JP3551705B2

JP3551705B2 - 成膜方法

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Publication number: JP3551705B2
Application number: JP14329297A
Authority: JP
Inventors: 治憲牛川
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1997-05-17
Filing date: 1997-05-17
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2017-05-17
Also published as: JPH10321557A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に対してゲート電極、或いはビット線等を形成する成膜を行なうための成膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体集積回路の製造工程においては、被処理体である半導体ウエハやガラス基板等に成膜とパターンエッチング等を繰り返し施すことにより所望の素子を得るようになっている。
例えば半導体ウエハを用いてＭＯＳＦＥＴのゲート素子を表面に作る場合には、図４（Ａ）に示すように、ウエハＷの表面にソース６とドレイン３となるべき位置に不純物を拡散させて、これらの間の表面に例えばＳｉＯ_２よりなるゲート酸化膜４を形成し、この下方にソース−ドレイン間のチャネルを形成する。そして、ゲート酸化膜４上のホールに、導電性膜のゲート電極５を積層して、１つのトランジスタが構成される。
ゲート電極５としては、単層ではなく、最近においては導電性等を考慮して、２層構造になされている。例えば、ゲート酸化膜４の上にリンドープのポリシリコン層７と金属シリサイド、例えばタングステンシリサイド層９を順次積層してゲート電極５を形成している。
【０００３】
また、ビット線を形成する場合には図４（Ｂ）に示すように、前記図４（Ａ）と同様にウエハＷの表面にソース６とドレイン３となるべき位置に不純物を拡散させて、これらの間の表面に例えばＳｉＯ_２よりなるゲート酸化膜４を形成し、この下方にソース−ドレイン間のチャネルを形成する。そして、ソース６上のホールに、導電性膜のビット線のコンタクト８を埋め込んで構成される。
コンタクト８としては、単層ではなく、最近においては導電性等を考慮して、２層構造になされている。例えばリンドープのポリシリコン層７と金属シリサイド、例えばタングステンシリサイド層９を順次積層してホールを埋め込んでコンタクト８を形成している。
【０００４】
ところで、半導体集積回路の微細化及び高集積化に伴って、加工線幅やゲート幅もより狭くなされ、また、多層化の要求に従って膜厚も薄くなる傾向にあり、従って、各層或いは各層間の電気的特性は、線幅等が狭くなっても従来通り、或いはそれ以上の高い性能が要求される。このような要求に応じて、例えば前述のようにゲート電極５もコンタクト８もポリシリコンとタングステンシリサイドの２層構造が採用されることになった。
【０００５】
上記ポリシリコン層７は、通常、多数枚、例えば１５０枚を一単位とするバッチ処理で膜付けが行なわれるのに対して、タングステンシリサイド層９は、１枚毎に膜付けを行なう枚葉式処理により膜付けされることから、当然、ウエハ毎に大気等に晒される時間も異なり、自然酸化膜の厚さも異なってくる。そのため、自然酸化膜の問題をなくすためにポリシリコン層７とタングステンシリサイド層９を１つの処理容器内、或いは複数の処理容器を集合させたクラスタツール内で連続的に成膜することも提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来においては一度に多数枚のウエハに対してポリシリコン層を形成した成膜処理を、枚葉式の処理炉で行なうとすると、従来と同等の或いはそれ以上のスループットを得るためには、枚葉式処理炉における成膜速度を大幅に向上させなければならない。
しかしながら、枚葉式の処理炉においては、成膜速度とステップカバレジとは相反する関係にある。図５はこの状態を示すグラフであり、図示するように成膜速度を大きくすると、その分、ステップカバレジは大幅に悪くなり、上述したようなコンタクト８のホールの埋め込み時に図６に示すようにボイド１０が発生するなど、問題が生じてしまう。特に、埋め込み時におけるホールのアスペクト比が大きくなればなる程、更にステップカバレジが悪化してしまう。
本発明は以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、ステップカバレジを低下させることなく成膜速度を上げることができる成膜方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、成膜プロセスについて鋭意研究した結果、成膜時のステップカバレジの低下は、気相反応により生成物原子が多数集合してクラスタ状態になってこれが一度に堆積すること、及び堆積時にウエハ表面に付着した生成物原子が表面上をほとんど移動しないことに起因するという考えに到達することにより、本発明に至ったものである。
【０００８】
すなわち、本発明の関連発明は、処理容器内に設置した被処理体に対して所定の成膜を行なう成膜方法において、前記処理容器の内壁の温度を前記成膜時の気相反応を抑制する温度まで冷却して維持する冷却工程と、前記被処理体の表面を還元ガスにより還元して清浄化する還元清浄化工程と、清浄化された表面に、前記所定の成膜を大きな堆積比で行なう成膜工程とを有するように構成したものである。
これによれば、処理容器の内壁を、気相反応を抑制する温度まで冷却して維持しているので、成膜時には気相反応が抑制されて表面反応が主体的に生じる。この結果、成膜速度を上げてもステップカバレジを良好に維持でき、ボイドなどの発生を抑制することが可能となる。
【０００９】
また、これと同時に、成膜工程の前に、表面を還元ガスにより還元して清浄化しているので、成膜時に表面に付着した生成物が容易にマイグレーションによって表面上を微視的に移動し、局部的に堆積物が集中することを避けることができる。従って、この点よりも、ステップカバレジを一層良好に維持することができ、ボイドなどの発生を抑制することができる。
上記還元ガスとしては、Ｈ_２ガス、ＳｉＨ_４ガス、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２ガス等を用いることができる。
【００１０】
本発明は、処理容器内に設置した被処理体に対して所定の成膜を行なう成膜方法において、前記処理容器の内壁の温度を前記成膜時の気相反応を抑制する温度まで冷却して維持する冷却工程と、前記被処理体の表面に、前記所定の成膜の形成時に用いる処理ガスと同じ成膜ガスを用いて高いステップカバレジの条件下で、薄く清浄な成膜を施す清浄膜形成工程と、この清浄な成膜の表面に、前記所定の成膜を前記清浄膜形成工程よりも大きな成膜速度で行なう成膜工程とを有するように構成したものである。
これによれば、上記関連発明と同様に、処理容器の内壁を冷却しているので、成膜時に気相反応を抑制することができる。更に、成膜工程の前に、高いステップカバレジの条件下で薄く清浄な成膜を施しているので、後工程の成膜時にこの表面に付着した生成物が、上記関連発明の場合と同様に容易にマイグレーションによって表面上を微視的に移動し、この結果、ステップカバレジを一層良好に維持することができる。
【００１１】
このような清浄な薄膜は、ポリシリコン膜を用いることができる。また、処理容器の内壁の温度は、気相反応を抑制するために５℃以下、好ましくは０℃以下に設定するのがよい。
更には、このような成膜工程では、例えばリンドープのポリシリコン層とタングステンシリサイド層の成膜を連続して行ない、ビット線やゲート電極、キャパシタ電極等を形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る成膜方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る成膜方法を実施するための枚葉式の熱処理装置を示す断面図である。
この熱処理装置１２は、例えばアルミニウム等により円筒状或いは箱状に成形された処理容器１４を有しており、この処理容器１４内には、表面がＳｉＣによりコーティングされた肉厚が例えば数ｍｍのカーボン製の載置台１６が、底部より起立させて設けた例えば石英製の厚さ数十ｍｍの円筒状の断熱性支柱１８上に周縁部を離脱可能に支持して設置されている。この載置台１６の上面に被処理体としての半導体ウエハＷが載置される。
【００１３】
ウエハＷを処理容器１４内へ搬出入させるには、載置台の上方にてウエハを昇降させたり、或いはウエハを載置台１６上に固定する必要がある。そのため、載置台１６の外周側には、ウエハリフトアーム６６を有するウエハリフタ６８やウエハ押さえアーム７０を有するウエハクランプ７２が容器底部を貫通して昇降可能に設けられている。尚、貫通部には、容器内の気密状態を維持しつつリフタやクランプの上下動を許容するベローズ（図示せず）が設けられる。
【００１４】
この場合、上記したウエハリフタ６８やウエハクランプ７２は、比較的熱に弱いことから断熱性支柱１８の外側にリング状の保護リング７４を設けて、載置台１６を同心円状に囲んでいる。この保護リング７４は、例えば処理容器１４と一体の削り出し加工されている。載置台１６の上面はウエハ径よりも僅かに大きく凹部状に窪ませており、ここに支持凸部７６がその周方向に沿って等間隔で離散的に配置されており、この支持凸部７６が、ウエハＷの裏面周縁部と接触することでこれを支持するようになっている。
【００１５】
処理容器１４の肉厚な底部には、比較的大きな開口が形成されており、この開口の外側には、下方に向けて凸状になされた透明材料、例えば石英製の透過窓２０が気密に取り付けられている。このように透過窓２０を下方に向けて凸状に形成する理由は、真空雰囲気となる処理室に向けて加わる外部からの圧力に対して断面円弧状として強度を増すためである。
また、この開口の内側には、多数のガス孔２２を有する同じく透明材料、例えば石英製の薄板状のガス整流板２４が設けられている。
【００１６】
更には、この透過窓２０の下方には、水冷された回転テーブル２６上に配置された多数の加熱ランプ２８が設置されており、このランプ２８からの熱線が、透過窓２０及びガス整流板２４を透過して載置台１６を裏面から加熱し、これによりウエハＷを間接的に加熱するようになっている。図示例にあっては、５個の加熱ランプ２８が記載されているが、実際にはウエハサイズにもよるが、例えば８インチサイズのウエハの場合には１個６５０Ｗ程度の容量のハロゲンランプを２３個程度設ける。この加熱ランプ２８の全体は、ケーシング３０に覆われており、このケーシング３０内は高温になることから、冷却する目的でケーシング内には例えば冷却風が流通されている。
【００１７】
一方、この処理容器１４の天井部には、上記載置台１６と平行するように対向させて処理室内へ処理ガス等を供給するためのシャワーヘッド部３２が設けられている。このシャワーヘッド部３２は、例えばアルミニウムにより全体が円形の箱状に成形されると共にその下面であるガス噴出面３４には例えば直径が数ｍｍ程度の多数のガス噴出孔３６が形成されており、これより下方に向けてガスを噴出し得るようになっている。
シャワーヘッド部３２内には、１枚或いは複数枚（図示例では２枚）の整流板３８、３８が設けられており、各整流板３８、３８には多数の拡散孔４０が形成されている。各拡散孔４０及びガス噴出孔３６は、上下方向に一直線状に配列しないように例えば上下方向において千鳥状に配置されており、流れるガスを効果的に拡散して整流し得るようになっている。
【００１８】
このシャワーヘッド部３２は、配管４２及び複数の分岐管４４を介してそれぞれ例えばＳｉＨ_４ガス、ＰＨ_３ガス、ＷＦ_６等の処理ガスを貯留する処理ガス源４６、４８、５０、Ａｒなどのキャリアガスを貯留するキャリアガス源５２及びＨ_２ガスなどの還元ガスを貯留する還元ガス源５４に接続されると共に各ガス源は、各分岐管に介設した開閉弁５６によってその供給が制御され、マスフローコントローラ５８によってその流量が制御される。また、処理容器１４の側壁には、冷却を流すための冷媒通路６０が設けられており、これに冷媒として例えばチラーを流すようになっている。後述するように、本発明方法では、この冷媒により、成膜期間中を通して側壁を例えば５℃以下に冷却して気相反応を抑制する。
また、処理容器１４の側壁には、ウエハＷを搬入・搬出する際に開閉するゲートバルブ６２が設けられると共に図示しない真空ポンプに接続された排気口６４が設けられる。
【００１９】
次に、以上のように構成された装置を用いて行なわれる本発明方法について説明する。
まず、一般的なウエハの流れについて説明すると、図示しないロードロック室から運ばれてきた未処理の半導体ウエハＷは、ゲートバルブ６２を介して処理容器１４内へ搬入され、予め加熱ランプ２８によりプロセス温度或いはそれ以下に昇温されている載置台１６の所定の位置に、ウエハリフタ６８を昇降することにより載置させ、これをウエハクランプ７２により固定する。
【００２０】
次に、シャワーヘッド部３２より所定のガスを供給して、処理室内を真空引きしつつ所定のプロセス圧及びプロセス温度に維持する。これにより、成膜処理等を行なうことになる。
次に、上記関連発明について図２も参照して説明する。尚、図２において図４に示した部分と同一部分については同一符号を付している。
この関連発明の特徴は、処理容器１４の内壁を、気相反応を十分に抑制し得る程度までの温度に冷却した状態で維持し、且つ実際に成膜操作を行なう前に表面を還元してマイグレーションを発生し易くする点にある。尚、ここでは、ビット線用のコンタクトホールを埋め込む場合を例にとって説明する。
【００２１】
まず、前述のように未処理の例えばシリコン基板製のウエハＷを処理容器１４内へ導入する。ここで未処理のウエハＷとは、図２（Ａ）に示すように、例えばＳｉＯ_２よりなる絶縁層８０にコンタクト８用の埋め込みホール７８等の段部が、すでに前段の工程で形成されたものを言う。尚、ここでは拡散層、例えばソース６がすでに形成されている。
そして、処理容器１４の側壁に設けた冷媒通路６０に冷媒、例えばチラーを流して、この側壁の温度を、成膜ガスの気相反応を十分に抑制し得るような温度、例えば５℃以下、好ましくは０℃以下に冷却してコールドウォール状態とし、これを後工程の成膜工程時等も維持する。尚、この側壁の冷却はウエハを搬入する前に行なってもよいのは勿論である。
【００２２】
次に、側壁を冷却したまま、処理容器１４内に還元ガスとしてＨ_２ガスをシャワーヘッド部３２から供給し、このＨ_２ガスの還元作用によりウエハＷの表面を還元し、清浄化する（図２（Ｂ）参照）。この還元清浄化工程におけるプロセス条件は、側壁が５℃以下であるのに対して、ウエハＷの温度は例えば８５０℃程度に設定し、プロセス圧力は１０Ｔｏｒｒ程度、Ｈ_２ガスの流量は１リットル／ｍｉｎ程度にそれぞれ設定する。このような還元処理を、略１分間程度行なってウエハ表面を清浄化する。
この場合、ウエハ表面のＳｉＯ_２は、次の式のように還元されて清浄化される。
ＳｉＯ_２＋Ｈ_２ →ＳｉＯ↑＋Ｈ_２Ｏ↑
これにより、次の成膜工程時に表面に付着した生成物を原子レベル、分子レベル或いはクラスタレベルでマイグレーションを起こし易くしている。
【００２３】
このように還元清浄化工程が完了したならば、次に実際の成膜工程へ移行する。この成膜工程では、図２（Ｃ）及び（Ｄ）に示すようにリンドープのポリシリコン層７とタングステンシリサイド層９を形成する。
まず、処理容器１４内のＨ_２ガスを排気した後、或いは排気しつつウエハＷの温度をプロセス温度、例えば６２０℃まで低下させて維持し、これと同時に成膜ガスとしてＳｉＨ_４ガスとＰＨ_３ガス（ドーピングガス）をキャリアガスのＡｒガスと共に供給し、高速で成膜を行なう。この時のプロセス条件は、プロセス圧力が例えば３０Ｔｏｒｒ程度、ＳｉＨ_４ガス、ＰＨ_３ガス、Ａｒガスの流量は、例えばそれぞれ３００ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍ、５００ｓｃｃｍである。この成膜処理を例えば２分間程度行なってリンドープのポリシリコン層７を形成する（図２（Ｃ）参照）。この時の成膜速度は、例えば２００Å／ｍｉｎの高いレートであるが、前述のように下地層の表面が還元されて清浄なシリコン面となっているので、この表面に付着堆積した生成物の粒子はマイグレーションによって容易に表面上を動き、或いは移動し、局部的に堆積することを防止することができる。従って、ステップカバレジを良好にすることができる。
【００２４】
また、これと同時に、前述のように容器側壁は５℃以下に冷却されているので、この部分における気相反応が抑制され、ウエハ表面において生成物が形成される表面反応が主体となって堆積が行なわれることになる。従って、気相反応に伴って生ずる大粒径の生成物の発生が抑制されることになり、そして、この大粒径の生成物がコンタクトのホール７８の開口部周縁に堆積することもないので、この点よりもボイドの発生が抑制され、ステップカバレジを更に良好にすることが可能となる。
このようにポリシリコン層７の形成が完了したならば、次に、ＰＨ_３ガスの供給を停止し、ＷＦ_６ガスとＳｉＨ_４ガスをＡｒガスと共に処理容器１４内へ供給し、タングステンシリサイド層９を成膜し、ゲート電極ホールの埋め込みを完了する（図２（Ｄ）参照）。これにより、ホール７８を完全に埋め込む。
【００２５】
このように、本発明では、容器側壁の温度を５℃以下に抑制することによって気相反応を押さえて表面反応を主体とする成膜を行ない、しかも、実際の成膜を行なう直前に還元によりウエハ表面を清浄化してマイグレーションを生じ易くしたので、高い成膜速度を維持しつつステップカバレジも良好に維持することができ、枚葉式の成膜工程であるにもかかわらず、スループットを向上させることができる。
また、ここでは還元ガスとしてＨ_２ガスを用いた場合を例にとって説明したが、これに代えてＳｉＨ_４ガス、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２ガス等の他のガスも用いることができる。
【００２６】
次に、本発明について図３も参照しつつ説明する。
この本発明が、先の関連発明と異なる点は、上記関連発明の還元清浄化工程に代えて、ウエハ表面に薄い清浄膜を形成する清浄膜形成工程を加えた点にある。まず、上記関連発明の場合と同じように図３（Ａ）に示すようにコンタクトの埋め込みホール７８まで、微細加工された未処理のウエハＷを処理容器１４内へ導入し、且つ処理容器１４の側壁を第１の方法発明と同様に５℃以下に冷却維持する。
【００２７】
次に、側壁を冷却したまま、清浄薄膜形成用の成膜ガス、ここではＳｉＨ_４ガスをキャリアガスとしてのＡｒガスと共に供給し、ノンドープのポリシリコン膜よりなる清浄膜８２を形成する。この時のプロセス条件は、ウエハ温度が例えば６２０℃、プロセス圧力が例えば０．３Ｔｏｒｒである。
また、ＳｉＨ_４ガス、Ａｒガスの流量は例えばそれぞれ３００ｓｃｃｍ、２００ｓｃｃｍに設定する。この時の薄膜の成膜条件は、成膜速度を例えば１００Å／ｍｉｎ程度、或いはそれ以下になるように設定して、ステップカバレジが非常に良好になるようにする。
【００２８】
この時の清浄膜８２の厚みは非常に薄く、例えば処理時間を１分間程度に設定して１００Å以下の厚みとする。このように形成された清浄膜８２の表面は、第１の方法発明の還元清浄化工程で得られた清浄化面と同等な清浄面となっており、マイグレーションを生ぜしめ易くなっている。
このようにして清浄膜形成工程が完了したならば、次に、通常の成膜工程に移行する。
ここでは、この成膜工程では先の清浄膜形成工程で用いたガスと一部同じガスを用い且つ成膜温度も同じ例えば６２０℃に設定されるので、ガス置換を行なうことなくそのままＳｉＨ_４ガスをＡｒガスと共に流し、且つドーパントとしてＰＨ_３ガスの供給を開始し、図３（Ｃ）に示すようにリンドープのポリシリコン層７を２分間程度で成膜する。この成膜工程では、高速成膜を行なうことから、プロセス圧力を例えば３０Ｔｏｒｒ程度まで上げる。
【００２９】
この時のガス流量は、ＳｉＨ_４ガスは、先の清浄膜形成工程と同じ例えば３００ｓｃｃｍ、ＰＨ_３ガスは１００ｓｃｃｍ、Ａｒガスは５００ｓｃｃｍにそれぞれ設定する。これは、上記関連発明の場合と同じ成膜条件である。尚、この時も容器側壁は５℃以下に冷却されているのは勿論である。
この成膜速度は、例えば７００Å／ｍｉｎの高いレートであるが、下地の清浄膜８２が清浄なシリコン面となっているので、この表面に付着堆積した生成物の粒子はマイグレーションによって容易に表面上を動き、或いは移動し、局部的に堆積することがない。従って、ステップカバレジを良好に維持することができる。
【００３０】
また、上記関連発明と同様に、容器側壁も５℃以下に冷却されているので、この部分における気相反応が抑制されてウエハ表面にて生ずる表面反応が主体となって成膜が行なわれる。従って、これによってステップカバレジを相乗的に高く維持することが可能となる。
そして、これに引き続いて上記関連発明と同様に、図３（Ｄ）に示すようにタングステンシリサイド層９を形成し、コンタクトホールの埋め込みを完了する。
【００３１】
この実施例では、清浄膜形成工程にてノンドープの薄いシリコン膜よりなる清浄膜８２を形成したが、この時にＰＨ_３ガスも流してリンドープのポリシリコン膜を形成するようにしてもよい。また、ここでは清浄膜形成工程と成膜工程は温度が同じで且つ使用ガスも一部同じなので、昇降温時間やガス置換に要する時間が不要になり、その分、スループットを向上させることができる。
実際に、容器側壁の温度を、５℃と０℃に冷却して上記各方法発明と同様な実験をしたところ、高い成膜速度と良好なステップカバレジを得ることができた。
【００３２】
尚、上記各実施例において、タングステンシリサイド層の成膜時のＳｉＨ_４に代えて、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２を用いてもよいし、また、キャリアガスとして他の不活性ガス、例えばＮ_２ガス、Ｈｅガス等を用いてもよい。また、上記各実施例におけるガスの流量や圧力、温度等は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されない。
また、ここでは同一処理容器内でポリシリコン層とタングステンシリサイド層を成膜した場合を例にとって説明しているが、これに限らず、複数の処理容器を連結して各容器間においてウエハを大気に晒すことなく搬送できる、いわゆるクラスタツールを用い、別の処理容器でタングステンシリサイド層を形成するようにしてもよい。
そしてまた、ここではリンドープのポリシリコン層とタングステンシリサイド層について、２層に成膜した場合を例にとって説明しているが、これに限らず、ポリシリコン層のみの単層の成膜でもよいし、３層以上の成膜、チタン層、チタンナイトライド層等も成膜して形成してもよいのは勿論である。
尚、上記実施例にあっては、リンドープの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばドーパントとしてボロン、砒素、アンチモン等も使用できるのは勿論である。
【００３３】
また、ここでは昇降温速度が早い、ランプ加熱による熱処理装置を例にとって説明したが、抵抗加熱による熱処理装置でもよいのは勿論である。また、このような成膜方法は、コンタクトホールの埋め込みに限らず、トランジスタのゲート電極の形成、キャパシタ電極や他の部分の形成の際にも用いることができる。
更には、被処理体としては半導体ウエハに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等も用いることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の成膜方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
本発明によれば、容器側壁を冷却して気相反応を抑制し、また、実際の成膜工程の前に薄い清浄膜を形成するようにしたので、表面反応を主体として成膜が行われることから、クラスタ状の大粒径の生成物が生じ難く、しかも、マイグレーションが生じ易くなって局部的に生成物が堆積することがない。
従って、枚葉式の成膜処理においても、成膜速度を高く維持しつつ、高いステップカバレジを達成することができる。
また、清浄膜形成時のプロセス温度や使用ガスは、後工程の成膜工程と略同じなので、昇降温の時間やガス置換に要する時間をなくすことができ、その分、スループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る成膜方法を実施するための枚葉式の熱処理装置を示す断面図である。
【図２】本発明の関連発明を説明するための工程図である。
【図３】本発明を説明するための工程図である。
【図４】トランジスタの一般的なゲート電極及びビット線を模式的に示す図である。
【図５】成膜速度とステップカバレジの関係を示すグラフである。
【図６】ボイドが発生する状況を示す図である。
【符号の説明】
３ドレイン
４ゲート酸化膜
５ゲート電極
６ソース
７リンドープのポリシリコン層
８コンタクト
９タングステンシリサイド層
１２熱処理装置
１４処理容器
１６載置台
２８加熱ランプ
３２シャワーヘッド部
６０冷媒通路
Ｗ半導体ウエハ（被処理体）

Claims

処理容器内に設置した被処理体に対して所定の成膜を行なう成膜方法において、前記処理容器の内壁の温度を前記成膜時の気相反応を抑制する温度まで冷却して維持する冷却工程と、前記被処理体の表面に、前記所定の成膜の形成時に用いる処理ガスと同じ成膜ガスを用いて高いステップカバレジの条件下で、薄く清浄な成膜を施す清浄膜形成工程と、この清浄な成膜の表面に、前記所定の成膜を前記清浄膜形成工程よりも大きな成膜速度で行なう成膜工程とを有することを特徴とする成膜方法。
前記清浄膜形成工程は、薄いポリシリコン膜の成膜を行なうことを特徴とする請求項１記載の成膜方法。
前記処理容器の内壁の温度は、５℃以下であることを特徴とする請求項１または２記載の成膜方法。
前記成膜ガスは、ＳｉＨ _４またはＳｉＨ _２Ｃｌ _２であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の成膜方法。
前記成膜工程では、リン、ボロン、砒素、アンチモンの内のいずれか１つをドーパントすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の成膜方法。
前記清浄膜形成工程におけるプロセス圧力は、前記成膜工程におけるプロセス圧力よりも低く設定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の成膜方法。