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公開番号2025062309
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-14
出願番号2023171278
出願日2023-10-02
発明の名称成膜方法及び半導体製造装置
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H10D 64/60 20250101AFI20250407BHJP()
要約【課題】パターンの内部に埋め込まれる配線材料の配線抵抗の増大を抑制する。
【解決手段】シリコン系のウエハWへの金属配線形成時、ウエハWの絶縁膜25に開孔されたパターン26の内部にZr膜27を形成し、形成されたZr膜27をエッチングしてZr膜27の膜厚を調整し、Zr膜27の上にTiCl₄ガスを用いてTi膜28を形成し、Zr膜27のエッチングでは同じTiCl₄ガスを用いる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
シリコン系の被処理基板への金属配線形成時、前記被処理基板の絶縁膜に開孔されたパターンの内部に金属膜を形成しつつ、前記パターンの底部に金属シリサイドからなるコンタクト部を形成する成膜方法であって、
前記パターンの内部に第１の金属膜を形成する第１の成膜工程と、
前記形成された第１の金属膜の膜厚を調整する膜厚調整工程と、
前記第1の金属膜の上に原料ガスを用いて第２の金属膜を形成する第２の成膜工程と、を有し、
前記膜厚調整工程では、前記原料ガスを用いて前記形成された第１の金属膜をエッチングする、成膜方法。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記膜厚調整工程と前記第２の成膜工程を繰り返して前記第１の金属膜に前記第２の金属膜を積層させる、請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記膜厚調整工程と前記第２の成膜工程の繰り返しを高周波電圧のパルス印加で実現する、請求項２に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記膜厚調整工程と前記第２の成膜工程を繰り返さずに前記第１の金属膜に前記第２の金属膜を積層させる、請求項１に記載の成膜方法。
【請求項５】
前記膜厚調整工程では前記原料ガスをプラズマ化せず、前記第２の成膜工程では前記原料ガスをプラズマ化する、請求項１に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記膜厚調整工程及び前記第２の成膜工程のいずれでも前記原料ガスをプラズマ化する、請求項１に記載の成膜方法。
【請求項７】
前記被処理基板の表面に形成された酸化膜を除去する酸化膜除去工程と、
前記パターンの内部において、前記第２の金属膜の上に配線材料である金属を埋め込む配線工程と、をさらに有する、請求項１に記載の成膜方法。
【請求項８】
前記第２の成膜工程と前記配線工程の間に、前記第１の金属膜のエッチング滓を除去する洗浄工程をさらに有する、請求項７に記載の成膜方法。
【請求項９】
前記第１の金属膜は、ジルコニウム、モリブデン及びハフニウムのいずれか１つを含む、請求項１に記載の成膜方法。
【請求項１０】
前記第２の金属膜はチタンを含む、請求項１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、成膜方法及び半導体製造装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体装置としてのロジックＩＣでは、ソースやドレインのコンタクト材としてチタン（Ｔｉ）が用いられる。チタンは絶縁膜に形成されたパターンであるトレンチやコンタクトホールの内壁や底面に成膜される（例えば、特許文献１参照）。その後、パターンには低抵抗材料の金属、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）が配線材料として埋め込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－２０４５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示に係る技術は、パターンの内部に埋め込まれる配線材料の配線抵抗の増大を抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示に係る技術の一態様は、シリコン系の被処理基板への金属配線形成時、前記被処理基板の絶縁膜に開孔されたパターンの内部に金属膜を形成しつつ、前記パターンの底部に金属シリサイドからなるコンタクト部を形成する成膜方法であって、前記パターンの内部に第１の金属膜を形成する第１の成膜工程と、前記形成された第１の金属膜の膜厚を調整する膜厚調整工程と、前記第１の金属膜の上に原料ガスを用いて第２の金属膜を形成する第２の成膜工程と、を有し、前記膜厚調整工程では、前記原料ガスを用いて前記形成された第１の金属膜をエッチングする。
【発明の効果】
【０００６】
本開示に係る技術によれば、パターンの内部に埋め込まれる配線材料の配線抵抗の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示に係る技術の一実施の形態に係る半導体製造装置の構成を説明するための平面図である。
図１の半導体製造装置において各種処理が施された後、配線材料が埋め込まれたウエハにおけるパターン近傍の拡大部分断面図である。
本実施の形態に係る成膜方法を説明するためのフローチャートである。
本実施の形態に係る成膜方法を説明するための工程図である。
本実施の形態に係る成膜方法の変形例を説明するためのフローチャートである。
本実施の形態に係る成膜方法の変形例を説明するための工程図である。
本実施の形態に係る半導体製造装置の変形例の構成を説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
近年、コンタクト材としてジルコニウム（Ｚｒ）が有力視され、Ｚｒが用いられる場合、Ｚｒはパターンの内壁や底面においてＴｉと積層される。しかしながら、パターンの内部においてＺｒ膜が厚くなると、結果的に、パターンの内部の配線材料の体積が減少し、配線抵抗の増大を招くというおそれがある。
【０００９】
これに対して、本開示に係る技術は、パターンの内部においてＺｒ膜の成膜後、Ｚｒ膜をエッチングしてＺｒ膜の厚さを調整する。
【００１０】
以下、図面を参照して本開示に係る技術の一実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態に係る半導体製造装置の構成を説明するための平面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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