JP2006128611A - 膜形成材料、膜形成方法、及び素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タングステン膜もしくはタングステンシリサイト膜またはタングステンナイトライド膜をCVD法により形成する為の膜形成材料であって、 前記膜のW源がビスシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、ビスメチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、ビスエチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、及びビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物である。
【選択図】なし
Description
そこで、タングステンの導電性金属によってゲート電極を構成することが検討されている。
しかしながら、スパッタリングを用いてゲート電極の膜を形成しようとした場合、半導体素子に物理的ダメージを与える。
一般式[I]
(但し、R1,R2,R3,R4,R5は、各々、H又は炭化水素基であって、同一でも異なっていても良い。)
このような知見を基にして本発明が達成されたものである。
前記膜のW源が上記の一般式[I]の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物である
ことを特徴とする膜形成材料によって解決される。
前記膜のW源がビスシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、ビスメチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、ビスエチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、及びビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物である
ことを特徴とする膜形成材料によって解決される。
前記膜のW源が上記の一般式[I]の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物であり、
前記膜のSi源がSixH(2x+2)(但し、xは1以上の整数。)である
ことを特徴とする膜形成材料によって解決される。
前記膜のW源がビスシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、ビスメチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、ビスエチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、及びビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物であり、
前記膜のSi源がSixH(2x+2)(但し、xは1以上の整数。)である
ことを特徴とする膜形成材料によって解決される。
前記膜のW源が上記の一般式[I]の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物であり、
前記膜のN源がアンモニア(又はアンモニア生成化合物)である
ことを特徴とする膜形成材料によって解決される。
前記膜のW源がビスシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、ビスメチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、ビスエチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、及びビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物であり、
前記膜のN源がアンモニア(又はアンモニア生成化合物)である
ことを特徴とする膜形成材料によって解決される。
以下、具体的な実施例を挙げて説明する。
図1は成膜装置(CVD)の概略図である。同図中、1は原料容器、2は加熱器、3は分解反応炉、4はSi(半導体)基板、5は流量制御器、6は原料ガスの吹出口、7はSiH4,Si2H6,Si3H8等のシラン(又は、アンモニア)及びH2の導入ライン、8はキャリアガスの導入ライン、9は排気ライン、10はリング状の熱フィラメント、11は光照射器、12は原料容器内の圧力調節用ニードルバルブである。
そして、ニードルバルブ12を開放した。これにより、気化したi−PrCp2WH2が分解反応炉3に導入された。
その結果、基板4上に膜が形成された。
そして、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例1において、ビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの代わりにビスシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドを用い、同様に行った。
その結果、同様なW膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例1において、ビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの代わりにビスメチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドを用い、同様に行った。
その結果、同様なW膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例1において、ビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの代わりにビスエチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドを用い、同様に行った。
その結果、同様なW膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例1において、ビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドとSiH4とを同時に導入し、同様に行った。
その結果、基板4上に膜が形成された。
そして、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
尚、実施例1のタングステン膜よりも本実施例のタングステンシリサイト膜の方が次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例5において、ビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの代わりにビスシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドを用い、同様に行った。
その結果、実施例5と同様なタングステンシリサイト膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例5において、ビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの代わりにビスメチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドを用い、同様に行った。
その結果、実施例5と同様なタングステンシリサイト膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例5において、ビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの代わりにビスエチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドを用い、同様に行った。
その結果、実施例5と同様なタングステンシリサイト膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例5において、SiH4の代わりにSi2H6を用い、同様に行った。
その結果、同様なタングステンシリサイト膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例5において、SiH4の代わりにSi3H8を用い、同様に行った。
その結果、同様なタングステンシリサイト膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例1において、ビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドとアンモニア(NH3)とを同時に導入し、同様に行った。
その結果、基板4上に膜が形成された。
そして、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
尚、実施例1のタングステン膜よりも本実施例のタングステンナイトライド膜の方が次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例11において、ビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの代わりにビスシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドを用い、同様に行った。
その結果、実施例11と同様なタングステンナイトライド膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例11において、ビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの代わりにビスメチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドを用い、同様に行った。
その結果、実施例11と同様なタングステンナイトライド膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例11において、ビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの代わりにビスエチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドを用い、同様に行った。
その結果、実施例11と同様なタングステンナイトライド膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例1では、化合物の分解を加熱手段で行った。
この加熱手段の代わりに光照射の手段を用いて同様に行った。
その結果、同様なW膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例1では、化合物の分解を加熱手段で行った。
この加熱手段の代わりにレーザ照射の手段を用いて同様に行った。
その結果、同様なW膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
実施例1では、化合物の分解を加熱手段で行った。
この加熱分解手段の代わりに、i−PrCp2WH2をSi基板4の手前で800℃以上に加熱した熱フィラメント10に接触させて同様に行った。
その結果、同様なW膜が形成されており、このものは次世代の半導体素子に好適なものであった。
2 加熱器
3 分解反応炉
4 Si(半導体)基板
5 流量制御器
代 理 人 宇 高 克 己
Claims (14)
- W源が、ビスシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、ビスメチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、ビスエチルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライド、及びビスイソプロピルシクロペンタジエニルタングステンジハイドライドの群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物であることを特徴とする請求項1の膜形成材料。
- タングステンシリサイト膜のSi源がSixH(2x+2)(但し、xは1以上の整数。)であることを特徴とする請求項1の膜形成材料。
- タングステンシリサイト膜のSi源がSiH4,Si2H6,Si3H8の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物であることを特徴とする請求項1の膜形成材料。
- タングステンナイトライド膜のN源がアンモニア又はアンモニア生成化合物であることを特徴とする請求項1の膜形成材料。
- CVDにより膜を形成する為の材料であることを特徴とする請求項1〜請求項5いずれかの膜形成材料。
- ゲート電極膜を形成する為の材料であることを特徴とする請求項1〜請求項6いずれかの膜形成材料。
- 請求項1〜請求項7いずれかの膜形成材料を用いて、膜を形成することを特徴とする膜形成方法。
- 請求項1〜請求項7いずれかの膜形成材料と、還元剤とを用いて、膜を形成することを特徴とする膜形成方法。
- 請求項1〜請求項7いずれかの膜形成材料と、水素とを用いて、膜を形成することを特徴とする膜形成方法。
- CVDにより導電性のシリサイト膜またはナイトライド膜を形成することを特徴とする請求項8〜請求項10いずれかの膜形成方法。
- 膜形成材料を同時または別々に分解させることを特徴とする請求項8〜請求項11いずれかの膜形成方法。
- 膜形成材料を、熱、光、熱フィラメントの群の中から選ばれる少なくとも何れか一つの分解手法を用いて分解させることを特徴とする請求項8〜請求項12いずれかの膜形成方法。
- 請求項8〜請求項13いずれかの膜形成方法により形成されてなるタングステン膜もしくはタングステンシリサイト膜またはタングステンナイトライド膜を具備することを特徴とする素子。
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