DE3538328C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3538328C2
DE3538328C2 DE3538328A DE3538328A DE3538328C2 DE 3538328 C2 DE3538328 C2 DE 3538328C2 DE 3538328 A DE3538328 A DE 3538328A DE 3538328 A DE3538328 A DE 3538328A DE 3538328 C2 DE3538328 C2 DE 3538328C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solution
tungsten
substrate
chlorine
halogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3538328A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3538328A1 (de
Inventor
Robert Winston Schenectady N.Y. Us Stoll
Michael Risley Rexford N.Y. Us Maclaury
Ronald Harvey Schenectady N.Y. Us Wilson
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE3538328A1 publication Critical patent/DE3538328A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3538328C2 publication Critical patent/DE3538328C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28512Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L21/28556Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by chemical means, e.g. CVD, LPCVD, PECVD, laser CVD
    • H01L21/28562Selective deposition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbehandeln eines Substrates, das Isolatoroberflächen aufweist, um die selektive Dampfabscheidung von Wolfram auf dessen leitenden und halbleitenden Oberflächen zu fördern.
In der DE-AS 21 51 127 ist ein Verfahren zum Erzeugen eines Metallisierungsmusters auf einem Substrat durch selektives, redukti­ ves Abscheiden aus einer reduzierenden, eine reduzierbare Verbindung des abzuscheidenden Metalls enthaltenden Gasphase beschrieben, bei dem z. B. Wolframschichten selektiv auf Siliziumflächen, die von Iso­ lierstoff umgeben sind, durch Reduktion von WF6 mit Wasserstoff bei 400°C abgeschieden werden.
In der DE-OS 31 34 702 wird ebenfalls ein Verfahren zum reduk­ tiven Abscheiden eines Filmes eines schwerschmelzbaren Metalls auf einer Unterlage beschrieben, bei dem z. B. Wolfram durch Reduktion von WF6 mit Wasserstoff bei 200 bis 400°C und einem Druck von 13,3 bis 1330 Pa auf Siliziumflächen abgeschieden wird, die mit Mu­ stern aus SiO2 oder Si3N4 beschichtet sind.
Bei der Entwicklung von Festkörperschaltungen gibt es fortlau­ fend Bestrebungen, die Abmessungen der Vorrichtungen in integrierten Schaltungen zu reduzieren und so die Arbeitsgeschwindigkeit zu er­ höhen. Da die Abmessungen von Vorrichtungen auf Substraten, wie bei­ spielsweise Siliziumplättchen, ständig kleiner werden, werden die Öffnungen in Isolierschichten zwischen Leitern und Halbleitern klei­ ner und die Seitenabmessungen nähern sich der Abmessung senkrecht zur Siliziumoberfläche, was steile Seiten zum dichten Packen und zum Erreichen der notwendigen hohen Dichte verlangt. Die Bedeckung der steilen Seiten durch den nachfolgenden Leiter wird schwierig, und die mit Ausnehmungen versehene Oberfläche macht die Lithographie für die nachfolgenden Schichten schwierig.
Es besteht ein Bedarf zur Verbesserung der Bildung leitender Filme auf diesen dicht gepackten Siliziumplättchen. Ein Verfahren zur Vermeidung dieser Schwierigkeit wäre das selektive Aufwachsen eines Metalls auf den leitenden und halbleitenden Oberflächen. Che­ mische Aufdampfung von Wolfram auf derartige Oberflächen wäre an sich ein geeignetes Verfahren zur Erreichung dieses Zieles. Die Um­ setzung von Wolframhexafluorid mit Silizium ist von Natur aus selek­ tiv, jedoch selbstbeschränkend, weil der aufgebrachte Wolframfilm schließlich das gesamte Silizium bedeckt und einen Wolframfilm mit nur 10 bis 40 nm hinterläßt. Um dickere Wolframfilme aufzubringen, muß Wasserstoff zur Reduzierung des Wolframhexafluorids verwendet werden, wie es z. B. in den beiden obigen Druckschriften beschrieben ist, und es müssen Mittel zur Vermeidung unerwünschter Wolframab­ scheidung gefunden werden.
Die Vermeidung von Wolframwachstum auf Isolatoroberflächen hat sich bei Versuchen, dicke Wolframfilme selektiv auf leitenden und halbleitenden Oberflächen aufzuwachsen, als schwierig erwiesen, wie bei Saraswat et al in "Selective CVD of Tungsten for VLSI Technolo­ gy", Standford University, Mai 1984, offenbart. In Fällen, in denen chemische Abscheidungsverfahren angewendet werden, bezieht sich die Schwierigkeit besonders auf die Kernbildung und das Wachstum von Wolfram auf den Isolatoroberflächen nach ungefähr 100 nm Wolfram­ wachstum auf den Leiteroberflächen. Die Selektivität der Wolframab­ scheidung hängt von sehr vielen Verfahrensbedingungen ab, wie bei­ spielsweise Temperatur, Druck und Konzentration des Reaktanten. Es ist erwünscht, die Selektivität der Wolframdampfabscheidung unter allen Verfahrensbedingungen zu vergrößern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Förderung der selektiven Dampfabscheidung von Wolfram auf leitenden und halbleitenden Oberflächen eines Substrates zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Kontaktieren des Substrates mit einer Fluorwasserstofflösung, Entfernen des nahezu gesamten Fluorwasserstoffes vom Substrat, Kontaktieren des Substra­ tes mit einer ein Halogen enthaltenden Lösung, wobei als Halogen Chlor oder Brom ausgewählt wird, und Entfernen der nahezu gesamten, das Halogen enthaltenden Lösung vom Substrat gelöst.
Nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, 100 nm oder mehr Wolframmetall auf leitenden und halblei­ tenden Substratoberflächen abzuscheiden. Die Wolframaufdampfung er­ folgt vorteilhaft mit einer aus Wolframhexafluorid und Wasserstoff bestehenden Gasmischung bei einer im Bereich von 200 bis 350°C liegenden Temperatur.
Mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die Kri­ stallkernbildung und das Wachstum von Wolfram auf Isolatoroberflä­ chen verhindert und die Selektivität der Wolframdampfabscheidung auf leitenden und halbleitenden Oberflächen unter allen bei der Dampfab­ scheidung vorkommenden Bedingungen gesteigert.
Geeignete Sustrate sind solche mit leitenden und/oder halb­ leitenden Oberflächen. Geeignete leitende Oberflächen sind Oberflä­ chen von Metallen und deren Legierungen, einschließlich z. B. Pla­ tin, Molybdän, Titan, Wolfram, Tantal und ähnliche, einschließlich deren Mischungen. Andere geeignete Leiter sind Übergangsmetallsili­ cide, wie beispielsweise Wolframsilicid, Molybdänsilicid, Titansili­ cid, Tantalsilicid, Platinsilicid und ähnliche. Geeignete halblei­ tende Oberflächen sind Siliziumoberflächen. Dieses Verfahren zeigt klare Vorteile da, wo die Substrate mit einem Muster versehene halb­ leitende Oberflächen haben, auf denen selektive Wolframdampfabschei­ dung erwünscht ist.
Der hier verwendete Begriff "Isolator" bezieht sich auf Sili­ ziumnitride (Si3N4), Siliziumoxynitride (Si x N y O z ) und Si­ liziumoxide, wie beispielsweise Siliziumdioxid (SiO2) und bestimm­ te siliziumreiche und siliziumarme "Siliziumdioxide", die von 1 : 2 abweichende Si : O Verhältnisse haben. Diese Siliziumoxide werden durch Plasmaabscheidung oder chemische Aufdampfung von Silizium und Sauerstoff oder thermische Oxidation von Silizium erhalten. Sie sind in der Regel durch einen Brechungsindex gekennzeichnet, da es schwierig ist, die Abweichung von der SiO2-Stöchiometrie auszu­ drücken. Siliziumoxide mit einem Brechungsindex von 1,45 bis 1,51 fallen in den Bereich des hier verwendeten Begriffes "Isolator". Die Siliziumoxynitride und Siliziumnitride können auch durch einen Brechungsindex gekennzeichnet sein; der Begriff "Isolator" schließt jedoch alle Siliziumnitride und Siliziumoxynitride ein, ohne Rück­ sicht auf den Wert des Brechungsindex. Die bevorzugten Substrate sind mit Muster versehene Siliziumplättchen, die zur Bildung inte­ grierter Schaltungen verwendet werden. Die Isolatoroberflächen auf derartigen Plättchen werden kennzeichnenderweise durch Siliziumdi­ oxid geschaffen und die halbleitenden Oberflächen durch Silizium, das polykristallin oder monokristallin sein kann.
Die Förderung der Wolframdampfabscheidung auf leitende und halbleitende Oberflächen schließt die Kontaktierung des Substrates mit einer Fluorwasserstofflösung ein, um sich mit allen möglichen Oxiden, die sich auf den leitenden und halbleitenden Oberflächen entwickeln, umzusetzen und eine wahre leitende oder halbleitende Oberfläche freizusetzen. Die Konzentration des Fluorwasserstoffs in der Lösung kann bei 0,05 bis 50 Gew.-% liegen, um eine Entfernung der Oxide zu erreichen. Die Temperaturen, bei denen dieses Waschen mit Fluorwasserstofflösung stattfindet, liegen bevorzugt im Bereich von etwa 0°C bis etwa 45°C. Der Fluorwasserstoff kann das Isola­ tormaterial vom Substrat ätzen, nachdem Oxide von der leitenden Oberfläche entfernt wurden. Es wird deshalb bevorzugt, verdünnte Lö­ sungen von Fluorwasserstoff zu verwenden, d. h. zwischen etwa 0,5 bis 2 Gew.-% HF, bei Raumtemperatur zur Verminderung des Isolatormateri­ alverlustes. Ferner wird es bevorzugt, das Substrat nur begrenzt dem Fluorwasserstoff auszusetzen, etwa 10 bis 60 Sekunden, wobei 20 bis 30 Sekunden am meisten bevorzugt werden.
Der Kontakt mit der Fluorwasserstofflösung kann durch Spülen mit Wasser beendet werden, bevorzugt mit de-ionisiertem Wasser. Wenn das Substrat mit de-ionisiertem Wasser ausgewaschen wird, verhindert das die Bildung von Restsalzen durch Neutralisierung mit Fluorwas­ serstoff. Dieses Auswaschen wird bevorzugt so ausgeführt, daß ein möglichst geringes Aussetzen gegenüber Wasser und Luft erfolgt, um die Rückbildung von Oxiden auf den leitenden und halbleitenden Ober­ flächen zu verhindern. Eine Auswaschungsdauer von 5 bis 30 Sekunden wird bevorzugt. Mehrfachwaschungen können die Dauer des Wasserkon­ taktes verringern. Die Substrate können, wenn gewünscht, vor der Weiterverarbeitung getrocknet werden. Dies kann unerwünscht sein in Fällen, in denen die Rückbildung der Oxidschicht auf den leitenden und halbleitenden Oberflächen wichtig ist. Die Auswaschung kann gleichzeitig mit dem Aussetzen des Substrates gegenüber einer ein Halogen enthaltenden Lösung geschehen, wenn diese Lösung wäßrig ist.
Bei Entfernung der Fluorwasserstofflösung vom Substrat werden die Isolatoroberflächen einer Halogen enthaltenden Lösung ausge­ setzt, wobei das Halogen aus der aus Chlor und Brom bestehenden Gruppe ausgewählt wird.
Die Halogen enthaltende Lösung kann entweder wäßrig oder or­ ganisch sein, vorausgesetzt, daß ein geeigneter, Chlor oder Brom enthaltender Bestandteil gelöst darin verbleibt. Geeignete Brom oder Chlor enthaltende Bestandteile sind Chlorgase, Chlorwasserstoff, Bromgas, Bromwasserstoff und chlorierte oder bromierte Kohlenwasser­ stoffe, bevorzugt mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Diese chlorierten und bromierten Kohlenwasserstoffe schließen Methylenchlorid, Methy­ lenbromid, Ethylenchlorid, Propylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff und Butylchlorid, Butylbromid, Chloroform und ähnliche ein. Durch diese chlorierten und bromierten Kohlenwasserstoffe kann die Halogen enthaltende Lösung allein geschaffen werden oder sie können mit an­ deren organischen Lösungsmitteln, in denen sie löslich sind, ver­ dünnt werden.
Die Substratoberflächen werden den Chlor und Brom enthaltenden Lösungen bevorzugt bei einer im Bereich von 0 bis 200°C liegenden Temperatur ausgesetzt. Die Oberflächen werden den Lösungen bevorzugt während etwa 1 bis 30 Minuten ausgesetzt. Die Konzentrationen der Chlor und Brom enthaltenden Bestandteile liegen bevorzugt im Bereich von etwa 0,1 bis 100 Gew.-% des gelösten Mediums. Besonders bevor­ zugte Konzentrationen für wäßrige Lösungen liegen im Bereich von etwa 5 bis 40 Gew.-% des Lösungsmittelmediums.
Wenn das Aussetzen gegenüber der Chlor und Brom enthaltenden Lösung beendet ist, wird das Substrat vorzugsweise gewaschen, um die Halogen enthaltende Lösung zu entfernen. In Fällen, in denen die Chlor und Brom enthaltenden Bestandteile in einem wäßrigen Lösungs­ mittel vorliegen, ist Wasser das bevorzugte Lösungsmittel zum Wa­ schen des Substrates, wobei de-ionisiertes Wasser besonders bevor­ zugt wird. In Fällen, in denen Chlor- und Brombestandteile in einer organischen Lösung vorliegen, können diese Bestandteile mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel, in dem sie löslich sind, aus­ gewaschen werden.
Nach der Erfindung von nahezu der gesamten, Halogen enthal­ tenden Lösung wird das Substrat vorzugsweise getrocknet, um die Waschlösung zu entfernen. Dieser Vorgang kann mit bekannten Verfah­ ren, wie z. B. Schleudertrocknen, vorgenommen werden. Wenn das Sub­ strat nun getrocknet ist, ist es zur Wolframaufdampfung vorbereitet. Die Aufdampfung wird bevorzugt sofort ausgeführt, um die Bildung von Oxiden auf den leitenden und halbleitenden Oberflächen zu verhindern.
Die Wolframaufdampfung auf die Substrate kann in jeder bekann­ ten, für chemische Wolframaufdampfung geeigneten Vorrichtung ausge­ führt werden. Bekannte Verfahren zur Aufdampfung von Wolframmetall können unter allen Verfahrensbedingungen angewendet werden. Die durch die vorliegende Erfindung bedingte Förderung der Selektivität für Wolframaufdampfung auf die leitenden und halbleitenden Oberflä­ chen wird durch die Verfahrensbedingungen nicht beeinflußt.
Nach dem durch die vorliegende Erfindung geschaffenen Verfah­ ren zum Vorbehandeln eines Substrates zum Fördern der selektiven Wolframaufdampfung wird Wolfram mit einer Gasmischung aus Wolfram­ hexafluorid und Wasserstoff in einem chemischen Aufdampfungsofen aufgedampft. Eine Verdünnung mit Wasserstoff ist notwendig zur Ver­ minderung des Wolframhexafluorids und zum Aufdampfen auf die leiten­ den und halbleitenden Oberflächen. Die Mischungen von Wolframhexa­ fluorid und Wasserstoff liegen bevorzugt im Bereich von 1 : 3 bis 1 : 1000. Die Ofentemperatur liegt im Bereich von etwa 200°C bis 350°C, und die Strömungsgeschwindigkeit von Wolframhexafluorid liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 bis 50 cm3/min unter Standardbedingungen. Durch Strömungsgeschwindigkeiten und Gasmi­ schungen innerhalb dieses Bereiches werden 100 nm oder mehr Wolfram in weniger als einer Stunde abgeschieden. Diese Zeitdauer ändert sich mit der Wasserstoffkonzentration in der Gasmischung, um einen Druck von etwa 13 bis etwa 1330 Pa zu erhalten. Diese Bedingungen, durch die höhere Aufdampfungsraten erreicht werden, werden bevor­ zugt. Selektive Aufdampfung von Wolframmetallfilmen oberhalb 100 nm auf leitende und halbleitende Oberflächen wird mit diesen Verfahren ohne Aufdampfung auf Isolatoroberflächen erhalten. Selektive Filme mit einer Dicke von 200 nm werden erwartet, wenn die Wolframaufdam­ pfung innerhalb der bevorzugten Bereiche für Temperatur, Strömungs­ geschwindigkeit und Wasserstoffkonzentration vorgenommen wird.
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Beispiel 1
Ein behandeltes Siliziumplättchen mit Isolatoroberflächen aus Siliziumdioxid und halbleitenden Oberflächen aus polykristallinem Silizium wurde einer 1%igen Fluorwasserstofflösung 20 Sekunden lang ausgesetzt, gefolgt von zweimaligem Spülen mit de-ionisiertem Wasser und Schleudertrocknen. Dann wurden die Plättchen 5 Minuten lang in kochende konzentrierte Chlorwasserstoffsäure (37,5%) getaucht, ge­ folgt von zweimaligem Spülen mit de-ionisiertem Wasser und Schleu­ dertrocknen.
Die Plättchen wurden sofort in einen Hochtemperaturofen bei einem Druck von etwa 45 Pa überführt. Eine Gasmischung aus Wolfamhexa­ fluorid und Wasserstoff wurde etwa 1 Stunde lang über die Plättchen geleitet. Das Molverhältnis von Wolframhexafluorid zu Wasserstoff lag im Bereich von etwa 1 : 5. Nach dem Entfernen der Plättchen aus dem Ofen zeigten sie keine Wolframabscheidung auf den Isolatorober­ flächen, und sie hatten einen Wolframmetallfilm auf den halbleiten­ den Oberflächen mit einer Dicke von mehr als 100 nm.
Beispiel 2
Ein behandeltes Siliziumplättchen mit durch Plasmaaufdampfung (Brechungsindex = 1,5) gebildeten Siliziumoxidoberflächen und halb­ leitenden Oberflächen aus polykristallinem Silizium wurde 20 Sekun­ den lang einer 1%igen Fluorwasserstofflösung ausgesetzt, gefolgt von zweimaligem Spülen mit de-ionisiertem Wasser und Schleudertrock­ nen. Anschließend wurden die Plättchen 3 Minuten lang in kochende konzentrierte Chlorwasserstoffsäure (37,5%) getaucht, gefolgt von zweimaligem Spülen mit de-ionisiertem Wasser und Schleudertrocknen.
Sodann wurden die Plättchen sofort in einen Hochtemperaturofen überführt. Eine Gasmischung aus Wolframhexafluorid und Wasserstoff wurde etwa 90 Minuten lang bei etwa 227°C und einem Druck von etwa 70 Pa über die Plättchen geleitet. Das Molverhältnis von Wolfram­ hexafluorid zu Wasserstoff lag im Bereich von etwa 1 : 60. Nach Ent­ fernung aus dem Ofen zeigten die Plättchen keine Wolframabscheidung auf den Isolatoroberflächen, und die halbleitenden Oberflächen hat­ ten einen Wolframmetallfilm mit einer Dicke von mehr als etwa 100 nm.
Beispiel 3
Ein Siliziumplättchen mit durch Plasmaabscheidung gebildeten Siliziumoxynitridoberflächen (Brechungsindex = 1,8) und halbleiten­ den Oberflächen aus polykristallinem Silizium wurde, wie in Beispiel 2 beschrieben, behandelt.
Die Plättchen wurden sofort in einen Hochtemperaturofen über­ führt und Wolfram wurde, wie in Beispiel 2 beschrieben, aufgedampft. Nach Entfernung aus dem Ofen zeigten die Plättchen keine Wolframab­ scheidung auf den Isolatoroberflächen, und die halbleitenden Ober­ flächen hatten einen Wolframmetallfilm mit einer Dicke von mehr als etwa 100 nm.
Beispiel 4
Ein Siliziumplättchen mit durch Plasmaabscheidung gebildeten Isolatoroberflächen aus Siliziumnitrid (Brechungsindex = 1,99) und halbleitenden Oberflächen aus polykristallinem Silizium wurde, wie in Beispiel 2 beschrieben, behandelt.
Die Plättchen wurden sofort in einen Hochtemperaturofen über­ führt und mit Wolfram bedampft, wie in Beispiel 2 beschrieben. Nach der Entfernung aus dem Ofen zeigten die Plättchen keine Wolframabla­ gerung auf den Isolatoroberflächen, und die halbleitenden Oberflä­ chen hatten einen Wolframmetallfilm mit einer Dicke von mehr als et­ wa 100 nm.
Beispiel 5
Ein Siliziumplättchen mit durch chemische Aufdampfung bei ge­ ringem Druck aufgebrachten Isolatoroberflächen aus Siliziumoxid (Brechungsindex = 1,46) und halbleitenden Oberflächen aus polykri­ stallinem Silizium wurde, wie in Beispiel 2 beschrieben, behandelt.
Die Plättchen wurden sofort in einen Hochtemperaturofen über­ führt und Wolfram wurde aufgedampft, wie in Beispiel 2 beschrieben. Nach der Entfernung aus dem Ofen zeigten die Plättchen keine Wolf­ ramablagerung auf den Isolatoroberflächen, und die halbleitenden Oberflächen hatten einen Wolframmetallfilm mit einer Dicke von mehr als 100 nm.
Beispiel 6
Ein behandeltes Siliziumplättchen mit Isolatoroberflächen aus Siliziumdioxid und halbleitenden Oberflächen aus polykristallinem Silizium wurde 20 Sekunden lang einer 1%igen Fluorwasserstofflösung ausgesetzt, gefolgt von zweimaligem Spülen mit de-ionisiertem Wasser und Schleudertrocknen. Anschließend wurden die Plättchen bei Raum­ temperatur in Methylenchlorid getaucht, gefolgt von zweimaligem Spü­ len mit de-ionisiertem Wasser und Schleudertrocknen.
Die Plättchen wurden sofort in einen Hochtemperaturofen über­ führt, und eine Gasmischung aus Wolframhexafluorid und Wasserstoff wurde 1 Stunde lang bei etwa 290°C über die Plättchen geleitet. Das Molverhältnis von Wolframhexafluorid zu Wasserstoff lag im Be­ reich von etwa 1 : 30. Nach Entfernung aus dem Ofen zeigten die Plätt­ chen keine Wolframabscheidung auf den Isolatoroberflächen und die halbleitenden Oberflächen hatten einen Wolframmetallfilm mit einer Dicke von mehr als etwa 100 nm.

Claims (12)

1. Verfahren zum Vorbehandeln eines Substrates, das Isolator­ oberflächen aufweist, um die selektive Dampfabscheidung von Wolfram auf dessen leitenden und halbleitenden Oberflächen zu fördern, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
  • (a) Kontaktieren des Substrates mit einer Fluorwasserstofflö­ sung;
  • (b) Entfernen des nahezu gesamten Fluorwasserstoffes vom Sub­ strat;
  • (c) Kontaktieren des Substrates mit einer ein Halogen enthal­ tenden Lösung, wobei als Halogen Chlor oder Brom ausgewählt wird; und
  • (d) Entfernen der nahezu gesamten, das Halogen enthaltenden Lösung vom Substrat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Fluorwasserstoffes im Bereich von 0,05 bis 50 Gew.-% des wäßrigen Mediums eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluorwasserstofflösung mit de-ionisiertem Wasser ausgewaschen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Halogen enthaltende Lösung eine Lösung von aus der Gruppe von HCl, HBr, Cl2, Br2, chlorierten und bromierten Kohlenwasserstof­ fen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ausgewählten Bestandteilen einge­ setzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine organische Lösung von Chlor enthaltenden Bestandteilen, die aus der aus Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Kohlenstofftetrachlorid, Propylenchlorid, N-Butylchlorid, Chloroform, HCl und Cl2 bestehen­ den Gruppe ausgewählt wurden, eingesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Halogen Chlor eingesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Chlor enthaltende Lösung eine wäßrige Lösung von Cl2 oder HCl verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Chlor enthaltenden Bestandteile in der wäßri­ gen Lösung auf 0,5 bis 50 Gew.-% eingestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung im Bereich von 0°C bis 200°C eingesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Chlor enthaltende Lösung mit de-ionisiertem Wasser ausgespült wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Substrate mit Isolatoroberflächen, die aus Siliciumdioxid, Silicium­ nitrid oder Siliciumoxynitrid bestehen, eingesetzt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Muster versehenes Siliciumplättchen verwendet wird.
DE19853538328 1984-11-05 1985-10-28 Verfahren zum selektiven abscheiden von wolfram auf leitenden und halbleitenden oberflaechen eines substrates Granted DE3538328A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/668,454 US4552783A (en) 1984-11-05 1984-11-05 Enhancing the selectivity of tungsten deposition on conductor and semiconductor surfaces

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3538328A1 DE3538328A1 (de) 1986-05-07
DE3538328C2 true DE3538328C2 (de) 1987-05-27

Family

ID=24682373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853538328 Granted DE3538328A1 (de) 1984-11-05 1985-10-28 Verfahren zum selektiven abscheiden von wolfram auf leitenden und halbleitenden oberflaechen eines substrates

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4552783A (de)
JP (1) JPS61113769A (de)
DE (1) DE3538328A1 (de)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4699801A (en) * 1985-02-28 1987-10-13 Kabuskiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
US4741928A (en) * 1985-12-27 1988-05-03 General Electric Company Method for selective deposition of tungsten by chemical vapor deposition onto metal and semiconductor surfaces
JPS62216224A (ja) * 1986-03-17 1987-09-22 Fujitsu Ltd タングステンの選択成長方法
US4849377A (en) * 1986-05-27 1989-07-18 General Electric Company Active area planarization with self-aligned contacts
US4968644A (en) * 1986-06-16 1990-11-06 At&T Bell Laboratories Method for fabricating devices and devices formed thereby
JPS6347364A (ja) * 1986-08-15 1988-02-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 化学的気相成長法およびその装置
JPS6360281A (ja) * 1986-08-29 1988-03-16 Fujitsu Ltd 気相成長方法
US4751101A (en) * 1987-04-30 1988-06-14 International Business Machines Corporation Low stress tungsten films by silicon reduction of WF6
US5071788A (en) * 1988-02-18 1991-12-10 International Business Machines Corporation Method for depositing tungsten on silicon in a non-self-limiting CVD process and semiconductor device manufactured thereby
US5212400A (en) * 1988-02-18 1993-05-18 International Business Machines Corporation Method of depositing tungsten on silicon in a non-self-limiting CVD process and semiconductor device manufactured thereby
US4998152A (en) * 1988-03-22 1991-03-05 International Business Machines Corporation Thin film transistor
US4822753A (en) * 1988-05-09 1989-04-18 Motorola, Inc. Method for making a w/tin contact
US4931102A (en) * 1988-09-01 1990-06-05 Eaton Corporation Metal cleaning process
JPH04120732A (ja) * 1990-09-12 1992-04-21 Hitachi Ltd 固体素子及びその製造方法
US5261966A (en) * 1991-01-28 1993-11-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of cleaning semiconductor wafers using mixer containing a bundle of gas permeable hollow yarns
US5633201A (en) * 1992-11-30 1997-05-27 Hyundai Electronics Industries, Co., Ltd. Method for forming tungsten plugs in contact holes of a semiconductor device
US6274292B1 (en) 1998-02-25 2001-08-14 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods
US7804115B2 (en) 1998-02-25 2010-09-28 Micron Technology, Inc. Semiconductor constructions having antireflective portions
US6268282B1 (en) 1998-09-03 2001-07-31 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods of forming and utilizing antireflective material layers, and methods of forming transistor gate stacks
US6281100B1 (en) 1998-09-03 2001-08-28 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods
US6828683B2 (en) 1998-12-23 2004-12-07 Micron Technology, Inc. Semiconductor devices, and semiconductor processing methods
US6248704B1 (en) 1999-05-03 2001-06-19 Ekc Technology, Inc. Compositions for cleaning organic and plasma etched residues for semiconductors devices
WO2001007677A1 (fr) * 1999-07-26 2001-02-01 Tokyo Electron Limited Procede et appareil de fabrication d'un dispositif a semi-conducteurs
US7067414B1 (en) 1999-09-01 2006-06-27 Micron Technology, Inc. Low k interlevel dielectric layer fabrication methods
US6440860B1 (en) * 2000-01-18 2002-08-27 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods of transferring patterns from patterned photoresists to materials, and structures comprising silicon nitride
USD669437S1 (en) 2011-01-06 2012-10-23 Wilson Jr Robert M Insulator

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2151127C3 (de) * 1970-12-16 1981-04-16 International Business Machines Corp., 10504 Armonk, N.Y. Verfahren zum Abscheiden eines Metallisierungsmusters und seine Anwendung
US3988256A (en) * 1974-04-03 1976-10-26 Allied Chemical Corporation Photoresist stripper rinse
US4075367A (en) * 1976-03-18 1978-02-21 Ncr Corporation Semiconductor processing of silicon nitride
US4159917A (en) * 1977-05-27 1979-07-03 Eastman Kodak Company Method for use in the manufacture of semiconductor devices
US4264374A (en) * 1978-09-25 1981-04-28 International Business Machines Corporation Cleaning process for p-type silicon surface
JPS55158275A (en) * 1979-05-28 1980-12-09 Hitachi Ltd Corrosion preventing method for al and al alloy
US4426311A (en) * 1980-07-07 1984-01-17 Allied Corporation Methylene chloride-methane sulfonic acid stripping compositions and methods for using same
JPS5776833A (en) * 1980-09-04 1982-05-14 Applied Materials Inc Heat resistant metal depositing method and product thereof
US4404235A (en) * 1981-02-23 1983-09-13 Rca Corporation Method for improving adhesion of metal film on a dielectric surface
US4349408A (en) * 1981-03-26 1982-09-14 Rca Corporation Method of depositing a refractory metal on a semiconductor substrate
US4380490A (en) * 1981-03-27 1983-04-19 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method of preparing semiconductor surfaces
US4517225A (en) * 1983-05-02 1985-05-14 Signetics Corporation Method for manufacturing an electrical interconnection by selective tungsten deposition

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6149388B2 (de) 1986-10-29
DE3538328A1 (de) 1986-05-07
US4552783A (en) 1985-11-12
JPS61113769A (ja) 1986-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3538328C2 (de)
DE69628677T2 (de) Ätzen einer Platinelektrode und eine dielektrische oder ferroelektrische Schicht
DE68928402T2 (de) Verfahren zur Entfernung einer Oxidschicht auf einem Substrat
DE69935100T2 (de) Verfahren zur Ätzung einer Metallisierung mittels einer harten Maske
DE69820397T2 (de) Ätzmittel und ihre Verwendung
DE1614540C3 (de) Halbleiteranordnung sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE68911174T2 (de) Methode zur Erzeugung von Ortsverbindungen mit Gebrauch von chlorenthaltenden Mitteln.
DE102005040325B4 (de) Ausbesserung von Kohlenstoffverarmung in low-k dielektrischen Filmen und damit erhältliche Halbleitervorrichtungen
DE69112293T2 (de) Verfahren zum selektiven Packen einer elektroleitenden Struktur in einer Halbleiteranordnung.
DE2822901C2 (de) Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen
DE102005057075B4 (de) Halbleiterbauelement mit einer Kupferlegierung als Barrierenschicht in einer Kupfermetallisierungsschicht und Verfahren zu dessen Herstellung
DE4214091C2 (de)
DE112010004081B4 (de) Rezeptur für die Rotationsbeschichtung und Verfahren zum Ablösen eines ionenimplantierten Fotolacks
DE69401518T2 (de) Reaktive-Ion-Ätzung von Indium-Zinn-Oxid
DE69012360T2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung beim stromlosen Abscheiden von Metall.
DE69922617T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
DE10326273A1 (de) Verfahren zur Reduzierung der Scheibenkontaminierung durch Entfernen von Metallisierungsunterlagenschichten am Scheibenrand
DE102008048540A1 (de) Verfahren zur Behandlung von Substraten, Substrat und Behandlungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE69729553T2 (de) Lösungen und verfahren zur entfernung der seitlichen ablagerungen nach einem trocknätzschritt
DE19520768A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit Dünnfilmwiderstand
DE69110620T2 (de) Verfahren zur Korrosionsverhinderung von Aluminiumlegierungen.
EP0126969A2 (de) Verfahren zum Herstellen von Strukturen von aus Metallsiliziden bzw. Silizid-Polysilizium bestehenden Schichten für integrierte Halbleiterschaltungen durch reaktives Ionenätzen
DE69833692T2 (de) Ätzlösung für das selektive ätzen von siliziumoxid mit fluorid-salz, komplexmittel und glykol-lösungsmittel
DE60016423T2 (de) Ätzmethode und plasmabehandlungsmethode
DE2239145A1 (de) Verfahren zur behandlung von halbleitermaterialien aus iii-v-verbindungen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: SIEB, R., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 6947 LAUDENBACH

8339 Ceased/non-payment of the annual fee