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JP2001342570A - 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法および半導体製造装置

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Publication number
JP2001342570A
JP2001342570A JP2001061124A JP2001061124A JP2001342570A JP 2001342570 A JP2001342570 A JP 2001342570A JP 2001061124 A JP2001061124 A JP 2001061124A JP 2001061124 A JP2001061124 A JP 2001061124A JP 2001342570 A JP2001342570 A JP 2001342570A
Authority
JP
Japan
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gas
ruthenium
raw material
reaction chamber
supply pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001061124A
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English (en)
Inventor
Masayuki Kyoda
昌幸 経田
Hideji Itaya
秀治 板谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Kokusai Denki Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Kokusai Electric Inc filed Critical Hitachi Ltd
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Priority to TW090105983A priority patent/TW492073B/zh
Priority to US09/820,194 priority patent/US6682971B2/en
Priority to KR1020010016389A priority patent/KR100720880B1/ko
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45512—Premixing before introduction in the reaction chamber
    • H10P95/00—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
    • C23C16/18—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metallo-organic compounds
    • H10P14/418—
    • H10P14/43—

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス混合室６の最適形状の入念な決定をとく
に必要としない半導体装置の製造方法および半導体製造
装置を提供する。 【解決手段】 ルテニウム液体原料を気化したルテニウ
ム原料ガスを供給する配管４と酸素含有ガス供給配管５
とをガス混合室６の上流側で接続し、ルテニウム原料ガ
スおよび酸素原子を含むガス（例えば酸素（Ｏ2），オ
ゾン（Ｏ3）等）をガス混合室６進入前に混合させるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、基板上にルテニ
ウム膜または酸化ルテニウム膜を形成するための半導体
装置の製造方法および半導体製造装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】基板上にルテニウム膜または酸化ルテニ
ウム膜を形成する方法の一つとして、基板を設置した反
応室内でルテニウム原料ガスおよび酸素原子を含むガス
（例えば酸素（Ｏ2），オゾン（Ｏ3）等）を気相反応さ
せる方法が知られている。図５は、このような方法を用
いる従来の半導体製造装置の一例を説明するための図で
ある。図５の半導体製造装置は、反応室１、ルテニウム
液体原料を収容する容器２、ルテニウム液体原料を気化
する気化器３、気化したルテニウム原料ガスを反応室に
供給するルテニウム原料ガス供給配管４、酸素原子を含
むガス、例えば酸素（Ｏ2），オゾン（Ｏ3）等を前記反
応室に供給する酸素含有ガス供給配管５、ガス混合室
６、キャリアガス配管１１、排気配管２２を備えてい
る。反応室１には、基板７、基板７を支持するとともに
加熱源（図示せず）を備えた基板ホルダ８、またルテニ
ウム原料ガスと酸素原子を含むガス（例えば酸素
（Ｏ2），オゾン（Ｏ3）等）との混合ガスを放出するノ
ズル９が設置されている。ガス混合室６は、ルテニウム
原料ガス供給配管４および酸素含有ガス供給配管５と反
応室１との間に設けられ、ルテニウム原料ガスおよび酸
素原子を含むガス（例えば酸素（Ｏ2），オゾン（Ｏ3）
等）を反応室１に供給する前に混合する役割を果たして
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の半導体製造装置は、ガス混合室６の形状を
設計するのが極めて困難であるという欠点がある。すな
わち、半導体装置に要求される一つの特性は、シート抵
抗の基板面内均一性であるが、これを得るためにガス混
合室６内のガス混合スペースを、ガスが混ざりやすいよ
うに最適形状にする必要がある。図６は、ガス混合室６
内におけるガス混合スペースの形状を説明するための図
である。図６（ａ）はガス混合室６内の透視図である。
図６（ａ）において、ガス混合室６は、拡散板１２が内
部に設けられ、その上流および下流側にガス混合スペー
ス１３が設けられている。図６（ｂ）は、拡散板１２の
平面図である。拡散板１２には、複数個の穴部１４が設
けられ、ルテニウム原料ガス供給配管４および酸素含有
ガス供給配管５から導入されたガスがこの穴部１４の通
過前後で混合される。ガス混合スペース１３の最適形状
は、成膜圧力、ガス流量等の成膜条件が変更されるたび
に再設定する必要があり、従来は、その度毎にガス混合
のシミュレーションや、多数の形状試作による実機評価
等を行って最適形状を決定しており、コスト高となって
いた。
【０００４】したがってこの発明の目的は、ガス混合室
６の最適形状の入念な決定をとくに必要とせず、あるい
はガス混合室６を使用しなくても、要求される特性を有
する半導体装置、例えば良好なシート抵抗の基板面内均
一性を有する半導体装置が得られる方法および半導体製
造装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、ル
テニウム液体原料を気化したルテニウム原料ガスと、酸
素原子を含むガスとを用い、反応室内で基板上にルテニ
ウム膜または酸化ルテニウム膜を形成する際に、前記ル
テニウム原料ガスと酸素原子を含むガスとを、反応室の
上流側の配管内で混合させるようにしたことを特徴とす
る半導体装置の製造方法を提供するものである。このよ
うな構成によれば、ガス混合室の最適形状の入念な決定
をとくに必要とせず、あるいはガス混合室を使用しなく
ても、気化したルテニウム原料ガスと酸素原子を含むガ
スとを十分に混合させることができる。
【０００６】またこの発明は、前記の製造方法におい
て、前記ルテニウム原料ガスと酸素原子を含むガスとを
配管内で混合させた後、さらに前記混合地点と反応室と
の間に設けられたガス混合室で両ガスをさらに混合する
ようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法を提
供するものである。このような構成によれば、ガス混合
室で両ガスをさらに混合しているので、気化したルテニ
ウム原料ガスと酸素原子を含むガスとをさらに十分に混
合させることができる。
【０００７】またこの発明は、基板上にルテニウム膜ま
たは酸化ルテニウム膜を形成する反応室と、ルテニウム
液体原料を収容する容器と、ルテニウム液体原料を気化
する気化器と、気化したルテニウム原料ガスを前記反応
室に供給するルテニウム原料ガス供給配管と、酸素原子
を含むガスを前記反応室に供給する酸素含有ガス供給配
管とを有する半導体製造装置において、前記ルテニウム
原料ガス供給配管と前記酸素含有ガス供給配管とを前記
反応室の上流側で接続し、前記ルテニウム原料ガスおよ
び前記酸素原子を含むガスを前記反応室への供給前に混
合させるようにしたことを特徴とする半導体製造装置を
提供するものである。このような構成によれば、ルテニ
ウム原料ガスおよび酸素原子を含むガスが、反応室への
供給前に十分に混合されるため、ガス混合室を用いずと
も要求される特性を有する半導体装置、例えば良好なシ
ート抵抗の基板面内均一性を有する半導体装置を提供で
きる。またガス混合室を用いないことから、一層の低コ
スト化が達成できる。さらに、液化しやすいルテニウム
原料ガスの分圧を下げることが可能になり、気化器から
反応室までの間でのルテニウム原料ガスの再液化が防止
され、ルテニウム原料ガスの安定供給が可能になる。
【０００８】またこの発明は、前記の半導体製造装置に
おいて、前記ルテニウム原料ガス供給配管と前記酸素含
有ガス供給配管との接続部と、前記反応室との間にガス
混合室を備え、前記ガス混合室により、前記配管内で混
合させたルテニウム原料ガスと酸素原子を含むガスとを
前記反応室への供給前にさらに混合させるようにしたこ
とを特徴とする半導体製造装置を提供するものである。
このような構成によれば、ルテニウム原料ガスおよび酸
素原子を含むガスが、ガス混合室進入前に十分に混合さ
れるので、ガス混合室の最適形状の入念な決定をとくに
必要とせず、要求される特性を有する半導体装置、例え
ば良好なシート抵抗の基板面内均一性を有する半導体装
置を提供できる。またガス混合室の最適形状の入念な決
定をとくに必要としないことから、低コスト化が達成で
きる。さらに、ガス混合室の形状を簡素化すれば、液化
しやすいルテニウム原料ガスの分圧を下げることが可能
になり、気化器から反応室までの間でのルテニウム原料
ガスの再液化が防止され、ルテニウム原料ガスの安定供
給が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の半導体製造装置の一実施態様を説明するための図であ
る。図１の半導体製造装置は、従来の装置と同様に、反
応室１、ルテニウム液体原料を収容する容器２、ルテニ
ウム液体原料を気化する気化器３、気化したルテニウム
原料ガスを反応室に供給するルテニウム原料ガス供給配
管４、酸素原子を含むガス、例えば酸素（Ｏ2），オゾ
ン（Ｏ3）等を前記反応室に供給する酸素含有ガス供給
配管５、ガス混合室６、キャリアガス配管１１、排気配
管２２を備えている。また反応室１には、基板７、基板
７を支持するとともに加熱源（図示せず）を備えた基板
ホルダ８、またルテニウム原料ガスと酸素との混合ガス
をシャワー状に放出するノズル（シャワーヘッド）９が
設置されている。
【００１０】つぎに、この半導体製造装置を使用して基
板上にルテニウム膜または酸化ルテニウム膜を堆積する
方法について説明する。まず、反応室１内に搬送され、
基板ホルダ８上に載置された基板７を基板ホルダ８に備
えられたヒータにより処理温度まで加熱する。つぎに、
ルテニウム原料ガス供給配管４よりルテニウム原料ガス
を供給し、酸素含有ガス供給配管５より酸素原子を含む
酸素含有ガスを供給する。この場合、ルテニウム原料ガ
スと酸素含有ガスとが配管内で混合され、混合された両
ガスが、ガス混合室６、シャワーヘッド９を介して基板
７上に供給され、酸素含有ガス中の酸素とルテニウム原
料ガスが化学反応して、基板７上にルテニウム膜または
酸化ルテニウム膜が堆積される。つぎに、ルテニウム原
料ガス、酸素含有ガスの供給を停止し、Ｎ2ガス等の不
活性ガスにより反応室１内をパージして、残留ガスを除
去したのち、処理済の基板７を反応室１より取り出す。
【００１１】この発明の一実施態様によれば、ルテニウ
ム原料ガス供給配管４と酸素含有ガス供給配管５とがガ
ス混合室６の上流側で接続されている。これによりルテ
ニウム原料ガスおよび酸素原子を含むガス（例えば酸素
（Ｏ2），オゾン（Ｏ3）等）がガス混合室進入前に十分
に混合される。ルテニウム原料ガス供給配管４と酸素含
有ガス供給配管５との接続の場所は、ガス混合室６の上
流側であればとくに制限されない。ルテニウム原料ガス
供給配管４と酸素含有ガス供給配管５とをガス混合室６
の上流側で単に接続させただけで、これらがガス混合室
進入前に十分混合されるのは、配管内で両ガスが合流し
たときに生じる乱流によるものと推測される。なお、こ
の効果はルテニウム原料ガスおよび酸素原子を含むガス
を使用したときのみに確認される現象であり、原料ガス
としてルテニウム原料ガス以外を使用した場合、または
反応ガスとして酸素原子を含むガス以外を使用した場合
には上記効果は奏されない。また、この発明ではルテニ
ウム液体原料を用いることにより、例えばルテニウムパ
ウダー状原料（例えばパウダー状のジピバロイルメタネ
ートルテニウム原料）を用いた場合に比べて、パーティ
クルの発生を抑制することができ、シート抵抗の基板面
内均一性を一層高めることができる。
【００１２】なお従来では当業者の常識的見解として
（例えば特開２０００−５８５２９号公報）、ルテニウ
ム原料ガス供給配管４と酸素含有ガス供給配管５とをガ
ス混合室６の上流側で接続すると、ルテニウム原料と酸
素原子を含むガスが配管内で反応し、詰まりが生じてし
まうと考えられていた（該公報の００２２欄参照）。し
たがって、従来技術では、ルテニウム液体原料Ｒｕ（Ｃ
5Ｈ4Ｃ2Ｈ5）2を気化したルテニウム原料ガスと酸素原
子を含むガスとを別々の配管により反応室に供給してい
る。しかしながら本発明者らの鋭意検討の結果、ルテニ
ウム原料ガスと酸素含有ガスを配管内に同時に導入して
も前記問題点が生じないことが見出され、この発明を完
成することができた。
【００１３】この発明において使用されるルテニウム液
体原料は、とくに制限されないが、例えばＲｕ（Ｃ5Ｈ4
Ｃ2Ｈ5）2が代表的である。またルテニウム原料ガスと
酸素原子を含むガス（例えば酸素（Ｏ2），オゾン
（Ｏ3）等）との流量比もとくに制限されず、基板上に
成膜される膜の種類（すなわちルテニウム膜または酸化
ルテニウム膜）によって適宜決定することができる。キ
ャリアガス配管１１に流される、ルテニウム原料ガス搬
送のためのキャリアガスも公知のものから適宜選択可能
であり、例えばＮ2やＡｒガスが挙げられる。
【００１４】実施の形態２．図２は、この発明の半導体
製造装置の別の実施態様を説明するための図である。図
２の半導体製造装置は、図１と同様の構成であるが、ガ
ス混合室６をもたない点が異なっている。
【００１５】この実施態様によれば、ルテニウム原料ガ
ス供給配管４と酸素含有ガス供給配管５とが反応室１の
上流側で接続されている。これによりルテニウム原料ガ
スおよび酸素原子を含むガス（例えば酸素（Ｏ2），オ
ゾン（Ｏ3）等）が反応室１に供給される前に十分に混
合される。ルテニウム原料ガス供給配管４と酸素含有ガ
ス供給配管５との接続の場所は、反応室１の上流側であ
ればとくに制限されない。ルテニウム原料ガス供給配管
４と酸素含有ガス供給配管５とを反応室１の上流側で単
に接続させただけで、これらがガス混合室進入前に十分
混合されるのは、実施の形態１．で説明したように、配
管内で両ガスが合流したときに生じる乱流によるものと
推測される。なお、この効果はルテニウム原料ガスおよ
び酸素原子を含むガスを使用したときのみに確認される
現象であり、原料ガスとしてルテニウム原料ガス以外を
使用した場合、または反応ガスとして酸素原子を含むガ
ス以外を使用した場合には上記効果は奏されない。
【００１６】この態様においても、上記と同様に、ルテ
ニウム液体原料、ルテニウム原料ガスと酸素原子を含む
ガス（例えば酸素（Ｏ2），オゾン（Ｏ3）等）との流量
比、キャリアガス等にとくに制限はなく、当業者であれ
ば適宜選択可能である。
【００１７】実施の形態３．前記で説明したように、こ
の発明によれば、ルテニウム原料ガスと酸素原子を含む
ガスとを、反応室の上流側の配管内で混合させ、両ガス
を十分に混合させることができるため、ルテニウム膜ま
たは酸化ルテニウム膜の成膜には用いない別の装置、例
えばＢＳＴ（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3）膜製造用の装置
のガス混合室をルテニウム膜または酸化ルテニウム膜の
成膜にそのまま利用することができる。
【００１８】図３は、本実施の形態３に係るＢＳＴ膜製
造用装置のガス混合室をそのまま利用したルテニウム膜
または酸化ルテニウム膜を形成する装置を説明するため
の図である。図３に示すように、反応室２１に排気配管
２２が接続され、排気配管２２は真空排気装置に接続さ
れている（図示せず）。また、反応室２１に基板導入口
２７が設けられ、基板導入口２７にゲート弁２８が設け
られ、これらを介して基板２６が反応室２１内に導入さ
れる。また、反応室２１内にヒータ２３（実施の形態
１，２の基板ホルダ８に相当）が設けられ、ヒータ２３
を昇降する昇降手段２４が設けられ、ヒータ２３に昇降
可能に突き上げピン２５が設けられ、基板２６を反応室
に導入または排出する際、突き上げピン２５上に基板２
６が載置される。なお、基板に対して成膜を行う際は、
ヒータ２３を成膜位置まで上昇させる。その際、突き上
げピン２５は、ヒータ２３内に納まり、基板２６は、ヒ
ータ２３上に載置されることとなる。
【００１９】また、反応室２１の上部にシャワーヘッド
３１が設けられ、シャワーヘッド３１上に中間拡散板３
０が設けられ、中間拡散板３０上に拡散板２９が設けら
れている。そして拡散板２９および中間拡散板３０から
なるガス混合室６とシャワーヘッド３１とからガス供給
手段が構成されている。また、ガス供給手段を覆うよう
にヒータ３２が設けられている。なお、装置のその他の
構成、とくにルテニウム原料ガス供給配管４と酸素含有
ガス供給配管５とがガス混合室６の上流側で接続されて
いるのは前記の実施の形態と同様である。混合された両
ガスは、ヒータを貫通した配管３３および３４を通じて
ガス混合室６に送られる。なお、配管３３は、ＢＳＴ膜
を形成する場合のＢａ原料、Ｓｒ原料、Ｔｉ原料を気化
した混合原料ガスを供給する配管に相当しており、配管
３４は、ＢＳＴ膜を形成する場合の酸素含有ガスを供給
する配管に相当している。
【００２０】ガス混合室６の内部構造はとくに制限され
ないが、その一例について説明する。図７は図３に示し
た半導体製造装置の拡散板を示す図、図８は図７のＡ−
Ａ断面図である。拡散板２９には、混合されたルテニウ
ム原料ガスと酸素原子を含むガスとを水平面内に流通さ
せる渦巻き状の混合ガス流路３５および３６が設けら
れ、配管３３は混合ガス流路３５に連通しており、配管
３４は混合ガス流路３６に連通しており、混合ガス流路
３５と３６とはそれぞれ隣接して設けられ、かつ混合ガ
ス流路３５と３６とに連通した複数の噴出孔３７が設け
られている。また、中間拡散板３０には噴出孔３７と対
応しない位置に複数の貫通孔が設けられている。また、
シャワーヘッド１１には長さ方向寸法と径方向寸法との
比が大きな多数の貫通孔が設けられている。そして、拡
散板２９はルテニウム原料ガスと酸素原子を含むガスの
混合ガスを水平方向に拡散させて流下させ、また中間拡
散板３０は拡散板２９によって拡散された混合ガスをさ
らに拡散し、シャワーヘッド３１は基板２６に対してシ
ャワー状にルテニウム原料ガスと酸素ガスを含むガスの
混合ガスを供給し、反応室１は半導体ウェハ６上にルテ
ニウム膜または酸化ルテニウム膜を形成する。なお、上
記拡散板の形状は、ほんの一例であり、この形状のもに
限定されるものではない。
【００２１】実施の形態４．図４は、この発明の製造方
法を用いて形成されたルテニウム膜または酸化ルテニウ
ム膜を含むＤＲＡＭの一部を示す断面図である。図４に
示すように、シリコン基板６１の表面に多数のトランジ
スタ形成領域を分離形成するフィールド酸化膜６２が形
成され、シリコン基板６１の表面部にソース電極６３、
ドレイン電極６４が形成され、ソース電極６３とドレイ
ン電極６４との間にゲート絶縁膜６５を介してワード線
を兼ねたゲート電極６６が形成され、ゲート絶縁膜６５
上に層間絶縁膜６７が形成され、層間絶縁膜６７にコン
タクト孔６８が形成され、コンタクト孔６８内にソース
電極６３に接続されたプラグ電極７５およびバリアメタ
ル６９が形成され、層間絶縁膜６７上に層間絶縁膜７０
が形成され、層間絶縁膜７０にコンタクト孔７１が形成
され、層間絶縁膜７０およびコンタクト孔７１内にルテ
ニウムからなりかつバリアメタル６９と接続された容量
下部電極７２が形成され、容量下部電極７２上にＴａ2
Ｏ5からなる容量絶縁膜７３が形成され、容量絶縁膜７
３上にルテニウム、またはチタンナイトライドなどから
なる容量上部電極７４が形成されている。すなわち、こ
のＤＲＡＭにおいてはＭＯＳトランジスタのソース電極
６３にキャパシタセルが接続されている。
【００２２】次に、図４に示したＤＲＡＭの製造方法に
ついて説明する。まず、シリコン基板６１の表面のトラ
ンジスタ形成領域の周囲にＬＯＣＯＳ法によりフィール
ド酸化膜６２を形成する。次に、トランジスタ形成領域
にゲート絶縁膜６５を介してゲート電極６６を形成す
る。次に、フィールド酸化膜６２、ゲート電極６６をマ
スクにしたイオン注入法によりシリコン基板６１の表面
に不純物を導入して、自己整合的にソース電極６３、ド
レイン電極６４を形成する。次に、ゲート電極６６を絶
縁膜で覆った後、層間絶縁膜６７を形成する。次に、層
間絶縁膜６７にソース電極６３を露出するコンタクト孔
６８を形成し、コンタクト孔６８内にプラグ電極７５お
よびバリアメタル７９を形成する。次に、層間絶縁膜６
７上に層間絶縁膜７０を形成し、層間絶縁膜７０にバリ
アメタル６９を露出するコンタクト孔７１を形成する。
次に、層間絶縁膜７０上およびコンタクト孔７１内に、
この発明の製造方法によりルテニウム膜または酸化ルテ
ニウム膜を堆積し、ルテニウム膜のパターニングを行う
ことにより、容量下部電極７２を形成する。次に、容量
下部電極７２上にＴａ2Ｏ5からなる容量絶縁膜７３を形
成し、容量絶縁膜７３上にルテニウム、またはチタンナ
イトライドなどからなる容量上部電極７４を形成する。
【００２３】
【発明の効果】この発明によれば、ガス混合室の最適形
状の入念な決定をとくに必要とせず、あるいはガス混合
室を使用しなくても、要求される特性を有する半導体装
置、例えば良好なシート抵抗の基板面内均一性を有する
半導体装置を得ることのできる方法および半導体製造装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の半導体製造装置の一実施態様を説明
するための図である。
【図２】この発明の半導体製造装置の別の実施態様を説
明するための図である。
【図３】実施の形態３に係るＢＳＴ膜製造用装置を説明
するための図である。
【図４】この発明の製造方法を用いて形成されたルテニ
ウム膜または酸化ルテニウム膜を含むＤＲＡＭの一部を
示す断面図である。
【図５】従来の半導体製造装置の一例を説明するための
図である。
【図６】ガス混合室内におけるガス混合スペースの形状
を説明するための図である。
【図７】図３に示した半導体製造装置の拡散板を示す図
である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１ 反応室 ２ ルテニウム液体原料を収容する容器 ３ ルテニウム液体原料を気化する気化器 ４ ルテニウム原料ガス供給配管 ５ 酸素含有ガス供給配管 ６ ガス混合室 ７ 基板 ８ 基板ホルダ ９ ノズル １１ キャリアガス配管 １２ 拡散板 １３ ガス混合スペース １４ 穴部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｂ 27/108 27/10 ６２１Ｃ 21/8242 ６５１

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ルテニウム液体原料を気化したルテニウ
    ム原料ガスと、酸素原子を含むガスとを用い、反応室内
    で基板上にルテニウム膜または酸化ルテニウム膜を形成
    する際に、 前記ルテニウム原料ガスと酸素原子を含むガスとを、反
    応室の上流側の配管内で混合させるようにしたことを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項1に記載の半導体装置の製造方法
    において、前記ルテニウム原料ガスと酸素原子を含むガ
    スとを配管内で混合させた後、さらに前記混合地点と反
    応室との間に設けられたガス混合室で両ガスをさらに混
    合するようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  3. 【請求項３】 基板上にルテニウム膜または酸化ルテニ
    ウム膜を形成する反応室と、 ルテニウム液体原料を収容する容器と、 ルテニウム液体原料を気化する気化器と、 気化したルテニウム原料ガスを前記反応室に供給するル
    テニウム原料ガス供給配管と、 酸素原子を含むガスを前記反応室に供給する酸素含有ガ
    ス供給配管と、を有する半導体製造装置において、 前記ルテニウム原料ガス供給配管と前記酸素含有ガス供
    給配管とを前記反応室の上流側で接続し、前記ルテニウ
    ム原料ガスおよび前記酸素原子を含むガスを前記反応室
    への供給前に混合させるようにしたことを特徴とする半
    導体製造装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の半導体製造装置におい
    て、 前記ルテニウム原料ガス供給配管と前記酸素含有ガス供
    給配管との接続部と、前記反応室との間にガス混合室を
    備え、前記ガス混合室により、前記配管内で混合させた
    ルテニウム原料ガスと酸素原子を含むガスとを前記反応
    室への供給前にさらに混合させるようにしたことを特徴
    とする半導体製造装置。
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