成膜裝置及阻擋膜的製造方法

2023-10-05 16:14:44

專利名稱：成膜裝置及阻擋膜的製造方法
技術領域：
本發明涉及用於半導體製造工藝的成膜裝置及用於半導體的阻擋 膜的製造方法。
背景技術：
在用於半導體裝置的Cu布線的製造工藝中，成膜溫度被限制在300 。C以下。這是因為在300。C以上時，Cu布線上容易發生應力遷移(SM) 現象，使Cu布線的可靠性顯著降低。
在現有技術中，由於受該溫度的制約，通常採用下述方法使用容 易熱分解的MO類材料作為金屬材料氣體，使之與等離子化的反應性氣 體反應，在300。C以下得到隔離金屬。
但是，該方法得到的隔離金屬含有大量C、 O等雜質，只能得到比 電阻高的膜(幾百 幾千ILiQcm)。而且，由於雜質多，存在阻擋膜與 其上層的Cu膜的密合性低的問題。Cu工藝中，若密合性低，則在CMP 工藝中會產生膜開裂，是致命的缺陷。
其原因在於MO類金屬材料氣體(PDMAT、 TDMAT等)中含有C、 0，所以如果使用無機系金屬材料氣體(TiCU、 WF6),可以得到不含 雜質的阻擋膜，但使用無機系金屬材料氣體時，分解溫度高達400。C以 上，這也是個問題。
此外，將反應性氣體等離子化並使之與金屬材料氣體反應時，由於 等離子很難進入高縱寬比的孔內，所以即使在基板表面形成低電阻的 膜，但由於反應性氣體的等離子體很難進入高縱寬比的微孔內，所以在 高縱寬比的微孔的底面處金屬材料氣體與反應性氣體等離子體的反應 無法進行，只能得到底部膜厚^f艮薄的阻擋膜。這種阻擋膜的覆蓋性差。
另外，根據ALD法，無需使用等離子體也能使之反應，例如，使 用ALD法通過下述反應可得到氮化鵠或氮化鈦。 (1 ) WF5+2NH3 — WN+6HF+N2 (2 ) TiCl4+8/6NH3 — TiN+4HCl+l/6N2
4旦上述反應在400。C以上發生，300。C以下反應基本不進行，用無枳i系材料只能得到極高電阻(幾千 幾萬pQcm)的膜。
如果生成反應性氣體的自由基以代替等離子體，由於自由基可進入
微孔內，所以可形成覆蓋性好的阻擋膜，但在催化劑材料表面析出反應
產物，存在必須頻繁地清掃催化劑材料的問題。 專利文獻1:特開2005-158761號公報 專利文獻2:特開2006-28572號7>才艮

發明內容
本發明預解決的技術問題
本發明的課題在於提供低溫下(300。C以下)形成不含雜質、電阻 低、且覆蓋性能優良的阻擋膜的技術。
解決技術問題的方法
為了解決上述課題，本發明為一種成膜裝置，其包括真空槽；配 置在上述真空槽內的配置有成膜對象物的支架；與上述支架分隔配置的 催化劑材料；使上述催化劑材料升溫的催化劑加熱裝置；將化學結構中 含金屬元素的金屬材料氣體導入上述真空槽內的金屬材料氣體供給系 統；將與上述金屬材料氣體反應生成金屬化合物的反應性氣體導入上述 真空槽內的反應性氣體供給系統；將不阻礙上述金屬化合物反應的防逆 流氣體導入上述真空槽內的防逆流氣體供給系統；從配置於上述支架附 近的排氣口將上述真空槽內真空排氣的真空排氣系統，向上述真空槽導 入上述反應性氣體的導入口和導入上述防逆流氣體的導入口配置在比 上述催化劑材料離上述支架更遠的位置上，導入上述金屬材料氣體的導 入口配置在上述催化劑材料和上述支架之間。
此外，本發明為一種成膜裝置，其還包含將與上述金屬材料氣體反 應生成中間產物的輔助氣體導入上述真空槽內的輔助氣體供給系統，上 述金屬化合物由上述反應性氣體和上述中間產物的反應而生成。
此外，本發明為一種成膜裝置，其在上述催化劑材料和上述支架之 間配置有形成了多個貫通孔的噴淋板，在上述真空槽內形成有配置了 上述催化劑材料和上述反應性氣體導入口的自由基生成室、配置了上述 支架和上述金屬材料氣體導入口的反應室。
此外，本發明為一種成膜裝置，其包括將與上述金屬材料氣體反應生成中間產物的輔助氣體導入上述真空槽內的輔助氣體供給系統，上述 輔助氣體供給系統的導入口配置於上述自由基生成室，上述金屬化合物 由上述反應性氣體與上述中間產物的反應而生成。
此外，本發明為一種阻擋膜製造方法，在真空槽內配置催化劑材料
和成膜對象物，使上述催化劑材料升溫，反覆進行下述兩個工序將化 學結構中含金屬元素的金屬材料氣體導入到上述催化劑材料和上述成 膜對象物之間的工序；使與上述金屬材料氣體反應生成金屬化合物的反 應性氣體接觸上述催化劑材料，生成上述反應性氣體的自由基的工序， 從而在上述成膜對象物表面上形成由含有上述金屬元素的金屬化合物 構成的阻擋膜，其中，向上述真空槽內導入不阻礙上述金屬化合物生成 的防逆流氣體，在形成從上述催化劑材料側流向上述成膜對象物側的上 述防逆流氣體氣流的狀態下，導入上述金屬材料氣體和上述反應性氣 體。
此外，本發明為一種阻擋膜製造方法，其中，使用TiCU作為上述 金屬材料氣體，使用NHg氣或SiH4氣中的任一種作為上述反應性氣體。
此外，本發明為一種阻擋膜製造方法，其中，向上述真空槽內導入 輔助氣體，使上述輔助氣體與上述催化劑材料接觸，生成輔助氣體的自 由基，使吸附在上述成膜對象物表面的上述金屬材料氣體與上述輔助氣 體的自由基反應，生成中間產物，使所產生的中間產物與上述反應性氣 體反應，從而生成上述金屬化合物。
此外，本發明為一種阻擋膜製造方法，其中，使用H2氣體作為上 述輔助氣體。
此外，本發明為一種阻擋膜製造方法，其中，在上述催化劑材料和 上述成膜對象物之間配置形成有多個貫通孔的噴淋板，形成上述催化劑 材料所在的自由基生成室和上述成膜對象物所在的反應室，上述金屬材 料氣體導入上述反應室，上述反應性氣體與上述防逆流氣體導入上述自 由基生成室，從配置在上述反應室的排氣口將上述反應室內的氣體真空 排出。
此外，本發明為一種阻擋膜製造方法，其中，向上述自由基生成室 內導入輔助氣體，使上述輔助氣體與上述催化劑材料接觸，生成輔助氣 體的自由基，使吸附在上述成膜對象物表面上的上述金屬材料氣體與上 述輔助氣體的自由基反應，生成中間產物，使所產生的中間產物與上述反應性氣體反應，從而生成上述金屬化合物。
此外，本發明為一種阻擋膜製造方法，其中，使用H2氣體作為上 述輔助氣體。
發明效果
在本發明遠程等離子體法中，為了促進金屬材料氣體與反應性氣體
的反應，採用RF波或微波使反應性氣體變為反應性高的離子(等離子 體)，而本發明不生成離子(等離子體)，即可由反應性氣體生成反應 性高的自由基，使其與金屬材料氣體反應，在微孔內生成覆蓋性良好的 阻擋膜。
與使用等離子體的情況相比，可以形成低電阻且雜質濃度低的阻擋膜。
根據本發明得到的阻擋膜不含雜質，與Cu的密合性極好，可在不 剝離的情況下進行CMP工程。而且，與現有技術的阻擋膜的比電阻為 幾百~幾千pQcm相比，可得到幾十pQcm左右的阻擋膜，可使通路 電阻降低，對裝置的工作速度的高速化也可以發揮很好的效果。
由於金屬材料氣體不接觸催化劑材料，所以催化劑材料不惡化，可 以連續成膜。


本發明的第一例成膜裝置本發明的第二例成膜裝置用於說明本發明阻擋膜製造方法的時間流程圖用於說明NH3氣體分壓和比電阻之間關係的圖顯示TiCU流量和比電阻及成膜速度之間的關係的圖TiN膜的XPS分析結果TiSix膜的AES分析結果
符號說明 ll真空槽 12噴淋板 14貫通孔
715支架 16催化劑材料
18導入金屬材料氣體的導入口
19導入反應性氣體的導入口，導入防逆流氣體的導入口
21金屬材料氣體供給系統
22反應性氣體供給系統
23輔助氣體供給系統
24防逆流氣體供給系統
32催化劑加熱裝置
33真空排氣系統
35自由基生成室
36反應室
具體實施例方式
使用附圖對本發明進行說明。
圖1的符號1表示本發明的成膜裝置。
該成膜裝置1具備真空槽11,真空槽11的內部配置有支架15。符 號17為成膜對象物，配置在支架15上。
在面向真空槽11內部的支架15的位置上，配置有由金屬絲構成的 催化劑材料16。
在真空槽11的外部配置有金屬材料氣體供給系統21、反應性氣體 供給系統22、輔助氣體供給系統23和防逆流氣體供給系統24。
在比催化劑材料16更接近支架15且與基板支架的正上方錯開的位 置上，配置有與金屬材料氣體供給系統21連接的第一導入口 18。
另外，在比催化劑材料16離支架15和成膜對象物17更遠的位置 上，配置與反應性氣體供給系統22、輔助氣體供給系統23及防逆流氣 體供給系統24連接的第二導入口 19。這裡，第二導入口 19配置在支架 15的正上方，從支架15看，第二導入口 19位於催化劑材料16的裡側。
即，以支架15的表面或配置於支架15上的成膜對象物17的表面 作為高度基準，第一導入口 18、催化劑材料16、第二導入口 19的高度 依次增高。
金屬材料氣體供給系統21、輔助氣體供給系統23和反應性氣體供給系統22分別具備金屬材料氣體源(如液體原料和鼓泡器)、輔助氣 體源和反應性氣體源。
金屬材料氣體是化學結構中含金屬的無機氣體，金屬材料氣體與吹 入到液體原料中的鼓泡器的氣體一道，從第一導入口 18導入到位於真 空槽ll內的支架15和催化劑材料16之間的位置。
輔助氣體是與金屬材料氣體反應、生成化學結構中含金屬材料氣體 的金屬的中間產物的氣體，反應性氣體是與生成的中間產物反應、形成 金屬化合物的氣體，如後所述，由生成的金屬化合物形成阻擋膜。
中間產物未必一定生成，也可以不使用輔助氣體，使金屬材料氣體 與反應性氣體直接反應生成金屬化合物。
此外，在防逆流氣體供給系統24上配置防逆流氣體源。防逆流氣 體不與金屬材料氣體、輔助氣體、反應性氣體及中間產物反應，是不阻 礙金屬化合物生成的惰性氣體，可以使用氬氣及氬氣以外的稀有氣體。
這裡，反應性氣體、輔助氣體和防逆流氣體都從第二導入口 19導 入，但也可以分別設置反應性氣體供給系統22的導入口和輔助氣體供 給系統23的導入口及防逆流氣體供給系統24的導入口 ，從各導入口將 反應性氣體、輔助氣體和逆流防止性氣體分別導入到真空槽11內。
真空槽11的外部設有真空排氣系統33。
真空槽上設有排氣口 20，真空排氣系統33構成如下連接到排氣 口 20,真空槽11內的氣體從排氣口 20進行真空排氣。
排氣口 20的位置如下構成以支架15為中心，位於與第一導入口 18相反的位置上，金屬材料氣體由第一導入口 18導入，至由排氣口 20 排出的期間流過配置於支架15上的成膜對象物17的表面。
第二導入口 19的位置設置構成從第二導入口 19分別或一起導入 反應性氣體和輔助氣體，至上述氣體從排氣口 20排氣的期間、與催化 劑材料16接觸後，到達支架15上的成膜對象17的表面。到達的氣體 與成膜對象物17表面相接觸後，由排氣口 20排出。
對使用該成膜裝置1形成隔離金屬的工序進行說明。
在真空槽11的外部配置向催化劑材料16通電使其升溫的催化劑加 熱裝置32。
首先，由真空排氣系統33將真空槽11內真空排氣到設定壓力後， 啟動催化劑加熱裝置32,將催化劑材料16加熱到設定溫度。催化劑材料16是由鎢絲構成的熱線時，將其加熱到170(TC以上190(TC以下的溫 度。此處升溫到1750°C。
保持真空槽11內的真空狀態的同時，將成膜對象物17放入真空槽 11內，配置到支架15上。支架15內配置有加熱器25，通過加熱器25 將成膜對象物17升溫到30(TC以下的溫度。
真空排氣的同時，從第二導入口 19將防逆流氣體和輔助氣體導入 真空槽11內，防逆流氣體以催化劑材料16側為上遊、以成膜對象物17 側為下遊進4亍流動，形成防逆流氣體的氣流。
催化劑材料16位於氣流的中途，隨防逆流氣體流動的輔助氣體與 催化劑材料16接觸時，生成輔助氣體的自由基，隨氣流和防逆流氣體 一道流向成膜對象物17。
在從第二導入口 19導入防逆流氣體的狀態下，從第一導入口 18導 入金屬材料氣體時，金屬材料氣體隨防逆流氣體的氣流被輸送到成膜對 象物17的表面。第一導入口 18位於成膜對象物17和催化劑材料16之 間，由於防逆流氣體以催化劑材料16為上遊向成膜對象物17遊動，因 此金屬材料氣體被防逆流氣體的氣流抑制，不流向催化劑材料16側。 因此，金屬材料氣體不與催化劑材料16相接觸。
這裡，輔助氣體和防逆流氣體一道繼續流動，在生成輔助氣體的自 由基的狀態下，交替導入金屬材料氣體和反應性氣體。
在導入金屬材料氣體或反應性氣體的一種後、導入另一種氣體之 前，停止雙方氣體的導入，排出殘留氣體。
圖1及圖2的符號26是切換金屬材料氣體的導入和停止的切換閥， 符號27是切換反應性氣體的導入和停止的切換閥。
首先，不導入反應性氣體僅導入金屬材料氣體時，則金屬材料氣體 被吸附到成膜對象物17的表面。被吸附的金屬材料氣體與輔助氣體的 自由基反應形成中間產物。成膜對象物17的表面處於被中間產物覆蓋 的狀態。
然後，既不導入金屬材料氣體也不導入反應性氣體，進行排氣時， 殘留在真空槽11內的金屬材料氣體和輔助氣體及防逆流氣體一起被排 出。殘留吸附在成膜對象物17表面上的中間產物。
然後，不導入金屬材料氣體僅導入反應性氣體時，反應性氣體與催 化劑材料16接觸生成自由基被輸送到成膜對象物17表面，與吸附在成膜對象物17表面的中間產物反應，生成金屬化合物。在成膜對象物17 上，形成由金屬化合物構成的阻擋膜。多餘的反應性氣體通過真空排氣 系統33排出。
然後，既不導入金屬材料氣體也不導入反應性氣體，進行排氣時， 排出殘留的反應性氣體。
圖3曲線的橫軸是時間，縱軸是導入量(sccm),符號L^ L2、 L3 分別表示金屬材料氣體、反應性氣體、輔助氣體的導入時期，符號"~
t4分別表示金屬材料氣體的導入時間、金屬材料氣體的排氣時間、反應
性氣體的導入時間、反應性氣體的排氣時間。
通過設定排氣時間t2、 t4,使金屬材料氣體和反應性氣體兩種氣體 不同時存在於真空槽11內，由此可藉助吸附在成膜對象物17表面的氣 體使反應繼續進行。
時間h t4是一個循環，多次反覆進行這一循環的操作，可在成膜 對象物17的表面上形成所需厚度的阻擋膜。
金屬材料氣體、反應性氣體、輔助氣體的導入量，分別為一定量 d ~ C3sccm,時間^ ~ t4為0.5秒~幾秒左右。
圖2的符號2是本發明的第二例成膜裝置。該成膜裝置2在催化劑 材料16和支架15之間配置有噴淋板12。其他結構與第一例成膜裝置1 相同，相同構成以相同符號標註，省略i兌明。
真空槽11的內部空間被噴淋板12隔開，從而形成支架15上的成 膜對象物17所在的反應室36和催化劑材料16周圍空間所在的自由基 生成室35。
第一導入口 18和排氣口 20配置在反應室36中，第二導入口 19配 置在自由基生成室35中。
催化劑材料16配置在第二導入口 19和噴淋板12之間。
噴淋板12具備金屬制防逆流板13和形成在該防逆流板13上的一 到多個貫通孔14,將防逆流氣體、輔助氣體和反應性氣體導入到自由基 生成室35,則各氣體與催化劑材料16相接觸，生成輔助氣體的自由基 和反應性氣體的自由基，這些自由基隨防逆流氣體的氣流通過貫通孔14 進入反應室內，由排氣口 20排出。
貫通孔14內由防逆流氣體形成從自由基生成室35流向反應室36 的氣流，導入到反應室36內的金屬材料氣體不能逆向通過貫通孔14,不會進入自由基生成室35內。
該成膜裝置2也同樣，在導入防逆流氣體和輔助氣體的同時，交替 導入金屬材料氣體和反應性氣體。在金屬材料氣體和反應性氣體之間切 換導入的氣體時，設置不導入金屬材料氣體和反應性氣體兩者的時間， 在反應室36內的空間使金屬材料氣體和反應性氣體不同時存在，從而 在成膜對象物17的表面上形成金屬化合物的薄膜(阻擋膜)。
實施例
金屬材料氣體使用TiCU,反應性氣體使用NH3,輔助氣體使用H2， 防逆流氣體使用Ar,作為阻擋膜形成了 TiN膜。向TiCU氣體源中導入 Ar作為載氣，使之鼓泡，和載氣一起導入到真空槽11內。催化劑材料 16是鴒絲，其溫度加熱到1750°C。
輔助氣體和反應性氣體接觸於催化劑材料16時，因催化作用而生 成反應性高的自由基。
由H2生成H^ H2*，由NH3生成NIP、 NH2*、 NH3* ( *表示自由 基)。
將金屬材料氣體的流量設為50sccm、將輔助氣體的流量設為 200sccm或0,改變反應性氣體的流量，測定所得阻擋膜(TiN膜)的 比電阻和反應性氣體流量的關係。氣體導入及排氣的時間h ~ t4共5秒， 進行80個循環。其結果如圖4的曲線所示。橫軸是反應性氣體(NH3 氣)分壓，縱軸是比電阻。
採用XPS分析對形成的TiN膜進行膜厚方向的組成分析。其結果 如圖6所示。
由上圖可知，得到了 N/Ti比約為0.8的富Ti膜。還可知，金屬材 料氣體中的氯C1是雜質，但通過XPS分析未能檢測出，在檢測界限以 下。比電阻為約80 p,若將H2流量設為0，則膜的比電阻將高達200p Ocm 。
對於其理由推測如下。
通過向真空槽ll內導入金屬材料氣體TiCU而吸附在成膜對象物17 表面的TiCU曝於由H2氣體生成的自由基中，通過下述反應生成中間產 物TiCl3。
TiCl4+H* —TiCl3+HCl...... ( 1 )中間產物TiCl3和NH3自由基發生下述反應。
formula see original document page 13……(2)
另外，不生成中間產物時，發生下述反應。
formula see original document page 13...…(3 )
反應越向右側進行越能得到Ti含量多的薄膜。AG為負，其絕對值 越大，則反應越容易向右進行，所以導入輔助氣體生成中間產物TiCl3 時，Ti含量多、能得到比化學計量比N/Ti^更富含Ti的膜。Ti含量高 的TiN膜的比電阻低。本發明可得到N/Ti=0.8的TiN膜。
不導入輔助氣體時，則不生成中間產物TiCl3,基板表面的吸附物 就是TiCU。被吸附的金屬材料氣體TiCU與NH3自由基反應，因此生成 符合化學計量比的TiN,未發現比電阻下降。
上述實施例中使用NH3氣體作為反應性氣體，但也可改變反應性氣 體，從同種金屬材料氣體形成不同種類的阻擋膜。
舉一個例子，除反應性氣體使用SiH4外，使用同種氣體、在同樣成 膜條件下形成阻擋膜，形成由TiSix構成的阻擋膜。
上述阻擋膜的AES分析結果如圖7的曲線所示。可知，通過導入 SiH4生成SiH4自由基(SiH4*、 SiH^等)並生成TiS"薄膜。
圖5是顯示TiCl4流量和比電阻及成膜速度之間的關係的曲線。
此外，也可以改變金屬材料氣體。如使用金屬不同的金屬材料氣體， 可以形成WN膜、TaN膜等不同種類的阻擋膜。
以上在導入輔助氣體的狀態下，反覆進行導入金屬材料氣體—排 氣—導入反應性氣體—排氣—導入金屬材料氣體......，也可以在
停止導入輔助氣體，導入金屬材料氣體後導入反應性氣體前，導入。此 時，反覆進行導入金屬材料氣體—排氣—導入輔助氣體—排氣— 導入反應性氣體—排氣的操作。
此外，上述成膜裝置1、 2,在頂部配置有催化劑材料16,在其下 方底板側配置有支架15,另外也可以在頂部配置支架15,在其下方底 板側配置催化劑材料16。
予以說明，上述是使用無機氣體的例子，本發明的成膜裝置1、 2 除使用含TiCU、 WF6、 TaCU等高融點金屬的無機材料氣體之外，也可 使用含Ti (Me2) 4、 W (CO) 6、 TIMATA等高融點金屬的有機系材料 氣體作為材料氣體。作為構成阻擋膜的金屬化合物，也可以形成TiSix、 WSix、 TaSix等 珪化物、或TiN、 WN、 TaN等金屬氮化物膜。
上述例子中是使用NH3氣形成金屬氮化物膜，但也可以代替NH3
氣使用N2氣，生成N2氣的自由基，形成金屬氮化物膜。
另外，不光是金屬化合物構成的阻擋膜，也可以形成Ti、 W、 Ta 等的金屬膜。
上述實施例中，催化劑材料使用由鵠金屬構成的並成形為絲狀的金 屬催化劑，但催化劑材料的形狀即使不是絲狀，只要與反應性氣體相接 觸生成的自由基能向成膜對象物方向移動的形狀即可。
此外，催化劑材料不僅限於鵠金屬，除金屬Ta、金屬Ti、金屬Ir、 金屬Ru等金屬構成的金屬催化劑外，還可含有反應性氣體接觸被加熱 的催化劑材料即可生成自由基的非金屬材料。使用金屬Ta、金屬Ti、 金屬Ir、金屬Ru作為催化劑材料時，須將溫度升溫到1000。C以上2000 T以下的溫度範圍使用。
權利要求
1. 一種成膜裝置，其包括真空槽，配置在上述真空槽內的放置成膜對象物的支架，與上述支架分隔配置的催化劑材料，使上述催化劑材料升溫的催化劑加熱裝置，將化學結構中含金屬元素的金屬材料氣體導入上述真空槽內的金屬材料氣體供給系統，將與上述金屬材料氣體反應生成金屬化合物的反應性氣體導入上述真空槽內的反應性氣體供給系統，將不阻礙上述金屬化合物反應的防逆流氣體導入上述真空槽內的防逆流氣體供給系統，和從配置於上述支架附近的排氣口將上述真空槽內真空排氣的真空排氣系統；向上述真空槽導入上述反應性氣體的導入口和導入上述防逆流氣體的導入口配置在比上述催化劑材料離上述支架更遠的位置上，導入上述金屬材料氣體的導入口配置在上述催化劑材料和上述支架之間。
2. 權利要求1所述的成膜裝置，其包含將與上述金屬材料氣體反應 生成中間產物的輔助氣體導入上述真空槽內的輔助氣體供給系統，
3. 權利要求1所述的成膜^置，其:上述催化劑材料和l述支架之 間配置有形成了多個貫通孔的噴淋板，在上述真空槽內形成有配置了 上述催化劑材料和上述反應性氣體導入口的自由基生成室、和配置了上 述支架和上述金屬材料氣體導入口的反應室。
4. 權利要求3所述的成膜裝置，其包含將與上述金屬材料氣體反應 生成中間產物的輔助氣體導入上述真空槽內的輔助氣體供給系統，上述輔助氣體供給系統的導入口配置於上述自由基生成室，成。
5. —種阻擋膜製造方法，在真空槽內配置催化劑材料和成膜對象 物，使上述催化劑材料升溫，反覆進行下述兩個工序將化學結構中含金屬元素的金屬材料氣體導到上述催化劑材料和 上述成膜對象物之間的工序，和使與上述金屬材料氣體反應生成金屬化合物的反應性氣體接觸於上述催化劑材料，生成上述反應性氣體的自由基的工序；在上述成膜對象物表面上形成由含有上述金屬元素的金屬化合物 構成的阻擋膜，其中，向上述真空槽內導入不阻礙上述金屬化合物生成的防逆流氣 體，在形成從上述催化劑材料側流向上述成膜對象物側的上述防逆流氣 體氣流的狀態下，導入上述金屬材料氣體和上述反應性氣體。
6. 權利要求5所述的阻擋膜製造方法，其中，使用TiCU作為上述 金屬材料氣體，使用NH3氣或SiH4氣中的任一種作為上述反應性氣體。
7. 權利要求5所述的阻擋膜製造方法，其中，向上述真空槽內導入 輔助氣體，使上述輔助氣體與上述催化劑材料相接觸，生成輔助氣體的 自由基，使吸附在上述成膜對象物表面的上述金屬材料氣體與上述輔助 氣體的自由基反應，生成中間產物，使所生成的中間產物與上述反應性 氣體反應，生成上述金屬^:合物。
8. 權利要求7所述的阻擋膜製造方法，其中，使用H2氣體作為上 述輔助氣體。
9. 權利要求5所述的阻擋膜製造方法，其中，在上述催化劑材料和 上述成膜對象物之間配置形成有多個貫通孔的噴淋板，形成上述催化劑 材料所在的自由基生成室和上述成膜對象物所在的反應室，上述金屬材料氣體導入上述反應室，上述反應性氣體和上述防逆流 氣體導入上述自由基生成室，從配置在上述反應室的排氣口將上述反應室內的氣體真空排出。
10. 權利要求9所述的阻擋膜製造方法，其中，向上述自由基生成 室內導入輔助氣體，使上述輔助氣體與上述催化劑材料相接觸，生成輔 助氣體的自由基，使吸附在上述成膜對象物表面的上述金屬材料氣體與 上述輔助氣體的自由基反應，生成中間產物，使所生成的中間產物與上 述反應性氣體反應，生成上述金屬化合物。
11. 權利要求10所述的阻擋膜製造方法，其中，使用H2氣體作為 上述輔助氣體。
全文摘要
本發明涉及用於半導體製造工藝的成膜裝置及用於半導體的阻擋膜的製造方法。本發明中，在交替流入金屬材料氣體和反應性氣體時，事先流入防逆流氣體和輔助氣體，使反應性氣體和輔助氣體加載到防逆流氣體的氣流中，使之接觸於催化劑材料，生成自由基。金屬材料氣體不接觸催化劑材料，催化劑材料不惡化。也可以在自由基生成室(35)和反應室(36)之間配置噴淋板(12)，通過貫通孔(14)將自由基供給到反應室(36)。根據本發明可形成低電阻、且覆蓋性能優良的阻擋膜。
文檔編號C23C16/455GK101426952SQ20078001393
公開日2009年5月6日 申請日期2007年4月17日 優先權日2006年4月18日
發明者原田雅通 申請人:株式會社愛發科