(57)【要約】【課題】  絶縁性物質と導電性物質が混在する試料基板の絶縁性物質上にのみ、選択的に、金属又は金属化合物の膜を形成する。【解決手段】  導電性物質と絶縁性物質とが混在する試料基板に金属を含む膜を成膜する成膜方法において、まず、導電性物質上に、有機化合物を吸着させる。次に、絶縁性物質上に、金属を含む有機金属化合物を吸着させる。そして、導電性物質上に吸着した有機化合物を脱離させ、かつ、有機金属化合物を還元して金属を含む膜を析出する還元剤を供給する。【選択図】      図２
2005213632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性物質と絶縁性物質とが混在する試料基板に金属を含む膜を成膜する成膜方法において、
前記導電性物質上に、有機化合物を吸着させる有機化合物吸着工程と、
前記絶縁性物質上に、前記金属を含む有機金属化合物を吸着させる有機金属化合物吸着工程と、
前記導電性物質上に吸着した前記有機化合物を脱離させ、かつ、前記有機金属化合物を還元して前記金属を含む膜を析出する還元剤を供給する還元剤供給工程と、
を備えることを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
前記有機金属化合物は、前記有機化合物を構成する元素を含むものであることを特徴とする請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記有機化合物は、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、トリエチルシラン、テトラエチルシラン、エチルアジド、ジメチルヒトラジン、トリメチルアミン、又は、トリエチルアミンのうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記金属は、チタニウム、ジルコニウム、又は、タンタリウムのうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項５】
前記有機金属化合物は、ペンタジメチルアミノタンタリウム、テルブチルイミドトリスヂメチルアミドタンタリウム、ペンタジエチルアミノタンタリウム、テトラキスジメチルアミノチタニウム、テトラキスジエチルアミノチタニウム、テトラキスジメチルアミノジルコニウム、又は、テトラキスジエチルアミノジルコニウムのうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項４に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記還元剤は、アンモニア、ヒドラジン、あるいは、水素ラジカルを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、成膜方法に関する。更に、具体的には、導電性物質と絶縁性物質とが混在する基板上に金属を含む薄膜を形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体装置においては、配線における信号伝搬の遅延が素子動作を律速している。従って、素子動作を高速化するため、配線におけるＲＣ遅延を低減することが必要となっている。このため、絶縁膜材料としては、従来の絶縁膜材料であるＳｉＯ２より誘電率の低い低誘電率（Low-k）絶縁膜を用いることが考えられ、また、配線材料としては抵抗率の低い材料を、用いることが考えられている。
【０００３】
現在、抵抗率の低い配線材料としては、具体的に、ＣｕあるいはＣｕ合金の適用が研究されている。Ｃｕは、従来、配線材料として用いられてきたＡｌに比して、比抵抗が３５％程低く、また、エレクトロマイグレーション耐性も高いことから、高集積化する半導体装置において、信頼性の高い配線材料として期待されている。
【０００４】
Ｃｕを配線として用いる場合には、Ｃｕの絶縁膜中への拡散防止、絶縁膜との密着性の改善、絶縁膜内部への酸化の進行防止等の観点から、絶縁膜とＣｕとの間に、バリアメタル膜を形成する手段が多用されている。一般に、バリアメタル膜としては、Ｔａ、ＴａＮ等の単層膜あるいは積層膜が用いられ、成膜方法としては、スパッタ法が用いられている。
【０００５】
しかし、バリアメタル膜は、例えば、ビア底に存在することで、配線のエレクトロマイグレーション信頼性を低下させる。ここで、エレクトロマイグレーションは、配線に高密度の電流を流した場合に、Ｃｕと電子が運動量を交換することで、Ｃｕが電子の方向に拡散する現象である。即ち、バリアメタル膜がビア底部に存在することで、この拡散が途切れるため、Ｃｕの空孔が形成され易くなる。
【０００６】
また、一般に、Ｃｕに比べて、高抵抗であり、ビア抵抗の増加の問題を生じる。特に、スパッタ法で形成するバリアメタル膜は、ビア底部においては、厚く形成され易く、従って、ビア抵抗は高くなり易い。
【０００７】
このような問題を解決するため、ビア底部にバリアメタル膜のない配線構造を形成する手法が考えられている。この配線構造を形成する場合、バリアメタル膜形成後、ビア底部のバリアメタル膜のみを選択的に除去する。そして、ビア底部に下層配線が露出した状態で、Ｃｕの埋め込みを行う。ここで、ビア底のバリアメタル膜の除去方法としては、逆スパッタ等のイオン照射でバリアメタル膜をエッチ除去する手法が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２２００２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、デュアルダマシン法によりＣｕ配線を形成する場合に、ビア底のバリアメタル膜のみを、イオン照射によりエッチ除去することは困難である。即ち、デュアルダマシン法においては、ビアと溝とを形成した後に、バリアメタル膜の成膜を行うため、バリアメタル膜除去の際には、ビア底部と同時に、溝底部に露出するバリアメタル膜をも除去してしまうことが考えられる。
【００１０】
また、ビア底部のバリアメタル膜除去の際に、逆スパッタ等の手法を用いると、下層配線に用いられたＣｕが同時にスパッタされる。そして、スパッタされたＣｕは、ビア底のバリアメタル膜が薄い箇所に打ち込まれて、配線特性を劣化させることが考えられる。
【００１１】
更に、上述のように、バリアメタル膜形成後に、ビア底のバリアメタル膜のみを、選択的に除去する場合、マスクを形成した後、イオン照射等を行う必要があり、工程数が増加し、半導体装置の生産性を低下させることが考えられる。
【００１２】
本発明は、上述のような問題を解決し、絶縁膜に接する部分にのみ選択的にバリアメタル膜を形成する成膜方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の成膜方法は、導電性物質と絶縁性物質とが混在する試料基板に金属を含む膜を成膜する成膜方法において、
前記導電性物質上に、有機化合物を吸着させる有機化合物吸着工程と、
前記絶縁性物質上に、前記金属を含む有機金属化合物を吸着させる有機金属化合物吸着工程と、
前記導電性物質上に吸着した前記有機化合物を脱離させ、かつ、前記有機金属化合物を還元して前記金属を含む膜を析出する還元剤を供給する還元剤供給工程と、
を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明においては、導電性物質と絶縁性物質とが混在する試料基板に、有機化合物、有機金属化合物を順に供給する。これにより、導電性物質上には、有機化合物を吸着させ、絶縁性物質上には、有機金属化合物を吸着させることができる。その後、還元剤の供給により、絶縁性物質上にのみ金属を含む膜を析出させることができる。従って、この方法により、絶縁性物質上にのみ、選択的に、金属を含む膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００１６】
この発明においては、試料基板上に、金属又は金属化合物の原子又は分子の単層膜を形成することを繰り返して、所望の膜厚の金属又は金属化合物膜を成膜する気相単原子層成長法を応用したものであり、試料基板上の導電性物質よりも導電性が低い金属又は金属化合物膜を形成する。
【００１７】
具体的には、導電性物質と絶縁性物質とが混在する試料基板上に、まず、有機化合物を供給する。これにより、有機化合物は、導電性物質上にのみ吸着する。ここで、有機化合物が、導電性物質上にのみ吸着するのは、導電性物質との電子の授受が容易だからである。
【００１８】
次に、金属元素を含む有機金属化合物を供給する。ここで、先に供給する有機化合物は、この有機金属化合物に含まれる金属を除く元素で構成される有機物との反応性が低いものを用いる。このような有機化合物を予め、導電性物質上に吸着させておくことにより、有機金属化合物を供給しても、導電性物質上には吸着せず、絶縁性物質上にのみに、有機金属化合物を吸着させることができる。
【００１９】
その後、還元剤を供給する。ここで用いる還元剤は、導電性物質上に吸着した有機化合物を脱離させ、かつ、絶縁性物質上に吸着した有機金属化合物を還元し、有機金属化合物に含まれる金属元素を含む物質を析出する。これにより、絶縁性物質上にのみ、金属元素を含む化合物からなる単層膜が形成される。このような工程を繰り返すことにより、絶縁性物質上にのみ、金属を含む膜を形成することができる。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における成膜方法により成膜した試料基板を説明するための断面模式図である。
図１に示すように、実施の形態１における試料基板において、Ｓｉ基板２上には、Ｃｕ膜４と、Ｓｉ酸化膜６とが形成されている。また、Ｓｉ酸化膜６上には、膜厚約１nmのＴａＮ膜８が形成される。
【００２１】
図２は、この発明の実施の形態１における成膜方法について説明するためのフロー図である。また、図３〜図６は、この発明の実施の形態１における成膜過程における状態を説明するための断面模式図である。
以下、図１〜６を参照して、この発明の実施の形態１における成膜方法について説明する。
【００２２】
図３に示すように、試料基板において、Ｓｉ基板２上には、導電性物質としてＣｕ膜４が形成され、絶縁性物質として、Ｓｉ酸化膜６が形成されている。このような試料基板を約１５０度〜３５０度の温度に保つ。
【００２３】
ここで、ジメチルアミン（ＨＮ（ＣＨ３）２）とアルゴン（Ａｒ）とを、約０．２〜約１秒間供給する（ステップＳ２）。これにより、図４に示すように、メチルアミノ基（ＮＣ２Ｈ５）１２が、Ｃｕ膜４上にのみ選択的に吸着される。ここで、Ｃｕ膜４上のみに吸着するのは、導電性物質であるＣｕとの電子の授受が容易だからである。その後、アルゴンのみを、約０．２〜約１秒間供給して、試料基板上の余分なジメチルアミンを除去する（ステップＳ４）。
【００２４】
次に、ペンタジメチルアミノタンタリウム（Ｔａ［Ｎ（ＣＨ３）２］５）とアルゴンとを、約０．２〜約１秒間供給する（ステップＳ６）。このとき、供給する原料の温度は、約６０度〜１００度とする。これにより、図５に示すように、Ｓｉ酸化膜６上にのみ、ＴａとＮ（ＣＨ３）２とを含む化合物１４が吸着される。なお、Ｃｕ膜４上には、ペンタジメチルアミノタンタリウムとの反応性が低いメチルアミノ基１２が吸着されているため、Ｃｕ膜４上には吸着されない。その後、アルゴンのみを、約０．２〜約１秒間供給して、試料基板上の余分なペンタジメチルアミノタンタリウムを除去する（ステップＳ８）。
【００２５】
次に、図６に示すように、アンモニア（ＮＨ３）１６を、約０．２〜約１秒間供給する（ステップＳ１０）。ここで供給されたアンモニア１６は、Ｓｉ酸化膜６上に吸着したＴａとＮ（ＣＨ３）２とを含む化合物１４と反応し、ＴａＮを析出する。一方、Ｃｕ膜４上に吸着したメチルアミノ基１２を脱離させる。これにより、Ｓｉ酸化膜６上にのみ原子単層レベルの薄いＴａＮ膜８を形成することができる。その後、アルゴンを、約０．２〜約１秒間供給し、余分なアンモニア１６を除去する（ステップＳ１２）。
【００２６】
以上のように、ジメチルアミンとアルゴンの供給（ステップＳ２）、アルゴンの供給（ステップＳ４）、ペンタジメチルアミノタンタリウムとアルゴンの供給（ステップＳ６）、アルゴンの供給（ステップＳ８）、アンモニアの供給（ステップＳ１０）、アルゴンの供給（ステップＳ１２）の工程からなるサイクルを約１０〜５０回程度繰り返し行うことにより、単層のＴａＮ膜が重ねて形成され、膜厚約１nmのＴａＮ膜８を、Ｓｉ酸化膜６上にのみ形成することができる。
【００２７】
以上説明したように、この実施の形態１によれば、まず、試料基板に、有機化合物であるジメチルアミンを供給し、エチルアミノ基１２を吸着させる。これにより、次に供給される有機金属化合物であるペンタジメチルアミノタンタリウムは、Ｃｕ膜４上には吸着せず、Ｓｉ基板６上にのみ吸着する。従って、その後にアンモニアを供給しても、Ｃｕ膜４上では、金属化合物は析出されず、Ｓｉ酸化膜６上にのみＴａＮ膜を形成することができる。
【００２８】
また、実施の形態１において説明した方法によれば、イオン照射による逆スパッタなどを行うことなく、絶縁膜であるＳｉ酸化膜６上にのみに、選択的に成膜を行うことができる。従って、より確実かつ容易にＴａＮ膜を成膜することができる。
【００２９】
なお、実施の形態１においては、ジメチルアミンを用いる場合について説明した。しかし、この発明において、有機化合物として用いる材料は、ジメチルアミンに限るものではなく、例えば、エチルアジド（Ｃ２Ｈ５Ｎ３）、ジメチルヒトラジン（Ｈ２ＮＮ（ＣＨ３）２）、ジエチルアミン（ＨＮ（Ｃ２Ｈ５）２）、トリメチルアミン（Ｎ（ＣＨ３）３）、トリエチルアミン（Ｎ（Ｃ２Ｈ５）３）、トリメチルシラン（ＨＳｉ（ＣＨ３）３）、テトラメチルシラン（Ｓｉ（ＣＨ３）４）、トリエチルシラン（ＨＳｉ（Ｃ２Ｈ５）３）、テトラエチルシラン（Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）４）等、他の有機化合物を用いるものであってもよい。
【００３０】
また、実施の形態１においては、有機金属化合物としてペンタジメチルアミノタンタリウムを用いる場合について説明した。しかし、この発明において、有機金属化合物は、これに限るものではなく、例えば、テルブチルイミドトリスヂメチルアミドタンタリウム（［Ｃ２Ｈ５］２Ｎ）３ＴａＮ（Ｃ４Ｈ９））、ペンタジエチルアミノタンタリウム（Ｔａ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］５）等、他の有機金属化合物を用いた物であってもよい。
【００３１】
また、実施の形態１においては、ＴａＮ膜８を形成する場合について説明した。しかし、この発明において、金属を含む膜は、ＴａＮ膜に限るものではなく、他の金属を含む膜であってもよい。この場合、他の金属を含む有機金属化合物を供給すればよい。具体的に、例えば、有機金属化合物に含まれる金属は、タンタリウム（Ｔａ）の他に、ＴｉやＺｒ等であってもよい。即ち、この場合、ＴｉＮやＺｒＮ等を絶縁膜上に形成することができる。Ｔｉを含む有機金属化合物としては、必ずしもこれに限るものではないが、例えば、テトラキスジメチルアミノチタニウム（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）や、テトラキスジエチルアミノチタニウム（Ｔｉ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４）等が考えられる。また、Ｚｒを含む有機金属化合物としては、必ずしもこれに限るものではないが、テトラキスジメチルアミノジルコニウム（Ｚｒ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）や、テトラキスジエチルアミノジルコニウム（Ｚｒ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４）等が考えられる。
【００３２】
また、実施の形態１においては、還元剤として、アンモニアを用いる場合について説明した。しかし、この発明において還元剤は、アンモニアに限るものではない。この発明においては、還元剤は、導電性物質上に吸着した有機化合物を脱離し、かつ、絶縁性物質上に吸着した有機金属化合物を還元して金属を含む物質を析出するものであればよく、例えば、アンモニアの他に、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）あるいは水素ラジカル等を用いることが考えられる。なお、必ずしもこれに限るものではないが、水素ラジカルを用いる場合には、例えば、Ｈｅ/Ｈ２プラズマ等により還元剤の供給を行うことが考えられる。
【００３３】
また、実施の形態１においては、試料基板に、導電性物質としてＣｕ膜４が形成され、絶縁性物質としてＳｉ酸化膜６が形成されている場合について説明した。しかし、この発明において、試料基板はこれに限るものではなく、他の導電性物質と他の絶縁性物質とを混在させたものであってもよい。
【００３４】
また、この発明において、成膜温度等の成膜条件は、実施の形態１において説明した条件に限定されるものではない。但し、例えば、有機化合物や有機金属化合物の供給の際には、熱分解反応による析出が生じない程度の温度に保つことが好ましい。また、実施の形態１においては、ＴａＮ膜成膜のための各工程（ステップＳ２〜Ｓ１２）を、約１０〜５０回程度繰り返す場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではない。繰り返し回数等は、温度や形成する膜厚を考慮して、適宜決定すればよい。
【００３５】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２における半導体装置を説明するための断面模式図である。
図７に示すように、実施の形態２において形成する半導体装置は、デュアルダマシン法により形成した配線構造を有するものである。また、実施の形態２においては、この配線構造におけるバリアメタル膜の形成の際に、この発明における成膜方法を適用して用いている。
【００３６】
図７に示すように、実施の形態２の半導体装置においては、基板２２に、Ｃｕ配線２４が形成されている。基板２２には、必要に応じて、ゲート電極、層間絶縁膜、配線層等（図示せず）が形成されている。また、基板２２上には、低誘電率膜２６が形成されている。また、低誘電率膜２６には、低誘電率膜２６を貫通し、Ｃｕ配線２４に接続する、Ｃｕ配線２８が形成されている。Ｃｕ配線２８は、デュアルダマシン構造を有する。即ち、Ｃｕ配線２８は、低誘電率膜２６を貫通するように形成されたビア３０及び溝３２内部に、ＴｉＮ膜３４が形成され、更に、Ｃｕシード膜３６をシード膜として、Ｃｕ３８が埋め込まれて構成されている。
【００３７】
図８は、実施の形態２における半導体装置の製造方法を説明するためのフロー図である。また、図９〜図１３は、実施の形態２の半導体装置の製造過程における状態を説明するための断面模式図である。
以下、図７〜図１３を用いて、この発明の実施の形態２における半導体装置の製造方法について説明する。
【００３８】
まず、図９に示すように、Ｃｕ配線２４の形成された基板２２に、低誘電率膜２６を形成し、低誘電率膜２６に、Ｃｕ配線２４の表面を露出するようにビア３０及び溝３２を形成する（ステップＳ２２）。
【００３９】
次に、基板２２を約１５０〜３５０度の温度に保ち、ジメチルアミン（ＨＮ（ＣＨ３）２）と窒素（Ｎ２）とを供給する（ステップＳ２４）。これにより、図１０に示すように、ビア３０底部において露出するＣｕ配線２４表面に、メチル基４２が単分子層レベルで薄く吸着する。その後、窒素を供給して、余分なジメチルアミンを除去する（ステップＳ２６）。
【００４０】
次に、テトラキスジメチルアミノチタニウム（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）と窒素とを供給する（ステップＳ２８）。ここでは、この原料を、室温と同程度〜約５０度程度に加熱して、窒素と共に供給する（バブリング）か、あるいは、気化器を用いた液体搬送供給により供給を行う。これにより、図１１に示すように、ビア３０及び溝３２内壁を含む低誘電率膜２６の露出する部分に、Ｔｉと（Ｃ２Ｈ５）２とを含む化合物４４が単分子層レベルで薄く吸着する。なお、この際、ビア３０底部には、ジメチルアミン４２が吸着されているため、ビア３０底部には、テトラメチルアミノチタニウムは吸着しない。その後、窒素を供給し、余分な、テトラキスジメチルアミノチタニウムを除去する（ステップＳ３０）。
【００４１】
次に、図１２に示すように、アンモニア（ＮＨ３）４６を供給する（ステップＳ３２）。これにより、アンモニア４６は、低誘電率膜２６表面に吸着したＴｉと（Ｃ２Ｈ５）２とを含む化合物４４を還元し、ＴｉＮを析出する。これにより、ビア３０及び溝３２内壁を含めて、低誘電率膜２６の露出する部分に、分子層レベルの薄いＴｉＮ膜が形成される。また、このとき、ビア３０底部に吸着したメチル基４２は、アンモニア４６により脱離される。その後、窒素を供給し、余分な、アンモニアを除去する（ステップＳ３４）。
【００４２】
その後、ＴｉＮ膜が、バリアメタル膜として必要な膜厚になるまで、上述したような、単分子層レベルのＴｉＮ膜の形成工程、即ち、ジメチルアミンと窒素との供給、窒素の供給、テトラキスジメチルアミノチタニウムと窒素との供給、窒素の供給、アンモニアの供給、窒素の供給の工程（ステップＳ２４〜Ｓ３４）を繰り返し行う。
【００４３】
ＴｉＮ膜３４が所望の膜厚に形成された後、図１３に示すように、Ｃｕシード膜３６を形成する（ステップＳ３６）。その後、Ｃｕシード膜３６をシード膜として、電解めっき法により、Ｃｕ３８の埋め込みを行う（ステップＳ３８）。更に、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）による平坦化を行い（ステップＳ４０）、図７に示すようなデュアルダマシン構造を有する配線構造が形成される。
その後、必要に応じて、絶縁膜の形成、配線の形成等を行い、多層配線構造を有する半導体装置が形成される。
【００４４】
以上説明したように、実施の形態２においては、まず、有機化合物として、ジメチルアミン４２をＣｕ配線上にのみを吸着させる。これにより、後に供給されるＴｉと（Ｃ２Ｈ５）２とを含む化合物４４は、Ｃｕ配線２４上には吸着せず、低誘電率膜２６が露出する部分にのみ吸着する。従って、このあと、還元剤として、アンモニアが供給されても、ＴｉＮ膜が析出されるのは、低誘電率膜２６の表面のみとなる。従って、Ｃｕ配線２４上には、バリアメタル膜（ＴｉＮ膜３４）が形成されない状態で、Ｃｕの埋め込みを行うことができる。即ち、ビア３０底部においては、下層配線であるＣｕ配線２４と、ビア３０に埋め込まれたＣｕとが直接接する。従って、エレクトロマイグレーションによる配線形状の劣化を抑えた信頼性の高い配線構造を得ることができる。
【００４５】
また、実施の形態２においては、従来のように、逆スパッタによるバリアメタル膜の除去を行わない。従って、溝３２底部に露出する低誘電率膜２６には、ＴｉＮ膜３４が形成され、除去されることなくそのままバリアメタル膜として機能させることができる。従って、溝３２底部における、低誘電率膜２６中へのＣｕの拡散を抑えることができる。
【００４６】
また、実施の形態２においては、バリアメタル膜形成後に、逆スパッタによるビア底部のバリアメタル膜の除去工程を行う必要がない。従って、半導体装置の生産性の向上を図ることができる。
【００４７】
なお、実施の形態２においては、バリアメタル膜として、ＴｉＮ膜３４を形成する場合について説明した。しかし、この発明においてバリアメタル膜は、ＴｉＮ膜に限るものではなく、例えば、ＴａＮ膜、ＺｒＮ膜等を形成するものであってもよい。また、バリアメタル膜は、金属化合物の単層膜に限るものではなく、ＴａとＴａＮ、ＴｉとＴｉＮ、ＺｒとＺｒＮといった、積層構造を有するものであっても良い。なお、バリアメタル膜形成の際に用いる有機金属化合物、有機化合物、還元剤等の説明は、実施の形態１に説明したのと同様であるから説明を省略する。
【００４８】
また、実施の形態２においては、デュアルダマシン構造を有するＣｕ配線２８を形成する場合について説明した。この実施の形態２において説明した方法を用いれば、溝３２底部に露出する低誘電率膜２６上にも確実にバリアメタル膜を形成し、一方、ビア３０底部においては、バリアメタル膜を成膜しないようにすることができる。従って、特に、デュアルダマシン法による配線特性の向上には有効である。しかし、この発明は、デュアルダマシン法においてのみ用いるものではなく、導電性材料と絶縁性材料とが混在する基板上の、絶縁性材料上にのみ金属を有する薄膜を形成する必要がある場合に、適用することができる。
【００４９】
また、実施の形態２においては、Ｃｕ配線２８の形成においてＣｕ３８を埋め込む際、Ｃｕシード膜３６を電極とした電解メッキ法を用いる場合について説明した。しかし、この発明において、Ｃｕ３８の埋め込み方法はこれに限るものではなく、例えば、Ｃｕシード膜３６を形成せずに、無電界メッキ法により埋め込むもの等であってもよい。
その他は、実施の形態１と同様であるから説明を省略する。
【００５０】
なお、例えば、実施の形態１、２におけるＣｕ膜４、Ｃｕ配線２４は、この発明の導電性物質に該当し、Ｓｉ酸化膜６、低誘電率膜２６は、絶縁性物質に該当する。また、実施の形態１、２におけるＴａＮ膜８、ＴｉＮ膜３４は、この発明における金属を含む膜に該当する。
【００５１】
また、例えば、実施の形態１、２におけるステップＳ２、Ｓ２４を実行することにより、この発明の有機化合物吸着工程が実行され、ステップＳ６、Ｓ２８を実行することにより、この発明の有機金属化合物吸着工程が実行され、ステップＳ１０、Ｓ３２を実行することにより、この発明の還元剤供給工程が実行される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の実施の形態１において形成される薄膜を説明するための断面模式図である。
【図２】この発明の実施の形態１における成膜方法について説明するためのフロー図である。
【図３】この発明の実施の形態１における成膜過程における状態を説明するための断面模式図である。
【図４】この発明の実施の形態１における成膜過程における状態を説明するための断面模式図である。
【図５】この発明の実施の形態１における成膜過程における状態を説明するための断面模式図である。
【図６】この発明の実施の形態１における成膜過程における状態を説明するための断面模式図である。
【図７】この発明の実施の形態２における半導体装置について説明するための断面模式図である。
【図８】この発明の実施の形態２における成膜方法について説明するためのフロー図である。
【図９】この発明の実施の形態２における半導体装置の製造過程における状態を説明するための断面模式図である。
【図１０】この発明の実施の形態２における半導体装置の製造過程における状態を説明するための断面模式図である。
【図１１】この発明の実施の形態２における半導体装置の製造過程における状態を説明するための断面模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態２における半導体装置の製造過程における状態を説明するための断面模式図である。
【図１３】この発明の実施の形態２における半導体装置の製造過程における状態を説明するための断面模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
２  Ｓｉ基板
４  Ｃｕ膜
６  Ｓｉ酸化膜
８  ＴａＮ膜
１２  メチルアミノ基
１４  ＴａとＮ（ＣＨ３）２を含む化合物
１６  アンモニア
２２  基板
２４  Ｃｕ配線
２６  低誘電率膜
２８  Ｃｕ配線
３０  ビア
３２  溝
３４  ＴｉＮ膜
３６  Ｃｕシード膜
３８  Ｃｕ
４２  メチル基
４４  ＴｉとＮ（Ｃ２Ｈ５）２を含む化合物
４６  アンモニア
【図１】
2005213632.tif 000003
【図２】
2005213632.tif 000004
【図３】
2005213632.tif 000005
【図４】
2005213632.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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