TiON膜的成膜方法技术

本发明专利技术的课题在于，提供一种能够成膜平滑性优越的TiON膜的TiON膜的成膜方法。其解决方法在于，在成膜初期阶段中，将重复含Ti气体和氮化气体的交替供给X1次后、供给氧化剂的循环进行Y1循环，在之后的成膜阶段中，将重复含Ti气体和氮化气体的交替供给X2次后、供给氧化剂的循环进行Y2循环直至成为所要求的膜厚。此时，成膜初期阶段的重复数X1和之后的成膜阶段的重复数X2被设定为X1＞X2。

【技术实现步骤摘要】
TiON膜的成膜方法
本专利技术涉及TiON膜的成膜方法。
技术介绍
最近，半导体设备以提高设备性能为目的正在进行微细化。另外，半导体设备在考虑到向移动设备的应用或考虑到对环境的影响，被要求降低消耗电力。作为用于对应这些的方法之一，在MOSFET中，导入了由高介电常数(high-k)材料而成的high-k膜和金属栅的组合。另外，为了提高DRAM的容量，在电容器部也使用high-k膜。high-k膜中使用了HfO2和ZrO2、叠层有Al2O3与ZrO2的材料等的氧化物材料，但将这些用于半导体设备时，其中的氧脱离，有时在high-k膜中出现氧的缺陷。若在high-k膜中有氧的缺陷，在与high-k膜相邻接的金属栅、电极的界面形成偶极子，由于偶极子使能带弯曲，使有效的功函数降低。其结果是电子变得容易流动，使泄漏电流增加。作为解决这样的问题的技术，专利文献1和非专利文献1中公开了一种技术，其通过向形成在high-k膜上的作为金属栅、电极使用的TiN膜中添加氧，使high-k膜中的氧缺陷减少。具体而言，通过PVD(物理气相沉积，PhysicalVaporDeposition)形成TiN膜后，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TiON膜的成膜方法，其特征在于：该方法为将被处理基板收纳于处理容器内，使所述处理容器内保持减压状态，以规定的处理温度，将如下循环重复多个循环来形成TiON膜的方法，所述循环如下：将含Ti气体和氮化气体向所述处理容器内交替供给，形成单位TiN膜后，向所述处理容器内供给氧化剂而使所述单位TiN膜氧化，在成膜初期阶段中，将重复所述含Ti气体和氮化气体的交替供给X1次后、供给氧化剂的循环进行Y1循环，在之后的成膜阶段中，将重复含Ti气体和氮化气体的交替供给X2次后、供给氧化剂的循环进行Y2循环，直至成为所要求的膜厚，所述成膜初期阶段的重复数X1和所述之后的成膜阶段的重复数X2被设定为X1＞X2。

【技术特征摘要】
2015.09.25 JP 2015-188144;2015.12.22 JP 2015-249581.一种TiON膜的成膜方法，其特征在于：该方法为将被处理基板收纳于处理容器内，使所述处理容器内保持减压状态，以规定的处理温度，将如下循环重复多个循环来形成TiON膜的方法，所述循环如下：将含Ti气体和氮化气体向所述处理容器内交替供给，形成单位TiN膜后，向所述处理容器内供给氧化剂而使所述单位TiN膜氧化，在成膜初期阶段中，将重复所述含Ti气体和氮化气体的交替供给X1次后、供给氧化剂的循环进行Y1循环，在之后的成膜阶段中，将重复含Ti气体和氮化气体的交替供给X2次后、供给氧化剂的循环进行Y2循环，直至成为所要求的膜厚，所述成膜初期阶段的重复数X1和所述之后的成膜阶段的重复数X2被设定为X1＞X2。2.如权利要求1所述的TiON膜的成膜方法，其特征在于：所述X1在10≤X1≤60的范围，所述X2在1≤X2≤25的范围。3.如权利要求1或2所述的TiON膜的成膜方法，其特征在于：所述X1是所述X2的3倍以上。4.如权利要求1～3中任一项所述的TiON膜的成膜方法，其特征在于：所述Y1在1≤Y1≤5的范围。5.一种TiON膜的成膜方法，其特征在于：将被处理基板收纳于处理容器内，使所述处理容器内保持减压状态，以规定的处理温度，将如下循环重复多个循环来形成TiON膜，所述循环如下：将含Ti气体和氮化气体向所述处理容器内交替供给，形成单位TiN膜后，进行向所述处理容器内供给氮化气体的后通气处理和向所述处理容器内供给氧化剂而使所述单位TiN膜氧化的处理。6.如权利要求5所述的TiON膜的成膜方法，其特征在于：所述后通气处理中，将氮化气体的供给和清扫气体的供给重复多次。7.如权利要求5或6所述的TiON膜的成膜方法，其特征在于：所述氧化剂的供给间歇性地进行多次。8.一种TiON膜的成膜方法，其特征在于：将被处理基板收纳于处理容器内，使所述处理容器内保持减压状态，以规定的处理温度，将如下循环重复多个循环来进行成膜，之后，对所述膜表...

【专利技术属性】
技术研发人员：石坂忠大，小泉正树，佐野正树，洪锡亨，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP