JPH06163426A - 化学気相成長方法 - Google Patents
化学気相成長方法Info
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- JPH06163426A JPH06163426A JP31386392A JP31386392A JPH06163426A JP H06163426 A JPH06163426 A JP H06163426A JP 31386392 A JP31386392 A JP 31386392A JP 31386392 A JP31386392 A JP 31386392A JP H06163426 A JPH06163426 A JP H06163426A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- flow rate
- growth chamber
- growth
- dichlorosilane
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 タングステンシリサイドの成長に関し, 所望
のW/Si組成比を保ち, しかもW/Si組成比の面内分布を改
善することを目的とする。 【構成】 １）ジクロルシラン(SiH2Cl2) と六フッ化タ
ングステン(WF6) を用いてタングステンシリサイド(WSi
X ) を成長する際に，成長室にジクロルシランを一定流
量で導入し，且つ六フッ化タングステンを間欠的に導入
する， ２）成長室に還元ガス，または酸化ガス，またはアンモ
ニアガスを一定流量で導入し，且つ反応ガスを間欠的に
導入するように構成する。
のW/Si組成比を保ち, しかもW/Si組成比の面内分布を改
善することを目的とする。 【構成】 １）ジクロルシラン(SiH2Cl2) と六フッ化タ
ングステン(WF6) を用いてタングステンシリサイド(WSi
X ) を成長する際に，成長室にジクロルシランを一定流
量で導入し，且つ六フッ化タングステンを間欠的に導入
する， ２）成長室に還元ガス，または酸化ガス，またはアンモ
ニアガスを一定流量で導入し，且つ反応ガスを間欠的に
導入するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタングステンシリサイド
(WSiX ) 等のの化学気相成長(CVD) 方法に関する。
(WSiX ) 等のの化学気相成長(CVD) 方法に関する。
【０００２】近年, 半導体装置の高集積化に伴い, ゲー
ト材料や配線材料として用いられるWSiX の被覆性の劣
悪な点が問題になっている。従来, CVD 法でタングステ
ンシリサイドを成長する際のガスは六フッ化タングステ
ン(WF6) ＋モノシラン(SiH4)を用いていたが，これより
高温で被覆性よく成長できる WF6＋ジクロルシラン(SiH
2Cl2) が用いられらるようになってきた。しかし，この
ガスを用いた場合のWSiX 膜の膜厚分布や, W/Si組成比
の分布は著しく悪いので, その改善が望まれている。
ト材料や配線材料として用いられるWSiX の被覆性の劣
悪な点が問題になっている。従来, CVD 法でタングステ
ンシリサイドを成長する際のガスは六フッ化タングステ
ン(WF6) ＋モノシラン(SiH4)を用いていたが，これより
高温で被覆性よく成長できる WF6＋ジクロルシラン(SiH
2Cl2) が用いられらるようになってきた。しかし，この
ガスを用いた場合のWSiX 膜の膜厚分布や, W/Si組成比
の分布は著しく悪いので, その改善が望まれている。
【０００３】
【従来の技術】通常, CVD においては，ウエハ内の分布
を改善するためにはガスの流量比やガスフローを工夫す
るのが一般的である。ところが, WF6 とSiH2Cl2 の反応
ではこれらの対策では不十分であることが分かった。特
に, ガス流量比を変化させる方法では, 成長された WSi
X 膜のW/Si組成比も変化してしまうので対策が望まれて
いる。
を改善するためにはガスの流量比やガスフローを工夫す
るのが一般的である。ところが, WF6 とSiH2Cl2 の反応
ではこれらの対策では不十分であることが分かった。特
に, ガス流量比を変化させる方法では, 成長された WSi
X 膜のW/Si組成比も変化してしまうので対策が望まれて
いる。
【０００４】すなわち, 従来例では, WF6＋SiH2Cl2 を
用いた成長においても，常に一定流量のSiH2Cl2 とWF6
を流し，その各々の流量や排気バランスを変化させてウ
エハ面内分布と所望の組成比を両立させようとした。し
かし，両者を独立に制御することはできず，面内分布を
良好に保つためには, 装置の構造により, 或る特定のWF
6 とSiH2Cl2 の流量に限定されていた。
用いた成長においても，常に一定流量のSiH2Cl2 とWF6
を流し，その各々の流量や排気バランスを変化させてウ
エハ面内分布と所望の組成比を両立させようとした。し
かし，両者を独立に制御することはできず，面内分布を
良好に保つためには, 装置の構造により, 或る特定のWF
6 とSiH2Cl2 の流量に限定されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来例の方法では，所
望のW/Si組成比を保ちながら，ウエハの面内分布を良く
することは困難であった。
望のW/Si組成比を保ちながら，ウエハの面内分布を良く
することは困難であった。
【０００６】本発明は WF6＋SiH2Cl2 を用いてタングス
テンシリサイドを成長する際に, 所望のW/Si組成比を保
ち, しかもW/Si組成比の面内分布を改善することを目的
とする。
テンシリサイドを成長する際に, 所望のW/Si組成比を保
ち, しかもW/Si組成比の面内分布を改善することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は， １）ジクロルシラン(SiH2Cl2) と六フッ化タングステン
(WF6) を用いてタングステンシリサイド(WSiX ) を成長
する際に，成長室にジクロルシランを一定流量で導入
し，且つ六フッ化タングステンを間欠的に導入する化学
気相成長方法，あるいは ２）成長室に還元ガス，または酸化ガス，またはアンモ
ニアガスを一定流量で導入し，且つ反応ガスを間欠的に
導入する化学気相成長方法により達成される。
(WF6) を用いてタングステンシリサイド(WSiX ) を成長
する際に，成長室にジクロルシランを一定流量で導入
し，且つ六フッ化タングステンを間欠的に導入する化学
気相成長方法，あるいは ２）成長室に還元ガス，または酸化ガス，またはアンモ
ニアガスを一定流量で導入し，且つ反応ガスを間欠的に
導入する化学気相成長方法により達成される。
【０００８】
【作用】本発明では, 一定流量のSiH2Cl2 を成長室内に
導入しておき，WF6 をパルス状に間欠的に成長室内に導
入している。
導入しておき，WF6 をパルス状に間欠的に成長室内に導
入している。
【０００９】これは, あらかじめ，最も面内分布がよく
なるSiH2Cl2 を一定流量流しておき, 所望のW/Si組成比
となるようにパルスのON/OFF比を変化させることによ
り,SiH2Cl2 が単独に流れる期間が存在するため面内分
布が良好で, 且つ所望のW/Si組成比を得ることができ
る。
なるSiH2Cl2 を一定流量流しておき, 所望のW/Si組成比
となるようにパルスのON/OFF比を変化させることによ
り,SiH2Cl2 が単独に流れる期間が存在するため面内分
布が良好で, 且つ所望のW/Si組成比を得ることができ
る。
【００１０】
【実施例】図１(A),(B) は本発明の第１の実施例の説明
図である。図１(A) はCVD 装置の構成図, 図１(B) は成
長ガスのWF6 およびSiH2Cl2 の流量の波形図である。
図である。図１(A) はCVD 装置の構成図, 図１(B) は成
長ガスのWF6 およびSiH2Cl2 の流量の波形図である。
【００１１】図において，成長室１は成長ガスとしてWF
6 およびSiH2Cl2 がそれぞれ質量流量制御装置(MFC) ２
を通して導入され，制御弁３を経由して真空ポンプ４で
排気され，内部が所定のガス圧に保たれる。
6 およびSiH2Cl2 がそれぞれ質量流量制御装置(MFC) ２
を通して導入され，制御弁３を経由して真空ポンプ４で
排気され，内部が所定のガス圧に保たれる。
【００１２】実施例の成長例を次に示す。 成長ガス流量： SiH2Cl2 ； 120 SCCM 一定 WF6 ； パルス高さ 1.0〜2.0 SCCM パルス幅 10〜20 秒 パルス周期 10〜120 秒 ガス圧力： 150 mTorr ウエハ温度： 550℃ 次に，本発明の第２の実施例を説明する。
【００１３】この例は，気相成長による窒化シリコン(C
VD Si3N4) 膜を成長する場合である。まず，アンモニア
(NH3) ガスを一定流量成長室に流しておき，反応ガスで
あるシラン(SiH4)ガスを間欠的に成長室に導入する。
VD Si3N4) 膜を成長する場合である。まず，アンモニア
(NH3) ガスを一定流量成長室に流しておき，反応ガスで
あるシラン(SiH4)ガスを間欠的に成長室に導入する。
【００１４】ここで，アンモニアガスの一定流量は成長
室の構造, 容積, ガス導入口のシャワー形状により異な
るが, 面内分布が最も良くなるように設定する。一方,
シランガスの流量は, パルス高さ, パルス幅, パルス周
期を変えて, 所望の組成のSix Ny が得られるようにす
る。
室の構造, 容積, ガス導入口のシャワー形状により異な
るが, 面内分布が最も良くなるように設定する。一方,
シランガスの流量は, パルス高さ, パルス幅, パルス周
期を変えて, 所望の組成のSix Ny が得られるようにす
る。
【００１５】WSi2を成長する場合の実施例の効果を示す
数値例を従来例と対比して以下に示す。 (A) 従来例 成長条件 成長ガス流量： SiH2Cl2 ； 120 SCCM 一定 WF6 ； 1.2 SCCM 一定 ガス圧力： 150 mTorr ウエハ温度： 550℃ 成長膜 膜厚の面内分布＝± 5％, 組成比Si/W＝2.9, シート抵
抗＝1300μΩ・cmである。
数値例を従来例と対比して以下に示す。 (A) 従来例 成長条件 成長ガス流量： SiH2Cl2 ； 120 SCCM 一定 WF6 ； 1.2 SCCM 一定 ガス圧力： 150 mTorr ウエハ温度： 550℃ 成長膜 膜厚の面内分布＝± 5％, 組成比Si/W＝2.9, シート抵
抗＝1300μΩ・cmである。
【００１６】(B) 実施例 成長条件 成長ガス流量： SiH2Cl2 ； 120 SCCM 一定 WF6 ； パルス高さ 1.6 SCCM パルス幅 20 秒 パルス周期 30 秒 ガス圧力： 150 mTorr ウエハ温度： 550℃ 成長膜 膜厚の面内分布＝± 3％, 組成比Si/W＝2.6, シート抵
抗＝ 900μΩ・cmである。従来例に比較して改善されて
いることが分かる。
抗＝ 900μΩ・cmである。従来例に比較して改善されて
いることが分かる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば, タングステンシリサイ
ドを成長する際に, 所望のW/Si組成比を保ち, しかもW/
Si組成比の面内分布を改善することができた。また，面
内分布を良好に保ったまま，組成比を変化させることが
できるので, 用途に応じたタングステンシリサイドを得
ることができる。
ドを成長する際に, 所望のW/Si組成比を保ち, しかもW/
Si組成比の面内分布を改善することができた。また，面
内分布を良好に保ったまま，組成比を変化させることが
できるので, 用途に応じたタングステンシリサイドを得
ることができる。
【図１】 本発明の実施例の説明図
１ 成長室 ２ 質量流量制御装置(MFC) ３ 制御弁 ４ 真空ポンプ
Claims (2)
- 【請求項１】 ジクロルシラン(SiH2Cl2) と六フッ化タ
ングステン(WF6) を用いてタングステンシリサイド(WSi
X ) を成長する際に，成長室にジクロルシランを一定流
量で導入し，且つ六フッ化タングステンを間欠的に導入
することを特徴とする化学気相成長方法。 - 【請求項２】 成長室に還元ガス，または酸化ガス，ま
たはアンモニアガスを一定流量で導入し，且つ反応ガス
を間欠的に導入することを特徴とする化学気相成長方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31386392A JPH06163426A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 化学気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31386392A JPH06163426A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 化学気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163426A true JPH06163426A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=18046416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31386392A Withdrawn JPH06163426A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 化学気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06163426A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0688652A1 (en) * | 1994-06-06 | 1995-12-27 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Opposed gating injection method |
| JPH09167743A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-06-24 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 半導体チップ上に低応力ポリサイド導体を形成する方法 |
| JPH11200050A (ja) * | 1998-01-14 | 1999-07-27 | Mitsubishi Electric Corp | タングステンシリサイド膜の形成方法、半導体装置の製造方法、及び半導体ウェーハ処理装置 |
| EP0960435A1 (en) * | 1996-12-03 | 1999-12-01 | Genus, Inc. | Apparatus and methods for minimizing as-deposited stress in tungsten silicide films |
| US6451694B1 (en) | 2001-03-28 | 2002-09-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Control of abnormal growth in dichloro silane (DCS) based CVD polycide WSix films |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP31386392A patent/JPH06163426A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0688652A1 (en) * | 1994-06-06 | 1995-12-27 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Opposed gating injection method |
| JPH09167743A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-06-24 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 半導体チップ上に低応力ポリサイド導体を形成する方法 |
| EP0960435A1 (en) * | 1996-12-03 | 1999-12-01 | Genus, Inc. | Apparatus and methods for minimizing as-deposited stress in tungsten silicide films |
| EP0960435A4 (en) * | 1996-12-03 | 2001-12-19 | Genus Inc | DEVICE AND METHOD FOR REDUCING SEPARATED QUANTITY IN TUNGSTEN SILICIDE FILMS |
| JPH11200050A (ja) * | 1998-01-14 | 1999-07-27 | Mitsubishi Electric Corp | タングステンシリサイド膜の形成方法、半導体装置の製造方法、及び半導体ウェーハ処理装置 |
| US6221771B1 (en) | 1998-01-14 | 2001-04-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of forming tungsten silicide film, method of fabricating semiconductor devices and semiconductor manufactured thereby |
| US6451694B1 (en) | 2001-03-28 | 2002-09-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Control of abnormal growth in dichloro silane (DCS) based CVD polycide WSix films |
| DE10115228A1 (de) * | 2001-03-28 | 2002-10-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Steuerung des anormalen Wachstums bei auf Dichlorsilan (DCS) basierenden CVD-Polycid WSix-Filmen |
| DE10115228B4 (de) * | 2001-03-28 | 2006-07-27 | Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon | Steuerung des anormalen Wachstums bei auf Dichlorsilan (DCS) basierenden CVD-Polycid WSix-Filmen |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |