JPH1088353A - ＣＶＤ装置を用いたＺｒＮ膜の形成方法 - Google Patents
ＣＶＤ装置を用いたＺｒＮ膜の形成方法Info
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- JPH1088353A JPH1088353A JP9214509A JP21450997A JPH1088353A JP H1088353 A JPH1088353 A JP H1088353A JP 9214509 A JP9214509 A JP 9214509A JP 21450997 A JP21450997 A JP 21450997A JP H1088353 A JPH1088353 A JP H1088353A
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
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- C23C16/34—Nitrides
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄膜の膜厚を減少させ、より安定した薄膜が
得られるように、ＣＶＤ装置を用いたＺｒＮ膜の形成方
法を提供すること。 【解決手段】 ＣＶＤのソースとして、Ｚｒ[Ｎ（Ｃ
Ｈ3）2］4、Ｚｒ［Ｎ(Ｃ2Ｈ5）2］4、Ｚｒ［Ｎ(ＣＨ3）
（Ｃ2Ｈ5）］4を使用し、そのソースに気化用ガスを供
給して気体状態にし、これを前記チェンバー内に供給
し、同時に、ＣＶＤ用反応ガスをチェンバー内に供給し
て前記基板にＺｒＮ膜を形成する。
得られるように、ＣＶＤ装置を用いたＺｒＮ膜の形成方
法を提供すること。 【解決手段】 ＣＶＤのソースとして、Ｚｒ[Ｎ（Ｃ
Ｈ3）2］4、Ｚｒ［Ｎ(Ｃ2Ｈ5）2］4、Ｚｒ［Ｎ(ＣＨ3）
（Ｃ2Ｈ5）］4を使用し、そのソースに気化用ガスを供
給して気体状態にし、これを前記チェンバー内に供給
し、同時に、ＣＶＤ用反応ガスをチェンバー内に供給し
て前記基板にＺｒＮ膜を形成する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ＣＶＤ装置を用い
たＺｒＮ膜の形成方法に関するもので、特に配線、及び
高誘電膜電極に適用しやすいＣＶＤ装置を用いたＺｒＮ
膜の形成方法に関するものである。
たＺｒＮ膜の形成方法に関するもので、特に配線、及び
高誘電膜電極に適用しやすいＣＶＤ装置を用いたＺｒＮ
膜の形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、気相成長法（ＣＶＤ）は、形成
しようとする薄膜材料を構成する元素から成る１種、又
は２種以上の単独ガス又は化合物を基板上に供給して、
気相、又は基板の表面での化学反応により所望の薄膜を
形成させる方法をいう。このＣＶＤ法は、エピタキシャ
ル成長技術の発展から発し、デバイス技術の高度化に対
応して発展して、今日のようにＬＳＩにおける基本技術
の１つになった。ＣＶＤ膜の形成は、文字通りに、化学
気相反応の応用で、エピタキシャル成長と同様に、温
度、圧力、ガス混合比、濃度等が非常に重要な要因であ
る。ＣＶＤ法によって形成しようとする膜の種類と目的
に従って、選択する材料、反応形式、リアクタの構造等
を予め充分にチェックしておくべきである。ＣＶＤ法で
形成可能な物質は、無定形物質（絶縁膜）、多結晶（ポ
リシリコン）、単結晶（シリコン、ゲルマニウム）等、
或いは絶縁膜、金属膜、半導体膜等が考えられる。
しようとする薄膜材料を構成する元素から成る１種、又
は２種以上の単独ガス又は化合物を基板上に供給して、
気相、又は基板の表面での化学反応により所望の薄膜を
形成させる方法をいう。このＣＶＤ法は、エピタキシャ
ル成長技術の発展から発し、デバイス技術の高度化に対
応して発展して、今日のようにＬＳＩにおける基本技術
の１つになった。ＣＶＤ膜の形成は、文字通りに、化学
気相反応の応用で、エピタキシャル成長と同様に、温
度、圧力、ガス混合比、濃度等が非常に重要な要因であ
る。ＣＶＤ法によって形成しようとする膜の種類と目的
に従って、選択する材料、反応形式、リアクタの構造等
を予め充分にチェックしておくべきである。ＣＶＤ法で
形成可能な物質は、無定形物質（絶縁膜）、多結晶（ポ
リシリコン）、単結晶（シリコン、ゲルマニウム）等、
或いは絶縁膜、金属膜、半導体膜等が考えられる。
【０００３】以下、添付図面を参照して、従来のＣＶＤ
法を用いた薄膜形成方法について説明する。図１は、サ
ーマルＣＶＤ法を用いた薄膜形成方法を説明するための
ＣＶＤ装置の構成図である。反応室１０内にサセプタ１
１を水平に配置し、その上側にシャワーヘッド１３が配
置されている。サセプタ１１上にはウェーハ１２が載せ
られる。更に、反応室１０の上部（図面上、以下方向を
示す場合、特に指示がない限りいずれも図面上のもので
ある）には、シャワーヘッド１３と連結される第１ガス
供給管１４と、その第１ガス供給管１４に流れるガスの
量を調節する第１調節弁１５とが配置されている。反応
室１０の左側には、液体ソースを収納し、それを一定に
気化させてガスを発生させる恒温室１８が配置され、そ
の恒温室１８とシャワーヘッド１３との間に第２ガス供
給管１６と、第２ガス供給管１６に流れるガス量を調節
する第２調節弁１７とが備わっている。
法を用いた薄膜形成方法について説明する。図１は、サ
ーマルＣＶＤ法を用いた薄膜形成方法を説明するための
ＣＶＤ装置の構成図である。反応室１０内にサセプタ１
１を水平に配置し、その上側にシャワーヘッド１３が配
置されている。サセプタ１１上にはウェーハ１２が載せ
られる。更に、反応室１０の上部（図面上、以下方向を
示す場合、特に指示がない限りいずれも図面上のもので
ある）には、シャワーヘッド１３と連結される第１ガス
供給管１４と、その第１ガス供給管１４に流れるガスの
量を調節する第１調節弁１５とが配置されている。反応
室１０の左側には、液体ソースを収納し、それを一定に
気化させてガスを発生させる恒温室１８が配置され、そ
の恒温室１８とシャワーヘッド１３との間に第２ガス供
給管１６と、第２ガス供給管１６に流れるガス量を調節
する第２調節弁１７とが備わっている。
【０００４】上記した従来技術の薄膜形成方法でＴｉＮ
膜を形成するには、Ｔｉ[Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4と、Ｔｉ[Ｎ
（ＣＨ3）2］4と、Ｔｉ[Ｎ（ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4との
うちのいずれか１つをソースとして用いてサーマルＣＶ
Ｄ方式で堆積する。ウェーハ１２を載置するサセプタ１
１はヒーティング機能を有する。このヒーティング機能
を有するサセプタ１１の上にウエーハ１２を載せて、第
２調節弁１７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2、及び
混合ガス等のキャリヤガスを用いて恒温室１８内のＴｉ
[Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4、Ｔｉ[Ｎ（ＣＨ3）2］4、Ｔｉ[Ｎ
（ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4の中のいずれか１つのソースを
反応室１０の内部のシャワーヘッド１３に供給する。さ
らに、第１調節弁を開放して、Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ3 、Ｈ
ｅ、及び混合ガス等の反応ガスを反応室１０の内部のシ
ャワーヘッド１３に流入させて、前記ウェーハ１２上に
ＴｉＮ膜を堆積する。
膜を形成するには、Ｔｉ[Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4と、Ｔｉ[Ｎ
（ＣＨ3）2］4と、Ｔｉ[Ｎ（ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4との
うちのいずれか１つをソースとして用いてサーマルＣＶ
Ｄ方式で堆積する。ウェーハ１２を載置するサセプタ１
１はヒーティング機能を有する。このヒーティング機能
を有するサセプタ１１の上にウエーハ１２を載せて、第
２調節弁１７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2、及び
混合ガス等のキャリヤガスを用いて恒温室１８内のＴｉ
[Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4、Ｔｉ[Ｎ（ＣＨ3）2］4、Ｔｉ[Ｎ
（ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4の中のいずれか１つのソースを
反応室１０の内部のシャワーヘッド１３に供給する。さ
らに、第１調節弁を開放して、Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ3 、Ｈ
ｅ、及び混合ガス等の反応ガスを反応室１０の内部のシ
ャワーヘッド１３に流入させて、前記ウェーハ１２上に
ＴｉＮ膜を堆積する。
【０００５】一方、図２は、プラズマＣＶＤ法を用いた
薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図であ
る。これは、前記同様、反応室２０内にサセプタ２１を
水平に配置し、その上側にシャワーヘッド２３を配置す
る。サセプタ２１上にはウェーハ２２が載せられる。更
に、反応室２０の上部には、前記シャワーヘッド２３と
連結される第１ガス供給管２４と、第１ガス供給管２４
に流れるガス量を調節する第１調節弁２５と、流れるガ
スを活性化させるＲＦゼネレータ２９とが配置されてい
る。反応室２０の左側には、液体ソースと、液体ソース
を一定に気化させてガスを発生させる恒温室２８と、ガ
スが流れる第２ガス供給管２６と、第２ガス供給管２６
に流れるガス量を調節する第２調節弁２７とが備わって
いる。
薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図であ
る。これは、前記同様、反応室２０内にサセプタ２１を
水平に配置し、その上側にシャワーヘッド２３を配置す
る。サセプタ２１上にはウェーハ２２が載せられる。更
に、反応室２０の上部には、前記シャワーヘッド２３と
連結される第１ガス供給管２４と、第１ガス供給管２４
に流れるガス量を調節する第１調節弁２５と、流れるガ
スを活性化させるＲＦゼネレータ２９とが配置されてい
る。反応室２０の左側には、液体ソースと、液体ソース
を一定に気化させてガスを発生させる恒温室２８と、ガ
スが流れる第２ガス供給管２６と、第２ガス供給管２６
に流れるガス量を調節する第２調節弁２７とが備わって
いる。
【０００６】上記した従来技術による薄膜形成方法は、
Ｔｉ[Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4と、Ｔｉ[Ｎ（ＣＨ3）2］4と、
Ｔｉ[Ｎ（ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4との中のいずれかの１
つをソースに用いてプラズマＣＶＤ方式でＴｉＮ膜を堆
積する。ＣＶＤ装置の反応室２０の下部のヒーティング
機能を備えたサセプタ２１にウェーハ２２を載置し、第
２調節弁２７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2、及び
混合ガス等のキャリヤガスを用いて恒温室２８内のＴｉ
[Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4やＴｉ[Ｎ（ＣＨ3）2］4 等のソース
を反応室２０の内部のシャワーヘッド２３に流入させ
る。Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ3、Ｈｅ、及び混合ガス等の反応ガ
スをＲＦゼネレータ２９に０.０１〜５ＫＷのパワーを
加えて活性化させた後、反応室２０の内部のシャワーヘ
ッド２３に流入させて、前記ウェーハ２２上にＴｉＮ膜
を堆積する。
Ｔｉ[Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4と、Ｔｉ[Ｎ（ＣＨ3）2］4と、
Ｔｉ[Ｎ（ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4との中のいずれかの１
つをソースに用いてプラズマＣＶＤ方式でＴｉＮ膜を堆
積する。ＣＶＤ装置の反応室２０の下部のヒーティング
機能を備えたサセプタ２１にウェーハ２２を載置し、第
２調節弁２７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2、及び
混合ガス等のキャリヤガスを用いて恒温室２８内のＴｉ
[Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4やＴｉ[Ｎ（ＣＨ3）2］4 等のソース
を反応室２０の内部のシャワーヘッド２３に流入させ
る。Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ3、Ｈｅ、及び混合ガス等の反応ガ
スをＲＦゼネレータ２９に０.０１〜５ＫＷのパワーを
加えて活性化させた後、反応室２０の内部のシャワーヘ
ッド２３に流入させて、前記ウェーハ２２上にＴｉＮ膜
を堆積する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術でＴ
ｉＮ膜をＣＶＤ法により形成し、それを拡散防止膜、密
着層、Ｔａ2Ｏ5或いはＢＳＴ誘電膜などに使用した。し
かし、デバイスのパターンサイズの減少による凹凸を補
償するために良好なステップカバレージを確保するとい
う点からみると、ＴｉＮを用いるＣＶＤ法の場合、堆積
膜の不安定、即ちエージング効果による劣化、又は高い
堆積温度のため、適用に限界がある。本発明は、上記し
た従来の問題点を解決するために提案されたもので、薄
膜の膜厚を減少させ、より安定した薄膜が得られるよう
に、ＣＶＤ装置を用いた膜形成方法を提供することを目
的とする。
ｉＮ膜をＣＶＤ法により形成し、それを拡散防止膜、密
着層、Ｔａ2Ｏ5或いはＢＳＴ誘電膜などに使用した。し
かし、デバイスのパターンサイズの減少による凹凸を補
償するために良好なステップカバレージを確保するとい
う点からみると、ＴｉＮを用いるＣＶＤ法の場合、堆積
膜の不安定、即ちエージング効果による劣化、又は高い
堆積温度のため、適用に限界がある。本発明は、上記し
た従来の問題点を解決するために提案されたもので、薄
膜の膜厚を減少させ、より安定した薄膜が得られるよう
に、ＣＶＤ装置を用いた膜形成方法を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するための
本発明によるＣＶＤ装置を用いたＺｒＮ膜の形成方法
は、ＣＶＤ装置のチャンバー内に基板を入れ、ソースと
して、Ｚｒ[Ｎ（ＣＨ3）2］4、Ｚｒ［Ｎ(Ｃ
2Ｈ5）2］4、Ｚｒ［Ｎ(ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4を用意
し、そのソースに気化用ガスを供給してソースを気体状
態にし、これを前記チャンバー内に供給する。同時にＣ
ＶＤ用反応ガスをチャンバー内に供給して前記基板にＺ
ｒＮ膜を形成することを特徴とする。
本発明によるＣＶＤ装置を用いたＺｒＮ膜の形成方法
は、ＣＶＤ装置のチャンバー内に基板を入れ、ソースと
して、Ｚｒ[Ｎ（ＣＨ3）2］4、Ｚｒ［Ｎ(Ｃ
2Ｈ5）2］4、Ｚｒ［Ｎ(ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4を用意
し、そのソースに気化用ガスを供給してソースを気体状
態にし、これを前記チャンバー内に供給する。同時にＣ
ＶＤ用反応ガスをチャンバー内に供給して前記基板にＺ
ｒＮ膜を形成することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施形態を説明する。図３は、本発明の第１実施形
態に従うサーマルＣＶＤ法による薄膜形成方法を説明す
るためのＣＶＤ装置の構成図である。従来の場合と同
様、反応室３０内にサセプタ３１をほぼ水平に保ち、天
井部にシャワーヘッド３３を備えている。サセプタ３１
にはウェーハ３２が載せられる。又、反応室３０の上部
には、シャワーヘッド３３と連結される第１ガス供給管
３４と、第１ガス供給管３４に流れるガス量を調節する
第１調節弁３５とが配置されている。また、反応室３０
の左側には、液体ソースを収納し、その液体ソースを一
定に気化させてガスを発生させる恒温室３８が配置さ
れ、恒温室３８とシャワーヘッドとの間を第２ガス供給
管３６で連結し、第２ガス供給管３６にそこを流れるガ
ス量を調節する第２調節弁３７が取り付けられている。
明の実施形態を説明する。図３は、本発明の第１実施形
態に従うサーマルＣＶＤ法による薄膜形成方法を説明す
るためのＣＶＤ装置の構成図である。従来の場合と同
様、反応室３０内にサセプタ３１をほぼ水平に保ち、天
井部にシャワーヘッド３３を備えている。サセプタ３１
にはウェーハ３２が載せられる。又、反応室３０の上部
には、シャワーヘッド３３と連結される第１ガス供給管
３４と、第１ガス供給管３４に流れるガス量を調節する
第１調節弁３５とが配置されている。また、反応室３０
の左側には、液体ソースを収納し、その液体ソースを一
定に気化させてガスを発生させる恒温室３８が配置さ
れ、恒温室３８とシャワーヘッドとの間を第２ガス供給
管３６で連結し、第２ガス供給管３６にそこを流れるガ
ス量を調節する第２調節弁３７が取り付けられている。
【００１０】上記した本実施形態による薄膜形成方法
は、まず、ＣＶＤ装置の反応室３０の下部にヒーティン
グ機能を有するサセプタ３１にウェーハ３２を載置す
る。次いで、第２調節弁３７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、
Ｈ2、Ｎ2、及び混合ガス等のキャリヤガスを用いて恒温
室３８内のＺｒ[Ｎ（ＣＨ3）2］4、Ｚｒ［Ｎ(Ｃ
2Ｈ5）2］4 、Ｚｒ[Ｎ（ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4 の中の
いずれかの１つのソースを反応室のシャワーヘッド３３
に供給する。このとき、ソースは約４０〜２００℃の温
度で加熱して気体状態に蒸発させた後、Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ
3 、Ｈｅ及びそれらの混合ガス等の反応ガスと共に反応
室の内部のシャワーヘッド３３に流入すさることが好ま
しい。又、第１調節弁３５を開放して、Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ
3 、Ｈｅ、及びそれらの混合ガス等の反応ガスを反応室
の内部のシャワーヘッド３３に流入させて、ＣＶＤ工程
を実施する。この時、ＺｒＮ膜は、シリコン（Ｓｉ）と
ＧａＡｓ等の化合物半導体等の半導体、ＳｉＯ2、Ｓｉ
Ｎ4、ポリマーなどの誘電体、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、
Ｍｏ等の金属、Ｔａ2Ｏ5、ＢＳＴ、ＰＺＴ等の高誘電体
膜上に堆積される。一方、ＺｒＮ膜上にＴａ2Ｏ5、ＢＳ
Ｔ等の誘電体が堆積され、再度ＺｒＮ膜で形成されたキ
ャパシタ電極としても利用可能である。ＺｒＮ膜の形成
時の反応室の内部の堆積温度は、約２５〜４５０℃、圧
力は、１０-3〜７６０Ｔｏｒｒである。ソースの温度
は、４０〜２００℃である。又、ＺｒＮ膜の形成後、カ
ーボンのような不純物の減少、及び膜の密度を増加させ
るために、Ｎ2／Ｈ2、又はＮＨ3、又はＮ2／Ｈ2／ＮＨ3
の雰囲気の中で、５００℃以上でアニーリングを実施す
ることが好ましい。
は、まず、ＣＶＤ装置の反応室３０の下部にヒーティン
グ機能を有するサセプタ３１にウェーハ３２を載置す
る。次いで、第２調節弁３７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、
Ｈ2、Ｎ2、及び混合ガス等のキャリヤガスを用いて恒温
室３８内のＺｒ[Ｎ（ＣＨ3）2］4、Ｚｒ［Ｎ(Ｃ
2Ｈ5）2］4 、Ｚｒ[Ｎ（ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4 の中の
いずれかの１つのソースを反応室のシャワーヘッド３３
に供給する。このとき、ソースは約４０〜２００℃の温
度で加熱して気体状態に蒸発させた後、Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ
3 、Ｈｅ及びそれらの混合ガス等の反応ガスと共に反応
室の内部のシャワーヘッド３３に流入すさることが好ま
しい。又、第１調節弁３５を開放して、Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ
3 、Ｈｅ、及びそれらの混合ガス等の反応ガスを反応室
の内部のシャワーヘッド３３に流入させて、ＣＶＤ工程
を実施する。この時、ＺｒＮ膜は、シリコン（Ｓｉ）と
ＧａＡｓ等の化合物半導体等の半導体、ＳｉＯ2、Ｓｉ
Ｎ4、ポリマーなどの誘電体、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、
Ｍｏ等の金属、Ｔａ2Ｏ5、ＢＳＴ、ＰＺＴ等の高誘電体
膜上に堆積される。一方、ＺｒＮ膜上にＴａ2Ｏ5、ＢＳ
Ｔ等の誘電体が堆積され、再度ＺｒＮ膜で形成されたキ
ャパシタ電極としても利用可能である。ＺｒＮ膜の形成
時の反応室の内部の堆積温度は、約２５〜４５０℃、圧
力は、１０-3〜７６０Ｔｏｒｒである。ソースの温度
は、４０〜２００℃である。又、ＺｒＮ膜の形成後、カ
ーボンのような不純物の減少、及び膜の密度を増加させ
るために、Ｎ2／Ｈ2、又はＮＨ3、又はＮ2／Ｈ2／ＮＨ3
の雰囲気の中で、５００℃以上でアニーリングを実施す
ることが好ましい。
【００１１】図４は、本発明の第２実施形態に従うプラ
ズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）法による薄膜形成方法を説明
するためのＣＶＤ装置の構成図である。前記同様反応室
４０内にはサセプタ４１がほぼ水平に配置され、天井部
にはシャワーヘッド４３が取り付けれらている。サセプ
タ４１上にはウェーハ４２が載せられる。更に、反応室
４０の上部には、前記シャワーヘッド４３と連結される
第１ガス供給管４４と、第１ガス供給管４４に流れるガ
ス量を調節する第１調節弁４５と、調節弁４５により流
れるガスを活性化させるＲＦゼネレータ４９とが配置さ
れている。反応室４０の左側には、液体ソースを収納
し、その液体ソースを一定に気化させてガスを発生させ
る恒温室４８が配置され、その恒温室４８とシャワーヘ
ッド４３との間に第２ガス供給管４６を配置し、その第
２ガス供給管４６にそこを流れるガス量を調節する第２
調節弁４７が取り付けられている。
ズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）法による薄膜形成方法を説明
するためのＣＶＤ装置の構成図である。前記同様反応室
４０内にはサセプタ４１がほぼ水平に配置され、天井部
にはシャワーヘッド４３が取り付けれらている。サセプ
タ４１上にはウェーハ４２が載せられる。更に、反応室
４０の上部には、前記シャワーヘッド４３と連結される
第１ガス供給管４４と、第１ガス供給管４４に流れるガ
ス量を調節する第１調節弁４５と、調節弁４５により流
れるガスを活性化させるＲＦゼネレータ４９とが配置さ
れている。反応室４０の左側には、液体ソースを収納
し、その液体ソースを一定に気化させてガスを発生させ
る恒温室４８が配置され、その恒温室４８とシャワーヘ
ッド４３との間に第２ガス供給管４６を配置し、その第
２ガス供給管４６にそこを流れるガス量を調節する第２
調節弁４７が取り付けられている。
【００１２】上記した本実施形態による薄膜形成方法
は、サセプタ４１にウェーハ４２を載置し、第２調節弁
４７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2、及び混合ガス
等のキャリヤガスを用いて恒温室４８内のＺｒ[Ｎ（Ｃ
Ｈ3）2］4、Ｚｒ［Ｎ(Ｃ2Ｈ5）2］4、及びＺｒ[Ｎ（Ｃ
Ｈ3）（Ｃ2Ｈ5）］4の中のいずれかの１つのソースを反
応室４０の内部のシャワーヘッド４３に流入させる。こ
のとき、ソースは、約４０〜２００℃の温度で加熱して
気体状態に蒸発させた後、Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ3 、Ｈｅ、及
び混合ガス等の反応ガスと共に反応室の内部のシャワー
ヘッド４３に流入することが好ましい。同時に、第１調
節弁４５を開放して、反応ガスをＲＦゼネレータ４９に
１０〜５００ＫＷのパワーを加えて活性化させた後、反
応室４０の内部のシャワーヘッド４３に流入させて、ウ
ェーハ４２上にＺｒＮ膜を堆積させる。
は、サセプタ４１にウェーハ４２を載置し、第２調節弁
４７を開放して、Ｈｅ、Ａｒ、Ｈ2、Ｎ2、及び混合ガス
等のキャリヤガスを用いて恒温室４８内のＺｒ[Ｎ（Ｃ
Ｈ3）2］4、Ｚｒ［Ｎ(Ｃ2Ｈ5）2］4、及びＺｒ[Ｎ（Ｃ
Ｈ3）（Ｃ2Ｈ5）］4の中のいずれかの１つのソースを反
応室４０の内部のシャワーヘッド４３に流入させる。こ
のとき、ソースは、約４０〜２００℃の温度で加熱して
気体状態に蒸発させた後、Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ3 、Ｈｅ、及
び混合ガス等の反応ガスと共に反応室の内部のシャワー
ヘッド４３に流入することが好ましい。同時に、第１調
節弁４５を開放して、反応ガスをＲＦゼネレータ４９に
１０〜５００ＫＷのパワーを加えて活性化させた後、反
応室４０の内部のシャワーヘッド４３に流入させて、ウ
ェーハ４２上にＺｒＮ膜を堆積させる。
【００１３】このＺｒＮ膜は、シリコン（Ｓｉ）とＧａ
Ａｓ等の化合物半導体等の半導体、ＳｉＯ2、ＳｉＮ4、
ポリマー等の誘電体、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ等の
金属、Ｔａ2Ｏ5、ＢＳＴ、ＰＺＴ等の高誘電体膜上に堆
積される。一方、ＺｒＮ膜の上にＴａ2Ｏ5、ＢＳＴ等の
誘電体が堆積され、再度ＺｒＮ膜で形成されたキャパシ
タ電極としても利用可能である。ＺｒＮ膜の形成時の反
応室４０の内部の堆積温度は、約２５〜４５０℃、圧力
は、１０-3〜７６０Ｔｏｒｒである。又、ＺｒＮ膜の形
成後、カーボンのような不純物の減少、及び膜の密度を
増加させるために、Ｎ2／Ｈ2、又はＮＨ3、又はＮ2／Ｈ
2／ＮＨ3の雰囲気の中で、５００℃以上にアニーリング
を実施することが好ましい。
Ａｓ等の化合物半導体等の半導体、ＳｉＯ2、ＳｉＮ4、
ポリマー等の誘電体、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ等の
金属、Ｔａ2Ｏ5、ＢＳＴ、ＰＺＴ等の高誘電体膜上に堆
積される。一方、ＺｒＮ膜の上にＴａ2Ｏ5、ＢＳＴ等の
誘電体が堆積され、再度ＺｒＮ膜で形成されたキャパシ
タ電極としても利用可能である。ＺｒＮ膜の形成時の反
応室４０の内部の堆積温度は、約２５〜４５０℃、圧力
は、１０-3〜７６０Ｔｏｒｒである。又、ＺｒＮ膜の形
成後、カーボンのような不純物の減少、及び膜の密度を
増加させるために、Ｎ2／Ｈ2、又はＮＨ3、又はＮ2／Ｈ
2／ＮＨ3の雰囲気の中で、５００℃以上にアニーリング
を実施することが好ましい。
【００１４】
【発明の効果】以上のように上述した本発明によれば、
ＺｒＮ膜はＴｉＮ膜より安定し、抵抗率も小さく、拡散
膜の膜厚を減少させ、寄生抵抗を減少させる。また、Ｒ
Ｃ時定数の減少による素子の動作速度も増加させる効果
がある。本発明は、上記した実施形態に限定されず、本
発明の技術的な思想内で、当分野の通常の知識を有して
いる者により、いろんな変形が可能であることは明らか
である。
ＺｒＮ膜はＴｉＮ膜より安定し、抵抗率も小さく、拡散
膜の膜厚を減少させ、寄生抵抗を減少させる。また、Ｒ
Ｃ時定数の減少による素子の動作速度も増加させる効果
がある。本発明は、上記した実施形態に限定されず、本
発明の技術的な思想内で、当分野の通常の知識を有して
いる者により、いろんな変形が可能であることは明らか
である。
【図１】 従来の技術によるサーマルＣＶＤを用いた薄
膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図。
膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図。
【図２】 従来の技術によるプラズマＣＶＤを用いた薄
膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図。
膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成図。
【図３】 本発明の実施形態によるサーマルＣＶＤを用
いた薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成
図。
いた薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置の構成
図。
【図４】 本発明の実施形態によるプラズマ化学気相堆
積法を用いた薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置
の構成図。
積法を用いた薄膜形成方法を説明するためのＣＶＤ装置
の構成図。
３０、４０ 反応室 ３１、４１ サセプタ ３２、４２ ウェーハ ３３、４３ シャワーヘッド ３４、４４ 第１ガス供給管 ３５、４５ 第１調節弁 ３６、４６ 第２ガス供給管 ３７、４７ 第２調節弁 ３８、４８ 恒温室 ４９ ＲＦゼネレータ
Claims (4)
- 【請求項１】 ＣＶＤ装置のチャンバー内に基板を入
れ；ソースとして、Ｚｒ[Ｎ（ＣＨ3）2］4、Ｚｒ［Ｎ
(Ｃ2Ｈ5）2］4、Ｚｒ［Ｎ(ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4を用意
し；前記ソースに気化用ガスを供給して前記ソースを気
体状態にし、これを前記チャンバー内に供給し；ＣＶＤ
用反応ガスをチャンバー内に供給して前記基板にＺｒＮ
膜を形成する；ことを特徴とするＣＶＤ装置を用いたＺ
ｒＮ膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記気化用ガスは、Ｈｅ、Ａｒ、
Ｎ2、Ｈ2、及び混合ガスの中ののいずれかの１つである
ことを特徴とする請求項１記載のＣＶＤ装置を用いたＺ
ｒＮ膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記ＣＶＤ用ガスは、Ｎ2、Ｈｅ、
Ｈ2、Ｎ2Ｈ3、及び混合ガスの中のいずれかの１つであ
ることを特徴とする請求項１記載のＣＶＤ装置を用いた
ＺｒＮ膜の形成方法。 - 【請求項４】 ＺｒＮ膜は、半導体、誘電体、金属、
及び高誘電体膜の中のいずれかの１つに堆積されること
を特徴とする請求項１記載のＣＶＤ装置を用いたＺｒＮ
膜の形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR34656/1996 | 1996-08-21 | ||
| KR1019960034656A KR100226764B1 (ko) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | 화학기상증착 장치를 이용한 박막 형성방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1088353A true JPH1088353A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=19470261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9214509A Pending JPH1088353A (ja) | 1996-08-21 | 1997-08-08 | ＣＶＤ装置を用いたＺｒＮ膜の形成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1088353A (ja) |
| KR (1) | KR100226764B1 (ja) |
| DE (1) | DE19735990C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007094044A1 (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Fujitsu Limited | 半導体装置の製造方法、及び半導体製造装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW544789B (en) | 2000-11-02 | 2003-08-01 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US20150225874A1 (en) * | 2012-08-21 | 2015-08-13 | Sm Technology | Method for growing zirconium nitride crystal |
| KR101481540B1 (ko) * | 2012-10-11 | 2015-01-13 | 전북대학교산학협력단 | 화학기상 증착장치 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5139825A (en) * | 1989-11-30 | 1992-08-18 | President And Fellows Of Harvard College | Process for chemical vapor deposition of transition metal nitrides |
| KR0153878B1 (ko) * | 1994-06-07 | 1998-10-15 | 쿠미하시 요시유키 | 탄화규소반도체장치와 그 제조방법 |
| JPH08181075A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Nec Corp | 薄膜堆積方法 |
| KR0164149B1 (ko) * | 1995-03-28 | 1999-02-01 | 김주용 | 타이타늄 카보 나이트라이드층의 개질 방법 |
| KR100226763B1 (ko) * | 1996-07-31 | 1999-10-15 | 김영환 | 화학기상증착 장치를 이용한 박막 형성방법 |
-
1996
- 1996-08-21 KR KR1019960034656A patent/KR100226764B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-08-08 JP JP9214509A patent/JPH1088353A/ja active Pending
- 1997-08-19 DE DE19735990A patent/DE19735990C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007094044A1 (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Fujitsu Limited | 半導体装置の製造方法、及び半導体製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19735990A1 (de) | 1998-02-26 |
| DE19735990C2 (de) | 2000-01-05 |
| KR19980015361A (ko) | 1998-05-25 |
| KR100226764B1 (ko) | 1999-10-15 |
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