專利名稱：Cu膜的成膜方法和存儲介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過CVD在半導體基板等的基板形成Cu膜的Cu膜的成膜方法和存儲介質(zhì)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著半導體設(shè)備的高速化、配線圖案的微細化，高于Al導電性且電子遷移耐性等也良好的Cu作為配線、鍍Cu的晶種層、接觸插頭的材料備受矚目。作為該Cu的成膜方法，大多使用以濺射法為代表的物理蒸鍍(PVD)法，但伴隨半導體設(shè)備的微細化，階躍式覆蓋率(St印coverage)差這一缺點不斷變得明顯。因此，作為Cu膜的成膜方法，一直使用著通過含Cu原料氣體的熱分解反應(yīng)和該原料氣體利用還原性氣體的還原反應(yīng)在基板上形成Cu膜的化學氣相沉積生長(CVD)法。通過這樣的CVD法形成的Cu膜(CVD-Cu膜)由于階躍式覆蓋率(高差被覆性)高、在細長且深的圖案內(nèi)的成膜性優(yōu)異，因此對微小的圖案的追蹤性高，適于形成配線、鍍Cu的晶種層、 接觸插頭。在通過CVD法形成Cu膜時，已知有對成膜原料(前體)使用六氟乙酰丙酮-三甲基乙烯基硅烷銅(CU(hfac)TMVQ等Cu配位化合物，將其熱分解的技術(shù)(例如日本特開 2000-282242 號公報)。另一方面，作為Cu的附著層或阻擋金屬(barrier metal)，已知有使用利用CVD法的Ru膜(CVD-Ru膜)的技術(shù)(日本特開平10-2四084號公報)。CVD-Ru膜由于階躍式覆蓋率高，與Cu膜的附著性也高，因此適用于Cu的附著層或阻擋金屬。然而，作為CVD-Cu膜的成膜原料使用上述的Cu(hfac)TMVS這樣的1價二酮類配位化合物時，在CVD-Cu的成膜中產(chǎn)生低于成膜原料蒸汽壓的副產(chǎn)物，該副產(chǎn)物吸附于成膜表面。因此，作為成膜表面的Ru表面由于被毒化引起化學活性降低，從而發(fā)生Cu原料的吸附抑制以及Cu膜和Ru膜之間的潤濕性降低。其結(jié)果，導致Cu的初期核密度降低，Cu膜的表面形狀惡化(粗表面形狀化)，Cu膜的品質(zhì)降低發(fā)生，并且Cu膜和Ru膜的附著性降低。 這樣的問題在作為成膜表面使用CVD-Ru膜以外的膜時也時有發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)滓愿吒街孕纬善交腋咂焚|(zhì)的CVD-Cu膜的 Cu膜的成膜方法。另外，本發(fā)明的另一個目的在于提供存儲用于執(zhí)行這樣的成膜方法的程序的存儲介質(zhì)。本發(fā)明的發(fā)明者人對在使用副產(chǎn)物的蒸汽壓低于其蒸汽壓的成膜原料時，由副產(chǎn)物的吸附引起Cu原料的吸附抑制以及Cu膜和基底膜之間的潤濕性降低的發(fā)生機制進行了研究。其結(jié)果，判明了蒸汽壓低于成膜原料的副產(chǎn)物容易吸附于基板，這樣的副產(chǎn)物吸附于基板表面引起Cu原料的吸附抑制以及Cu膜和Ru膜之間的潤濕性降低發(fā)生?；谠撌聦嵾M一步反復研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，副產(chǎn)物的吸附和脫離與處理容器內(nèi)的壓力相關(guān)，壓力越高越容易吸附，壓力越低越容易脫離，因此通過使處理容器內(nèi)的壓力降低，控制為吸附于基板的所述副產(chǎn)物進行脫離和擴散的壓力，由此抑制副產(chǎn)物吸附于基板上造成的Cu原料的吸附抑制以及Cu膜和Ru膜之間的潤濕性降低。本發(fā)明是基于這樣的見解完成的。S卩，根據(jù)本發(fā)明，提供一種Cu膜的成膜方法，其包括在處理容器內(nèi)收納基板的工序；在上述處理容器內(nèi)，以氣相狀態(tài)導入含有Cu配位化合物的成膜原料的工序，其中，成膜中產(chǎn)生的副產(chǎn)物的蒸汽壓低于成膜原料的蒸汽壓；將上述處理容器內(nèi)的壓力控制為吸附于基板的上述副產(chǎn)物進行脫離和擴散的壓力的工序；和使上述氣相狀態(tài)的成膜原料在基板上分解，通過CVD法在基板上沉積Cu，形成Cu膜的工序。另外，根據(jù)本發(fā)明，提供存儲介質(zhì)，存儲在計算機上運行、用于控制成膜裝置的程序，上述程序在執(zhí)行時，在計算機中控制上述成膜裝置，使其執(zhí)行成膜方法，上述成膜方法包括在處理容器內(nèi)收納基板的工序；在上述處理容器內(nèi)，以氣相狀態(tài)導入含有Cu配位化合物的成膜原料的工序，其中，成膜中產(chǎn)生的副產(chǎn)物的蒸汽壓低于成膜原料的蒸汽壓；將上述處理容器內(nèi)的壓力控制為吸附于基板的上述副產(chǎn)物進行脫離和擴散的壓力的工序；和使上述氣相狀態(tài)的成膜原料在基板上分解，通過CVD法在基板上沉積Cu，形成Cu膜的工序。


圖1是表示實施本發(fā)明的一個實施方式相關(guān)的Cu膜的成膜方法的成膜裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的簡要截面。圖2是表示適用了本發(fā)明的一個實施方式相關(guān)的Cu膜的成膜方法的基板的半導體晶片的結(jié)構(gòu)的一個例子的截面圖。圖3是用于說明發(fā)生由副產(chǎn)物引起的吸附抑制的狀態(tài)的示意圖。圖4是用于說明本發(fā)明的一個實施方式相關(guān)的Cu膜的成膜方法中的腔室內(nèi)的狀態(tài)的示意圖。圖5是表示對圖2的結(jié)構(gòu)的半導體晶片形成CVD-Cu膜作為配線材料的狀態(tài)的截面圖。圖6是表示對圖2的結(jié)構(gòu)的半導體晶片形成CVD-Cu膜作為鍍Cu的晶種膜的狀態(tài)的截面圖。圖7是表示對圖5結(jié)構(gòu)的半導體晶片進行了 CMP的狀態(tài)的截面圖。圖8是表示對圖6結(jié)構(gòu)的半導體晶片實施了鍍Cu的狀態(tài)的截面圖。圖9是表示對圖8結(jié)構(gòu)的半導體晶片進行了 CMP的狀態(tài)的截面圖。圖10是表示適用了本發(fā)明的一個實施方式相關(guān)的Cu膜的成膜方法的基板的半導體晶片的結(jié)構(gòu)的另一個例子的截面圖。圖11是表示作為成膜原料使用Cu(hfac)TMVS，使腔室內(nèi)的壓力變化而形成 CVD-Cu膜時的Cu的初期核的狀態(tài)的掃描型顯微鏡(SEM)照片。
具體實施例方式以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。<用于實施本發(fā)明的成膜方法的成膜裝置的構(gòu)成>
圖1是表示實施本發(fā)明的一個實施方式相關(guān)的Cu膜的成膜方法的成膜裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的簡要截面。該成膜裝置100，具有氣密性的略為圓筒狀的腔室1，在其中用于水平支持作為被處理基板的半導體晶片W的基座2以被設(shè)置在其中央下部的圓筒狀的支持構(gòu)件3支持的狀態(tài)配置。該基座2由AlN等的陶瓷構(gòu)成。另外，在基座2中埋設(shè)有加熱器5，在該加熱器5 連接有加熱器電源6。另一方面，在基座2的上面附近設(shè)置有熱電偶7，熱電偶7的信號向加熱器控制器8傳遞。這樣，加熱器控制器8根據(jù)熱電偶7的信號，給加熱器電源6發(fā)送指令，控制加熱器5從而將晶片W控制在規(guī)定的溫度。在腔室1的頂壁la，形成有圓形的孔lb，嵌入噴淋頭10使其從孔向腔室1內(nèi)突出。 噴淋頭10用于向腔室1內(nèi)排出由下述氣體供給裝置30供給的成膜用的氣體，在其上部具有導入作為成膜原料的Cu配位化合物、例如作為1價的β 二酮配位化合物的六氟乙酰丙酮-三甲基乙烯基硅烷銅(Cu(hfac)TMVQ的第1導入通路11，和向腔室1內(nèi)導入稀釋氣體的第2導入通路12，其中，熱分解生成的副產(chǎn)物的蒸汽壓低于成膜原料的蒸汽壓。作為該稀釋氣體，例如使用Ar氣體或壓氣體。在噴淋頭10的內(nèi)部在上下2級設(shè)置空間13、14。在上側(cè)的空間13連接有第1導入通路11，第1氣體排出通路15從該空間13延伸至噴淋頭10的底面。在下側(cè)的空間14 連接有第2導入通路12，從該空間14第2氣體排出通路16延伸至噴淋頭10的底面。艮口， 噴淋頭10從排出通路15和16分別獨立排出作為成膜原料的Cu配位化合物和稀釋氣體。在腔室1的底壁，設(shè)置有向下方突出的排氣室21。在排氣室21的側(cè)面連接有排氣管22，該排氣管22連接有具有真空泵和壓力控制閥的排氣裝置23。因此能夠通過該排氣裝置23運轉(zhuǎn)將腔室1內(nèi)減壓至規(guī)定的真空度。另外，通過壓力計M檢測出腔室1內(nèi)的壓力，基于該檢測值控制排氣裝置23的壓力控制閥的開度，控制腔室1內(nèi)的壓力。在本實施方式中，控制為吸附于作為被處理基板的晶片W的表面的副產(chǎn)物進行脫離和擴散的壓力。在腔室1的側(cè)壁，設(shè)置有用于在晶片搬運室(沒有圖示)之間進行晶片W的搬入搬出的搬出搬入口 25，和開關(guān)該搬出搬入口 25的閘閥G。另外，在腔室1的壁部設(shè)置有加熱器沈，能夠在成膜處理時控制腔室1的內(nèi)壁的溫度。氣體供給裝置30具有儲藏作為成膜原料的熱分解產(chǎn)生的副產(chǎn)物的蒸汽壓低于其蒸汽壓的Cu配位化合物、例如液體狀的1價β - 二酮配位化合物的Cu(hfac)TMVS的成膜原料槽31。作為構(gòu)成成膜原料的Cu配位化合物，能夠使用Cu(hfac)MHY、Cu (hfac) ATMS、 Cu (hfac) DMDVS、Cu (hfac) TMOVS、Cu (hfac) COD 等其它的 1 價的 β - 二酮配位化合物。使用的1價Cu配位化合物在常溫為固體時，能夠以溶解于溶劑的狀態(tài)儲藏在成膜原料槽31中。在成膜原料槽31，插入有用于從上方供給He氣體等的加壓氣體的加壓氣體配管 32，加壓氣體配管32上安裝有閥33。另外，在成膜原料槽31內(nèi)的成膜原料，原料送出配管 34從上方插入，在該原料配管34的另一端連接有氣化器37。在原料送出配管34安裝有閥 35和液體質(zhì)量流量控制器36。然后，通過經(jīng)由加壓氣體配管32向成膜原料槽31內(nèi)導入加壓氣體，成膜原料槽31內(nèi)的Cu配位化合物、例如Cu (hfac) TMVS直接以液體向氣化器37供給。此時的液體供給量通過液體質(zhì)量流量控制器36控制。在氣化器37連接有供給作為載體氣體的Ar或H2等的載體氣體配管38。在載體氣體配管38上設(shè)置有質(zhì)量流量控制器39 和隔著質(zhì)量流量控制器39的2個閥40。另外，在氣化器37連接有向噴淋頭10供給被氣化的Cu配位化合物的成膜原料氣體供給配管41。在成膜原料氣體供給配管41安裝有閥 42，其另一端連接噴淋頭10的第1導入通路11。然后，在氣化器37氣化的Cu配位化合物被載持于載體氣體而向成膜原料氣體供給配管41送出，從第1導入通路11供給到噴淋頭 10內(nèi)。在氣化器37、成膜原料氣體供給配管41和直至載體氣體配管的下游側(cè)的閥40的部分，設(shè)置有用于防止成膜原料氣體冷凝的加熱器43。由加熱器電源(沒有圖示)對加熱器 43供電，通過控制器(沒有圖示)進行溫度控制。在噴淋頭10的第2導入通路12，連接有供給稀釋氣體的稀釋氣體供給配管44。在該稀釋氣體供給配管44安裝有閥45。然后，通過稀釋氣體供給配管44從第2導入通路12 向噴淋頭10內(nèi)供給作為稀釋氣體的Ar氣體或H2氣體。成膜裝置100具有控制部50，通過該控制部50進行各構(gòu)成部的控制，例如加熱器電源6、排氣裝置23 (壓力控制閥、真空泵)、質(zhì)量流量控制器36、39、閥33、35、40、42、45等的控制和經(jīng)過加熱器控制器8的基座2的溫度控制等。該控制部50具有具備微處理器(電子計算機)的過程控制器51、用戶界面52和存儲部53。在過程控制器51，成膜裝置100的各構(gòu)成部被電連通而受到控制。用戶界面52連接于過程控制器51，其包括操作員為了管理成膜裝置100而進行指令的輸入操作等的鍵盤或觸摸屏和使成膜裝置100的運行狀況可視化顯示的顯示器等。存儲部53也連接于過程控制器51，該存儲部53中收納有用于通過過程控制器51的控制而實現(xiàn)在成膜裝置100上運行的各種處理的控制程序、用于對應(yīng)處理條件在成膜裝置100的各構(gòu)成部上運行規(guī)定的處理的控制程序，即處理方案、或各種數(shù)據(jù)庫等。處理方案存儲在存儲部53中的存儲介質(zhì)(沒有圖示)中。存儲介質(zhì)可以是硬盤等的固定設(shè)置的存儲介質(zhì)，也可以是⑶ROM、DVD、閃存等的可移動性的存儲介質(zhì)。另外，也可以從其它裝置，例如通過專用電路適當傳送方案。這樣，根據(jù)需要，根據(jù)來自用戶界面52的指示等，從存儲部53調(diào)出規(guī)定的處理方案，在過程控制器51執(zhí)行，由此可以在過程控制器51的控制下，在成膜裝置100進行所需的處理。<本發(fā)明的實施方式相關(guān)的Cu膜的成膜方法>接著，說明使用如上結(jié)構(gòu)的成膜裝置的本實施方式的Cu膜的成膜方法。這里，以作為成膜中發(fā)生的副產(chǎn)物的蒸汽壓低于其蒸汽壓的成膜原料使用 Cu(hfac)TMVS的情況為例進行說明。另外，這里，在通過CVD法形成的Ru膜(CVD-Ru膜)上通過CVD法形成Cu膜 (CVD-Cu膜)。例如，如圖2所示，在隔著CVD-Ru膜102形成有下層的Cu配線層101的下層的配線絕緣層103上，隔著頂蓋(cap)絕緣膜104形成層間絕緣膜105，在其上隔著硬掩膜層106形成上層的配線絕緣層107，形成貫通硬掩膜層106、層間絕緣膜105、端蓋絕緣膜 104、到達下層的Cu配線層101的導通孔108，在上層配線絕緣層107形成有作為配線槽的溝109，進一步在導通孔108和溝109的內(nèi)壁和上層的配線絕緣層107上形成作為阻擋層 (防擴散層)的CVD-Ru膜110，對這樣的晶片W形成CVD-Cu膜。CVD-Ru膜優(yōu)選使用Ru3 (CO) 12作為成膜原料而形成的膜。由此，由于可以得到高純度的CVD-Ru，能夠形成清潔且牢固的Cu和Ru的界面。作為形成CVD-Ru膜的成膜裝置，除了使其對在常溫是固體的如3(0))12進行加熱而供給所產(chǎn)生的蒸汽之外，能夠使用與圖1的裝置相同結(jié)構(gòu)的裝置。
在Cu膜的成膜時，首先，打開閘閥G，通過沒有圖示的搬運裝置向腔室1內(nèi)導入上述構(gòu)成的晶片W，載置于基座2上。然后，通過排氣裝置23對腔室1進行排氣，使腔室1內(nèi)的壓力為1. 33 洸6. 6Pa (IOmTorr 2Torr)，通過加熱器5對基座2加熱至150 200°C，經(jīng)過載體氣體配管38、氣化器37、成膜原料氣體配管41、噴淋頭10向腔室內(nèi)部1內(nèi)以100 1500mL/min(sccm)的流量供給載體氣體，再以0 1500mL/min (sccm)的流量通過稀釋氣體供給配管44、噴淋頭10向腔室1內(nèi)導入稀釋氣體，進行穩(wěn)定化。進行規(guī)定時間穩(wěn)定化而條件穩(wěn)定時，在供給載體氣體和稀釋氣體的狀態(tài)下，以 50 70°C的氣化器37使液態(tài)的Cu (hfac) TMVS液化而導入腔室1內(nèi)，開始Cu膜的成膜。此時的流量，以液體計為100 500mg/min左右。成膜原料Cu (hfac) TMVS在利用基座2的加熱器5加熱的被處理基板晶片W上通過以下的(1)式所示的反應(yīng)分解，在Ru膜上沉積Cu，形成Cu膜。2Cu (hfac) TMVS — Cu+Cu (hfac) 2+2TMVS(1)然而，成膜原料Cu(hfac)TMVS在氣相中也一部分分解，生成Cu(hfac)2。由于 Cu (hfac) 2的蒸汽壓低于成膜原料Cu (hfac) TMVS的蒸汽壓，因此容易吸附，如圖3所示，在 CVD-Ru膜110的表面，有時作為副產(chǎn)物的Cu (hfac)2比作為成膜原料的Cu (hfac) TMVS更大量吸附。這樣，若Cu(hfac)2吸附于CVD-Ru膜110的表面，則Ru膜表面由于被毒化而引起化學活性降低，發(fā)生Cu (hfac) TMVS的吸附抑制以及Cu膜和Ru膜之間的潤濕性降低。其結(jié)果，Cu的初期核密度降低，Cu膜的表面形狀惡化(粗表面形狀化)，發(fā)生Cu膜的品質(zhì)降低， 并且Cu膜和Ru膜的附著性降低。因此，本實施方式中，通過控制腔室1內(nèi)的壓力，消除由副產(chǎn)物Cu(hfac)2的吸附造成的問題。g卩，副產(chǎn)物的吸附和脫離與腔室1內(nèi)的壓力相關(guān)，壓力越大副產(chǎn)物越容易吸附，壓力越小擴散系數(shù)越大且副產(chǎn)物越容易脫離，因此，降低腔室1內(nèi)的壓力，控制為吸附于基底 CVD-Ru膜的Cu(hfac)2的脫離和擴散進行的壓力。如該實施方式，在副產(chǎn)物為010^%)2、基底膜為CVD-Ru膜時，在2(Pa(0. 15Torr)以下，Cu (hfac) 2的脫離和擴散充分進行。由此，如圖4所示，即使Cu (hfac) 2暫時吸附于CVD-Ru膜110，Cu (hfac) 2也可以快速從CVD-Ru膜110脫離，被排氣，因此可以抑制由Cu (hfac) 2吸附于CVD-Ru膜110造成的 Cu (hfac) TMVS的吸附抑制以及Cu膜和Ru膜之間的潤濕性降低。因此，能夠在CVD-Ru膜 110上以高附著性形成平滑且高品質(zhì)的CVD-Cu膜。此外，20Pa(0. 15T0rr)是臨界條件，若超過201 (0. 15Torr)，則發(fā)生由Cu (hfac) 2造成的Cu (hfac) TMVS的吸附抑制，導致Cu的初期核密度下降。這樣操作形成的CVD-Cu膜能夠作為配線材料使用，也能夠作為鍍Cu的晶種層使用。在作為配線材料使用CVD-Cu膜時，如圖5所示，進行CVD-Cu膜111的成膜直到將導通孔108和溝109全部埋住，配線和插頭均由CVD-Cu膜111形成。另外，在作為鍍Cu的晶種膜使用CVD-Cu膜時，如圖6所示，在CVD-Ru膜110的表面形成薄層CVD-Cu膜111。然后，這樣操作而形成Cu膜之后，進行清掃工序。在清掃工序中，停止Cu (hfac) TMVS的供給后，將排氣裝置23的真空泵設(shè)為切斷狀態(tài)，將載體氣體作為清掃氣體向腔室1 內(nèi)流入而對腔室1內(nèi)進行清掃。此時，從盡量迅速地對腔室1內(nèi)進行清掃的觀點出發(fā)，優(yōu)選斷續(xù)地進行載體氣體的供給。
清掃工序結(jié)束后，打開閘閥G，通過沒有圖示的搬運裝置，經(jīng)過搬出搬入口 25搬出晶片W。由此，結(jié)束1枚晶片W的一系列工序。如圖5所示，配線和插頭均由CVD-Cu膜111形成時，之后，進行CMP(化學機械研磨)除去多余的Cu部分，如圖7所示，使配線絕緣膜107和CVD-Cu膜111形成一個平面。 另外，如圖6在作為鍍Cu的晶種膜形成薄層CVD-Cu膜111時，之后，如圖8所示，形成鍍Cu 層112，形成配線和插頭，由該狀態(tài)進行CMP (化學機械研磨)除去多余的Cu部分，如圖9所示，使配線絕緣膜107和鍍Cu層112在一個面上。此外，在上述例中，列舉了作為阻擋層(防擴散層)使用CVD-Ru膜110的單層的例子，但如圖10所示，也可以是上層的CVD-Ru膜110和作為下層的高熔點材料膜113的疊層結(jié)構(gòu)。此時，作為下層，能夠使用Ta、TaN、Ti、W、TiN、WN、氧化錳等中的任一種。根據(jù)本實施方式，由于能夠抑制副產(chǎn)物向基板上的Ru膜的吸附，因此能夠抑制Cu 原料的吸附抑制以及Cu膜和Ru膜之間的潤濕性降低。因此，能夠在CVD-Ru膜上以高附著性形成平滑且高品質(zhì)的CVD-Cu膜。<實施例>然后，對本發(fā)明的實施例與比較例比較，同時進行說明。這里，在Si基板上形成厚度IOOnm的SW2膜，在其上形成由通過濺射法形成的厚度2nm的Ti膜和厚度2nm的CVD-Ru膜構(gòu)成的阻擋層，將其作為基板使用，作為成膜原料使用Cu(hfac)TMVS，使用圖1所示的裝置形成Cu膜。作為成膜原料使用Cu (hfac) TMVS， 以250mL/min的流量供給，并且作為載體氣體以400mL/min(sccm)的流量供給的吐氣體， 使基座溫度為240 °C，使腔室1內(nèi)的壓力變化為4. OPa(0. 03Torr) ,6. 65Pa(0. 05Torr), 13. 3Pa (0. ITorr) >20. OPa (0. 15Torr) >40. OPa (0. 3Torr) >66. 5Pa (0. 5Torr)、 ^6Pa(2T0rr)，形成Cu膜。在圖11的10萬倍的掃描型顯微鏡(SEM)照片中表示此時的以各壓力形成Cu膜的初期核的狀態(tài)。如圖11所示，在腔室1內(nèi)的壓力20.01^(0· 15Torr)以下時，確認了 Cu的初期核密集，核密度高。另一方面，可知若超過20. OPa(0. 15Torr)則Cu 的初期核變得稀疏，核密度變低。由該結(jié)果確認了 根據(jù)本發(fā)明，通過將腔室1內(nèi)的壓力控制為吸附于基底表面的副產(chǎn)物進行脫離和擴散的壓力，能夠提高Cu膜成膜時的核密度?！幢景l(fā)明的其它應(yīng)用〉此外，本發(fā)明不限于上述實施方式，能夠有各種變形。例如，在上述實施方式中， 示例了作為熱分解產(chǎn)生的副產(chǎn)物的蒸汽壓低于其蒸氣壓的Cu配位化合物使用了 Cu (hfac) TMVS的情況，但并不局限于此。另外，示例了作為成膜的基底使用CVD-Ru膜的情況，但并不局限于此。另外，在上述實施方式中，對液體狀的Cu配位化合物加壓而向氣化器供給，在氣化器使其氣化，但并不局限于此，例如也可以用通過鼓泡等使其氣化而供給等其它方法使其氣化。此外，對成膜裝置也不限于上述實施方式，例如能夠使用設(shè)置有用于促進成膜原料氣體的分解的形成等離子體的單元的裝置等的各種裝置。另外，被處理基板的結(jié)構(gòu)并不限于圖2、圖10的結(jié)構(gòu)。另外，雖然說明了作為被處理基板使用半導體晶片的情況，但并不局限于此，也可以使用平板顯示器(FPD)基板等的其它基板。
權(quán)利要求
1.一種Cu膜的成膜方法，其特征在于，包括 在處理容器內(nèi)收納基板的工序；在所述處理容器內(nèi)，以氣相狀態(tài)導入含有Cu配位化合物的成膜原料的工序，其中，成膜中產(chǎn)生的副產(chǎn)物的蒸汽壓低于成膜原料的蒸汽壓；將所述處理容器內(nèi)的壓力控制為吸附于基板上的所述副產(chǎn)物進行脫離和擴散的壓力的工序；和使所述氣相狀態(tài)的成膜原料在基板上分解，通過CVD法在基板上沉積Cu，形成Cu膜的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于作為所述基板，使用在表面具有通過CVD法成膜得到的Ru膜的基板，在該Ru膜上形成 Cu膜。
3.如權(quán)利要求2所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于 所述Ru膜是使用Ru3(CO) 12作為成膜原料形成的膜。
4.如權(quán)利要求2所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于 所述Ru膜作為防擴散膜的全部或一部分使用。
5.如權(quán)利要求4所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于 所述防擴散膜中，作為所述Ru膜的下層，具有高熔點材料膜。
6.如權(quán)利要求5所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于所述高熔點材料膜由選自Ta、TaN, Ti、W、TiN, WN和氧化錳中的至少一種構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于 所述Cu配位化合物是1價的β - 二酮配位化合物。
8.如權(quán)利要求7所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于所述Cu配位化合物是六氟乙酰丙酮-三甲基乙烯基硅烷銅(Cu(hfac)TMVS)，所述副產(chǎn)物是六氟乙酰丙酮銅(Cu(hfac)2)。
9.如權(quán)利要求8所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于作為所述基板，使用在表面具有通過CVD法成膜得到的Ru膜的基板，使所述處理容器內(nèi)的壓力為201^(0. 15Torr)以下，在所述Ru膜上形成Cu膜。
10.如權(quán)利要求9所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于 所述Ru膜是使用Ru3(CO) 12作為成膜原料形成的膜。
11.如權(quán)利要求9所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于 所述Ru膜作為防擴散膜的全部或一部分使用。
12.如權(quán)利要求11所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于 所述防擴散膜中，作為所述Ru膜的下層，具有高熔點材料膜。
13.如權(quán)利要求12所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于所述高熔點材料膜由選自Ta、TaN, Ti、W、TiN, WN和氧化錳中的至少一種構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求1所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于 作為配線材料使用所得到的Cu膜。
15.如權(quán)利要求1所述的Cu膜的成膜方法，其特征在于 作為鍍Cu的晶種膜使用所得到的Cu膜。
16. 一種存儲介質(zhì)，存儲在計算機上運行、用于控制成膜裝置的程序，其特征在于 所述程序在執(zhí)行時，在計算機中控制所述成膜裝置，使其執(zhí)行成膜方法，所述成膜方法包括在處理容器內(nèi)收納基板的工序；在所述處理容器內(nèi)，以氣相狀態(tài)導入含有Cu配位化合物的成膜原料的工序，其中，成膜中產(chǎn)生的副產(chǎn)物的蒸汽壓低于成膜原料的蒸汽壓；將所述處理容器內(nèi)的壓力控制為吸附于基板上的所述副產(chǎn)物進行脫離和擴散的壓力的工序；和使所述氣相狀態(tài)的成膜原料在基板上分解，通過CVD法在基板上沉積Cu，形成Cu膜的工序。
全文摘要
在腔室(1)內(nèi)收納具有CVD-Ru膜的晶片W，在腔室(1)內(nèi)以氣相狀態(tài)導入含有作為Cu配位化合物的Cu(hfac)TMVS的成膜原料，其中，作為成膜中產(chǎn)生的副產(chǎn)物Cu(hfac)2的蒸汽壓低于成膜原料的蒸汽壓，在形成于晶片W的CVD-Ru膜上形成CVD-Cu膜時，將腔室1內(nèi)壓力控制為吸附于CVD-Ru膜表面的Cu(hfac)2的進行脫離和擴散的壓力。
文檔編號H01L21/285GK102317499SQ20108000821
公開日2012年1月11日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者小島康彥, 檜皮賢治 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社