[发明专利]成膜装置和成膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在半导体设备的制造中形成CuMn膜的成膜装置和成膜方法，CuMn膜为在向沟槽或导通孔形成Cu配线时，用作防扩散阻挡膜的MnSi_xO_y自形成阻挡膜的种膜层。

背景技术

近来，对应于半导体设备的高速化、配线图案的微细化、高集成化的要求，需要降低配线间的容量并提高配线的导电性、以及提高电迁移耐性，作为与此相应的技术，配线材料使用导电性比铝(Al)和钨(W)高且电迁移耐性优异的铜(Cu)、使用低介电常数膜(Low-k膜)作为层间绝缘膜的Cu多层配线技术备受关注。

由于Cu是极易扩散的元素，所以在向沟槽和导通孔形成Cu配线时，Cu在绝缘膜中扩散，导致装置性能变差。因此，在形成Cu配线之前，使用防扩散阻挡膜，作为这样的防扩散阻挡膜，MnSi_xO_y自形成阻挡膜有望被重视(日本特开2005-277390号公报)。

为了形成该MnSi_xO_y自形成阻挡膜，需要预先堆积由CuMn膜构成的种膜层。为了以良好的阶梯覆盖率形成这样的CuMn膜，利用CVD成膜是有利的，在日本特开平11-200048号公报、日本特开2007-67107号公报中公开了这种利用CVD形成CuMn膜的技术。

在日本特开平11-200048号公报中，公开了通过H₂气体的鼓泡，气相供给Cu原料(Cu前体)和Mn原料(Mn前体)，利用CVD形成CuMn膜的例子。

另外，在日本特开2007-67107号公报中，公开了使Cu前体和Mn前体在各自的气化器等中气化，之后以气相混合，向腔室内供给，形成CuMn膜的例子。

但是，在日本特开平11-200048号公报中公开的鼓泡法中，可能存在原料(前体)的流量控制性、供给再现性、由高温保持产生的原料分解变差等的问题，还存在前体的蒸气压必须较高、前体的选择受到限制的问题。

另外，在日本特开平11-200048号公报和日本特开2007-67107号公报的任一种技术中，均是将Cu前体和Mn前体分别气化后，以气相状态将两者混合，但因为如果使这些气体气化后混合，则难以均匀混合，所以，可能对成膜均匀性造成影响。另外，如日本特开2007-67107号公报，在使Cu前体和Mn前体分别在各自的气化器等中气化时，会导致装置繁杂。

发明内容

本发明的目的在于提供不会产生原料的流量控制性、供给再现性、由高温保持产生的原料分解变差等问题，并且结构比较简易的CuMn膜成膜用的成膜装置和成膜方法。

本发明的其它目的在于，提供除了上述优点外、原料混合性良好的CuMn膜成膜用的成膜装置和成膜方法。

本发明的又一目的在于提供存储有用于实行这样的成膜方法的程序的存储介质。

根据本发明的第1观点，提供一种成膜装置，其用于向被处理基板上供给含有Cu原料气体和Mn原料气体的气体，形成CuMn膜，其具备：收容被处理基板的处理容器；气体供给部，其用于向处理容器内供给含有Cu原料气体和Mn原料气体的气体；气体导入部，其用于向上述处理容器内导入来自上述气体供给部的气体；和对上述处理容器内进行排气的排气机构，其中，上述气体供给部具有：储存液态的Cu原料的Cu原料储存部；储存液态的Mn原料的Mn原料储存部；使上述Cu原料和上述Mn原料气化的一个气化器；从上述Cu原料储存部和上述Mn原料储存部向上述气化器导入Cu原料和Mn原料的原料供给单元；和从上述气化器向上述气体导入部导入Cu原料气体和Mn原料气体的原料气体供给配管。

在上述第1观点中，优选上述Cu原料和上述Mn原料处于溶解在溶剂中的状态。