JP2011166160A - 積層膜の形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 処理室内に基板1を配置し、処理室に、少なくとも、金属カルボニルを含有する原料を含む成膜原料を導入し、CVDにより基板1上に金属カルボニル中の金属を含む複数の膜6a、6bを含む積層膜を形成する積層膜の形成方法であって、上記積層膜に含まれる膜は、同一処理室内で、原料種および/または成膜条件を異ならせて連続成膜され、上記膜の組成が異なる積層膜を形成する。
【選択図】図5
Description
図1(a)〜(c)は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造工程を説明するための断面図である。まず、図1(a)に示すように、半導体基板であるSi基板1上に、ゲート酸化膜2を形成する。次いで、図1(b)に示すように、ゲート酸化膜2上に、WカルボニルガスであるW(CO)6ガスとSi含有ガスおよびN含有ガスのうち少なくとも1種とを用いたCVDによって、WとSiおよびNのうち少なくとも1種とを含むW化合物膜3aを形成する。ゲート酸化膜2およびW化合物膜3aの厚さは、例えば、それぞれ0.8〜5nm、10〜200nmである。その後、熱処理を経て、レジスト塗布、パターニング、エッチング等を行い、さらにイオン注入等によって不純物拡散領域10を形成することによって、図1(c)に示すように、WとSiおよびNのうち少なくとも1種とを含むW化合物膜3aからなるゲート電極3を有するMOS構造の半導体装置が形成される。
2;ゲート酸化膜
3,4,5,6,7;ゲート電極
3a,4a,5a,6a,6b;W化合物膜
4b,5b,6c,7c;Poly-Si膜
7b;バリア層(W化合物膜)
7a;W系膜(金属含有導電層)
21;チャンバー
22;サセプタ
25;ヒーター
30;シャワーヘッド
32;配管
33;W原料容器
35;キャリアガス供給源
45;排気装置
80;ガス供給系
81;配管
82;SiH4ガス供給源
83;NH3ガス供給源
84;C2H4ガス供給源
S;W(CO)6原料
W……ウエハ
Claims (9)
- 処理室内に基板を配置し、前記処理室に、少なくとも、金属カルボニルを含有する原料を含む成膜原料を導入し、CVDにより基板上に前記金属カルボニル中の金属を含む複数の膜を含む積層膜を形成する積層膜の形成方法であって、
前記積層膜に含まれる膜は、同一処理室内で、原料種および/または成膜条件を異ならせて連続成膜され、前記膜の組成が異なる積層膜を形成することを特徴とする積層膜の形成方法。 - 前記成膜条件は、処理室内に導入するガスの導入量、基板温度、および処理室内圧力からのうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項1に記載の積層膜の形成方法。
- 前記複数の膜の少なくとも1つは、成膜原料として、Siを含有する原料、Nを含有する原料、およびCを含有する原料の少なくとも1種を含み、前記金属カルボニル中の金属とSi、N、およびCのうち少なくとも1種とを含む金属化合物膜であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の積層膜の形成方法。
- 前記金属化合物膜は、仕事関数および/またはバリア性を制御する膜であることを特徴とする請求項3に記載の積層膜の形成方法。
- 前記Siを含有する原料は、シラン、ジシラン、およびジクロルシランから選択されたものであることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の積層膜の形成方法。
- 前記Nを含有する原料は、アンモニアおよびモノメチルヒドラジンから選択されたものであることを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の積層膜の形成方法。
- 前記Cを含有する原料は、エチレン、アリルアルコール、ギ酸、およびテトラヒドロフランから選択されたものであることを特徴とする請求項3から請求項6のいずれか1項に記載の積層膜の形成方法。
- 前記金属カルボニルを構成する金属は、W、Ni、Co、Ru、Mo、Re、Ta、およびTiから選択された少なくとも1種であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の積層膜の形成方法。
- 前記積層膜は、半導体基板上にゲート絶縁膜を介して形成されるゲート電極であることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の積層膜の形成方法。
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