JPH05504660A - 二珪化タングステンｃｖｄ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
二珪化タングステンＣＶＤ
技術分野
本発明は、珪化タングステンの化学気相成長法（ＣＶＤ）を用いた半導体ウェハ
ーの製造に関するものであり、特にシランガスによる六弗化タングステン（ＷＦ
６）の還元によって、珪化タングステンを堆積させる方法に関するものである。
背景技術
珪化タングステンのような耐火物金属珪化物は高温安定性を有するという理由で
、例えばショットキー障壁やオーム接触、又はゲートの金属化のような半導体集
積回路の製造にますます使用されつつある。後者の用途では、低抵抗率珪化タン
グステン層をポリシリコン層上へ形成する。集積回路の形状寸法を小さくするた
めには、堆積の均一性は重大な関心事である。製造速度を決定するという理由で
、堆積速度も同様に関心事である。
ＷＦ、とモノシラン（ＳｉＨ４）との混合物を用いた珪化タングステンの低圧Ｃ
ＶＤは、１９８３年４月のソリッド・ステート・テクノロジー誌第１８３〜１８
５頁に記載されている。モノシランは、クロロンランに比してガス相中で粒子を
核化させる傾向が大きい。蒸着チャンバー中で蓄積した珪素は、ついには破壊し
、ウェハーに不純物を混入させ得るような粒子を生成することになる。したがっ
て、シクロロンラン（ＤＣＳＸＳｉＣｌ、Ｈｚ）のようなりクロシランを使用す
るには、清浄な蒸着用チャンバーが必要とされる。
四塩化珪素（ＳＩＣ１４）のような他の化合物は容易には解離しないが、このこ
とは堆積サイクルの開始を困難にさせる。シクロロンラン（Ｓ ｉ Ｈ２Ｃ１□
）のような中間の化合物は、中間の特徴を有する。シランの代わりにジクロロシ
ランを使用することについては、米国特許第４．６９２．３４３号； １９８８
年１１月−１２月のジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・テクノロジー
誌Ｂ６（６）、第１７０７〜１７１３頁、サーフェス・アンド・インターフェー
ス・アナリシス誌１９８９年第１４巻第１３〜１７頁：及びジャーナル・オブ・
エレクトロケミカル・ソサイエティー誌１９８９年４月第１３６巻Ｎｏ、 ４第
１１７７〜１１８０頁に記載されている。
また、ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル・ソサイエティー誌１９８７年５
月第１３４巻Ｎｏ、 ５第１２２０〜１２２４頁に記載されているように、ＷＦ
６を還元するために、シランの代わりにジシラン（Ｓｉ２Ｈａ）を用いることも
公知である。この論文では、シラン及びジシランを用いた結果が比較されている
。
これら全ての方法では、高い堆積速度と堆積の均一性という相反する事項が要求
されるという問題に直面する。一方をそのままにして、他方を向上させることが
望ましく、双方共に向上させる事は、非常に困難である。
この方法で更に複雑なことは、堆積速度と均一性との双方を低下させずに、珪素
対タングステンの比を増加させることが困難なことである。珪素対タングステン
の比率が高くなると、つまり２．６・１以上の比率になると、以後の工程におい
て珪化物膜の分解が防止され、しかも珪化物膜とその下層のポリシリコン膜との
接着か弱（なることが防止される。珪化物膜中のタングステンの酸化を抑制し、
且つＳｉＯ２誘電体の形成中に下層のポリシリコン膜の消費を制御するために、
珪素対タングステンの比が２．６＋１以上の比率になることが望ましい。また、
珪化物膜中に過剰の珪素があると、膜の応力が減じ、エツチングの特性が更に望
ましいものとなる。従来の技術で珪素対タングステンの比率を増加させるには、
ＷＦ６の分圧を減じる（又はＳｉＨ，／５ｉＨ２Ｃ１□／５ｉ２Ｈ，の分圧を増
加させる）ことによってのみ成し得た。しかしこの方法では堆積速度が小さくな
り、均一性も悪化してしまう。
珪素対タングステンの比率を変える方法の一つに、米国特許第４．７３７．４７
４号に記載されているように珪化物を堆積させる前に珪素の薄層を堆積させる方
法がある。この方法によれば接着力は増加するが、珪化物層のバルクの珪素含有
量は変わらない。
従ってこのような従来技術に鑑み、本発明の目的はＷＦ６の化学的な還元によっ
て珪化物を蒸着する優れた方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、堆積速度や堆積の均一性とは無関係に珪素対タングステン
の比率を制御する方法を提供することにある。
本発明の更なる目的は、珪素対タングステンの比率を２．６：１又はそれ以上と
することにある。
発明の開示
珪化タングステン膜中の珪素対タングステンの比率は、ＷＦ６と５ｉＨ２Ｃｈと
の混合ガスに１０パーセント未満のジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）を添加することによ
って著しく増加し得るという本発明によって、上述の目的は達成される。つまり
本発明においては、従来技術のように別のガスとジンランとを置換するのではな
くて、混合ガスにジシランを添加するのである。本明細書中で更に詳述するよう
に、ジシランを添加することによって、全く予期しない優れた結果が得られるこ
とが判明した。
図面の簡単な説明
本発明は、後述の詳細な説明及び添付図面を参照することによって更に完全に理
解し得る。
図１は、本発明のおいて膜の抵抗率に対するＷＦ、流の影響を表したものである
。
図２は、本発明において膜の均一性に対するＷＦ、流の影響を表したものである
。
図３は、本発明のおいて膜の成長速度に対するＷＦ６流の影響を表したものであ
る。
発明を実施するための最良の態様
図１〜図３において横軸はＷＦ６の流速をｓｃｏ＋単位で表している。数字１１
及び１２は、ＷＦ、流中にジシランがない場合とある場合とをそれぞれ示す。図
１の縦軸は抵抗率を表す。線１０は、５ｉＨ２Ｃ１□とＷＦ、のみの組み合せを
用いた結果を示す。線２０は、混合ガスにジシランを添加した場合の結果を示す
。この図から明らかに、ジンランを添加するとＷＦ、流増加の効果が減じられる
。
図２の縦軸は、パーセントで表示した膜の均一性を表す。線１３は、ジンランを
添加しない従来技術によって得られた典型的な関係を示す。線２３は、ジノラン
添加の効果を示す。予期せず、しかも予想しなかった二とであるが、この線の傾
斜は線１３の傾斜とは逆である。
本発明に従えば、ジシランを添加することによって堆積速度や均一性に影響を与
えることな（、抵抗率を増加させることができる。更に、図１及び図２に示すよ
うに、抵抗率を更に増加させるためにＷＦ、を減じることができる。ジシランを
添加することによって、抵抗率が増加するのみならず、均一性も向上する。
抵抗率の増加（Ｓｉ：Ｗ比率）に制限がないわけではない。本発明とは関係のな
い理由で、アニール前の抵抗率が８００〜１２００μΩ・ｃｍであることが望ま
しい。従って、流量、圧力、温度その他の条件の組み合せは、抵抗率がかかる制
限の範囲内となるように選択される。背景技術で述べたように、従来技術の方法
を用いて良好な均一性と高い堆積速度を維持しつつ、抵抗率を８５０μΩ・ｃｍ
以上とすることは困難である。本発明では、そのような困難はない。これは、抵
抗率が可能な限り増加し得ることを意味するものではなく、ウェハーの製造業者
がプロセスを決定するのが非常に容易になることを意味するものである。なぜな
らば、もはや前述のようにプロセスの操作において相反する関係を考慮すること
が不要になるからである。
図３で、線１５はジシランを使用しない場合の典型的な結果を示す。線２５は、
ＷＦ６と５ｉＨ２Ｃ１□との混合ガスにジシランを添加した場合の結果を示す。
それぞれの線の傾斜から分かるように、本発明に従ってジシランを添加するとＷ
Ｆ。
流の増加の影響が減じられる。
以下の実施例は、本発明に従う堆積プロセスの好ましい態様である。この実施例
及びその他の実施例は、上述の特許及び１９８８年１１月−１２月のジャーナル
・オブ・バキューム・サイエンス・テクノロジー誌Ｂ６（６）、第１７０７〜１
７１３頁に記載された反応装置と同様のものを用いて行われた。
実施例１
ウェハ一温度 ５６０℃
５ｉＨ２Ｃ１２分圧 ８２ミリト一ル
ＷＦ６分圧 ４ミリト一ル
Ｓ１□Ｈ６分圧 ４ミリトール
圧力 ９０ミリト一ル
堆積速度 １３００人／分
抵抗率 ９００μΩ・ｃｍ
Ｓｌ・Ｗ比 ２．７
均−性 ３％
上述のようにして製造された膜を、温度１０５０°Ｃで１８０秒間アニールした
。抵抗率は、６０μΩ・ｃｍに低下した。酸化された膜におけるＳｉｎ、の成長
は非常に均一であり、タングステンは酸化されなかった。
本発明の別の実施例として、以下の条件で実施して満足すべき結果を得た。
実施例２
ウェハ一温度 ５００℃
５ｉＨ２Ｃ１□分圧 ８４ミリト一ル
ＷＦ６分圧 ４ミリト一ル
Ｓ１□Ｈ６分圧 ２ミリトール
圧力 ９０ミリト一ル
堆積速度 １０８０人／分
抵抗率 ９２３μΩ・ＣＩ！
Ｓｉ：Ｗ比 ２８
均一性 ３．４％
以下の実施例では、５ｉ２Ｈ，分圧を変化させた。これら全ての実施例では、ウ
ェハーの温度は５６０℃であり、圧力は９０ミリトールである。
実施例 ３ ４ ５ ６
ＳｌＨ２Ｃ１２分圧 ８７．３ ８６．６ ８５．２ ８２．５ミリトールＷＦ
６分圧 １．９ １．９ １．８ １．８ミリト一ルＳｉ２Ｈ６分圧 ０．８
１．５ ３．０ ５．７ミリト一ル堆積速度 １３３４ １３０９ １１９０
１１４１人／分抵抗率 ７６９ ８２３ ９４３ １２５５１１Ω”ｃｍＳｌ・
Ｗ比 ２．６ ２．６ ２．８ ３．２均一性 ３，３５ ３，７１ ７，３９
６．８０％一般に１０パーセント未満のジシランを添加すると許容し得る結果
が得られる。
堆積速度は低下するが、その低下は、抵抗率（及び珪素対タングステンの比）を
同程度増加させるためにＷＦ６の相対量を減少した場合に得られる結果よりも軽
微なものである。
以下の実施例は、５ｉ２）（６がある場合とない場合とのプロセスを比較したも
のである。これは図１〜図３を作成するために用いたデータの一部である。これ
ら二つの実施例では、ウェハーの温度は５６０°Ｃてあり圧力は９０ミリトール
である。
実施例 ヱ ８
ＳｉＨ２Ｃ１□分圧 ８８．６ ８４．４ミリトールＷＦ、分圧 １．４ ２．
８ミリト一ル５ｉ２８ａ分圧 ０ ２．８ミリト一ル堆積速度 １３００ １３
００人／分
抵抗率 ８００ ９００ ｔｔΩ”ｃｍＳＩ Ｗ比 ２．６ ２．８
均一性 ３ ３％
堆積速度と均一性は変化しないが、抵抗率（及び珪素対タングステンの比）はジ
シランの添加と共に増加することに留意すべきである。これは、予期されたもの
ではない。
このように本発明によって、珪素対タングステンの比率が２．６・１又はそれ以
上である珪化タングステンを成長させる優れた方法が提供される。ここで該比率
は、堆積速度や均一性に相対的に無関係に制御可能である。
ここに記載された発明より、本発明の範囲内で種々の変更を加え得ることは当業
者には明かであろう。例えば、ウェハーの温度は４５０℃〜６５０℃の間で変更
可能である。そして高温になるほど成長速度は増加する。圧力としてふされしい
のは３０〜３００ミリトールである。ジクロロシランの分圧は、対応するＷＦ、
とジシランの分圧を調整することで、２７〜２８５ミリトールの間で変更し得る
。添加すべきジシランの量は、混合ガスの１０パーセントまでである。従って、
既述したように、抵抗率を損なうことなく他の変数を広い範囲にわたって変化さ
せることが可能である。
要 約 書
ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃ１２）とジノラン（Ｓｉ２Ｈａ）との混合ガスで、
ＷＦ６を還元することによって、二珪化タングステン（ＷＳｉ、）膜を、ドープ
された又はドープされていないポリンリコン上に堆積させる。ジシランを添加す
ることで、膜の均−性又は堆積速度に悪影響を与えることな（、抵抗率（珪素対
タングステンの比率）が増加するメカニズムが得られる。珪素対タングステンの
比率が高くなると、次工程の酸化物（ＳｉＯ２）誘電体の成長中において、珪化
物膜とその下層のポリシリコン膜の分解が防止される。また珪化物膜中に過剰の
珪素があると、エツチング及びアニールの特性が望ましいものとなる。
国際調査報告
Claims (4)
- １．チャンバー中でＷＦ６とＳｉＨ２Ｃｌ２との混合ガスを流しながら温度４５ ０℃以上に加熱したウエハー上に二珪化タングステンの層を堆積させる方法にお いて、前記混合ガスに１０パーセント未満のジシランを添加する工程を特徴とす る、前記方法。
- ２．ジクロロシランと六弗化タングステンとの混合ガスを反応チャンバー内に供 給する工程を含む、反応チャンバー中で半導体ウエハー上に珪化タングステンの 層を堆積させる方法において、 ａ．前記ジクロロシランと六弗化タングステンとの混合ガスにジシランを添加し 、ここで前記ジシランは前記混合ガスの１０パーセント未満から成るものであり ｂ．前記チャンバーの圧力を３０〜３００ミリトールに維持し；そしてｃ．前記 珪化タングステンの層を堆積させるために、ウエハーを温度４５０〜６５０℃に 加熱する、 各工程を特徴とする前記方法。
- ３．ジクロロシランの分圧が２７〜２８５ミリトールである、請求項２に記載の 方法。
- ４．前記ウエハーを温度およそ５６０℃に加熱し、ジクロロシランの分圧がおよ そ８２ミリトールであり、六弗化タングステンの分圧がおよそ４ミリトールであ り、そしてジシランの分圧がおよそ４ミリトールである、請求項２に記載の方法 。
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Families Citing this family (21)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH07176484A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-07-14 | Applied Materials Inc | 窒化アルミニューム面を有するサセプタをサセプタの浄化後珪化タングステンで処理することによって半導体ウエハ上に珪化タングステンを一様に堆積する方法 |
| US5482749A (en) * | 1993-06-28 | 1996-01-09 | Applied Materials, Inc. | Pretreatment process for treating aluminum-bearing surfaces of deposition chamber prior to deposition of tungsten silicide coating on substrate therein |
| US6090706A (en) * | 1993-06-28 | 2000-07-18 | Applied Materials, Inc. | Preconditioning process for treating deposition chamber prior to deposition of tungsten silicide coating on active substrates therein |
| USRE39895E1 (en) | 1994-06-13 | 2007-10-23 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit arrangement fabrication method |
| DE69518710T2 (de) * | 1994-09-27 | 2001-05-23 | Applied Materials Inc | Verfahren zum Behandeln eines Substrats in einer Vakuumbehandlungskammer |
| JPH08153804A (ja) * | 1994-09-28 | 1996-06-11 | Sony Corp | ゲート電極の形成方法 |
| EP0746027A3 (en) * | 1995-05-03 | 1998-04-01 | Applied Materials, Inc. | Polysilicon/tungsten silicide multilayer composite formed on an integrated circuit structure, and improved method of making same |
| KR100341247B1 (ko) * | 1995-12-29 | 2002-11-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의제조방법 |
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| KR100425147B1 (ko) * | 1997-09-29 | 2004-05-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의제조방법 |
| DE10134461B4 (de) * | 2001-07-16 | 2006-05-18 | Infineon Technologies Ag | Prozess zur Abscheidung von WSix-Schichten auf hoher Topografie mit definierter Stöchiometrie und dadurch hergestelltes Bauelement |
| US6913670B2 (en) * | 2002-04-08 | 2005-07-05 | Applied Materials, Inc. | Substrate support having barrier capable of detecting fluid leakage |
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|---|---|---|---|---|
| DE3211752C2 (de) * | 1982-03-30 | 1985-09-26 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum selektiven Abscheiden von aus Siliziden hochschmelzender Metalle bestehenden Schichtstrukturen auf im wesentlichen aus Silizium bestehenden Substraten und deren Verwendung |
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| US4737474A (en) * | 1986-11-17 | 1988-04-12 | Spectrum Cvd, Inc. | Silicide to silicon bonding process |
| EP0305143B1 (en) * | 1987-08-24 | 1993-12-08 | Fujitsu Limited | Method of selectively forming a conductor layer |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016211038A (ja) * | 2015-05-08 | 2016-12-15 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 遷移金属シリサイド膜、その製造方法及び製造装置並びに半導体装置 |
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