JPH06275536A - Formation of metallic film - Google Patents

Formation of metallic film

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JPH06275536A
JPH06275536A JP6178693A JP6178693A JPH06275536A JP H06275536 A JPH06275536 A JP H06275536A JP 6178693 A JP6178693 A JP 6178693A JP 6178693 A JP6178693 A JP 6178693A JP H06275536 A JPH06275536 A JP H06275536A
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JP
Japan
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film
growth surface
back surface
wafer
forming
Prior art date
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Application number
JP6178693A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuichi Fukui
勝一 福井
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To form a metallic film having a uniform quality and uniform thickness on the vapor growth surface of a wafer while the generation of particles is prevented by forming the metallic film on the vapor growth surface after forming an oxide film on the rear surface of the wafer opposite to the vapor growth surface. CONSTITUTION:After forming a uniform SiO2 film 15 having a thickness of about 200Angstrom on the rear surface 13 of a sample, a W film 17 is formed on the vapor growth surface 12 of the sample. When the film 17 is formed in such a way, it becomes unnecessary to seal the periphery of the sample and the temperature drop of the sample can be prevented, since the formation of the film 13 on the rear surface 13 can be prevented by the SiO2 film 15 even when a mixed gas infiltrates to the rear surface 13. Therefore, the temperature of the vapor growth surface 12 can be maintained in a uniform state. In addition, the coating can be made uniform and the W film 17 formed on the vapor growth surface 12 can have a uniform quality and uniform thickness. Moreover, since the formation of the W film 17 on the rear surface 13 can be prevented, the stripping off of the film 17 can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は金属膜の形成方法に関
し、詳細には例えばタングステン(以下Wという)の減
圧CVD工程において用いることができる金属膜の形成
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a metal film, and more particularly to a method for forming a metal film which can be used in a low pressure CVD process of, for example, tungsten (hereinafter referred to as W).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、LSI製造工程の1つに、主に上
下の配線間を接続するコンタクトホールやスルーホール
等に金属を埋め込む工程がある。その際に、埋め込み特
性が良いことから例えばWが前記金属として多く用いら
れており、このようなWのCVD工程においては、WF
6 の還元反応を利用し、以下のような反応式で表わせる
反応によりW膜を形成する方法が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, one of the LSI manufacturing processes is a process of burying metal mainly in contact holes or through holes that connect upper and lower wirings. At this time, for example, W is often used as the metal because of its good burying property. In such a W CVD process, WF is used.
A method of forming a W film by a reaction represented by the following reaction formula using the reduction reaction of 6 is used.

【0003】 2WF6 +3SiH4 → 2W+3SiF4 +6H2 WF6 +3H2 → W+6HF 2WF6 +3Si → 2W+3SiF4 通常、この方法ではウエハの気相成長面に300℃〜8
00℃の温度で減圧CVD法により、埋め込み特性が良
好なWを蒸着させ、W膜を形成する。図5は従来のW膜
が形成されたウエハを示した模式的断面図であり、図中
40はウエハを示している。Si基板11の一面にSi
2 膜35が形成され、SiO2 膜35上にアルミ配線
34が形成され、アルミ配線34上にSiO2 膜38が
形成されており、SiO2 膜38に形成されたコンタク
トホール36にWが埋め込まれ、さらに表面が平坦化さ
れたW膜37により被覆されている。
2WF 6 + 3SiH 4 → 2W + 3SiF 4 + 6H 2 WF 6 + 3H 2 → W + 6HF 2WF 6 + 3Si → 2W + 3SiF 4 Normally, in this method, 300 ° C. to 8 ° C. on the vapor phase growth surface of the wafer.
At a temperature of 00 ° C., W having a good filling property is vapor-deposited by a low pressure CVD method to form a W film. FIG. 5 is a schematic sectional view showing a conventional wafer on which a W film is formed, and 40 in the figure shows the wafer. Si on one surface of the Si substrate 11
The O 2 film 35 is formed, the aluminum wiring 34 is formed on the SiO 2 film 35, the SiO 2 film 38 is formed on the aluminum wiring 34, and W is formed in the contact hole 36 formed in the SiO 2 film 38. It is embedded and covered with a W film 37 whose surface is flattened.

【0004】ところで、WのCVD工程が施される直前
のウエハ40の裏面33は、自然酸化膜であるSiO2
膜が薄く存在している状態か、あるいは裏面33のSi
2膜がWのCVD工程までに施される複数回のHFに
よる洗浄処理によってエッチングされ、単結晶Si(0
01)面がむき出しの状態となっている。一般に、Wは
TiN、多結晶Si及び単結晶Siなどのような導体膜
及び半導体膜の上には非常に成長しやすい。他方、Si
2 膜のような絶縁膜上には極めて成長しにくい。
By the way, the back surface 33 of the wafer 40 immediately before the W CVD process is performed is made of SiO 2 which is a natural oxide film.
If the film is thin, or if Si on the back surface 33
The O 2 film is etched by a plurality of HF cleaning treatments performed up to the W CVD process, and the single crystal Si (0
01) The surface is exposed. Generally, W is very easy to grow on a conductor film and a semiconductor film such as TiN, polycrystalline Si and single crystal Si. On the other hand, Si
It is extremely difficult to grow on an insulating film such as an O 2 film.

【0005】また、従来のW膜の形成方法においては、
ウエハ40は押圧固定法によってCVD装置に固定され
ているが、ウエハ40が傷つくのを避けるため、強く押
し付けることができない。このため、ウエハ40の周囲
と装置との間にはわずかな隙間ができてしまう。
In the conventional W film forming method,
Although the wafer 40 is fixed to the CVD apparatus by the pressure fixing method, it cannot be strongly pressed in order to avoid damaging the wafer 40. Therefore, a slight gap is formed between the periphery of the wafer 40 and the device.

【0006】したがって、このような状態でWのCVD
工程を施すと、混合ガスがウエハ40の周囲の隙間から
裏面33へまわり込み、裏面33のエッジ部に不要なW
膜が形成され易い。このW膜は非常に薄くかつ疎である
ため、剥離し易く、剥離したW膜がパーティクルとな
り、ウエハ40や装置等の汚染の原因となるという問題
があった。
Therefore, in such a state, CVD of W is performed.
When the process is performed, the mixed gas flows into the back surface 33 from the gap around the wafer 40, and unnecessary W is added to the edge portion of the back surface 33.
A film is easily formed. Since this W film is extremely thin and sparse, it is easy to peel off, and the peeled W film becomes particles, which causes contamination of the wafer 40, the apparatus, and the like.

【0007】そこで、このような問題を解決するため、
例えば図6に示したようにヒーターチャックフェース3
1上のウエハ50の周囲をシールリング41で覆うこと
により、混合ガスが裏面43にまわり込むのを防ぎ、裏
面43にW膜が形成されないようにし、該W膜の剥離に
よるパーティクルの発生を防止する方法(特開平3−6
4480号公報)が提案されている。
Therefore, in order to solve such a problem,
For example, as shown in FIG. 6, the heater chuck face 3
By covering the periphery of the wafer 50 on 1 with the seal ring 41, it is possible to prevent the mixed gas from entering the back surface 43, prevent the W film from being formed on the back surface 43, and prevent the generation of particles due to the peeling of the W film. Method (Japanese Patent Laid-Open No. 3-6
No. 4480) has been proposed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記した特開平3−6
4480号公報の方法においては、シールリング41の
温度がウエハ50の温度よりも低い場合、シールリング
41がウエハ50から熱をうばい、ウエハ50とシール
リング41との接触領域付近におけるウエハ50の気相
成長面42の温度を低下させることになる。これによ
り、コーティングの速度が低下し、蒸着する材料が少な
くなり、膜質及び膜厚等の均一な前記W膜を形成するこ
とが困難となる。したがって、該W膜の膜質及び膜厚等
の均一性を得るには、ウエハ50とシールリング41と
の温度平衡を保つ必要がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In the method disclosed in Japanese Patent No. 4480, when the temperature of the seal ring 41 is lower than the temperature of the wafer 50, the seal ring 41 radiates heat from the wafer 50, and the gas of the wafer 50 near the contact region between the wafer 50 and the seal ring 41 is removed. This lowers the temperature of the phase growth surface 42. As a result, the coating speed decreases, the amount of vapor deposited material decreases, and it becomes difficult to form the W film having uniform film quality and film thickness. Therefore, in order to obtain uniformity in the film quality and film thickness of the W film, it is necessary to maintain temperature equilibrium between the wafer 50 and the seal ring 41.

【0009】しかしながら、ウエハ50とシールリング
41との材質の違い等の理由から、これらの温度平衡を
保つことは困難であり、このため裏面43での前記W膜
の形成を阻止し、該W膜の剥離を防止しながら膜質及び
膜厚等が均一なW膜を形成することができないという課
題があった。
However, it is difficult to maintain the temperature equilibrium between the wafer 50 and the seal ring 41 because of the difference in the material between them. Therefore, the formation of the W film on the back surface 43 is prevented, and the W film is prevented. There is a problem that it is impossible to form a W film having uniform film quality and film thickness while preventing peeling of the film.

【0010】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、裏面での金属膜の形成を阻止することにより
金属薄膜の剥離を防止し、パーティクルの発生を防止し
ながら気相成長面に膜質及び膜厚等の均一な金属膜を形
成することができる金属膜の形成方法を提供することを
目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems. By preventing the formation of a metal film on the back surface, the metal thin film is prevented from peeling off, and particles are prevented from forming on the vapor phase growth surface. An object of the present invention is to provide a metal film forming method capable of forming a metal film having uniform film quality and film thickness.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る金属膜の形成方法は、ウエハの気相成長
面の裏面に酸化膜を形成し、その後に前記気相成長面に
金属膜を形成することを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, a method for forming a metal film according to the present invention comprises forming an oxide film on the back surface of a vapor phase growth surface of a wafer and then forming the oxide film on the vapor phase growth surface. The feature is that a metal film is formed.

【0012】[0012]

【作用】一般に、配線用等に使われるW等の金属にはT
iN、多結晶Si及び単結晶Siなどのような導体膜及
び半導体膜の上には非常に成長しやすく、SiO2 膜の
ような絶縁膜上には極めて成長しにくいという性質があ
る。
In general, metal such as W used for wiring is T
It has a property that it is very easy to grow on a conductor film and a semiconductor film such as iN, polycrystalline Si and single crystal Si, and is very difficult to grow on an insulating film such as a SiO 2 film.

【0013】この性質を利用し、WのCVD工程を行な
う前にウエハの裏面に200Å程度の薄い前記SiO2
膜を形成しておくことにより、WのCVD工程における
前記裏面でのW膜の形成が防止される。
Utilizing this property, before the W CVD process is performed, a thin SiO 2 film of about 200 Å is formed on the back surface of the wafer.
By forming the film, the W film is prevented from being formed on the back surface in the W CVD process.

【0014】前記裏面に200Å程度の薄い前記SiO
2 膜を形成する方法としては、例えばLSI製造プロセ
スの初期の段階において、前記気相成長面を酸化防止膜
であるSiN膜で覆っておき、その後熱酸化または水蒸
気酸化により前記裏面のみに2000Å程度の十分厚い
前記SiO2 膜を形成する方法がある。そうしておく
と、前記WのCVD工程が施されるまでに行なわれる複
数回のHFによる洗浄処理により前記SiO2 膜が削ら
れ、前記裏面には厚みが200Å程度の薄い均一なSi
2 膜が形成される。
On the back side, the thin SiO of about 200 Å
As a method of forming the two films, for example, in the initial stage of the LSI manufacturing process, the vapor phase growth surface is covered with a SiN film which is an antioxidant film, and then only the back surface is heated to about 2000Å by thermal oxidation or steam oxidation. There is a method of forming the above-mentioned SiO 2 film that is sufficiently thick. Then, the SiO 2 film is scraped by a plurality of cleaning treatments with HF performed until the W CVD process is performed, and the back surface is thin and uniform with a thickness of about 200Å.
An O 2 film is formed.

【0015】また別の方法としては、LSI製造プロセ
スの初期の段階で前記気相成長面を酸化防止膜であるS
iN膜で覆っておき、WのCVD工程を施す直前に前記
裏面のみに厚みが200Å程度の薄い均一なSiO2
を形成する方法がある。
As another method, at the early stage of the LSI manufacturing process, the vapor phase growth surface is formed of an anti-oxidation film S.
There is a method of covering with an iN film and forming a thin uniform SiO 2 film having a thickness of about 200 Å only on the back surface immediately before performing the W CVD process.

【0016】このようにして前記裏面に200Å程度の
薄い前記SiO2 膜を形成しておき、その後前記気相成
長面にWのCVD工程を施せば、混合ガスが前記裏面に
まわり込んでも、該裏面の前記SiO2 膜により、前記
裏面における前記W膜の形成が阻止されることとなる。
これにより、前記ウエハの周囲をシールリングで覆う必
要がなくなり、前記ウエハの温度の低下が防止され、前
記気相成長面における温度が均一となり、均一なコーテ
ィングが可能となり、その結果該気相成長面の全面に膜
質及び膜厚等の均一な金属膜を形成することが可能とな
る。
By thus forming the thin SiO 2 film having a thickness of about 200 Å on the back surface and then performing the W CVD process on the vapor phase growth surface, even if the mixed gas enters the back surface, The SiO 2 film on the back surface prevents the formation of the W film on the back surface.
This eliminates the need to cover the periphery of the wafer with a seal ring, prevents the temperature of the wafer from lowering, makes the temperature on the vapor phase growth surface uniform, and enables uniform coating. It becomes possible to form a metal film having uniform film quality and film thickness on the entire surface.

【0017】しかも、前記裏面での前記金属膜の形成が
阻止されることにより、金属薄膜の剥離が生じなくな
り、パーティクルの発生が防止され、パーティクルによ
って前記ウエハや装置等が汚染されるのを防止すること
が可能となる。
Moreover, by preventing the formation of the metal film on the back surface, the peeling of the metal thin film does not occur, the generation of particles is prevented, and the particles are prevented from contaminating the wafer or the device. It becomes possible to do.

【0018】[0018]

【実施例及び比較例】以下、本発明に係る金属膜の形成
方法の実施例及び比較例を図面に基づいて説明する。な
お、本実施例では金属膜としてW膜を採用している。図
1(a)〜(d)はW膜が形成される試料A〜Dを示し
た模式的断面図である。
EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLES Examples and comparative examples of the method for forming a metal film according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this example, a W film is used as the metal film. 1A to 1D are schematic cross-sectional views showing samples A to D on which a W film is formed.

【0019】まず、下記の処理が施された気相成長面の
状態がそれぞれ異なる4枚の試料A〜Dを用意する。
First, four samples A to D which are different in the state of the vapor phase growth surface and which have been subjected to the following processing are prepared.

【0020】A 単結晶Si基板11にHFによるウエ
ット洗浄を2分間施し、自然酸化膜を除去したもの(図
1(a))。
A A single crystal Si substrate 11 was subjected to wet cleaning with HF for 2 minutes to remove a natural oxide film (FIG. 1 (a)).

【0021】B 単結晶Si基板11の気相成長面12
及び裏面13にSiH4 (250sccm)とN2 (5
00sccm)との混合ガス雰囲気中、620℃の温度
で圧力が0.3Torrの条件下における熱減圧CVD
法により、4000Åの多結晶Si膜14を形成したも
の(図1(b))。
B single crystal Si substrate 11 vapor phase growth surface 12
And SiH 4 (250 sccm) and N 2 (5
(00 sccm) in a mixed gas atmosphere at a temperature of 620 ° C. and a pressure of 0.3 Torr.
A polycrystalline Si film 14 having a thickness of 4000 Å is formed by the method (FIG. 1 (b)).

【0022】C 単結晶Si基板11にH2 及びO2
混合雰囲気中で950℃の熱処理を約30分間施し、気
相成長面12及び裏面13に2000ÅのSiO2 膜1
5を形成する。さらに、気相成長面12及び裏面13に
SiH4 (250sccm)とN2 (500sccm)
との混合ガス雰囲気中、620℃の温度で圧力が0.3
Torrの条件下における熱減圧CVD法により、40
00Åの多結晶Si膜14を形成する。その後、気相成
長面12のみを1.2μmのレジスト膜(図示せず)で
覆い、フッ硝酸(HF+HNO3 )を用いて裏面の多結
晶Si膜14を除去し、最後に150℃の温度でH2
4 を用いてレジスト膜を除去したもの(図1
(c))。
The C single crystal Si substrate 11 is subjected to a heat treatment at 950 ° C. for about 30 minutes in a mixed atmosphere of H 2 and O 2 , and a 2000 Å SiO 2 film 1 is formed on the vapor phase growth surface 12 and the back surface 13.
5 is formed. Furthermore, SiH 4 (250 sccm) and N 2 (500 sccm) are formed on the vapor-phase growth surface 12 and the back surface 13.
In a mixed gas atmosphere with a pressure of 0.3 at a temperature of 620 ° C.
40 by the thermal reduced pressure CVD method under the conditions of Torr.
A polycrystalline Si film 14 of 00Å is formed. After that, only the vapor phase growth surface 12 is covered with a resist film (not shown) of 1.2 μm, the polycrystal Si film 14 on the back surface is removed using hydrofluoric nitric acid (HF + HNO 3 ), and finally at a temperature of 150 ° C. H 2 S
The resist film was removed using O 4 (Fig. 1
(C)).

【0023】D 単結晶Si基板11にO2 雰囲気中、
950℃の温度で熱処理を約30分間施し、気相成長面
12及び裏面13に200ÅのSiO2 膜15を形成す
る。次に、N2 ガスを流しながらTiをスパッタリング
し、気相成長面12のみに1000ÅのTiN膜16を
形成したもの(図1(d))。
D on a single crystal Si substrate 11 in an O 2 atmosphere,
A heat treatment is performed at a temperature of 950 ° C. for about 30 minutes to form a 200 Å SiO 2 film 15 on the vapor phase growth surface 12 and the back surface 13. Next, Ti was sputtered while flowing N 2 gas to form a TiN film 16 of 1000 Å only on the vapor phase growth surface 12 (FIG. 1 (d)).

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】次に、気相成長面及び裏面が表1のような
状態である試料A〜Dのそれぞれの気相成長面12に、
表2に示した3種類の異なる混合ガス雰囲気中、温度が
450℃、気圧が45Torrの条件下で減圧CVD法
により、W膜を3段階に分けて形成する。
Next, on each of the vapor phase growth surfaces 12 of Samples A to D, the vapor phase growth surface and the back surface of which are as shown in Table 1,
In three different mixed gas atmospheres shown in Table 2, a W film is formed in three stages by a low pressure CVD method under the conditions of a temperature of 450 ° C. and an atmospheric pressure of 45 Torr.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】まず、第1段階ではWの還元性が良いSi
4 を含んだ混合ガスを用い、W膜の種付け形成を想定
して行なう。次に、第2段階では段差部の埋め込みを想
定して行なう。最後に、第3段階ではW膜の膜厚や膜質
等の均一性を良くすることを想定して行なう。このよう
にして、試料A〜Dのそれぞれの気相成長面12にW膜
を形成する。
First, in the first stage, Si, which has a good reducing property for W, is used.
A mixed gas containing H 4 is used, and the formation and seeding of the W film are assumed. Next, in the second stage, the step portion is assumed to be embedded. Finally, in the third step, the uniformity of the film thickness and film quality of the W film is supposed to be improved. In this way, the W film is formed on the vapor phase growth surface 12 of each of the samples A to D.

【0028】図2(a)〜(d)は気相成長面12にW
膜17が形成された試料A〜Dをそれぞれ示した模式的
断面図である。
2 (a) to 2 (d) show that W is formed on the vapor phase growth surface 12.
It is a typical sectional view showing each of samples A-D in which film 17 was formed.

【0029】なお、実施例ではスループットを良くする
ために、図3に示したような複数個のチャンバを備えた
減圧CVD装置21を用いる。減圧CVD装置21にあ
っては、カセット22aが配設された2つのカセットチ
ャンバ22の間にロードロックチャンバ23が配設さ
れ、ロードロックチャンバ23とトランスポートチャン
バ24とがバッファステーション25により接続されて
おり、ロードロックチャンバ23内にはロボットアーム
29aが配設され、トランスポートチャンバ24内には
ロボットアーム29bが配設されている。また、トラン
スポートチャンバ24の一側面にはブランケットタング
ステンチャンバ26がバルブ27を介して接続され、ト
ランスポートチャンバ24の他の側面にはタングステン
シリサイドチャンバ28がバルブ27を介して接続され
ている。
In the embodiment, a low pressure CVD apparatus 21 having a plurality of chambers as shown in FIG. 3 is used in order to improve the throughput. In the low pressure CVD apparatus 21, a load lock chamber 23 is arranged between two cassette chambers 22 in which a cassette 22 a is arranged, and the load lock chamber 23 and the transport chamber 24 are connected by a buffer station 25. A robot arm 29a is provided in the load lock chamber 23, and a robot arm 29b is provided in the transport chamber 24. A blanket tungsten chamber 26 is connected to one side surface of the transport chamber 24 via a valve 27, and a tungsten silicide chamber 28 is connected to the other side surface of the transport chamber 24 via a valve 27.

【0030】なお、ブランケットタングステンチャンバ
26とタングステンシリサイドチャンバ28とは2つの
独立したプロセスチャンバである。
The blanket tungsten chamber 26 and the tungsten silicide chamber 28 are two independent process chambers.

【0031】また、減圧CVD装置21を使用する際、
カセット22a内の例えば試料Aはロボットアーム29
aに載せられ、2つのカセット22aより引き出され、
ロードロックチャンバ23内にあるバッファステーショ
ン25に置かれ、その後ロボットアーム29bに載せら
れ、指定されたプロセスチャンバへ搬送される。プロセ
スチャンバに入れられた試料Aは、図4に示したような
幅1〜2mmのアルミナ製のクランプピン30を3本を用
いた3点支持による押圧固定法によりヒーターチャック
フェース31に押圧され、約480℃に熱されてプロセ
スが実行される。この間試料Aはカセット22aからフ
ェースダウンにて真空中を搬送される。
When using the low pressure CVD apparatus 21,
For example, the sample A in the cassette 22a is a robot arm 29.
mounted on a, pulled out from the two cassettes 22a,
It is placed in the buffer station 25 in the load lock chamber 23, then placed on the robot arm 29b, and transferred to the designated process chamber. The sample A placed in the process chamber is pressed against the heater chuck face 31 by a pressing and fixing method with three-point support using three clamp pins 30 made of alumina having a width of 1 to 2 mm as shown in FIG. The process is carried out by heating to about 480 ° C. During this time, the sample A is conveyed in a vacuum from the cassette 22a face down.

【0032】表3は気相成長面12にW膜17が形成さ
れた試料A〜Dのそれぞれの裏面13におけるW膜17
の剥離の有無を目視により調べた結果を示したものであ
る。
Table 3 shows the W film 17 on the back surface 13 of each of the samples A to D in which the W film 17 is formed on the vapor growth surface 12.
The results of visual inspection for the presence or absence of peeling are shown.

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】上記表3の結果から明らかなように、裏面
13にSiO2 膜15を形成しておかなかった比較例に
係る試料A及び試料Bにおいて、W膜17の剥離が生じ
ており、裏面13にSiO2 膜15を形成しておいた実
施例に係る試料C及び試料Dにおいては、W膜17の剥
離が生じておらず、裏面13に形成しておいたSiO2
膜15によって裏面13でのW膜17の剥離が防止され
ていることを確認することができた。
As is clear from the results shown in Table 3, in the samples A and B according to the comparative example in which the SiO 2 film 15 was not formed on the back surface 13, the W film 17 was peeled off, 13 in sample C and sample D according to the embodiment which has been formed a SiO 2 film 15, not caused the peeling of the W film 17, SiO 2 which has been formed on the back surface 13
It was confirmed that the film 15 prevented the peeling of the W film 17 on the back surface 13.

【0035】以上詳述したように実施例に係る金属膜の
形成方法にあっては、試料の裏面13に厚みが200Å
程度の均一なSiO2 膜15を形成した後、試料の気相
成長面12にW膜17を形成するので、混合ガスが裏面
13にまわり込んでも、SiO2 膜15によって裏面1
3でのW膜17の形成が阻止される。このため、試料の
周囲をシールリングで覆う必要がなくなり、試料の温度
の低下を防止することができる。したがって、気相成長
面12における温度を均一にすることができ、コーティ
ングを均一にすることができ、気相成長面12に膜質及
び膜厚の均一なW膜17を形成することができる。
As described above in detail, in the metal film forming method according to the embodiment, the back surface 13 of the sample has a thickness of 200Å.
Since the W film 17 is formed on the vapor-phase growth surface 12 of the sample after the SiO 2 film 15 having a uniform degree is formed, even if the mixed gas enters the back surface 13, the SiO 2 film 15 prevents the back surface 1 from forming.
The formation of the W film 17 in 3 is prevented. Therefore, it is not necessary to cover the periphery of the sample with the seal ring, and the temperature of the sample can be prevented from lowering. Therefore, the temperature on the vapor phase growth surface 12 can be made uniform, the coating can be made uniform, and the W film 17 having a uniform film quality and film thickness can be formed on the vapor phase growth surface 12.

【0036】しかも、裏面13でのW膜17の形成が阻
止されるため、W膜17の剥離を防止することができ、
パーティクルの発生を防止することができ、パーティク
ルによる試料や装置等の汚染を防止することができる。
Moreover, since the formation of the W film 17 on the back surface 13 is prevented, the peeling of the W film 17 can be prevented,
It is possible to prevent the generation of particles, and it is possible to prevent contamination of a sample, an apparatus, or the like due to the particles.

【0037】なお、裏面13に形成しておいたSiO2
膜15はW膜17を形成した後に除去してもよい。裏面
13のSiO2 膜15を除去するには、まずWのCVD
工程を施した後に気相成長面12のW膜17を1.2μ
mのレジスト膜で覆い、次に裏面13のSiO2 膜15
をNH4 Fを用い、エッチングレート約1000Å/mi
n で約50%以上のオーバーエッチングを施し、最後に
2 SO4 を用いて150℃の温度でレジスト膜を除去
する。
The SiO 2 formed on the back surface 13
The film 15 may be removed after forming the W film 17. To remove the SiO 2 film 15 on the back surface 13, first, W CVD
After performing the process, the W film 17 on the vapor phase growth surface 12 is 1.2 μm thick.
m resist film and then SiO 2 film 15 on the back surface 13
Using NH 4 F, etching rate of about 1000Å / mi
Over-etching of about 50% or more is performed with n, and finally the resist film is removed using H 2 SO 4 at a temperature of 150 ° C.

【0038】また、上記実施例では金属膜としてWを用
いた場合を例にとって説明したが、金属膜としてその他
AlやCu等の金属を用いた場合にも本発明を同様に適
用することができる。
In the above embodiment, the case where W is used as the metal film has been described as an example, but the present invention can be similarly applied to the case where other metal such as Al or Cu is used as the metal film. .

【0039】[0039]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る金属膜
の形成方法にあっては、ウエハの気相成長面の裏面に酸
化膜を形成し、その後に前記気相成長面に金属膜を形成
するので、前記裏面に混合ガスがまわり込んでも、前記
酸化膜により前記裏面での前記金属膜の形成を阻止する
ことができる。このため、前記ウエハの周囲をシールリ
ングで覆う必要がなくなり、前記気相成長面の温度を均
一にすることができ、該気相成長面に膜質及び膜厚等の
均一な前記金属膜を形成することができる。
As described in detail above, in the method for forming a metal film according to the present invention, an oxide film is formed on the back surface of the vapor phase growth surface of a wafer, and then the metal film is formed on the vapor phase growth surface. Therefore, even if the mixed gas wraps around the back surface, the oxide film can prevent the metal film from being formed on the back surface. Therefore, it is not necessary to cover the periphery of the wafer with a seal ring, the temperature of the vapor phase growth surface can be made uniform, and the metal film having uniform film quality and film thickness is formed on the vapor phase growth surface. can do.

【0040】しかも、前記裏面での前記金属膜の形成を
阻止することができ、金属薄膜の剥離の発生を防止する
ことができ、パーティクルの発生を防止し、パーティク
ルによる前記ウエハや装置等の汚染を防止することがで
きる。
Moreover, it is possible to prevent the formation of the metal film on the back surface, prevent the peeling of the metal thin film, prevent the generation of particles, and contaminate the wafer, the device, etc. by the particles. Can be prevented.

【0041】したがって、コンタクトホール及びスルー
ホールの埋め込み特性及び表面の平坦性を良好にするこ
とができながら、しかも製造される半導体装置の汚染を
防止することができる。
Therefore, it is possible to improve the filling characteristics of the contact holes and the through holes and the flatness of the surface, and at the same time, it is possible to prevent contamination of the manufactured semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)〜(d)は本発明に係る金属膜の形成方
法の実施例に用いられた試料A〜Dをそれぞれ示した摸
式的断面図である。
1A to 1D are schematic sectional views showing samples A to D used in an example of a method for forming a metal film according to the present invention.

【図2】(a)〜(d)はそれぞれの気相成長面にW膜
が形成された実施例に係る試料A〜Dをそれぞれ示した
模式的断面図である。
2A to 2D are schematic cross-sectional views showing Samples A to D according to examples in which a W film is formed on each vapor phase growth surface.

【図3】実施例に係る減圧CVD法に用いられた減圧C
VD装置を示した模式的平面図である。
FIG. 3 is a reduced pressure C used in a reduced pressure CVD method according to an embodiment.
It is a schematic plan view showing a VD device.

【図4】実施例に係る減圧CVD装置における試料の固
定方法を示した側面図である。
FIG. 4 is a side view showing a method of fixing a sample in a low pressure CVD apparatus according to an example.

【図5】従来の金属膜の形成方法によってW膜が形成さ
れたウエハを示した模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a wafer on which a W film is formed by a conventional metal film forming method.

【図6】別の従来の金属膜の形成方法におけるウエハの
固定方法を示した側面図である。
FIG. 6 is a side view showing a method of fixing a wafer in another conventional method of forming a metal film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 単結晶Si基板(ウエハ) 12 気相成長面 13 裏面 15 SiO2 膜(酸化膜) 17 W膜(金属膜)11 single crystal Si substrate (wafer) 12 vapor phase growth surface 13 back surface 15 SiO 2 film (oxide film) 17 W film (metal film)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウエハの気相成長面の裏面に酸化膜を形
成し、その後に前記気相成長面に金属膜を形成すること
を特徴とする金属膜の形成方法。
1. A method for forming a metal film, comprising forming an oxide film on the back surface of a vapor growth surface of a wafer, and then forming a metal film on the vapor growth surface.
JP6178693A 1993-03-22 1993-03-22 Formation of metallic film Pending JPH06275536A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002289680A (en) * 2001-03-26 2002-10-04 Kawasaki Microelectronics Kk Method for forming element isolating structure in semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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