JPH06188205A - 薄膜形成方法及びその装置 - Google Patents
薄膜形成方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH06188205A JPH06188205A JP35568692A JP35568692A JPH06188205A JP H06188205 A JPH06188205 A JP H06188205A JP 35568692 A JP35568692 A JP 35568692A JP 35568692 A JP35568692 A JP 35568692A JP H06188205 A JPH06188205 A JP H06188205A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- gas
- thin film
- reaction chamber
- tin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＶＤ法により形成される例えばＴｉＮ膜中
のＣｌを除去してＣｌ濃度を低下させること。 【構成】 金属配線とシリコン膜との間のバリヤ層とし
てのＴｉＮ膜をＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガスとを原料ガ
スとして反応室２内でＣＶＤ法により形成し、次いで後
処理室５内で前記ＴｉＮ膜を真空雰囲気下にて赤外線ヒ
ータ６により加熱処理する。これによりＴｉＮ膜中のＣ
ｌ濃度が低くなり、金属配線の腐食が抑えられる。こう
してＴｉＮ膜の形成方法としてＣＶＤ法の採用が可能に
なりコンタクトホールの微細化に対応できる。
のＣｌを除去してＣｌ濃度を低下させること。 【構成】 金属配線とシリコン膜との間のバリヤ層とし
てのＴｉＮ膜をＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガスとを原料ガ
スとして反応室２内でＣＶＤ法により形成し、次いで後
処理室５内で前記ＴｉＮ膜を真空雰囲気下にて赤外線ヒ
ータ６により加熱処理する。これによりＴｉＮ膜中のＣ
ｌ濃度が低くなり、金属配線の腐食が抑えられる。こう
してＴｉＮ膜の形成方法としてＣＶＤ法の採用が可能に
なりコンタクトホールの微細化に対応できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜形成方法及びその
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの高集積化に伴いプロセ
ス及び装置技術の両面に亘って多くの開発、高性能化が
図られてきており、その一つの配線技術についても種々
の改良が加えられている。例えばＭＯＳトランジスタの
コンタクトホールを例にとって述べると、図１０に示す
ようにコンタクトホ−ルサイズが微小化したり、ｎ形
（あるいはＰ形）のＳｉ（シリコン）膜１中に形成され
るｐ形（あるいはｎ形）の拡散層１１が微細化に伴って
浅くなる傾向にあることから、コンタクトホールに埋め
込まれる金属配線例えばＷ（タングステン）やＡｌ（ア
ルミニウム）の金属膜１２と拡散層１１との間にＴｉＮ
（チタンナイトライド）膜１３を介在させ、微細なホ−
ル内に於ける金属と半導体との電気的な接合を容易にし
ようとしている。なおブランケットＣＶＤ（ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ ｖａｐｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により
Ｗ膜を成長させる場合には、層間絶縁膜であるＳｉＯ2
膜１４の表面に形成されたＴｉＮ膜１３は、Ｗ膜をＳｉ
Ｏ2 膜に密着させる密着層の役割も果たしている。
ス及び装置技術の両面に亘って多くの開発、高性能化が
図られてきており、その一つの配線技術についても種々
の改良が加えられている。例えばＭＯＳトランジスタの
コンタクトホールを例にとって述べると、図１０に示す
ようにコンタクトホ−ルサイズが微小化したり、ｎ形
（あるいはＰ形）のＳｉ（シリコン）膜１中に形成され
るｐ形（あるいはｎ形）の拡散層１１が微細化に伴って
浅くなる傾向にあることから、コンタクトホールに埋め
込まれる金属配線例えばＷ（タングステン）やＡｌ（ア
ルミニウム）の金属膜１２と拡散層１１との間にＴｉＮ
（チタンナイトライド）膜１３を介在させ、微細なホ−
ル内に於ける金属と半導体との電気的な接合を容易にし
ようとしている。なおブランケットＣＶＤ（ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ ｖａｐｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により
Ｗ膜を成長させる場合には、層間絶縁膜であるＳｉＯ2
膜１４の表面に形成されたＴｉＮ膜１３は、Ｗ膜をＳｉ
Ｏ2 膜に密着させる密着層の役割も果たしている。
【０００３】ここで金属膜１２と拡散層１１との間にＴ
ｉＮ膜１３を介在させる理由について述べると、Ａｌや
ＷはＳｉ（シリコン）と合金を作るので拡散層１１との
間で相互拡散が起こり、コンタクトホ−ルサイズが微細
化したり、拡散層１１が浅くなると相互拡散の影響が大
きくなって、ＭＯＳが動作しなくなる場合があり、そこ
で相互拡散の起こらないＴｉＮをバリヤ層として介在さ
せているのである。
ｉＮ膜１３を介在させる理由について述べると、Ａｌや
ＷはＳｉ（シリコン）と合金を作るので拡散層１１との
間で相互拡散が起こり、コンタクトホ−ルサイズが微細
化したり、拡散層１１が浅くなると相互拡散の影響が大
きくなって、ＭＯＳが動作しなくなる場合があり、そこ
で相互拡散の起こらないＴｉＮをバリヤ層として介在さ
せているのである。
【０００４】従来ＴｉＮ膜を生成する方法は、Ｔｉより
なるターゲットと処理すべき半導体ウエハとをＮ2 （窒
素）ガス雰囲気中に対向して配置し、Ａｒ（アルゴン）
イオンをターゲットに衝突させてスパッタリングするこ
とによりＴｉ粒子を叩き出し、このＴｉ粒子をＮ2 ガス
に衝突させて例えば約１０００オングストロームのＴｉ
Ｎ膜をウエハ表面に生成するようにしている。ただし実
際には拡散層１１との間には、良好なオーミックコンタ
クトをとるために、図示しないが例えば約数百オングス
トロームの膜厚のＴｉＳｉｘ（チタンのシリサイド化
物）膜が形成されている。
なるターゲットと処理すべき半導体ウエハとをＮ2 （窒
素）ガス雰囲気中に対向して配置し、Ａｒ（アルゴン）
イオンをターゲットに衝突させてスパッタリングするこ
とによりＴｉ粒子を叩き出し、このＴｉ粒子をＮ2 ガス
に衝突させて例えば約１０００オングストロームのＴｉ
Ｎ膜をウエハ表面に生成するようにしている。ただし実
際には拡散層１１との間には、良好なオーミックコンタ
クトをとるために、図示しないが例えば約数百オングス
トロームの膜厚のＴｉＳｉｘ（チタンのシリサイド化
物）膜が形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでＤＲＡＭにお
けるコンタクトホールの場合、コンタクトホールの線幅
はＤＲＡＭの容量が４Ｍでは０．８μｍ程度であるが、
１６Ｍでは０．５μｍ程度と非常に微細になり、６４Ｍ
では０．３５μｍ、２５６Ｍでは０．２５μｍと更に微
細化される。コンタクトホールを埋め込むためには、線
幅が０．８μｍ程度であればスパッタ法で十分対応でき
るが、線幅が０．５μｍ程度もの微細な幅になると、等
方的に膜付けされなくなるため、１６ＭのＤＲＡＭでは
例えばブランケットＣＶＤ法によりＷを埋め込むように
している。
けるコンタクトホールの場合、コンタクトホールの線幅
はＤＲＡＭの容量が４Ｍでは０．８μｍ程度であるが、
１６Ｍでは０．５μｍ程度と非常に微細になり、６４Ｍ
では０．３５μｍ、２５６Ｍでは０．２５μｍと更に微
細化される。コンタクトホールを埋め込むためには、線
幅が０．８μｍ程度であればスパッタ法で十分対応でき
るが、線幅が０．５μｍ程度もの微細な幅になると、等
方的に膜付けされなくなるため、１６ＭのＤＲＡＭでは
例えばブランケットＣＶＤ法によりＷを埋め込むように
している。
【０００６】しかしながらＴｉＮ膜を形成する方法とし
ては以下に述べる理由によりＣＶＤ法を採用することが
困難である。即ちＣＶＤ法によりＴｉＮ膜を形成する場
合、ＴｉとＣｌ（塩素）との化合物を原料ガスとして用
いなければならず、例えば熱ＣＶＤ法ではＴｉＣｌ
4 （四塩化チタン）ガスとＮＨ3 （アンモニア）ガスと
を真空室内に導入し、４００〜７５０℃の温度で気相反
応によりＴｉＮ膜が形成されるが、このＴｉＮ膜中にＣ
ｌが取り込まれてしまう。
ては以下に述べる理由によりＣＶＤ法を採用することが
困難である。即ちＣＶＤ法によりＴｉＮ膜を形成する場
合、ＴｉとＣｌ（塩素）との化合物を原料ガスとして用
いなければならず、例えば熱ＣＶＤ法ではＴｉＣｌ
4 （四塩化チタン）ガスとＮＨ3 （アンモニア）ガスと
を真空室内に導入し、４００〜７５０℃の温度で気相反
応によりＴｉＮ膜が形成されるが、このＴｉＮ膜中にＣ
ｌが取り込まれてしまう。
【０００７】Ｘ線分析装置により分析すると、ＴｉＮ膜
中のＣｌ濃度は相当高く、例えば０．１〜数ａｔｏｍｉ
ｃ％（１×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｃ〜１×１０21ａｔｏ
ｍｓ／ｃｃ）であり、このようにＣｌ濃度が高いと、Ｔ
ｉＮ膜中のＣｌがＷやＡｌなどの金属膜中に浸透して金
属膜が腐食され、断線に至ってしまう。このことは加速
実験によっても確認されている。
中のＣｌ濃度は相当高く、例えば０．１〜数ａｔｏｍｉ
ｃ％（１×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｃ〜１×１０21ａｔｏ
ｍｓ／ｃｃ）であり、このようにＣｌ濃度が高いと、Ｔ
ｉＮ膜中のＣｌがＷやＡｌなどの金属膜中に浸透して金
属膜が腐食され、断線に至ってしまう。このことは加速
実験によっても確認されている。
【０００８】そして前記Ｃｌ濃度はプロセス温度が低い
程高くなるが、例えばＡｌを用いた多層配線構造のデバ
イスにおいて２層目以降のコンタクトホールの埋め込み
に際しては、一層目のＡｌが溶解しないようにするため
にプロセス温度を４５０℃以下としなければならず、こ
の場合前記Ｃｌ濃度が高くなって金属膜の腐食の進行が
早くなる。
程高くなるが、例えばＡｌを用いた多層配線構造のデバ
イスにおいて２層目以降のコンタクトホールの埋め込み
に際しては、一層目のＡｌが溶解しないようにするため
にプロセス温度を４５０℃以下としなければならず、こ
の場合前記Ｃｌ濃度が高くなって金属膜の腐食の進行が
早くなる。
【０００９】更にまた、気相反応により副生成物として
生成される塩化アンモニウム（ＮＨ4 Ｃｌ）が反応室内
壁面などに付着堆積してしまい、パーティクルの発生源
になり、このＮＨ4 Ｃｌは除去しにくいので面倒なクリ
ーニング作業が必要である。
生成される塩化アンモニウム（ＮＨ4 Ｃｌ）が反応室内
壁面などに付着堆積してしまい、パーティクルの発生源
になり、このＮＨ4 Ｃｌは除去しにくいので面倒なクリ
ーニング作業が必要である。
【００１０】一方スパッタ法によりＴｉＮ膜を形成する
場合には膜中へのＣｌの混入はないため、現状ではスパ
ッタ法が採用されている。しかしながら上述のようにコ
ンタクトホールの線幅が微細になると等方的な膜付けが
困難になるのでコリメータをウエハの上方に配置してタ
ーゲットからの飛散粒子の垂直成分を取り出すなどの努
力がなされているが、ＤＲＡＭの容量が１６Ｍでは膜厚
の面内均一性、膜ハガレ、スル−プットの低下等の問題
が顕在化し、スパッタ法の限界にきている。そして６４
Ｍ以上のＤＲＡＭに対してはもはやスパッタ法を用いる
ことはできず、ＣＶＤ法に頼らざる得ないが、ＴｉＮ膜
中へのＣｌの混入が障壁となっており、次世代のデバイ
スへの移行が困難になっている。
場合には膜中へのＣｌの混入はないため、現状ではスパ
ッタ法が採用されている。しかしながら上述のようにコ
ンタクトホールの線幅が微細になると等方的な膜付けが
困難になるのでコリメータをウエハの上方に配置してタ
ーゲットからの飛散粒子の垂直成分を取り出すなどの努
力がなされているが、ＤＲＡＭの容量が１６Ｍでは膜厚
の面内均一性、膜ハガレ、スル−プットの低下等の問題
が顕在化し、スパッタ法の限界にきている。そして６４
Ｍ以上のＤＲＡＭに対してはもはやスパッタ法を用いる
ことはできず、ＣＶＤ法に頼らざる得ないが、ＴｉＮ膜
中へのＣｌの混入が障壁となっており、次世代のデバイ
スへの移行が困難になっている。
【００１１】なおＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガスとを用い
てＣＶＤ法によりＴｉＮ膜を生成するにあたって、特開
平３−６４４７３号公報には、ＣＶＤ反応器の内部諸表
面を２５０〜３００℃の温度に加熱することにより、当
該表面を付着物や粒子のない状態に維持することができ
るという記載があるが、この方法では同公報の図６に示
す特性図からも明らかなようにＴｉＮ膜中へのＣｌの混
入を避けることができない。
てＣＶＤ法によりＴｉＮ膜を生成するにあたって、特開
平３−６４４７３号公報には、ＣＶＤ反応器の内部諸表
面を２５０〜３００℃の温度に加熱することにより、当
該表面を付着物や粒子のない状態に維持することができ
るという記載があるが、この方法では同公報の図６に示
す特性図からも明らかなようにＴｉＮ膜中へのＣｌの混
入を避けることができない。
【００１２】本発明は、このような事情のもとになされ
たものであり、その目的は、ＣＶＤによって形成された
薄膜中のＣｌを除去し、これによりＣｌの混入量が少な
いＣＶＤ薄膜を得ることができる薄膜形成方法を提供す
ることにある。
たものであり、その目的は、ＣＶＤによって形成された
薄膜中のＣｌを除去し、これによりＣｌの混入量が少な
いＣＶＤ薄膜を得ることができる薄膜形成方法を提供す
ることにある。
【００１３】更に本発明の他の目的は、ＣＶＤによって
形成される薄膜中のＣｌを除去すると共に、反応室内壁
面などに付着した反応副生成物を除去することのできる
薄膜形成装置を提供することにある。
形成される薄膜中のＣｌを除去すると共に、反応室内壁
面などに付着した反応副生成物を除去することのできる
薄膜形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、薄膜
成分及びＣｌを含む化合物よりなる原料ガスを用いて気
相反応により被処理基板上に薄膜を形成する工程と、こ
の工程で薄膜が形成された被処理基板を真空雰囲気中で
加熱処理して当該薄膜中のＣｌを除去する工程と、を含
むことを特徴とする。
成分及びＣｌを含む化合物よりなる原料ガスを用いて気
相反応により被処理基板上に薄膜を形成する工程と、こ
の工程で薄膜が形成された被処理基板を真空雰囲気中で
加熱処理して当該薄膜中のＣｌを除去する工程と、を含
むことを特徴とする。
【００１５】請求項２の発明は、Ｔｉ及びＣｌを含む化
合物よりなる原料ガスと、Ｎ2 ガスまたはＮを含む化合
物よりなる原料ガスとを用いて気相反応により被処理基
板上にＴｉＮ膜を形成する工程と、この工程でＴｉＮ膜
が形成された被処理基板を真空雰囲気中で加熱処理して
当該ＴｉＮ膜中のＣｌを除去する工程と、を含むことを
特徴とする。
合物よりなる原料ガスと、Ｎ2 ガスまたはＮを含む化合
物よりなる原料ガスとを用いて気相反応により被処理基
板上にＴｉＮ膜を形成する工程と、この工程でＴｉＮ膜
が形成された被処理基板を真空雰囲気中で加熱処理して
当該ＴｉＮ膜中のＣｌを除去する工程と、を含むことを
特徴とする。
【００１６】請求項３の発明は、Ｗ及びＦを含む化合物
よりなる原料ガスと、Ｓｉ及びＣｌを含む原料ガスとを
用いて気相反応により被処理基板上にＷＳｉ膜を形成す
る工程と、この工程でＷＳｉ膜が形成された被処理基板
を真空雰囲気中で加熱処理して当該ＷＳｉ膜中のＣｌを
除去する工程と、を含むことを特徴とする。
よりなる原料ガスと、Ｓｉ及びＣｌを含む原料ガスとを
用いて気相反応により被処理基板上にＷＳｉ膜を形成す
る工程と、この工程でＷＳｉ膜が形成された被処理基板
を真空雰囲気中で加熱処理して当該ＷＳｉ膜中のＣｌを
除去する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】請求項４の発明は、薄膜成分及びＣｌを含
む化合物よりなる原料ガスを用いて気相反応により被処
理基板上に薄膜を形成し、Ｃｌ化合物が副生成される薄
膜形成装置において、前記反応室内に付着した副生成物
と前記薄膜中のＣｌとを真空雰囲気中で除去するための
加熱手段を設けたことを特徴とする。
む化合物よりなる原料ガスを用いて気相反応により被処
理基板上に薄膜を形成し、Ｃｌ化合物が副生成される薄
膜形成装置において、前記反応室内に付着した副生成物
と前記薄膜中のＣｌとを真空雰囲気中で除去するための
加熱手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
【作用】薄膜成分及びＣｌを含む化合物よりなる原料ガ
スを用いてＣＶＤ薄膜を形成すると薄膜中にＣｌが混入
する。例えばＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガスとを反応させ
てＴｉＮ膜を形成する場合や、ＷＦ6 （六フッ化タング
ステン）ガスとＳｉＨ2Ｃｌ2 （ジクロルシラン）ガス
とを反応させてＷＳｉ2 （タングステンシリサイド）膜
を形成する場合、薄膜中にＣｌが不純物として混入す
る。このＣｌはある種の化合物の形態例えばＮＨ4 Ｃｌ
として薄膜中に混入していると推測されるが、薄膜を真
空雰囲気中にさらすことによりＣｌの化合物の昇華温度
が下がり、従って加熱処理することによりＣｌの化合物
が薄膜中から放出され、薄膜中のＣｌ濃度が低くなる。
スを用いてＣＶＤ薄膜を形成すると薄膜中にＣｌが混入
する。例えばＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガスとを反応させ
てＴｉＮ膜を形成する場合や、ＷＦ6 （六フッ化タング
ステン）ガスとＳｉＨ2Ｃｌ2 （ジクロルシラン）ガス
とを反応させてＷＳｉ2 （タングステンシリサイド）膜
を形成する場合、薄膜中にＣｌが不純物として混入す
る。このＣｌはある種の化合物の形態例えばＮＨ4 Ｃｌ
として薄膜中に混入していると推測されるが、薄膜を真
空雰囲気中にさらすことによりＣｌの化合物の昇華温度
が下がり、従って加熱処理することによりＣｌの化合物
が薄膜中から放出され、薄膜中のＣｌ濃度が低くなる。
【００１９】また例えばＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガスと
を反応させて被処理基板にＴｉＮ膜を形成する場合、こ
の反応によって副生成されるＮＨ4 Ｃｌが反応室内壁面
などに付着堆積すると共に、膜の表面及び結晶界面など
に吸着する。この場合のＮＨ4 Ｃｌの存在はＴＤＳ、フ
−リエ変換赤外分光光度計などの分析によって確認され
ている。この場合反応室内の加熱手段で反応室内を加熱
することにより、ＮＨ4 Ｃｌが反応室内壁面などから離
脱されて反応室内が洗浄される。
を反応させて被処理基板にＴｉＮ膜を形成する場合、こ
の反応によって副生成されるＮＨ4 Ｃｌが反応室内壁面
などに付着堆積すると共に、膜の表面及び結晶界面など
に吸着する。この場合のＮＨ4 Ｃｌの存在はＴＤＳ、フ
−リエ変換赤外分光光度計などの分析によって確認され
ている。この場合反応室内の加熱手段で反応室内を加熱
することにより、ＮＨ4 Ｃｌが反応室内壁面などから離
脱されて反応室内が洗浄される。
【００２０】
【実施例】図１は本発明の実施例に用いる装置の一例を
示す図である。図１中２はＣＶＤを行うための気密シー
ル構造を有する反応室であり、この反応室２内の底部に
は、被処理基板である半導体ウエハ３を保持すると共に
所定温度に加熱するためのヒータ２０を備えたウエハ保
持台２１が設けられている。前記反応室２の上部には、
原料ガスを反応室２内に供給するための原料ガス供給部
４がウエハ保持台２１に対向して配設されており、前記
原料ガス供給部４は、例えば原料ガスであるＴｉＣｌ4
ガスを供給するための第１のガス供給管４１の先端部を
複数に分岐すると共に、例えば原料ガスであるＮＨ3 ガ
スを供給するための第２のガス供給管４２の先端部を複
数に分岐し、これら分岐管をガス噴射板４３の多数のガ
ス噴射孔４４に夫々接続してＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガ
スとが別々にガス噴射孔４４を介して反応室２内に供給
されるように構成されている。前記第１のガス供給管４
１の基端部にはヒータ４０で覆われたＴｉＣｌ4 の液体
ソース４１ａが接続されると共に、第２のガス供給管４
２の基端部にはＮＨ3 の気体ソース４２ａが接続されて
おり、これらガス供給管４１の外周面は、ヒータ（図示
せず）で覆われている。
示す図である。図１中２はＣＶＤを行うための気密シー
ル構造を有する反応室であり、この反応室２内の底部に
は、被処理基板である半導体ウエハ３を保持すると共に
所定温度に加熱するためのヒータ２０を備えたウエハ保
持台２１が設けられている。前記反応室２の上部には、
原料ガスを反応室２内に供給するための原料ガス供給部
４がウエハ保持台２１に対向して配設されており、前記
原料ガス供給部４は、例えば原料ガスであるＴｉＣｌ4
ガスを供給するための第１のガス供給管４１の先端部を
複数に分岐すると共に、例えば原料ガスであるＮＨ3 ガ
スを供給するための第２のガス供給管４２の先端部を複
数に分岐し、これら分岐管をガス噴射板４３の多数のガ
ス噴射孔４４に夫々接続してＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガ
スとが別々にガス噴射孔４４を介して反応室２内に供給
されるように構成されている。前記第１のガス供給管４
１の基端部にはヒータ４０で覆われたＴｉＣｌ4 の液体
ソース４１ａが接続されると共に、第２のガス供給管４
２の基端部にはＮＨ3 の気体ソース４２ａが接続されて
おり、これらガス供給管４１の外周面は、ヒータ（図示
せず）で覆われている。
【００２１】また前記反応室２の底部には、排気管２２
が接続されており、図示しない真空ポンプにより反応室
２を所定の真空度に維持できるようになっている。
が接続されており、図示しない真空ポンプにより反応室
２を所定の真空度に維持できるようになっている。
【００２２】前記反応室２の隣りには、当該反応室２内
でＣＶＤによる薄膜が形成されたウエハ３に対して後処
理を行うための、気密シール構造を有する後処理室５が
ウエハ３の搬出口２３を介して設けられており、この後
処理室５の底部にはウエハ保持台５１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管５２が接
続されている。
でＣＶＤによる薄膜が形成されたウエハ３に対して後処
理を行うための、気密シール構造を有する後処理室５が
ウエハ３の搬出口２３を介して設けられており、この後
処理室５の底部にはウエハ保持台５１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管５２が接
続されている。
【００２３】前記後処理室５の上部には、ウエハ保持台
５１上のウエハ３を加熱するための例えばＷやＴａ（タ
ンタル）、Ｍｏ（モリブデン）などの高融点金属フィラ
メントを備えた赤外線ヒータ６が設けられている。なお
Ｇ１、Ｇ２は夫々反応室２、後処理室５を例えば図示し
ないロードロック室に対して気密にシールするためのゲ
ートバルブであり、Ｇ３は反応室２及び後処理室５の間
を気密にシールするためのゲートバルブである。
５１上のウエハ３を加熱するための例えばＷやＴａ（タ
ンタル）、Ｍｏ（モリブデン）などの高融点金属フィラ
メントを備えた赤外線ヒータ６が設けられている。なお
Ｇ１、Ｇ２は夫々反応室２、後処理室５を例えば図示し
ないロードロック室に対して気密にシールするためのゲ
ートバルブであり、Ｇ３は反応室２及び後処理室５の間
を気密にシールするためのゲートバルブである。
【００２４】次に上述実施例の作用について述べる。先
ず反応室２に搬入される被処理基板であるウエハ３につ
いて図２（ａ）を参照しながら述べると、このウエハ３
においては、ｎ形（あるいはｐ形）のＳｉ基板７の表層
部にｐ形（あるいはｎ形）の拡散層７１が形成されてお
り、更にＳｉ基板７の表面には拡散層７１上部が開口さ
れた絶縁膜７２が形成されている。
ず反応室２に搬入される被処理基板であるウエハ３につ
いて図２（ａ）を参照しながら述べると、このウエハ３
においては、ｎ形（あるいはｐ形）のＳｉ基板７の表層
部にｐ形（あるいはｎ形）の拡散層７１が形成されてお
り、更にＳｉ基板７の表面には拡散層７１上部が開口さ
れた絶縁膜７２が形成されている。
【００２５】そしてこのウエハ３をゲートバルブＧ１を
介して図示しない搬送手段により反応室２内に導入して
ウエハ保持台２１上に載置させると共にヒータ２０によ
り当該ウエハ３を例えば４００〜４５０℃に加熱する。
一方原料ガス供給部４を介して反応室２内にＴｉＣｌ4
ガスとＮＨ3 ガスとを夫々１０ＳＣＣＭ、１００ＳＣＣ
Ｍの流量で導入し、図示しない真空ポンプにより排気管
２２を介して排気することにより反応室２内を例えば１
×１０-3Ｔｏｒｒ〜数十Ｔｏｒｒの真空度に維持する。
このようなＣＶＤプロセスでは、（１）式に示すＴｉＣ
ｌ4 ガスとＮＨ3 ガスとの気相反応によりＴｉＮが生成
されてウエハ３表面に付着堆積され、例えば図２（ａ）
に鎖線で示すように厚さ約１０００オングストロームの
ＴｉＮ膜７３が形成される。
介して図示しない搬送手段により反応室２内に導入して
ウエハ保持台２１上に載置させると共にヒータ２０によ
り当該ウエハ３を例えば４００〜４５０℃に加熱する。
一方原料ガス供給部４を介して反応室２内にＴｉＣｌ4
ガスとＮＨ3 ガスとを夫々１０ＳＣＣＭ、１００ＳＣＣ
Ｍの流量で導入し、図示しない真空ポンプにより排気管
２２を介して排気することにより反応室２内を例えば１
×１０-3Ｔｏｒｒ〜数十Ｔｏｒｒの真空度に維持する。
このようなＣＶＤプロセスでは、（１）式に示すＴｉＣ
ｌ4 ガスとＮＨ3 ガスとの気相反応によりＴｉＮが生成
されてウエハ３表面に付着堆積され、例えば図２（ａ）
に鎖線で示すように厚さ約１０００オングストロームの
ＴｉＮ膜７３が形成される。
【００２６】 ６ＴｉＣｌ4 ＋８ＮＨ3 →６ＴｉＮ＋２４ＨＣｌ＋Ｎ2 … （１） その後反応室２と後処理室５とを同圧にして図示しない
搬送手段により反応室２内のウエハ３を搬出口２３を介
して後処理室５内のウエハ保持台５１上に搬送し、しか
る後図示しない真空ポンプにより排気管５２を介して排
気することにより後処理室５内を例えば１×１０-9Ｔｏ
ｒｒの真空度に維持し、続いて赤外線ヒータ６によりウ
エハ３（鎖線で図示してある）を例えば５０〜４５０℃
に数秒〜数分程度加熱処理する。
搬送手段により反応室２内のウエハ３を搬出口２３を介
して後処理室５内のウエハ保持台５１上に搬送し、しか
る後図示しない真空ポンプにより排気管５２を介して排
気することにより後処理室５内を例えば１×１０-9Ｔｏ
ｒｒの真空度に維持し、続いて赤外線ヒータ６によりウ
エハ３（鎖線で図示してある）を例えば５０〜４５０℃
に数秒〜数分程度加熱処理する。
【００２７】ここで反応室２にてＣＶＤにより形成され
たＴｉＮ膜７３中には、既に「発明が解決しようとする
課題」の項で述べたようにＣｌが高濃度で混入してい
る。このＣｌは、ＴｉＣｌ4 とＮＨ3 との反応生成物で
あるＨＣｌと、原料ガスであるＮＨ3 とが反応してＮＨ
4 Ｃｌ（塩化アンモニウム）が生成され、このＮＨ4 Ｃ
ｌの形態でＴｉＮ膜７３中に取り込まれていると推測さ
れる。
たＴｉＮ膜７３中には、既に「発明が解決しようとする
課題」の項で述べたようにＣｌが高濃度で混入してい
る。このＣｌは、ＴｉＣｌ4 とＮＨ3 との反応生成物で
あるＨＣｌと、原料ガスであるＮＨ3 とが反応してＮＨ
4 Ｃｌ（塩化アンモニウム）が生成され、このＮＨ4 Ｃ
ｌの形態でＴｉＮ膜７３中に取り込まれていると推測さ
れる。
【００２８】このＮＨ4 Ｃｌの常圧下での昇華点は３３
７．８℃であるが、例えば１×１０-9Ｔｏｒｒの真空雰
囲気下では可成り低い温度となり、このためウエハ３を
この状態におけるＮＨ4 Ｃｌの昇華温度以上に加熱する
ことにより図２（ｂ）に示すようにＮＨ4 ＣｌがＮＨ3
とＨＣｌに分解してＴｉＮ膜７２から放出されると考え
られる。従って後処理室５内にてウエハ３に対して上述
の後処理を行うことによってＴｉＮ膜７３中のＣｌ濃度
が例えば１桁低くなる。
７．８℃であるが、例えば１×１０-9Ｔｏｒｒの真空雰
囲気下では可成り低い温度となり、このためウエハ３を
この状態におけるＮＨ4 Ｃｌの昇華温度以上に加熱する
ことにより図２（ｂ）に示すようにＮＨ4 ＣｌがＮＨ3
とＨＣｌに分解してＴｉＮ膜７２から放出されると考え
られる。従って後処理室５内にてウエハ３に対して上述
の後処理を行うことによってＴｉＮ膜７３中のＣｌ濃度
が例えば１桁低くなる。
【００２９】次いで本発明の効果を確認するために行っ
た実験について述べると、実験に用いた装置は、図３に
示すように試料室８内に石英ガラスよりなる試料台８１
を設けると共に、赤外線発生部８２よりの赤外線を試料
台８１に導く石英ロッド８３を設け、更に排気管８４が
接続されかつ質量分析計８５ａを備えた質量分析部８５
を試料室８に接続して構成される。
た実験について述べると、実験に用いた装置は、図３に
示すように試料室８内に石英ガラスよりなる試料台８１
を設けると共に、赤外線発生部８２よりの赤外線を試料
台８１に導く石英ロッド８３を設け、更に排気管８４が
接続されかつ質量分析計８５ａを備えた質量分析部８５
を試料室８に接続して構成される。
【００３０】先ず既述したＣＶＤ法により予めシリコン
基板上に膜厚約６００オングストロームのＴｉＮ膜を形
成した試料８０を用意した。ただしこのＴｉＮ膜の成膜
条件については、ＴｉＣｌ4 ガス、ＮＨ3 ガスの流量が
夫々１０ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍであり、成膜圧力が
１００ｍＴｏｒｒ、成膜温度が６１０℃である。またＴ
ｉＮ膜中のＣｌ濃度はＸ線マイクロアナライザ−により
予め調べたところ３．６１ａｔｏｍｉｃ％であった。
基板上に膜厚約６００オングストロームのＴｉＮ膜を形
成した試料８０を用意した。ただしこのＴｉＮ膜の成膜
条件については、ＴｉＣｌ4 ガス、ＮＨ3 ガスの流量が
夫々１０ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍであり、成膜圧力が
１００ｍＴｏｒｒ、成膜温度が６１０℃である。またＴ
ｉＮ膜中のＣｌ濃度はＸ線マイクロアナライザ−により
予め調べたところ３．６１ａｔｏｍｉｃ％であった。
【００３１】そしてこの試料８０を試料室８内に導入
し、試料室８内を３×１０-9Ｔｏｒｒの真空度に維持す
ると共に、赤外線発生部８２よりの赤外線を石英ロッド
８３及び試料台を通して試料８０に照射することによ
り、当該試料８０を１℃／ｓｅｃの昇温速度で５０℃か
ら９００℃まで昇温し、質量分析部８５により質量分析
を行ったところ図４及び図５に示す結果が得られた。そ
の後試料８０のＴｉＮ膜中のＣｌ濃度をＸ線マイクロア
ナライザ−で調べたところ、検出限界（０．１ａｔｏｍ
ｉｃ％）以下であった。
し、試料室８内を３×１０-9Ｔｏｒｒの真空度に維持す
ると共に、赤外線発生部８２よりの赤外線を石英ロッド
８３及び試料台を通して試料８０に照射することによ
り、当該試料８０を１℃／ｓｅｃの昇温速度で５０℃か
ら９００℃まで昇温し、質量分析部８５により質量分析
を行ったところ図４及び図５に示す結果が得られた。そ
の後試料８０のＴｉＮ膜中のＣｌ濃度をＸ線マイクロア
ナライザ−で調べたところ、検出限界（０．１ａｔｏｍ
ｉｃ％）以下であった。
【００３２】図４、図５は各々横軸に試料台８１の温
度、縦軸に分子の個数（相対量）及び質量数をとったグ
ラフであり、図４の（１）、（２）は夫々ＮＨ2 、ＮＨ
3 の放出量の変化、図５（１）、（２）は夫々Ｈ35Ｃ
ｌ、Ｈ37Ｃｌの放出量の変化を示す。このグラフからわ
かるようにＮＨ2 、ＮＨ3 、Ｈ35Ｃｌ、及びＨ37Ｃｌの
放出量はいずれも５０℃から昇温するにつれて増加し、
９０℃付近で高いピーク値を示し、その後減少して小さ
な値で変動している。
度、縦軸に分子の個数（相対量）及び質量数をとったグ
ラフであり、図４の（１）、（２）は夫々ＮＨ2 、ＮＨ
3 の放出量の変化、図５（１）、（２）は夫々Ｈ35Ｃ
ｌ、Ｈ37Ｃｌの放出量の変化を示す。このグラフからわ
かるようにＮＨ2 、ＮＨ3 、Ｈ35Ｃｌ、及びＨ37Ｃｌの
放出量はいずれも５０℃から昇温するにつれて増加し、
９０℃付近で高いピーク値を示し、その後減少して小さ
な値で変動している。
【００３３】このように９０℃付近の温度でＮＨ2 、Ｎ
Ｈ3 、Ｈ35Ｃｌ及びＨ37Ｃｌが多く検出されているが、
これらはＴｉＣｌ4 とＮＨ3 の反応生成物であるＮＨ4
Ｃｌの昇華による分解物と考えられる。従ってＴｉＮ膜
表面及び結晶界面に大量に混入するＣｌはＮＨ4 Ｃｌの
結晶の形態で存在すると推測され、この結果真空雰囲気
中での加熱処理によりＮＨ4 Ｃｌが分解されてＴｉＮ膜
から放出され、これによってＴｉＮ膜中のＣｌ濃度が
３．６１％から０．１ａｔｏｍｉｃ％以下と例えば１桁
あるいはそれ以上低くなると考えられる。
Ｈ3 、Ｈ35Ｃｌ及びＨ37Ｃｌが多く検出されているが、
これらはＴｉＣｌ4 とＮＨ3 の反応生成物であるＮＨ4
Ｃｌの昇華による分解物と考えられる。従ってＴｉＮ膜
表面及び結晶界面に大量に混入するＣｌはＮＨ4 Ｃｌの
結晶の形態で存在すると推測され、この結果真空雰囲気
中での加熱処理によりＮＨ4 Ｃｌが分解されてＴｉＮ膜
から放出され、これによってＴｉＮ膜中のＣｌ濃度が
３．６１％から０．１ａｔｏｍｉｃ％以下と例えば１桁
あるいはそれ以上低くなると考えられる。
【００３４】そしてＣｌ濃度が数ａｔｏｍｉｃ％以下で
あれば金属配線の腐食のおそれはないといわれており、
本発明者も加速試験結果からそのことを把握している。
従って真空雰囲気中にてＴｉＮ膜を赤外線ヒータで加熱
処理することにより含有Ｃｌの一部を除去してＣｌ濃度
を減少させ、これによってデバイス中の金属配線の腐食
を抑えることができ、デバイスについて長い使用寿命が
得られる。この結果デバイスのコンタクトホールのＴｉ
Ｎ膜の成膜をスパッタ法に代ってＣＶＤ法により実現す
ることができるので、コンタクトホールの微細化に対応
することができ、次世代のデバイスに対して有効であ
り、例えばＤＲＡＭの場合１６Ｍ以上の大容量化の実現
に寄与することができる。
あれば金属配線の腐食のおそれはないといわれており、
本発明者も加速試験結果からそのことを把握している。
従って真空雰囲気中にてＴｉＮ膜を赤外線ヒータで加熱
処理することにより含有Ｃｌの一部を除去してＣｌ濃度
を減少させ、これによってデバイス中の金属配線の腐食
を抑えることができ、デバイスについて長い使用寿命が
得られる。この結果デバイスのコンタクトホールのＴｉ
Ｎ膜の成膜をスパッタ法に代ってＣＶＤ法により実現す
ることができるので、コンタクトホールの微細化に対応
することができ、次世代のデバイスに対して有効であ
り、例えばＤＲＡＭの場合１６Ｍ以上の大容量化の実現
に寄与することができる。
【００３５】またＮＨ4 Ｃｌは、図６に示す吸収スペク
トル図からわかるように３．２０μｍと７．１５μｍの
波長をもつ赤外線を吸収する性質があり、実験に用いた
赤外線ヒータはこの波長帯の赤外線強度が強く、一方石
英の光の透過率については、図７に示すように３．４μ
ｍ付近を越えたあたりから急激に低下するので、結局
３．２μｍ前後の波長の赤外線によりＮＨ4 Ｃｌが効率
よく分解されたものと推察される。
トル図からわかるように３．２０μｍと７．１５μｍの
波長をもつ赤外線を吸収する性質があり、実験に用いた
赤外線ヒータはこの波長帯の赤外線強度が強く、一方石
英の光の透過率については、図７に示すように３．４μ
ｍ付近を越えたあたりから急激に低下するので、結局
３．２μｍ前後の波長の赤外線によりＮＨ4 Ｃｌが効率
よく分解されたものと推察される。
【００３６】ここで本発明では、図８に示すように反応
室２内に例えば反応室２内の左右両側壁付近に加熱手段
をなす赤外線ヒ−タ６を３本ずつ上下に並行状に配設
し、ウエハ３の表面にＴｉＮ膜７３を形成した後、反応
室２内へのＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガスの導入を停止し
真空ポンプ２２ａにより排気管２２を介して更に排気す
ることにより反応室２内を例えば１×１０−６Ｔｏｒｒ
の真空度に維持し、続いて赤外線ヒータ６を点灯して赤
外線ヒータ６からの赤外線により反応室２内を例えば５
０〜４５０℃に数秒から数分程度加熱処理するようにし
てもよい。
室２内に例えば反応室２内の左右両側壁付近に加熱手段
をなす赤外線ヒ−タ６を３本ずつ上下に並行状に配設
し、ウエハ３の表面にＴｉＮ膜７３を形成した後、反応
室２内へのＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガスの導入を停止し
真空ポンプ２２ａにより排気管２２を介して更に排気す
ることにより反応室２内を例えば１×１０−６Ｔｏｒｒ
の真空度に維持し、続いて赤外線ヒータ６を点灯して赤
外線ヒータ６からの赤外線により反応室２内を例えば５
０〜４５０℃に数秒から数分程度加熱処理するようにし
てもよい。
【００３７】ここで「本発明が解決しようとする課題」
の項で既述したように反応室２内の内壁面などにはＴｉ
Ｃｌ4 とＮＨ3 との気相反応の副生成物であるＮＨ4 Ｃ
ｌが付着堆積しており、またＣＶＤにより形成されたＴ
ｉＮ膜６３中にはＣｌが高濃度で混入している。
の項で既述したように反応室２内の内壁面などにはＴｉ
Ｃｌ4 とＮＨ3 との気相反応の副生成物であるＮＨ4 Ｃ
ｌが付着堆積しており、またＣＶＤにより形成されたＴ
ｉＮ膜６３中にはＣｌが高濃度で混入している。
【００３８】そしてこのＮＨ4 Ｃｌの常温下での昇華点
は先述したように、例えば１×１０-6Ｔｏｒｒの真空雰
囲気下では可成り低い温度となり、このため反応室２内
をこの昇華温度以上に赤外線ヒータ６よりの赤外線によ
って加熱することにより図２（ｂ）及び図９に示すよう
に反応室２の内壁面などに付着堆積しているＮＨ4 Ｃｌ
の付着物２４がＨＣｌとＮＨ3 とに分解して離脱すると
共に、ウエハ３のＴｉＮ膜７３中のＮＨ4 Ｃｌが同様に
ＨＣｌとＮＨ4 とに分解してＴｉＮ膜７３から放出され
ると考えられる。実際にＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガスと
を反応させて反応室２の内壁にＮＨ4 Ｃｌを付着させ、
その後既述の後処理を行ったところ反応室２の内壁面か
らＮＨ4 Ｃｌ膜がほぼ完全に除去されていた。
は先述したように、例えば１×１０-6Ｔｏｒｒの真空雰
囲気下では可成り低い温度となり、このため反応室２内
をこの昇華温度以上に赤外線ヒータ６よりの赤外線によ
って加熱することにより図２（ｂ）及び図９に示すよう
に反応室２の内壁面などに付着堆積しているＮＨ4 Ｃｌ
の付着物２４がＨＣｌとＮＨ3 とに分解して離脱すると
共に、ウエハ３のＴｉＮ膜７３中のＮＨ4 Ｃｌが同様に
ＨＣｌとＮＨ4 とに分解してＴｉＮ膜７３から放出され
ると考えられる。実際にＴｉＣｌ4 ガスとＮＨ3 ガスと
を反応させて反応室２の内壁にＮＨ4 Ｃｌを付着させ、
その後既述の後処理を行ったところ反応室２の内壁面か
らＮＨ4 Ｃｌ膜がほぼ完全に除去されていた。
【００３９】このような実施例によれば、反応室２の内
壁面などに付着堆積しているＮＨ4Ｃｌが分解して当該
内壁面から離脱するので反応室２内が洗浄され、例えば
反応室２内をメンテナンスフリーとすることができると
共に、ＴｉＮ膜７３中のＮＨ4 Ｃｌが分解してＴｉＮ膜
７３から放出されるので塩素の混入量が少ないＣＶＤ薄
膜を得ることができる。
壁面などに付着堆積しているＮＨ4Ｃｌが分解して当該
内壁面から離脱するので反応室２内が洗浄され、例えば
反応室２内をメンテナンスフリーとすることができると
共に、ＴｉＮ膜７３中のＮＨ4 Ｃｌが分解してＴｉＮ膜
７３から放出されるので塩素の混入量が少ないＣＶＤ薄
膜を得ることができる。
【００４０】以上において本発明は、既述の実施例に示
す構成の他、例えば後処理室や反応室の上面を石英ガラ
ス窓で構成し、後処理室や反応室の外側から石英ガラス
窓を介して赤外線を取り込んで被処理基板表面に照射す
る構成であってもよい。
す構成の他、例えば後処理室や反応室の上面を石英ガラ
ス窓で構成し、後処理室や反応室の外側から石英ガラス
窓を介して赤外線を取り込んで被処理基板表面に照射す
る構成であってもよい。
【００４１】なおＴｉＮ膜を加熱処理するための加熱手
段としては赤外線ヒータに限定されるものではない。ま
た加熱処理するときの真空度は１０-3Ｔｏｒｒ〜１０-9
Ｔｏｒｒが望ましく、更に望ましくは１０-6Ｔｏｒｒ〜
１０-9Ｔｏｒｒである。
段としては赤外線ヒータに限定されるものではない。ま
た加熱処理するときの真空度は１０-3Ｔｏｒｒ〜１０-9
Ｔｏｒｒが望ましく、更に望ましくは１０-6Ｔｏｒｒ〜
１０-9Ｔｏｒｒである。
【００４２】そしてまた上述の実施例では熱ＣＶＤ法に
より形成されたＴｉＮ膜を加熱処理する場合について述
べたが、ＴｉＮ膜は、熱＋プラズマＣＶＤ法によりＴｉ
ＣｌとＮ2 とを反応させて形成したものであってもよ
い。
より形成されたＴｉＮ膜を加熱処理する場合について述
べたが、ＴｉＮ膜は、熱＋プラズマＣＶＤ法によりＴｉ
ＣｌとＮ2 とを反応させて形成したものであってもよ
い。
【００４３】更にまた本発明により加熱処理される薄膜
は、ＴｉＮ膜に限られず薄膜成分及びＣｌを含む化合物
よりなる原料ガスを用いて気相反応により形成されるも
のであればよく、ＷとＦ（フッ素）とを含む化合物より
なる原料ガス例えばＷＦ6 （六フッ化タングステン）ガ
スとＳｉ及びＣｌを含む原料ガス例えばＳｉＨ2 Ｃｌ2
（ジクロルシラン）ガスとを用いて気相反応により形成
されるＷＳｉ2 （タングステンシリサイド）膜であって
もよい。ＷＳｉ2 薄膜はＴｉＮ膜と同様に金属配線とシ
リコン膜との間の低抵抗層の役割を果たし、成膜時にＣ
ｌが混入するものであり、このような薄膜に対しても真
空雰囲気中で加熱処理することにより、成膜時にＷＳｉ
2 膜中に取り込まれたＣｌを除去して含有Ｃｌ濃度を低
下させることができ、ＷＳｉ2 膜の上に積層されたＡｌ
膜などの金属配線の腐食を抑えることができる。
は、ＴｉＮ膜に限られず薄膜成分及びＣｌを含む化合物
よりなる原料ガスを用いて気相反応により形成されるも
のであればよく、ＷとＦ（フッ素）とを含む化合物より
なる原料ガス例えばＷＦ6 （六フッ化タングステン）ガ
スとＳｉ及びＣｌを含む原料ガス例えばＳｉＨ2 Ｃｌ2
（ジクロルシラン）ガスとを用いて気相反応により形成
されるＷＳｉ2 （タングステンシリサイド）膜であって
もよい。ＷＳｉ2 薄膜はＴｉＮ膜と同様に金属配線とシ
リコン膜との間の低抵抗層の役割を果たし、成膜時にＣ
ｌが混入するものであり、このような薄膜に対しても真
空雰囲気中で加熱処理することにより、成膜時にＷＳｉ
2 膜中に取り込まれたＣｌを除去して含有Ｃｌ濃度を低
下させることができ、ＷＳｉ2 膜の上に積層されたＡｌ
膜などの金属配線の腐食を抑えることができる。
【００４４】
【発明の効果】請求項１〜３の発明によれば、ＣＶＤ法
により形成され、Ｃｌが不純物として混入する薄膜中の
Ｃｌ濃度を低下させることができ、従ってデバイス中の
金属配線の腐食を抑えることができるなど、Ｃｌによる
悪影響を少なくすることができる。また請求項４の発明
によれば、塩素の混入量が少ない薄膜を得ることができ
ると共に、反応室の洗浄を容易に行うことができる。
により形成され、Ｃｌが不純物として混入する薄膜中の
Ｃｌ濃度を低下させることができ、従ってデバイス中の
金属配線の腐食を抑えることができるなど、Ｃｌによる
悪影響を少なくすることができる。また請求項４の発明
によれば、塩素の混入量が少ない薄膜を得ることができ
ると共に、反応室の洗浄を容易に行うことができる。
【図１】本発明の実施例に係る方法を実施するための装
置の一例を示す縦断側面図である。
置の一例を示す縦断側面図である。
【図２】半導体ウエハ表面の状態を示す説明図である。
【図３】本発明の効果を確認するための実験装置を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図４】図３の装置を用いた実験における質量分析の結
果を示す特性図である。
果を示す特性図である。
【図５】図３の装置を用いた実験における質量分析の結
果を示す特性図である。
果を示す特性図である。
【図６】ＮＨ4 Ｃｌの光の吸収特性を示す特性図であ
る。
る。
【図７】石英の光の透過特性を示す特性図である。
【図８】本発明の実施例に用いる装置の一例を示す概観
透明斜視図である。
透明斜視図である。
【図９】半導体ウエハ表面及び反応室内壁の状態を示す
説明図である。
説明図である。
【図１０】コンタクトホールの構造の一例を示す説明図
である。
である。
２ 反応室 ３ 半導体ウエハ ４ 原料ガス供給部 ４１ａ ＴｉＣｌ4 の液体ソース ４２ａ ＮＨ3 の気体ソース ５ 後処理室 ６ 赤外線ヒータ ７３ ＴｉＮ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大場 隆之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 薄膜成分及びＣｌを含む化合物よりなる
原料ガスを用いて気相反応により被処理基板上に薄膜を
形成する工程と、 この工程で薄膜が形成された被処理基板を真空雰囲気中
で加熱処理して当該薄膜中のＣｌを除去する工程と、 を含むことを特徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項２】 Ｔｉ及びＣｌを含む化合物よりなる原料
ガスと、Ｎ２ガスまたはＮを含む化合物よりなる原料ガ
スとを用いて気相反応により被処理基板上にＴｉＮ膜を
形成する工程と、 この工程でＴｉＮ膜が形成された被処理基板を真空雰囲
気中で加熱処理して当該ＴｉＮ膜中のＣｌを除去する工
程と、 を含むことを特徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項３】 Ｗ及びＦを含む化合物よりなる原料ガス
と、Ｓｉ及びＣｌを含む原料ガスとを用いて気相反応に
より被処理基板上にＷＳｉ膜を形成する工程と、 この工程でＷＳｉ膜が形成された被処理基板を真空雰囲
気中で加熱処理して当該ＷＳｉ膜中のＣｌを除去する工
程と、 を含むことを特徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項４】 薄膜成分及びＣｌを含む化合物よりなる
原料ガスを用いて気相反応により被処理基板上に薄膜を
形成し、Ｃｌ化合物が副生成される薄膜形成装置におい
て、 前記反応室内に付着した副生成物と前記薄膜中のＣｌと
を真空雰囲気中で除去するための加熱手段を設けたこと
を特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04355686A JP3138892B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 薄膜形成方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04355686A JP3138892B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 薄膜形成方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188205A true JPH06188205A (ja) | 1994-07-08 |
| JP3138892B2 JP3138892B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=18445251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04355686A Expired - Fee Related JP3138892B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 薄膜形成方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3138892B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004197154A (ja) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Jfe Steel Kk | 一方向性珪素鋼板およびその製造方法ならびにセラミック被膜の被覆装置 |
| JP2004273648A (ja) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Tokyo Electron Ltd | プリコート層の形成方法及び成膜方法 |
| US7514120B2 (en) | 1999-11-17 | 2009-04-07 | Tokyo Electron Limited | Precoat film forming method |
| US9133548B2 (en) | 2013-01-22 | 2015-09-15 | Tokyo Electron Limited | TiN film forming method and storage medium |
| US9257278B2 (en) | 2012-01-05 | 2016-02-09 | Tokyo Electron Limited | Method for forming TiN and storage medium |
| KR20180016304A (ko) | 2016-08-05 | 2018-02-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 방법 및 성막 시스템, 그리고 표면 처리 방법 |
| CN114014363A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-08 | 河北大学 | 一种二维wx2材料及其制备方法 |
| KR20220152934A (ko) | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 질화티타늄막의 성막 방법, 및 질화티타늄막을 성막하는 장치 |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP04355686A patent/JP3138892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7514120B2 (en) | 1999-11-17 | 2009-04-07 | Tokyo Electron Limited | Precoat film forming method |
| JP2004197154A (ja) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Jfe Steel Kk | 一方向性珪素鋼板およびその製造方法ならびにセラミック被膜の被覆装置 |
| JP4595280B2 (ja) * | 2002-12-18 | 2010-12-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 一方向性珪素鋼板の製造方法ならびにセラミック被膜の被覆装置 |
| JP2004273648A (ja) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Tokyo Electron Ltd | プリコート層の形成方法及び成膜方法 |
| JP4543611B2 (ja) * | 2003-03-06 | 2010-09-15 | 東京エレクトロン株式会社 | プリコート層の形成方法及び成膜方法 |
| US9257278B2 (en) | 2012-01-05 | 2016-02-09 | Tokyo Electron Limited | Method for forming TiN and storage medium |
| US9133548B2 (en) | 2013-01-22 | 2015-09-15 | Tokyo Electron Limited | TiN film forming method and storage medium |
| KR20180016304A (ko) | 2016-08-05 | 2018-02-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 방법 및 성막 시스템, 그리고 표면 처리 방법 |
| US10392698B2 (en) | 2016-08-05 | 2019-08-27 | Tokyo Electron Limited | Film forming method, film forming system and surface processing method |
| KR20220152934A (ko) | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 질화티타늄막의 성막 방법, 및 질화티타늄막을 성막하는 장치 |
| CN114014363A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-08 | 河北大学 | 一种二维wx2材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3138892B2 (ja) | 2001-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0167248B1 (ko) | 반도체 기판의 전처리방법 | |
| US5393565A (en) | Method for deposition of a refractory metal nitride and method for formation of a conductive film containing a refractory metal nitride | |
| US7998842B2 (en) | Atomic layer deposition metallic contacts, gates and diffusion barriers | |
| US5747384A (en) | Process of forming a refractory metal thin film | |
| US6821572B2 (en) | Method of cleaning a chemical vapor deposition chamber | |
| US5670421A (en) | Process for forming multilayer wiring | |
| US6475912B1 (en) | Semiconductor device and method and apparatus for fabricating the same while minimizing operating failures and optimizing yield | |
| US20100159694A1 (en) | Method for depositing thin tungsten film with low resistivity and robust micro-adhesion characteristics | |
| US4751101A (en) | Low stress tungsten films by silicon reduction of WF6 | |
| JP3580159B2 (ja) | タングステン膜の成膜方法 | |
| US20050191849A1 (en) | Hydrogen barrier layer and method for fabricating semiconductor device having the same | |
| US6436820B1 (en) | Method for the CVD deposition of a low residual halogen content multi-layered titanium nitride film having a combined thickness greater than 1000 Å | |
| JP3138892B2 (ja) | 薄膜形成方法及びその装置 | |
| JP3208124B2 (ja) | 半導体装置、半導体装置の製造方法、および半導体装置の製造装置 | |
| US6197674B1 (en) | CVD-Ti film forming method | |
| US7033939B2 (en) | Chemistry for chemical vapor deposition of titanium containing films | |
| JPH08279558A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3449428B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6787466B2 (en) | High throughout process for the formation of a refractory metal nucleation layer | |
| JP3176069B2 (ja) | 一リン化チタン層の形成方法およびその使用 | |
| KR0161889B1 (ko) | 반도체장치의 배선 형성방법 | |
| JPH0661181A (ja) | バリアメタルの形成方法 | |
| US6770561B2 (en) | Method for depositing metal film through chemical vapor deposition process | |
| JPH09306870A (ja) | バリア膜の形成方法 | |
| JPH06333875A (ja) | 成膜装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001107 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071215 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081215 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |