JP3294413B2 - 半導体装置の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造技術
に関し、特に、積層配線における層間接続のためのブラ
ンケットタングステンの形成技術に関する。
に関し、特に、積層配線における層間接続のためのブラ
ンケットタングステンの形成技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】多層配線の配線層間の接続等を行うプラ
グには、通常高融点金属であるタングステン（Ｗ）が使
用される。しかし、タングステンは、ＳｉＯ2 との密着
性が悪い。このため、ＳｉＯ2 膜等の層間絶縁膜上にＷ
層を形成する場合には、ＳｉＯ 2 膜の上にチタン（Ｔ
ｉ）／窒化チタン（ＴｉＮ）層、ＴｉＷ層もしくはＷＳ
ｉ層等の接着層を形成し、その上にＷ層を形成する。
グには、通常高融点金属であるタングステン（Ｗ）が使
用される。しかし、タングステンは、ＳｉＯ2 との密着
性が悪い。このため、ＳｉＯ2 膜等の層間絶縁膜上にＷ
層を形成する場合には、ＳｉＯ 2 膜の上にチタン（Ｔ
ｉ）／窒化チタン（ＴｉＮ）層、ＴｉＷ層もしくはＷＳ
ｉ層等の接着層を形成し、その上にＷ層を形成する。
【０００３】Ｗ層を形成する際には、通常、タングステ
ンの成長速度及び表面の均一性を向上させるために、先
に基板上に、シラン（ＳｉＨ4 ）またはジクロルシラン
（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）を流し、表面にシリコン薄膜を形成
する。次に、ＳｉＨ4 もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 、及び六
弗化タングステン（ＷＦ6 ）を流し、シリコン薄膜をタ
ングステンシリサイド（ＷＳｉ）化するとともに、ＷＳ
ｉ層を形成する。次に、水素（Ｈ2 ）ガスとＷＦ6 ガス
を流しＷＳｉ層を核として、Ｗ層を形成する。
ンの成長速度及び表面の均一性を向上させるために、先
に基板上に、シラン（ＳｉＨ4 ）またはジクロルシラン
（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）を流し、表面にシリコン薄膜を形成
する。次に、ＳｉＨ4 もしくはＳｉＨ2 Ｃｌ2 、及び六
弗化タングステン（ＷＦ6 ）を流し、シリコン薄膜をタ
ングステンシリサイド（ＷＳｉ）化するとともに、ＷＳ
ｉ層を形成する。次に、水素（Ｈ2 ）ガスとＷＦ6 ガス
を流しＷＳｉ層を核として、Ｗ層を形成する。
【０００４】なお、上記方法は、例えば、接着層がＴｉ
／ＴｉＮ層である場合には、接着層上にＷ層を形成する
場合に、ＴｉとＷＦ6 が直接反応することを防止する効
果もある。
／ＴｉＮ層である場合には、接着層上にＷ層を形成する
場合に、ＴｉとＷＦ6 が直接反応することを防止する効
果もある。
【０００５】Ｗ層形成のための接着層をスパッタにより
形成する際には、基板を基板保持台に爪で固定する場合
が多い。この爪の下には、スパッタによる膜がほとんど
形成されないため、層間絶縁膜であるＳｉＯ2 膜が露出
している。露出したＳｉＯ2膜上にＷ層が成長すると、
密着性が悪いため成長したＷ層が剥がれ、パーティクル
が発生する。
形成する際には、基板を基板保持台に爪で固定する場合
が多い。この爪の下には、スパッタによる膜がほとんど
形成されないため、層間絶縁膜であるＳｉＯ2 膜が露出
している。露出したＳｉＯ2膜上にＷ層が成長すると、
密着性が悪いため成長したＷ層が剥がれ、パーティクル
が発生する。
【０００６】露出したＳｉＯ2 膜上へのＷ層の成長を防
止するために、従来は、基板周辺の露出したＳｉＯ2 膜
をリングで覆い反応ガスが露出したＳｉＯ2 膜上に回り
込むことを防止していた。
止するために、従来は、基板周辺の露出したＳｉＯ2 膜
をリングで覆い反応ガスが露出したＳｉＯ2 膜上に回り
込むことを防止していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のＷ層を形成する
方法において、ＳｉＨ4 またはＳｉＨ2 Ｃｌ2 を流して
基板表面にシリコン薄膜を形成する際に、反応ガス回り
込み防止のためのリングで覆われている部分にはＳｉＨ
4 等が供給されない。このため、基板周辺部では、Ｓｉ
Ｏ2 膜が露出している。
方法において、ＳｉＨ4 またはＳｉＨ2 Ｃｌ2 を流して
基板表面にシリコン薄膜を形成する際に、反応ガス回り
込み防止のためのリングで覆われている部分にはＳｉＨ
4 等が供給されない。このため、基板周辺部では、Ｓｉ
Ｏ2 膜が露出している。
【０００８】次に、ＷＦ6 を流してＷＳｉ層を形成する
際に、基板周辺部のＳｉＯ2 膜が露出している部分にＷ
Ｆ6 が回り込む場合がある。この場合には、ＳｉＯ2 膜
上にＷ層が成長しパーティクル発生の原因となる。
際に、基板周辺部のＳｉＯ2 膜が露出している部分にＷ
Ｆ6 が回り込む場合がある。この場合には、ＳｉＯ2 膜
上にＷ層が成長しパーティクル発生の原因となる。
【０００９】本発明の目的は、基板周辺部のＳｉＯ2 膜
が露出した部分へのＷ層の成長を防止し、Ｗ層の剥離等
によるパーティクルの発生を防止することである。
が露出した部分へのＷ層の成長を防止し、Ｗ層の剥離等
によるパーティクルの発生を防止することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造装置は、内部を排気可能な反応容器と、前記反応容器
内に、シリコン膜を形成するための原料ガス、タングス
テンシリサイド膜を形成するための原料ガス、及びタン
グステン膜を形成するための原料ガスから選択された１
つの原料ガスを選択的に導入するためのガス導入手段
と、処理対象基板を載置するための載置台と、処理対象
基板表面の周辺部を覆うように配置され、内径が処理対
象基板の径よりも小さく、外周が処理対象基板の外周よ
りも大きいガス回り込み防止手段と、処理対象基板周辺
部上の、前記ガス回り込み防止手段によって覆われた空
間に、シリコン膜を形成するための原料ガスを導入する
ための他のガス導入手段とを含む。
造装置は、内部を排気可能な反応容器と、前記反応容器
内に、シリコン膜を形成するための原料ガス、タングス
テンシリサイド膜を形成するための原料ガス、及びタン
グステン膜を形成するための原料ガスから選択された１
つの原料ガスを選択的に導入するためのガス導入手段
と、処理対象基板を載置するための載置台と、処理対象
基板表面の周辺部を覆うように配置され、内径が処理対
象基板の径よりも小さく、外周が処理対象基板の外周よ
りも大きいガス回り込み防止手段と、処理対象基板周辺
部上の、前記ガス回り込み防止手段によって覆われた空
間に、シリコン膜を形成するための原料ガスを導入する
ための他のガス導入手段とを含む。
【００１１】本発明の半導体装置の製造方法は、少なく
とも表面の一部に、タングステンとの密着性を高めるた
めの接着層が形成されている表面と、該接着層が形成さ
れていない表面とを有する半導体基板を載置台に載置す
る工程と、前記半導体基板表面のうち、タングステン層
を形成すべき表面を含む第１の領域上の空間と、少なく
とも前記接着層が形成されていない表面を全て含む第２
の領域上の空間とを仕切り部材によって空間的に仕切る
工程と、前記第１及び第２の領域上の空間に、それぞれ
異なるガス噴出口からシラン系ガスを導入し、前記第１
及び第２の領域にシリコン薄膜を形成する工程と、前記
第１の領域上の空間に所定のガスを供給して前記第１の
領域上の前記シリコン薄膜をタングステンシリサイド化
すると同時に、さらにタングステンシリサイドを堆積し
タングステンシリサイド層を形成する工程と、前記タン
グステンシリサイド層を核として、タングステン層を堆
積する工程とを含む。
とも表面の一部に、タングステンとの密着性を高めるた
めの接着層が形成されている表面と、該接着層が形成さ
れていない表面とを有する半導体基板を載置台に載置す
る工程と、前記半導体基板表面のうち、タングステン層
を形成すべき表面を含む第１の領域上の空間と、少なく
とも前記接着層が形成されていない表面を全て含む第２
の領域上の空間とを仕切り部材によって空間的に仕切る
工程と、前記第１及び第２の領域上の空間に、それぞれ
異なるガス噴出口からシラン系ガスを導入し、前記第１
及び第２の領域にシリコン薄膜を形成する工程と、前記
第１の領域上の空間に所定のガスを供給して前記第１の
領域上の前記シリコン薄膜をタングステンシリサイド化
すると同時に、さらにタングステンシリサイドを堆積し
タングステンシリサイド層を形成する工程と、前記タン
グステンシリサイド層を核として、タングステン層を堆
積する工程とを含む。
【００１２】
【作用】タグステンと密着性の悪い表面近傍に別のガス
噴出口を設け、このガス噴出口からシラン等の原料ガス
を供給することにより、従来密着性が悪かった部分にも
確実にシリコン膜を形成することができる。接着層のな
い表面上の空間に反応ガス回り込み防止用リングからわ
ずかに反応ガスが回り込んだとしても、第１の領域用の
シラン系ガスによってはシリコンが形成されにくい回り
込み防止リング下の部分にも、第２の領域用のシラン系
ガスによってシリコン薄膜が形成されているために、こ
の部分にはタングステンが形成される前にタングステン
シリサイドが形成される。
噴出口を設け、このガス噴出口からシラン等の原料ガス
を供給することにより、従来密着性が悪かった部分にも
確実にシリコン膜を形成することができる。接着層のな
い表面上の空間に反応ガス回り込み防止用リングからわ
ずかに反応ガスが回り込んだとしても、第１の領域用の
シラン系ガスによってはシリコンが形成されにくい回り
込み防止リング下の部分にも、第２の領域用のシラン系
ガスによってシリコン薄膜が形成されているために、こ
の部分にはタングステンが形成される前にタングステン
シリサイドが形成される。
【００１３】このため、密着性の悪い部分に直接タング
ステンが成長することを防止することができる。従っ
て、タングステン層の剥離が生じがちでパーティクルの
発生確率が高いという従来技術の問題点を解決すること
ができる。
ステンが成長することを防止することができる。従っ
て、タングステン層の剥離が生じがちでパーティクルの
発生確率が高いという従来技術の問題点を解決すること
ができる。
【００１４】
【実施例】図１を参照して本発明の実施例について説明
する。図１（Ａ）は、本発明の実施例による気相成長装
置の概略断面図を示す。反応容器１上部に、反応ガスを
導入するための反応ガス導入口７が設けられている。反
応容器１内の反応ガス導入口７に対面する位置には、基
板を載置するためのサセプタ２が設けられている。反応
容器１下部には、反応ガス、反応生成ガス等を排気する
ための排気口８が設けられている。
する。図１（Ａ）は、本発明の実施例による気相成長装
置の概略断面図を示す。反応容器１上部に、反応ガスを
導入するための反応ガス導入口７が設けられている。反
応容器１内の反応ガス導入口７に対面する位置には、基
板を載置するためのサセプタ２が設けられている。反応
容器１下部には、反応ガス、反応生成ガス等を排気する
ための排気口８が設けられている。
【００１５】反応容器１内には、基板３の径よりもやや
小さな内径を有する反応ガス回り込み防止リング４が配
置されている。膜堆積時には、反応ガス回り込み防止リ
ング４は基板３表面の周辺部に接触し、反応ガスがＳｉ
Ｏ2 表面９上の空間に供給されるのを防止している。リ
ング４は、例えばセラミックで形成される。
小さな内径を有する反応ガス回り込み防止リング４が配
置されている。膜堆積時には、反応ガス回り込み防止リ
ング４は基板３表面の周辺部に接触し、反応ガスがＳｉ
Ｏ2 表面９上の空間に供給されるのを防止している。リ
ング４は、例えばセラミックで形成される。
【００１６】反応ガス回り込み防止リング４の下の、基
板３周辺部の空間には、基板３を同心円状に取り囲むよ
うに中空のガス供給用リング５が配置されている。ガス
供給用リング５には、図には示さないガス供給手段から
反応ガスが供給される。ガス供給用リング５の側壁に
は、内部に供給された反応ガスを外部に噴出するための
ガス噴出口６が円周に沿って複数設けられている。リン
グ５は、例えばセラミック等で形成される。
板３周辺部の空間には、基板３を同心円状に取り囲むよ
うに中空のガス供給用リング５が配置されている。ガス
供給用リング５には、図には示さないガス供給手段から
反応ガスが供給される。ガス供給用リング５の側壁に
は、内部に供給された反応ガスを外部に噴出するための
ガス噴出口６が円周に沿って複数設けられている。リン
グ５は、例えばセラミック等で形成される。
【００１７】以下、図１（Ａ）に示す気相成長装置を使
用して、Ｗ層を堆積する方法の一例について説明する。
サセプタ２上に基板３を載置する。基板３表面には、Ｗ
層との密着性を良くするための接着層が形成されてい
る。基板３表面の周辺部には、スパッタにより接着層を
形成する際の基板固定用の爪痕が残っており、ＳｉＯ2
表面９が露出している。反応ガス回り込み防止リング４
を基板３の表面周辺部に接触させる。
用して、Ｗ層を堆積する方法の一例について説明する。
サセプタ２上に基板３を載置する。基板３表面には、Ｗ
層との密着性を良くするための接着層が形成されてい
る。基板３表面の周辺部には、スパッタにより接着層を
形成する際の基板固定用の爪痕が残っており、ＳｉＯ2
表面９が露出している。反応ガス回り込み防止リング４
を基板３の表面周辺部に接触させる。
【００１８】反応容器１内を１Ｔｏｒｒの圧力まで減圧
し、サセプタ２内の図には示さない加熱手段により基板
３を４５０℃に加熱する。反応ガス導入口７から流量３
０ｓｃｃｍのＳｉＨ4 を導入し、基板３表面に２０〜３
０Åのシリコン薄膜を形成する。同時に、ガス供給用リ
ング５から流量３０ｓｃｃｍのＳｉＨ4 を供給する。ガ
ス供給用リング５から供給されたＳｉＨ4 により、Ｓｉ
Ｏ2 表面９上にも２０〜３０Å程度のシリコン薄膜が堆
積する。
し、サセプタ２内の図には示さない加熱手段により基板
３を４５０℃に加熱する。反応ガス導入口７から流量３
０ｓｃｃｍのＳｉＨ4 を導入し、基板３表面に２０〜３
０Åのシリコン薄膜を形成する。同時に、ガス供給用リ
ング５から流量３０ｓｃｃｍのＳｉＨ4 を供給する。ガ
ス供給用リング５から供給されたＳｉＨ4 により、Ｓｉ
Ｏ2 表面９上にも２０〜３０Å程度のシリコン薄膜が堆
積する。
【００１９】反応ガス導入口７から、流量５ｓｃｃｍの
ＳｉＨ4 、流量１０ｓｃｃｍのＷＦ 6 及び流量１０００
ｓｃｃｍのＡｒを導入する。基板表面に堆積されたシリ
コン薄膜は、ＷＳｉに変換されると同時に、さらにＷＳ
ｉ層が堆積する。このとき、基板３の表面周辺部は、反
応ガス回り込み防止リング４で覆われているため、Ｓｉ
Ｏ2 表面９上には反応ガスはほとんど供給されない。わ
ずかに反応ガスが回り込んだ場合でも、ＳｉＯ2 表面９
上にはシリコン薄膜が形成されているため、先にＷＳｉ
層が形成されＳｉＯ2 表面上に直接Ｗ層が成長すること
はない。
ＳｉＨ4 、流量１０ｓｃｃｍのＷＦ 6 及び流量１０００
ｓｃｃｍのＡｒを導入する。基板表面に堆積されたシリ
コン薄膜は、ＷＳｉに変換されると同時に、さらにＷＳ
ｉ層が堆積する。このとき、基板３の表面周辺部は、反
応ガス回り込み防止リング４で覆われているため、Ｓｉ
Ｏ2 表面９上には反応ガスはほとんど供給されない。わ
ずかに反応ガスが回り込んだ場合でも、ＳｉＯ2 表面９
上にはシリコン薄膜が形成されているため、先にＷＳｉ
層が形成されＳｉＯ2 表面上に直接Ｗ層が成長すること
はない。
【００２０】反応ガス導入口７からＳｉＨ4 の供給を停
止し、ＷＦ6 とＨ2 を導入する。ＷＦ6 が水素によって
還元され、ＷＳｉ層を核としてＷ層が堆積する。このよ
うに、ＷＳｉ層形成前に、基板表面周辺部のＳｉＯ2 表
面上にシリコン薄膜を形成しておくことにより、ＳｉＯ
2 表面上に直接Ｗ層が成長するのを防止することができ
る。従って、Ｗ層の剥離によるパーティクルの発生を防
止することができる。
止し、ＷＦ6 とＨ2 を導入する。ＷＦ6 が水素によって
還元され、ＷＳｉ層を核としてＷ層が堆積する。このよ
うに、ＷＳｉ層形成前に、基板表面周辺部のＳｉＯ2 表
面上にシリコン薄膜を形成しておくことにより、ＳｉＯ
2 表面上に直接Ｗ層が成長するのを防止することができ
る。従って、Ｗ層の剥離によるパーティクルの発生を防
止することができる。
【００２１】上記一例では、シリコン薄膜形成のために
ＳｉＨ4 を使用する場合について説明したが、ＳｉＨ2
Ｃｌ2 を使用してもよい。また、シリコン薄膜形成時に
は、反応ガス回り込み防止リング４と基板３とを接触さ
せず、隙間を開けておいてもよい。ただし、ＷＦ6 導入
時には、ＳｉＯ2 表面６上の空間にＷＦ6 が回り込むの
を防止するために、反応ガス回り込み防止リング４と基
板３とを接触させるのが好ましい。
ＳｉＨ4 を使用する場合について説明したが、ＳｉＨ2
Ｃｌ2 を使用してもよい。また、シリコン薄膜形成時に
は、反応ガス回り込み防止リング４と基板３とを接触さ
せず、隙間を開けておいてもよい。ただし、ＷＦ6 導入
時には、ＳｉＯ2 表面６上の空間にＷＦ6 が回り込むの
を防止するために、反応ガス回り込み防止リング４と基
板３とを接触させるのが好ましい。
【００２２】図１（Ｂ）は、本発明の実施例の変形例に
よる気相成長装置の基板載置部分の概略断面図を示す。
図１（Ａ）の実施例とは、反応ガス回り込み防止リング
４の内部を空洞にし、基板３に対向する側面または下面
にガス噴出口１０を設けた点が異なる。反応ガス回り込
み防止リング４からガスを噴出するためガス供給用リン
グ５は不要である。その他の構成は、図１（Ａ）の気相
成長装置と同様である。
よる気相成長装置の基板載置部分の概略断面図を示す。
図１（Ａ）の実施例とは、反応ガス回り込み防止リング
４の内部を空洞にし、基板３に対向する側面または下面
にガス噴出口１０を設けた点が異なる。反応ガス回り込
み防止リング４からガスを噴出するためガス供給用リン
グ５は不要である。その他の構成は、図１（Ａ）の気相
成長装置と同様である。
【００２３】図には示さないガス供給手段から反応ガス
回り込み防止リング４内に反応ガスを供給することがで
きる。反応ガス回り込み防止リング４内部に供給された
反応ガスは、ガス噴出口１０から基板３外周部の空間に
吹き出す。反応ガス回り込み防止リング４にガス供給機
能を設けることにより、専用の反応ガス供給用リングを
設けることなく上記実施例と同様の効果を得ることがで
きる。
回り込み防止リング４内に反応ガスを供給することがで
きる。反応ガス回り込み防止リング４内部に供給された
反応ガスは、ガス噴出口１０から基板３外周部の空間に
吹き出す。反応ガス回り込み防止リング４にガス供給機
能を設けることにより、専用の反応ガス供給用リングを
設けることなく上記実施例と同様の効果を得ることがで
きる。
【００２４】図２は、本発明の実施例により作製した半
導体装置の一例を示す。以下、図２の半導体装置の作製
方法について説明する。ｎ型シリコン基板２１の表面に
フィールド酸化膜２３が形成され、活性領域が画定され
ている。活性領域には、ｐ型ウェル２２が形成されてお
り、ｐ型ウェル２２内に、ソース、ドレイン領域として
のｎ+ 型領域２５及び絶縁ゲート構造を有するゲート電
極２４からなるｎチャネルＭＯＳＦＥＴが形成されてい
る。
導体装置の一例を示す。以下、図２の半導体装置の作製
方法について説明する。ｎ型シリコン基板２１の表面に
フィールド酸化膜２３が形成され、活性領域が画定され
ている。活性領域には、ｐ型ウェル２２が形成されてお
り、ｐ型ウェル２２内に、ソース、ドレイン領域として
のｎ+ 型領域２５及び絶縁ゲート構造を有するゲート電
極２４からなるｎチャネルＭＯＳＦＥＴが形成されてい
る。
【００２５】活性領域及びフィールド酸化膜２３上に
は、層間絶縁膜２６が形成されている。層間絶縁膜は、
ＴＥＯＳ系酸化膜を１．０μｍ堆積した後、エッチバッ
クにより表面を平坦化して形成される。
は、層間絶縁膜２６が形成されている。層間絶縁膜は、
ＴＥＯＳ系酸化膜を１．０μｍ堆積した後、エッチバッ
クにより表面を平坦化して形成される。
【００２６】層間絶縁膜２６のｎ+ 型領域２５に相当す
る部分にコンタクトホールを形成する。層間絶縁膜２６
表面にスパッタにより厚さ２００ÅのＴｉ層及び厚さ８
００ÅのＴｉＮ層からなる接着層２７ａを堆積する。
る部分にコンタクトホールを形成する。層間絶縁膜２６
表面にスパッタにより厚さ２００ÅのＴｉ層及び厚さ８
００ÅのＴｉＮ層からなる接着層２７ａを堆積する。
【００２７】図１（Ａ）または図１（Ｂ）の実施例によ
る枚葉式減圧ＣＶＤ装置により、ブランケットＷ層を堆
積する。ブランケットＷ層の厚さは、コンタクトホール
の径とほぼ同等とする。ＳＦ6 等のフッ素系ガス及び不
活性ガスによりエッチバックし、コンタクトホール内以
外のブランケットＷ層及び接着層を除去する。このよう
にして、コンタクトホール内はＷ層２７により充填され
る。
る枚葉式減圧ＣＶＤ装置により、ブランケットＷ層を堆
積する。ブランケットＷ層の厚さは、コンタクトホール
の径とほぼ同等とする。ＳＦ6 等のフッ素系ガス及び不
活性ガスによりエッチバックし、コンタクトホール内以
外のブランケットＷ層及び接着層を除去する。このよう
にして、コンタクトホール内はＷ層２７により充填され
る。
【００２８】スパッタにより厚さ２００ÅのＴｉ層と厚
さ８００ÅのＴｉＮ層からなるコンタクト層２８ａ、及
び厚さ６０００ÅのＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層２８を形成す
る。コンタクト層２８ａとＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層２８とを
パターニグし、下層配線を形成する。このようにして、
ｎ+ 型領域２５と下層配線とを電気的に接続することが
できる。
さ８００ÅのＴｉＮ層からなるコンタクト層２８ａ、及
び厚さ６０００ÅのＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層２８を形成す
る。コンタクト層２８ａとＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層２８とを
パターニグし、下層配線を形成する。このようにして、
ｎ+ 型領域２５と下層配線とを電気的に接続することが
できる。
【００２９】プラズマＣＶＤにより厚さ４０００ÅのＳ
ｉＯ2 膜２９を堆積する。厚さ２５００ÅのＳＯＧを塗
布して、エッチバックすることにより、表面を平坦化す
る。厚さ６０００ÅのＴＥＯＳ系酸化膜３１を形成す
る。
ｉＯ2 膜２９を堆積する。厚さ２５００ÅのＳＯＧを塗
布して、エッチバックすることにより、表面を平坦化す
る。厚さ６０００ÅのＴＥＯＳ系酸化膜３１を形成す
る。
【００３０】ＴＥＯＳ系酸化膜３１とＳｉＯ2 膜２９
に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層２８に接続するためのコンタク
トホール（図には示さない）を形成する。本発明の実施
例による枚葉式減圧ＣＶＤ装置により、コンタクトホー
ルを接着層及びＷ層で充填する。
に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層２８に接続するためのコンタク
トホール（図には示さない）を形成する。本発明の実施
例による枚葉式減圧ＣＶＤ装置により、コンタクトホー
ルを接着層及びＷ層で充填する。
【００３１】スパッタにより厚さ２００ÅのＴｉ層と厚
さ８００ÅのＴｉＮ層からなるコンタクト層３２ａ、及
び厚さ１μｍのＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層３２を形成する。コ
ンタクト層３２ａとＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層３２とをパター
ニグし、上層配線を形成する。このようにして、上層配
線と下層配線とを電気的に接続することができる。
さ８００ÅのＴｉＮ層からなるコンタクト層３２ａ、及
び厚さ１μｍのＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層３２を形成する。コ
ンタクト層３２ａとＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層３２とをパター
ニグし、上層配線を形成する。このようにして、上層配
線と下層配線とを電気的に接続することができる。
【００３２】プラズマＣＶＤにより、パッシベーション
膜として厚さ２０００ÅのＳｉＯ2膜３３及び厚さ１μ
ｍのＳｉＮ膜３４を形成する。上記説明のとおり、本発
明の実施例により、半導体基板表面に形成された拡散領
域と配線層間、及び多層配線の各配線層間を電気的に接
続することができる。
膜として厚さ２０００ÅのＳｉＯ2膜３３及び厚さ１μ
ｍのＳｉＮ膜３４を形成する。上記説明のとおり、本発
明の実施例により、半導体基板表面に形成された拡散領
域と配線層間、及び多層配線の各配線層間を電気的に接
続することができる。
【００３３】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一部にＳｉＯ2 表面が露出した基板表面にＷ層を形成す
る際に、パーティクルの発生を防止することができる。
一部にＳｉＯ2 表面が露出した基板表面にＷ層を形成す
る際に、パーティクルの発生を防止することができる。
【図１】本発明の実施例による減圧ＣＶＤ装置の概略断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の実施例による減圧ＣＶＤ装置を使用し
て作製した半導体装置の断面図である。
て作製した半導体装置の断面図である。
１ 反応容器 ２ サセプタ ３ 基板 ４ 反応ガス回り込み防止リング ５ ガス供給用リング ６ ガス噴出口 ７ 反応ガス導入口 ８ 排気口 ９ ＳｉＯ2 表面 １０ ガス噴出口 ２１ ｎ型シリコン基板 ２２ ｐ型ウェル ２３ フィールド酸化膜 ２４ ゲート電極 ２５ ｎ+ 型領域 ２６、２９、３０、３１、３３ ＳｉＯ2 膜 ２７ Ｗ層 ２７ａ 接着層 ２８、３２ Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層 ２８ａ、３２ａ コンタクト層 ３４ ＳｉＮ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−345022（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−190471（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−2375（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−120821（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−211703（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−58016（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−208959（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−208957（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−343418（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−171719（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−3926（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/285 H01L 21/205 H01L 21/3205
Claims (7)
- 【請求項１】 内部を排気可能な反応容器と、 前記反応容器内に、シリコン膜を形成するための原料ガ
ス、タングステンシリサイド膜を形成するための原料ガ
ス、及びタングステン膜を形成するための原料ガスから
選択された１つの原料ガスを選択的に導入するためのガ
ス導入手段と、 処理対象基板を載置するための載置台と、 処理対象基板表面の周辺部を覆うように配置され、内径
が処理対象基板の径よりも小さく、外周が処理対象基板
の外周よりも大きいガス回り込み防止手段と、 処理対象基板周辺部上の、前記ガス回り込み防止手段に
よって覆われた空間に、シリコン膜を形成するための原
料ガスを導入するための他のガス導入手段とを含む半導
体装置の製造装置。 - 【請求項２】 前記他のガス導入手段は、処理対象基板
の周囲を取り囲むように処理対象基板と同心円状に、か
つ前記ガス回り込み防止手段の下に配置され、内部に空
洞を有し、該空洞に供給されたガスを外部に吹き出すた
めのガス噴出口を有するリング状部材である請求項１記
載の半導体装置の製造装置。 - 【請求項３】 前記他のガス導入手段は、 前記ガス回り込み防止手段の内部に設けられた空洞と、 前記空洞に導入されたガスを、処理対象基板周辺部上
の、前記ガス回り込み防止手段によって覆われた空間に
吹き出すためのガス噴出口とを含む請求項１記載の半導
体装置の製造装置。 - 【請求項４】 前記ガス噴出口は、処理対象基板を同心
円状に取り囲む円周に沿って複数設けられている請求項
２または３記載の半導体装置の製造装置。 - 【請求項５】 少なくとも表面の一部に、タングステン
との密着性を高めるための接着層が形成されている表面
と、該接着層が形成されていない表面とを有する半導体
基板を載置台に載置する工程と、 前記半導体基板表面のうち、タングステン層を形成すべ
き表面を含む第１の領域上の空間と、少なくとも前記接
着層が形成されていない表面を全て含む第２の領域上の
空間とを仕切り部材によって空間的に仕切る工程と、 前記第１及び第２の領域上の空間に、それぞれ異なるガ
ス噴出口からシラン系ガスを導入し、前記第１及び第２
の領域にシリコン薄膜を形成する工程と、 前記第１の領域上の空間に所定のガスを供給して前記第
１の領域上の前記シリコン薄膜をタングステンシリサイ
ド化すると同時に、さらにタングステンシリサイドを堆
積しタングステンシリサイド層を形成する工程と、 前記タングステンシリサイド層を核として、タングステ
ン層を堆積する工程とを含む半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記シラン系ガスは、シランまたはジク
ロルシランである請求項５記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項７】 前記接着層はチタン層上の窒化チタン
層、チタンタングステン層及びタングステンシリサイド
層から成る群のうちから選ばれた一種以上のものである
請求項５または６記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33808093A JP3294413B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 半導体装置の製造方法及び製造装置 |
| US08/336,692 US5436200A (en) | 1993-12-28 | 1994-11-07 | Blanket tungsten deposition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33808093A JP3294413B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 半導体装置の製造方法及び製造装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201778A JPH07201778A (ja) | 1995-08-04 |
| JP3294413B2 true JP3294413B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=18314721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33808093A Expired - Fee Related JP3294413B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 半導体装置の製造方法及び製造装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3294413B2 (ja) |
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| DE69518710T2 (de) * | 1994-09-27 | 2001-05-23 | Applied Materials Inc | Verfahren zum Behandeln eines Substrats in einer Vakuumbehandlungskammer |
| JP2773674B2 (ja) * | 1995-03-31 | 1998-07-09 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法 |
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| JP2002057212A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
| US6218301B1 (en) * | 2000-07-31 | 2001-04-17 | Applied Materials, Inc. | Deposition of tungsten films from W(CO)6 |
| US6737313B1 (en) * | 2003-04-16 | 2004-05-18 | Micron Technology, Inc. | Surface treatment of an oxide layer to enhance adhesion of a ruthenium metal layer |
| JP5926742B2 (ja) * | 2010-12-30 | 2016-05-25 | ビーコ・インストゥルメンツ・インコーポレイテッド | 反応器及びウェハを処理する方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0305143B1 (en) * | 1987-08-24 | 1993-12-08 | Fujitsu Limited | Method of selectively forming a conductor layer |
| US5252132A (en) * | 1990-11-22 | 1993-10-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus for producing semiconductor film |
| JP2889430B2 (ja) * | 1992-05-14 | 1999-05-10 | シャープ株式会社 | コンタクト部形成方法 |
| US5328722A (en) * | 1992-11-06 | 1994-07-12 | Applied Materials, Inc. | Metal chemical vapor deposition process using a shadow ring |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33808093A patent/JP3294413B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-11-07 US US08/336,692 patent/US5436200A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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