度且高阶梯覆盖率成膜为良好膜质的膜的技术，已知有交替地供给原料气体和反应气体的原子层沉积法(Atomic Layer Deposition；ALD)。成膜为氮化膜时也进行基于ALD的成膜。例如，专利文献2中提出的技术是，使用四氯化钛(TiCl₄)作为原料气体，且使用NH₃气作为氮化气体，通过ALD成膜为TiN膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4178776号公报

专利文献2：日本特开2015-78418号公报

发明内容

发明要解决的问题

本公开提供能够使用基于ALD的成膜方法在较低温度下成膜为良好膜质的氮化膜的成膜方法及成膜装置。

用于解决问题的方案

本公开的一个实施方式的成膜方法是在腔室内于基板上成膜为氮化膜的成膜方法，所述方法重复进行如下工序：原料气体吸附工序，包括向基板上供给构成氮化膜的包含金属元素的原料气体的步骤、及对残留气体进行吹扫的步骤；和，氮化工序，包括向基板上供给氮化气体的步骤、及对残留气体进行吹扫的步骤，且供给肼系化合物气体作为前述氮化气体的一部分或者全部。

发明的效果

根据本公开，可提供能够使用基于ALD的成膜方法在较低温度下成膜为良好膜质的氮化膜的成膜方法及成膜装置。

附图说明

图1是表示用于实施一个实施方式的成膜方法的成膜装置的一个例子的剖面图。

图2是表示实例A的气体供给顺序的图。

图3是表示实例B的气体供给顺序的图。

图4是表示实例C的气体供给顺序的图。

图5是表示实例D的气体供给顺序的图。

图6是表示成膜温度为350℃时的后通气(post flow)对膜的电阻率的影响的图。

图7是表示成膜温度为430℃时的后通气对膜的电阻率的影响的图。

图8是表示没有后通气时与后通气MMH气体60秒时的晶圆温度与电阻率的关系的图。