特許ウォッチ

公開番号2024049290
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-09
出願番号2023035971
出願日2023-03-08
発明の名称成膜方法及び基板処理システム
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人
主分類C23C 16/02 20060101AFI20240402BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】凹部にルテニウム膜を埋め込む前に酸化タングステン膜を効果的に除去する。
【解決手段】上部、側壁部、底部で規定される凹部が形成された絶縁層と、前記凹部の底部から露出するタングステン層と、を有する基板を載置台に準備する工程と、前記凹部の少なくとも底部にTiCl₄ガスを供給し、前記底部で前記タングステン層が酸化した酸化タングステン膜を除去する工程と、前記酸化タングステン膜を除去した後、前記凹部にルテニウム膜を埋め込む工程と、を有する成膜方法が提供される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
上部、側壁部、底部で規定される凹部が形成された絶縁層と、前記凹部の底部から露出するタングステン層と、を有する基板を載置台に準備する工程と、
前記凹部の少なくとも底部にＴｉＣｌ
４
ガスを供給し、前記底部で前記タングステン層が酸化した酸化タングステン膜を除去する工程と、
前記酸化タングステン膜を除去した後、前記凹部にルテニウム膜を埋め込む工程と、
を有する成膜方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記酸化タングステン膜を除去した後、チタン膜を形成する工程を有し、前記チタン膜により前記底部から露出する前記タングステン層の酸化を抑制する、
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記絶縁層は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、又はシリコン窒化膜上にシリコン酸化膜が形成された層のいずれかである、
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項４】
凹部にルテニウム膜を埋め込む成膜方法であって、
上部、側壁部、底部で規定される前記凹部が形成された絶縁層と、前記凹部の底部から露出するタングステン層と、を有する基板を載置台に準備する工程と、
前記凹部にルテニウム膜を埋め込む前に、前記露出するタングステン層の上にチタン膜を形成する工程と、
を有し、前記チタン膜により前記底部から露出する前記タングステン層の酸化を抑制する成膜方法。
【請求項５】
前記チタン膜は、前記チタン膜の下に残存する酸化タングステン膜に含まれる酸素を吸収する、
請求項２又は４に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記チタン膜を形成する工程の後、前記基板を第１の処理チャンバからルテニウム膜を埋め込むための第２の処理チャンバへ真空搬送する工程を有する、
請求項２又は４に記載の成膜方法。
【請求項７】
前記チタン膜を形成する工程の後、前記第１の処理チャンバにて前記凹部の少なくとも底部にＯ
２
ガスを供給し、前記チタン膜を酸化チタン膜に改質する工程を有する、
請求項６に記載の成膜方法。
【請求項８】
前記チタン膜を形成する工程の後、第１の処理チャンバにて前記凹部の少なくとも底部にＣｌ
２
ガスを供給し、前記底部の酸化チタン膜を除去する工程を有し、
前記底部の酸化チタン膜を除去する工程の後、前記底部で前記酸化タングステン膜を除去する工程を繰り返し実行する、
請求項５に記載の成膜方法。
【請求項９】
前記第１の処理チャンバにて前記酸化タングステン膜を除去する工程及び前記チタン膜を形成する工程を設定回数繰り返し実行した後、前記基板を前記第１の処理チャンバから第２の処理チャンバへ真空搬送する工程を有する、
請求項８に記載の成膜方法。
【請求項１０】
前記チタン膜を形成する工程の後又は前記酸化チタン膜に改質する工程の後、前記第２の処理チャンバにて前記凹部の少なくとも底部にＣｌ
２
ガスを供給し、前記酸化チタン膜を除去する工程を有し、
前記酸化チタン膜を除去する工程の後、前記凹部に前記ルテニウム膜を埋め込む、
請求項９に記載の成膜方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、成膜方法及び基板処理システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１、２は、絶縁層に形成された凹部にルテニウム膜を埋め込む際、凹部から露出したタングステン層の表面に自然酸化膜が形成されている場合に自然酸化膜を除去してからルテニウム膜を凹部に埋め込むことを提案している。
【０００３】
例えば、特許文献３は、シリコン基板面に形成されたＢＰＳＧ層の上面にＴｉ－Ｓｉ層を成膜し、その上にＴｉＮ-Ｔｉ系のバリアメタル層を積層し、更にその上に電極配線をすることを提案している。ＢＰＳＧ層の主部であるＳｉＯ
２
のＯを、ＢＰＳＧ層に密着するバリアメタル層のＴｉ膜が吸い出し、ＴｉＯ
２
となることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１４６１３号公報
特開２０２０－５９９１６号公報
特開平６－３１４７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、凹部にルテニウム膜を埋め込む前に酸化タングステン膜を効果的に除去することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一の態様によれば、上部、側壁部、底部で規定される凹部が形成された絶縁層と、前記凹部の底部から露出するタングステン層と、を有する基板を載置台に準備する工程と、前記凹部の少なくとも底部にＴｉＣｌ
４
ガスを供給し、前記底部で前記タングステン層が酸化した酸化タングステン膜を除去する工程と、前記酸化タングステン膜を除去した後、前記凹部にルテニウム膜を埋め込む工程と、を有する成膜方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一の側面によれば、凹部にルテニウム膜を埋め込む前に酸化タングステン膜を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る成膜方法の一例を示すフローチャート。
図１の成膜方法を説明するための膜構造の断面図。
第２実施形態に係る成膜方法の一例を示すフローチャート。
図３の成膜方法を説明するための膜構造の断面図。
第３実施形態に係る成膜方法の一例を示すフローチャート。
図５の成膜方法を説明するための膜構造の断面図。
一実施形態に係る基板処理システムの構成例を示す図。
一実施形態に係る第１の処理チャンバを実現する処理装置の構成例。
一実施形態に係る第２の処理チャンバを実現する処理装置の構成例。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
シリコン窒化膜（ＳｉＮ）又はシリコン酸化膜（ＳｉＯ
２
）等の絶縁層に形成された凹部の底部にタングステン層が露出している膜構造において、凹部にルテニウム膜を埋め込む工程がある。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許