成膜方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种成膜方法。
【背景技术】
[0002]伴随着半导体存储器的高集成化，大多采用一种将金属氧化物等高电介质材料用作电介质层的电容器。这样的电容器的电极是由具有较大的功函数的例如氮化钛(TiN)形成的。
[0003]形成TiN电极能够通过这样的方式进行:例如，如日本特许第4583764号公报所述，利用将氯化钛(TiCl4)和氨(NH3)用作原料气体的化学气相成膜(CVD)法，在高电介质层上形成TiN膜，并进行图案化。
[0004]而且，也公知有基于进行原子层或分子层级别的成膜的ALD(Atomic LayerDeposit1n，原子层沉积)法或MLD (Molecular Layer Deposit1n，分子层沉积)法的成膜方法。例如，如国际公开W02007/058120号公报所述，公知有这样的成膜方法:为了提高膜的台阶覆盖性及密合性，在初期成膜步骤中，向处理室内导入Ru原料气体并使其吸附在基板上，并供给H2SNH3作为第I反应气体，利用ALD法进行初期成膜，接着，作为主成膜步骤，向处理室内导入Tu原料气体并使其吸附在基板上，并供给O2作为第2反应气体，利用CVD法进行成膜。
[0005]然而，近年来存在这样的工艺:不仅需要形成那样的TiN电极，还需要形成极薄的、例如为7nm以下的TiN的连续膜。TiN膜是经过这样的顺序生长起来的:最初在基板上分散地形成岛状的TiN膜，之后，岛渐渐连起来而形成连续膜。
【发明内容】
[0006]因而，就过于薄的TiN膜、例如4nm以下的TiN膜而言，有可能岛相互之间未充分且连续地连起来，产生针孔。而且，在那样的岛渐渐连起来这样的生长过程中，存在产生成膜延迟的时间而导致生产率降低这样的问题，该成膜延迟的时间是指，在实际的成膜工序中，在开始成膜之后相当一段时间内仅形成岛而未进行膜的沉积，在经过某一段时间之后才渐渐开始实际的成膜。
[0007]因此，本发明的目的在于提供一种在形成8nm以下的较薄的TiN膜时也能够缩短成膜延迟时间、能够可靠地形成连续膜的成膜方法。
[0008]为了达到上述目的，本发明的一技术方案的成膜方法是在基板上形成TiN的连续膜的成膜方法，其中，
[0009]该成膜方法包括以下工序:
[0010]在上述基板上形成！！(^的连续膜；及
[0011]在上述1102的连续膜上形成厚度厚于上述T1 J莫的厚度的TiN的连续膜。
【附图说明】
[0012]图1是表示适合于实施本发明的实施方式的成膜方法的成膜装置的概略图。
[0013]图2是图1的成膜装置的立体图。
[0014]图3是表示图1的成膜装置的真空容器内的结构的概略俯视图。
[0015]图4是沿着以能够旋转的方式设于图1的成膜装置的真空容器内的旋转台的同心圆的、该真空容器的概略剖视图。
[0016]图5是图1的成膜装置的另一概略剖视图。
[0017]图6是表示本发明的实施方式的成膜方法的流程图。
[0018]图7是表示本发明的实施例的成膜方法的实施结果的图。
【具体实施方式】
[0019]以下，参照附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。在所有附图中，对相同或相对应的构件或零件标注相同或相对应的附图标记，省略重复的说明。而且，附图不以表示构件或零件之间的相对比例为目的，因而，具体的尺寸应由本领域的技术人员参照以下的非限定性的实施方式来决定。
[0020]成膜装置
[0021]首先，对适合于实施本发明的实施方式的成膜方法的成膜装置进行说明。参照图1?图3所示，该成膜装置包括:具有大致圆形的俯视形状的扁平的真空容器I ;及旋转台2，其设于该真空容器I内，且在真空容器I的中心具有旋转中心。真空容器I包括:容器主体12，其具有有底的圆筒形状；及顶板11，其夹着例如密封圈等密封构件13(图1)以能够相对于容器主体12的上表面气密地装卸的方式配置在容器主体12的上表面。
[0022]旋转台2通过中心部固定于圆筒形状的芯部21。该芯部21固定在沿铅垂方向延伸的旋转轴22的上端。旋转轴22贯穿真空容器I的底部14，其下端安装于驱动部23，该驱动部23用于使旋转轴22 (图1)绕铅垂轴线旋转。旋转轴22和驱动部23被收纳在上表面开口的筒状的壳体20内。设置在该壳体2的上表面的凸缘部分气密地安装在真空容器I的底部14的下表面，而维持壳体20的内部气氛与外部气氛之间的气密状态。
[0023]如图2和图3所示，在旋转台2的表面部沿着旋转方向(周向)设有圆形状的凹部24，该凹部24用于载置多个(在图示的例子中为5个)作为基板的半导体晶圆(以下称作“晶圆”)W。另外，为了方便，在图3中仅在一个凹部24中表示晶圆W。该凹部24具有比晶圆W的直径稍大例如大4_的内径和与晶圆W的厚度大致相等的深度。因而，当晶圆W被收纳在凹部24时，晶圆W的表面与旋转台2的表面(未载置晶圆W的区域)位于相同的高度。在凹部24的底面形成有贯通孔(均未图示)，该贯通孔供用于支承晶圆W的背面并使晶圆W升降的例如三根升降销贯穿。
[0024]图2和图3是说明真空容器I内的构造的图，为了便于说明，省略了顶板11的图示。如图2和图3所示，在旋转台2的上方沿着真空容器I的周向(旋转台2的旋转方向(图3中的箭头A))以相互空开间隔的方式分别配置有例如由石英构成的反应气体喷嘴31、反应气体喷嘴32、反应气体喷嘴33、及分离气体喷嘴41、42。在图示的例子中，从后述的输送口 15开始沿顺时针方向(旋转台2的旋转方向)，依次排列有分离气体喷嘴41、反应气体喷嘴31、分离气体喷嘴42、反应气体喷嘴32及反应气体喷嘴33。通过将作为各喷嘴31、32、33、41、42的基端部的气体导入部31a、32a、33a、41a、42a(图3)固定在容器主体12的外周壁，将这些喷嘴31、32、33、41、42从真空容器I的外周壁导入真空容器I内，这些喷嘴31、32、33、41、42沿着容器主体12的半径方向以相对于旋转台2水平地延伸的方式安装。
[0025]在本实施方式中，反应气体喷嘴31借助未图示的配管及流量控制器等连接于氯化钛(TiCl4)气体的供给源(未图示)。反应气体喷嘴32借助未图示的配管及流量控制器等连接于氮化气体(册13等)的供给源(未图示)。而且，在反应气体喷嘴32未供给氮化气体的情况下，为了防止反应气体喷嘴32呈负压，也可以构成为反应气体喷嘴32还能够切换连接于非活性气体的供给源，以将氮(N2)气等非活性气体供给至反应气体喷嘴32。而且，反应气体喷嘴33借助未图示的配管及流量控制器等连接于氧化气体(02、03等)的供给源(未图示)。而且，在反应气体喷嘴33未供给氧化气体的情况下，为了防止反应气体喷嘴33呈负压，也可以构成为反应气体喷嘴33还能够切换连接于氮气的供给源，以将氮(N2)气等非活性气体供给至反应气体喷嘴33。分离气体喷嘴41、42均借助未图示的配管及流量控制阀等连接于分离气体供给源(未图示)。能够将氦气(He)、氩气(Ar)等稀有气体、氮(N2)气等非活性气体用作分离气体。在本实施方式中，使用N2气体。
[0026]朝向旋转台2开口的多个气体喷出孔35沿着反应气体喷嘴31、32的长度方向以例如1mm的间隔排列在反应气体喷嘴31、32上。反应气体喷嘴31的下方区域为用于使11(:14气体吸附在晶圆W上的第I处理区域P1。反应气体喷嘴32的下方区域为用于使在第I处理区域Pl中被吸附在晶圆W上的TiCl4气体氮