金属膜成膜方法

摘要

本发明提供金属膜成膜方法和计算机能够读取的存储介质，仅是形成氮化钛膜的工序就能够容易地发生硅化反应，从而大幅提高处理能力。该金属膜成膜方法具有通过向晶片上供给钛化合物气体、还原气体和氮气并生成等离子体，在晶片上形成氮化钛膜的工序，在该工序中，氮气以从其开始供给直至达到规定的设定流量(时间Ts)逐渐增加其供给流量的方式进行供给，从而在含硅表面上形成硅化钛膜，并且在晶片上形成氮化钛膜。

权利要求

1.一种金属膜成膜方法，其在具有含硅表面的基板上形成金属膜，其特征在于：具有通过向所述基板上供给钛化合物气体、还原气体和氮气并生成等离子体，在所述基板上形成氮化钛膜的工序，在所述工序中，所述氮气以从其开始供给直至达到规定的设定流量逐渐增加其供给流量的方式进行供给，从而在所述含硅表面上形成硅化钛膜，并且在所述基板上形成氮化钛膜。

2.如权利要求1所述的金属膜成膜方法，其特征在于：从开始供给所述氮气直至达到所述设定流量，使供给流量的经时变化率一定。

3.如权利要求1所述的金属膜成膜方法，其特征在于：从开始供给所述氮气直至达到所述设定流量，使供给流量的经时变化率随着时间经过而逐渐增大。

4.如权利要求1所述的金属膜成膜方法，其特征在于：通过改变从开始供给所述氮气直至达到所述设定流量的时间，控制所述硅化钛膜的形成。

5.如权利要求1所述的金属膜成膜方法，其特征在于：通过改变开始供给所述氮气的定时，控制所述硅化钛膜的形成。

6.如权利要求5所述的金属膜成膜方法，其特征在于：开始所述氮气的供给的定时与向所述基板上供给钛化合物气体和还原气体并生成所述等离子体的定时同步。

7.如权利要求5所述的金属膜成膜方法，其特征在于：开始所述氮气的供给的定时从向所述基板上供给钛化合物气体和还原气体并生成所述等离子体的定时延迟规定时间。

8.如权利要求1～7中任一项所述的金属膜成膜方法，其特征在于：在生成所述等离子体之前开始向所述基板上供给钛化合物气体和还原气体。

9.一种金属膜成膜方法，在含硅表面上的绝缘膜中形成有到达所述含硅表面的孔的基板上形成金属膜，其特征在于：具有通过向所述基板上供给钛化合物气体、还原气体和氮气并生成等离子体而形成氮化钛膜的工序，在所述工序中，所述氮气以从其开始供给直至达到规定的设定流量逐渐增加其供给流量的方式进行供给，从而，在从所述孔的底部露出的所述含硅表面上形成硅化钛膜，并且在所述基板上形成氮化钛膜。

10.如权利要求9所述的金属膜成膜方法，其特征在于：开始所述氮气的供给的定时根据所述孔的形状而改变。

11.如权利要求10所述的金属膜成膜方法，其特征在于：所述孔的深宽比越小，越延迟开始所述氮气的供给的定时。

说明书

金属膜成膜方法

技术领域

[0001] 本发明涉及在半导体晶片、FPD(Flat Panel Display：平板显示器)基板等基板上形成氮化钛膜的金属膜成膜方法和计算机能够读取的存储介质。

[0002] 背景技术

[0003] 近年来，高集成化发展的半导体器件具有由多个配线层构成的所谓多层配线结构。 而且在硅(Si)基板与配线层之间形成有接触孔，在上侧配线与下侧配线之间形成有导通孔(via hole)。 在这样的接触孔和导通孔中埋入钨(W)、铜(Cu)等金属，硅基板与配线层、以及上侧配线层与下侧配线层被电连接。 另外，在埋入该金属之前，在接触孔内和导通孔内形成氮化钛(TiN)膜等金属势垒(barrier)层，防止被埋入孔内的上述金属向基底层扩散并与基底层反应。

[0004] 特别是近年来，随着半导体器件的高集成化，接触孔的作为口径与深度的比的深宽比(aspect ratio)变得极大，因此，为了形成上述TiN膜等势垒层，采用阶梯覆盖良好的CVD(化学蒸镀)法。

[0005] 具体地说，例如在接触孔内仅形成TiN膜作为势垒层的情况下，向Si基板上供给四氯化钛(TiCl4)气体和氮气(N2)等，并通过生成等离子体的PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition：等离子体增强化学气相沉积)法等，在包括接触孔内的硅基板的整个表面上形成氮化钛膜(例如参照专利文献1、2)。

[0006] 为了降低这样的接触孔内与扩散层的接触电阻，例如优选在上述势垒层与扩散层之间设置TiSix(硅化钛)等硅化物膜，并调节势垒层与扩散层的界面中的功函数，从而基于该功函数差降低肖特基势垒。

[0007] 但是，如上所述，在由PECVD法仅形成TiN膜作为势垒层的情况下，存在难以形成这样的硅化物膜的问题。即，现有技术中，在硅基板上供给四氯化钛(TiCl4)气体和氮气(N2)并生成等离子体，因此， 四氯化钛(TiCl4)气体与被等离子体活性化的氮自由基(活性氮)的反应成为主导，因此，难以发生与孔底部的含硅表面的硅化反应，难以形成硅化物膜。

[0008] 从该点出发，也有以下技术，例如通过不供给氮气，供给四氯化钛气体并形成Ti膜，之后对该Ti膜的表面进行氮化的工序，和进一步在其上形成TiN膜的工序这两个阶段，形成势垒层(例如，参照专利文献3)。 据此，在形成Ti膜的工序中也能够容易地产生四氯化钛气体与含硅表面的硅化反应，因此，在孔底部也能够容易地形成硅化物膜。

[0009] 此处，图14表示具有在以Ti膜成膜和TiN膜成膜这两个阶段的工序形成的势垒膜上埋入钨的一般的接触结构的硅晶片的膜结构。 为了获得这样的接触结构，在形成在硅基板10上的绝缘膜20上的接触孔30中埋入钨膜60之前，采用以下方法形成势垒膜。 [0010] 即，首先，在包括接触孔30内的硅基板10的整个表面上形成钛膜。具体地说，在硅基板10上例如供给四氯化钛(TiCl4)气体和氢气(H2)并通过生成等离子体的PECVD法等形成钛膜。 此时，因为未供给氮气(N2)，所以四氯化钛(TiCl4)气体、在等离子体中生成的低级(lower order)氯化物的前体TiClX(X＝2、3)也容易地到达接触孔30内的底部。因此，进行硅化反应，在从接触孔30内的底部露出的含硅表面上，即在杂质扩散层12的表面上，自对准(self align)地形成硅化钛(TiSiX)膜70。 接着，在硅基板上供给氨气(NH3)并对钛膜进行氮化，形成氮化钛膜40。

[0011] 接着，在该硅基板上供给例如四氯化钛气体和氨气，通过热CVD法形成氮化钛膜50。通过上述两个阶段形成势垒膜之后，在硅基板上例如使用硅烷(SiH4)气体和氢气这两者中的一种气体以及六氟化钨(WF6)气体，通过热CVD法形成钨膜60。 [0012] 专利文献1：日本特开平6-140348号公报

[0013] 专利文献2：日本特开平8-170174号公报

[0014] 专利文献3：日本特开平8-8212号公报

发明内容

[0015] 但是，如上所述，在Ti膜成膜和TiN膜成膜这两个阶段的工序中 形成势垒膜的情况下，在含硅表面(例如杂质扩散层12)上容易形成硅化物膜，但是，由于工序数量多，存在处理能力(throughput)也相应下降的问题。 另外，为了在含硅表面上形成硅化物膜，在进行Ti膜的成膜处理之后对该Ti膜进行氮化，因此，处理时间也必须增加与氮化所需的时间相应的量。

[0016] 另外，近年来随着半导体器件的进一步高集成化和高速化，对提高在基板上形成的电路的电特性的要求越来越高。 在上述接触结构中，也希望进一步抑制接触阻抗等，提高接触特性。 对此，如果能够控制构成接触的硅化物膜的膜厚、表面形态等，则是非常有效的。

[0017] 但是，在上述的现有方法中，无论在仅形成TiN膜作为势垒膜的情况下，还是在通过Ti膜和TiN膜形成势垒膜的情况下，均难以形成具有期望的膜厚、表面形态等的硅化物膜。

[0018] 于是，本发明鉴于上述问题提出，其目的是提供一种在形成金属势垒膜等金属膜时，仅由形成氮化钛膜的工序就能够容易地发生硅化反应，能够在形成期望的硅化物膜的同时形成氮化钛膜，并且能够大幅提高形成这样的金属膜时的处理能力的金属膜成膜方法和计算机能够读取的存储介质。

[0019] 本发明人发现，即使仅是形成氮化钛膜的工序，也能够通过研究气体的供给方法，使硅化物膜的形成变得容易，并且还能够控制硅化反应，本发明在金属势垒膜等金属膜的成膜处理中应用这一发现，于是能够解决上述课题。

[0020] 为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，提供一种金属膜成膜方法，其在具有含硅表面的基板上形成金属膜，其特征在于：具有通过向上述基板上供给钛化合物气体、还原气体和氮气并生成等离子体，在上述基板上形成氮化钛膜的工序，在上述工序中，上述氮气以从其开始供给直至达到规定的设定流量逐渐增加其供给流量的方式进行供给，从而在上述含硅表面上形成硅化钛膜，并且在上述基板上形成氮化钛膜。 在此情况下，例如从开始供给氮气直至其供给流量达到设定流量，可以使供给流量的经时变化率一定，也可以随着时间经过而逐渐增大其供给流量的经时变化率。 [0021] 为了解决上述课题，根据本发明的另一观点，提供一种计算机能 够读取的存储介质，其存储有用于使计算机执行在具有含硅表面的基板上形成金属膜的金属膜成膜方法的程序，该计算机能够读取的存储介质的特征在于：上述金属膜成膜方法具有通过向上述基板上供给钛化合物气体、还原气体和氮气并生成等离子体，在上述基板上形成氮化钛膜的工序，在上述工序中，上述氮气以从其开始供给直至达到规定的设定流量逐渐增加其供给流量的方式进行供给，从而在上述含硅表面上形成硅化钛膜，并且在上述基板上形成氮化钛膜。

[0022] 根据上述本发明，当开始供给氮气时，最初在氮气的供给量被抑制的状态下供给四氯化钛气体和还原气体。 此时，基板上被等离子体活性化的氮(氮自由基、氮离子等)也较少，因此在基板上的含硅表面，四氯化钛气体、前体TiClx的硅化反应成为主导，能够容易地在含硅表面上形成硅化钛膜。 然后，逐渐增加氮气的供给流量，从而相比于硅化反应，四氯化钛和活性氮的反应变成主导，在硅化钛膜上开始逐渐形成氮化钛膜。

[0023] 另一方面，在基板上的含硅表面以外的部分，从开始供给氮气起，四氯化钛和活性氮开始反应，因此氮化钛膜也从开始氮气的供给起逐渐形成。 之后，当氮气的供给量达到设定流量时，四氯化钛和活性氮的反应加速，因此遍及整个基板上，氮化钛膜的形成也加快。

[0024] 如上所述，在形成金属势垒膜等金属膜时，仅在形成氮化钛膜的工序中也能够容易地产生硅化反应，因此，能够在形成期望的硅化物膜的同时形成氮化钛膜。 另外，因为不需要现有的钛膜的成膜工序，所以能够大幅提高形成金属膜时的处理能力。 [0025] 另外，也可以通过改变从开始供给上述氮气直至其供给流量达到设定流量的时间，控制上述硅化钛膜的形成。 通过改变氮气达到设定流量的时间，能够控制上述硅化反应的速度、时间，因此能够形成具有期望的膜厚、表面形态等的硅化钛膜。 [0026] 另外，也可以通过改变开始供给上述氮气的定时，控制上述硅化钛膜的形成。在此情况下，开始供给氮气的定时，例如可以与在基板上供给钛化合物气体和还原气体并生成上述等离子体的定时同步，也可以相对在基板上供给钛化合物气体和还原气体并生成上述等离子体的定时延迟规定的时间。 这样，也能够控制上述硅化反应的速度、时 间，因此能够形成具有期望的膜厚、表面形态等的硅化钛膜。 另外，在上述基板上，钛化合物气体和还原气体可以在生成上述等离子体之间开始供给，也可以在生成上述等离子体的同时开始供给。

[0027] 为了解决上述课题，根据本发明的又一观点，提供一种金属膜成膜方法，在含硅表面上的绝缘膜中形成有到达上述含硅表面的孔的基板上形成金属膜，其特征在于：具有通过向上述基板上供给钛化合物气体、还原气体和氮气并生成等离子体而形成氮化钛膜的工序，在上述工序中，上述氮气以从其开始供给直至达到规定的设定流量逐渐增加其供给流量的方式进行供给，从而，在从上述孔的底部露出的上述含硅表面上形成硅化钛膜，并且在上述基板上形成氮化钛膜。

[0028] 为了解决上述课题，根据本发明的又一观点，提供一种计算机能够读取的存储介质，其存储有用于使计算机执行在含硅表面上的绝缘膜中形成有到达上述含硅表面的孔的基板上形成金属膜的金属膜成膜方法的程序，该计算机能够读取的存储介质的特征在于：上述金属膜成膜方法具有通过向上述基板上供给钛化合物气体、还原气体和氮气并生成等离子体而形成氮化钛膜的工序，在上述工序中，上述氮气以从其开始供给直至达到规定的设定流量逐渐增加其供给流量的方式进行供给，从而，在从上述孔的底部露出的上述含硅表面上形成硅化钛膜，并且在上述基板上形成氮化钛膜。 [0029] 根据上述本发明，从开始供给氮气直至其流量达到规定的设定流量的期间，被等离子体活性化的氮自由基到达从孔底部露出的含硅表面的比例依存于孔的深宽比。 由此，孔底部的含硅表面与四氯化钛的硅化反应依存于孔的深宽比地进行，随之形成硅化钛膜。

[0030] 因此，优选根据上述孔的形状改变开始供给上述氮气的定时。 在此情况下，优选孔的深宽比越小，开始供给上述氮气的定时越延迟。 孔的形状例如通过孔的口径和深宽比定义。 在孔的口径大、深宽比小的情况下，被等离子体活性化的氮容易到达从孔底部露出的含硅表面。 因此，例如孔的深宽比越小，使开始供给上述氮气的定时越延迟，从而能够使得在开始供给氮气之后，大量的活性氮不会立刻到达含硅表面。 于是，能够不受限于孔形状地形成期望的硅化钛膜。

[0031] 另一方面，在基板上的含硅表面以外的部分，从开始供给氮气起， 四氯化钛与活性氮开始反应，因此氮化钛膜也从开始供给氮气起逐渐形成。 之后，当氮气的供给量达到设定流量时，四氯化钛与活性氮的反应加速，因此，遍及包括孔内的整个基板上，氮化钛膜的形成也加快。

[0032] 另外，本说明书中1sccm是(10-6/60)m3/sec。

[0033] 根据本发明，在形成金属势垒膜等金属膜时，能够仅由使氮化钛膜成膜的工序容易地产生硅化反应。 由此，能够仅由使氮化钛膜成膜的工序形成期望的硅化钛膜并且形成氮化钛膜，而且能够大幅提高形成这样的金属膜时的处理能力。

附图说明

[0034] 图1是表示本发明的实施方式的基板处理装置的结构例的横截面图。 [0035] 图2是表示该实施方式中的控制部的结构例的框图。

[0036] 图3是表示能够执行该实施方式中的氮化钛成膜处理的处理室的结构例的纵截面图。

[0037] 图4是表示在该实施方式的基板处理装置中对晶片实施的一系列处理工序的流程图。

[0038] 图5A是表示实施该实施方式的基板处理装置中的一系列处理前的晶片的膜结构的纵截面图。

[0039] 图5B是表示实施该实施方式中的氮化钛膜形成处理后的晶片的膜结构的纵截面图。

[0040] 图5C是表示实施该实施方式中的钨膜形成处理后的晶片的膜结构的纵截面图。 [0041] 图6是表示该实施方式中的氮化钛膜形成处理的具体例的时序图。 [0042] 图7是用于说明改变氮气的供给方法时的硅化钛膜形成状况的图表。 [0043] 图8A是表示在图6所示的处理条件下对晶片实施氮化钛膜形成处理，并使用扫描型电子显微镜分析其膜结构而得到的图像的图。

[0044] 图8B是图8A所示的图像的部分放大图。

[0045] 图9A是表示具有深宽比大的接触孔的晶片的膜结构的纵截面图。

[0046] 图9B是表示具有深宽比小的接触孔的晶片的膜结构的纵截面图。 [0047] 图10是表示该实施方式的氮化钛膜形成处理的另一具体例的时序图。 [0048] 图11A是表示在图10所示的处理条件下对晶片实施氮化钛膜形成处理，并使用扫描型电子显微镜分析其膜结构而得到的图像的图。

[0049] 图11B是图11A所示的图像的部分放大图。

[0050] 图12是描绘氮化钛膜的膜厚与电阻率的关系的图。

[0051] 图13是描绘氮化钛膜的成膜速率与钛膜的成膜速率的图。

[0052] 图14是表示现有的一般的接触孔结构的示意图。

[0053] 符号说明

[0054] 100 基板处理装置

[0055] 102 共用搬送室

[0056] 104(104A～104D) 处理室

[0057] 105(105A～105D) 载置台

[0058] 106A～106D 闸阀

[0059] 107A、107B 闸阀

[0060] 108(108A、108B) 负载锁定室

[0061] 109(109A、109B) 搬送口

[0062] 110 搬入侧搬送室

[0063] 112 (112A～112C)导入口

[0064] 114 定位器

[0065] 116 处理室侧搬送机构

[0066] 118 搬入侧搬送机构

[0067] 200 控制部

[0068] 210 CPU

[0069] 220 ROM

[0070] 230 RAM

[0071] 240 显示部件

[0072] 250 输入输出部件

[0073] 260 报知部件

[0074] 270 各种控制器

[0075] 280 程序数据存储部件

[0076] 282 搬送处理程序

[0077] 284 工艺处理程序

[0078] 290 设定信息存储部件

[0079] 292 搬送设定信息

[0080] 294 工艺处理设定信息

[0081] 300 PECVD处理单元

[0082] 311 处理室

[0083] 311 G闸阀

[0084] 312 基座

[0085] 313 支承部件

[0086] 314 引导环

[0087] 315、323 加热元件

[0088] 316 下部电极

[0089] 317 孔

[0090] 318 搬入搬出口

[0091] 319 绝缘部件

[0092] 320 喷淋头

[0093] 321 基底部件

[0094] 322 喷淋板

[0095] 324 喷出孔

[0096] 325 气体扩散空间

[0097] 326 气体导入口

[0098] 330 气体供给部件

[0099] 331 四氯化钛气体供给源

[0100] 331C～334C 质量流量控制器

[0101] 331V～334V 阀

[0102] 331L 四氯化钛气体供给线

[0103] 332 氩气供给源

[0104] 332L 氩气供给线

[0105] 333 氢气供给源

[0106] 333L 氢气供给线

[0107] 334 氮气供给源

[0108] 334L 氮气供给线

[0109] 337 气体混合部

[0110] 338 混合气体供给线

[0111] 340、341 加热器电源

[0112] 342 匹配器

[0113] 343 高频电源

[0114] 350 排气室

[0115] 351 排气管

[0116] 352 排气装置

[0117] 360 晶片支承销

[0118] 361 支承板

[0119] 362 驱动机构

[0120] 400、500、502 晶片

[0121] 410、510 裸硅晶片

[0122] 412、512 含硅表面

[0123] 420、520 层间绝缘膜

[0124] 430、530、532 接触孔

[0125] 440 硅化钛膜

[0126] 450 氮化钛膜

[0127] 460 钨膜

具体实施方式

[0128] 以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。 在本说明书和附图中，对于实际上具有相同的功能结构的构成要素标注相同的符号，并省略重复说明。 [0129] (基板处理装置的结构例)

[0130] 参照附图，对具有能够实施本发明的金属膜成膜方法的处理室的基板处理装置的实施方式进行说明。 图1是表示本实施方式的基板处理装置的一个例子的概要结构图。 如图1所示，基板处理装置100包 括：形成为大致多边形状(例如六边形)的共用搬送室(处理室侧搬送室)102；构成为能够抽真空的多个(例如4个)处理室104A～104D；构成为能够抽真空的两个负载锁定室108A、108B；大致长方形的搬入侧搬送室
110；用于载置能够容纳多个作为被处理基板的一个例子的半导体硅晶片(以下也简称“晶片”)W的晶盒的多个(例如三个)导入口112A～112C；和使晶片W旋转，光学求取其偏心量并进行定位的定位器114。

[0131] 处理室104A～104D分别通过闸阀106A～106D与共用搬送室102的周围连结。 在各处理室104A～104D中设置有用于载置晶片W的载置台105A～105D。 各处理室104A～104D以能够分别对被载置在载置台105A～105D上的晶片W实施规定的处理的方式构成。

[0132] 在共用搬送室102内设置有具有用于保持晶片W的两个拾取器116A、116B并且构成为能够伸缩和旋转的处理室侧搬送机构(真空压侧搬送机构)116。 此外，在共用搬送室102上，通过两个负载锁定室108A、108B连结有搬入侧搬送室110。负载锁定室108A通过闸阀107A与共用搬送室102和搬入侧搬送室110连接，负载锁定室108B通过闸阀107B与共用搬送室102和搬入侧搬送室110连接。

[0133] 另外，共用搬送室102与两个负载锁定室108A、108B内的任一个，例如负载锁定室108A的连结部的搬送口109A用作将晶片W搬入共用搬送室102内的搬入口，共用搬送室102与另一个负载锁定室108的连结部的搬送口109B用作将晶片W搬出至共用搬送室102外的搬出口。

[0134] 在上述搬入侧搬送室110内设置有具有用于保持晶片W的两个拾取器118A、118B并且构成为能够伸缩、旋转、升降和直线移动的搬入侧搬送机构(大气压侧搬送机构)118。

[0135] 而且，在基板处理装置100上连接有控制部200，通过该控制部200控制基板处理装置100的各个部分。

[0136] (控制部的结构例)

[0137] 参照附图，说明基板处理装置100的控制部200的结构例。 如图2所示，控制部200包括：CPU(中央处理装置)210；用于储存CPU210控制各个部分的数据等的ROM(Read-Only Memory：只读存储器)220； 设置有CPU210进行各种数据处理而使用的存储区域等的RAM(Random-Access Memory：随机存储器)230；由显示操作画面、选择画面等的液晶显示器等构成的显示部件240；操作员能够进行各种数据输入输出等的输入输出部件250；例如由蜂鸣器这样的警报器等构成的报知部件260；用于控制基板处理装置100的各个部分的各种控制器270；用于储存在基板处理装置100中应用的各种程序数据的程序数据存储部件280；和用于存储在基于程序数据执行程序处理时使用的各种设定信息的设定信息存储部件290。 程序数据存储部件280和设定信息存储部件290，例如由闪存、硬盘、CD-ROM等存储介质构成，根据需要通过CPU210读取数据。 [0138] 在程序数据存储部件280中，确保设有例如控制处理室侧搬送机构116和搬入侧搬送机构118的动作的搬送程序282、以及在各个处理室104中对晶片W进行工艺处理时执行的工艺处理程序284的存储区域。 此外，在设定信息存储部件290中，确保设有用于存储例如处理室侧搬送机构116和搬入侧搬送机构118接近(access)的点的位置坐标等搬送设定信息292、以及工艺处理中的处理室内压力、气体流量、高频电力等方案数据等工艺处理设定信息294的存储区域。

[0139] 这些CPU210、ROM220、RAM230、显示部件240、输入输出部件250、报知部件260、各种控制器270、程序数据存储部件280和设定信息存储部件290，通过控制总线、系统总线、数据总线等总线电连接。

[0140] (处理室的结构例)

[0141] 下面说明图1所示的基板处理装置100中的处理室的结构例。基板处理装置100能够不使晶片W暴露在大气中地连续实施以下处理：在水成分、减压条件下不使用等离子体地除去从形成在晶片W上的接触孔底部露出的含硅表面上的自然氧化膜等异物的异物除去处理；在已实施该异物除去处理的晶片W的含硅表面上形成硅化钛膜并且形成氮化钛膜的氮化钛膜形成处理；和在氮化钛膜上形成钨膜的钨膜形成处理。 [0142] 此处，列举下述情况为例，例如处理室104A～104D中的任一个处理室构成为能够实施异物除去处理，另外一处理室构成为能够实施 作为本实施方式的氮化钛膜成膜工序的氮化钛膜形成处理，又一处理室构成为能够实施钨膜形成处理。 此外，在异物除去处理分成生成物生成处理(例如COR(Chemical Oxide Removal：化学氧化物去除)处理)、生成物除去处理(例如PHT(Post Heat Treatment：后热处理)处理)这两个阶段而进行的情况下，也可以分别分配给处理室104A～104D中的任意两个处理室。 这样，根据在基板处理装置100中实施的工艺处理的内容构成各个处理室104A～104D。 [0143] 例如，在不同的处理室中实施COR处理和PHT处理的情况下，处理室104A～104D能够分别构成为COR处理室、PHT处理室、氮化钛膜形成处理室、和钨膜形成处理室。 而且，各个处理室104A～104D中的处理分别通过控制部200被控制。 更具体地说，控制部200的CPU210从程序数据存储部件280中读取所需的工艺处理程序284，并且从设定信息存储部件290读取作为工艺处理设定信息294的例如工艺方案信息等，然后实施规定的工艺处理。

[0144] (氮化钛膜形成处理室的结构例)

[0145] 此处，参照附图，对能够实施本实施方式的氮化钛膜形成处理的处理室的结构例进行说明。如上所述，氮化钛膜形成处理室用于进行在晶片W的硅表面上形成硅化钛膜并且形成氮化钛膜的处理。 作为该氮化钛膜形成处理室，例如能够使用图3所示的平行平板型的PECVD处理单元300。 该PECVD处理单元300具有由构成为气密的大致圆筒状的处理容器构成的处理室311。

[0146] 在处理室311中，用于水平支承晶片W的基座312以被设置在其中央下部的圆筒状的支承部件313支承的状态进行配置。 该基座312由氮化铝(AlN)等陶瓷构成，在其外缘部设置有用于引导晶片W的引导环314。

[0147] 此外，在基座312中埋入有加热元件315，该加热元件315被从加热器电源340供电，从而将晶片W加热至规定的温度。 在基座312中，下部电极316被埋设在加热元件315之上，下部电极316例如被接地(未图示)。

[0148] 在处理室311的顶壁311A上隔着绝缘部件319设置有喷淋头320。 如果大致地进行划分，该喷淋头320由作为上部分的基底(base)部件 321和作为下部分的喷淋板322构成。

[0149] 在基底部件321中埋设有加热元件323，该加热元件323被从加热器电源341供电，从而能够将喷淋头320加热至规定的温度。

[0150] 在喷淋板322上形成有向处理室311内喷出气体的多个喷出孔324。 各个喷出孔324与形成在基底部件321和喷淋板322之间的气体扩散空间325连通。 在基底部件321的中央部设置有用于向气体扩散空间325供给处理气体的气体导入口326。气体导入口326与后述的气体供给部件330的混合气体供给线338连接。

[0151] 气体供给部件330具有供给作为钛化合物气体的四氯化钛气体的四氯化钛气体供给源331、供给氩气(Ar)的氩气供给源332、供给作为还原气体的氢气的氢气供给源333、和供给氮气(N2)的氮气供给源334。

[0152] 而且，在四氯化钛气体供给源331上连接有四氯化钛气体供给线331L，在氩气供给源332上连接有氩气供给线332L，在氢气供给源333上连接有氢气供给线333L，在氮气供给源334上连接有氮气供给线334L。在各个气体供给线331L～334L中分别设置有质量流量控制器(MFC)331C～334C和夹着该质量流量控制器331C～334C的两个阀331V～334V。

[0153] 气体混合部337具有混合上述各处理气体并供向喷淋头320的功能，在其气体流入侧，通过各气体供给线331L～334L与处理气体供给源331～334连接，在其气体流出侧，通过混合气体供给线338与喷淋头320连接。

[0154] 在处理时，从四氯化钛气体、氩气、氢气和氮气中选择的一种气体或者多个气体的混合气体经由喷淋头320的气体导入口326和气体扩散空间325，从多个喷出孔324供给处理室311内。

[0155] 另外，本实施方式的喷淋头320采用预先混合处理气体再供向处理室311内的所谓预混合式的结构，但是，也可以采用向处理室311内独立供给各处理气体的所谓后混合式的结构。

[0156] 高频电源343通过匹配器342与喷淋头320连接，在成膜时，从该高频电源343向喷淋头320供给例如450kHz的高频电力，从而在喷淋头320和下部电极316之间产生高频电场，被供给至处理室311内 的处理气体等离子体化，在晶片W上形成例如硅化钛膜和氮化钛膜。即，喷淋头320、匹配器342、高频电源343和下部电极316构成等离子体生成部件。

[0157] 在处理室311的底壁311B的中央部形成有圆形的孔317，在底壁311B上以覆盖该孔317的方式设置有朝向下方突出的排气室350。 排气室350的侧面上连接有排气管351，排气装置352与该排气管351连接。于是，通过使该排气装置352动作，能够将处理室311内减压至规定的真空度。

[0158] 在基座312上，用于支承晶片W并使其升降的三根(图中仅表示两根)晶片支承销360以能够相对基座312的表面突出、没入的方式设置，这些晶片支承销360被固定在支承板361上。而且，晶片支承销360利用气缸等驱动机构362，通过支承板361进行升降。

[0159] 在处理室311的侧壁311C上设置有用于在共用搬送室102之间搬入搬出晶片W的搬入搬出口318、和开关该搬入搬出口318的闸阀311G。

[0160] 具有这种结构的PECVD处理单元300的整体动作的控制，例如各种处理气体的供给的开始和停止的控制、处理气体的流量控制、晶片W的温度控制、处理室311内的压力控制，通过上述控制部200进行。 例如，阀331V～334V根据来自控制部200的控制信号进行开关动作，由此选择在气体混合部337中被混合的处理气体。 此外，质量流量控制器331C～334C根据来自控制部200的控制信号控制在各个气体供给线331L～334L中流动的处理气体的流量，由此调节气体混合部337中的处理气体的混合比。 [0161] (晶片处理的具体例)

[0162] 下面，参照附图，对上述本实施方式的基板处理装置100所进行的对晶片的处理进行说明。图4是表示本实施方式的晶片处理的工序的流程图。 此外，图5A～图5C是表示每个工序的晶片400的膜结构的截面图。

[0163] 基板处理装置100例如对具有图5A所示的膜结构的晶片400进行处理。 晶片400在裸硅晶片410上形成氧化硅(SiO2)膜等层间绝缘膜420，通过蚀刻形成接触孔430，使含硅表面412从接触孔430的底 部露出。 另外，也可以预先在裸硅晶片410上形成杂质扩散层，使其表面作为含硅表面而露出。

[0164] 首先，如图4所示，在步骤S100中进行除去含硅表面412的异物(例如蚀刻残渣等污染物、颗粒、自然氧化膜等)的异物除去处理。 由此，含硅表面412成为没有自然氧化膜等异物的平坦且均匀的面。 在本实施方式中，例如在减压下实施不使用等离子体的异物除去处理。 该异物除去处理由以下两个阶段构成：例如使包括附着在硅晶片上的自然氧化膜的异物与气体成分发生化学反应并生成生成物的生出物生成处理、和通过热处理除去在硅晶片上生成的生成物的生成物除去处理。

[0165] 在本实施方式中，作为生成物生成处理的COR处理在处理室104A中进行，且作为生成物除去处理的PHT处理在处理室104B中进行。根据COR处理，附着在硅晶片上的异物例如自然氧化膜等氧化膜与例如氨气和氟化氢(HF)气体等气体分子发生化学反应，生成生成物(主要是(NH4)2SiF6)。 然后，根据PHT处理，被施以COR处理的硅晶片被加热，由于COR处理的化学反应，在硅晶片上生成的生成物气化(升华)，从硅晶片被除去。

[0166] 如上所述，在本实施方式中，在减压下不使用等离子体地实施异物除去处理，因此在随后进行的氮化钛膜形成处理中，能够提高膜的密着性、强度。 此外，因为在本实施方式的异物除去处理中未使用等离子体，所以在作为钛膜的基底层的含硅表面412上不会产生由等离子体引起的破损，此外，含硅表面412也不会被削减。 从而，含硅表面412的平滑性不会受损，结果能够形成低电阻的接触。

[0167] 接着，将晶片400不暴露在大气下地搬送到处理室104C中，在步骤S110中，对晶片400连续进行硅化钛膜和氮化钛膜的形成处理。由此，如图5B所示，在含硅表面412上形成硅化钛膜440，并形成覆盖该硅化钛膜440和层间绝缘膜420的表面的氮化钛膜450。

[0168] 在该步骤S110中，为了连续形成硅化钛膜440和氮化钛膜450，按照规定的流量混合四氯化钛气体、氩气、氢气和氮气，将该混合气体供给至处理室311内并形成等离子体。

[0169] 虽然仅是形成氮化钛膜的工序，但通过研究气体的供给方法，能 够容易地形成硅化物膜并且还能够控制硅化反应，本实施方式着眼于这一点，对其加以利用。 具体地说，例如，向处理室311内混合供给被调整至规定的流量的四氯化钛气体、氩气和氢气，并在处理室311内生成等离子体，并且向处理室311内供给氮气，逐渐增加其流量直至其流量达到规定的值。 这样，通过研究向处理室311供给氮气的方法，能够在含硅表面412上形成具有期望的膜厚、表面形态的硅化钛膜440，并且能够遍及包括该硅化钛膜440和层间绝缘膜420的表面的整个晶片400上形成氮化钛膜450。 另外，对于在该PECVD处理单元300中进行的氮化钛膜形成处理的详细情况将在后面进行阐述。 [0170] 接着，将晶片400不暴露在大气下地搬送到处理室104D中，在步骤S120中，对晶片400进行钨膜形成处理。 由此，如图5C所示，在氮化钛膜450上形成钨膜460，钨被埋入接触孔430内。

[0171] 如上所述，根据本实施方式的晶片处理，能够在含硅表面412上形成期望的膜质和膜厚的硅化钛膜440，因此，能够获得接触特性极好的接触结构。此外，因为不需要现有技术所实施的钛膜的氮化处理工序，所以能够相应地提高处理能力。 [0172] 而且，能够在单一的处理室311内形成硅化钛膜440和氮化钛膜450。从而，无需在基板处理装置100中另外追加处理室，能够缩小占地面积。 此外，能够增加在基板处理装置100中能够并行地进行成膜处理的晶片W的数量，从而能够进一步提高处理能力。

[0173] (氮化钛膜形成处理的具体例)

[0174] 参照附图，对上述各个工艺处理中作为本发明的主要工艺处理的氮化钛膜形成处理的具体例进行详细的说明。 如上所述，该氮化钛膜形成处理在晶片400的含硅表面上形成硅化钛膜，并且遍及晶片400的整个表面形成氮化钛膜，在PECVD处理单元300(处理室104C)中进行。 图6表示该氮化钛膜形成处理中各处理气体向处理室311的供给定时的具体例。

[0175] 在进行氮化钛膜形成处理时，向处理室311内搬入晶片400之后，例如将处理室311内的压力调整至667Pa，并且从加热器电源340向被埋设在基座312中的加热元件315供电，将晶片400调整至规定温度。 此外，开始向处理室311内供给氢气和氩气。
此时，将氢气调整至规 定的设定流量例如4000sccm，将氩气调整至规定的设定流量例如
1600sccm。

[0176] 在此状态下，在时刻t1开始供给规定的设定流量例如12sccm的四氯化钛气体。接着，在时刻t2向喷淋头(上部电极)320施加例如800W的高频电力，在处理室311内生成等离子体。 另外，该从时刻t1到时刻t2的时间例如被设定成1s。 [0177] 此外，在时刻t2，以在处理室311内生成等离子体的定时开始氮气的供给。 此时，向处理室311内供给氮气，从零开始逐渐增加其供给流量，直至达到规定的设定流量(例如200sccm)。 此时，例如可以从开始供给氮气直至达到设定流量，使供给流量的经时变化率一定，此外，也可以从开始供给氮气直至达到设定流量，使供给流量的经时变化率随着时间的经过逐渐增大。 此外，也可以阶段性地增加氮气的供给流量。图6是使氮气的供给流量的经时变化率一定的情况下的例子。

[0178] 也可以是，用于这样控制氮气的供给流量的数据例如作为各种设定信息预先存储在设定信息存储部件290中，控制部200通过取出需要的数据而控制氮气的供给流量。例如，将从时刻t2直至氮气的流量达到规定的设定流量的时间Ts和该设定流量一同预先设定在设定信息存储部件290中。 于是，控制部200基于利用上述数据的控制信号控制氮气的质量流量控制器334C，从时刻t2直至经过时间Ts，使氮气的流量从0sccm增加至设定流量。 另外，也可以是，在设定信息存储部件290中预先设定向处理室311内供给的氮气的流量的经时变化量(例如每单位时间的增加量)，根据该经时变化量控制氮气的供给流量。

[0179] 这样，通过逐渐增加氮气的流量，处理室311内的氮分子的量(氮浓度)逐渐增加。 被供给至处理室311内的氮气被等离子体活性化，生成活性氮(氮离子、氮自由基等)，因此，随着氮气的流量的增加，被供给至晶片400的表面的活性氮的量也逐渐增加。

[0180] 如上所述，在直至氮气达到设定流量的时间Ts中，在晶片400的表面中从接触孔430的底部露出的含硅表面412上，到达该含硅表面412的活性氮的供给量受到控制。由此，含硅表面412所包含的硅与四 氯化钛的硅化反应(此处为钛的硅化还原反应)成为主导。 而且，在最初开始供给氮气时，几乎没有活性氮，因此容易发生硅化反应，容易在含硅表面412上形成硅化钛膜440。 作为这样的硅化反应，例如下述化学反应式(1)所示的反应具有代表性。

[0181] TiCl2+2Si→TiSi2+Cl2……(1)

[0182] 另外，通过改变直至氮气达到设定流量的时间Ts的设定时间，能够控制含硅表面412的硅化反应的速度和时间，因此能够形成具有期望的膜厚、表面形态等的硅化钛膜。 例如，如果将时间Ts设定为更长的时间，则如图6中虚线所示，能够减少向处理室311内供给的氮气的流量的每单位时间的增加量。由此，能够延长含硅表面412的硅化物反应作为主导的时间，因此能够使在含硅表面412上形成的硅化钛膜440的膜厚更厚。 [0183] 相反地，如果将时间Ts设定成更短的时间，则能够使向处理室311内供给的氮气的流量的每单位时间的增加量变大，其并未图示。 由此，能够缩短含硅表面412的硅化反应作为主导的时间，因此能够使在含硅表面412上形成的硅化钛膜440的膜厚更薄。 [0184] 这样，在氮气的流量达到规定的设定流量之前，氮气的流量随着时间经过而逐渐增加，因此随着时间的经过，与上述硅化反应相比，钛的氮化还原反应(包含在四氯*
化钛中的钛与活性氮(N)的反应)逐渐成为主导。 由此，在含硅表面上形成硅化钛膜
440，并且逐渐形成氮化钛膜。 作为这样的钛的氮化还原反应，例如下述化学反应式(2)所示的反应具有代表性。

[0185] TiCl2+N*→TiN+Cl2……(2)

[0186] 另外，在晶片400的表面中的含硅表面412以外的部分，例如包括接触孔430的侧壁的层间绝缘膜420的表面上，从开始供给氮气起，开始发生钛的氮化还原反应(例如化学反应式(2))，因此从开始供给氮气起逐渐形成氮化钛膜。

[0187] 而且，如果经过时间Ts，氮气的流量达到规定的设定流量，则直至结束成膜处理的时刻t3，以一定的设定流量供给氮气，因此在钛的氮化还原反应(例如化学反应式(2))成为主导的状态下其反应也加快。 从而，遍及包括硅化钛膜440和层间绝缘膜420的表面的晶片400 的整个表面，氮化钛膜450的形成加速。

[0188] 另外，通过调整直至该时刻t3的时间，能够形成期望的膜厚的氮化钛膜450。具体地说，如果延长直到时刻t3的时间，则能够相应地使形成的氮化钛膜450的膜厚变厚。

[0189] 接着，当到达时刻t3时，消除等离子体，并且停止向处理室311内供给四氯化钛气体和氮气。 在时刻t3以后，继续向处理室311内供给规定时间的氢气和氩气，吹扫残留在处理室311内的四氯化钛气体和氮气。 如上所述，完成晶片400上的氮化钛膜形成处理。 然后，将晶片400从处理室104C搬送至处理室104D，对晶片400进行钨膜形成处理。

[0190] (实验结果)

[0191] 下面，与比较例进行比较，对本实施方式的氮化钛膜形成处理中的实验结果进行说明。 首先，图7表示，在从时刻t2直至达到设定流量逐渐增加地供给氮气的本实施方式的情况下(Ts＝10s)、和在时刻t2从最初即以设定流量供给氮气的比较例的情况下(Ts＝0s)，确认硅化钛膜的形成状况的实验的结果。

[0192] 在该实验中，相对硅膜和氧化硅膜实施上述氮化钛膜形成处理，求取在硅膜上形成的膜的厚度相对在氧化硅膜上形成的膜的厚度的比例，由此确认硅化钛膜的形成状况。 即，该膜厚的比例为“1.00”时，表示未形成硅化钛膜；膜厚的比例越大于“1.00”，表示形成的硅化钛膜的膜厚越厚。

[0193] 根据图7所示的实验结果，在从最初即以设定流量供给氮气的比较例的情况下(Ts＝0s)，上述膜厚的比例是“1.08”，极为接近“1.00”。 据此可以推测，几乎没有形成硅化钛膜。

[0194] 与此相对，在直至达到设定流量逐渐增加地供给氮气的本实施方式的情况下(Ts＝10s)，上述膜厚的比例是“1.23”，大于“1.00”。 据此可以推测，形成了硅化钛膜。

[0195] 进而，为了确认该结果，使用扫描型电子显微镜(SEM：ScanningElectron Microscope)对在与图6相同的处理条件下对晶片400实施氮化钛膜形成处理而获得的膜结构进行分析。 图8A表示该SEM图像。 此外，图8B表示图8A的图像中被虚线包围的区域即接触孔底部的放 大图像。

[0196] 由图8A、图8B所示的SEM图像可知，根据本实施方式的氮化钛膜形成处理，在晶片400的含硅表面412(Si)上形成有硅化钛膜440(TiSi2)，在硅化钛膜440上形成有氮化钛膜450(TiNx(0≤x≤1))。 此时的硅化钛膜440的膜厚为2nm。

[0197] 由以上实验结果可知，在从最初即以设定流量供给氮气的情况下，几乎不形成硅化钛膜440，与此相对，在逐渐增加氮气的供给直至达到设定流量的情况下，形成具有一定程度的膜厚的硅化钛膜440。

[0198] 此外，根据本实施方式的氮化钛膜形成处理，与接触孔的形状，例如口径和深宽比相配合，能够形成期望的硅化钛膜440。 图9A和图9B分别表示接触孔的形状不同的晶片500、502的结构。 晶片500、502均在裸硅晶片510上形成有氧化硅(SiO2)膜等层间绝缘膜520，通过蚀刻形成接触孔530、532，使含硅表面512从接触孔530、532的底部露出。 但是，在图9A所示的晶片500上形成的接触孔530，其口径相对窄，深宽比较大，在图9B所示的晶片502上形成的接触孔532，其口径相对宽，深宽比较小。 [0199] 在如晶片500的接触孔530那样口径窄、深宽比大的情况下，如图6所示，即使在时刻t2与等离子体形成同步地开始向处理室311内供给氮气，在其供给量较少的期间，几乎所有的活性氮在到达接触孔530的底部的含硅表面512之前，例如与接触孔530的侧壁相撞而丧失活性，因此，上述硅化反应(例如化学反应式(1))比上述钛的氮化还原反应(例如化学反应式(2))更具支配性，因此，能够在含硅表面512上形成期望的膜厚的硅化钛膜440。

[0200] 与此相对，在如晶片502的接触孔532那样口径宽、深宽比小的情况下，如图6所示，如果在时刻t2与生成等离子体同步地向处理室311内开始供给氮气，则在该供给开始之后，活性氮能够容易地到达接触孔530的底部的含硅表面512，因此，上述钛的氮化还原反应(例如化学反应式(2))比上述硅化反应(例如化学反应公式(1))更具有支配性，在含硅表面512上几乎不形成硅化钛膜440，而形成氮化钛膜450。 [0201] 于是，在如晶片502的接触孔532那样口径宽、深宽比小的情况 下，如图10所示，在时刻t2生成等离子体后，延迟规定的时间Td，再开始向处理室311内供给氮气。这样，通过延迟开始向处理室311内供给氮气的定时，能够得到在含硅表面512上未供给活性氮的期间(时间Td)，在此期间，能够在含硅表面512上形成期望的膜厚的硅化钛膜
440。 因为经过时间Td之后向处理室311内供给氮气，所以能够在硅化钛膜440和层间绝缘膜420的表面上形成氮化钛膜450。

[0202] 另外，在如晶片502的接触孔532那样口径宽、深宽比小的情况下，即使不设定时间Td(Td＝0s)，只要将时间Ts调整得较长，也能够形成氮化钛膜450。 [0203] 如上所述，根据本实施方式，能够根据接触孔的形状调整时间Td和时间Ts。这样，无论是何种接触孔，都能够形成期望的硅化钛膜440。

[0204] 此外，根据本实施方式，还可以调整时间Td和时间Ts，控制硅化钛膜440的成膜速度。 从而能够形成形态良好的硅化钛膜440。

[0205] 此外，通过设定时间Td，能够使在含硅表面上形成的硅化钛膜440的膜厚进一步变厚。 为了确认这一点，对在图10所示的处理条件(Td＝10s)下对晶片400实施氮化钛膜形成处理而得到的膜结构使用SEM进行分析。图11A表示该SEM图像。此外，图11B表示图11A的图像中被虚线包围的区域，即接触孔底部的放大图像。 [0206] 通过比较图11A、图11B所示的SEM图像和上述图8A、图8B可知，通过设定时间Td，在晶片400的含硅表面412(Si)上能够形成更厚的硅化钛膜440(TiSi2)。 此时的硅化钛膜440的膜厚是4nm。如上所述，在没有时间Td的情况下，硅化钛膜440的膜厚是2nm，因此，通过设定10s的时间Td，能够获得两倍的膜厚的硅化钛膜440。 通过进一步延长时间Td，还能够获得更厚的硅化钛膜440。

[0207] (氮化钛膜的特性)

[0208] 下面，对在本实施方式的氮化钛膜形成处理中形成的氮化钛膜的特性进行说明。 首先，参照图12，对根据本实施方式形成的氮化钛膜的电阻率进行说明。 图12是表示氮化钛膜的膜厚和电阻率的关系的图表。在该图12中，黑圆表示本实施方式的未经过钛膜形成过程而形成的氮化钛膜(PECVD-TiN)的特性，白圆表示通过作为在形成钛膜之后对其氮化的比较例的氮化钛膜形成方法而形成的氮化钛膜 (PECVD-Ti(N))的特性。即，比较例的氮化钛膜形成方法是首先在晶片上形成钛膜，从而在接触孔的底部的含硅表面上自对准地形成硅化钛膜，然后使用氨气，通过PECVD法等对钛膜进行氮化，由此形成氮化钛膜的情况。

[0209] 如图12所示，本实施方式那样未经过钛膜形成过程而形成的氮化钛膜，与经过钛膜形成过程而形成的比较例的氮化钛膜相比，在膜厚比100 厚的情况下，电阻率的值变小。一般在接触孔内，作为势垒层形成100 以上的膜厚的氮化钛膜。因此，根据本实施方式，能够形成相比于现有技术电阻率更小的氮化钛膜。 结果，能够获得接触电阻被抑制得更低的电特性良好的接触结构。

[0210] 下面，参照图13，对根据本实施方式形成的氮化钛膜的成膜速率进行说明。 图13是表示在本实施方式中形成的氮化钛膜的成膜速率、和根据上述比较例的氮化钛膜形成方法形成的氮化前的钛膜的成膜速率的图表。在图13中，黑圆表示本实施方式的氮化钛膜(PECVD-TiN)的成膜速度，白圆表示上述比较例的钛膜(PECVD-Ti)的成膜速度。 [0211] 如图13所示，与通过比较例的氮化钛膜形成方法形成的钛膜相比，在本实施方式中形成的氮化钛膜以高成膜速率形成。 认为其理由如下：氮化钛膜与钛膜均使用四氯化钛气体形成，但在钛膜的情况下，在成膜的同时，其表面被四氯化钛气体略微蚀刻。
即，现有技术中，钛膜一边被轻微蚀刻一边被成膜。 与此相对，因为在本实施方式中形成的氮化钛膜稳定，所以不被四氯化钛气体蚀刻地进行成膜。 从而，氮化钛膜的成膜速率比钛膜的成膜速率高。

[0212] 而且，根据本实施方式，不形成钛膜而直接形成氮化钛膜。 即，不需要现有技术所进行的利用氨气的钛膜的氮化处理工序。 由此，现有技术中在接触孔内形成氮化钛膜例如需要140s，而根据本实施方式，则能够使其缩短至100s。 从而能够提高基板处理装置100的处理能力。

[0213] 在将多个晶片W依次搬送至处理室311内并形成氮化钛膜的情况下，在此之前进行调整处理室311内的气氛的作业。 具体地说，在该作业中，在处理室311的内壁、基座312表面等上形成氮化钛的沉积物，进行所谓的预涂。 现有技术中，与相对晶片W形成氮化钛膜同样，在该预涂中，也在首先形成钛膜之后对其氮化而形成氮化钛膜，并重 复多次。因此，该预涂需要数小时。本实施方式的氮化钛膜的形成方法也能够应用在该预涂中。 在此情况下，能够大幅缩短时间。 从而也能够提高处理能力。 [0214] 如上所述，根据本实施方式，在形成金属势垒膜等金属膜时，仅是形成氮化钛膜的工序就能够容易地发生硅化反应。 由此，能够在形成期望的硅化钛膜的同时形成氮化钛膜，能够大幅提高形成这样的金属膜时的处理能力。 此外，能够在接触孔内形成电阻率小的氮化钛膜。从而能够获得电特性优异的接触。 而且，因为仅是形成氮化钛膜的工序，所以能够在单一的处理室内进行成膜。

[0215] 另外，上述各个处理室104A～104D中的任意一个处理室均可以构成为COR处理室、PHT处理室、氮化钛膜形成处理室、钨膜形成处理室。 此外，如果按照各处理室104A～104D中的COR处理室、PHT处理室、氮化钛膜形成处理室、钨膜形成处理室的顺序搬送，则晶片500的搬送顺序也可以不是处理室104A～104D的顺序。 此外，也可以在另外的基板处理装置中构成COR处理室、PHT处理室和钨膜形成处理室。 [0216] 此外，如图6和图10所示，在本实施方式中对在先于等离子体生成的定时供给四氯化钛气体和还原气体的情况进行了说明，但并不局限于此，也可以在等离子体生成的定时供给四氯化钛气体和还原气体。

[0217] 通过上述实施方式详述的本发明，既可以应用于由多个设备构成的系统中，也可以应用于由一个设备构成的装置中。 向系统或装置供给存储有实现上述实施方式的功能的软件的程序的存储介质等介质，该系统或装置的计算机(或者CPU、MPU)读出并执行被储存在存储介质等介质中的程序，从而也能够达成本发明。

[0218] 在此情况下，从存储介质等介质中读出的程序本身实现上述实施方式的功能，存储该程序的存储介质等介质构成本发明。 作为用于供给程序的存储介质，例如可以使用软盘(注册商标)、硬盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW、磁带、非易失性存储卡、或ROM等。 此外，在程序的供给介质中包括因特网和局域网等电通信线路。

[0219] 另外，本发明不仅包括通过执行计算机读取的程序而实现上述实 施方式的功能的情况，还包括根据该程序的指示，在计算机上运行的操作系统等进行实际的处理的一部分或者全部，通过该处理实现上述实施方式的功能的情况。

[0220] 进而，从存储介质等介质中读出的程序，在被写入插入计算机中的功能扩展板、与计算机连接的功能扩展单元所具有的存储器中之后，根据该程序的指示，该功能扩展板、功能扩展单元所具有的CPU等进行实际的处理一部分或者全部，根据该处理实现上述实施方式的功能的情况也包括在本发明中。

[0221] 以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但是，本发明并不局限于上述例子。 只要是本领域的技术人员，就能够在权利要求的范围所记载的范畴内想到各种变更例或修正例，当然它们也属于本发明的技术范围。

[0222] 例如，在上述实施方式中，列举了使用四氯化钛气体作为钛化合物气体的情况进行说明，但并不局限于此，也可以采用其它钛化合物气体。 例如，作为有机钛也可以使用TDMAT(二甲氨基钛)、TDEAT(二乙氨基钛)等。

[0223] 工业上的可利用性

[0224] 本发明能够应用于在半导体晶片、FPD基板等被处理基板上形成氮化钛膜的成膜方法和计算机能够读取的存储介质中。