[发明专利]成膜方法、成膜装置和存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及在配置于腔室内的被处理基板的表面上通过CVD形成钛(Ti)膜或硅化钛(TiSi_x)膜的成膜方法和成膜装置，以及存储有用于实施这样的成膜方法的程序的存储介质。

背景技术

在半导体设备的制造中，对应近来的高密度化和高集成化的要求，存在使电路结构形成为多层配线结构的倾向，因此，用于作为下层的Si基板与上层的配线层的连接部的接触孔、槽的电连接的嵌入技术变得重要。

为了得到在这样的接触孔、槽或通孔的嵌入中使用的W膜等的金属配线(插销)与下层Si基板的欧姆接触，在嵌入它们之前，先在接触孔或通孔的内侧形成Ti膜，根据情况，通过Ti与基底的Si的反应形成TiSi膜，之后作为阻挡膜形成TiN膜。

这样的Ti膜一直以来使用物理沉积(PVD)进行成膜，但伴随着设备的微细化和高集成化的要求，多使用跃阶式覆盖率(Step coverage)更为良好的化学沉积(CVD)。

关于Ti膜的CVD成膜，提出了利用离子体CVD形成Ti膜的技术，其中作为成膜气体使用TiCl₄气体、H₂气体、Ar气体，通过喷头部向腔室中导入这些气体，通过抽气加热器(stage heater)加热半导体晶片，对平行平板电极施加高频电力，将上述气体等离子体化而使TiCl₄气体与H₂气体反应(例如，日本特开2004-197219号公报)。

然而，近来半导体设备越来越微细化，但在利用现有的CVD的Ti膜成膜中，由于使用等离子体，对半导体晶片元件破坏等的等离子损伤大量存在，伴随着半导体设备的微细化，这样的等离子损伤变得不能忽视。

发明内容

本发明在于提供在利用CVD形成Ti膜或TiSi_x膜时能够不对被处理基板产生等离子损伤地进行成膜的成膜方法和成膜装置。

本发明还在于提供存储用于执行这样的方法的程序的存储介质。

根据本发明的第1观点，提供一种成膜方法，其包括在腔室内配置被处理基板的工序；通过供给通路向配置有被处理基板的上述腔室内供给含有含氯气体的处理气体的工序；在上述处理气体的供给通路中配置含有Ti的Ti含有部，在向上述腔室供给上述处理气体时，使上述处理气体中的含氯气体与上述Ti含有部接触而使上述含氯气体与上述Ti含有部的Ti反应的工序；和边加热上述腔室内的被处理基板，边向被处理基板上供给通过上述含氯气体与Ti的反应而生成的Ti前体气体，通过热反应在被处理基板的表面沉积Ti的工序。

根据本发明的第2观点，提供一种成膜方法，其包括以在腔室内不配置被处理基板的状态，向用于向上述腔室导入处理气体的气体导入机构供给含有TiCl₄气体的气体，在上述气体导入机构形成Ti膜的工序；向上述腔室内搬入被处理基板的工序；通过上述气体导入机构向上述腔室内导入含有含氯气体的处理气体的工序；在上述腔室内导入上述处理气体时，使上述处理气体中的含氯气体与上述Ti膜接触而使上述含氯气体与上述Ti膜的Ti反应的工序；和边加热上述腔室内的被处理基板，边向被处理基板上供给通过上述含氯气体与上述Ti膜的Ti反应而生成的Ti前体气体，通过热反应在被处理基板的表面沉积Ti的工序。

根据本发明的第3观点，提供一种成膜装置，其具备收纳被处理基板的腔室、在上述腔室内载置被处理基板的载置台、对上述载置台上的被处理基板进行加热的第1加热器、从气体供给源通过气体配管向上述腔室内导入处理气体的气体导入机构、设置于上述处理气体的供给通路中的含有Ti的Ti含有部、能够加热上述Ti含有部的第2加热器、对上述腔室内进行排气的排气单元和控制上述腔室内的处理的控制部；上述控制部进行如下控制：将被处理基板搬入上述腔室内，并且将其载置于上述载置台上，通过上述气体配管和气体导入机构向上述腔室内导入含有含氯气体的处理气体，向上述腔室内导入上述处理气体时，使上述处理气体中的含氯气体与上述Ti含有部接触，通过利用上述第2加热器进行加热而使上述含氯气体与上述Ti含有部的Ti反应，边通过上述第1加热器加热上述载置台上的被处理基板，边向被处理基板供给通过上述含氯气体与上述Ti含有部的Ti反应而生成的Ti前体气体，通过热反应在被处理基板的表面沉积Ti。