[發明專利]氮化鈦膜的形成方法和氮化鈦膜的形成裝置

無效

• 申請號: 201210048533.8
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN102655085A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 兩角友一朗;菱屋晉吾;原田豪繁
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/285
• 分類號: H01L21/285;C23C16/34
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及氮化鈦膜的形成方法和氮化鈦膜的形成裝置。

背景技術

在半導體器件的制造中，作為阻擋膜、電極等的材料，采用氮化鈦膜(TiN膜)。這樣的氮化鈦膜是例如利用采用了四氯化鈦(TiCl₄)和氨(NH₃)作為成膜氣體的、CVD(ChemicalVapor?Deposition)法、ALD(Atomic?Layer?Deposition)法形成的(例如專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2006-93653號公報

不過，采用四氯化鈦作為成膜氣體來形成氮化鈦膜時，存在有在成膜過程中產生的氯基對基底膜進行蝕刻這樣的問題。例如，在作為D?RAM的電容器組件的上部電極來形成氮化鈦膜的情況下，存在如下問題：對作為上部電極的基底膜的High-k膜(例如ZrO膜、HfO膜)進行蝕刻，電容器絕緣膜的電性能變差。

另外，采用四氯化鈦作為成膜氣體，因此，生成作為副產物的氯化銨。該氯化銨附著在裝置的內部時，存在工藝性能(顆粒性能)和裝置的維護周期顯著地降低這樣的問題。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而做成的，目的在于提供能夠防止基底膜的蝕刻的氮化鈦膜的形成方法和氮化鈦膜的形成裝置。

另外，本發明的目的在于提供能夠防止生成作為副產物的氯化銨的氮化鈦膜的形成方法和氮化鈦膜的形成裝置。

為了達到上述目的，本發明的第1技術方案的氮化鈦膜的形成方法，其特征在于，該氮化鈦膜的形成方法包括在將收容有被處理體的反應室內加熱到規定的溫度之后向該反應室內供給含有鈦原料的成膜用氣體而在被處理體上形成氮化鈦膜的氮化鈦形成工序，

在上述氮化鈦形成工序中，上述鈦原料采用不含有氯原子而含有鈦的原料、或者采用含有一個氯原子和一個鈦的原料。

本發明的第2技術方案的氮化鈦膜的形成裝置，其特征在于，

該氮化鈦膜的形成裝置包括：

用于收容被處理體的反應室；

用于將上述反應室內加熱到規定的溫度的加熱部件；

用于向上述反應室內供給含有鈦原料的成膜用氣體的成膜用氣體供給部件；

用于對裝置的各部分進行控制的控制部件，

上述控制部件控制上述加熱部件而將收容有上述被處理體的反應室內加熱到規定的溫度之后，控制上述成膜用氣體供給部件而向該反應室內供給含有鈦原料的成膜用氣體，從而在被處理體上形成氮化鈦膜，

上述鈦原料是不含有氯原子而含有鈦的原料、或者是含有一個氯原子和一個鈦的原料。

將在下面的說明中闡述本發明的其它目的和優點，其部分地從下面的說明中顯現或者可以通過實施本發明而了解。

本發明的目的和優點可以借助于在下文中特別指令的手段和組合實現及獲得。

附圖說明

被并入本說明書中并且構成本說明書的一部分的附圖圖示出本發明的實施方式，并且與上述概大致說明及下面給出的對實施方式的詳細說明一起，用于解釋本發明的原理。

圖1是表示本發明的實施方式的處理裝置的圖。

圖2是表示圖1的處理裝置的截面結構的圖。

圖3是表示圖1的控制部的構成的圖。

圖4是用于說明氮化鈦膜的形成方法的一例的圖。

具體實施方式

現在，將參照附圖說明基于上面給出的發現而實現的本發明的實施方式。在下面的說明中，用相同的附圖標記指令具有實質相同的功能和結構的構成元件，并且僅在必需時才進行重復說明。

下面對本發明的實施方式的氮化鈦膜的形成方法、氮化鈦膜的形成裝置和程序進行說明。在本實施方式中，以采用ALD(Atomic?Layer?Deposition)法來形成氮化鈦膜的情況為例進行說明。另外，在本實施方式中，以采用成批式的立式處理裝置作為本發明的氮化鈦膜的形成裝置的情況為例進行說明。圖1表示本實施方式的處理裝置的構成。另外，圖2表示本實施方式的處理裝置的截面結構。

如圖1所示，處理裝置1包括具有頂部且大致圓筒狀的反應管2，該反應管2的長度方向朝著鉛垂方向。反應管2由耐熱和耐腐蝕性優異的材料、例如石英形成。