方式的成膜裝置設(shè)有用于控制整個(gè)裝置的動(dòng)作的由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制部100，在該控制部100的存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)有程序，該程序在控制部100的控制之下使成膜裝置實(shí)施后述的成膜方法。為了執(zhí)行后述的成膜方法，該程序編入有步驟組，該程序可存儲(chǔ)在硬盤、光盤、光磁盤、存儲(chǔ)卡、軟盤等介質(zhì)102中，通過規(guī)定的讀取裝置將該程序讀入到存儲(chǔ)部101中，并安裝在控制部100內(nèi)。
[0040]成膜方法
[0041]接著，參照圖6對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜方法進(jìn)行說明。在以下的說明中，以使用上述成膜裝置的情況為例。
[0042]首先，在步驟SlOO (圖6)中，將晶圓W載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上。具體地講，打開未圖示的閘閥，利用輸送臂10(圖3)將晶圓W從外部經(jīng)由輸送口 15(圖2和圖3)交接至旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的凹部24內(nèi)。該交接通過這樣的方法進(jìn)行:在凹部24停在面對(duì)輸送口 15的位置時(shí)，未圖示的升降銷自真空容器I的底部側(cè)經(jīng)由凹部24的底面的貫通孔進(jìn)行升降。間歇地使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)并進(jìn)行這樣的晶圓W的交接，將晶圓W分別載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的五個(gè)凹部24內(nèi)。
[0043]接著，關(guān)閉閘閥，利用真空栗640對(duì)真空容器I內(nèi)進(jìn)行排氣而達(dá)到可能達(dá)到的真空度，之后，在步驟SllO中，自分離氣體噴嘴41、42以規(guī)定流量供給N2氣體，也自分離氣體供給管51及吹掃氣體供給管72、73以規(guī)定流量供給N2氣體。與此相隨，利用壓力控制部件650 (圖1)將真空容器I內(nèi)控制為預(yù)先設(shè)定好的處理壓力。接著，一邊使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2以例如20rpm的旋轉(zhuǎn)速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一邊利用加熱器單元7將晶圓W加熱至例如400°C。
[0044]之后，在步驟S120中，自反應(yīng)氣體噴嘴31(圖2和圖3)供給TiCl4氣體，并自反應(yīng)氣體噴嘴33供給O2氣體或O 3氣體等氧化氣體。反應(yīng)氣體噴嘴32也可以與反應(yīng)氣體噴嘴33同樣地供給O2氣體或O 3氣體等氧化氣體，也可以是不供給任何氣體的狀態(tài)。例如也可以像上述那樣，供給使反應(yīng)氣體噴嘴33內(nèi)為正壓的程度的N2氣體。通過使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)，使晶圓W依次經(jīng)過第I處理區(qū)域P1、分離區(qū)域D (分離空間H)、第2處理區(qū)域P2及分離區(qū)域D (分離空間H)(參照圖3)。首先，在第I處理區(qū)域Pl中，來自反應(yīng)氣體噴嘴31的TiCl4氣體吸附在晶圓W上。接著，當(dāng)晶圓W通過成為N2氣體氣氛的分離空間H(分離區(qū)域D)到達(dá)第2處理區(qū)域P2時(shí)，吸附在晶圓W上的TiCl4氣體與來自反應(yīng)氣體噴嘴33的氧化氣體發(fā)生反應(yīng)，從而在晶圓W上形成T1J莫。然后，使晶圓W到達(dá)分離區(qū)域D (N2氣體氣氛的分離空間H)。使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2多次旋轉(zhuǎn)，重復(fù)多次該循環(huán)。
[0045]在此期間內(nèi)，判定自反應(yīng)氣體噴嘴31供給TiCl4氣體和自反應(yīng)氣體噴嘴33供給氧化氣體是否進(jìn)行了規(guī)定時(shí)間(步驟S130)。規(guī)定時(shí)間設(shè)定為將T1J莫形成連續(xù)膜的時(shí)間。例如，T1J莫在2nm以下能夠形成為充分的連續(xù)膜，因此，也可以設(shè)定為膜厚為2nm以下的、成為連續(xù)膜的適當(dāng)?shù)臅r(shí)間。T1J莫為TiN膜的基底膜，通常來講，T1 J莫并不是作為制造的主要目的的膜，因此，優(yōu)選的是，在能夠可靠地形成連續(xù)膜的范圍內(nèi)，該T1J莫越薄越好。因而，可以例如將1102膜的膜厚設(shè)定為0.1nm?2nm的范圍內(nèi)的適當(dāng)?shù)闹怠Ｈ糇鳛槟繕?biāo)的膜厚被確定下來，則能夠考慮旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)速度、11(:14氣體和氧化氣體的流量、基板溫度等條件來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定形成T1j^連續(xù)膜的工序的工序時(shí)間。例如像上述那樣能夠設(shè)定形成T12膜的規(guī)定時(shí)間。
[0046]考慮到T1J莫具有除去污染的作用，也具有除去晶圓W上的污染物的作用。由此，能夠在晶圓W上形成最初就容易形成TiN膜作為連續(xù)膜的表面狀態(tài)。
[0047]此外，晶圓W的表面也可以在最初就形成有T1J莫以外的其他基底膜。例如在晶圓W為硅基板的情況下，通常在晶圓W的表面形成有自然氧化膜的S1J莫。在這樣的情況下，只要在最初就形成在晶圓W的表面上的基底膜上形成T1J莫即可。即使在形成在晶圓W上的基底膜為不利于形成TiN膜那樣的種類的膜的情況下，通過在該基底膜上形成T12的連續(xù)膜，也能夠成為容易形成TiN的連續(xù)膜的表面狀態(tài)。
[0048]在步驟S130中，在判定為未經(jīng)過規(guī)定時(shí)間的情況下，返回至步驟S120，繼續(xù)T12膜的成膜工藝。另一方面，在經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間的情況下，進(jìn)入步驟S140。
[0049]在步驟S140中，使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，停止自反應(yīng)氣體噴嘴32、33供給氧化氣體，并繼續(xù)自分離氣體噴嘴41、42供給N2氣體。而且，也可以根據(jù)需要停止自反應(yīng)氣體噴嘴31供給TiCl4氣體。在接下來要進(jìn)行的TiN膜的成膜工序中也供給TiCl 4氣體，因此，既可以連續(xù)地供給TiCl4氣體，也可以在形成T1 J莫的階段暫停供給TiCl 4氣體。
[0050]之后，在步驟S150中，自反應(yīng)氣體噴嘴31 (圖2和圖3)供給TiCl4氣體，并且，自反應(yīng)氣體噴嘴32供給NH3氣體。反應(yīng)氣體噴嘴33也可以與反應(yīng)氣體噴嘴32同樣地供給NH3氣體，也可以是不供給任何氣體的狀態(tài)。或者，也可以供給使反應(yīng)氣體噴嘴33為正壓的程度的N2氣體。通過使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)，使晶圓W依次經(jīng)過第I處理區(qū)域P1、分離區(qū)域D (分離空間H)、第2處理區(qū)域P2、及分離區(qū)域D (分離空間H)(參照圖3)。首先，在第I處理區(qū)域Pl中，來自反應(yīng)氣體噴嘴31的11(:14氣體吸附在晶圓W上。接著，當(dāng)晶圓W經(jīng)過成為N2氣體氣氛的分離空間H(分離區(qū)域D)到達(dá)第2處理區(qū)域P2時(shí)，吸附在晶圓W上的11(:14氣體與來自反應(yīng)氣體噴嘴32的見13氣體發(fā)生反應(yīng)，從而在晶圓W上形成TiN膜。而且還生成NH4Cl作為副生成物，該NH4Cl被放出到氣相中，并與分離氣體等一同被排出。然后，使晶圓W到達(dá)分離區(qū)域D (N2氣體氣氛的分離空間H)。
[0051]在此期間內(nèi)，判定自反應(yīng)氣體噴嘴31供給TiCl4氣體和自反應(yīng)氣體噴嘴32供給NH3氣體是否進(jìn)行了規(guī)定時(shí)間(步驟S160)?？梢愿鶕?jù)作為目標(biāo)的TiN膜的膜厚確定規(guī)定時(shí)間。本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜方法能夠適用于形成各種膜厚的TiN膜，膜厚無上限，但是，在形成Snm以下的膜厚的TiN膜的情況下能夠尤其較大地發(fā)揮本發(fā)明的效果。即，在以往的成膜方法中，TiN膜經(jīng)過最初在晶圓W上分散地形成島狀的TiN膜、在經(jīng)過時(shí)間之后島連起來而形成連續(xù)膜這樣的步驟，因此，在形成Snm以下的非常薄的TiN膜的情況下，島無法充分且連續(xù)地連起來，容易產(chǎn)生針孔。而且，在形成島狀的膜的開始階段，即使已經(jīng)開始成膜工序，也無法立即開始實(shí)際的TiN膜的沉積，從而產(chǎn)生成膜延遲時(shí)間(以下也可以稱作“培養(yǎng)期”。)。
[0052]然而，通過形成T1J莫作為基底膜、接著形成TiN膜，不會(huì)產(chǎn)生島狀的TiN膜，從開始成膜時(shí)就開始TiN膜的連續(xù)膜的沉積。因而，只要將TiN膜的膜厚設(shè)定為大于作為基底膜的T1J莫的膜厚，就可以設(shè)定為任意膜厚。S卩，TiN膜的膜厚的上限沒有被特別限制，既可以設(shè)定為1nm以上的膜厚，也可以設(shè)定為Inm?8nm、例如Inm?4nm的范圍的非常薄的膜厚。
[0053]在未經(jīng)過規(guī)定時(shí)間的情況(步驟S160:否)下，繼續(xù)TiN膜的成膜(步驟S150)，在經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間的情況(步驟S160:是)下，進(jìn)入下一步驟S170。
[0054]在步驟S170中，繼續(xù)使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)并自反應(yīng)氣體噴嘴32供給NH3氣體，停止自反應(yīng)氣體噴嘴31供給TiCl4氣體。由此，使晶圓W依次暴露在N 2氣體(分離氣體)和NH 3氣體中?？赡茉谝研纬傻腡iN膜中殘留有未反應(yīng)的TiCl4、及因TiCl4*解而產(chǎn)生的氯(Cl)。未反應(yīng)的11(:14與NH 3氣體發(fā)生反應(yīng)而生成TiN，而且，殘留的Cl與NH 3氣體發(fā)生反應(yīng)而生成NH4Cl