(57)【要約】【課題】薄膜成長方法に関し、過剰な熱処理によって配線の信頼性やビアコンタクトに悪影響を与えることなく、また過少な熱処理による成長チャンバからの発塵を防止する。【解決手段】脱ガスチャンバー内において、成長用基板からの脱ガス種の内の少なくとも一種の脱ガス種の分圧が、該脱ガス種の脱ガスによる平均粒径が０．２μｍ以上のパーティクルの発生量が０．１個／ｃｍ２　以下になる分圧になるまで熱処理を行ったのち、成膜チャンバー内において成長用基板上に薄膜の成長を行う。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱ガスチャンバー内において、成長用基板からの脱ガス種の内の少なくとも一種の脱ガス種の分圧が、該脱ガス種の脱ガスによる平均粒径が０．２μｍ以上のパーティクルの発生量が０．１個／ｃｍ２　以下になる分圧になるまで熱処理を行ったのち、成膜チャンバー内において前記成長用基板上に薄膜の成長を行うことを特徴とする薄膜成長方法。
【請求項２】
上記脱ガス種がＨ２　Ｏであり、前記Ｈ２　Ｏの分圧が５×１０−８Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことを特徴とする請求項１記載の薄膜成長方法。
【請求項３】
上記脱ガス種がＯＨであり、前記ＯＨの分圧が１×１０−８Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことを特徴とする請求項１記載の薄膜成長方法。
【請求項４】
上記脱ガス種がＨ２　であり、前記Ｈ２　の分圧が１×１０−９Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことを特徴とする請求項１記載の薄膜成長方法。
【請求項５】
上記脱ガス種がＯであり、前記Ｏの分圧が１×１０−９Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことを特徴とする請求項１記載の薄膜成長方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜成長方法に関するものであり、成長装置内壁に付着した薄膜の薄膜成長中における剥離によるパーティクルの発生、特に、ＭＯＣＶＤ装置を用いたＴｉＮの成膜工程におけるパーティクルの発生を防止するための脱ガス処理に特徴のある薄膜成長方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体装置を製造する際の薄膜成長技術としてＣＶＤ（化学気相成長）やスパッタリング技術を用いた方法が広く普及しており、配線の形成工程等において用いられている。
【０００３】
この様な配線の形成工程においては、Ａｌ配線のバリアメタルやＷプラグのバリアメタルとしてＴｉＮ膜が一般に多用されている。
例えば、Ａｌ配線に対するバリア層は、スパッタ法で成膜したＴｉＮ膜を用い、一方、ステップカヴァレッジ性が求められるコンタクトホール或いはコンタクトホールに設けるバリア層は、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）で成膜したＴｉＮ膜が用いられている。
【０００４】
この様なバリアメタルとして用いられるＴｉＮ膜、特に、ＭＯＣＶＤ−ＴｉＮ膜は非常にもろく、成膜装置内に設けたシールド（防着板）からはがれやすい性質を持っているために、しばしばパーティクルが発生して半導体装置の製造歩留りを低下させている。
【０００５】
そこで、従来のＣＶＤ装置やスパッタ装置では、ウェハからの脱ガスによって成長チャンバが汚染されることを防ぐために、ランプや抵抗加熱式のヒータを用いてウェハを決められた温度と時間で加熱を行い、ウェハからの汚染物質を成長チャンバに入れる前にあらかじめ昇華させていた。
【０００６】
ところが、半導体装置の品種や層間絶縁膜の違いによって、ウェハからの脱ガス量やガスの種類が異なり、脱ガス量が多い品種のウェハ、例えば、ＳＯＧ（スピンオングラス）成膜後のウェハに合わせて脱ガス処理における温度と時間を決めると、過剰な熱がウェハにかかってしまい、配線の信頼性やビアコンタクトに悪影響を与えていた。
【０００７】
一方、脱ガス量の少ない品種のウェハに合わせて脱ガス処理における温度と時間を決めると、ウェハは汚染物質を伴ったまま成長チャンバに入ってしまい、汚染やパーティクルを引き起こしていた。
【０００８】
特に、ＭＯＣＶＤ装置を用いたＴｉＮ成膜工程においては、成長ガスとしてＴＤＭＡＴ（テトラキスジメチルアンモニウム）を用いるため、成膜雰囲気中にアンモニアなどの有機物質を含むことになり、且つ、ＴｉＮ膜が脆く密着性が悪いので、シールドからＴｉＮ膜が剥がれやすく、パーティクルが発生しやすい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来の半導体装置の製造工程においては、品種毎、層毎に非常に多くの脱ガス処理レシピを必要としており、脱ガス処理が複雑であるという問題がある。
【００１０】
また、ランプ式の脱ガス処理チャンバでは、加熱ランプや石英窓の経年劣化によって次第に温度が下がってくるために定期的にレシピの温度校正を行う必要があるが、非常に多くの脱ガス処理レシピを校正するために、多大な工数を要するという問題がある。
【００１１】
なお、コンタクトホールの埋込工程、多孔質シリコン上へのエピタキシャル成長工程、或いは、多結晶シリコン層上へ成膜工程において、プロセス前に脱ガスを行い、質量分析装置等を使って脱ガスを監視することも提案されている（必要ならば、特開平５−２１４５３０号公報、特開平６−２９３９７１号公報、或いは、特開平９−５５４８０号公報参照）。
【００１２】
しかし、これらの場合には、何を基準に脱ガス処理条件を具体的に設定するかは必ずしも明らかではなく、過剰な熱処理を行う虞があり、特に、脱ガスに伴うパーティクルの発生を問題にしていないので、ＴｉＮ膜の成膜工程には直ちに適用できないものである。
【００１３】
したがって、本発明は、過剰な熱処理によって配線の信頼性やビアコンタクトに悪影響を与えることなく、また過少な熱処理による成長チャンバからの発塵を防止することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１は各種の脱ガス圧力とパーティクル数の相関の説明図であり、この図１を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明する。
なお、この場合のパーティクル数は平均粒径が０．２μｍ以上のパーティクル数であり、脱ガス量の多いウェハと脱ガス量の少ない２種類のウェハについて、各脱ガス種について、温度を変化させて熱処理した場合の脱ガス分圧のピーク値を示すとともに、脱ガス量の多いウェハと脱ガス量の少ない２種類のウェハを２９０℃で６０秒間の脱ガス処理を行ったのちに、ＴｉＮ膜の成膜を行った場合に発生する８インチ（≒２０ｃｍ）ウェハ当りのパーティクル数として示している。
【００１５】
この場合の「平均粒径」とは、ウェハにレーザ光を照射して、パーティクルによって散乱されたレーザ張りの強度から計算して求めたパーティクル粒子の平均値を意味する。
【００１６】
図１（ａ）乃至（ｄ）参照
上記の目的を達成するため、本発明は、薄膜成長方法において、脱ガスチャンバー内において、成長用基板からの脱ガス種の内の少なくとも一種の脱ガス種の分圧が、該脱ガス種の脱ガスによる平均粒径が０．２μｍ以上のパーティクルの発生量が０．１個／ｃｍ２　以下、より好適には０．０７個／ｃｍ２　以下になる分圧になるまで熱処理を行ったのち、成膜チャンバー内において成長用基板上に薄膜の成長を行うことを特徴とする。
【００１７】
図に示すように、発生するパーティクル数が、８インチウェハ当り１００個（≒０．３個／ｃｍ２　）を大幅に越えると急激に歩留りが低下するが、これは、成長用基板からの脱ガス量があるレベルを超えると成長チャンバーの治具に付着している膜がはがれて発塵を引き起こしているからである。
【００１８】
したがって、発生するパーティクル数が０．１個／ｃｍ２　（≒８インチウェハ当り３０個）以下、より好適には０．０７個／ｃｍ２　以下（≒８インチウェハ当り２０個）以下になる分圧まで熱処理を行うことにより、成膜工程において製造歩留りが低下することがない。
【００１９】
図１（ａ）参照
脱ガス種としてＨ２　Ｏに着目すると、図に示すように、Ｈ２　Ｏの分圧が５×１０−８Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことが望ましい。
【００２０】
図１（ｂ）参照
脱ガス種としてＯＨに着目すると、図に示すように、ＯＨの分圧が１×１０−８Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことが望ましい。
【００２１】
図１（ｃ）参照
脱ガス種としてＨ２　に着目すると、図に示すように、Ｈ２　の分圧が１×１０−９Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことが望ましい。
【００２２】
図１（ｄ）参照
脱ガス種としてＯに着目すると、図に示すように、Ｏの分圧が１×１０−９Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことが望ましい。
【００２３】
本発明のパーティクル数との相関で分圧の各脱ガス種の分圧上限を決定する手法は、スパッタ、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の各種の成膜方法に適用されるものであるが、特に、パーティクルの発生が顕著なＭＯＣＶＤ法の場合に効果的である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
ここで、図２乃至図５を参照して、本発明の実施の形態のＴｉＮ膜の成膜工程を説明する。
図２参照
図２は、本発明の実施の形態に用いるＭＯＣＶＤ装置の概略的構成図であり、ＭＯＣＶＤ装置１０は、ロードロック１１、脱ガスチャンバー１２、ＴｉＮ膜成長用チャンバー１３、成長チャンバー１４、及び、中心部に設けられたウェハ搬送機構１６から構成され、脱ガスチャンバー１２には質量分析器１５が設けられており、また、ウェハ１８をロードロック１１から取り出して脱ガスチャンバー１２等への搬送・取り出しをウェハ搬送機構装置１７によって制御する。
【００２５】
図３参照
図３は、本発明の実施の形態に用いるＭＯＣＶＤ装置を構成する脱ガスチャンバーの概略的構成図であり、脱ガスチャンバー１２内には、ウェハ１８を載置するペデスタル２１、ウェハ１８を加熱するために赤外線を照射するハロゲンランプ２２、チャンバー内を真空にするクライトポンプ２３、及び、質量分析器１５を脱ガスチャンバー１２に接続するためのバルブ２４から構成される。
なお、ここでは、ハロゲンランプ２２は、例えば、６個配置する。
【００２６】
図４参照
図４は、本発明の実施の形態に用いるＭＯＣＶＤ装置を構成するＴｉＮ膜成長用チャンバーの概略的構成図であり、従来のＴｉＮ膜成長用チャンバーと同様に、ＴｉＮ膜成長用チャンバー１３内には、ウェハ１８を載置するペデスタル３１、ガス供給システム３４からバルブ３５及び配管３６を介してＴｉＮ膜成長用チャンバー１３内へ成長ガス４１を導入するシャワーヘッド３２、シールド（防着板）３３が設けられている。
【００２７】
このＡｌ製のシールド３３は反応ガスによってチャンバー内部が汚れないように、ペデスタル３１の周りを覆うものであり、また、ペデスタル３１の内部にはウェハ１８を所定温度に加熱する抵抗加熱式ヒータ（図示を省略）が設けられている。
【００２８】
また、このシャワーヘッド３２には高周波電源３７から３５０ｋＨｚのＲＦ電力が印加されプラズマ４２を生成するようになっており、また、ＴｉＮ膜成長用チャンバー１３は、圧力調整バルブ３８を介してターボポンプ３９及びドライポンプによって排気されて所定の真空状態にされる。
【００２９】
なお、従来の成膜工程においては、シャワーヘッド３２、シールド３３、及び、ヒータが内部に組み込まれたペデスタル３１のウェハ１８の載置部近傍に付着した膜が、剥離し、パーティクルの原因となっていた。
【００３０】
図５参照
図５は、本発明のＴｉＮ膜の成膜工程のフロー図であり、このフロー図に基づいて、本発明の実施の形態を説明するが、図２乃至図４を合わせて参照して説明する。
まず、ウェハ１８をロードロック１１からＭＯＣＶＤ装置内に導入し、ウェハ搬送機構１６によって脱ガスチャンバー１２へ搬送する。
【００３１】
スタンバイ時に、脱ガスチャンバー１２内はクライオポンプ２３によって１×１０−５Ｐａ以下の真空度に保たれている。
【００３２】
次いで、６個のハロゲンランプ２２を点灯して６００Ｗの照射エネルギーの赤外線をウェハ１８に照射し、ウェハ１８を、例えば、３００℃まで加熱する。
【００３３】
この加熱工程において、ハロゲンランプ２２によって加熱されたウェハ１８から、様々な種類のガスが放出されるが、質量分析器１５によってウェハ１８から出るＨ２　Ｏ、ＯＨ、Ｈ２　、Ｏの各分圧をモニタし、それぞれの分圧が、５×１０−８Ｐａ、１×１０−８Ｐａ、１×１０−９Ｐａ、及び、１×１０−９Ｐａ以下になるまでの時間、例えば、１８０秒間の脱ガス処理を行う。
【００３４】
この脱ガス処理によって、処理後のウェハ１８は、成膜工程において８インチウェハ当り平均粒径が０．２μｍ以上のパーティクルの発生数が２０個以下になる。
【００３５】
次いで、ウェハ搬送機構１６によって、処理後のウェハ１８を、脱ガスチャンバー１２からＴｉＮ膜成長用チャンバー１３へ搬送し、抵抗加熱式ヒータで例えば、４００℃に設定されたペデスタルの上に載置される。
【００３６】
次いで、Ｎ２　を３００ｓｃｃｍ、Ｈｅを５００ｓｃｃｍ流した状態で１５秒間保持して、ウェハ１８を加熱したのち、ガス供給システム３４からＨｅでバブリングしたＴＤＭＡＴ（テトラキスジメチルアンモニウム）を２２５ｓｃｃｍ、Ｎ２　を３００ｓｃｃｍ、希釈するためのＨｅを２７５ｓｃｃｍ流して、ウェハ１８上にＴｉＮ膜を例えば、１１秒間成長させる。
この成膜工程において、ウェハ１８には最高３８０℃の熱が加わる。
【００３７】
次いで、有機ガスであるＴＤＭＡＴで成長したＴｉＮ膜は、不純物のために比抵抗が高いので、比抵抗を改善するために、Ｈ２　を３００ｓｃｃｍ、Ｎ２　を２００ｓｃｃｍ流した状態で、高周波電源３７から、３５０ｋＨｚ、７５０ＷのＲＦ電力をシャワーヘッド３１に印加してプラズマ４２を発生し、ウェハ１８をプラズマ４２に暴露する。
【００３８】
この様な成膜工程及びプラズマ暴露工程を、必要とする膜厚のＴｉＮ膜が得られるまで繰り返したのち、再び、ウェハ搬送機構１６を用いてウェハ１８をＴｉＮ膜成長用チャンバー１３から取り出して、他の成膜工程へ移行する。
なお、ここでは、一回の成膜工程及びプラズマ暴露工程によって５ｎｍのＴｉＮ膜を製膜する。
【００３９】
この様に、本発明の実施の形態においては、ＴｉＮ膜を成膜する前にウェハを、脱ガスに伴ってパーティクル数が８インチウェハ当り３０個以下、より好適には２０個以下になる脱ガスの分圧まで脱ガス処理しているので、成膜工程において製造歩留りが低下することがない。
【００４０】
また、各種の脱ガスの分圧を質量分析器１５によってリアルタイムに監視して各種の脱ガスの分圧がしきい値を割った時点で脱ガス処理を終了するので、脱ガス時間が過大になることがなく、脱ガス処理に伴う熱によって配線の信頼性やビアコンタクトに悪影響を与えることがない。
【００４１】
また、脱ガスの分圧をリアルタイムに監視するだけであるので、品種毎、層毎に非常に多くの脱ガス処理レシピを必要とすることがなく、脱ガス処理が簡素化される。
【００４２】
次に、図６及び図７を参照して、本発明の実施の形態の工程を多層配線構造の形成工程に適用した場合の製造工程を説明する。
図６（ａ）参照
まず、デバイスを形成したシリコン基板（図示を省略）上に設けた下地絶縁膜５１上に、通常のマグネトロンスパッタ法で厚さが、例えば、２５ｎｍのＴｉ膜５２、厚さが、例えば、５０ｎｍのＴｉＮ膜５３、厚さが、例えば、４００ｎｍのＡｌ配線５４、及び、厚さが、例えば、１２０ｎｍのＴｉＮ膜５５を堆積したのち、所定の形状にエッチングすることによって配線を形成する。
【００４３】
次いで、全面に層間絶縁膜５６を設けたのち、ＴｉＮ膜５５に達するビアホール５７を形成し、次いで、上述の脱ガス処理を行うことによって、表面に付着した脱ガス成分或いは層間絶縁膜５６中に含まれる脱ガス成分を、脱ガスに伴って発生する平均粒径が０．２μｍ以上のパーティクル数が８インチウェハ当り３０個以下、より好適には２０個以下になるまで脱ガスする。
【００４４】
図６（ｂ）参照
次いで、ＴｉＮ膜成長用チャンバーにおいて、上述の成膜工程及びプラズマ暴露工程を３度繰り返すことによって、厚さが、例えば、１５ｎｍのＴｉＮ膜５８を成膜する。
【００４５】
図６（ｃ）参照
次いで、ＣＶＤ−Ｗ装置において、厚さが、例えば、４００ｎｍのＷ膜５９を成長させ、ビアホール５６をＷ膜５９で埋め込む。
【００４６】
図７（ｄ）参照
次いで、ＣＭＰ（化学機械研磨）法によって層間絶縁膜５６が露出するまでＷ膜５９及びＴｉＮ膜５８を研磨して、ＴｉＮ膜５８で囲まれたＷプラグ６０を形成する。
【００４７】
図７（ｅ）参照
次いで、再び、通常のマグネトロンスパッタ法で、全面に厚さが、例えば、２５ｎｍのＴｉ膜６１、厚さが、例えば、５０ｎｍのＴｉＮ膜６２、厚さが、例えば、４００ｎｍのＡｌ配線６３、及び、厚さが、例えば、１２０ｎｍのＴｉＮ膜６４を堆積したのち、所定の形状にエッチングすることによって配線を形成する。
【００４８】
以降は、必要な配線層の層数分だけ層間絶縁膜の形成工程、プラグの形成工程、及び、配線の形成工程を繰り返すことによって半導体集積回路装置の基本構成が完成する。
【００４９】
次に、図８及び図９を参照して、本発明の実施の形態の工程をコンタクト電極の形成工程に適用した場合の製造工程を説明する。
図８（ａ）参照
まず、ソース・ドレイン領域等を構成するｎ型領域７２を形成したｐ型シリコン基板７１上に層間絶縁膜７３を形成したのち、ｎ型領域７２に達するコンタクトホール７４を形成し、次いで、上述の脱ガス処理を行うことによって、表面に付着した脱ガス成分或いは層間絶縁膜７３中に含まれる脱ガス成分を、脱ガスに伴って発生する平均粒径が０．２μｍ以上のパーティクル数が８インチウェハ当り３０個以下、より好適には２０個以下になるまで脱ガスする。
【００５０】
図８（ｂ）参照
次いで、通常のマグネトロンスパッタ法で、厚さが、例えば、４０ｎｍのＴｉコンタクト層７５を成膜する。
このＴｉコンタクト層７５によって、ｎ型領域７２との接触抵抗が低減される。
【００５１】
図８（ｃ）参照
次いで、ＴｉＮ膜成長用チャンバーにおいて、上述の成膜工程及びプラズマ暴露工程を３度繰り返すことによって、厚さが、例えば、１５ｎｍのＴｉＮ膜７６を成膜する。
【００５２】
図９（ｄ）参照
次いで、ＣＶＤ−Ｗ装置において、厚さが、例えば、４００ｎｍのＷ膜７７を成長させ、コンタクトホール７４をＷ膜７７で埋め込む。
【００５３】
図９（ｅ）参照
次いで、ＣＭＰ（化学機械研磨）法によって層間絶縁膜７３が露出するまでＷ膜７７乃至Ｔｉコンタクト層７５を研磨して、Ｔｉコンタクト層７５及びＴｉＮ膜７６で囲まれたＷプラグ７８を形成する。
【００５４】
図９（ｆ）参照
次いで、再び、通常のマグネトロンスパッタ法で、全面に厚さが、例えば、２５ｎｍのＴｉ膜７９、厚さが、例えば、５０ｎｍのＴｉＮ膜８０、厚さが、例えば、４００ｎｍのＡｌ配線８１、及び、厚さが、例えば、１２０ｎｍのＴｉＮ膜８２を堆積したのち、所定の形状にエッチングすることによって配線を形成する。
【００５５】
以降は、必要な配線層の層数分だけ層間絶縁膜の形成工程、プラグの形成工程、及び、配線の形成工程を繰り返すことによって半導体集積回路装置の基本構成が完成する。
【００５６】
この場合、脱ガス処理のち、直ちにＴｉＮ膜を成膜するものではないが、Ｔｉコンタクト層の成膜工程の前に、充分な脱ガス処理を行っており、この脱ガス処理において層間絶縁膜等の表面に付着或いは内部に含まれている脱ガス成分は飛ばされるので、ＴｉＮ膜の成膜工程において脱ガス成分が増加することがなく、製造歩留りの高い成膜工程とすることができる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明は実施の形態に記載した構成に限られるものではなく、各種の変更が可能である。
例えば、上記の実施の形態の説明においては、脱ガス時間を調整することによって、各脱ガス成分の分圧が、しきい値、即ち、脱ガスに伴って発生する平均粒径が０．２μｍ以上のパーティクル数が８インチウェハ当り３０個以下、より好適には、２０個以下になるまで脱ガス処理を行っているが、脱ガスチャンバーの温度も調整して、しきい値以下の分圧になるまで制御しても良いものである。
【００５８】
また、上記の実施の形態においては、Ｈ２　Ｏ、ＯＨ、Ｈ２　、Ｏの各分圧の上限を、５×１０−８Ｐａ、１×１０−８Ｐａ、１×１０−９Ｐａ、及び、１×１０−９Ｐａとしているが、この様な上限はチャンバーの形状や大きさによって変わることが予想されるので、適切なしきい値は装置ごとに設定する必要があり、上述のパーティクルの発生状況に合わせて設定すれば良い。
【００５９】
また、上記の実施の形態においては、ＴｉＮ膜の成膜工程として説明しているが、ＴｉＮ膜に限られるものではなく、化合物半導体を含めた他の成膜工程にも適用できることは自明であり、その場合のパーティクルの発生状況はＴｉＮ膜とは異なるので、成膜種に応じて発生するパーティクル数から分圧の上限を設定すれば良い。
【００６０】
また、上記の実施の形態においては、成膜工程をＭＯＣＶＤ工程として説明しているが、ＭＯＣＶＤ工程に限られるものではなく、スパッタ工程、熱ＣＶＤ工程、或いは、プラズマＣＶＤ工程等の他の成膜工程にも適用できることは自明であり、その場合のパーティクルの発生状況はＭＯＣＶＤ工程とは異なるので、工程の種類に応じて発生するパーティクル数から分圧の上限を設定すれば良い。
【００６１】
また、本発明の実施の形態においては、半導体装置の製造工程として説明しているが、半導体装置の製造工程に限られるものではなく、液晶表示装置の製造工程或いは強誘電体デバイスの製造工程等の他の製造工程にも適用されるものであることは言うまでもない。
【００６２】
ここで、改めて本発明の詳細な特徴を説明する。
（付記１）　脱ガスチャンバー内において、成長用基板からの脱ガス種の内の少なくとも一種の脱ガス種の分圧が、該脱ガス種の脱ガスによる平均粒径が０．２μｍ以上のパーティクルの発生量が０．１個／ｃｍ２　以下になる分圧になるまで熱処理を行ったのち、成膜チャンバー内において前記成長用基板上に薄膜の成長を行うことを特徴とする薄膜成長方法。
（付記２）　上記平均粒径が０．２μｍ以上のパーティクルの発生量が０．０７個／ｃｍ２　以下になる分圧になるまで熱処理を行うことを特徴とする付記１記載の薄膜成長方法。
（付記３）　上記脱ガス種がＨ２　Ｏであり、前記Ｈ２　Ｏの分圧が５×１０−８Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことを特徴とする付記１または２に記載の薄膜成長方法。
（付記４）　上記脱ガス種がＯＨであり、前記ＯＨの分圧が１×１０−８Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことを特徴とする付記１または２に記載の薄膜成長方法。
（付記５）　上記脱ガス種がＨ２　であり、前記Ｈ２　の分圧が１×１０−９Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことを特徴とする付記１または２に記載の薄膜成長方法。
（付記６）　上記脱ガス種がＯであり、前記Ｏの分圧が１×１０−９Ｐａ以下になるまで熱処理を行うことを特徴とする付記１または２に記載の薄膜成長方法。
（付記７）　上記成長チャンバーが、有機金属気相成長用成長チャンバーであり、上記成長させる薄膜がＴｉＮ膜であることを特徴とする付記１乃至６のいずれか１に記載の薄膜成長方法。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、汚染の要因になる脱ガス種の分圧が十分低くなるまでの最低限の時間及び温度で脱ガス処理したのちに成長チャンバーにウェハを入れて成膜しているので、成膜工程において成長チャンバーからの発塵を抑制することができ、半導体装置の生産性の向上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】各種の脱ガス圧力とパーティクル数の相関の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に用いるＭＯＣＶＤ装置の概略的構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に用いるＭＯＣＶＤ装置を構成する脱ガスチャンバーの概略的構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に用いるＭＯＣＶＤ装置を構成するＴｉＮ膜成長用チャンバーの概略的構成図である。
【図５】本発明の実施の形態のＴｉＮ膜の成膜工程のフロー図である。
【図６】本発明の実施の形態の工程を多層配線構造の形成工程に適用した場合の途中までの製造工程の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態の工程を多層配線構造の形成工程に適用した場合の図６以降の製造工程の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態の工程をコンタクト電極の形成工程に適用した場合の途中までの製造工程の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態の工程をコンタクト電極の形成工程に適用した場合の図８以降の製造工程の説明図である。
【符号の説明】
１０　ＭＯＣＶＤ装置
１１　ロードロック
１２　脱ガスチャンバー
１３　ＴｉＮ膜成長用チャンバー
１４　成長チャンバー
１５　質量分析器
１６　ウェハ搬送機構
１７　ウェハ搬送機構制御装置
１８　ウェハ
２１　ペデスタル
２２　ハロゲンランプ
２３　クライオポンプ
２４　バルブ
３１　ペデスタル
３２　シャワーヘッド
３３　シールド
３４　ガス供給システム
３５　バルブ
３６　配管
３７　高周波電源
３８　圧力調整バルブ
３９　ターボポンプ
４０　ドライポンプ
４１　成長ガス
４２　プラズマ
５１　下地絶縁膜
５２　Ｔｉ膜
５３　ＴｉＮ膜
５４　Ａｌ配線
５５　ＴｉＮ膜
５６　層間絶縁膜
５７　ビアホール
５８　ＴｉＮ膜
５９　Ｗ膜
６０　Ｗプラグ
６１　Ｔｉ膜
６２　ＴｉＮ膜
６３　Ａｌ配線
６４　ＴｉＮ膜
７１　ｐ型シリコン基板
７２　ｎ型領域
７３　層間絶縁膜
７４　コンタクトホール
７５　Ｔｉコンタクト電極
７６　ＴｉＮ膜
７７　Ｗ膜
７８　Ｗプラグ
７９　Ｔｉ膜
８０　ＴｉＮ膜
８１　Ａｌ配線
８２　ＴｉＮ膜
【図１】
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【図２】
2004091825.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004091825.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004091825.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004091825.tif 000011