JP3282813B2 - パターン化ウェーハ基体上の膜の化学蒸着（ｃｖｄ）法 - Google Patents

パターン化ウェーハ基体上の膜の化学蒸着（ｃｖｄ）法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、半導体ウェーハを製造するための化学蒸着
（CVD）法に関し、詳しくは、膜の品質を犠牲にするこ
となく一層大きな膜付着速度及び反応物転化率を達成す
る、パターン化ウェーハ基体上に膜を蒸着する方法に関
する。
〔背景技術〕
半導体装置の製造では、化学蒸着（CVD）により或る
被覆工程を行う。
CVD法の二つの一般的な型はブランケットCVD及び選択
CVDである。ブランケットCVDでは、半導体ウェーハの全
露出表面に亙って希望の膜被覆を付着する。選択CVDで
は、半導体ウェーハ上の絶縁層を通過する接点穴又はバ
イアホールの露出表面に希望の膜被覆を適用し、例え
ば、絶縁層を通る配線を作る目的で伝導性材料の充填物
を与える。
CVD法で目的とする最終的結果が、穴又はバイアを充
填して半導体ウェーハ上の層間に配線を形成することに
あることはしばしばある。これは二つの方法、１）選択
蒸着によりウェーハ表面の選択した部分にだけ希望の膜
被覆を形成する、及び２）後のエッチングを伴う膜ブラ
ンケット蒸着、の一方で達成することができる。膜被覆
のCVDによる直接の選択的適用は信頼性がなく、失敗し
たり、遅かったりするため、高価な機械類の高速処理能
力及び効果的な使用が重要になる商業的規模では望まし
くなく、そのためブランケット蒸着及びその後で行う永
久的被覆が不必要な領域からのエッチング除去により選
択被覆が屡々行われている。ブランケットCVDを用い、
次に付着物質のエッチング除去を行う場合、ブランケッ
ト被覆厚さが高度に均一であることが必要であり、特に
付着した物質をエッチングしなければならない領域では
そうである。エッチング除去すべき領域中の膜被覆の厚
さが不規則であると、エッチング処理が下の層を選択的
に損傷することがあり、或は残留被覆が残っている領域
を与える結果になったりする。従来技術による既知のブ
ランケットCVD法は、低い均一性及び（又は）低い速度
で基体を被覆してきた。従って、許容可能な厚さ均一性
をもち、比較的大きな速度でブランケット被覆を適用で
きる方法が要求されている。
CVDによりタングステン（Ｗ）の如き被覆を半導体ウ
ェーハに均一に適用するために、ウェーハの表面を横切
って反応物ガスを確実に均一に供給し、被覆された表面
から使用済みガス及び反応副生成物を均一に除去するこ
とが望ましい。これに関し、従来のCVD法を行なっても
限定された成功しか収めていない。従って、ブランケッ
ト或は選択のどちらでもCVD法で被覆するウェーハの表
面への反応ガスの供給及びそれら表面からの反応副生成
物の除去を一層効果的及び一層均一に行うことができる
方法が求められている。
既知の反応器を用いたCVD法では、反応ガスの流れの
乱れは、被覆工程の効率及び均一性を悪くし、反応室内
の汚染物の付着及び移動を大きくしている。従って、ガ
スの流れを改良し、ガスの流乱を少なくしたCVD法が必
要である。
選択及びブランケットの両方のCVD法で、特にタング
ステンCVD法では、反応物ガスとして六フッ化タングス
テン（WF6）を用いている。六フッ化タングステンは非
常に高価であり、従って、多くの従来法の如く、反応物
ガスの利用効率が低いと、全処理コストは著しく増大す
る。例えば、或る従来法のCVD法では、約20％以下位の
低いWF6の使用効率しかもたないと考えられ、従ってWF6
のコストはそのCVD法の全コストの30％をしばしば越え
ている。従ってWF6の如き反応物ガスの消費（転化）を
一層効率的にするCVD法が望ましい。
平坦でパターン化されていない基体上の蒸着膜特性の
制御を向上させるために回転円盤型CVD反応器を使用す
ることが示されている。回転円盤型反応器を用いること
により、全ウェーハ表面を通る境界層厚さを制御するこ
とができるため、全ウェーハの直径に亙って良好な厚さ
均一性を達成することができることが示されている。そ
のような境界層厚さの制御は、回転円盤型装置の幾何学
性の基本的特徴である。これに対し、シリコンウェーハ
に薄膜を付着させるためのCVDで一般に用いられている
他の既知の型の反応器は、与えられたウェーハを横切っ
てガスの流れの方向に連続的に変化する境界層を有す
る。エプシロン・テクノロジー社（Epsilon Technolog
y,Inc.）は、シリコンウェーハでエピタキシャルシリコ
ンCVDを行うのに回転円盤型反応器を用いると有効であ
ることを示している。しかし、この従来の研究の中で、
パターン化ウェーハに対して行なったものはなく、従っ
て、ブランケット又は選択蒸着のいずれについても、パ
ターン化穴又はバイアを充填するウェーハ上への高品質
膜の均一な付着は実際には行われていないと考えられ
る。従って、均一な厚さ、良好なステップカバレッジ、
均一な抵抗率、及び他の望ましい膜品質を示すパターン
化半導体基体上の伝導性層の選択的及びブランケット蒸
着のためのCVD法が要求されている。
米国特許第5,106,453号明細書には、反応物ガス混合
物を、溝付き注入板に沿って径方向に内側へ流れるよう
にバッフル板の周りの水路に流し、次にそれらの溝を経
て回転加熱基体上へ下方に流すようにした半導体装置製
造方法が記載されている。その特許には、平坦なウェー
ハ及びトリメチルインジューム、PH3、ジエチル鉄及び
シランを用い、全ガス流量を５〜16slpmにした実験試験
が記載されている。圧力又は温度パラメーターは与えら
れていない。
本発明の一つの態様に従い、パターン化ウェーハ基体
上に化学蒸着によりブランケットタングステン又はタン
グステン化合物膜を蒸着する方法において、 CVD反応室中でパターン化ウェーハ基体をその軸の周
りに回転し、 反応物ガスをCVD反応室中へ前記パターン化ウェーハ
基体の方へ、前記パターン化ウェーハ基体の回転面に対
し一般に垂直な方向に導入し、然も、前記反応室を1.3
〜32kPa（10〜240トール）の範囲の圧力に維持し、前記
パターン化ウェーハ基体を効果的な温度に加熱し、それ
によって高品質膜を前記パターン化ウェーハ基体上に化
学蒸着により蒸着する、 諸工程からなる膜蒸着法を与える。
本発明の別の態様に従い、パターン化ウェーハ基体の
パターン化領域上に化学蒸着により選択タングステン又
はタングステン化合物膜を蒸着する方法において、 CVD反応室中でパターン化ウェーハ基体をその軸の周
りに回転し、 反応物ガスをCVD反応室中へ前記パターン化ウェーハ
基体の方へ、前記パターン化ウェーハ基体の回転面に対
し一般に垂直な方向に導入し、然も、前記反応室を約0.
013〜1.3kPa（0.1〜10トール）の範囲の圧力に維持し、
前記パターン化ウェーハ基体を効果的温度に加熱し、そ
れによって高品質選択タングステン膜を前記パターン化
ウェーハ基体上に化学蒸着により蒸着する、 諸工程からなる膜蒸着法を与える。
本発明の更に別な態様に従い、パターン化ウェーハ基
体上に化学蒸着により燐珪酸塩ガラス又は硼燐珪酸塩ガ
ラスから選択した固溶体膜を蒸着する方法において、 CVD反応室中でパターン化ウェーハ基体をその軸の周
りに回転し、 反応物ガスをCVD反応室中へ前記パターン化ウェーハ
基体の方へ、前記パターン化ウェーハ基体の回転面に対
し一般に垂直な方向に導入し、然も、前記反応室を効果
的な圧力に維持し、前記パターン化ウェーハ基体を効果
的な温度に加熱し、それによって燐珪酸塩ガラス及び硼
燐珪酸塩ガラスからなる群から選択した高品質固溶体膜
を前記パターン化ウェーハ基体上に化学蒸着により蒸着
する、 諸工程からなる膜蒸着法を与える。
本発明のCVD法は、従来のCVD法に伴われる多くの欠点
を解決又は回避することができると考えられている。特
に、本発明のCVD法では、一層大きな付着速度及び一層
大きな反応物転化率に基づき、今まで知られていたもの
よりも著しく経済的なやり方でパターン化ウェーハ基体
上に希望の組成の膜をCVDにより付着させ、高品質の膜
を与える結果になる。ここで用いられる用語「膜」と
は、ブランケット膜又は選択的に付着させた膜のいずれ
でも意味するものとする。
パターン化ウェーハ基体はパターン化穴又はバイアを
有するので、最終製品の品質及び信頼性を低下する傾向
がある空隙領域を持つ半導体ウェーハを生じないよう
に、完全で均一なステップカバレッジが達成されること
が絶対に必要である。本発明の方法は、付着した膜層に
優れたステップカバレッジ及び厚さ均一性を与える。本
発明の方法を用いて付着した膜は、抵抗率、結晶性、粒
径、応力、粒子数、表面粗さ、及び反射率に関し、高い
品質も有する。
本発明の方法を用いることにより得られる付加的、そ
して恐らく一層重要な有利な結果は、著しく改良された
付着速度及び反応物転化率が実現されることにより得ら
れるウェーハ処理速度の向上及び反応物材料消費量の減
少である。これらの利点は、パターン化ウェーハを処理
できる速度に著しく貢献すると同時に、転化率を上昇さ
せて反応物材料の全消費量を減少させる。
最も広い用途として、本発明の方法は集積回路又は他
の半導体装置の製造で用いてブランケット膜を形成し、
それを後でエッチング除去してパターン化ウェーハ基体
上に配線、接点、及びバイアプラグを形成する。別法と
して、希望の配線、接点及びプラグは、希望の接点又は
バイアの所にだけ選択的に付着する。膜をブランケット
か又は選択のどちらのやり方で蒸着するかの調節は、反
応条件を制御することにより達成することができる。典
型的には、或る条件下では、電気伝導性表面でのみ付着
物質は核生成するので選択が起きる。接点又はバイアの
穴の底は導電性（例えば、シリコン）であるのが典型的
であるので、またウェーハの露出した外側表面は典型的
には絶縁性（例えば、二酸化珪素）であるので、蒸着し
た膜は接点又はバイアの底でのみ核生成し、成長する。
本発明の方法は、パターン化ウェーハ基体上にブラン
ケット又は選択単体膜、化合物膜、及び固溶体膜を付着
することに対し適用性を有すると考えられる。特に、本
発明は、タングステンの単体膜を蒸着することを目的と
する。本発明は、更に二珪化タングステン（WSi2）の如
き化合物膜を蒸着することを目的とする。最後に、本発
明は、燐酸珪酸塩ガラス（PSG）及び硼燐珪酸塩ガラス
（BPSG）の如き固溶体の膜を蒸着することを目的とす
る。
最も広い態様として、本発明の方法は、CVD反応室内
でパターン化ウェーハ基体をその軸の周りに回転させな
がら、反応物ガスをCVD反応室中へ、パターン化ウェー
ハ基体の回転面に対し大略直角の方向にパターン化基体
の方へ導入する。反応室を効果的な圧力に維持し、パタ
ーン化ウェーハ基体を効果的な温度に加熱し、それによ
って希望の膜を化学蒸着によりそのパターン化ウェーハ
基体上に付着させる。パターン化半導体ウェーハをその
中心軸の周りに平面内で回転させることにより、従来の
CVD反応器で達成されている速度よりも３倍までの大き
い付着速度が得られ、現在達成されている転化率の２倍
までの反応物転化率が得られている。優れたバイア充填
を含めた高品質の膜を、バイアのアスペクト比（即ち、
バイアの深さ対幅比）が大きくても得ることができる。
高品質の膜が得られることの外に、付着速度及び反応物
転化率は、他の型の方法で得られているものよりもかな
り高い。これは、生産ラインでウェーハ処理能力を大き
くし、操作コストを低下させることになる。
CVD反応室中の操作圧力及びパターン化ウェーハ基体
を加熱する温度についての特定の操作パラメーターは、
ブランケット蒸着か又は選択蒸着のどちらが望まれるか
と言うこと及び蒸着する膜の組成によって左右される。
高品質ブランケットタングステンを達成するために、反
応器を1.3〜32kPa（10〜240トール）の範囲に維持し、
ウェーハを好ましくは約425℃〜525℃の範囲の温度に加
熱する。選択タングステン蒸着が望まれる場合、反応室
中の圧力は約0.013〜0.13kPa（0.1〜１トール）の範囲
に維持し、パターン化ウェーハ基体を約250℃〜300℃に
加熱するのが好ましい。タングステンのブランケット蒸
着又は選択蒸着のどちらの場合でも、ウェーハ基体を約
100〜1500rpmの範囲の速度で回転し、反応物ガスの流量
を約0.5〜5.0slpmの範囲にするのが好ましい。
本発明の範囲は、特定の回転円盤型反応器の形態に限
定されるものではないが、本発明の方法の発展に伴っ
て、本発明の方法を遂行するのに特に適している回転円
盤型反応器装置が開発された。この回転円盤型反応器
は、本願と同じ日に出願されたロバートF.フォスター
（Robert F.Foster）、ヘレンE.レベン（Helen E.Reben
ne）、レーンE.ルブラン（Rene E.LeBlenc）、カールL.
ホワイト（Carl L.White）、及びリキート・アロラ（Ri
khit Arora）を発明者とする「回転サセプタタングステ
ンCVD反応器半導体ウェーハ処理用集合モジュール装
置」（Rotating Susceptor Tungsten CVD Reactor Semi
conductor Wafer Processing Cluster Tool Module）と
題する同じ譲受け人に譲渡されている係属中の特許出願
の主題であり、その明細は参考のため特にここに入れて
ある。
本発明の方法を実施する際に、処理するパターン化ウ
ェーハを、サセプタと呼ばれている回転円盤又は板の上
に置く、反応物ガスを混合し、反応器に入れ、回転する
サセプタ及びウェーハの方へ下向きに送る。サセプタの
回転はガス混合物に対し吸引作用を及ぼし、ウェーハ表
面の方へガスを引っ張る。表面ではガスが実質的に均一
な状態でウェーハ表面上を径方向に外側へ流れ、次にサ
セプタの横を通って下がり、排気口の方へ流れる。ガス
は排気管中のポンプを用いて反応室から引き出す。ウェ
ーハはサセプタにより加熱され、そのサセプタは、サセ
プタ組立体の内部に配置された加熱用素子により抵抗加
熱してもよい。ウェーハの熱い表面近くに境界層が形成
され、その層は、反応物ガスと反応する表面へのその拡
散を遅くする。反応物ガスはこの境界層を取って拡散
し、ウェーハ表面上に吸着され、反応して希望の膜及び
付随する副生成物を形成する。次に副生成物は表面から
離脱し、境界層を通ってガス流本体へ拡散し、そこでそ
れらは流れるガスの運動により運び去られる。
ウェーハ表面の膜蒸着速度は、表面上の反応物濃度及
び表面温度によって支配される。表面上の反応物の濃度
は、今度は境界相の厚さに関係し、その厚さは主にサセ
プタ／ウェーハ全体の回転速度によって支配される。即
ち、境界層の厚さは、一般に回転速度が増大するに従っ
て減少する。一般的に言って、境界層が薄くなる程、ウ
ェーハ表面への反応物の流れは速くなり、表面から離れ
る副生成物の流れも早くなる。ウェーハ表面の方へ行く
反応物の流束及び表面から離れる副生成物の流束のこの
増大により、付着速度は大きくなり、反応物転化率は大
きくなる。さらに、ウェーハ表面全体に亙る膜蒸着の均
一性は、同じ領域に亙る境界層の均一性によって直接決
定される。
本発明のこれら及び他の目的、利点及び特徴は、図面
を参照して以下に詳細に記述する。
〔図面の簡単な説明〕
図面は本発明の実施するのに有用なCVD反応器の概略
的断面図である。
〔本発明の詳細な説明〕
図面は、本発明の方法を実施するのに適した回転円盤
型反応器の関係のある部分の概略的図を示している。反
応室10は、その中に配置された回転サセプタ12を有し、
それはその上にパターン化ウェーハ基体14を支持する。
ウェーハサセプタは、モーター（図示されていない）駆
動軸16によって時計方向に回転する。サセプタ12には、
更にウェーハを希望の温度に加熱するための温度制御装
置が配備されている。反応室には排気口18が与えられて
おり、それを通って反応ガス副生成物及び未反応出発材
料を排出する。
反応物ガスを反応室の頂部近くにある貯槽22へ送り、
そこでそれらを混合する。混合反応物ガスは、サセプタ
によって回転しているウェーハの方へ下向きに、ウェー
ハの回転面に対し一般に垂直方向に流れる。図面中点線
のガス流線によって示したように、ガスがウェーハ表面
に近づくと、それは全ウェーハ表面に亙って均一な仕方
で径方向に外側に流れ、次にサセプタの横を通って下の
排気口18の方へ流れる。前に述べたように、サセプタの
回転は反応物ガスをウェーハ表面の方へ引っ張り、ウェ
ーハ表面を横切って実質的に均一な境界層を確立する。
従来のCVD法に対する本発明の利点を確認する実験研
究を行い、上述の型の回転円盤型の反応器で大きな反応
物転化率と共に大きなタングステン付着速度を達成する
のにその方法が有効であることを実証している。その実
験研究では、直径150mmのパターン化ウェーハ基体が、
本発明の方法を用いて達成することができるステップカ
バレッジ及び他の膜特性を試験する目的で、マテリアル
ズ・リサーチ・コーポレーションから供給された。その
ウェーハは１μｍ×１μｍの大きさのバイアをもち、下
の膜はスパッターしたTiWであった。操作条件は次の通
りであった:1）425℃〜525℃の範囲のウェーハ温度;2）
約9.3kPa（70トール）の反応室圧力;3）約750rpmのサセ
プタ回転速度;4）回転速度に適合するように設定され、
約１〜2slpm（標準リットル／分）になると推定された
導入反応物ガス流量;5）約25℃の導入ガス温度；及び
６）約75秒の蒸着時間。得られたタングステン膜は厚さ
が1.6μｍであり、それは約1.3μm/分の付着速度に相当
していた。六フッ化タングステン（WF6）出発材料の転
化率は、約25％〜55％の範囲であった。得られたウェー
ハの抵抗率は平均8.1μΩ−cmで標準偏差は6.8％であっ
た。ステップカバレッジは100％であった。
マテリアルズ・リサーチ・コーポレーションにより供
給されたウェーハに対して行われた他の同様な試験の実
験結果を表Ｉに収集してある。
比較として、典型的には、ウェーハを回転させないCV
D法により、水素（H2）、シラン（SiH4）、又はそれら
の両方による六フッ化タングステン（WF6）の還元を用
いて適用したタングステン膜は、高品質の膜を生ずるこ
とはできるが、比較的低い付着速度及び比較的低いWF6
転化率のために制約されているのが典型的である。特に
回転サセプタ・ウェーハを用いない既知のCVD法での付
着速度は、0.5μm/分以下の程度の付着速度、及び30％
以下の程度のWF6転化率を有する。表Ｉに示したよう
に、本発明の方法を用いてタングステン膜を付着する
と、膜の品質を劣化せずに3.5μm/分までの付着速度及
び55％までのWF6転化率を達成する。更に、その方法
は、従来の方法と比較して高品質のタングステン膜を達
成するためのプロセスウィンド（温度及び圧力）を一層
広くすることを目的としている。
本発明の方法は、或る範囲の操作条件に亙って高品質
のブランケットタングステン膜蒸着を達成することが示
されており、それは本発明の適用性のプロセスウィンド
が広いことを示している。これらの操作条件は;1）約42
5〜525℃のウェーハ温度;2）約1.3〜32Pa（10〜240トー
ル）の圧力;3）約100rpm〜1500rpmのサセプタ回転速度;
4）約0.5slpm〜5.0slpmの導入ガス流量；及び５）約25
℃の導入ガス温度；である。本発明の方法で回転円盤型
反応器を用いることは、ウェーハを高速で回転させた場
合、付加的利点を与えることに注意すべきである。即
ち、ウェーハの高速回転は、反応室内のガス分布の均一
性及び活性物質の制御を向上する。このことは、典型的
なCVD法と比較して反応器効率の増大及び望ましくない
場所（即ち、反応器壁）での膜付着の減少を与える結果
になる。
ブランケット蒸着ではなく、タングステンを選択的に
蒸着させたい場合、温度及び圧力の操作パラメーターを
変化させた方が良いと考えられる。特に、タングステン
選択蒸着は、約250〜300℃のウェーハ温度及び約0.013k
Pa〜1.3kPa（0.1トール〜10トール）の圧力で行うのが
有利である。本発明の方法で実現された反応物転化率の
増大は、大気中に排出する前に排除しなければならない
未反応の反応物のポンプ系通過量を減少させることに注
意すべきである。
本発明の方法は、パターン化ウェーハ基体の接点及び
バイアの露出表面にタングステン又は他の希望の膜を選
択的に付着させるのに独特の利点を有する。回転円盤法
は、ウェーハ近辺のガスの流れの方向のために、選択性
を達成するのに理想的である。特に、慣用的反応器で
は、ウェーハ縁に隣接するサセプタ上へ膜が付着し、ウ
ェーハ上を越えて成長し、ウェーハの平らな表面上の続
く膜蒸着のための核生成点として働く場合、膜蒸着選択
性はウェーハ上では失われると考えられる。回転円盤法
では、ウェーハ表面での流れの方向が径方向に外側へ向
いているため、この現象は極めて起きにくいと考えられ
る。従って、ウェーハ縁とサセプタ表面との間の界面で
は、ガスはウェーハから離れるように流れ、膜がサセプ
タ上で成長し、ウェーハ上を越えて成長するのを困難に
している。更に、回転円盤では、反応物ガスが露出サセ
プタ表面に達する時までに実質的な枯渇が起きているの
で、サセプタ上に膜を付着させるのに利用できる反応物
材料は少なくなっている。
上で述べたように、本発明の方法は、半導体装置で有
用な極めて多種類の膜をブランケット蒸着及び選択蒸着
する両方を含むように考えられている。ブランケットタ
ングステン蒸着に関して特別な例を与えてきたが、その
ような例は本発明の範囲を何等限定するものではなく、
その範囲は請求の範囲に規定されている通りである。パ
ターン化ウェーハ基体の回転を使用することは、選択又
はブランケット蒸着のどちらが求められても、本方法の
全ての適用に対して共通のものであるから、回転円盤を
利用する利点は本方法の全ての意図する用途で存在して
いる。このことは、回転ウェーハ法が独特の仕方でウェ
ーハ表面へ反応物ガスを均一に供給し、流体力学により
ウェーハ表面から副生成物をフラッシュ（flush）除去
することができるため確かである。従って、反応物ガス
の組成とは無関係に、回転ウェーハ法は均一な境界層厚
さを達成し、ガス相中の乱れを最小にする。これらの因
子は全て、ここに論じたように、本方法によって達成さ
れる有利な結果に貢献するものである。
上の態様で記述した回転サセプタを用いて最適処理均
一性を達成するために、膜の均一性又は性質を犠牲にす
ることなく最高の付着速度及び反応物転化率を達成する
ように、回転速度により予測される条件下でCVD法を実
施すべきである。これらの条件を生じさせるため、サセ
プタ表面を横切って径方向に外側へ流れるガスの全質量
流量は、噴出口からサセプタ表面の方へ軸に沿って流れ
るガスのそれと等しい質量流量によって均衡させる。軸
方向の流量は、導入ガスの注入速度によって与えられ、
制御される。もし導入ガス流量が小さ過ぎるとサセプタ
は流体不足になり、もし導入ガス流量が大き過ぎると、
流体はサセプタ表面近くで蓄積する。どちらの場合でも
速度プロファイルは、サセプタ表面近くで均一な境界層
厚さを与えるのに適切な形ではなくなり、従って、回転
の利点は充分実現されなくなる。与えられた温度、圧
力、導入ガス組成、及びサセプタ回転速度で、唯一つの
導入ガス流量又は狭い範囲の導入ガス流量により最適操
作が与えられる。この流量は一般に、与えられた一組の
条件について「均衡流量」（matched flowrate）と呼ば
れている。それらは理論的に、又は実験により夫々の方
法及び反応器について決定することができ、好ましくは
先ず理論的に決定し、次に実験的に確認するか又は細か
く調節する。タングステンのブランケット及び選択CVD
について、導入ガス流量は、上で述べた温度、圧力、ガ
ス組成、及び回転速度に対し一般に0.5slpm〜5.0slpmの
範囲内に入るであろう。例えば、ブランケットタングス
テン蒸着の場合、2.1slpmの全流量に対し0.1slpmのWF6
及び2.0slpmのH2が、425℃、10.7kPa（80トール）及び7
50rpmの場合に好ましいことが判明している。選択タン
グステンCVDの場合、3.0slpmの全流量に対し0.1slpmのS
iH4、0.15slpmのWF6及び2.75slpmのH2が、280℃、0.67k
Pa（５トール）及び250rpmの場合に好ましいことが判明
している。一般に、流量は、温度、回転速度又は粘度が
上昇すると、又は圧力が減少し、他のパラメーターが一
定に保たれている場合、増大しなければならない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/205 H01L 21/285 H01L 21/31 - 21/32

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】パターン化ウェーハ基体上に化学蒸着によ
    りブランケットタングステン又はタングステン化合物膜
    を蒸着する方法において、 CVD反応室中でパターン化ウェーハ基体をその軸の周り
    に回転し、 反応物ガスをCVD反応室中へ前記パターン化ウェーハ基
    体の方へ、前記パターン化ウェーハ基体の回転面に対し
    一般に垂直な方向に導入し、然も、前記反応室を1.3〜3
    2kPa（10〜240トール）の範囲の圧力に維持し、前記パ
    ターン化ウェーハ基体を効果的な温度に加熱し、それに
    よって高品質膜を前記パターン化ウェーハ基体上に化学
    蒸着により蒸着する、 諸工程からなる膜蒸着法。
  2. 【請求項２】パターン化ウェーハ基体を425〜525℃の範
    囲の温度に加熱する、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】パターン化ウェーハ基体のパターン化領域
    上に化学蒸着により選択タングステン又はタングステン
    化合物膜を蒸着する方法において、 CVD反応室中でパターン化ウェーハ基体をその軸の周り
    に回転し、 反応物ガスをCVD反応室中へ前記パターン化ウェーハ基
    体の方へ、前記パターン化ウェーハ基体の回転面に対し
    一般に垂直な方向に導入し、然も、前記反応室を約0.01
    3〜1.3kPa（0.1〜10トール）の範囲の圧力に維持し、前
    記パターン化ウェーハ基体を効果的温度に加熱し、それ
    によって高品質選択タングステン膜を前記パターン化ウ
    ェーハ基体上に化学蒸着により蒸着する、 諸工程からなる膜蒸着法。
  4. 【請求項４】パターン化ウェーハ基体を250℃〜300℃の
    範囲の温度に加熱する、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】パターン化ウェーハ基体を100〜1500rpmの
    範囲の速度で回転する、請求項１〜４のいずれか１項に
    記載の方法。
  6. 【請求項６】反応物ガスを0.5〜5.0slpmの範囲の流量で
    反応室へ供給する、請求項１〜５のいずれか１項に記載
    の方法。
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