JP2022012502A - 成膜方法及び成膜装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】パーティクルを低減する技術を提供する。【解決手段】原料容器に収容された原料のＲｕ３（ＣＯ）１２をチャンバに供給するソースラインと、キャリアガスのＣＯガスを前記原料容器に供給するＣＯガスラインと、前記ソースラインと前記ＣＯガスラインとを接続し、前記原料容器を介さないラインを形成するバイパスラインと、前記ソースラインに接続された第１のバルブと、を有する成膜装置にて実行する成膜方法であって、（ａ）前記第１のバルブを開き、前記原料容器から前記ソースラインを介してＲｕ３（ＣＯ）１２とＣＯガスとを供給し、前記チャンバにて基板にルテニウム膜を形成する工程と、（ｂ）前記（ａ）の工程を終了した後、前記ソースラインを予め定められた第１の圧力以上に制御し、前記第１のバルブを閉じ、前記チャンバに対するＲｕ３（ＣＯ）１２とＣＯガスとの供給を停止する工程と、を含む、成膜方法が提供される。【選択図】図４

Description

本開示は、成膜方法及び成膜装置に関する。
例えば、特許文献１には、Ｒｕ３（ＣＯ）１２は比較的容易に分解してルテニウム（Ｒｕ）が析出されること、及びＲｕ３（ＣＯ）１２の分解反応の反応物であるＣＯの分圧が低いとＲｕ３（ＣＯ）１２の分解が促進されることが開示されている。そして、Ｒｕ３（ＣＯ）１２が輸送される雰囲気にＣＯを添加し、その分圧を制御することによりＲｕ３（ＣＯ）１２の分解反応を抑制することを提案する。
特開２００８－２４４２９８号公報
本開示は、パーティクルを低減する技術を提供する。
本開示の一の態様によれば、原料容器に収容された原料のＲｕ３（ＣＯ）１２をチャンバに供給するソースラインと、キャリアガスのＣＯガスを前記原料容器に供給するＣＯガスラインと、前記ソースラインと前記ＣＯガスラインとを接続し、前記原料容器を介さないラインを形成するバイパスラインと、前記ソースラインに接続された第１のバルブと、を有する成膜装置にて実行する成膜方法であって、（ａ）前記第１のバルブを開き、前記原料容器から前記ソースラインを介してＲｕ３（ＣＯ）１２とＣＯガスとを供給し、前記チャンバにて基板にルテニウム膜を形成する工程と、（ｂ）前記（ａ）の工程を終了した後、前記ソースラインを予め定められた第１の圧力以上に制御し、前記第１のバルブを閉じ、前記チャンバに対するＲｕ３（ＣＯ）１２とＣＯガスとの供給を停止する工程と、を含む、成膜方法が提供される。
一の側面によれば、パーティクルを低減することができる。
一実施形態に係る成膜装置の一例を示す断面模式図である。 一実施形態に係るガス供給部の構成例を示す図である。 成膜プロセス後のソースラインの圧力の測定結果の一例を示す図である。 一実施形態に係る成膜方法によるＣＯ分圧制御の結果の一例を示す図である。 一実施形態に係る成膜装置が実行する成膜方法の一例を示す流れ図である。 図５の成膜方法を説明するための図である。 一実施形態に係る成膜装置が実行する成膜方法の一例を示す流れ図である。 図７の成膜方法を説明するための図である。
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。
まず、本開示の一実施形態に係る成膜装置１の構成例について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る成膜装置１の処理位置における断面模式を示した図である。図２は、一実施形態に係る成膜装置１の受け渡し位置における断面模式図、及びガス供給部の構成例を示した図である。
成膜装置１は、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)装置であって、例えば、ルテニウム膜を成膜する装置である。例えば、ドデカカルボニル三ルテニウムＲｕ３（ＣＯ）１２等のルテニウム含有ガス（原料ガス、前駆体）とＣＯ等のキャリアガスとを含む処理ガスを供給して基板Ｗ上にルテニウム膜を成膜する。
成膜装置１は、チャンバ１０１を有する。チャンバ１０１は、上側に開口を有する有底の容器である。チャンバ１０１は、成膜の際に内部が真空雰囲気とされる。チャンバ１０１は、内部に、ウェハを一例とする基板Ｗを載置するための載置台１０５と、載置台１０５と対向するようにチャンバ１０１の上部に設けられ、基板Ｗの表面にガスを供給するためのガス吐出機構１０３とを有する。ガス吐出機構１０３は、ガスを導入する空間を画成する。
ガス吐出機構１０３の天井部の中央には、ガス導入口１６が設けられている。ガス導入口１６は、ガスライン４３を介してガス供給部４０に接続され、ガス吐出機構１０３内に原料ガスとキャリアガスとを含む処理ガスを導入する。本実施形態では、原料はＲｕ３（ＣＯ）１２であり、キャリアガスはＣＯガスである。
ガス吐出機構１０３内には、上から順に第１の板状部材１０、第２の板状部材１１及びシャワープレート１２が設けられている。第１の板状部材１０、第２の板状部材１１及びシャワープレート１２は、いずれも円盤状の部材であり、ガス吐出機構１０３内にて載置台１０５に対向して略平行に水平方向に離隔して設けられる。ガス導入口１６から導入された処理ガスは、第１の板状部材１０の外周側に流れ、第２の板状部材１１の中央の開口１１ａを通り、シャワープレート１２に設けられた複数のガス孔１２ａから処理室１０１ｃ内に供給される。
支持部材１０２は、ガス吐出機構１０３を支持する。また、支持部材１０２がチャンバ１０１の上側の開口を塞ぐことにより、チャンバ１０１は密閉され、処理室１０１ｃが形成される。
載置台１０５は、例えば、窒化アルミニウムや石英などを材料として、扁平な円板状に形成された板部１０５ａを有している。載置台１０５の内部には、基板Ｗを加熱す加熱手段の一例として、ヒータ１０６が埋設されている。ヒータ１０６は、例えば、シート状の抵抗発熱体より構成されている。ヒータ１０６は、チャンバ１０１の外部に設けられた電源１２６から電力が供給されて発熱し、載置台１０５の載置面を加熱することにより、成膜に適した所定のプロセス温度まで基板Ｗを昇温する。ヒータ１０６は、載置台１０５上に載置された基板Ｗを、例えば、１３０～３００℃に加熱する。
また、載置台１０５は、載置台１０５の下面中心部から下方に向けて伸び、チャンバ１０１の底部を貫通する支持部材１０５ｂを有する。支持部材１０５ｂの一端は、昇降板１０９を介して昇降機構１１０に支持されている。
また、載置台１０５の下部には、温調部材として、温調ジャケット１０８が設けられている。温調ジャケット１０８は、上部に載置台１０５と同程度のサイズの板部１０８ａを有し、下部に支持部材１０５ｂよりも径の大きい軸部１０８ｂを有する。また、温調ジャケット１０８は、中央の上下方向に板部１０８ａおよび軸部１０８ｂを貫通する穴部１０８ｃが形成されている。温調ジャケット１０８は、穴部１０８ｃに支持部材１０５ｂを収容している。
温調ジャケット１０８は、板部１０８ａの内部に冷媒流路１０８ｄが形成され、軸部１０８ｂの内部に２本の冷媒配管１１５ａ，１１５ｂが設けられている。冷媒流路１０８ｄは、一方の端部が冷媒配管１１５ａに接続され、他方の端部が冷媒配管１１５ｂに接続されている。冷媒配管１１５ａ，１１５ｂは、冷媒ユニット１１５に接続されている。
冷媒ユニット１１５は、例えばチラーユニットである。冷媒ユニット１１５は、所定の温度の冷媒を冷媒配管１１５ａから冷媒流路１０８ｄに供給する。冷媒流路１０８ｄに供給された冷媒は、冷媒配管１１５ｂを介して冷媒ユニット１１５に戻る。温調ジャケット１０８は、冷媒流路１０８ｄの中に冷媒、例えば、冷却水等を循環させることによって、温度調整が可能とされている。
載置台１０５と温調ジャケット１０８との間には、断熱部材として、断熱リング１０７が配置されている。断熱リング１０７は、例えば、ＳＵＳ３１６、Ａ５０５２、Ｔｉ（チタン）、セラミックなどによって円盤状に形成されている。
温調ジャケット１０８の軸部１０８ｂは、チャンバ１０１の底部を貫通する。温調ジャケット１０８の下端部は、チャンバ１０１の下方に配置された昇降板１０９を介して、昇降機構１１０に支持される。チャンバ１０１の底部と昇降板１０９との間には、ベローズ１１１が設けられており、昇降板１０９の上下動によってもチャンバ１０１内の気密性は保たれる。
昇降機構１１０が昇降板１０９を昇降させることにより、シャワープレート１２と載置台１０５との距離を制御できる。チャンバ１０１の側壁には、基板Ｗを搬入出するための搬入出口１０１ａと、搬入出口１０１ａを開閉するゲートバルブ１１８とが設けられている。図１では、載置台１０５は、搬入出口１０１ａを介して外部の搬送機構との間で基板Ｗの受け渡しが行われる受け渡し位置にある。図２では、載置台１０５が上昇し、基板Ｗの処理が行われる処理位置にある。
昇降ピン１１２は、外部の搬送機構との間で基板Ｗの受け渡しを行う際、基板Ｗの下面から支持して、載置台１０５の載置面から基板Ｗを持ち上げる。載置台１０５及び温調ジャケット１０８には、昇降ピン１１２の軸部が挿通する貫通穴が形成されている。昇降ピン１１２の下方には、当接部材１１３が配置されている。
載置台１０５を基板Ｗの処理位置（図２参照）まで移動させた状態において、昇降ピン１１２の頭部は載置台１０５内に収納され、基板Ｗは載置台１０５の載置面に載置される。
環状部材１１４は、載置台１０５の上方に配置されている。図２に示すように、載置台１０５を基板Ｗの処理位置まで移動させた状態において、環状部材１１４は、基板Ｗの上面外周部と接触し、環状部材１１４の自重により基板Ｗを載置台１０５の載置面に押し付ける。一方、載置台１０５を基板Ｗの受け渡し位置（図１参照）まで移動させた状態において、環状部材１１４は、搬入出口１０１ａよりも上方で図示しない係止部によって係止されており、搬送機構による基板Ｗの受け渡しを阻害しないようになっている。
図１の伝熱ガス供給部１１６は、配管１１６ａ、温調ジャケット１０８及び載置台１０５に形成された流路（図示せず）を介して、載置台１０５に載置された基板Ｗの裏面と載置台１０５の載置面との間に、例えばＨｅガス等の伝熱ガスを供給する。
パージガス供給部１１７は、配管１１７ａ、載置台１０５の支持部材１０５ｂと温調ジャケット１０８の穴部１０８ｃの間に形成された隙間を通り、ＣＯガス等のパージガスを環状部材１１４の下面と載置台１０５の上面との間に供給する。つまり、前記隙間を通ったパージガスは、載置台１０５と断熱リング１０７の間に形成され径方向外側に向かって延びる流路、及び載置台１０５の外周部に形成された上下方向の流路を介して、環状部材１１４の下面と載置台１０５の上面との間に供給される。これにより、環状部材１１４の下面と載置台１０５の上面との間の空間に処理ガスが流入することを抑制して、環状部材１１４の下面や載置台１０５の外周部の上面に成膜されることを防止する。
チャンバ１０１の下方の側壁には、排気管１０１ｂを介して、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）及びドライポンプを含む排気部１１９が接続される。排気部１１９によりチャンバ１０１内が排気され、処理室１０１ｃ内が所定の真空雰囲気に設定され、維持される。チャンバ１０１には、圧力計ＣＭ１が取り付けられ、チャンバ１０１の圧力を測定する（図２参照）。排気管１０１ｂ及び排気部１１９は、載置台１０５より下方に位置する。
図２に示すように、載置台１０５の径方向上の外側には、処理室１０１ｃを排気する排気口１３が形成されている。載置台１０５は、外周部にカバーリング１０４が係合され、カバーリング１０４に位置決めされた環状部材１１４が基板Ｗの周縁部を押圧する。これにより、基板Ｗの周縁部を押圧する環状部材１１４の上面とシャワープレート１２の下面との間に形成された排気口１３によって、処理ガスが径方向外側に排気される。排気口１３は、環状部材１１４の上面とシャワープレート１２の外周部に設けられた突起部の下面との間に設けられた開口である。
成膜装置１は、制御部１２０を更に備え得る。制御部１２０は、プロセッサ、メモリなどの記憶部、入力装置、表示装置、信号の入出力インターフェイス等を備えるコンピュータであり得る。制御部１２０は、成膜装置１の各部を制御する。例えば、制御部１２０は、ガス供給部４０、ヒータ１０６、昇降機構１１０、冷媒ユニット１１５、伝熱ガス供給部１１６、パージガス供給部１１７、ゲートバルブ１１８、排気部１１９等を制御することにより、成膜装置１の動作を制御する。
制御部１２０では、入力装置を用いて、オペレータが成膜装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができる。また、制御部１２０では、表示装置により、成膜装置１の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、記憶部には、制御プログラム及びレシピデータが格納されている。制御プログラムは、成膜装置１で成膜処理を実行するために、プロセッサによって実行される。プロセッサが、制御プログラムを実行し、レシピデータに従って成膜装置１の各部を制御する。
［ガス供給部］
次に、ガス供給部４０の構成について、図２を参照して説明する。図２は、一実施形態に係る成膜装置１に設けられたガス供給部４０の構成の一例を示す図である。ガス供給部４０は、原料容器４１、ＣＯガス供給源４２、ガスライン４３、ソースライン４４，４５、ＣＯガスライン４６，４７、バイパスライン４９、及びバルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、ＶＤを有する。
ＣＯガス供給源４２は、ＣＯガスライン４６、４７に接続されている。ＣＯガス供給源４２は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含み、ＣＯガスライン４６、４７を介して所定の流量のＣＯガスを原料容器４１に供給する。
原料容器４１は、ルテニウム膜の原料となるＲｕ３（ＣＯ）１２を収容する。原料容器４１は、ヒータ等の加熱手段を有し、固体原料のＲｕ３（ＣＯ）１２を昇温させて気化させる。原料容器４１は、ソースライン４４、４５に接続され、ガスライン４３を介してチャンバ１０１に接続される。ガスライン４３は、原料容器４１からチャンバ１０１へ原料ガスを供給するソースラインの一部である。以下では、ガスライン４３を含めてソースライン４３～４５ともいう。
原料容器４１内で気化したＲｕ３（ＣＯ）１２の原料ガスは、キャリアガスのＣＯガスによりソースライン４３～４５を運ばれ、チャンバ１０１内の基板Ｗ上に供給される。なお、成膜装置１は、更に希ガスを供給してもよい。載置台１０５上の基板Ｗはヒータ１０６により所定の温度に制御され、所定の流量で供給されたＲｕ３（ＣＯ）１２を熱分解させ、これによりルテニウム膜を成膜する。
バイパスライン４９は、ソースライン４３～４５とＣＯガスライン４６，４７とを接続し、原料容器４１を介さずにＣＯガスをチャンバ１０１内に供給するラインを形成する。バイパスライン４９とソースライン４３～４５との接続位置Ｂ１よりも原料容器４１側のソースライン４５にはバルブＶＡが接続されている。バルブＶＡは、第１のバルブの一例である。バイパスライン４９にはバルブＶＤが接続されている。バルブＶＤは、第２のバルブの一例である。
バイパスライン４９とソースライン４３～４５との接続位置Ｂ１よりもチャンバ１０１側のソースライン４４にはバルブＶＢが接続されている。バルブＶＢは、第３のバルブの一例である。バイパスライン４９とＣＯガスライン４６、４７との接続位置Ｂ２よりも原料容器４１側のＣＯガスライン４６にはバルブＶＣが接続されている。
赤外線モニタ４８は、ＶＡバルブとＶＢバルブとの間のソースライン４４、４５に接続され、ソースライン４４、４５内のＲｕ３（ＣＯ）１２をモニタする。赤外線モニタ４８は、アルミナの窓４８ａからソースライン４４に照射した赤外線によりＲｕ３（ＣＯ）１２の波長からＲｕ３（ＣＯ）１２を検出し、Ｒｕ３（ＣＯ）１２の量（流量）を監視し、ソースラインのＣＯガスの分圧（以下、「ＣＯ分圧」という。）の管理に利用する。
ＶＡバルブとＶＢバルブとの間のソースライン４４、４５には、圧力計ＣＭ２が取り付けられ、ソースライン４４、４５の内部空間の圧力を測定する。本実施形態では、ソースライン４４に圧力計ＣＭ２が接続され、圧力計ＣＭ２によりソースライン４４の内部空間の圧力が測定される。
ソースライン４４、４５内のＣＯガスに対するルテニウムの量は微量である。このため、圧力計ＣＭ２が計測する圧力はほぼＣＯ分圧と考えてよい。従って、制御部１２０は、圧力計ＣＭ２によりソースライン４４，４５の内部空間の圧力が予め定められた第１の圧力以上になるように制御することで、ソースライン４４、４５のＣＯ分圧を管理できる。また、制御部１２０は、赤外線モニタ４８によりソースライン４４、４５のＲｕ３（ＣＯ）１２の原料ガスの量をモニタできる。
［ＣＯ分圧制御］
次に、ガス供給部４０におけるＣＯ分圧の制御について説明する。原料容器４１内及びソースライン４３～４５では、Ｒｕ３（ＣＯ）１２はガスの状態で存在することが好ましい。ところが、Ｒｕ３（ＣＯ）１２は、以下の反応式（１）の左から右に比較的容易に分解し、右に示すようにルテニウム（Ｒｕ）の析出を生じさせる。
Ｒｕ３（ＣＯ）１２→３Ｒｕ＋１２ＣＯ
ＣＯの分圧が低いとＲｕ３（ＣＯ）１２の分解が促進される。反応式（１）の左から右へ化学反応が進むことで、原料容器４１内及びソースライン４３～４５の内部空間で、例えばファイバー状のルテニウムが析出され、ソースライン４３～４５を通ってチャンバ１０１まで輸送され、基板Ｗ上に飛来してパーティクルとなる。
図３は、成膜プロセス後のソースライン４３～４５の圧力の測定結果の一例を示す。図３では、横軸の時間「０」は、ルテニウム膜の成膜プロセスの終了時を示し、縦軸は、ソースライン４３～４５のＣＯ分圧を示す。ソースライン４３～４５のＣＯ分圧は、圧力計ＣＭ２により測定されるソースライン４３～４５の内部空間の圧力である。
成膜プロセス後、「Valve Full Close」で示したタイミングに、図２に示すバルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣを閉じる。バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣを閉じると、原料ガス及びＣＯガスのチャンバ１０１への供給が停止される。
原料ガス及びＣＯガスの供給が停止され後も排気部１１９によってチャンバ１０１内は排気されているため、チャンバ１０１に繋がるソースライン４３～４５の内部空間も排気され、ソースライン４３～４５のＣＯ圧力が下がる。図３の比較例１は排気部１１９のターボ分子ポンプにノーマルＴＭＰ（Ｎ－ＴＭＰ）を使用した場合、比較例２は排気部１１９のターボ分子ポンプにラージＴＭＰ（Ｌ－ＴＭＰ）を使用した場合のソースライン４３～４５のＣＯ圧力を示す。ラージＴＭＰは、ノーマルＴＭＰよりも排気容量が大きいため、比較例２は比較例１よりもソースライン４３～４５のＣＯ圧力の低下が大きくなる。
本実施形態に係る成膜装置１は、成膜プロセス後のソースライン４３～４５のＣＯ分圧を制御し、ソースライン４３～４５のＣＯ分圧の低下を防ぐことにより、Ｒｕ３（ＣＯ）１２の分解を抑制する。これにより、Ｒｕ３（ＣＯ）１２が分解して析出されるルテニウムのパーティクルの発生を抑制できる。
なお、従来から成膜プロセス中、ソースライン４３～４５のＣＯ分圧が制御されていた。加えて、本実施形態では、成膜プロセス後もソースライン４３～４５のＣＯ分圧を制御する。すなわち、成膜プロセス後、ソースライン４３～４５の内部空間を第１の圧力以上に制御する。具体的には、本実施形態では、成膜プロセス後、チャンバ１０１内を予め定められた第２の圧力以上に制御することで、ソースライン４３～４５の内部空間を第１の圧力以上に維持する。例えば第２の圧力は、０．０１６６Ｔｏｒｒ（２．２１３Ｐａ）が好ましい。第２の圧力を０．０１６６Ｔに制御すると、第１の圧力は０．０５３Ｔｏｒｒ（７．０６６Ｐａ）に制御される。
ソースライン４３～４５のＣＯ分圧の制御により、ソースライン４３～４５の内部空間におけるＲｕ３（ＣＯ）１２の分解、及び原料容器４１内におけるＲｕ３（ＣＯ）１２の分解が抑制され、パーティクルの発生を低減できる。特に、ＶＡバルブ及びＶＢバルブの開閉動作が、ＶＣバルブの開閉動作よりも遅い場合、図３において「Valve Full Close」で示したタイミングに、制御部１２０がＶＡバルブ、ＶＢバルブ、ＶＣバルブを同時に閉制御しても最初にＶＣバルブが閉じる。その後、ＶＡバルブ及びＶＢバルブが閉じる。このタイミングのずれにより、原料容器４１内へのＣＯガスの供給が先に停止され、その後にＶＡバルブ及びＶＢバルブが閉じる。この場合、原料容器４１及びソースライン４３～４５の内部空間のＣＯ分圧が更に下がり、次の成膜プロセスが開始される前に原料容器４１及びソースライン４３～４５の内部空間のＣＯ分圧が更に低くなる。これにより、原料容器４１及びソースライン４３～４５におけるＲｕ３（ＣＯ）１２の分解が更に促進される。そこで、本実施形態に係る成膜方法によれば、原料容器４１及びソースライン４３～４５におけるＲｕ３（ＣＯ）１２の分解を抑制し、パーティクルを低減する技術を提供する。
図４は、本実施形態に係る成膜方法によるＣＯ分圧制御の結果の一例を示す図である。本実施形態に係る成膜方法では、成膜プロセス後、チャンバ１０１内を予め定められた第２の圧力以上に制御することで、ソースライン４３～４５の内部空間を第１の圧力以上に維持する「ＣＯ分圧制御」を行った。これに対して、比較例１、２では、ＣＯ分圧制御を行わなかった。この結果、比較例１、２では、ソースライン４３～４５のＣＯ分圧の低下により原料容器４１及びソースライン４３～４５におけるＲｕ３（ＣＯ）１２の分解が促進された。特に比較例２では、比較例１のノーマルＴＭＰよりも排気容量の大きいラージＴＭＰを用いてソースライン４３～４５のＣＯ分圧が更に低下した。これにより、更に原料容器４１及びソースライン４３～４５におけるＲｕ３（ＣＯ）１２の分解が促進された。この結果、基板Ｗ上のパーティクル数は、複数枚の基板Ｗに対する成膜プロセス後の測定において比較例１が最大７４、比較例２が最大１３７となった。これに対して、本実施形態に係る成膜方法では上記ＣＯ分圧制御により、パーティクル数が４３と最も低減できた。
［成膜装置１の動作］
次に、成膜装置１の動作の一例について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、一実施形態に係る成膜装置１が実行する成膜方法ＭＴ１の一例を示す流れ図である。図６は、図５の成膜方法ＭＴ１を説明するための図である。成膜方法ＭＴ１は、制御部１２０により制御される。なお、開始時において、チャンバ１０１内は、排気部１１９により真空雰囲気となっている。また、載置台１０５は受け渡し位置に移動している。
方法ＭＴ１が開始されると、基板を準備する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、まず、ゲートバルブ１１８を開け、外部の搬送機構により、昇降ピン１１２の上に基板Ｗを載置する。搬送機構が搬入出口１０１ａから出ると、ゲートバルブ１１８を閉じる。昇降機構１１０を制御して載置台１０５を処理位置に移動させる。この際、載置台１０５が上昇することにより、昇降ピン１１２の上に載置された基板Ｗが載置台１０５の載置面に載置される。また、環状部材１１４が基板Ｗの上面外周部と接触し、環状部材１１４の自重により基板Ｗを載置台１０５の載置面に押し付ける。これにより、処理室１０１ｃには、載置台１０５より上側にプロセス空間が形成される。
制御部１２０は、ヒータ１０６を動作させるとともに、ガス供給部４０を制御して、ＶＡバルブ、ＶＢバルブ及びＶＣバルブを開き、ＶＤバルブを閉じる（ステップＳ２）。これにより、ＣＯガスが、ＣＯガス供給源４２からＣＯガスライン４７を介して原料容器４１内に供給される。原料容器４１内のＲｕ３（ＣＯ）１２は加熱されて気化し、ＣＯガスをキャリアガスとして、ソースライン４３～４５からチャンバ１０１内に供給される（ステップＳ３）。これにより、処理室１０１ｃ内へ供給されたＲｕ３（ＣＯ）１２とＣＯガスとにより、基板Ｗにルテニウム膜が形成される（ステップＳ４）。処理後のガスは、処理室１０１ｃから環状部材１１４の上面側の排気口１３を通過し、排気管１０１ｂを介して排気部１１９により排気される。
次に、成膜プロセスが終了したかを判定する（ステップＳ５）。成膜プロセスは終了していないと判定した場合、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３～Ｓ５の成膜プロセスを続ける。一方、成膜プロセスが終了したと判定した場合、チャンバ１０１内を予め定められた第２の圧力以上に制御することで、ソースライン４３～４５を第１の圧力以上に維持する（ステップＳ６）。
次に、赤外線モニタ４８を用いてソースライン４４、４５中のＲｕ３（ＣＯ）１２の量をモニタする（ステップＳ７）。モニタ結果に基づき、ソースライン４３～４５の内部空間のＣＯ分圧を管理する。
次に、ソースライン４３～４５を第１の圧力以上に維持した状態で、ＶＡバルブ、ＶＢバルブ、ＶＣバルブを閉じる（ステップＳ８）。これにより、処理室１０１ｃ内へのＲｕ３（ＣＯ）１２の原料ガスとＣＯガスとの供給が停止される。このとき、ソースライン４３～４５は、Ｒｕ３（ＣＯ）１２の分解が抑制されるように、内部空間のＣＯ分圧が制御されている。これにより、ソースライン４３～４５及び原料容器４１のＲｕ３（ＣＯ）１２の分解を抑制でき、パーティクルを低減できる。
次に、ＶＢバルブ及びＶＣバルブを開き、ＣＯガスライン４７、バイパスライン４９及びソースライン４３～４５を介してＣＯガスをチャンバ１０１内に供給する（ステップＳ９）。ＣＯガスをチャンバ１０１内に供給することで、各基板Ｗの成膜プロセス毎に、成膜プロセス後のソースライン４３～４５の内部に残留したＣＯガスを排気することができる。
以上、本実施形態に係る成膜方法ＭＴ１について説明した。これによれば、図６（ａ）に示すように、成膜プロセス中は、ＶＡバルブ、ＶＢバルブ及びＶＣバルブを開き、ＶＤバルブを閉じている（図５：Ｓ２）。
成膜プロセス終了後、図６（ｂ）に示すように、ＶＡバルブ、ＶＢバルブ及びＶＣバルブを閉じる（図５：Ｓ８）前に、チャンバ１０１内を第２の圧力以上に制御することで、ソースライン４３～４５を第１の圧力以上に維持する（図５：Ｓ６）。これにより、ソースライン４３～４５及び原料容器４１のＲｕ３（ＣＯ）１２の分解を抑制でき、パーティクルを低減できる。
なお、ステップＳ６～Ｓ９の処理が実行された後、基板Ｗをチャンバ１０１から搬出する。基板Ｗの搬出時には、昇降機構１１０を制御して載置台１０５を受け取り位置に移動させる。昇降ピン１１２の下端が当接部材１１３と当接することにより、昇降ピン１１２の頭部が載置台１０５の載置面から突出し、載置台１０５の載置面から基板Ｗを持ち上げる。
次に、ゲートバルブ１１８を開け、外部の搬送機構により昇降ピン１１２の上に載置された基板Ｗが搬出される。搬送機構が搬入出口１０１ａから出ると、ゲートバルブ１１８が閉じられる。
［成膜装置１のその他の動作］
次に、成膜装置１のその他の動作の例について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、一実施形態に係る成膜装置１が実行する成膜方法ＭＴ２の一例を示す流れ図である。図８は、図７の成膜方法ＭＴ２を説明するための図である。成膜方法ＭＴ２は、制御部１２０により制御される。図７の成膜方法ＭＴ２は、図５の成膜方法ＭＴ１を実行した後に実行してもよい。成膜方法ＭＴ２は、成膜プロセスを行っていない間に実行可能である。
方法ＭＴ２が開始されると、ガス供給部４０を制御し、ＶＡバルブ、ＶＢバルブ及びＶＣバルブを閉じ、ＶＤバルブを開く（ステップＳ１１）。これにより、ＣＯガス供給源４２からＣＯガスライン４７、バイパスライン４９を介してＶＡバルブとＶＢバルブとの間のソースライン４４，４５にＣＯガスが供給される（ステップＳ１２）。
ソースライン４４，４５にＣＯガスを供給した後、ＶＤバルブを閉じ、ソースライン４４，４５の内部空間にＣＯガスを封じ込める（ステップＳ１３）。これにより、ソースライン４４，４５にＣＯガスを充填し、ソースライン４４，４５の内部空間におけるＲｕ３（ＣＯ）１２の分解を抑制し、パーティクルを低減できる。
ソースライン４３～４５の内部は、各基板Ｗの成膜プロセス後に排気することでソースライン４３～４５内にＲｕ３（ＣＯ）１２を残さないようにしている。しかし、ソースライン４３～４５内を十分に排気するには相当程度の時間を要し、スループットを低下させる。そこで、成膜プロセスの間に成膜方法ＭＴ２を実行することで、ソースライン４４，４５の空間内にＣＯガスを封じ込め、ＣＯ分圧を上げる。これにより、ソースライン４４，４５の内部空間においてＲｕ３（ＣＯ）１２の分解を抑制でき、パーティクルを低減できる。
今回開示された実施形態に係る成膜方法及び成膜装置は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
例えば、本開示の成膜装置は、ＡＬＤ装置、プラズマＡＬＤ装置、熱ＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装置等であってもよい。
１ 成膜装置
１２ シャワープレート
１６ ガス導入口
４０ ガス供給部
４１ 原料容器
４２ ＣＯガス供給源
４３ ガスライン
４４、４５ ソースライン
４６，４７ ＣＯガスライン
４８ 赤外線モニタ
４９ バイパスライン
１０１ チャンバ
１０１ｃ 処理室
１０５ 載置台
１０６ ヒータ
１２０ 制御部
ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、ＶＤ バルブ
Ｗ 基板

Claims (7)

  1. 原料容器に収容された原料のＲｕ３（ＣＯ）１２をチャンバに供給するソースラインと、キャリアガスのＣＯガスを前記原料容器に供給するＣＯガスラインと、前記ソースラインと前記ＣＯガスラインとを接続し、前記原料容器を介さないラインを形成するバイパスラインと、前記ソースラインに接続された第１のバルブと、を有する成膜装置にて実行する成膜方法であって、
    （ａ）前記第１のバルブを開き、前記原料容器から前記ソースラインを介してＲｕ３（ＣＯ）１２とＣＯガスとを供給し、前記チャンバにて基板にルテニウム膜を形成する工程と、
    （ｂ）前記（ａ）の工程を終了した後、前記ソースラインを予め定められた第１の圧力以上に制御し、前記第１のバルブを閉じ、前記チャンバに対するＲｕ３（ＣＯ）１２とＣＯガスとの供給を停止する工程と、
    を含む、成膜方法。
  2. 前記（ｂ）の工程は、前記チャンバ内を予め定められた第２の圧力以上に制御し、前記ソースラインを前記第１の圧力以上に維持する、
    請求項１に記載の成膜方法。
  3. 前記成膜装置は、前記バイパスラインに接続された第２のバルブを有し、
    （ｃ）前記（ｂ）の工程の後、前記ソースラインを前記第１の圧力以上に維持した状態で前記第２のバルブを開き、前記バイパスラインを介してＣＯガスを前記チャンバに供給する工程を含む、
    請求項１又は２に記載の成膜方法。
  4. 前記成膜装置は、前記バイパスラインと前記ソースラインとの接続位置よりも前記原料容器側の前記ソースラインに接続された前記第１のバルブと、前記バイパスラインと前記ソースラインとの接続位置よりも前記チャンバ側の前記ソースラインに接続された第３のバルブと、を有し、
    （ｄ）前記第１のバルブと前記第３のバルブとを閉じ、前記第２のバルブを開け、前記バイパスラインを介して前記第１のバルブと前記第３のバルブとの間の前記ソースラインにＣＯガスを充填する工程を含む、
    請求項３に記載の成膜方法。
  5. 前記成膜装置は、前記第１のバルブと前記第３のバルブとの間の前記ソースラインに赤外線モニタを接続し、
    （ｅ）前記ソースラインの中のＲｕ３（ＣＯ）１２の原料ガスをモニタする工程を含む、
    請求項４に記載の成膜方法。
  6. 原料容器に収容された原料のＲｕ３（ＣＯ）１２をチャンバに供給するソースラインと、キャリアガスのＣＯガスを前記原料容器に供給するＣＯガスラインと、前記ソースラインと前記ＣＯガスラインとを接続し、前記原料容器を介さないラインを形成するバイパスラインと、前記ソースラインに接続された第１のバルブと、制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    （ａ）前記第１のバルブを開き、前記原料容器から前記ソースラインを介してＲｕ３（ＣＯ）１２とＣＯガスとを供給し、前記チャンバにて基板にルテニウム膜を形成する工程と、
    （ｂ）前記（ａ）の工程を終了した後、前記ソースラインを予め定められた第１の圧力以上に制御し、前記第１のバルブを閉じ、前記チャンバに対するＲｕ３（ＣＯ）１２とＣＯガスとの供給を停止する工程と、を制御する、
    成膜装置。
  7. 前記第１のバルブは、前記バイパスラインと前記ソースラインとの接続位置よりも前記原料容器側の前記ソースラインに接続され、
    前記成膜装置は、前記バイパスラインと前記ソースラインとの接続位置よりも前記チャンバ側の前記ソースラインに接続された第３のバルブと、
    前記第１のバルブと前記第３のバルブとの間の前記ソースラインに接続された赤外線モニタと、を有する、
    請求項６に記載の成膜装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117026220B (zh) * 2023-10-09 2023-12-15 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 压力调节装置及包含其的沉积设备、系统及压力控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006057112A (ja) * 2004-08-17 2006-03-02 Jsr Corp 化学気相成長方法
JP2008244298A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Tokyo Electron Ltd 金属膜の成膜方法、多層配線構造の形成方法、半導体装置の製造方法、成膜装置
JP2016151025A (ja) * 2015-02-16 2016-08-22 東京エレクトロン株式会社 ルテニウム膜の成膜方法、成膜装置及び半導体装置の製造方法
JP2020013966A (ja) * 2018-07-20 2020-01-23 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、原料供給装置及び成膜方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006057112A (ja) * 2004-08-17 2006-03-02 Jsr Corp 化学気相成長方法
JP2008244298A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Tokyo Electron Ltd 金属膜の成膜方法、多層配線構造の形成方法、半導体装置の製造方法、成膜装置
JP2016151025A (ja) * 2015-02-16 2016-08-22 東京エレクトロン株式会社 ルテニウム膜の成膜方法、成膜装置及び半導体装置の製造方法
JP2020013966A (ja) * 2018-07-20 2020-01-23 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、原料供給装置及び成膜方法

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