(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面上にタングステン材料を形成させるための方法であって、
基板を堆積チャンバ内で加熱するステップと、
前記基板を、タングステン先駆物質を含む第１のプロセスガス及びジボランを含む第２のプロセスガスに連続して曝して、原子層堆積プロセスの間に前記基板上にタングステン核形成層を形成するステップであって、該タングステン核形成層が１×１０21原子／ｃｍ3以下のフッ素濃度を有する、前記ステップと、
化学蒸着プロセスの間に前記タングステン核形成層の上にタングステンバルク層を堆積させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記フッ素濃度は１×１０19原子／ｃｍ3以下であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フッ素濃度は１×１０17原子／ｃｍ3以下であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のプロセスガスは水素ガスを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のプロセスガスは窒素ガスを更に含み、前記タングステン先駆物質は六フッ化タングステンであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のプロセスガスは水素ガスを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記タングステン核形成層の厚さは１０Å〜１００Åの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記堆積チャンバは、壁で囲まれた複数のステーションを含む堆積システム内での第１の堆積ステーションであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記原子層堆積プロセスの後、前記化学蒸着プロセスの前に、前記基板を前記第１の堆積ステーションから第２の堆積ステーションへ移動させるステップと、  前記第２の堆積ステーション内で前記タングステンバルク層を形成するステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記基板は２００℃〜４００℃の範囲内の温度まで加熱され、前記原子層堆積プロセスの間、前記堆積チャンバは１トル〜１０トルの範囲内の圧力まで加圧されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記原子層堆積プロセスの前に、前記基板を開始ガスに曝すステップであって、該開始ガスは窒素又はアルゴンを含む、前記ステップ、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記基板は前記開始ガスに５秒間曝されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
基板表面上にタングステン材料を形成させるための方法であって、  基板を堆積チャンバ内で加熱するステップと、
前記基板を第１のプロセスガス及び第２のプロセスガスに連続して曝して、原子層堆積プロセスの間に前記基板上にタングステン核形成層を形成するステップであって、該第１のプロセスガスはタングステン先駆物質を含み、該第２のプロセスガスは反応物及び水素ガスを含み、前記タングステン核形成層は１×１０21原子／ｃｍ3以下のフッ素濃度を有する、前記ステップと、
化学蒸着プロセスの間に前記タングステン核形成層の上にタングステンバルク層を堆積させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記タングステン核形成層が１×１０19原子／ｃｍ3以下のフッ素濃度を有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記フッ素濃度は１×１０17原子／ｃｍ3以下であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記反応物はジボランであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のプロセスガスは水素キャリヤーガスを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のプロセスガスは窒素キャリヤーガスを含み、前記タングステン先駆物質は六フッ化タングステンであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記堆積チャンバは、壁で囲まれた複数のステーションを含む堆積システム内での第１の堆積ステーションであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記原子層堆積プロセスの後、前記化学蒸着プロセスの前に、前記基板を前記第１の堆積ステーションから第２の堆積ステーションへ移動させるステップと、
前記第２の堆積ステーション内で前記タングステンバルク層を形成するステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
基板表面上にタングステン材料を形成させるための方法であって、  基板を堆積チャンバ内で加熱するステップと、
前記基板を第１のプロセスガス及び第２のプロセスガスに連続して曝して、原子層堆積プロセスの間に前記基板上にタングステン核形成層を形成するステップであって、該第１のプロセスガスは六フッ化タングステン及びキャリヤーガスを含み、該第２のプロセスガスはジボラン及び水素ガスを含み、前記タングステン核形成層は１×１０21原子／ｃｍ3以下のフッ素濃度を有する、前記ステップと、
化学蒸着プロセスの間に前記タングステン核形成層の上にタングステンバルク層を堆積させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板の処理に関する。より詳しく述べると、本発明は、半導体基板上に耐熱金属層を堆積させるプロセスの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体処理産業は、より大きい表面積を有する基板上に堆積される層の均一性を向上させながら、生産歩留まりを高める努力を続けている。これらの要因は、新しい材料と組合わせて、基板の単位面積当たりの回路の集積度をも高める。回路の集積度が高まるにつれて、層の厚みの均一性及び層の厚みに関するプロセス制御を向上させる必要性が高まってきた。その結果、費用有効な手法で基板上に層を堆積させながら、層の特性に関する制御を維持するいろいろな技術が開発されている。化学蒸着（ＣＶＤ）は、基板上に層を堆積させるために使用される最も一般的な堆積プロセスの１つである。ＣＶＤは、所望の均一な厚みの層を発生させるために、基板温度及び処理チャンバ内へ導入される先駆物質（材料）の精密な制御を必要とするフラックス依存堆積技術である。これらの要求は、基板のサイズが増加するにつれてより臨界的になり、十分な均一性を維持するためにはより複雑なチャンバ設計、及びガス流技術を必要とする。
【０００３】
ＣＶＤに比して優れたステップカバレッジを呈する変形ＣＶＤは、原子層堆積（ＡＬＤ）である。ＡＬＤは、元々電子発光（エレクトロルミネセント）ディスプレイに使用されていた原子層エピタキシ（ＡＬＥ）を基にしている。ＡＬＤは、基板表面上に反応性先駆物質分子の飽和した単層を堆積させるのに化学吸着を使用する。これは、適切な反応性先駆物質を堆積チャンバ内へ交互にパルス化することによって達成される。反応性先駆物質の各注入は不活性ガスパージによって分離され、先に堆積された層に新しい原子層添加材を供給して基板上に均一な層を形成させるようになっている。このサイクルは、層を所望の厚みに形成させるために繰り返される。ＡＬＤ技術に伴う欠陥は、堆積速度が典型的なＣＶＤ技術より遙かに、即ち少なくとも１桁程度だけ遅いことである。
【０００４】
十分なステップカバレッジを呈しながら、高い堆積速度でフィルム層を形成させるためには、これらの競合し合う特性の一方を犠牲にして他方を得ることが必要である場合が多い。特に誘電体層によって分離されている隣接した金属層を相互接続するコンタクトの形成中に、間隙またはバイアをカバーするために耐熱金属層を堆積させる場合にこの競合が発生する。歴史的には、コンタクトを安価に且つ迅速に形成させるために、ＣＶＤ技術を使用して耐熱金属のような導電性材料を堆積させてきた。半導体回路の集積度が増加したことから、優れたステップカバレッジを呈するタングステンが使用されてきている。その結果、ＣＶＤ技術を使用するタングステンの堆積は、プロセスのスループットが高いことから半導体処理に広範な応用を有している。
【０００５】
しかしながら、伝統的なＣＶＤ方法によるタングステンの堆積には、幾つかの欠陥が随伴している。例えば、半導体ウェーハ上にタングステン層をブランケット堆積させることは、４００℃より低い温度においては時間がかかる。タングステンの堆積速度は、堆積温度を例えば約５００℃乃至約５５０℃まで高めることによって改善することができる。しかしながら、このような高い温度範囲は、形成中の集積回路の下側部分の構造及び動作の完全性を損なう恐れがある。またタングステンを使用すると、シリコン基板の反射率の２０％またはそれ以下の反射率を有する比較的粗い表面がもたらされるので、製造プロセス中のフォトリソグラフィステップを失敗させかねない。最後に、タングステンは均一に堆積させることが困難であることが分かっている。タングステンを用いると、フィルム厚みの変動が１％より大きく、従って層の固有抵抗の制御に失敗することが分かっている。上述した欠陥を解消する試みが、従来から幾つか試みられてきた。
【０００６】
例えば、Changらの米国特許第5,028,565号には、堆積薬品を変化させることによって、特にタングステン層の均一性を改良することが開示されている。この方法は、関連部分において、バルク堆積を介してタングステン層を堆積させる前に、中間バリヤー層上に核形成層を形成させることを含んでいる。核形成層は、六フッ化タングステン、水素、シラン、及びアルゴンのガス状混合体から形成させる。核形成層は、その上へのタングステン層の均一な堆積を促進させるための成長サイトの層を提供すると記述されている。核形成層によって与えられる恩恵は、存在するバリヤー層に依存するとも述べられている。例えば、バリヤー層が窒化チタンで形成されている場合には、タングステン層の厚みの均一性が15％程度改善される。スパッタされたチタン、またはスパッタされたチタンタングステンでバリヤー層が形成されている場合には、核形成層により与えられる恩恵は顕著ではない。
【０００７】
従って、半導体基板上に堆積される耐熱金属層の特性を改善するための技術に対する要望が存在している。
【０００８】
【発明の概要】
基板フィーチャ上に耐熱金属層を形成させるための方法及びシステムは、基板を第１及び第２の反応性ガスに連続して曝す順次（シーケンシャル）堆積技術を使用して基板を核形成させ、それに続いて、蒸気堆積を使用し、第１及び第２の反応性ガスの一方内に含まれる化合物をこの核形成層にバルク堆積させて層を形成させる。このプロセスは、全てのプロセスステップを共通のチャンバ内で遂行するか、または異なるチャンバ内で遂行することができる。例えば、核形成は、バルク堆積を遂行する処理チャンバとは異なる処理チャンバ内で遂行することができる。また、得られた層内のフッ素原子の存在を、核形成中に使用されるキャリヤーガスの関数として制御する技術も開示する。
【０００９】
【実施の形態】
図１に示すウェーハ処理システム例は、壁１８によって囲まれた共通作業領域１６内に配置されている１つまたはそれ以上の処理チャンバ１２及び１４を含んでいる。処理チャンバ１２及び１４は、１つまたはそれ以上のモニタ２４及び２６に接続されているコントローラ２２とデータ通信する。モニタは、典型的には処理チャンバ１２及び１４の関連プロセスに関する共通情報を表示する。一方のモニタ２６は壁１８に取付けられ、残余のモニタ２４は作業領域１６内に配置されている。処理チャンバ１２及び１４の動作制御は、コントローラ２２と通信するために一方のモニタ２４及び２６に組合わされているライトペン２８を使用して達成される。例えば、モニタ２４にライトペン２８が組合わされていて、モニタ２４を通してコントローラ２２と通信するのを容易にする。ライトペン３９は、モニタ２６を通してコントローラ２２と通信するのを容易にする。
【００１０】
図１及び２の両図を参照する。各処理チャンバ１２及び１４は、ベース壁３２、ベース壁３２と対面しているカバー３４、及び両者の間に伸びている側壁３６を有するハウジング３０を含んでいる。ハウジング３０はチャンバ３７を限定しており、半導体ウェーハのような基板４２を支持するペデスタル３８が処理チャンバ３７内に配置されている。ペデスタル３８は、変位メカニズム（図示してない）を使用してカバー３４とベース３２との間を運動するように取付けることができるが、その位置は典型的には固定される。プロセスガスの源３９ａ、３９ｂ、及び３９ｃは、シャワーヘッド４０を介して処理チャンバ３７と流体的に通じている。源３９ａ、３９ｂ、及び３９ｃからのガスの流れは、流れ弁４１によって調整される。
【００１１】
特定のプロセスに依存して、基板４２は層堆積の前に、ペデスタル３８内に埋込まれているヒーターによって所望温度まで加熱することができる。例えば、ペデスタル３８は、交流電源４３からヒーター素子４４へ電流を印加することによって抵抗加熱することができる。基板４２自体はペデスタル３８によって加熱され、例えば約２０℃乃至約７５０℃の所望の処理温度範囲に維持することができる。熱電対のような温度センサ４６もウェーハ支持ペデスタル３８内に埋込まれており、普通の技法でペデスタル３８の温度を監視する。例えば、測定された温度は基板温度を特定の処理応用に適する所望温度に維持または制御するように、電源４３からヒーター素子４４に印加される電流を制御するフィードバックループ内に使用することができる。オプションとして、ペデスタル３８は放射熱を使用して加熱することができる（図示してない）。適切なガス流及び処理チャンバ３７内の圧力の維持を援助するために、処理チャンバ３７を排気する真空ポンプ４８が使用される。
【００１２】
図１及び３を参照する。上述した一方の、または両方の処理チャンバ１２及び１４は、順次堆積技術を使用して基板上に耐熱金属層を堆積するように動作することができる。本発明による順次堆積技術の一例は、原子層堆積（ＡＬＤ）を含む。特定の処理ステージに依存して、基板４２が製造されているＳiＯ2のような材料の上に耐熱金属層を堆積させることができる。耐熱金属層は、基板４２上に先に形成された例えばチタン、窒化チタン等のような層上に堆積させることもできる。
【００１３】
本発明による順次堆積技術中、第１のプロセスガス（この場合にはＡａx）のバッチが、Ａの層を、処理チャンバ３７に曝されているリガンド（配位子）の表面を有する基板４２上に堆積させる。次いで、パージガスが処理チャンバ３７へ流入して、Ａの層内に組み込まれなかったガスＡａxをパージする。処理チャンバ３７からガスＡａxをパージした後に、第２のプロセスガスＢｂyが処理チャンバ３７内に導入される。基板表面上に存在するａリガンドがｂリガンド及びＢ原子と反応して例えばａｂ及びａＡのような分子を解放し、これらは基板４２から遠去かり、その後に処理チャンバ３７からポンプされる。このようにして、図４に示すように、Ｂ化合物の層からなる表面が基板４２上に残され、処理チャンバ３７に曝される。Ｂ化合物の層の組成は、典型的にはＡＬＤ技術を使用して形成された原子の単層であることができる。代替として、化合物Ｂの層は、複数原子の層を含むことができる。このような場合、第１のプロセスガスは、各々が基板４２に付着する原子を有するプロセスガスの混合体を含むことができる。プロセスは所望の厚みが達成されるまで、サイクルを繰り返して進行する。
【００１４】
図２及び５の両図を参照する。どのような型のプロセスガスを使用することもできるが、本例ではプロセスガスＡａxはＢ2Ｈ6であり、プロセスガスＢｂyはＷＦ6である。２つのパージガス、即ちＡr及びＮ2が使用されている。各プロセスガスは、キャリヤーガスを用いて処理チャンバ３７内に流入させる。この例ではキャリヤーガスはパージガスの一方であり、ＷＦ6はＡrを用いて導入され、Ｂ2Ｈ6はＮ2を用いて導入される。しかしながら、詳細を後述するように、パージガスはキャリヤーガスとは異なり得ることを理解すべきである。本発明によるＡＬＤ技術の１サイクルは、約０.０１乃至１５秒である時間ｔ1中にパージガスＮ2を処理チャンバ３７内へ流入させ、次いでＢ2Ｈ6を処理チャンバ３７内に流入させることを含む。約０.０１乃至１５秒の範囲の時間にわたる時間ｔ2中に、キャリヤーガス（この例では、Ｎ2）と共にプロセスガスＢ2Ｈ6を処理チャンバ３７内へ流入させる。０.０１乃至１５秒が経過した後にＢ2Ｈ6の流れを終了させ、約０.０１乃至１５秒の範囲の時間である付加的な時間ｔ3にわたってＮ2を流し続け、処理チャンバのＢ2Ｈ6をパージする。時間ｔ4中に処理チャンバ３７内の、全てではないにしても、殆ど全てのガスをポンプする。処理チャンバ３７をポンプした後に、０.０１乃至１５秒である時間ｔ5中にキャリヤーガスＡrを導入し、その時間の後の時間ｔ6中にプロセスガスをキャリヤーガスＡrと共に処理チャンバ３７内へ導入する。時間ｔ6は、０.０１乃至１５秒間持続する。処理チャンバ３７へのプロセスガスＷＦ6の流れは、それが開始されてからほぼ０.０１乃至１５秒で終了する。処理チャンバ３７へのプロセスガスＷＦ6の流れの後も、Ａrの流れは０.０１乃至１５秒の範囲の時間である付加的な時間ｔ7にわたって継続される。次いで、時間ｔ8中に処理チャンバ３７内の、全てではないにしても、殆ど全てのガスがポンプされる。上述したように、このポンピングプロセスはほぼ３０秒間持続し、これによって本発明による順次堆積技術の１サイクルが完了する。
【００１５】
順次堆積技術を使用する利益は、多種の機能を果たすことである（基板のサイズには無関係に堆積の均一性を与える層形成のフラックス独立性を含む）。例えば、同一のチャンバ内で堆積された２００ｍｍ基板及び３２ｍｍ基板における層の均一性と厚みとの差を測定したところ、無視できるものであった。これは、順次堆積技術の自己制限特性によるものである。更に、この技術は、複雑なトポロジに対するほぼ完璧なステップカバレッジに貢献する。
【００１６】
更に、順次堆積技術を使用することによって、図４に示す層Ｂは、その固有抵抗を最小にしながら、その厚みを容易に制御することができる。図６に示す線５０の勾配から、タングステン層Ｂの厚みが、それを形成させるために使用されたサイクル数に比例していることが分かる。しかしながら、図７の線５２の勾配によって示されているように、タングステン層の固有抵抗は層の厚みには比較的無関係である。従って、順次堆積技術を使用すると、固有抵抗に対する効果を無視しながら、耐熱金属層の厚みを処理チャンバ内へ導入されるプロセスガスのサイクリングの関数として容易に制御することができる。
【００１７】
図４及び８の両図を参照する。堆積速度の制御は、基板４２の温度に依存することが分かっている。線５４の勾配によって示されているように、基板４２の温度を増加させると、タングステン層Ｂの堆積速度も増加する。例えば、２５０℃における点５６では、堆積速度はほぼ２Å ／サイクルであると示されている。しかしながら、４５０℃の温度における点５８では、堆積速度はほぼ５Å ／サイクルである。しかしながら、図９の曲線５９によって示されているように、タングステン層の固有抵抗は、層の厚みには実質的に無関係である。その結果、タングステン層の堆積速度は、その層の固有抵抗を損ねることなく温度の関数として制御することができる。しかしながら、全耐熱金属層を堆積させるのに必要な時間を短縮させることが望ましいであろう。
【００１８】
この目的のために、堆積プロセス内に耐熱金属層のバルク堆積を含ませることができる。典型的には、耐熱金属のバルク堆積は、核形成層を共通処理チャンバ内で形成させた後に行う。詳述すれば、本例では、タングステン層の核形成は、上述した順次堆積技術を使用し、基板４２を２００℃乃至４００℃の範囲に加熱し、そして処理チャンバ３７を１乃至１０トルの範囲に加圧して遂行する。図１０に示すように、ほぼ１２乃至２０ｎｍの核形成層６０が基板４２上に形成またはパターン化される。図示のように基板４２は、バリヤー層６１及び複数のバイア６３を有するパターン化された層を含んでいる。核形成層は、バイア６３をカバーするパターン化された層に接して形成される。図示のように、ＡＬＤ技術を使用して核形成層６０を形成させると、１００％のステップカバレッジが得られる。完全なタングステン層を形成させるために要する時間を短縮させるために、基板４２を図１の処理チャンバ１２内に配置し、ＣＶＤ技術を使用して核形成層６０上へのタングステンのバルク堆積を遂行する。バルク堆積は、公知の処方を使用して遂行することができる。このようにすると、図１１に示すように、ほぼ６：１のアスペクト比を有するバイアを有するパターン化された層に対して完全プラグ充填を与えるタングステン層６５が達成される。
【００１９】
代替実施の形態では、耐熱金属層の核形成を、耐熱金属層の残余部分が形成されるチャンバとは異なるチャンバ内で遂行する分岐堆積プロセスを実施することができる。詳述すれば、本例では、タングステン層の核形成は上述したＡＬＤのような順次堆積技術を使用してチャンバ１２内で遂行される。この目的のために基板４２は２００℃乃至４００℃の範囲内に加熱され、チャンバ３７は１乃至10トルの範囲内に加圧される。図１０に示すように、ほぼ１２乃至２０ｎｍの核形成層６０がパターン化された基板４２上に形成される。図示のように、基板４２はバリヤー層６１及び複数のバイア６３を有するパターン化された層を含む。核形成層は、バイア６３をカバーするパターン化された層に接して形成される。図示のように、順次堆積技術を使用して核形成層６０を形成させると、１００％のステップカバレッジが得られる。
【００２０】
基板４２を図１に示す処理チャンバ１４内に配置して、ＣＶＤ技術を使用して核形成層６０上へのタングステンのバルク堆積を遂行する。このバルク堆積は、公知の処方を使用して遂行することができる。このようにすると、図１１に示すように、ほぼ６：１のアスペクト比を有するバイアを有するパターン化された層に対して完全プラグ充填を与えるタングステン層６５が達成される。上述した分岐堆積プロセスは、改善された特性を有するタングステン層を形成させるのに要する時間を短縮させることができる。
【００２１】
前述したように、本発明の代替実施の形態では、図１２に示すようにキャリヤーガスはパージガスとは異なることができる。時間間隔ｔ1、ｔ3、ｔ5、及びｔ7に導入されるパージガスはＡrからなる。時間間隔ｔ2及びｔ6に導入されるキャリヤーガスはＮ2からなる。従って、時間間隔ｔ2に処理チャンバ内へ導入されるガスはＢ2Ｈ6及びＮ2の混合体を含み、時間間隔ｔ6のガス混合体はＷＦ6及びＮ2の混合体を含む。時間間隔ｔ4及びｔ8中のポンププロセスは、図５に関連して説明したポンププロセスと同一である。図１３に示す更に別の実施の形態では、時間間隔ｔ2及びｔ6中のキャリヤーガスはＨ2からなり、時間間隔ｔ1、ｔ3、ｔ5、及びｔ7に導入されるパージガスはＡrからなる。時間間隔ｔ4及びｔ8におけるポンププロセスは、上述した通りである。その結果、時間間隔ｔ2に処理チャンバ３７内へ導入されるガスはＢ2Ｈ6及びＨ2の混合体からなり、時間間隔ｔ6においてはＷＦ6及びＨ2からなる。
【００２２】
Ｈ2キャリヤーガスを使用することによって実現される長所は、タングステン層の安定性を改善できることである。詳述すれば、図１４の曲線６６と図１５の曲線６８とを比較すると、図１０に示す核形成層６０内のフッ素の濃度が、Ｈ2をキャリヤーガスとして使用した場合の方がＮ2またはＡrをキャリヤーガスとして使用した場合よりも遙かに低いことが分かる。
【００２３】
図１４及び１５を参照する。曲線６６の頂点及び最下点は、フッ素濃度が１×1021原子／ｃｍ3を越えるレベルに到達していること、及び１×1019原子／ｃｍ3を僅かに下回る程度であることを示している。しかしながら、曲線６８は、頂点におけるフッ素濃度が１×1021原子／ｃｍ3よりも十分に低く、最下点においては１×1017原子／ｃｍ3よりも十分に低いことを示している。従って、Ｈ2をキャリヤーガスとして使用すると遙かに安定なフィルムが得られる（即ち、基板内へ、または隣接層内へフッ素が拡散する確率が小さくなる）。またこれは、フッ素濃度の増加によりもたらされ得る金属フッ化物の形成を回避しているので、耐熱金属層の抵抗をも減少させる。以上のように、核形成層の安定性、並びにその固有抵抗は、使用するキャリヤーガスの関数として制御することができる。これは、ＡＬＤ技術だけを使用して、即ちＣＶＤのような他の堆積技術を使用せずに、耐熱金属層を堆積させる場合にも然りである。
【００２４】
図２を参照する。タングステン層を堆積させるためのプロセスは、コントローラ２２によって実行されるコンピュータプログラム製品を使用して制御することができる。この目的のために、コントローラ２２は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）７０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７２のような揮発性メモリ、及びフレキシブルディスケットと共に使用するフレキシブルディスクドライブ、またはハードディスクドライブ７４のような恒久的記憶媒体を含んでいる。コンピュータプログラムコードは、例えば、68000アセンブリ言語、Ｃ、Ｃ++、パスカル、フォートラン等々のような普通のどのようなコンピュータ可読プログラミング言語ででも書くことができる。適当なプログラムコードは、普通のテキストエディタを使用して単一ファイル、または複数ファイル内に入力され、ハードディスクドライブ７４のようなコンピュータ可読媒体内に格納または埋込まれる。もし入力されたコードテキストが高レベル言語で書かれていればそのコードはコンパイルされ、得られたコンパイラコードは予めコンパイルされたウィンドウズ（登録商標）ライブラリルーチンの目的コードとリンクされる。リンクされ、コンパイルされた目的コードを実行するために、システムユーザはその目的コードを呼出し、ＣＰＵ７０にそのコードをＲＡＭ７２内にロードさせる。ＣＰＵ７０はそのコードを読んで実行し、プログラム内に指定されているタスクを遂行する。
【００２５】
以上に本発明を特定の実施の形態に関連して説明したが、当分野に精通していれば、温度、圧力、フィルム厚等のような反応条件はさまざまに変更することが可能であり、それらも本発明に含まれることを理解できよう。また、分岐堆積プロセスを共通システム内で遂行すると説明したが、バルク堆積は、核形成層を堆積させるために使用される処理チャンバが配置されているメインフレーム堆積システムとは異なるメインフレーム堆積システムの処理チャンバ内で遂行することができる。最後に、タングステンに加えて他の耐熱金属を堆積させることができ、また他の堆積技術をＣＶＤの代わりに使用することができる。例えば、物理蒸着（ＰＶＤ）技術、またはＣＶＤ及びＰＶＤ両技術の組合わせを使用することができる。本発明の範囲は、以上の説明に基づくべきではない。そうではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲に基づいて決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半導体処理システムの斜視図である。
【図２】図１に示す処理チャンバの詳細図である。
【図３】順次堆積中の基板上に第１の分子の堆積を示す概要図である。
【図４】順次堆積中に基板上に第２の分子を堆積させて耐熱金属層を形成させることを示す概要図である。
【図５】図２に示す処理チャンバ内へ導入されるガスの濃度、及び処理チャンバ内にガスが存在する時間を示すグラフである。
【図６】ＡＤＬサイクルの数と、順次堆積技術を使用して基板上に形成される層の厚みとの間の関係を示すグラフである。
【図７】順次堆積サイクルの数と、順次堆積技術を使用して基板上に形成された層の固有抵抗との間の関係を示すグラフである。
【図８】順次堆積技術を使用して基板上に形成される堆積速度と、基板の温度との間の関係を示すグラフである。
【図９】順次堆積技術を使用して基板上に形成された層の固有抵抗と、基板の温度との間の関係を示すグラフである。
【図１０】順次堆積技術を使用してその上に形成された核形成層を有するパターン化された基板の断面図である。
【図１１】図１０に示す基板を、ＣＶＤを使用して核形成層のトップに形成された耐熱金属層と共に示す部分断面図である。
【図１２】本発明の第１の代替実施の形態による図３に示すガスの濃度を示すグラフである。
【図１３】本発明の第２の代替実施の形態による図５に示すガスの濃度を示すグラフである。
【図１４】ＡrまたはＮ2の何れかがキャリヤーガスであるＡＬＤを使用して基板上に形成された耐熱金属層のフッ素含量対深さを示すグラフである。
【図１５】Ｈ2がキャリヤーガスであるＡＬＤを使用して基板上に形成された耐熱金属層のフッ素含量対深さを示すグラフである。
【符号の説明】
１２、１４  処理チャンバ
１６  作業領域
１８  壁
２２  コントローラ
２４、２６  モニタ
２８、３９  ライトペン
３０  ハウジング
３２  ベース壁
３４  カバー
３６  側壁
３７  処理チャンバ
３８  ペデスタル
４０  シャワーヘッド
４１  流れ弁
４２  基板
４３  交流電源
４４  ヒーター素子
４６  温度センサ
４８  真空ポンプ
６０  核形成層
６１  バリヤー層
６３  バイア
６５  タングステン層
７０  ＣＰＵ
７２  ＲＡＭ
７４  ハードディスクドライブ
【図１】
0005021123.tif 000002
【図２】
0005021123.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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