JPH0684801A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0684801A JPH0684801A JP23097392A JP23097392A JPH0684801A JP H0684801 A JPH0684801 A JP H0684801A JP 23097392 A JP23097392 A JP 23097392A JP 23097392 A JP23097392 A JP 23097392A JP H0684801 A JPH0684801 A JP H0684801A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、半導体装置の製造方法に関し、ゲ
ート酸化膜上にゲートとなるポリシリコン及びタングス
テンシリサイドを形成し、この後、ポリサイドゲート形
成のための高温熱処理をしてもゲート酸化膜の膜厚を厚
くなり難くして所望の膜厚で形成することができ、安定
した所望の素子特性を得ることができる半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。 【構成】 反応室内にタングステン及びフッ素含有化合
物ガスと、シリコン及び水素含有化合物ガスとの反応ガ
スを導入するとともに、タングステンシリサイド膜中に
フッ素が拡散し取り込まれるのを防止するフッ素以外の
不純物含有ガスを導入し、化学気相成長法により該タン
グステン及びフッ素含有化合物ガスと、該シリコン及び
水素含有化合物ガスとを化学反応させて被処理基板上に
タングステンシリサイド膜を形成する工程を含むように
構成する。
ート酸化膜上にゲートとなるポリシリコン及びタングス
テンシリサイドを形成し、この後、ポリサイドゲート形
成のための高温熱処理をしてもゲート酸化膜の膜厚を厚
くなり難くして所望の膜厚で形成することができ、安定
した所望の素子特性を得ることができる半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。 【構成】 反応室内にタングステン及びフッ素含有化合
物ガスと、シリコン及び水素含有化合物ガスとの反応ガ
スを導入するとともに、タングステンシリサイド膜中に
フッ素が拡散し取り込まれるのを防止するフッ素以外の
不純物含有ガスを導入し、化学気相成長法により該タン
グステン及びフッ素含有化合物ガスと、該シリコン及び
水素含有化合物ガスとを化学反応させて被処理基板上に
タングステンシリサイド膜を形成する工程を含むように
構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係り、詳しくは、ポリシリコンとタングステンシリサ
イドが高温熱処理により形成されるポリサイドゲートを
有するＭＯＳトランジスタ等の半導体装置の製造方法に
適用することができ、特に、ポリサイドゲート形成のた
めの高温熱処理をしてもゲート酸化膜の膜厚を厚くなり
難くして所望の膜厚で形成して、安定した所望の素子特
性を得ることができる半導体装置の製造方法に関する。
に係り、詳しくは、ポリシリコンとタングステンシリサ
イドが高温熱処理により形成されるポリサイドゲートを
有するＭＯＳトランジスタ等の半導体装置の製造方法に
適用することができ、特に、ポリサイドゲート形成のた
めの高温熱処理をしてもゲート酸化膜の膜厚を厚くなり
難くして所望の膜厚で形成して、安定した所望の素子特
性を得ることができる半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】近年、ＭＯＳトランジスタ等の半導体装置
は微細化されてきており、この半導体装置のゲートに
は、熱的安定性や、しきい値電圧Ｖthのコントロール性
の良さからポリシリコンが用いられている。そして、素
子微細化の要求とともに、高速化の要求もあるため、配
線抵抗を下げなければならない。このため、ゲートに
は、ポリシリコンよりも配線抵抗を低減でき、しかもポ
リシリコンと同等の良好なトランジスタ特性にできるポ
リシリコンとタングステンシリサイドからなるポリサイ
ドが用いられている。
は微細化されてきており、この半導体装置のゲートに
は、熱的安定性や、しきい値電圧Ｖthのコントロール性
の良さからポリシリコンが用いられている。そして、素
子微細化の要求とともに、高速化の要求もあるため、配
線抵抗を下げなければならない。このため、ゲートに
は、ポリシリコンよりも配線抵抗を低減でき、しかもポ
リシリコンと同等の良好なトランジスタ特性にできるポ
リシリコンとタングステンシリサイドからなるポリサイ
ドが用いられている。
【０００３】
【従来の技術】従来、半導体装置のゲートには、ポリシ
リコン単独よりも配線抵抗を低減でき、しかもポリシリ
コンと同様メタル単独よりも熱的に安定で，Ｖthコント
ロールが良好にできるポリシリコンとタングステンシリ
サイドからなるポリサイド膜が用いられている。このポ
リサイド膜を構成するタングステンシリサイド膜は、通
常、ＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスを反応ガスとしてＣＶＤ
法により形成されている。
リコン単独よりも配線抵抗を低減でき、しかもポリシリ
コンと同様メタル単独よりも熱的に安定で，Ｖthコント
ロールが良好にできるポリシリコンとタングステンシリ
サイドからなるポリサイド膜が用いられている。このポ
リサイド膜を構成するタングステンシリサイド膜は、通
常、ＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスを反応ガスとしてＣＶＤ
法により形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、ＷＦ
6 ガスとＳｉＨ4 ガスを反応ガスとしてＣＶＤ法により
タングステンシリサイド膜を形成すると、タングステン
シリサイド膜中に成長時にＷＦ6 ガスが分解された多量
のフッ素が拡散して取り込まれる。通常、フッ素はタン
グステンシリサイド膜中に１×１０21atom／cm3 取り込
まれる。そして、タングステンシリサイド膜形成後にポ
リサイドゲート形成のための８５０〜９００℃の高温熱
処理を行うと、タングステンシリサイド膜中に取り込ま
れたフッ素がこの膜下に形成されたポリシリコン膜を通
ってゲート酸化膜中まで拡散して取り込まれる。そし
て、このゲート酸化膜に取り込まれたフッ素がゲート酸
化膜を構成するＳｉ−Ｏ結合を切り、分離されたＳｉと
結合してＳｉ−Ｆ結合を形成してしまうとともに、Ｓｉ
−Ｏ結合が切れて分離されたＯがシリコン基板やポリシ
リコン膜のＳｉと反応して新たにＳｉＯ2 膜を形成して
しまう。このため、折角所望の膜厚で形成したゲート酸
化膜が所望の膜厚よりも１０〜３０Å程度も厚くなって
しまい、所望のＶthが得られ難くなる等、安定した所望
の素子特性が得られなくなることがあるという問題があ
った。これは、ゲート酸化膜膜厚が２００〜２５０Åの
１Ｍクラスのメモリ素子では問題とはなり難いが、ゲー
ト酸化膜１００Å以下の６４〜２５６Ｍクラスのメモリ
ー素子では特に顕著になる問題である。
6 ガスとＳｉＨ4 ガスを反応ガスとしてＣＶＤ法により
タングステンシリサイド膜を形成すると、タングステン
シリサイド膜中に成長時にＷＦ6 ガスが分解された多量
のフッ素が拡散して取り込まれる。通常、フッ素はタン
グステンシリサイド膜中に１×１０21atom／cm3 取り込
まれる。そして、タングステンシリサイド膜形成後にポ
リサイドゲート形成のための８５０〜９００℃の高温熱
処理を行うと、タングステンシリサイド膜中に取り込ま
れたフッ素がこの膜下に形成されたポリシリコン膜を通
ってゲート酸化膜中まで拡散して取り込まれる。そし
て、このゲート酸化膜に取り込まれたフッ素がゲート酸
化膜を構成するＳｉ−Ｏ結合を切り、分離されたＳｉと
結合してＳｉ−Ｆ結合を形成してしまうとともに、Ｓｉ
−Ｏ結合が切れて分離されたＯがシリコン基板やポリシ
リコン膜のＳｉと反応して新たにＳｉＯ2 膜を形成して
しまう。このため、折角所望の膜厚で形成したゲート酸
化膜が所望の膜厚よりも１０〜３０Å程度も厚くなって
しまい、所望のＶthが得られ難くなる等、安定した所望
の素子特性が得られなくなることがあるという問題があ
った。これは、ゲート酸化膜膜厚が２００〜２５０Åの
１Ｍクラスのメモリ素子では問題とはなり難いが、ゲー
ト酸化膜１００Å以下の６４〜２５６Ｍクラスのメモリ
ー素子では特に顕著になる問題である。
【０００５】そこで本発明は、ゲート酸化膜上にゲート
となるポリシリコン及びタングステンシリサイドを形成
し、この後、ポリサイドゲート形成のための高温熱処理
してもゲート酸化膜の膜厚を厚くなり難くして所望の膜
厚で形成することができ、安定した所望の素子特性を得
ることができる半導体装置の製造方法を提供することを
目的としている。
となるポリシリコン及びタングステンシリサイドを形成
し、この後、ポリサイドゲート形成のための高温熱処理
してもゲート酸化膜の膜厚を厚くなり難くして所望の膜
厚で形成することができ、安定した所望の素子特性を得
ることができる半導体装置の製造方法を提供することを
目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
の製造方法は上記目的達成のため、反応室内にタングス
テン及びフッ素含有化合物ガスと、シリコン及び水素含
有化合物ガスを導入するとともに、タングステンシリサ
イド膜中にフッ素が拡散し取り込まれるのを防止するフ
ッ素以外の不純物含有ガスを導入し、化学気相成長法に
より該タングステン及びフッ素含有化合物ガスと、該シ
リコン及び水素含有化合物ガスとを化学反応させて被処
理基板上にタングステンシリサイド膜を形成する工程を
含むものである。
の製造方法は上記目的達成のため、反応室内にタングス
テン及びフッ素含有化合物ガスと、シリコン及び水素含
有化合物ガスを導入するとともに、タングステンシリサ
イド膜中にフッ素が拡散し取り込まれるのを防止するフ
ッ素以外の不純物含有ガスを導入し、化学気相成長法に
より該タングステン及びフッ素含有化合物ガスと、該シ
リコン及び水素含有化合物ガスとを化学反応させて被処
理基板上にタングステンシリサイド膜を形成する工程を
含むものである。
【０００７】本発明においては、前記タングステンシリ
サイド膜形成後、ポリシリコン膜とタングステンシリサ
イド膜を８５０〜９００℃程度の高温熱処理してポリサ
イドゲートを形成する場合に好ましく適用させることが
できる。本発明においては、前記不純物含有ガスは、リ
ン含有化合物ガス、ボロン含有化合物ガス、ヒ素含有化
合物ガス、塩素含有化合物ガスのうち、少なくとも１種
である場合が挙げられる。ここで、リン含有化合物ガス
には、ＰＨ3 ガス、ＰＣｌ3ガス等が挙げられ、塩素含
有化合物ガスには、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガス、Ｃｌ2ガス、
ＳｉＣｌ4ガス等が挙げられ、ボロン含有化合物ガスに
は、Ｂ2 Ｈ6 ガス、ＢＣｌ3ガス等が挙げられ、ヒ素含
有化合物ガスには、ＡｓＨ3等が挙げられる。また、タ
ングステン及びフッ素含有化合物ガスには、ＷＦ6 ガス
等が挙げられ、シリコン及び水素含有ガスには、ＳｉＨ
4 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガス、ＳｉＨＣｌ 3ガス、Ｓｉ2Ｈ6
ガス等が挙げられる。
サイド膜形成後、ポリシリコン膜とタングステンシリサ
イド膜を８５０〜９００℃程度の高温熱処理してポリサ
イドゲートを形成する場合に好ましく適用させることが
できる。本発明においては、前記不純物含有ガスは、リ
ン含有化合物ガス、ボロン含有化合物ガス、ヒ素含有化
合物ガス、塩素含有化合物ガスのうち、少なくとも１種
である場合が挙げられる。ここで、リン含有化合物ガス
には、ＰＨ3 ガス、ＰＣｌ3ガス等が挙げられ、塩素含
有化合物ガスには、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガス、Ｃｌ2ガス、
ＳｉＣｌ4ガス等が挙げられ、ボロン含有化合物ガスに
は、Ｂ2 Ｈ6 ガス、ＢＣｌ3ガス等が挙げられ、ヒ素含
有化合物ガスには、ＡｓＨ3等が挙げられる。また、タ
ングステン及びフッ素含有化合物ガスには、ＷＦ6 ガス
等が挙げられ、シリコン及び水素含有ガスには、ＳｉＨ
4 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガス、ＳｉＨＣｌ 3ガス、Ｓｉ2Ｈ6
ガス等が挙げられる。
【０００８】
【作用】図１は、本発明の原理説明図である。図１にお
いて１はＳｉ等の基板であり、２はＳｉ基板１上に形成
されたＳｉＯ2 等のゲート酸化膜であり、３はゲート酸
化膜２上に形成されたポリシリコン膜（アモルファスシ
リコン膜でもよい）であり、４はポリシリコン膜３上に
形成されたタングステンシリサイド膜である。なお、ポ
リサイドゲートは、ポリシリコン膜３及びタングステン
シリサイド膜４が８５０〜９００℃で高温熱処理されて
形成される。
いて１はＳｉ等の基板であり、２はＳｉ基板１上に形成
されたＳｉＯ2 等のゲート酸化膜であり、３はゲート酸
化膜２上に形成されたポリシリコン膜（アモルファスシ
リコン膜でもよい）であり、４はポリシリコン膜３上に
形成されたタングステンシリサイド膜である。なお、ポ
リサイドゲートは、ポリシリコン膜３及びタングステン
シリサイド膜４が８５０〜９００℃で高温熱処理されて
形成される。
【０００９】まず、Ｓｉ基板１を熱酸化等により酸化し
てゲート酸化膜２を形成した後、ＣＶＤ法等によりゲー
ト酸化膜２上にポリシリコン膜３を形成する。この後、
従来では、ＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスを反応ガスとして
導入するＣＶＤ法等によりポリシリコン膜３上にタング
ステンシリサイド膜４を形成していたため、図１
（ａ）、（ｂ）に示す如く、成長を行っている段階に反
応ガスのＷＦ6 ガスが分解された多量のＦがタングステ
ンシリサイド膜４中に拡散して取り込まれてしまう。こ
のように多量Ｆがタングステンシリサイド膜４中に取り
込まれた状態でポリサイド形成のための高温熱処理を行
うと、前述した如く、ゲート酸化膜中にまでＦが拡散し
取り込まれ、ゲート酸化膜を構成するＳｉ−Ｏ結合を切
ってＳｉ−Ｆ結合を形成するとともに、Ｓｉ−Ｏ結合か
ら分離されたＯがＳｉ基板１のＳｉやポリシリコン膜３
のＳｉと結合してＳｉＯ2 となって、ゲート酸化膜２膜
厚を厚くしてしまうという問題が生じてしまう。
てゲート酸化膜２を形成した後、ＣＶＤ法等によりゲー
ト酸化膜２上にポリシリコン膜３を形成する。この後、
従来では、ＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスを反応ガスとして
導入するＣＶＤ法等によりポリシリコン膜３上にタング
ステンシリサイド膜４を形成していたため、図１
（ａ）、（ｂ）に示す如く、成長を行っている段階に反
応ガスのＷＦ6 ガスが分解された多量のＦがタングステ
ンシリサイド膜４中に拡散して取り込まれてしまう。こ
のように多量Ｆがタングステンシリサイド膜４中に取り
込まれた状態でポリサイド形成のための高温熱処理を行
うと、前述した如く、ゲート酸化膜中にまでＦが拡散し
取り込まれ、ゲート酸化膜を構成するＳｉ−Ｏ結合を切
ってＳｉ−Ｆ結合を形成するとともに、Ｓｉ−Ｏ結合か
ら分離されたＯがＳｉ基板１のＳｉやポリシリコン膜３
のＳｉと結合してＳｉＯ2 となって、ゲート酸化膜２膜
厚を厚くしてしまうという問題が生じてしまう。
【００１０】そこで本発明者は、上記問題点を解決する
ために、思考錯誤を繰り返しながら各種実験を重ねた結
果、ＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスではなくＳｉＨ2 Ｃｌ2
ガスを導入して、タングステンシリサイド膜を形成した
ところ、ＷＦ6 ガスとＳｉＨ 4 ガスを導入する場合より
もタングステンシリサイド膜中のフッ素を１×１０21at
om／cm3 から１×１０16atom／cm3 と減少させることが
できることが判った。しかも、これは成長温度を高温に
することで、減少しているのではなく、塩素がフッ素と
同時にタングステンシリサイド膜中に取り込まれること
で減少しているという知見を得た。このため、本発明者
は、フッ素がタングステンシリサイド膜中に取り込まれ
るのを防止するには、フッ素以外の不純物をフッ素と同
時に膜中に取り込ませて、膜中の不純物拡散を飽和させ
てやればよいと考えた。
ために、思考錯誤を繰り返しながら各種実験を重ねた結
果、ＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスではなくＳｉＨ2 Ｃｌ2
ガスを導入して、タングステンシリサイド膜を形成した
ところ、ＷＦ6 ガスとＳｉＨ 4 ガスを導入する場合より
もタングステンシリサイド膜中のフッ素を１×１０21at
om／cm3 から１×１０16atom／cm3 と減少させることが
できることが判った。しかも、これは成長温度を高温に
することで、減少しているのではなく、塩素がフッ素と
同時にタングステンシリサイド膜中に取り込まれること
で減少しているという知見を得た。このため、本発明者
は、フッ素がタングステンシリサイド膜中に取り込まれ
るのを防止するには、フッ素以外の不純物をフッ素と同
時に膜中に取り込ませて、膜中の不純物拡散を飽和させ
てやればよいと考えた。
【００１１】そこで本発明では、後述する実施例と同様
図１（ｃ）、（ｄ）に示す如く、タングステンシリサイ
ド膜４の成長時にＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスの反応ガス
以外に例えばＰＨ3 ガスやＣｌ2 ガスを導入するように
した。そして、このＰＨ3 ガスやＣｌ2 ガスは、タング
ステンシリサイド膜４の成長時にタングステンシリサイ
ド膜４中に拡散し取り込まれ易いＰ、Ｃｌを含有してい
る。このため、タングステンシリサイド膜４の成長時
に、タングステンシリサイド膜４中にＦと同時にＰ、Ｃ
ｌが拡散し取り込まれていき、不純物拡散を飽和させて
しまう。このように、Ｐ、Ｃｌもタングステンシリサイ
ド膜４中に取り込まれ不純物拡散を飽和させてしまうた
め、従来のＦ単独の場合よりもタングステンシリサイド
膜４中のＦの混入量を著しく減少させることができる。
しかも、この取り込まれたＰ、Ｃｌは高温熱処理してゲ
ート酸化膜２中に拡散してもＳｉ−Ｏ結合を切ることは
ないし、Ｓｉとも反応しない。従って、従来よりもタン
グステンシリサイド膜４中へのＦの混入量を減らすこと
ができるため、前述したＦ混入に伴う問題を従来よりも
軽減することができる。
図１（ｃ）、（ｄ）に示す如く、タングステンシリサイ
ド膜４の成長時にＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスの反応ガス
以外に例えばＰＨ3 ガスやＣｌ2 ガスを導入するように
した。そして、このＰＨ3 ガスやＣｌ2 ガスは、タング
ステンシリサイド膜４の成長時にタングステンシリサイ
ド膜４中に拡散し取り込まれ易いＰ、Ｃｌを含有してい
る。このため、タングステンシリサイド膜４の成長時
に、タングステンシリサイド膜４中にＦと同時にＰ、Ｃ
ｌが拡散し取り込まれていき、不純物拡散を飽和させて
しまう。このように、Ｐ、Ｃｌもタングステンシリサイ
ド膜４中に取り込まれ不純物拡散を飽和させてしまうた
め、従来のＦ単独の場合よりもタングステンシリサイド
膜４中のＦの混入量を著しく減少させることができる。
しかも、この取り込まれたＰ、Ｃｌは高温熱処理してゲ
ート酸化膜２中に拡散してもＳｉ−Ｏ結合を切ることは
ないし、Ｓｉとも反応しない。従って、従来よりもタン
グステンシリサイド膜４中へのＦの混入量を減らすこと
ができるため、前述したＦ混入に伴う問題を従来よりも
軽減することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
２は本発明の一実施例に則した半導体装置の製造方法を
説明する図である。図示例はＭＯＳトランジスタの製造
方法に適用する場合である。図２において、11はＳｉ等
の基板であり、12はＳｉ基板11上に形成されたＳｉＯ2
等のゲート酸化膜であり、13はゲート酸化膜12上に形成
されたポリシリコン膜（アモルファスシリコン膜でもよ
い）であり、14はポリシリコン膜13上に形成されたタン
グステンシリサイド膜である。なお、ポリサイドゲート
はポリシリコン膜13及びタングステンシリサイド膜14が
８５０〜９００℃で高温熱処理されて形成される。
２は本発明の一実施例に則した半導体装置の製造方法を
説明する図である。図示例はＭＯＳトランジスタの製造
方法に適用する場合である。図２において、11はＳｉ等
の基板であり、12はＳｉ基板11上に形成されたＳｉＯ2
等のゲート酸化膜であり、13はゲート酸化膜12上に形成
されたポリシリコン膜（アモルファスシリコン膜でもよ
い）であり、14はポリシリコン膜13上に形成されたタン
グステンシリサイド膜である。なお、ポリサイドゲート
はポリシリコン膜13及びタングステンシリサイド膜14が
８５０〜９００℃で高温熱処理されて形成される。
【００１３】次に、その半導体装置の製造方法について
説明する。ここでは、本発明の特徴であるポリサイドゲ
ートを構成するタングステンシリサイド膜14の形成方法
を具体的に説明する。まず、図２（ａ）に示すように、
Ｓｉ基板11を熱酸化して膜厚８０Åのゲート酸化膜12を
形成した後、図２（ｂ）に示すように、ＣＶＤ法により
ゲート酸化膜12上にアモルファスＳｉを堆積して膜厚５
００ÅのアモルファスＳｉ膜13を形成する。
説明する。ここでは、本発明の特徴であるポリサイドゲ
ートを構成するタングステンシリサイド膜14の形成方法
を具体的に説明する。まず、図２（ａ）に示すように、
Ｓｉ基板11を熱酸化して膜厚８０Åのゲート酸化膜12を
形成した後、図２（ｂ）に示すように、ＣＶＤ法により
ゲート酸化膜12上にアモルファスＳｉを堆積して膜厚５
００ÅのアモルファスＳｉ膜13を形成する。
【００１４】次に、図２（ｃ）に示すように、圧力が５
００ｍＴｏｒｒの反応室内にＷＦ6ガスを１.２ｓｃｃｍ
及びＳｉＨ4 ガスを３００ｓｃｃｍ導入するとともに、
ＰＨ3 ガスを２〜５ｓｃｃｍ導入し、成長温度を３６０
℃とし、ＣＶＤ法によりＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスを化
学反応させることによりポリシリコン膜13上にＷＳｉを
堆積して膜厚５００〜１０００Åのタングステンシリサ
イド膜14を形成する。なお、キャリアガスとしてはＡｒ
を１５０〜５００ｓｃｃｍ導入する。
００ｍＴｏｒｒの反応室内にＷＦ6ガスを１.２ｓｃｃｍ
及びＳｉＨ4 ガスを３００ｓｃｃｍ導入するとともに、
ＰＨ3 ガスを２〜５ｓｃｃｍ導入し、成長温度を３６０
℃とし、ＣＶＤ法によりＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスを化
学反応させることによりポリシリコン膜13上にＷＳｉを
堆積して膜厚５００〜１０００Åのタングステンシリサ
イド膜14を形成する。なお、キャリアガスとしてはＡｒ
を１５０〜５００ｓｃｃｍ導入する。
【００１５】そして、タングステンシリサイド膜14およ
びポリシリコン膜13を８５０〜９００℃で高温熱処理し
てポリサイドを形成し、このポリサイドをパターニング
してポリサイドゲートを形成し、ソース／ドレイン拡散
層、層間絶縁膜、配線層、カバー膜等を形成することに
より、半導体装置を得ることができる。このように、本
実施例では、図２（ｃ）に示す如く、タングステンシリ
サイド膜14成長時にＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスの反応ガ
ス以外にＰＨ3 ガスを導入するようにしている。そし
て、このＰＨ3 ガスは、タングステンシリサイド膜14の
成長時にＷＦ6 ガスが分解されたＦと同様タングステン
シリサイド膜14中に拡散し取り込まれ易いＰを含有して
いる。このため、タングステンシリサイド膜14の成長時
に、タングステンシリサイド膜14中にＦと同時にＰが拡
散し取り込まれていき、不純物拡散を飽和させてしま
う。このように、Ｐもタングステンシリサイド膜中に取
り込まれた不純物拡散を飽和させてしまうため、従来の
Ｆ単独の場合よりもタングステンシリサイド膜４中のＦ
の混入量を著しく減少させることができる。しかも、こ
の取り込まれたＰは高温熱処理してゲート酸化膜12中に
拡散してもＳｉ−Ｏ結合を切ることはないし、Ｓｉとも
反応しない。従って、従来よりもタングステンシリサイ
ド膜14中へのＦの混入量を減らすことができるため、従
来顕著に生じていたＦ混入に伴うゲート酸化膜12の膜厚
増を生じ難くして所望の膜厚で形成することができる。
従って、所望のＶthを得ることができる等、安定した所
望の素子特性を得ることができる。
びポリシリコン膜13を８５０〜９００℃で高温熱処理し
てポリサイドを形成し、このポリサイドをパターニング
してポリサイドゲートを形成し、ソース／ドレイン拡散
層、層間絶縁膜、配線層、カバー膜等を形成することに
より、半導体装置を得ることができる。このように、本
実施例では、図２（ｃ）に示す如く、タングステンシリ
サイド膜14成長時にＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガスの反応ガ
ス以外にＰＨ3 ガスを導入するようにしている。そし
て、このＰＨ3 ガスは、タングステンシリサイド膜14の
成長時にＷＦ6 ガスが分解されたＦと同様タングステン
シリサイド膜14中に拡散し取り込まれ易いＰを含有して
いる。このため、タングステンシリサイド膜14の成長時
に、タングステンシリサイド膜14中にＦと同時にＰが拡
散し取り込まれていき、不純物拡散を飽和させてしま
う。このように、Ｐもタングステンシリサイド膜中に取
り込まれた不純物拡散を飽和させてしまうため、従来の
Ｆ単独の場合よりもタングステンシリサイド膜４中のＦ
の混入量を著しく減少させることができる。しかも、こ
の取り込まれたＰは高温熱処理してゲート酸化膜12中に
拡散してもＳｉ−Ｏ結合を切ることはないし、Ｓｉとも
反応しない。従って、従来よりもタングステンシリサイ
ド膜14中へのＦの混入量を減らすことができるため、従
来顕著に生じていたＦ混入に伴うゲート酸化膜12の膜厚
増を生じ難くして所望の膜厚で形成することができる。
従って、所望のＶthを得ることができる等、安定した所
望の素子特性を得ることができる。
【００１６】また、本実施例では、タングステンシリサ
イド膜14に形成した後、ポリサイドゲート形成のための
高温熱処理にてタングステンシリサイド膜４中に取り込
まれたＰをポリシリコン膜13中にドープすることができ
る。このため、ポリシリコン膜13中にイオン注入して不
純物をドープする工程を設けないで済ませることができ
る。
イド膜14に形成した後、ポリサイドゲート形成のための
高温熱処理にてタングステンシリサイド膜４中に取り込
まれたＰをポリシリコン膜13中にドープすることができ
る。このため、ポリシリコン膜13中にイオン注入して不
純物をドープする工程を設けないで済ませることができ
る。
【００１７】なお、上記実施例では、タングステンシリ
サイド膜４成長時にＷＦ6 ガスが分解されたＦと同様タ
ングステンシリサイド膜４中に拡散し取り込まれ易いＰ
を含有するＰＨ3 ガスを導入する場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の
リン含有化合物ガスであってもよいし、例えばＳｉＨ 2
Ｈ2 Ｃｌ2 ガス等の塩素含有化合物ガスであってもよい
し、Ｂ2 Ｈ6 ガス等のボロン含有化合物ガスであっても
よいし、ＡｓＨ3等のヒ素含有化合物ガスであってもよ
い。
サイド膜４成長時にＷＦ6 ガスが分解されたＦと同様タ
ングステンシリサイド膜４中に拡散し取り込まれ易いＰ
を含有するＰＨ3 ガスを導入する場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の
リン含有化合物ガスであってもよいし、例えばＳｉＨ 2
Ｈ2 Ｃｌ2 ガス等の塩素含有化合物ガスであってもよい
し、Ｂ2 Ｈ6 ガス等のボロン含有化合物ガスであっても
よいし、ＡｓＨ3等のヒ素含有化合物ガスであってもよ
い。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、ゲート酸化膜上にゲー
トとなるポリシリコン及びタングステンシリサイドを形
成し、この後、ポリサイドゲート形成のための高温熱処
理をしてもゲート酸化膜の膜厚を厚くなり難くして所望
の膜厚で形成することができ、安定した所望の素子特性
を得ることができるという効果がある。
トとなるポリシリコン及びタングステンシリサイドを形
成し、この後、ポリサイドゲート形成のための高温熱処
理をしてもゲート酸化膜の膜厚を厚くなり難くして所望
の膜厚で形成することができ、安定した所望の素子特性
を得ることができるという効果がある。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の一実施例に則した半導体装置の製造方
法を説明する図である。
法を説明する図である。
１、11 基板 ２、12 ゲート酸化膜 ３、13 ポリシリコン膜 ４、14 タングステンシリサイド膜
Claims (3)
- 【請求項１】 反応室内にタングステン及びフッ素含有
化合物ガスと、シリコン及び水素含有化合物ガスを導入
するとともに、タングステンシリサイド膜中にフッ素が
拡散し取り込まれるのを防止するフッ素以外の不純物含
有ガスを導入し、化学気相成長法により該タングステン
及びフッ素含有化合物ガスと、該シリコン及び水素含有
化合物ガスとを化学反応させて被処理基板上にタングス
テンシリサイド膜を形成する工程を含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記タングステンシリサイド膜形成後、
高温熱処理を行うことを特徴とする請求項１記載の半導
体装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記不純物含有ガスは、リン含有化合物
ガス、ボロン含有化合物ガス、ヒ素含有化合物ガス、塩
素含有化合物ガスのうち、少なくとも１種であることを
特徴とする請求項１乃至２記載の半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23097392A JPH0684801A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23097392A JPH0684801A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684801A true JPH0684801A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=16916229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23097392A Withdrawn JPH0684801A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684801A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100500935B1 (ko) * | 1998-10-01 | 2005-10-14 | 주식회사 하이닉스반도체 | 물리기상증착법으로 형성된 텅스텐막을 확산방지막으로서 이용하는 반도체 소자 제조 방법 |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23097392A patent/JPH0684801A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100500935B1 (ko) * | 1998-10-01 | 2005-10-14 | 주식회사 하이닉스반도체 | 물리기상증착법으로 형성된 텅스텐막을 확산방지막으로서 이용하는 반도체 소자 제조 방법 |
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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: 19991102 |