JPH0922896A - 金属膜の選択的形成方法 - Google Patents
金属膜の選択的形成方法Info
- Publication number
- JPH0922896A JPH0922896A JP7172480A JP17248095A JPH0922896A JP H0922896 A JPH0922896 A JP H0922896A JP 7172480 A JP7172480 A JP 7172480A JP 17248095 A JP17248095 A JP 17248095A JP H0922896 A JPH0922896 A JP H0922896A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- vacuum chamber
- gas
- film
- metal
- 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.)
- Pending
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 57
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 73
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 166
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 26
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims abstract description 26
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 57
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 claims description 20
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 18
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 abstract description 35
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 12
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 11
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 147
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 56
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 24
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 21
- 229910018594 Si-Cu Inorganic materials 0.000 description 20
- 229910008465 Si—Cu Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 19
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 16
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 10
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 229910018085 Al-F Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910018179 Al—F Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 229910008284 Si—F Inorganic materials 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 4
- NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H tungsten hexafluoride Chemical compound F[W](F)(F)(F)(F)F NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 Argon ion Chemical class 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910016703 F—Si—F Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018523 Al—S Inorganic materials 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052774 Proactinium Inorganic materials 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N Protium Chemical compound [1H] YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 150000002221 fluorine Chemical class 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/28556—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by chemical means, e.g. CVD, LPCVD, PECVD, laser CVD
- H01L21/28562—Selective deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76877—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material
- H01L21/76879—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material by selective deposition of conductive material in the vias, e.g. selective C.V.D. on semiconductor material, plating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁膜に形成された接続孔又はコンタクト孔
の底部下地との良好な電気的接触を実現するとともに、
選択性の高い金属の選択的形成方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 接続孔を有する絶縁膜が表面に形成さ
れ、接続孔を介して金属又は半導体が露出する半導体基
板を、不活性ガス又は水素ガスのプラズマにさらす工
程、前記半導体基板を、弗素を除くハロゲン原子を含む
ガスの雰囲気にさらす工程、及び前記接続孔を介して露
出する金属又は半導体上に選択的に金属を堆積する工程
を具備することを特徴とする。
の底部下地との良好な電気的接触を実現するとともに、
選択性の高い金属の選択的形成方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 接続孔を有する絶縁膜が表面に形成さ
れ、接続孔を介して金属又は半導体が露出する半導体基
板を、不活性ガス又は水素ガスのプラズマにさらす工
程、前記半導体基板を、弗素を除くハロゲン原子を含む
ガスの雰囲気にさらす工程、及び前記接続孔を介して露
出する金属又は半導体上に選択的に金属を堆積する工程
を具備することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属膜の選択的形
成方法に係り、特に、金属膜と下地との良好な電気的接
触を実現するとともに、金属膜の成長の選択性を高く維
持し得る金属膜の選択的形成方法に関する。
成方法に係り、特に、金属膜と下地との良好な電気的接
触を実現するとともに、金属膜の成長の選択性を高く維
持し得る金属膜の選択的形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の高集積化は、構成素子の微
細化によってもたらされている。しかし、この構成素子
の微細化のために、半導体装置の製造プロセスには、以
下に示すような様々な問題が発生している。まず配線を
例に取ると、設計基準の縮小により配線幅は小さくな
り、上層と下層の配線を接続するための接続孔のアスペ
クト比（＝コンタクト孔の深さ／コンタクト孔の幅）は
増大する一方である。このため、通常のスパッタリング
法によりＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金層を形成する場合、接続
孔底部での段切れの問題が生じ、信頼性の高い配線を形
成するのが困難になりつつある。
細化によってもたらされている。しかし、この構成素子
の微細化のために、半導体装置の製造プロセスには、以
下に示すような様々な問題が発生している。まず配線を
例に取ると、設計基準の縮小により配線幅は小さくな
り、上層と下層の配線を接続するための接続孔のアスペ
クト比（＝コンタクト孔の深さ／コンタクト孔の幅）は
増大する一方である。このため、通常のスパッタリング
法によりＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金層を形成する場合、接続
孔底部での段切れの問題が生じ、信頼性の高い配線を形
成するのが困難になりつつある。
【０００３】このような接続孔の高いアスペクト比に起
因する問題を解決する方法として、導電性材料により接
続孔を埋め込んで平坦にした後、配線材料を形成する方
法がいくつか提案されている。そのうちの一つの方法と
して、化学的気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏ
ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により接続孔内にのみ選択
的にタングステン（Ｗ）等の金属膜を形成する、いわゆ
る金属膜の選択ＣＶＤ技術がある。この技術によれば、
深い接続孔の底から金属膜を成長することができるた
め、注目されている。
因する問題を解決する方法として、導電性材料により接
続孔を埋め込んで平坦にした後、配線材料を形成する方
法がいくつか提案されている。そのうちの一つの方法と
して、化学的気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏ
ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により接続孔内にのみ選択
的にタングステン（Ｗ）等の金属膜を形成する、いわゆ
る金属膜の選択ＣＶＤ技術がある。この技術によれば、
深い接続孔の底から金属膜を成長することができるた
め、注目されている。
【０００４】この金属膜の選択ＣＤＶ技術について、以
下に説明する。素子を形成した半導体基板上に絶縁膜を
形成し、電気的接続をとるための接続孔を開口すると、
接続孔底部にはいわゆる「ＲＩＥダメ−ジ層」と呼ばれ
る汚染層が形成される。このＲＩＥダメ−ジ層が形成さ
れる過程は次の通りである。
下に説明する。素子を形成した半導体基板上に絶縁膜を
形成し、電気的接続をとるための接続孔を開口すると、
接続孔底部にはいわゆる「ＲＩＥダメ−ジ層」と呼ばれ
る汚染層が形成される。このＲＩＥダメ−ジ層が形成さ
れる過程は次の通りである。
【０００５】接続孔の開口は、レジストを塗布し、光露
光法で所望のパタ−ンを転写した後に、反応性イオンエ
ッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎ
ｇ）法を用いてレジストにより保護されていない領域を
エッチングすることにより行なわれる。例えばシリコン
酸化膜の場合は、ＣＦ4 等の弗素原子を含む化合物を用
いてエッチングを行なう。
光法で所望のパタ−ンを転写した後に、反応性イオンエ
ッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎ
ｇ）法を用いてレジストにより保護されていない領域を
エッチングすることにより行なわれる。例えばシリコン
酸化膜の場合は、ＣＦ4 等の弗素原子を含む化合物を用
いてエッチングを行なう。
【０００６】このＲＩＥ工程では、プラズマを用いるた
め、荷電粒子が基板に入射し、接続孔底部にはレジスト
から生じるＣＨ系の残留物、打ち込まれたＦ、Ｃが残留
する。更に、接続孔を開口した後、基板表面に残ってい
るレジストを除去するため、通常、酸素ガスを用いて放
電を起こし、酸素ラジカル（Ｏ* ）で灰化するが、この
灰化過程で接続孔底部も酸化される。これらの原因から
形成されるのがＲＩＥダメ−ジ層である。
め、荷電粒子が基板に入射し、接続孔底部にはレジスト
から生じるＣＨ系の残留物、打ち込まれたＦ、Ｃが残留
する。更に、接続孔を開口した後、基板表面に残ってい
るレジストを除去するため、通常、酸素ガスを用いて放
電を起こし、酸素ラジカル（Ｏ* ）で灰化するが、この
灰化過程で接続孔底部も酸化される。これらの原因から
形成されるのがＲＩＥダメ−ジ層である。
【０００７】接続孔底部にＲＩＥダメ−ジ層が存在する
と、ＲＩＥダメ−ジ層が絶縁膜として働くため、選択Ｃ
ＶＤ法による金属膜が成長しない。従って、金属膜の成
長前にそれを除去する必要がある。ＲＩＥダメ−ジ層を
除去する方法として、まず希フッ酸等の湿式化学処理で
除去する方法がある。しかし、湿式化学処理では、純水
による洗浄後、乾燥Ｎ2 雰囲気中で乾燥し、選択ＣＶＤ
をおこなうための装置まで大気中を搬送するため、湿式
化学処理で清浄な金属又は半導体面が露出したとして
も、大気中を搬送する過程で、その表面に再び自然酸化
膜が成長する。自然酸化膜が存在する状況では、金属膜
の成長が自然酸化膜を介して進行するため、電気的特性
が変動してしまう。従って、湿式化学処理による方法は
実用には至っていない。
と、ＲＩＥダメ−ジ層が絶縁膜として働くため、選択Ｃ
ＶＤ法による金属膜が成長しない。従って、金属膜の成
長前にそれを除去する必要がある。ＲＩＥダメ−ジ層を
除去する方法として、まず希フッ酸等の湿式化学処理で
除去する方法がある。しかし、湿式化学処理では、純水
による洗浄後、乾燥Ｎ2 雰囲気中で乾燥し、選択ＣＶＤ
をおこなうための装置まで大気中を搬送するため、湿式
化学処理で清浄な金属又は半導体面が露出したとして
も、大気中を搬送する過程で、その表面に再び自然酸化
膜が成長する。自然酸化膜が存在する状況では、金属膜
の成長が自然酸化膜を介して進行するため、電気的特性
が変動してしまう。従って、湿式化学処理による方法は
実用には至っていない。
【０００８】このように、ＲＩＥダメ−ジ層を除去し、
清浄表面を露出させた後は、大気にさらすことなく金属
膜を成膜しなければならないことがわかる。このような
方法として、特開昭６０−９１９３１号公報（以下、公
知例１）には、ガスプラズマにさらしてＲＩＥダメ−ジ
層を除去した後、Ｗを選択的に形成する方法が開示され
ている。特に、Ａｒガスを用いて放電を起こし、Ａｒイ
オンでＲＩＥダメ−ジ層をスパッタする方法は、ＲＩＥ
ダメ−ジ層の除去に有効である。
清浄表面を露出させた後は、大気にさらすことなく金属
膜を成膜しなければならないことがわかる。このような
方法として、特開昭６０−９１９３１号公報（以下、公
知例１）には、ガスプラズマにさらしてＲＩＥダメ−ジ
層を除去した後、Ｗを選択的に形成する方法が開示され
ている。特に、Ａｒガスを用いて放電を起こし、Ａｒイ
オンでＲＩＥダメ−ジ層をスパッタする方法は、ＲＩＥ
ダメ−ジ層の除去に有効である。
【０００９】しかし、Ａｒイオンで基板をスパッタリン
グすると、接続孔底部のみならず、シリコン酸化膜表面
もスパッタリングされる。スパッタリングは、運動量が
変換される現象であるから、原子量の軽い原子が優先的
にたたき出され（選択スパッタリング）、シリコン酸化
膜の場合、酸素原子（Ｏ）が優先的にたたき出され、ス
パッタリング後にはシリコン原子が余剰な化学量論比か
らはずれた表面が形成される。この余剰Ｓｉはダングリ
ングボンドを形成し、金属膜の選択成長は実現出来な
い。伊藤他「Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｉｓｉｃｓ，３０巻７号、１５２
５−１５２９頁（１９９１年）」に示される、金属膜の
１つであるＷ膜の選択成長の機構によれば、この現象は
次のように説明出来る。
グすると、接続孔底部のみならず、シリコン酸化膜表面
もスパッタリングされる。スパッタリングは、運動量が
変換される現象であるから、原子量の軽い原子が優先的
にたたき出され（選択スパッタリング）、シリコン酸化
膜の場合、酸素原子（Ｏ）が優先的にたたき出され、ス
パッタリング後にはシリコン原子が余剰な化学量論比か
らはずれた表面が形成される。この余剰Ｓｉはダングリ
ングボンドを形成し、金属膜の選択成長は実現出来な
い。伊藤他「Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｉｓｉｃｓ，３０巻７号、１５２
５−１５２９頁（１９９１年）」に示される、金属膜の
１つであるＷ膜の選択成長の機構によれば、この現象は
次のように説明出来る。
【００１０】即ち、選択成長の本質は、基板側から吸着
したＷＦ6 に電子が移動して吸着解離を起こし、シ−ド
層が形成されることであるが、Ｓｉ原子のダングリング
ボンドは不対電子を持ち、電子供与体となりやすく、Ｗ
が成長しやすい。このため、公知例１に記載の方法では
Ｗ膜の選択成長を行うことは困難である。
したＷＦ6 に電子が移動して吸着解離を起こし、シ−ド
層が形成されることであるが、Ｓｉ原子のダングリング
ボンドは不対電子を持ち、電子供与体となりやすく、Ｗ
が成長しやすい。このため、公知例１に記載の方法では
Ｗ膜の選択成長を行うことは困難である。
【００１１】この事情に鑑みて、特開平２−３８５６８
号公報（公知例２）には、シリコン絶縁膜表面に生じた
ダングリングボンドを修飾する方法が提案されている。
この方法では、被処理基板表面をＡｒガス等によりプラ
ズマエッチングし、清浄化する前処理を施したのち、所
望のガス雰囲気に基板をさらし、ダングリングボンドを
Ｏ、Ｎ、Ｆ、又はＯＨにより修飾しており、公知例２に
は、それによって、良好な金属膜が形成されることが記
載されている。
号公報（公知例２）には、シリコン絶縁膜表面に生じた
ダングリングボンドを修飾する方法が提案されている。
この方法では、被処理基板表面をＡｒガス等によりプラ
ズマエッチングし、清浄化する前処理を施したのち、所
望のガス雰囲気に基板をさらし、ダングリングボンドを
Ｏ、Ｎ、Ｆ、又はＯＨにより修飾しており、公知例２に
は、それによって、良好な金属膜が形成されることが記
載されている。
【００１２】また、特開平１−２０１９３８号公報（以
下、公知例３）には、コンタクトホ−ルの開口後、ＢＣ
ｌ3 ガス等の塩素を含むガスを用いたプラズマ中で開口
部のＳｉＯ2 やアルミナをエッチング除去した後、金属
膜を選択成長させる方法が開示されている。そして、こ
の方法によれば、塩素を含むガスを採用することによ
り、絶縁膜表面を荒らすことなくコンタクトホ−ル底の
絶縁膜を除去できるため、コンタクト抵抗を低減するこ
とが可能であると記載されている。しかしながらこれら
の方法を用いても、高い選択性を得たり、良好な金属膜
を得ることは困難であることが、本発明者らにより明ら
かとなった。
下、公知例３）には、コンタクトホ−ルの開口後、ＢＣ
ｌ3 ガス等の塩素を含むガスを用いたプラズマ中で開口
部のＳｉＯ2 やアルミナをエッチング除去した後、金属
膜を選択成長させる方法が開示されている。そして、こ
の方法によれば、塩素を含むガスを採用することによ
り、絶縁膜表面を荒らすことなくコンタクトホ−ル底の
絶縁膜を除去できるため、コンタクト抵抗を低減するこ
とが可能であると記載されている。しかしながらこれら
の方法を用いても、高い選択性を得たり、良好な金属膜
を得ることは困難であることが、本発明者らにより明ら
かとなった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、本
発明者らは、従来のＷの選択的ＣＶＤ技術では、高い選
択性を得たり、良好な金属膜を得ることが困難であり、
良好な電気的接触を実現することは不可能であるという
知見を得た。
発明者らは、従来のＷの選択的ＣＶＤ技術では、高い選
択性を得たり、良好な金属膜を得ることが困難であり、
良好な電気的接触を実現することは不可能であるという
知見を得た。
【００１４】本発明は、このような知見を基に、絶縁膜
に形成された接続孔又はコンタクト孔の底部下地との良
好な電気的接触を実現するとともに、選択性の高い金属
の選択的形成方法を提供することを目的とする。
に形成された接続孔又はコンタクト孔の底部下地との良
好な電気的接触を実現するとともに、選択性の高い金属
の選択的形成方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）は、
接続孔を有する絶縁膜が表面に形成され、接続孔を介し
て金属又は半導体が露出する半導体基板を、不活性ガス
のプラズマにさらす工程、前記半導体基板を、弗素を除
くハロゲン原子を含むガスの雰囲気にさらす工程、及び
前記接続孔を介して露出する金属又は半導体上に選択的
に金属を堆積する工程を具備する金属膜の選択的形成方
法を提供する。
接続孔を有する絶縁膜が表面に形成され、接続孔を介し
て金属又は半導体が露出する半導体基板を、不活性ガス
のプラズマにさらす工程、前記半導体基板を、弗素を除
くハロゲン原子を含むガスの雰囲気にさらす工程、及び
前記接続孔を介して露出する金属又は半導体上に選択的
に金属を堆積する工程を具備する金属膜の選択的形成方
法を提供する。
【００１６】本発明の方法において、前記不活性ガスの
プラズマにさらす工程と前記弗素を除くハロゲン原子を
含むガス雰囲気に基板をさらす工程とを、同一の真空槽
内で連続的に行なうことが好ましい。
プラズマにさらす工程と前記弗素を除くハロゲン原子を
含むガス雰囲気に基板をさらす工程とを、同一の真空槽
内で連続的に行なうことが好ましい。
【００１７】また、前記不活性ガスとしては、Ａｒまた
はＨｅを用いることが好ましい。本発明（請求項４）
は、接続孔を有する絶縁膜が表面に形成され、接続孔を
介して金属又は半導体が露出する半導体基板を、水素の
プラズマにさらす工程、前記半導体基板を、弗素を除く
ハロゲン原子を含むガスの雰囲気にさらす工程、及び前
記接続孔を介して露出する金属又は半導体上に選択的に
金属を堆積する工程を具備する金属膜の選択的形成方法
を提供する。
はＨｅを用いることが好ましい。本発明（請求項４）
は、接続孔を有する絶縁膜が表面に形成され、接続孔を
介して金属又は半導体が露出する半導体基板を、水素の
プラズマにさらす工程、前記半導体基板を、弗素を除く
ハロゲン原子を含むガスの雰囲気にさらす工程、及び前
記接続孔を介して露出する金属又は半導体上に選択的に
金属を堆積する工程を具備する金属膜の選択的形成方法
を提供する。
【００１８】上記方法において、前記水素ガスのプラズ
マにさらす工程と前記弗素を除くハロゲン原子を含むガ
スの雰囲気に基板をさらす工程とを、同一の真空槽内で
連続的に行なうことが好ましい。
マにさらす工程と前記弗素を除くハロゲン原子を含むガ
スの雰囲気に基板をさらす工程とを、同一の真空槽内で
連続的に行なうことが好ましい。
【００１９】水素のプラズマは、１３．５６ＭＨｚの周
波数の高周波放電又は２．４５ＧＨｚのマイクロ波放電
により形成することが出来る。本発明の方法に好適に使
用されるハロゲン原子を含むガスとしては、Ｃｌ2 ，Ｂ
Ｃｌ3 ，ＨＣｌ，及びＣＣｌ4 を挙げることが出来る。
これらガスは単独でも、２種以上の混合ガスでもよい。
波数の高周波放電又は２．４５ＧＨｚのマイクロ波放電
により形成することが出来る。本発明の方法に好適に使
用されるハロゲン原子を含むガスとしては、Ｃｌ2 ，Ｂ
Ｃｌ3 ，ＨＣｌ，及びＣＣｌ4 を挙げることが出来る。
これらガスは単独でも、２種以上の混合ガスでもよい。
【００２０】本発明の方法において、金属を選択的に形
成するときの基板温度は、好ましくは１８０〜２６０
℃、より好ましくは２００〜２２０℃である。また、半
導体基板をハロゲン原子を含むガスにさらす工程におけ
る基板温度は、好ましくは−３０〜６０℃、より好まし
くは１０〜３０℃である。
成するときの基板温度は、好ましくは１８０〜２６０
℃、より好ましくは２００〜２２０℃である。また、半
導体基板をハロゲン原子を含むガスにさらす工程におけ
る基板温度は、好ましくは−３０〜６０℃、より好まし
くは１０〜３０℃である。
【００２１】本発明の方法により選択的に形成される金
属としては、タングステン、モリブデン、チタン等の高
融点金属に限らず、銅をも挙げることが出来るが、特に
タングステンが好ましい。
属としては、タングステン、モリブデン、チタン等の高
融点金属に限らず、銅をも挙げることが出来るが、特に
タングステンが好ましい。
【００２２】本発明の方法は、半導体基板を、最初に不
活性ガス又は水素のプラズマにより処理し、次いで弗素
原子を除くハロゲン原子を含むガスにより処理するとい
う、プラズマ処理と非プラズマ処理の２段階の処理を行
なうことを特徴とする。かかる本発明の方法によれば、
次のような作用により従来の問題点を解決することが出
来る。
活性ガス又は水素のプラズマにより処理し、次いで弗素
原子を除くハロゲン原子を含むガスにより処理するとい
う、プラズマ処理と非プラズマ処理の２段階の処理を行
なうことを特徴とする。かかる本発明の方法によれば、
次のような作用により従来の問題点を解決することが出
来る。
【００２３】即ち、通常、絶縁膜の所望の位置へのコン
タクト孔の形成は、フォトレジストパタ−ンをマスクと
して用いて絶縁膜を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
によりエッチングし、次に、フォトレジストパタ−ンを
酸素プラズマ等で灰化除去することにより行なわれる。
このとき、接続孔の底部には、ＲＩＥで生じたＲＩＥ汚
染層や下地の酸化膜層が存在する。
タクト孔の形成は、フォトレジストパタ−ンをマスクと
して用いて絶縁膜を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
によりエッチングし、次に、フォトレジストパタ−ンを
酸素プラズマ等で灰化除去することにより行なわれる。
このとき、接続孔の底部には、ＲＩＥで生じたＲＩＥ汚
染層や下地の酸化膜層が存在する。
【００２４】この状態で、基板を不活性ガスまたは水素
ガスのプラズマ雰囲気にさらすと、プラズマ中のイオン
やラジカルにより、接続孔の底部のＲＩＥ汚染層や下地
の酸化膜層はスパッタリングまたは化学的反応により除
去される。しかし、このとき、絶縁膜表面もエッチング
されて活性になり、特にスパッタリングの効果が強いと
きには絶縁膜表面はシリコン（Ｓｉ）リッチな表面にな
り、ダングリングボンドが多数存在する。
ガスのプラズマ雰囲気にさらすと、プラズマ中のイオン
やラジカルにより、接続孔の底部のＲＩＥ汚染層や下地
の酸化膜層はスパッタリングまたは化学的反応により除
去される。しかし、このとき、絶縁膜表面もエッチング
されて活性になり、特にスパッタリングの効果が強いと
きには絶縁膜表面はシリコン（Ｓｉ）リッチな表面にな
り、ダングリングボンドが多数存在する。
【００２５】次に、この基板を弗素を除くハロゲン原子
を含む非プラズマのガス雰囲気にさらすと、絶縁膜表面
は、弗素を除くハロゲン原子を含む化合物またはこれら
の分解物により修飾される。特に、ダングリングボンド
が存在する表面では、ハロゲン原子が容易に結合をつく
り、強固にその表面を修飾する。一方、ＲＩＥ汚染層お
よび下地酸化膜層が除去された接続孔の底部は、金属又
は半導体の露出面であるので、タングリングボンド等は
存在せず、ハロゲン原子を含む化合物は弱く物理吸着し
た状態にある。
を含む非プラズマのガス雰囲気にさらすと、絶縁膜表面
は、弗素を除くハロゲン原子を含む化合物またはこれら
の分解物により修飾される。特に、ダングリングボンド
が存在する表面では、ハロゲン原子が容易に結合をつく
り、強固にその表面を修飾する。一方、ＲＩＥ汚染層お
よび下地酸化膜層が除去された接続孔の底部は、金属又
は半導体の露出面であるので、タングリングボンド等は
存在せず、ハロゲン原子を含む化合物は弱く物理吸着し
た状態にある。
【００２６】このように基板を処理した後に、例えば原
料ガスとしてＷＦ6 とＳｉＨ4 とを用いて、ＣＶＤによ
り例えばＷ膜を形成すると、絶縁膜上では、修飾したハ
ロゲン原子またはハロゲン原子を含む化合物がＷＦ6 と
ＳｉＨ4 の絶縁膜への吸着を抑制し、絶縁膜表面へのＷ
粒子の堆積が抑えられる。一方、接続孔の底部では、物
理吸着したハロゲン原子を含む化合物とＷＦ6 との置換
反応が進行して、Ｗの成長が生ずる。このように行うこ
とで、選択性の高いＷ膜の形成が実現できる。
料ガスとしてＷＦ6 とＳｉＨ4 とを用いて、ＣＶＤによ
り例えばＷ膜を形成すると、絶縁膜上では、修飾したハ
ロゲン原子またはハロゲン原子を含む化合物がＷＦ6 と
ＳｉＨ4 の絶縁膜への吸着を抑制し、絶縁膜表面へのＷ
粒子の堆積が抑えられる。一方、接続孔の底部では、物
理吸着したハロゲン原子を含む化合物とＷＦ6 との置換
反応が進行して、Ｗの成長が生ずる。このように行うこ
とで、選択性の高いＷ膜の形成が実現できる。
【００２７】このように選択性の高い膜が得られた反応
の機構は、以下のような本発明者らの考察と知見を基に
説明することが出来る。まず、Ｓｉのダングリングボン
ドをＣｌにより修飾することで、より高い選択性が得ら
れる理由を考察した。模擬的にＳｉのダングリングボン
ドをＦ原子又はＣｌ原子で修飾したＣｌ−Ｓｉ（本発明
に基づくモデル）、Ｆ−Ｓｉ（公知例２に基づくモデ
ル）の系にＦＷ6 が近づいた系の安定化エネルギ−を計
算した。図１（ａ）に、基板原子Ｍとその結合を修飾し
ているＸ1 原子の系に、Ｘ2 分子が近づいてきたときの
配置図を示す。具体的には、ＷＦ6 は大きな分子である
ので、Ｆ原子で代表させた。なぜなら、ＷＦ6 分子は正
八面体の中心にＷ原子が配位し、正八面体の６つの頂点
にＦ原子が配座しているため、ＷＦ6 がＣｌ−Ｓｉ又は
Ｆ−Ｓｉの系に近づいたときに最初に相互作用を及ぼし
合うのは、ＷＦ6 のＦ原子とＣｌ−Ｓｉ又はＦ−Ｓｉで
あると考えられる。よって、ＷＦ6 をＦで代表させても
定性的な議論では大きな誤りを生じない。
の機構は、以下のような本発明者らの考察と知見を基に
説明することが出来る。まず、Ｓｉのダングリングボン
ドをＣｌにより修飾することで、より高い選択性が得ら
れる理由を考察した。模擬的にＳｉのダングリングボン
ドをＦ原子又はＣｌ原子で修飾したＣｌ−Ｓｉ（本発明
に基づくモデル）、Ｆ−Ｓｉ（公知例２に基づくモデ
ル）の系にＦＷ6 が近づいた系の安定化エネルギ−を計
算した。図１（ａ）に、基板原子Ｍとその結合を修飾し
ているＸ1 原子の系に、Ｘ2 分子が近づいてきたときの
配置図を示す。具体的には、ＷＦ6 は大きな分子である
ので、Ｆ原子で代表させた。なぜなら、ＷＦ6 分子は正
八面体の中心にＷ原子が配位し、正八面体の６つの頂点
にＦ原子が配座しているため、ＷＦ6 がＣｌ−Ｓｉ又は
Ｆ−Ｓｉの系に近づいたときに最初に相互作用を及ぼし
合うのは、ＷＦ6 のＦ原子とＣｌ−Ｓｉ又はＦ−Ｓｉで
あると考えられる。よって、ＷＦ6 をＦで代表させても
定性的な議論では大きな誤りを生じない。
【００２８】なお、Ｃｌ−Ｓｉ−Ｆ（Ｘ1 ＝Ｃｌ、Ｘ2
＝ＷＦ6 、Ｍ＝Ｓｉ）、Ｆ−Ｓｉ−Ｆ（Ｘ1 ＝Ｆ、Ｘ2
＝ＷＦ6 、Ｍ＝Ｓｉ）の系の基板表面での状態について
利用出来るデ−タは見出せなかったので、Ｓｉ−Ｃｌ、
Ｓｉ−Ｆ、Ｃｌ−Ｆ、Ｆ−Ｆの結合係数は、気相ＳｉＣ
ｌ、ＳｉＦ、ＣｌＦ、Ｆ2 の定数を用いた。デ−タは、
ＪＡＮＦ Ｔｈｅｒｍｏ Ｔａｂｌｅ（堀越研究所）か
ら引用した。また、Ｓｉ−Ｃｌ、Ｓｉ−Ｆ、Ｃｌ−Ｆ、
Ｆ−Ｆにはモ−スポテンシャルを仮定し、系の全体のエ
ネルギ−は各結合のエネルギ−の総和として求めた。例
として、Ｃｌ−Ａｌ−Ｆ（Ｘ1 ＝Ｃｌ、Ｘ2 ＝ＷＦ6 、
Ｍ＝Ａｌ）の系のポテンシャルエネルギ−曲面を図１
（ｂ）に示す。図１（ｂ）において横軸はＡｌ−Ｆの距
離ＲAl-F、縦軸はＡｌ−Ｃｌの距離ＲAl-Cl を示し、等
エネルギ−線を図中に示した。図１（ｂ）から、ＲAl-F
は約１．８オングストロ−ム、ＲAl-Cl は約２．２オン
グストロ−ムにエネルギ−が最小になる谷があることが
わかる。
＝ＷＦ6 、Ｍ＝Ｓｉ）、Ｆ−Ｓｉ−Ｆ（Ｘ1 ＝Ｆ、Ｘ2
＝ＷＦ6 、Ｍ＝Ｓｉ）の系の基板表面での状態について
利用出来るデ−タは見出せなかったので、Ｓｉ−Ｃｌ、
Ｓｉ−Ｆ、Ｃｌ−Ｆ、Ｆ−Ｆの結合係数は、気相ＳｉＣ
ｌ、ＳｉＦ、ＣｌＦ、Ｆ2 の定数を用いた。デ−タは、
ＪＡＮＦ Ｔｈｅｒｍｏ Ｔａｂｌｅ（堀越研究所）か
ら引用した。また、Ｓｉ−Ｃｌ、Ｓｉ−Ｆ、Ｃｌ−Ｆ、
Ｆ−Ｆにはモ−スポテンシャルを仮定し、系の全体のエ
ネルギ−は各結合のエネルギ−の総和として求めた。例
として、Ｃｌ−Ａｌ−Ｆ（Ｘ1 ＝Ｃｌ、Ｘ2 ＝ＷＦ6 、
Ｍ＝Ａｌ）の系のポテンシャルエネルギ−曲面を図１
（ｂ）に示す。図１（ｂ）において横軸はＡｌ−Ｆの距
離ＲAl-F、縦軸はＡｌ−Ｃｌの距離ＲAl-Cl を示し、等
エネルギ−線を図中に示した。図１（ｂ）から、ＲAl-F
は約１．８オングストロ−ム、ＲAl-Cl は約２．２オン
グストロ−ムにエネルギ−が最小になる谷があることが
わかる。
【００２９】このような手法をＣｌ−Ｓｉ−Ｆ（Ｘ1 ＝
Ｃｌ、Ｘ2 ＝ＷＦ6 、Ｍ＝Ｓｉ）、Ｆ−Ｓｉ−Ｆ（Ｘ1
＝Ｆ、Ｘ2 ＝ＷＦ6 、Ｍ＝Ｓｉ）の系について適用した
場合の系のエネルギ−について、図２に示す。なお、図
２には、比較のためにＷ−Ｆのエネルギ−も示してあ
る。
Ｃｌ、Ｘ2 ＝ＷＦ6 、Ｍ＝Ｓｉ）、Ｆ−Ｓｉ−Ｆ（Ｘ1
＝Ｆ、Ｘ2 ＝ＷＦ6 、Ｍ＝Ｓｉ）の系について適用した
場合の系のエネルギ−について、図２に示す。なお、図
２には、比較のためにＷ−Ｆのエネルギ−も示してあ
る。
【００３０】図２より、Ｆ−Ｓｉ−Ｆの系のほうが、Ｃ
ｌ−Ｓｉ−Ｆの系よりも低いエネルギ−で安定になり、
ＷＦ6 と反応しやすいことがわかる。即ち、ダングリン
グボンドをＦで修飾した場合は、Ｃｌで修飾した時より
もＷが成長しやすい。これは、実施例において述べる実
験結果とも定性的に一致する。
ｌ−Ｓｉ−Ｆの系よりも低いエネルギ−で安定になり、
ＷＦ6 と反応しやすいことがわかる。即ち、ダングリン
グボンドをＦで修飾した場合は、Ｃｌで修飾した時より
もＷが成長しやすい。これは、実施例において述べる実
験結果とも定性的に一致する。
【００３１】次に、公知例２に記載される方法に対して
本発明の構成が優位性を備えていることを、実験結果と
反応の機構を交えて説明する。公知例２に記載されてい
るように、接続孔底のＲＩＥダメ−ジ層をＢＣｌ3 を用
いたＲＩＥで除去するには、例えばＢＣｌ3 流量１００
ＳＣＣＭ、圧力０．５Ｐａ、ＲＦ出力１００Ｗで６０−
１２０秒エッチングすればよい。しかし、このままで
は、コンタクト孔底に塩素やボロンが残留し、Ｗが成長
しないので、２００〜４００℃の温度で基板を熱処理し
て金属表面の残留塩素を脱離させた後、Ｗを成膜する。
本発明の構成が優位性を備えていることを、実験結果と
反応の機構を交えて説明する。公知例２に記載されてい
るように、接続孔底のＲＩＥダメ−ジ層をＢＣｌ3 を用
いたＲＩＥで除去するには、例えばＢＣｌ3 流量１００
ＳＣＣＭ、圧力０．５Ｐａ、ＲＦ出力１００Ｗで６０−
１２０秒エッチングすればよい。しかし、このままで
は、コンタクト孔底に塩素やボロンが残留し、Ｗが成長
しないので、２００〜４００℃の温度で基板を熱処理し
て金属表面の残留塩素を脱離させた後、Ｗを成膜する。
【００３２】ＢＣｌ3 を用いたＲＩＥの後のコンタクト
孔底に残留する塩素量と熱処理温度との関係を調べるた
め、基板全面にＡｌ合金膜を形成し、ＢＣｌ3 を用いた
ＲＩＥによりエッチングした後、熱処理温度を変えて３
００秒間熱処理した。その後、原子吸光分析により残留
Ｃｌ量を調べた結果を図３に示す。
孔底に残留する塩素量と熱処理温度との関係を調べるた
め、基板全面にＡｌ合金膜を形成し、ＢＣｌ3 を用いた
ＲＩＥによりエッチングした後、熱処理温度を変えて３
００秒間熱処理した。その後、原子吸光分析により残留
Ｃｌ量を調べた結果を図３に示す。
【００３３】図３から、熱処理温度４００℃まで残留塩
素は直線的に減少するが、４００℃を越えるとほぼ一定
値を示す。これは、ＡｌＣｌ3 の昇華温度が約３７０℃
と報告されていることからも理解出来る。Ｗは３００℃
以上の熱処理後に良好に成長することを考えると、残留
塩素量が約７０ｎｇ／ｃｍ2 より少なければ良好な成膜
を行えることがわかる。
素は直線的に減少するが、４００℃を越えるとほぼ一定
値を示す。これは、ＡｌＣｌ3 の昇華温度が約３７０℃
と報告されていることからも理解出来る。Ｗは３００℃
以上の熱処理後に良好に成長することを考えると、残留
塩素量が約７０ｎｇ／ｃｍ2 より少なければ良好な成膜
を行えることがわかる。
【００３４】但し、この熱処理でＳｉＯ2 上に残留して
いたＣｌも脱離し、Ｃｌが脱離した後にはＳｉのダング
リングボンドが発生し、Ｗが確実に発生していた。この
ため、公知例３に記載された方法では、選択性よくＷ膜
を形成することが出来なかった。
いたＣｌも脱離し、Ｃｌが脱離した後にはＳｉのダング
リングボンドが発生し、Ｗが確実に発生していた。この
ため、公知例３に記載された方法では、選択性よくＷ膜
を形成することが出来なかった。
【００３５】このような機構について、先に述べたと同
様にＣｌ−Ａｌ−Ｆ（Ｘ1 ＝Ｃｌ、Ｘ2 ＝ＷＦ6 、Ｍ＝
Ａｌ）、Ｆ−Ａｌ−Ｆ（Ｘ1 ＝Ｆ、Ｘ2 ＝ＷＦ6 、Ｍ＝
Ａｌ）の系のエネルギ−を計算した。その結果を図４に
示す。図４より、Ｃｌ−Ａｌ−Ｆの系のエネルギ−がＷ
−Ｆのエネルギ−よりも大きいため、Ａｌの表面にＣｌ
が残留している場合のＷＦ6 の解離吸着が進行するに
は、エネルギ−を必要とする。これに対して、Ｆで修飾
されている表面には、Ｆ−Ａｌ−Ｆの系のエネルギ−が
Ｗ−Ｆよりも小さいため、自発的にＷＦ6 が吸着するこ
とがわかる。
様にＣｌ−Ａｌ−Ｆ（Ｘ1 ＝Ｃｌ、Ｘ2 ＝ＷＦ6 、Ｍ＝
Ａｌ）、Ｆ−Ａｌ−Ｆ（Ｘ1 ＝Ｆ、Ｘ2 ＝ＷＦ6 、Ｍ＝
Ａｌ）の系のエネルギ−を計算した。その結果を図４に
示す。図４より、Ｃｌ−Ａｌ−Ｆの系のエネルギ−がＷ
−Ｆのエネルギ−よりも大きいため、Ａｌの表面にＣｌ
が残留している場合のＷＦ6 の解離吸着が進行するに
は、エネルギ−を必要とする。これに対して、Ｆで修飾
されている表面には、Ｆ−Ａｌ−Ｆの系のエネルギ−が
Ｗ−Ｆよりも小さいため、自発的にＷＦ6 が吸着するこ
とがわかる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施例について説明する。本発明者は、本発明の２段階
による前処理の効果を調べるために次の実験を行なっ
た。即ち、６インチ径のＳｉウエハの全面に０．１μｍ
の厚さの熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜を種々の方法
により前処理した後、熱酸化膜の表面に、０．５μｍの
厚さのＷを形成する条件で、ＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガス
とを導入した。そのときに熱酸化膜上に堆積するＷ粒子
の数を微粒子カウンタ−により計測し、以下の基準で選
択性を評価した。
実施例について説明する。本発明者は、本発明の２段階
による前処理の効果を調べるために次の実験を行なっ
た。即ち、６インチ径のＳｉウエハの全面に０．１μｍ
の厚さの熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜を種々の方法
により前処理した後、熱酸化膜の表面に、０．５μｍの
厚さのＷを形成する条件で、ＷＦ6 ガスとＳｉＨ4 ガス
とを導入した。そのときに熱酸化膜上に堆積するＷ粒子
の数を微粒子カウンタ−により計測し、以下の基準で選
択性を評価した。
【００３７】 Ｗ粒子の数が４００個以上 ：選択性悪い Ｗ粒子の数が１００〜４００個 ：選択性劣る Ｗ粒子の数が１００個以下 ：選択性良好 前処理方法としては、次の４つの方法を採用した。
【００３８】（１）前処理なし （２）ＢＣｌ3 によるプラズマ処理 → 熱処理（温度
３５０℃） （３）Ａｒ雰囲気でのスパッタリング → Ｆ2 処理 （４）Ａｒ雰囲気でのスパッタリング → ＢＣｌ3 処
理 なお、（４）は、本発明に係る前処理である。
３５０℃） （３）Ａｒ雰囲気でのスパッタリング → Ｆ2 処理 （４）Ａｒ雰囲気でのスパッタリング → ＢＣｌ3 処
理 なお、（４）は、本発明に係る前処理である。
【００３９】その結果を下記の表に示す。 表 前処理方法 選択性の評価 （１） 悪い （２） 劣る （３） 劣る （４） 良好 ［実施例１］図５は、本発明の第１の実施例に用いたＣ
ＶＤ装置を表わし、図５（ａ）はこのＣＶＤ装置の平面
概略図、図５（ｂ）は、本装置の真空槽３０１を横から
見た概略図である。本装置は、大別して真空槽１０１，
２０１，３０１，４０１から構成されており、各真空槽
の役割は、それぞれ次の通りである。即ち、真空槽１０
１は基板を大気から真空雰囲気にする役割を有し、真空
槽２０１は、基板を各真空槽に搬送する役割を有し、真
空槽３０１は、Ｗの成長前の基板の清浄処理を行なう役
割を有し、真空槽４０１は、Ｗ膜を成長させる役割を有
する。
ＶＤ装置を表わし、図５（ａ）はこのＣＶＤ装置の平面
概略図、図５（ｂ）は、本装置の真空槽３０１を横から
見た概略図である。本装置は、大別して真空槽１０１，
２０１，３０１，４０１から構成されており、各真空槽
の役割は、それぞれ次の通りである。即ち、真空槽１０
１は基板を大気から真空雰囲気にする役割を有し、真空
槽２０１は、基板を各真空槽に搬送する役割を有し、真
空槽３０１は、Ｗの成長前の基板の清浄処理を行なう役
割を有し、真空槽４０１は、Ｗ膜を成長させる役割を有
する。
【００４０】以下、これら各真空槽について順次説明す
る。真空槽１０１には、ゲートバルブを介してターボ分
子ポンプとドライポンブ（図５（ａ）には図示せず）が
接続され、これらポンプにより、真空槽１０１内が排気
される。真空槽１０１のほぼ中央には、基板を設置する
ための基板支持台１０２が配置されている。また、減圧
状態の真空槽内の圧力を大気圧に戻すために、含有水分
を制御したドライＮ2 が流すためのドライＮ2 供給装置
（図５（ａ）には図示せず）に接続された配管１０４
が、ストップバルブ１０５を介して真空槽１０１に接続
されている。
る。真空槽１０１には、ゲートバルブを介してターボ分
子ポンプとドライポンブ（図５（ａ）には図示せず）が
接続され、これらポンプにより、真空槽１０１内が排気
される。真空槽１０１のほぼ中央には、基板を設置する
ための基板支持台１０２が配置されている。また、減圧
状態の真空槽内の圧力を大気圧に戻すために、含有水分
を制御したドライＮ2 が流すためのドライＮ2 供給装置
（図５（ａ）には図示せず）に接続された配管１０４
が、ストップバルブ１０５を介して真空槽１０１に接続
されている。
【００４１】真空槽１０１は、大気圧の状態と真空の状
態を作り出すための部屋である。真空槽１０１をドライ
Ｎ2 を流して大気圧にもどしたのち、基板１０３を基板
支持台１０２に設置し、ドライポンプとターボ分子ポン
プとを用いて１０-4Ｐａ以下になるまで排気する。しか
る後に、真空槽１０１と真空槽２０１とを隔てているゲ
ートバルブ１０４を開にして、基板１０３を真空槽１０
１から２０１に搬送する。
態を作り出すための部屋である。真空槽１０１をドライ
Ｎ2 を流して大気圧にもどしたのち、基板１０３を基板
支持台１０２に設置し、ドライポンプとターボ分子ポン
プとを用いて１０-4Ｐａ以下になるまで排気する。しか
る後に、真空槽１０１と真空槽２０１とを隔てているゲ
ートバルブ１０４を開にして、基板１０３を真空槽１０
１から２０１に搬送する。
【００４２】真空槽２０１にはロボットアームが備え付
けられていて、このロボットアームにより各真空槽に基
板がわりふられる。また、真空槽２０１は、真空槽１０
１，３０１，４０１の残留ガスがたがいに入り交じらな
いように干渉領域の役目をも果たしており、常にドライ
ポンプとターボ分子ポンプで１０-6Ｐａより高真空に排
気されている。ゲートバルブ１０３を開いて基板１０３
を真空槽１０１から２０１に搬送した後、ゲートバルブ
１０４を閉じ、真空槽２０１内を再度排気し、真空槽２
０１内の圧力が１０-5Ｐａ以下になったときにゲートバ
ルブ２０２を開き、真空槽３０１内に基板を搬送する。
けられていて、このロボットアームにより各真空槽に基
板がわりふられる。また、真空槽２０１は、真空槽１０
１，３０１，４０１の残留ガスがたがいに入り交じらな
いように干渉領域の役目をも果たしており、常にドライ
ポンプとターボ分子ポンプで１０-6Ｐａより高真空に排
気されている。ゲートバルブ１０３を開いて基板１０３
を真空槽１０１から２０１に搬送した後、ゲートバルブ
１０４を閉じ、真空槽２０１内を再度排気し、真空槽２
０１内の圧力が１０-5Ｐａ以下になったときにゲートバ
ルブ２０２を開き、真空槽３０１内に基板を搬送する。
【００４３】真空槽３０１は、Ｗの成膜前の基板を清浄
処理するための部屋であって、ゲートバルブ３０２を介
して接続されたドライポンプとターボ分子ポンプ（図５
（ａ）には図示せず）とにより排気されている。真空槽
３０１のほぼ中央には、基板を保持するための基板支持
台３０３が配置されており、真空槽２０１側から搬送さ
れた基板１０３はこの基板支持台３０３の上に設置され
る。
処理するための部屋であって、ゲートバルブ３０２を介
して接続されたドライポンプとターボ分子ポンプ（図５
（ａ）には図示せず）とにより排気されている。真空槽
３０１のほぼ中央には、基板を保持するための基板支持
台３０３が配置されており、真空槽２０１側から搬送さ
れた基板１０３はこの基板支持台３０３の上に設置され
る。
【００４４】真空槽３０１には、前処理ガスを供給する
ためのガス配管が接続されており、図５（ａ）には、Ｈ
2 ，Ｃｌ2 ，Ａｒの供給装置に接続された配管３０３，
３０４，３０５がストップバルブ３０６，３０７，３０
８を介して真空槽３０１に接続されている状態が示され
ている。
ためのガス配管が接続されており、図５（ａ）には、Ｈ
2 ，Ｃｌ2 ，Ａｒの供給装置に接続された配管３０３，
３０４，３０５がストップバルブ３０６，３０７，３０
８を介して真空槽３０１に接続されている状態が示され
ている。
【００４５】真空槽４０１は、金属薄膜を基板上に形成
するための部屋で、ゲートバルブ４０２を介して接続さ
れたドライポンプとターボ分子ポンプ（図５（ａ）には
図示せず）とで排気されている。真空槽４０１のほぼ中
央には、基板を加熱するためのセラミックヒータ４０３
が設置されており、真空槽３０１において前処理が施さ
れ、清浄になった基板１０３は、真空槽２０１を通過し
て真空槽２０１側から真空槽４０１側に搬送され、この
セラミックヒータの上に設置される。
するための部屋で、ゲートバルブ４０２を介して接続さ
れたドライポンプとターボ分子ポンプ（図５（ａ）には
図示せず）とで排気されている。真空槽４０１のほぼ中
央には、基板を加熱するためのセラミックヒータ４０３
が設置されており、真空槽３０１において前処理が施さ
れ、清浄になった基板１０３は、真空槽２０１を通過し
て真空槽２０１側から真空槽４０１側に搬送され、この
セラミックヒータの上に設置される。
【００４６】真空槽４０１には、原料ガスを供給するた
めのガス配管が接続されており、図５（ａ）には、ＷＦ
6 ，ＳｉＨ4 の供給装置に接続された配管４０４，４０
５がストップバルブ４０６，４０７を介して真空槽４０
１に接続されている。
めのガス配管が接続されており、図５（ａ）には、ＷＦ
6 ，ＳｉＨ4 の供給装置に接続された配管４０４，４０
５がストップバルブ４０６，４０７を介して真空槽４０
１に接続されている。
【００４７】図５（ｂ）は、本装置の真空槽３０１を横
から見た概略図である。真空槽３０１内には、１３．５
６ＭＨｚの高周波電源３１２に接続された電極３１０
と、この電極３１０に対向する電極３１１とが配置され
ている。真空槽２０１から搬送されたきた基板１０３
は、ＲＦ電極３１０上に設けられた基板支持具３０３の
上に載置される。
から見た概略図である。真空槽３０１内には、１３．５
６ＭＨｚの高周波電源３１２に接続された電極３１０
と、この電極３１０に対向する電極３１１とが配置され
ている。真空槽２０１から搬送されたきた基板１０３
は、ＲＦ電極３１０上に設けられた基板支持具３０３の
上に載置される。
【００４８】この状態で真空槽３０１内に処理のための
ガスを流し、電極３１０と３１１との間に高周波電圧を
かけてプラズマを形成し、基板表面を処理する。その手
順は、次の通りである。
ガスを流し、電極３１０と３１１との間に高周波電圧を
かけてプラズマを形成し、基板表面を処理する。その手
順は、次の通りである。
【００４９】まず、真空槽３０１内に基板を配置し、真
空槽３０１内の圧力が１×１０-5Ｐａ以下になるまで真
空槽３０１内を排気した。次に、バルブ３０９を開にし
てＡｒを１００ｃｃ／ｍｉｎ流し、真空槽３０１内の圧
力を５．０ｍＰａにした。この状態で電極間に１３．５
６ＭＨｚの高周波電圧を印加すると、放電が起こり、Ａ
ｒプラズマが形成された。このＡｒプラズマによって基
板表面の酸化膜を除去した。次いで、Ａｒの導入を停止
し、バルブ３０８を開にしてＣｌ2 を流した。なお、こ
のときＣｌ2 の放電は行わない。この操作で基板表面に
はＣｌが吸着することになる。
空槽３０１内の圧力が１×１０-5Ｐａ以下になるまで真
空槽３０１内を排気した。次に、バルブ３０９を開にし
てＡｒを１００ｃｃ／ｍｉｎ流し、真空槽３０１内の圧
力を５．０ｍＰａにした。この状態で電極間に１３．５
６ＭＨｚの高周波電圧を印加すると、放電が起こり、Ａ
ｒプラズマが形成された。このＡｒプラズマによって基
板表面の酸化膜を除去した。次いで、Ａｒの導入を停止
し、バルブ３０８を開にしてＣｌ2 を流した。なお、こ
のときＣｌ2 の放電は行わない。この操作で基板表面に
はＣｌが吸着することになる。
【００５０】次に、基板を真空槽４０１に移送し、セラ
ミックヒータ４０３の上に設置した。セラミックヒータ
に印加する電圧を調整し、基板温度を２２０℃にした。
その後、ストップバルブ４０６，４０７を開にして、Ｗ
Ｆ6 ，ＳｉＨ4 をそれぞれ２０ｃｃ／ｍｉｎ，１４ｃｃ
／ｍｉｎの流量に調節して、３分間流した。このとき、
基板の所望の領域に、約１．２μｍの厚さのタングステ
ン膜が形成された。
ミックヒータ４０３の上に設置した。セラミックヒータ
に印加する電圧を調整し、基板温度を２２０℃にした。
その後、ストップバルブ４０６，４０７を開にして、Ｗ
Ｆ6 ，ＳｉＨ4 をそれぞれ２０ｃｃ／ｍｉｎ，１４ｃｃ
／ｍｉｎの流量に調節して、３分間流した。このとき、
基板の所望の領域に、約１．２μｍの厚さのタングステ
ン膜が形成された。
【００５１】次に、以上説明した図５に示す装置による
Ｗ膜の選択的形成工程について、図６を参照して説明す
る。図６は、本実施例に係るＷ膜の選択的形成工程を説
明する断面図である。まず、図６（ａ）に示すように、
シリコン（Ｓｉ）基板１０３上にＳｉＯ2 膜５０１を１
００ｎｍの厚さに形成した。次いで、ＳｉＯ2 膜５０１
上に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜５０２をスパッタリングによ
って４００ｎｍの厚さに形成し、通常の光露光法と反応
性イオンエッチングとを用いて、所望の配線パタ−ンに
パターニングした。
Ｗ膜の選択的形成工程について、図６を参照して説明す
る。図６は、本実施例に係るＷ膜の選択的形成工程を説
明する断面図である。まず、図６（ａ）に示すように、
シリコン（Ｓｉ）基板１０３上にＳｉＯ2 膜５０１を１
００ｎｍの厚さに形成した。次いで、ＳｉＯ2 膜５０１
上に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜５０２をスパッタリングによ
って４００ｎｍの厚さに形成し、通常の光露光法と反応
性イオンエッチングとを用いて、所望の配線パタ−ンに
パターニングした。
【００５２】次に、ＴＥＯＳ−Ｏ2 プラズマを用いて、
ＳｉＯ2 膜５０１及びＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜５０２上に、
ＳｉＯ2 膜５０３を１．４μｍの厚さに堆積した。再
度、光露光法と反応性イオンエッチングを用いて、下層
Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ配線５０２上のＳｉＯ2 膜５０３の所
望の位置に、電気的接続を得るための接続孔５０４を形
成した。この接続孔５０４を開孔するための反応性イオ
ンエッチングは、シリコン酸化膜のエッチングであるた
め、弗素系のエッチャントを用いて行なう。
ＳｉＯ2 膜５０１及びＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜５０２上に、
ＳｉＯ2 膜５０３を１．４μｍの厚さに堆積した。再
度、光露光法と反応性イオンエッチングを用いて、下層
Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ配線５０２上のＳｉＯ2 膜５０３の所
望の位置に、電気的接続を得るための接続孔５０４を形
成した。この接続孔５０４を開孔するための反応性イオ
ンエッチングは、シリコン酸化膜のエッチングであるた
め、弗素系のエッチャントを用いて行なう。
【００５３】形成された接続孔の底部には、いわゆる汚
染層５０５が存在する。この汚染層５０５は、レジスト
とＦとの反応物であるフルオロカーボン膜やＦイオンや
Ｏイオンが打ち込まれて形成されたＲＩＥダメージ層、
およびレジストの剥離のために用いられた酸素プラズマ
により形成された酸化膜層などから構成されている（図
６（ａ））。
染層５０５が存在する。この汚染層５０５は、レジスト
とＦとの反応物であるフルオロカーボン膜やＦイオンや
Ｏイオンが打ち込まれて形成されたＲＩＥダメージ層、
およびレジストの剥離のために用いられた酸素プラズマ
により形成された酸化膜層などから構成されている（図
６（ａ））。
【００５４】このように接続孔の底部に汚染層５０５が
残存する状態でタングステン膜を形成しようとしても形
成できない。本発明は、タングステン膜の堆積の選択性
を維持しつつ、この汚染層５０５を除去する方法に関す
るものであり、以下、その具体的手順について説明す
る。
残存する状態でタングステン膜を形成しようとしても形
成できない。本発明は、タングステン膜の堆積の選択性
を維持しつつ、この汚染層５０５を除去する方法に関す
るものであり、以下、その具体的手順について説明す
る。
【００５５】まず、図６（ａ）の状態の基板１０３を図
５に示した装置の真空槽１０１内の基板支持台１０２上
に設置し、真空槽１０１内を排気した。真空槽１０１内
の圧力が５×１０-4Ｐａより高真空になったとき、ゲー
トバルブ１０４を開にして基板１０３を真空槽２０１内
に搬送した。次いで、ゲートバルブ１０４を閉にして真
空槽１０２内をさらに排気した。真空槽１０２内の圧力
が１×１０-9Ｐａよりも高真空になったとき、ゲートバ
ルブ２０２を開にして基板１０３を真空槽３０１内に搬
送し、基板支持台３０３上に設置した。
５に示した装置の真空槽１０１内の基板支持台１０２上
に設置し、真空槽１０１内を排気した。真空槽１０１内
の圧力が５×１０-4Ｐａより高真空になったとき、ゲー
トバルブ１０４を開にして基板１０３を真空槽２０１内
に搬送した。次いで、ゲートバルブ１０４を閉にして真
空槽１０２内をさらに排気した。真空槽１０２内の圧力
が１×１０-9Ｐａよりも高真空になったとき、ゲートバ
ルブ２０２を開にして基板１０３を真空槽３０１内に搬
送し、基板支持台３０３上に設置した。
【００５６】次に、ストップバルブ３０９を開にしてＡ
ｒガスを１００ｃｃ／ｍｉｎ流し、真空槽３０１内の圧
力を５ｍＰａにした。かかる状態で、基板支持台３０３
と対向電極３１１間に１３．５６ＭＨｚの高周波電圧
を、基板支持台３０３側から５０〜１５０Ｗａｔｔの電
力、１０〜６０秒間印加した。この高周波電圧の印加に
より、電極間にはＡｒプラズマが形成され、Ａｒ+ イオ
ンは負電極側である基板支持台３０３側にひかれる。Ａ
ｒ+ イオンは、電気的エネルギーを得て基板表面にぶつ
かり、表面をエッチングする。このエッチングにより接
続孔の底部に存在する汚染層５０５もエッチングされる
（図６（ｂ））。
ｒガスを１００ｃｃ／ｍｉｎ流し、真空槽３０１内の圧
力を５ｍＰａにした。かかる状態で、基板支持台３０３
と対向電極３１１間に１３．５６ＭＨｚの高周波電圧
を、基板支持台３０３側から５０〜１５０Ｗａｔｔの電
力、１０〜６０秒間印加した。この高周波電圧の印加に
より、電極間にはＡｒプラズマが形成され、Ａｒ+ イオ
ンは負電極側である基板支持台３０３側にひかれる。Ａ
ｒ+ イオンは、電気的エネルギーを得て基板表面にぶつ
かり、表面をエッチングする。このエッチングにより接
続孔の底部に存在する汚染層５０５もエッチングされる
（図６（ｂ））。
【００５７】しかし、Ａｒスパッタリングによる表面の
エッチングは、物理的に削り取る操作であるため、シリ
コン酸化膜５０３の表面近傍はＳｉリッチな組成になる
とともに、その表面にはＳｉのダングリングボンドが多
数存在する活性な表面になっている。接続孔の底部のＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ表面も似たような状況であるが、金属膜
であるため、シリコン酸化膜のように局所的に活性な結
合が生じるようなことはない（図６（ｃ））。
エッチングは、物理的に削り取る操作であるため、シリ
コン酸化膜５０３の表面近傍はＳｉリッチな組成になる
とともに、その表面にはＳｉのダングリングボンドが多
数存在する活性な表面になっている。接続孔の底部のＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ表面も似たような状況であるが、金属膜
であるため、シリコン酸化膜のように局所的に活性な結
合が生じるようなことはない（図６（ｃ））。
【００５８】その後、電極間に印加する高周波電圧の印
加を停止し、また、Ａｒガスの供給を停止した後、スト
ップバルブ３０５を開にしてＣｌ2 ガスを１００ｃｃ／
ｍｉｎ流して、真空槽３０１内の圧力を０．８Ｐａにし
た。このとき、Ｃｌ2 の放電は行わない。この操作を３
０〜６０秒間おこなった。この操作によって、シリコン
酸化膜１０３上にはＣｌ原子またはＣｌ2 分子が吸着
し、特に、Ｓｉのダングリングボンドには確実に塩素が
吸着して、塩素修飾の状態になる。接続孔の底部のＡｌ
−Ｓｉ−Ｃｕ表面にも塩素が吸着するが、基板が室温で
あるため、殆どが物理吸着した弱い塩素修飾になる（図
６（ｄ））。
加を停止し、また、Ａｒガスの供給を停止した後、スト
ップバルブ３０５を開にしてＣｌ2 ガスを１００ｃｃ／
ｍｉｎ流して、真空槽３０１内の圧力を０．８Ｐａにし
た。このとき、Ｃｌ2 の放電は行わない。この操作を３
０〜６０秒間おこなった。この操作によって、シリコン
酸化膜１０３上にはＣｌ原子またはＣｌ2 分子が吸着
し、特に、Ｓｉのダングリングボンドには確実に塩素が
吸着して、塩素修飾の状態になる。接続孔の底部のＡｌ
−Ｓｉ−Ｃｕ表面にも塩素が吸着するが、基板が室温で
あるため、殆どが物理吸着した弱い塩素修飾になる（図
６（ｄ））。
【００５９】かかる状態の基板１０３を真空槽３０１か
ら真空槽２０１を通して真空槽４０１内に搬送し、真空
槽４０１内のセラミックヒータ４０２上に設置する。セ
ラミックヒータ４０２は通電されていて、基板１０３を
設置した後、所定の時間で基板は所望の温度に安定す
る。たとえば基板１０３を２２０℃にした後、ストップ
バルブ４０６，４０７を開にして六フッ化タングステン
（ＷＦ6 ）を２０ｃｃ／ｍｉｎ、シラン（ＳｉＨ4 ）を
１４ｃｃ／ｍｉｎの流量で３分間流した。
ら真空槽２０１を通して真空槽４０１内に搬送し、真空
槽４０１内のセラミックヒータ４０２上に設置する。セ
ラミックヒータ４０２は通電されていて、基板１０３を
設置した後、所定の時間で基板は所望の温度に安定す
る。たとえば基板１０３を２２０℃にした後、ストップ
バルブ４０６，４０７を開にして六フッ化タングステン
（ＷＦ6 ）を２０ｃｃ／ｍｉｎ、シラン（ＳｉＨ4 ）を
１４ｃｃ／ｍｉｎの流量で３分間流した。
【００６０】しかる後、ＷＦ6 及びＳｉＨ4 の供給を停
止し、真空槽４０１内を排気した後、例えば５×１０-6
Ｐａ以下になったときに、ゲートバルブ２０３を開にし
て基板１０３を真空槽２０１内に搬送し、さらに真空槽
２０１内の圧力が５×１０-9Ｐａ以下になったときに、
ゲートバルブ１０４を開にして基板１０３を真空槽１０
１内に搬送し、基板支持台１０３に設置した。かかる状
態で、真空槽１０１を排気している排気系のゲートバル
ブを閉にすると共に、バルブ１０５を開にし、ドライＮ
2 を流して真空槽１０１内を大気圧にもどし、基板１０
３を回収した。
止し、真空槽４０１内を排気した後、例えば５×１０-6
Ｐａ以下になったときに、ゲートバルブ２０３を開にし
て基板１０３を真空槽２０１内に搬送し、さらに真空槽
２０１内の圧力が５×１０-9Ｐａ以下になったときに、
ゲートバルブ１０４を開にして基板１０３を真空槽１０
１内に搬送し、基板支持台１０３に設置した。かかる状
態で、真空槽１０１を排気している排気系のゲートバル
ブを閉にすると共に、バルブ１０５を開にし、ドライＮ
2 を流して真空槽１０１内を大気圧にもどし、基板１０
３を回収した。
【００６１】この基板１０３をＳＥＭで評価したとこ
ろ、接続孔内にはＷ膜が選択性よく１．２μｍの厚さに
形成されていた。次に、接続孔内にＷ膜を形成した基板
上に、更に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜を形成し、パターニン
グした後、その電気的特性を評価した。その結果を図７
に示す。図７は、Ｗ／Ａｌ−１％Ｓｉ−０．５％Ｃｕ構
造の接触抵抗の接続孔のサイズに対する依存性を示す特
性図である。接続孔の深さは０．６μｍと浅くし、比較
例となるＷで埋め込まない、理想的な抵抗値を有するＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ／Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ構造でも確実に接触
特性を測れるようにした。図７からわかるように、Ｗ／
Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ構造の接触抵抗は、比較例の接触抵抗
の約１．２倍程度である。
ろ、接続孔内にはＷ膜が選択性よく１．２μｍの厚さに
形成されていた。次に、接続孔内にＷ膜を形成した基板
上に、更に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜を形成し、パターニン
グした後、その電気的特性を評価した。その結果を図７
に示す。図７は、Ｗ／Ａｌ−１％Ｓｉ−０．５％Ｃｕ構
造の接触抵抗の接続孔のサイズに対する依存性を示す特
性図である。接続孔の深さは０．６μｍと浅くし、比較
例となるＷで埋め込まない、理想的な抵抗値を有するＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ／Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ構造でも確実に接触
特性を測れるようにした。図７からわかるように、Ｗ／
Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ構造の接触抵抗は、比較例の接触抵抗
の約１．２倍程度である。
【００６２】図８は、本発明の方法により０．５μｍの
接続孔をＷにより完全に埋め込んだ後、その上にＡｌ配
線を形成した場合の、Ａｌ配線間のショートイールドを
示す。図８から、本発明の方法によると、公知例３に記
載された方法（比較例）に比べて、ショートイールドが
著しく改善されていることがわかる。これは、絶縁膜上
のＷ粒の発生が抑制されたことによるものと考えられ
る。
接続孔をＷにより完全に埋め込んだ後、その上にＡｌ配
線を形成した場合の、Ａｌ配線間のショートイールドを
示す。図８から、本発明の方法によると、公知例３に記
載された方法（比較例）に比べて、ショートイールドが
著しく改善されていることがわかる。これは、絶縁膜上
のＷ粒の発生が抑制されたことによるものと考えられ
る。
【００６３】［実施例２］図９を参照して、本発明の第
２の実施例について説明する。シリコン（Ｓｉ）基板６
０１に、通常のＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔ
ｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）構造により素子分離を
行なった。参照符号６０２はＬＯＣＯＳにより形成され
たフィ−ルド絶縁膜を示す。シリコン基板６０１上にゲ
ート絶縁膜６０３を形成した後、多結晶Ｓｉ層６０４と
タングステンシリサイド（ＷＳｉx ）層６０５とを堆積
し、これらをパターニングして、ゲート電極６０５，６
０４を形成した。
２の実施例について説明する。シリコン（Ｓｉ）基板６
０１に、通常のＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔ
ｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）構造により素子分離を
行なった。参照符号６０２はＬＯＣＯＳにより形成され
たフィ−ルド絶縁膜を示す。シリコン基板６０１上にゲ
ート絶縁膜６０３を形成した後、多結晶Ｓｉ層６０４と
タングステンシリサイド（ＷＳｉx ）層６０５とを堆積
し、これらをパターニングして、ゲート電極６０５，６
０４を形成した。
【００６４】次いで、このゲート電極６０５，６０４を
マスクとして用いて、シリコン基板６０１にＮ- イオン
注入を行ない、シリコン基板６０１の表面領域にＮ- 拡
散層を形成した。次に、ゲート電極６０５，６０４の側
面にＳｉＯ2 からなる側壁６０５を形成した。そして、
ゲート電極６０５，６０４及び側壁６０５をマスクとし
て用いて、シリコン基板６０１にイオン注入を行ない、
シリコン基板６０１の表面領域にＮ+ 拡散層６０７を形
成した。（図９（ａ））。
マスクとして用いて、シリコン基板６０１にＮ- イオン
注入を行ない、シリコン基板６０１の表面領域にＮ- 拡
散層を形成した。次に、ゲート電極６０５，６０４の側
面にＳｉＯ2 からなる側壁６０５を形成した。そして、
ゲート電極６０５，６０４及び側壁６０５をマスクとし
て用いて、シリコン基板６０１にイオン注入を行ない、
シリコン基板６０１の表面領域にＮ+ 拡散層６０７を形
成した。（図９（ａ））。
【００６５】次に、ＴｉＮ−Ｔｉをスパッタリングによ
り形成した後、６００℃で３０分間、窒素（Ｎ2 ）雰囲
気で熱処理して、Ｔｉと基板表面のＳｉとを反応させ、
更に、Ｈ2 ＳＯ4 −Ｈ2 Ｏ2 混合溶液で処理して、Ｔｉ
Ｎと未反応Ｔｉとを除去し、拡散層６０７上にのみＴｉ
Ｓｉ2 層６０８を形成した。そして、ＳｉＯ2 膜６０９
を１．４μｍの厚さに堆積した。
り形成した後、６００℃で３０分間、窒素（Ｎ2 ）雰囲
気で熱処理して、Ｔｉと基板表面のＳｉとを反応させ、
更に、Ｈ2 ＳＯ4 −Ｈ2 Ｏ2 混合溶液で処理して、Ｔｉ
Ｎと未反応Ｔｉとを除去し、拡散層６０７上にのみＴｉ
Ｓｉ2 層６０８を形成した。そして、ＳｉＯ2 膜６０９
を１．４μｍの厚さに堆積した。
【００６６】その後、通常の光露光法と反応性イオンエ
ッチングとを用いて、ＳｉＯ2 膜６０９の所望の位置に
電気的接続を得るための接続孔６１０を形成した。この
接続孔６１０を開孔するための反応性イオンエッチング
は、シリコン酸化膜のエッチングであるため、弗素系エ
ッチャントを用いて行なう。接続孔の底部には、いわゆ
る汚染層６１１が存在する（図９（ｂ））。汚染層６１
１が残存する状態でＷ膜を形成しようとしても、第１の
実施例と同様に、良好な接触抵抗を有するＷは形成でき
ない。
ッチングとを用いて、ＳｉＯ2 膜６０９の所望の位置に
電気的接続を得るための接続孔６１０を形成した。この
接続孔６１０を開孔するための反応性イオンエッチング
は、シリコン酸化膜のエッチングであるため、弗素系エ
ッチャントを用いて行なう。接続孔の底部には、いわゆ
る汚染層６１１が存在する（図９（ｂ））。汚染層６１
１が残存する状態でＷ膜を形成しようとしても、第１の
実施例と同様に、良好な接触抵抗を有するＷは形成でき
ない。
【００６７】以上のように接続孔を有するシリコン酸化
膜が形成された基板６０１を、図５に示した装置の基板
支持台３０３上に設置する（途中の操作は実施例１と同
様であるので記述を省略した）。次いで、ストップバル
ブ３０９を開にしてＡｒガスを１００ｃｃ／ｍｉｎ流
し、真空槽３０１内の圧力を５ｍＰａにし、１３．５６
ＭＨｚの高周波電圧を、基板支持台側に５０〜１５０Ｗ
ａｔｔの電力で１０〜６０秒間印加した。
膜が形成された基板６０１を、図５に示した装置の基板
支持台３０３上に設置する（途中の操作は実施例１と同
様であるので記述を省略した）。次いで、ストップバル
ブ３０９を開にしてＡｒガスを１００ｃｃ／ｍｉｎ流
し、真空槽３０１内の圧力を５ｍＰａにし、１３．５６
ＭＨｚの高周波電圧を、基板支持台側に５０〜１５０Ｗ
ａｔｔの電力で１０〜６０秒間印加した。
【００６８】これにより電極間にはＡｒプラズマが形成
され、Ａｒ+ は負電極側である基板支持台側にひかれ
る。Ａｒイオンは電気的エネルギーを得て基板表面にぶ
つかり、表面をエッチングする。このエッチングにより
接続孔６１０の底部に存在する汚染層６１１もエッチン
グされる。（図９（ｃ））。
され、Ａｒ+ は負電極側である基板支持台側にひかれ
る。Ａｒイオンは電気的エネルギーを得て基板表面にぶ
つかり、表面をエッチングする。このエッチングにより
接続孔６１０の底部に存在する汚染層６１１もエッチン
グされる。（図９（ｃ））。
【００６９】同時にシリコン酸化膜６０９の表面近傍は
Ｓｉリッチな組成になるとともにその表面にはＳｉのダ
ングリングボンド６１２が多数存在する活性な表面にな
っている（図９（ｄ）、この図には、Ｓｉのダンリング
ボンド６１２を模擬的に表わしてある）。接続孔の底部
のＴｉＳｉ2 表面も似たような状況であるが、ＴｉＳｉ
2 は金属膜であるため、シリコン酸化膜のように局所的
に活性な結合手が生じるようなことはない。
Ｓｉリッチな組成になるとともにその表面にはＳｉのダ
ングリングボンド６１２が多数存在する活性な表面にな
っている（図９（ｄ）、この図には、Ｓｉのダンリング
ボンド６１２を模擬的に表わしてある）。接続孔の底部
のＴｉＳｉ2 表面も似たような状況であるが、ＴｉＳｉ
2 は金属膜であるため、シリコン酸化膜のように局所的
に活性な結合手が生じるようなことはない。
【００７０】電極間への高周波電圧の印加を停止し、更
に、Ａｒガスの供給を停止した後、基板温度を室温のま
まにして、Ｃｌ2 ガスを１００ｃｃ／分の流量で流し、
真空槽３０１内の圧力を０．８Ｐａにした。このとき、
Ｃｌ2 の放電は行わない。この操作を３０〜６０秒間行
なった。この操作によって、シリコン酸化膜６０９上に
はＣｌ原子または分子が吸着し、特に、Ｓｉのダングリ
ングボンド６１２には確実に塩素が吸着して、塩素修飾
の状態になる。接続孔底部のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ表面にも
塩素が吸着するが、基板が室温であるため、殆どが物理
吸着した弱い塩素修飾になる（図９（ｅ））。
に、Ａｒガスの供給を停止した後、基板温度を室温のま
まにして、Ｃｌ2 ガスを１００ｃｃ／分の流量で流し、
真空槽３０１内の圧力を０．８Ｐａにした。このとき、
Ｃｌ2 の放電は行わない。この操作を３０〜６０秒間行
なった。この操作によって、シリコン酸化膜６０９上に
はＣｌ原子または分子が吸着し、特に、Ｓｉのダングリ
ングボンド６１２には確実に塩素が吸着して、塩素修飾
の状態になる。接続孔底部のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ表面にも
塩素が吸着するが、基板が室温であるため、殆どが物理
吸着した弱い塩素修飾になる（図９（ｅ））。
【００７１】このように処理された基板６０１を、真空
槽３０１から真空槽２０１を介して真空槽４０１内に搬
送し、真空槽４０１内のセラミックヒータ４０２上に設
置した。実施例１で記述したように、例えば、基板６０
１を２２０℃にした後、ストップバルブ４０６，４０７
を開にして、流量２０ｃｃ／ｍｉｎの六フッ化タングス
テン（ＷＦ6 ）と流量１４ｃｃ／ｍｉｎのシラン（Ｓｉ
Ｈ4 ）を約４分間流した。
槽３０１から真空槽２０１を介して真空槽４０１内に搬
送し、真空槽４０１内のセラミックヒータ４０２上に設
置した。実施例１で記述したように、例えば、基板６０
１を２２０℃にした後、ストップバルブ４０６，４０７
を開にして、流量２０ｃｃ／ｍｉｎの六フッ化タングス
テン（ＷＦ6 ）と流量１４ｃｃ／ｍｉｎのシラン（Ｓｉ
Ｈ4 ）を約４分間流した。
【００７２】その後、ＷＦ6 、ＳｉＨ4 の供給を停止
し、真空槽４０１内を排気した後、例えば５×１０-6Ｐ
ａ以下になったときに、ゲートバルブ２０３を開にして
基板６１１を真空槽２０１内に搬送し、更に、真空槽２
０１内の圧力が５×１０-9Ｐａ以下になったときに、ゲ
ートバルブ１０４を開にして基板６１１を真空槽１０１
内に搬送し、真空槽１０１内の基板支持台１０３に設置
した。
し、真空槽４０１内を排気した後、例えば５×１０-6Ｐ
ａ以下になったときに、ゲートバルブ２０３を開にして
基板６１１を真空槽２０１内に搬送し、更に、真空槽２
０１内の圧力が５×１０-9Ｐａ以下になったときに、ゲ
ートバルブ１０４を開にして基板６１１を真空槽１０１
内に搬送し、真空槽１０１内の基板支持台１０３に設置
した。
【００７３】この状態で、真空槽１０１内を排気してい
る排気系のゲートバルブを閉にするとともにバルブ１０
５を開にして、ドライＮ2 を流し、真空槽１０１内の圧
力を大気圧にもどし、基板６０１を回収した。
る排気系のゲートバルブを閉にするとともにバルブ１０
５を開にして、ドライＮ2 を流し、真空槽１０１内の圧
力を大気圧にもどし、基板６０１を回収した。
【００７４】この基板をＳＥＭで評価したところ、接続
孔内にはＷ膜が選択性よく１．４μｍの厚さに形成され
ていた。また、このように接続孔内にＷ膜を形成した基
板上に、更にＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜を形成し、パターニン
グした後、その電気的特性を評価した。その結果を図１
０に示す。
孔内にはＷ膜が選択性よく１．４μｍの厚さに形成され
ていた。また、このように接続孔内にＷ膜を形成した基
板上に、更にＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜を形成し、パターニン
グした後、その電気的特性を評価した。その結果を図１
０に示す。
【００７５】即ち、図１０は、Ｗ／ＴｉＳｉ2 ／Ｎ+ −
Ｓｉ構造及びＷ／ＴｉＳｉ2 ／Ｐ+−Ｓｉ構造の接触抵
抗の接続孔のサイズに対する依存性を示す特性図であ
る。接続孔の深さを０．６μｍと浅くし、比較例となる
Ｗで埋め込まない構造でも確実に接触特性を測れるよう
にした。この場合、Ｗ／Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ構造の接触抵
抗は、比較例であるＡｌ／ＴｉＮ／Ｎ+ −Ｓｉ構造（図
中、○印）の接触抵抗と同程度である。図１０に示すよ
うに、本発明の方法によると、極めて安定した特性を示
すことがわかる。
Ｓｉ構造及びＷ／ＴｉＳｉ2 ／Ｐ+−Ｓｉ構造の接触抵
抗の接続孔のサイズに対する依存性を示す特性図であ
る。接続孔の深さを０．６μｍと浅くし、比較例となる
Ｗで埋め込まない構造でも確実に接触特性を測れるよう
にした。この場合、Ｗ／Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ構造の接触抵
抗は、比較例であるＡｌ／ＴｉＮ／Ｎ+ −Ｓｉ構造（図
中、○印）の接触抵抗と同程度である。図１０に示すよ
うに、本発明の方法によると、極めて安定した特性を示
すことがわかる。
【００７６】図１１は、０．５μｍの接続孔をＷで完全
に埋め込んだ後、その上にＡｌ配線を形成した場合の、
Ａｌ配線間のショートイールドを、本発明の方法により
前処理された場合と、公知例３に記載された方法により
前処理された場合とで比較して示す。図１１から、本発
明の方法によると、比較例に比べて、ショートイールド
が著しく改善されている。これは、絶縁膜上のＷ粒の発
生が抑制されたことによるものと考えられる。
に埋め込んだ後、その上にＡｌ配線を形成した場合の、
Ａｌ配線間のショートイールドを、本発明の方法により
前処理された場合と、公知例３に記載された方法により
前処理された場合とで比較して示す。図１１から、本発
明の方法によると、比較例に比べて、ショートイールド
が著しく改善されている。これは、絶縁膜上のＷ粒の発
生が抑制されたことによるものと考えられる。
【００７７】以上の第２の実施例では、Ａｒを流してプ
ラズマを形成したが、Ａｒの代わりにＨ2 を用いても同
様に汚染層６１１の除去効果があった。例えば、水素を
流量１０〜２００ｃｃ／ｍｉｎ流して、真空槽３０１内
の圧力を０．１〜１．０Ｐａにし、１３．５６ＭＨｚの
高周波電圧を基板支持台側に５０〜１５０Ｗａｔｔの電
力で、１０〜６０秒間印加した。この操作では、プラズ
マ内で形成されたＨ+イオンや水素ラジカルが汚染層６
１１を化学的にエッチングする。
ラズマを形成したが、Ａｒの代わりにＨ2 を用いても同
様に汚染層６１１の除去効果があった。例えば、水素を
流量１０〜２００ｃｃ／ｍｉｎ流して、真空槽３０１内
の圧力を０．１〜１．０Ｐａにし、１３．５６ＭＨｚの
高周波電圧を基板支持台側に５０〜１５０Ｗａｔｔの電
力で、１０〜６０秒間印加した。この操作では、プラズ
マ内で形成されたＨ+イオンや水素ラジカルが汚染層６
１１を化学的にエッチングする。
【００７８】なお、このときＳｉＯ2 表面もエッチング
されるため、先の実施例において説明したように、Ｓｉ
Ｏ2 表面に多数のダングリングボンドが形成され、Ｗの
形成の選択性が劣化してしまうため、次のハロゲン原子
を含む雰囲気において基板を処理しなければならないの
は先の実施例と同じである。
されるため、先の実施例において説明したように、Ｓｉ
Ｏ2 表面に多数のダングリングボンドが形成され、Ｗの
形成の選択性が劣化してしまうため、次のハロゲン原子
を含む雰囲気において基板を処理しなければならないの
は先の実施例と同じである。
【００７９】［実施例３］この実施例は、不活性ガスの
プラズマを用いる代りに、水素ガスのプラズマを用いた
例を示す。図１２は、図５（ｂ）に示す真空槽３０１
を、水素ガスのマイクロ波放電により水素ラジカルを形
成し得るように改造したものを概略的に示す図である。
プラズマを用いる代りに、水素ガスのプラズマを用いた
例を示す。図１２は、図５（ｂ）に示す真空槽３０１
を、水素ガスのマイクロ波放電により水素ラジカルを形
成し得るように改造したものを概略的に示す図である。
【００８０】この真空槽３０１では、真空槽３０１内が
ゲートバルブ３０２を介して接続されたドライポンプと
ターボ分子ポンプ（図１２には図示せず）とで排気され
ているのは先の実施例と同じである。真空槽３０１のほ
ぼ中央には、基板を保持するための基板支持台３１５が
配置されており、真空槽２０１側から搬送された基板１
０３はこの基板支持台３１５の上に設置される。真空槽
３０１には、前処理ガスを供給するためのガス配管が適
宜接続されている。
ゲートバルブ３０２を介して接続されたドライポンプと
ターボ分子ポンプ（図１２には図示せず）とで排気され
ているのは先の実施例と同じである。真空槽３０１のほ
ぼ中央には、基板を保持するための基板支持台３１５が
配置されており、真空槽２０１側から搬送された基板１
０３はこの基板支持台３１５の上に設置される。真空槽
３０１には、前処理ガスを供給するためのガス配管が適
宜接続されている。
【００８１】図１２には、Ｈ2 ，Ｃｌ2 の供給装置に接
続された配管３１６，３２０がストップバルブ３１７，
３２１を介して真空槽３０１に接続されている状態が示
されている。Ｈ2 の供給配管３１６は、Ａｌ2 Ｏ3 管３
１８を介して真空槽３０１に接続されており、このＡｌ
2 Ｏ3 管にはマイクロ波電力をＨ2 に供給するために、
共振管３１９が設置されている。ただし、図１２にはマ
イクロ波電源は簡単のため図示していない。
続された配管３１６，３２０がストップバルブ３１７，
３２１を介して真空槽３０１に接続されている状態が示
されている。Ｈ2 の供給配管３１６は、Ａｌ2 Ｏ3 管３
１８を介して真空槽３０１に接続されており、このＡｌ
2 Ｏ3 管にはマイクロ波電力をＨ2 に供給するために、
共振管３１９が設置されている。ただし、図１２にはマ
イクロ波電源は簡単のため図示していない。
【００８２】真空槽２０１から搬送されてきた基板１０
３は、真空槽３０１内の基板支持具３１５の上に設置さ
れる。この状態で、処理のためのＨ2 ガスを流し、１
３．５６ＭＨｚの高周波電源に接続された共振管３１９
に高周波電圧をかけてプラズマを形成し、それによって
生成された水素ラジカルにより基板表面を処理する。
３は、真空槽３０１内の基板支持具３１５の上に設置さ
れる。この状態で、処理のためのＨ2 ガスを流し、１
３．５６ＭＨｚの高周波電源に接続された共振管３１９
に高周波電圧をかけてプラズマを形成し、それによって
生成された水素ラジカルにより基板表面を処理する。
【００８３】図１３は、本実施例に係るＷ膜の選択的形
成工程を説明する断面図である。用いた試料は、本発明
の第１の実施例で用いたものと同一である。シリコン
（Ｓｉ）基板７０１、酸化膜７０２、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
膜７０３、プラズマＳｉＯ2 膜７０４、接続孔７０５、
汚染層７０６は、図１に示すシリコン（Ｓｉ）基板１０
３、酸化膜５０１、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜５０２、プラズ
マＳｉＯ2 膜５０３、接続孔５０４、汚染層５０５と同
様である（図１３（ａ））。
成工程を説明する断面図である。用いた試料は、本発明
の第１の実施例で用いたものと同一である。シリコン
（Ｓｉ）基板７０１、酸化膜７０２、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
膜７０３、プラズマＳｉＯ2 膜７０４、接続孔７０５、
汚染層７０６は、図１に示すシリコン（Ｓｉ）基板１０
３、酸化膜５０１、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜５０２、プラズ
マＳｉＯ2 膜５０３、接続孔５０４、汚染層５０５と同
様である（図１３（ａ））。
【００８４】まず、基板７０１を、図５に示した装置の
真空槽１０１内の基板支持台１０２上に設置し、真空槽
１０１，１０２を経由して真空槽３０１内に搬送し、真
空槽３０１内の基板支持台３１５上に載置した。次い
で、真空槽３０１内の圧力が１×１０-5Ｐａ以下になる
まで真空槽３０１内を排気した。次に、バルブ３１７を
開にしてＨ2 を１００ｃｃ／ｍｉｎ流し、真空槽３０１
内の圧力を５．０ｍＰａにした。この状態で共振管３１
９に１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を５０〜１５０Ｗａ
ｔｔ印加すると、放電が起こり、水素プラズマが形成さ
れた。この水素プラズマで形成された水素ラジカルが基
板表面まで輸送され、基板表面の酸化膜をエッチングし
た（図１３（ｂ））。
真空槽１０１内の基板支持台１０２上に設置し、真空槽
１０１，１０２を経由して真空槽３０１内に搬送し、真
空槽３０１内の基板支持台３１５上に載置した。次い
で、真空槽３０１内の圧力が１×１０-5Ｐａ以下になる
まで真空槽３０１内を排気した。次に、バルブ３１７を
開にしてＨ2 を１００ｃｃ／ｍｉｎ流し、真空槽３０１
内の圧力を５．０ｍＰａにした。この状態で共振管３１
９に１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を５０〜１５０Ｗａ
ｔｔ印加すると、放電が起こり、水素プラズマが形成さ
れた。この水素プラズマで形成された水素ラジカルが基
板表面まで輸送され、基板表面の酸化膜をエッチングし
た（図１３（ｂ））。
【００８５】１０〜６０秒間エッチングすると、Ａｌ−
Ｓｉ−Ｃｕ膜７０３上の汚染層７０６は、完全に除去さ
れた（図１３（ｃ））。その後、Ｈ2 の導入を停止し、
バルブ３２１を開にしてＣｌ2 を１００ｃｃ／ｍｉｎ流
して、真空槽３０１内の圧力を０．８Ｐａにし、Ｃｌ2
による処理を行なった。このとき、Ｃｌ2 の放電は行っ
ていない。この処理を３０〜６０秒間行なった。この操
作により、基板表面にはＣｌが吸着した（図１３
（ｃ））。
Ｓｉ−Ｃｕ膜７０３上の汚染層７０６は、完全に除去さ
れた（図１３（ｃ））。その後、Ｈ2 の導入を停止し、
バルブ３２１を開にしてＣｌ2 を１００ｃｃ／ｍｉｎ流
して、真空槽３０１内の圧力を０．８Ｐａにし、Ｃｌ2
による処理を行なった。このとき、Ｃｌ2 の放電は行っ
ていない。この処理を３０〜６０秒間行なった。この操
作により、基板表面にはＣｌが吸着した（図１３
（ｃ））。
【００８６】このように、シリコン酸化膜７０４上には
Ｃｌ原子または分子が吸着し、特にＳｉのダングリング
ボンドには確実に塩素が吸着して、塩素修飾の状態にな
った。接続孔の底部のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ表面にも塩素が
吸着するが、基板が室温であるためほとんどが物理吸着
した弱い塩素修飾の状態になる（図１３（ｄ））。
Ｃｌ原子または分子が吸着し、特にＳｉのダングリング
ボンドには確実に塩素が吸着して、塩素修飾の状態にな
った。接続孔の底部のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ表面にも塩素が
吸着するが、基板が室温であるためほとんどが物理吸着
した弱い塩素修飾の状態になる（図１３（ｄ））。
【００８７】かかる状態の基板７０１を真空槽３０１か
ら真空槽２０１を介して真空槽４０１内に搬送し、セラ
ミックヒータ４０２上に設置する。セラミックヒータ４
０２は通電されていて、基板を設置した後所定の時間で
基板は所望の温度に安定する。例えば、基板を２２０℃
にした後、ストップバルブ４０６，４０７を開にして、
流量２０ｃｃ／ｍｉｎの六フッ化タングステン（ＷＦ
6 ）と、流量１４ｃｃ／ｍｉｎのシラン（ＳｉＨ4 ）を
３分間流した。しかる後、ＷＦ6 、ＳｉＨ4 の供給を停
止し、真空槽４０１内を排気した後、例えば５×１０-6
Ｐａ以下になったときにゲートバルブ２０３を開にし
て、基板７０１を真空槽２０１内に搬送し、さらに真空
槽２０１内で圧力が５×１０-9Ｐａ以下になったときに
ゲートバルブ１０４を開にして、基板１０３を真空槽１
０１内に搬送し、基板支持台１０３上に設置した。かか
る状態で、真空槽１０１を排気している排気系のゲート
バルブを閉にするとともに、バルブ１０５を開にしてド
ライＮ2 を流し、真空槽１０１内を大気圧に戻し、基板
７０１を回収した。
ら真空槽２０１を介して真空槽４０１内に搬送し、セラ
ミックヒータ４０２上に設置する。セラミックヒータ４
０２は通電されていて、基板を設置した後所定の時間で
基板は所望の温度に安定する。例えば、基板を２２０℃
にした後、ストップバルブ４０６，４０７を開にして、
流量２０ｃｃ／ｍｉｎの六フッ化タングステン（ＷＦ
6 ）と、流量１４ｃｃ／ｍｉｎのシラン（ＳｉＨ4 ）を
３分間流した。しかる後、ＷＦ6 、ＳｉＨ4 の供給を停
止し、真空槽４０１内を排気した後、例えば５×１０-6
Ｐａ以下になったときにゲートバルブ２０３を開にし
て、基板７０１を真空槽２０１内に搬送し、さらに真空
槽２０１内で圧力が５×１０-9Ｐａ以下になったときに
ゲートバルブ１０４を開にして、基板１０３を真空槽１
０１内に搬送し、基板支持台１０３上に設置した。かか
る状態で、真空槽１０１を排気している排気系のゲート
バルブを閉にするとともに、バルブ１０５を開にしてド
ライＮ2 を流し、真空槽１０１内を大気圧に戻し、基板
７０１を回収した。
【００８８】この基板をＳＥＭで評価したところ、接続
孔にはＷ膜が選択性よく１．２μｍの厚さに形成されて
いた。また、同様にして作成した基板上に更にＡｌ−Ｓ
ｉ−Ｃｕ膜を形成し、パターニングした後、その電気的
特性を評価したところ、極めて安定した特性を示した。
また、ショートイールドが著しく改善されている。これ
は、絶縁膜上のＷ粒子の発生が抑制されたためによる。
孔にはＷ膜が選択性よく１．２μｍの厚さに形成されて
いた。また、同様にして作成した基板上に更にＡｌ−Ｓ
ｉ−Ｃｕ膜を形成し、パターニングした後、その電気的
特性を評価したところ、極めて安定した特性を示した。
また、ショートイールドが著しく改善されている。これ
は、絶縁膜上のＷ粒子の発生が抑制されたためによる。
【００８９】［実施例４］この実施例は、実施例３と同
様、不活性ガスのプラズマを用いる代りに、水素ガスの
プラズマを用いた例を示す。装置としては、実施例３で
用いたものと同様のものを用いた。
様、不活性ガスのプラズマを用いる代りに、水素ガスの
プラズマを用いた例を示す。装置としては、実施例３で
用いたものと同様のものを用いた。
【００９０】図１４は、本実施例に係るＷ膜の選択的形
成工程を説明する断面図である。用いた試料は、シリコ
ン（Ｓｉ）基板８０１上にコンタクト孔８０４を有する
酸化膜８０３が形成され、コンタクト孔８０４に露出す
る基板８０１の表面領域に拡散層８０２が形成され、こ
の拡散層８０２の表面にＴｉＳｉ2 層８０５が形成され
ているものである。なお、ＴｉＳｉ2 層８０５の表面に
は、前工程で生じた汚染層８０６が存在している（図１
４（ａ））。
成工程を説明する断面図である。用いた試料は、シリコ
ン（Ｓｉ）基板８０１上にコンタクト孔８０４を有する
酸化膜８０３が形成され、コンタクト孔８０４に露出す
る基板８０１の表面領域に拡散層８０２が形成され、こ
の拡散層８０２の表面にＴｉＳｉ2 層８０５が形成され
ているものである。なお、ＴｉＳｉ2 層８０５の表面に
は、前工程で生じた汚染層８０６が存在している（図１
４（ａ））。
【００９１】まず、基板８０１を、図５に示した装置の
真空槽１０１内の基板支持台１０２上に設置し、真空槽
１０１，１０２を経由して真空槽３０１内に搬送し、真
空槽３０１内の基板支持台３１５上に載置した。次い
で、真空槽３０１内の圧力が１×１０-5Ｐａ以下になる
まで真空槽３０１内を排気した。次に、バルブ３１７を
開にしてＨ2 を１００ｃｃ／ｍｉｎ流し、真空槽３０１
内の圧力を６００ｍＰａにした。この状態で共振管３１
９に２．４５ＧＨｚの高周波電圧を１００〜５００Ｗ印
加すると、放電が起こり、水素プラズマが形成された。
この水素プラズマで形成された水素ラジカルが基板表面
まで輸送され、基板表面の酸化膜をエッチングした（図
１４（ｂ））。
真空槽１０１内の基板支持台１０２上に設置し、真空槽
１０１，１０２を経由して真空槽３０１内に搬送し、真
空槽３０１内の基板支持台３１５上に載置した。次い
で、真空槽３０１内の圧力が１×１０-5Ｐａ以下になる
まで真空槽３０１内を排気した。次に、バルブ３１７を
開にしてＨ2 を１００ｃｃ／ｍｉｎ流し、真空槽３０１
内の圧力を６００ｍＰａにした。この状態で共振管３１
９に２．４５ＧＨｚの高周波電圧を１００〜５００Ｗ印
加すると、放電が起こり、水素プラズマが形成された。
この水素プラズマで形成された水素ラジカルが基板表面
まで輸送され、基板表面の酸化膜をエッチングした（図
１４（ｂ））。
【００９２】１０〜１２０秒間エッチングすると、Ｔｉ
Ｓｉ2 膜８０５上の汚染層８０６は、完全に除去された
（図１４（ｃ））。その後、Ｈ2 の導入を停止し、バル
ブ３２１を開にしてＣｌ2 を１００ｃｃ／ｍｉｎ流し
て、真空槽３０１内の圧力を１．５Ｐａにし、Ｃｌ2 に
よる処理を行なった。このとき、Ｃｌ2 の放電は行わな
い。この処理を１〜６０秒間行なった。この操作によ
り、基板表面にはＣｌが吸着した（図１４（ｃ））。
Ｓｉ2 膜８０５上の汚染層８０６は、完全に除去された
（図１４（ｃ））。その後、Ｈ2 の導入を停止し、バル
ブ３２１を開にしてＣｌ2 を１００ｃｃ／ｍｉｎ流し
て、真空槽３０１内の圧力を１．５Ｐａにし、Ｃｌ2 に
よる処理を行なった。このとき、Ｃｌ2 の放電は行わな
い。この処理を１〜６０秒間行なった。この操作によ
り、基板表面にはＣｌが吸着した（図１４（ｃ））。
【００９３】このように、シリコン酸化膜８０３上には
Ｃｌ原子または分子が吸着し、特にＳｉのダングリング
ボンドには確実に塩素が吸着して、塩素修飾の状態にな
った。コンタクト孔８０４の底部のＴｉＳｉ2 膜８０５
の表面にも塩素が吸着するが、基板が室温であるためほ
とんどが物理吸着した弱い塩素修飾の状態になる（図１
４（ｄ））。
Ｃｌ原子または分子が吸着し、特にＳｉのダングリング
ボンドには確実に塩素が吸着して、塩素修飾の状態にな
った。コンタクト孔８０４の底部のＴｉＳｉ2 膜８０５
の表面にも塩素が吸着するが、基板が室温であるためほ
とんどが物理吸着した弱い塩素修飾の状態になる（図１
４（ｄ））。
【００９４】かかる状態の基板８０１を真空槽３０１か
ら真空槽２０１を介して真空槽４０１内に搬送し、セラ
ミックヒータ４０２上に設置する。セラミックヒータ４
０２は通電されていて、基板を設置した後所定の時間で
基板は所望の温度に安定する。例えば、基板を２２０℃
にした後、ストップバルブ４０６，４０７を開にして、
流量２０ｃｃ／ｍｉｎの六フッ化タングステン（ＷＦ
6 ）と、流量１４ｃｃ／ｍｉｎのシラン（ＳｉＨ4 ）を
３分間流した。
ら真空槽２０１を介して真空槽４０１内に搬送し、セラ
ミックヒータ４０２上に設置する。セラミックヒータ４
０２は通電されていて、基板を設置した後所定の時間で
基板は所望の温度に安定する。例えば、基板を２２０℃
にした後、ストップバルブ４０６，４０７を開にして、
流量２０ｃｃ／ｍｉｎの六フッ化タングステン（ＷＦ
6 ）と、流量１４ｃｃ／ｍｉｎのシラン（ＳｉＨ4 ）を
３分間流した。
【００９５】しかる後、ＷＦ6 、ＳｉＨ4 の供給を停止
し、真空槽４０１内を排気した後、例えば５×１０-4Ｐ
ａ以下になったときにゲートバルブ２０３を開にして、
基板８０１を真空槽２０１内に搬送し、さらに真空槽２
０１内で圧力が５×１０-5Ｐａ以下になったときにゲー
トバルブ１０４を開にして、基板１０３を真空槽１０１
内に搬送し、基板支持台１０３上に設置した。かかる状
態で、真空槽１０１を排気している排気系のゲートバル
ブを閉にするとともに、バルブ１０５を開にしてドライ
Ｎ2 を流し、真空槽１０１内を大気圧に戻し、基板８０
１を回収した。
し、真空槽４０１内を排気した後、例えば５×１０-4Ｐ
ａ以下になったときにゲートバルブ２０３を開にして、
基板８０１を真空槽２０１内に搬送し、さらに真空槽２
０１内で圧力が５×１０-5Ｐａ以下になったときにゲー
トバルブ１０４を開にして、基板１０３を真空槽１０１
内に搬送し、基板支持台１０３上に設置した。かかる状
態で、真空槽１０１を排気している排気系のゲートバル
ブを閉にするとともに、バルブ１０５を開にしてドライ
Ｎ2 を流し、真空槽１０１内を大気圧に戻し、基板８０
１を回収した。
【００９６】この基板をＳＥＭで評価したところ、コン
タクト孔にはＷ膜８１０が選択性よく１．２μｍの厚さ
に形成されていた。また、同様にして作成した基板上に
更にＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜を形成し、パターニングした
後、その電気的特性を評価したところ、極めて安定した
特性を示した。また、ショートイールドが著しく改善さ
れている。これは、絶縁膜上のＷ粒子の発生が抑制され
たためによる。
タクト孔にはＷ膜８１０が選択性よく１．２μｍの厚さ
に形成されていた。また、同様にして作成した基板上に
更にＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜を形成し、パターニングした
後、その電気的特性を評価したところ、極めて安定した
特性を示した。また、ショートイールドが著しく改善さ
れている。これは、絶縁膜上のＷ粒子の発生が抑制され
たためによる。
【００９７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、基板を不活性ガスまたは水素ガスのプラズマ雰囲
気にさらし、次いで弗素を除くハロゲン原子を含むガス
雰囲気にさらすという、２段階の前処理を行なっている
ため、その後、絶縁膜に形成された孔底部に選択的に金
属膜を形成した場合に、絶縁膜上では修飾した弗素を除
くハロゲン原子またはハロゲン原子を含む化合物が原料
ガスの絶縁膜への吸着を抑制して金属粒子の成長を抑
え、孔底部では物理吸着したハロゲン原子を含む化合物
と原料ガスとの置換反応が進行して金属の成長が起こ
る。その結果、選択性の高い金属膜の形成が実現でき
る。
れば、基板を不活性ガスまたは水素ガスのプラズマ雰囲
気にさらし、次いで弗素を除くハロゲン原子を含むガス
雰囲気にさらすという、２段階の前処理を行なっている
ため、その後、絶縁膜に形成された孔底部に選択的に金
属膜を形成した場合に、絶縁膜上では修飾した弗素を除
くハロゲン原子またはハロゲン原子を含む化合物が原料
ガスの絶縁膜への吸着を抑制して金属粒子の成長を抑
え、孔底部では物理吸着したハロゲン原子を含む化合物
と原料ガスとの置換反応が進行して金属の成長が起こ
る。その結果、選択性の高い金属膜の形成が実現でき
る。
【図１】本発明の原理を説明するための模式図及び特性
図。
図。
【図２】本発明の原理を説明するための模式図。
【図３】アニ−ル温度と残留塩素量の関係を示す特性
図。
図。
【図４】本発明の原理を説明するための模式図。
【図５】本発明の方法に用いた装置の概略図。
【図６】本発明の第１の実施例に係るＷ膜の選択的形成
工程を示す断面図。
工程を示す断面図。
【図７】本発明の第１の実施例の効果を示すコンタクト
抵抗のコンタクトサイズ依存性を示す特性図。
抵抗のコンタクトサイズ依存性を示す特性図。
【図８】本発明の第１の実施例の効果を示す１層目Ａｌ
の配線ショート歩留まりを示す特性図。
の配線ショート歩留まりを示す特性図。
【図９】本発明の第２の実施例に係るＷ膜の選択的形成
工程を示す断面図。
工程を示す断面図。
【図１０】本発明の第２の実施例の効果を示すコンタク
ト抵抗のコンタクトサイズ依存性を示す特性図
ト抵抗のコンタクトサイズ依存性を示す特性図
【図１１】本発明の第２の実施例の効果を示す１層目Ａ
ｌの配線ショート歩留まりを示す特性図。
ｌの配線ショート歩留まりを示す特性図。
【図１２】本発明の第３の実施例で用いた装置の部分概
略図。
略図。
【図１３】本発明の第３の実施例に係るＷ膜の選択的形
成工程を示す断面図。
成工程を示す断面図。
【図１４】本発明の第４の実施例に係るＷ膜の選択的形
成工程を示す断面図。
成工程を示す断面図。
１０１…大気と真空とをそれぞれ実現するための真空
槽、１０２…基板支持台、１０３…基板、１０４…ゲー
トバルブ、１０５…ストップバルブ、１０６…乾燥Ｎ2
を真空槽１０１に導入するための配管、２０１…真空
槽、２０２…ゲートバルブ、２０３…ゲートバルブ、３
０１…真空槽、３０２…排気口とゲートバルブ、３０３
…基板支持台、３０４…水素ガスを導入するための配
管、３０５…塩素ガスを導入するための配管、３０６…
アルゴンガスを導入するための配管、３０７…ストップ
バルブ、３０８…ストップバルブ、３０９…ストップバ
ルブ、３１０…高周波電圧を印加する下部電極、３１１
…上部電極、３１５…基板支持台、３１６…水素ガスを
導入するための配管、３１７…ストップバルブ、３１８
…Ａｌ2 Ｏ3 管、３１９…マイクロ波の共振管、３２０
…塩素ガスを導入するための配管、３２０…ストップバ
ルブ、４０１…真空槽、４０２…排気口とゲートバル
ブ、４０３…基板支持台、４０４…ＷＦ6 を導入するた
めの配管、４０５…ＳｉＨ4 を導入するための配管、４
０６…ストップバルブ、４０７…ストップバルブ、５０
１…シリコン酸化膜、５０２…Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ配線
膜、５０３…シリコン酸化膜、５０４…層間接続孔、５
０５…接続孔開孔時のＲＩＥ汚染層、５０６…アルゴン
イオン、５０７…シリコン酸化膜上のシリコンダングリ
ングボンド、５０８…塩素原子または塩素を含む化合
物、５０９…タングステン膜、６０１…シリコン基板、
６０２…フィールド絶縁膜、６０３…ゲート酸化膜、６
０４…多結晶シリコン、６０５…タングステンシリサイ
ド膜、６０６…ゲート電極側壁、６０７…Ｎ+ またはＰ
+ −Ｓｉ拡散層、６０８…ＴｉＳｉ2 層、６０９…シリ
コン酸化膜、６１０…接続孔、６１１…接続孔開孔にと
もなうＲＩＥ汚染層、６１２…アルゴンイオン、６１３
…シリコン酸化膜上のシリコンダングリングボンド、６
１４…塩素原子または塩素原子を含む化合物、６１５…
タングステン、７０１…シリコン基板、７０２…シリコ
ン酸化膜、７０３…Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ配線膜、７０４…
シリコン酸化膜、７０５…層間接続孔、７０６…接続孔
開孔にともなうＲＩＥ汚染層、７０７…水素ラジカル、
７０８…シリコン酸化膜上のシリコンダングリングボン
ド、７０９…塩素原子または塩素原子を含む化合物、７
１０…タングステン、８０１…シリコン基板、８０２…
Ｎ+ またはＰ+ −Ｓｉ拡散層、８０３…シリコン酸化
膜、８０４…接続孔、８０５…ＴｉＳｉ2 、８０６…前
工程で生じた汚染層、８０７…水素ラジカル、８０８…
シリコン酸化膜上のシリコンダングリングボンド、８０
９…塩素原子または塩素原子を含む化合物、８１０…タ
ングステン。
槽、１０２…基板支持台、１０３…基板、１０４…ゲー
トバルブ、１０５…ストップバルブ、１０６…乾燥Ｎ2
を真空槽１０１に導入するための配管、２０１…真空
槽、２０２…ゲートバルブ、２０３…ゲートバルブ、３
０１…真空槽、３０２…排気口とゲートバルブ、３０３
…基板支持台、３０４…水素ガスを導入するための配
管、３０５…塩素ガスを導入するための配管、３０６…
アルゴンガスを導入するための配管、３０７…ストップ
バルブ、３０８…ストップバルブ、３０９…ストップバ
ルブ、３１０…高周波電圧を印加する下部電極、３１１
…上部電極、３１５…基板支持台、３１６…水素ガスを
導入するための配管、３１７…ストップバルブ、３１８
…Ａｌ2 Ｏ3 管、３１９…マイクロ波の共振管、３２０
…塩素ガスを導入するための配管、３２０…ストップバ
ルブ、４０１…真空槽、４０２…排気口とゲートバル
ブ、４０３…基板支持台、４０４…ＷＦ6 を導入するた
めの配管、４０５…ＳｉＨ4 を導入するための配管、４
０６…ストップバルブ、４０７…ストップバルブ、５０
１…シリコン酸化膜、５０２…Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ配線
膜、５０３…シリコン酸化膜、５０４…層間接続孔、５
０５…接続孔開孔時のＲＩＥ汚染層、５０６…アルゴン
イオン、５０７…シリコン酸化膜上のシリコンダングリ
ングボンド、５０８…塩素原子または塩素を含む化合
物、５０９…タングステン膜、６０１…シリコン基板、
６０２…フィールド絶縁膜、６０３…ゲート酸化膜、６
０４…多結晶シリコン、６０５…タングステンシリサイ
ド膜、６０６…ゲート電極側壁、６０７…Ｎ+ またはＰ
+ −Ｓｉ拡散層、６０８…ＴｉＳｉ2 層、６０９…シリ
コン酸化膜、６１０…接続孔、６１１…接続孔開孔にと
もなうＲＩＥ汚染層、６１２…アルゴンイオン、６１３
…シリコン酸化膜上のシリコンダングリングボンド、６
１４…塩素原子または塩素原子を含む化合物、６１５…
タングステン、７０１…シリコン基板、７０２…シリコ
ン酸化膜、７０３…Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ配線膜、７０４…
シリコン酸化膜、７０５…層間接続孔、７０６…接続孔
開孔にともなうＲＩＥ汚染層、７０７…水素ラジカル、
７０８…シリコン酸化膜上のシリコンダングリングボン
ド、７０９…塩素原子または塩素原子を含む化合物、７
１０…タングステン、８０１…シリコン基板、８０２…
Ｎ+ またはＰ+ −Ｓｉ拡散層、８０３…シリコン酸化
膜、８０４…接続孔、８０５…ＴｉＳｉ2 、８０６…前
工程で生じた汚染層、８０７…水素ラジカル、８０８…
シリコン酸化膜上のシリコンダングリングボンド、８０
９…塩素原子または塩素原子を含む化合物、８１０…タ
ングステン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｆ
Claims (9)
- 【請求項１】 接続孔を有する絶縁膜が表面に形成さ
れ、接続孔を介して金属又は半導体が露出する半導体基
板を、不活性ガスのプラズマにさらす工程、前記半導体
基板を、弗素を除くハロゲン原子を含むガスの雰囲気に
さらす工程、及び前記接続孔を介して露出する金属又は
半導体上に選択的に金属を堆積する工程を具備する金属
膜の選択的形成方法。 - 【請求項２】 前記不活性ガスのプラズマにさらす工程
と前記弗素を除くハロゲン原子を含むガス雰囲気に基板
をさらす工程とを、同一の真空槽内で連続的に行なうこ
とを特徴とする請求項１に記載の金属膜の選択的形成方
法。 - 【請求項３】 前記不活性ガスは、ＡｒまたはＨｅであ
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属膜の選
択的形成方法。 - 【請求項４】 接続孔を有する絶縁膜が表面に形成さ
れ、接続孔を介して金属又は半導体が露出する半導体基
板を、水素のプラズマにさらす工程、前記半導体基板
を、弗素を除くハロゲン原子を含むガスの雰囲気にさら
す工程、及び前記接続孔を介して露出する金属又は半導
体上に選択的に金属を堆積する工程を具備する金属膜の
選択的形成方法。 - 【請求項５】 前記水素ガスのプラズマにさらす工程と
前記弗素を除くハロゲン原子を含むガス雰囲気に基板を
さらす工程とを、同一の真空槽内で連続的に行なうこと
を特徴とする請求項４に記載の金属膜の選択的形成方
法。 - 【請求項６】 水素のプラズマは、１３．５６ＭＨｚの
周波数の高周波放電又は２．４５ＧＨｚのマイクロ波放
電により形成することを特徴とする請求項４又は５に記
載の金属膜の選択的形成方法。 - 【請求項７】 ハロゲン原子を含むガスは、Ｃｌ2 ，Ｂ
Ｃｌ3 ，ＨＣｌ，及びＣＣｌ4 からなる群から選ばれた
塩素原子を含むガスの少なくとも１種であることを特徴
とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の金属膜
の選択的形成方法。 - 【請求項８】 金属を選択的に形成するときの基板温度
は、１８０〜２２０℃であることを特徴とする請求項１
ないし７のいずれか１項に記載の金属膜の選択的形成方
法。 - 【請求項９】 前記半導体基板を前記弗素を除くハロゲ
ン原子を含むガスの雰囲気にさらす工程における基板温
度は、−３０〜６０℃であることを特徴とする請求項１
〜８のいずれか１項に記載の金属膜の選択的形成方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7172480A JPH0922896A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 金属膜の選択的形成方法 |
| US08/674,812 US6013575A (en) | 1995-07-07 | 1996-07-03 | Method of selectively depositing a metal film |
| DE19627017A DE19627017A1 (de) | 1995-07-07 | 1996-07-04 | Verfahren zur selektiven Ablagerung eines Metallfilms |
| KR1019960027354A KR100236626B1 (ko) | 1995-07-07 | 1996-07-06 | 금속막을 선택적으로 피착하는 방법 |
| TW085109158A TW300325B (ja) | 1995-07-07 | 1996-07-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7172480A JPH0922896A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 金属膜の選択的形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0922896A true JPH0922896A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15942777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7172480A Pending JPH0922896A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 金属膜の選択的形成方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6013575A (ja) |
| JP (1) | JPH0922896A (ja) |
| KR (1) | KR100236626B1 (ja) |
| DE (1) | DE19627017A1 (ja) |
| TW (1) | TW300325B (ja) |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100467493B1 (ko) * | 2001-06-16 | 2005-01-24 | 동부전자 주식회사 | 반도체 비아 홀 세정 공정에서의 불소 성분 제거 방법 |
| KR100581244B1 (ko) * | 1999-07-15 | 2006-05-22 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| JP2007273994A (ja) * | 1999-01-08 | 2007-10-18 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JP2007294949A (ja) * | 1999-01-08 | 2007-11-08 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JP2015514160A (ja) * | 2012-03-27 | 2015-05-18 | ノベラス・システムズ・インコーポレーテッドＮｏｖｅｌｌｕｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 核形成の抑制を伴うタングステンによるフィーチャ充填 |
| US9653353B2 (en) | 2009-08-04 | 2017-05-16 | Novellus Systems, Inc. | Tungsten feature fill |
| JP2017112258A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び成膜装置 |
| US9748137B2 (en) | 2014-08-21 | 2017-08-29 | Lam Research Corporation | Method for void-free cobalt gap fill |
| US9754824B2 (en) | 2015-05-27 | 2017-09-05 | Lam Research Corporation | Tungsten films having low fluorine content |
| US9953984B2 (en) | 2015-02-11 | 2018-04-24 | Lam Research Corporation | Tungsten for wordline applications |
| US9972504B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-05-15 | Lam Research Corporation | Atomic layer etching of tungsten for enhanced tungsten deposition fill |
| US9978610B2 (en) | 2015-08-21 | 2018-05-22 | Lam Research Corporation | Pulsing RF power in etch process to enhance tungsten gapfill performance |
| US9978605B2 (en) | 2015-05-27 | 2018-05-22 | Lam Research Corporation | Method of forming low resistivity fluorine free tungsten film without nucleation |
| US9997405B2 (en) | 2014-09-30 | 2018-06-12 | Lam Research Corporation | Feature fill with nucleation inhibition |
| JP2018137369A (ja) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び成膜装置 |
| US10170320B2 (en) | 2015-05-18 | 2019-01-01 | Lam Research Corporation | Feature fill with multi-stage nucleation inhibition |
| US10211099B2 (en) | 2016-12-19 | 2019-02-19 | Lam Research Corporation | Chamber conditioning for remote plasma process |
| US10256142B2 (en) | 2009-08-04 | 2019-04-09 | Novellus Systems, Inc. | Tungsten feature fill with nucleation inhibition |
| US10381266B2 (en) | 2012-03-27 | 2019-08-13 | Novellus Systems, Inc. | Tungsten feature fill with nucleation inhibition |
| US10573522B2 (en) | 2016-08-16 | 2020-02-25 | Lam Research Corporation | Method for preventing line bending during metal fill process |
| WO2020188801A1 (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、およびプログラム |
| US11348795B2 (en) | 2017-08-14 | 2022-05-31 | Lam Research Corporation | Metal fill process for three-dimensional vertical NAND wordline |
| US11437269B2 (en) | 2012-03-27 | 2022-09-06 | Novellus Systems, Inc. | Tungsten feature fill with nucleation inhibition |
| US11527478B2 (en) | 2020-03-19 | 2022-12-13 | Kioxia Corporation | Semiconductor device, semiconductor memory device, and semiconductor device manufacturing method |
| US11549175B2 (en) | 2018-05-03 | 2023-01-10 | Lam Research Corporation | Method of depositing tungsten and other metals in 3D NAND structures |
| US11972952B2 (en) | 2018-12-14 | 2024-04-30 | Lam Research Corporation | Atomic layer deposition on 3D NAND structures |
| US11978666B2 (en) | 2018-12-05 | 2024-05-07 | Lam Research Corporation | Void free low stress fill |
| US12002679B2 (en) | 2019-04-11 | 2024-06-04 | Lam Research Corporation | High step coverage tungsten deposition |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3102382B2 (ja) * | 1997-05-30 | 2000-10-23 | 日本電気株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| US6797558B2 (en) * | 2001-04-24 | 2004-09-28 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a capacitor with substantially selective deposite of polysilicon on a substantially crystalline capacitor dielectric layer |
| US6136690A (en) * | 1998-02-13 | 2000-10-24 | Micron Technology, Inc. | In situ plasma pre-deposition wafer treatment in chemical vapor deposition technology for semiconductor integrated circuit applications |
| US6159852A (en) | 1998-02-13 | 2000-12-12 | Micron Technology, Inc. | Method of depositing polysilicon, method of fabricating a field effect transistor, method of forming a contact to a substrate, method of forming a capacitor |
| JP3137087B2 (ja) * | 1998-08-31 | 2001-02-19 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US6204192B1 (en) * | 1999-03-29 | 2001-03-20 | Lsi Logic Corporation | Plasma cleaning process for openings formed in at least one low dielectric constant insulation layer over copper metallization in integrated circuit structures |
| US6245655B1 (en) * | 1999-04-01 | 2001-06-12 | Cvc Products, Inc. | Method for planarized deposition of a material |
| EP1050905B1 (en) * | 1999-05-07 | 2017-06-21 | Shinko Electric Industries Co. Ltd. | Method of producing a semiconductor device with insulating layer |
| US6391785B1 (en) * | 1999-08-24 | 2002-05-21 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) | Method for bottomless deposition of barrier layers in integrated circuit metallization schemes |
| US6727169B1 (en) * | 1999-10-15 | 2004-04-27 | Asm International, N.V. | Method of making conformal lining layers for damascene metallization |
| JP2001291720A (ja) * | 2000-04-05 | 2001-10-19 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置および半導体集積回路装置の製造方法 |
| US6759325B2 (en) | 2000-05-15 | 2004-07-06 | Asm Microchemistry Oy | Sealing porous structures |
| US6482733B2 (en) | 2000-05-15 | 2002-11-19 | Asm Microchemistry Oy | Protective layers prior to alternating layer deposition |
| US6620723B1 (en) | 2000-06-27 | 2003-09-16 | Applied Materials, Inc. | Formation of boride barrier layers using chemisorption techniques |
| US7732327B2 (en) | 2000-06-28 | 2010-06-08 | Applied Materials, Inc. | Vapor deposition of tungsten materials |
| US7964505B2 (en) | 2005-01-19 | 2011-06-21 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition of tungsten materials |
| US6551929B1 (en) | 2000-06-28 | 2003-04-22 | Applied Materials, Inc. | Bifurcated deposition process for depositing refractory metal layers employing atomic layer deposition and chemical vapor deposition techniques |
| US7405158B2 (en) | 2000-06-28 | 2008-07-29 | Applied Materials, Inc. | Methods for depositing tungsten layers employing atomic layer deposition techniques |
| US6765178B2 (en) | 2000-12-29 | 2004-07-20 | Applied Materials, Inc. | Chamber for uniform substrate heating |
| US6825447B2 (en) | 2000-12-29 | 2004-11-30 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for uniform substrate heating and contaminate collection |
| US6951804B2 (en) | 2001-02-02 | 2005-10-04 | Applied Materials, Inc. | Formation of a tantalum-nitride layer |
| US6878206B2 (en) | 2001-07-16 | 2005-04-12 | Applied Materials, Inc. | Lid assembly for a processing system to facilitate sequential deposition techniques |
| US6660126B2 (en) | 2001-03-02 | 2003-12-09 | Applied Materials, Inc. | Lid assembly for a processing system to facilitate sequential deposition techniques |
| US6734020B2 (en) | 2001-03-07 | 2004-05-11 | Applied Materials, Inc. | Valve control system for atomic layer deposition chamber |
| US7211144B2 (en) | 2001-07-13 | 2007-05-01 | Applied Materials, Inc. | Pulsed nucleation deposition of tungsten layers |
| US6916398B2 (en) | 2001-10-26 | 2005-07-12 | Applied Materials, Inc. | Gas delivery apparatus and method for atomic layer deposition |
| US6620670B2 (en) | 2002-01-18 | 2003-09-16 | Applied Materials, Inc. | Process conditions and precursors for atomic layer deposition (ALD) of AL2O3 |
| US6998014B2 (en) | 2002-01-26 | 2006-02-14 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for plasma assisted deposition |
| US6911391B2 (en) | 2002-01-26 | 2005-06-28 | Applied Materials, Inc. | Integration of titanium and titanium nitride layers |
| US6827978B2 (en) | 2002-02-11 | 2004-12-07 | Applied Materials, Inc. | Deposition of tungsten films |
| US6833161B2 (en) | 2002-02-26 | 2004-12-21 | Applied Materials, Inc. | Cyclical deposition of tungsten nitride for metal oxide gate electrode |
| EP1512771A1 (en) * | 2002-03-08 | 2005-03-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and apparatus for production of metal film |
| US6720027B2 (en) | 2002-04-08 | 2004-04-13 | Applied Materials, Inc. | Cyclical deposition of a variable content titanium silicon nitride layer |
| US7279432B2 (en) | 2002-04-16 | 2007-10-09 | Applied Materials, Inc. | System and method for forming an integrated barrier layer |
| US7608549B2 (en) | 2005-03-15 | 2009-10-27 | Asm America, Inc. | Method of forming non-conformal layers |
| JP2008166062A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Hitachi High-Technologies Corp | 真空容器を持つ装置 |
| US7772097B2 (en) * | 2007-11-05 | 2010-08-10 | Asm America, Inc. | Methods of selectively depositing silicon-containing films |
| CN103337467B (zh) * | 2013-06-27 | 2016-03-02 | 上海华力微电子有限公司 | 接触孔之底金属层去除量的量测方法 |
| JP7118099B2 (ja) * | 2020-01-15 | 2022-08-15 | 株式会社Kokusai Electric | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6091631A (ja) * | 1983-10-25 | 1985-05-23 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6096931A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 制御電圧発生装置 |
| JPS6231116A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-10 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US5223455A (en) * | 1987-07-10 | 1993-06-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of forming refractory metal film |
| JP2720386B2 (ja) * | 1988-02-05 | 1998-03-04 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2726438B2 (ja) * | 1988-07-28 | 1998-03-11 | 株式会社東芝 | 薄膜形成装置 |
| US4983543A (en) * | 1988-09-07 | 1991-01-08 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing a semiconductor integrated circuit having an interconnection wire embedded in a protective layer covering the semiconductor integrated circuit |
| KR940000906B1 (ko) * | 1988-11-21 | 1994-02-04 | 가부시키가이샤 도시바 | 반도체장치의 제조방법 |
| US5112439A (en) * | 1988-11-30 | 1992-05-12 | Mcnc | Method for selectively depositing material on substrates |
| US5037775A (en) * | 1988-11-30 | 1991-08-06 | Mcnc | Method for selectively depositing single elemental semiconductor material on substrates |
| US5043299B1 (en) * | 1989-12-01 | 1997-02-25 | Applied Materials Inc | Process for selective deposition of tungsten on semiconductor wafer |
| JP3469251B2 (ja) * | 1990-02-14 | 2003-11-25 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH07115130A (ja) * | 1993-10-14 | 1995-05-02 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP7172480A patent/JPH0922896A/ja active Pending
-
1996
- 1996-07-03 US US08/674,812 patent/US6013575A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-04 DE DE19627017A patent/DE19627017A1/de not_active Ceased
- 1996-07-06 KR KR1019960027354A patent/KR100236626B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-07-26 TW TW085109158A patent/TW300325B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007273994A (ja) * | 1999-01-08 | 2007-10-18 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JP2007294949A (ja) * | 1999-01-08 | 2007-11-08 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| KR100581244B1 (ko) * | 1999-07-15 | 2006-05-22 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| KR100467493B1 (ko) * | 2001-06-16 | 2005-01-24 | 동부전자 주식회사 | 반도체 비아 홀 세정 공정에서의 불소 성분 제거 방법 |
| US11075115B2 (en) | 2009-08-04 | 2021-07-27 | Novellus Systems, Inc. | Tungsten feature fill |
| US9653353B2 (en) | 2009-08-04 | 2017-05-16 | Novellus Systems, Inc. | Tungsten feature fill |
| US10256142B2 (en) | 2009-08-04 | 2019-04-09 | Novellus Systems, Inc. | Tungsten feature fill with nucleation inhibition |
| US11410883B2 (en) | 2009-08-04 | 2022-08-09 | Novellus Systems, Inc. | Tungsten feature fill with nucleation inhibition |
| US10103058B2 (en) | 2009-08-04 | 2018-10-16 | Novellus Systems, Inc. | Tungsten feature fill |
| US10381266B2 (en) | 2012-03-27 | 2019-08-13 | Novellus Systems, Inc. | Tungsten feature fill with nucleation inhibition |
| JP2015514160A (ja) * | 2012-03-27 | 2015-05-18 | ノベラス・システムズ・インコーポレーテッドＮｏｖｅｌｌｕｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 核形成の抑制を伴うタングステンによるフィーチャ充填 |
| US11437269B2 (en) | 2012-03-27 | 2022-09-06 | Novellus Systems, Inc. | Tungsten feature fill with nucleation inhibition |
| US9748137B2 (en) | 2014-08-21 | 2017-08-29 | Lam Research Corporation | Method for void-free cobalt gap fill |
| US11901227B2 (en) | 2014-09-30 | 2024-02-13 | Lam Research Corporation | Feature fill with nucleation inhibition |
| US9997405B2 (en) | 2014-09-30 | 2018-06-12 | Lam Research Corporation | Feature fill with nucleation inhibition |
| US10580695B2 (en) | 2014-09-30 | 2020-03-03 | Lam Research Corporation | Feature fill with nucleation inhibition |
| US9953984B2 (en) | 2015-02-11 | 2018-04-24 | Lam Research Corporation | Tungsten for wordline applications |
| US10529722B2 (en) | 2015-02-11 | 2020-01-07 | Lam Research Corporation | Tungsten for wordline applications |
| US10170320B2 (en) | 2015-05-18 | 2019-01-01 | Lam Research Corporation | Feature fill with multi-stage nucleation inhibition |
| US10916434B2 (en) | 2015-05-18 | 2021-02-09 | Lam Research Corporation | Feature fill with multi-stage nucleation inhibition |
| US10580654B2 (en) | 2015-05-18 | 2020-03-03 | Lam Research Corporation | Feature fill with multi-stage nucleation inhibition |
| US9978605B2 (en) | 2015-05-27 | 2018-05-22 | Lam Research Corporation | Method of forming low resistivity fluorine free tungsten film without nucleation |
| US9754824B2 (en) | 2015-05-27 | 2017-09-05 | Lam Research Corporation | Tungsten films having low fluorine content |
| US10546751B2 (en) | 2015-05-27 | 2020-01-28 | Lam Research Corporation | Forming low resistivity fluorine free tungsten film without nucleation |
| US9972504B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-05-15 | Lam Research Corporation | Atomic layer etching of tungsten for enhanced tungsten deposition fill |
| US9978610B2 (en) | 2015-08-21 | 2018-05-22 | Lam Research Corporation | Pulsing RF power in etch process to enhance tungsten gapfill performance |
| JP2017112258A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び成膜装置 |
| US10573522B2 (en) | 2016-08-16 | 2020-02-25 | Lam Research Corporation | Method for preventing line bending during metal fill process |
| US11355345B2 (en) | 2016-08-16 | 2022-06-07 | Lam Research Corporation | Method for preventing line bending during metal fill process |
| US10211099B2 (en) | 2016-12-19 | 2019-02-19 | Lam Research Corporation | Chamber conditioning for remote plasma process |
| JP2018137369A (ja) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び成膜装置 |
| US11348795B2 (en) | 2017-08-14 | 2022-05-31 | Lam Research Corporation | Metal fill process for three-dimensional vertical NAND wordline |
| US11549175B2 (en) | 2018-05-03 | 2023-01-10 | Lam Research Corporation | Method of depositing tungsten and other metals in 3D NAND structures |
| US11978666B2 (en) | 2018-12-05 | 2024-05-07 | Lam Research Corporation | Void free low stress fill |
| US11972952B2 (en) | 2018-12-14 | 2024-04-30 | Lam Research Corporation | Atomic layer deposition on 3D NAND structures |
| CN113316836A (zh) * | 2019-03-20 | 2021-08-27 | 株式会社国际电气 | 半导体器件的制造方法、衬底处理装置及程序 |
| CN113316836B (zh) * | 2019-03-20 | 2024-04-09 | 株式会社国际电气 | 半导体器件的制造方法、衬底处理方法、衬底处理装置及记录介质 |
| WO2020188801A1 (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、およびプログラム |
| JPWO2020188801A1 (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | ||
| US12002679B2 (en) | 2019-04-11 | 2024-06-04 | Lam Research Corporation | High step coverage tungsten deposition |
| US11527478B2 (en) | 2020-03-19 | 2022-12-13 | Kioxia Corporation | Semiconductor device, semiconductor memory device, and semiconductor device manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19627017A1 (de) | 1997-01-09 |
| KR100236626B1 (ko) | 2000-01-15 |
| US6013575A (en) | 2000-01-11 |
| TW300325B (ja) | 1997-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0922896A (ja) | 金属膜の選択的形成方法 | |
| US6949450B2 (en) | Method for integrated in-situ cleaning and subsequent atomic layer deposition within a single processing chamber | |
| US6939808B2 (en) | Undoped and fluorinated amorphous carbon film as pattern mask for metal etch | |
| US6329298B1 (en) | Apparatus for treating samples | |
| JP2947818B2 (ja) | 微細孔への金属穴埋め方法 | |
| JP3607398B2 (ja) | 半導体装置の金属配線層の形成方法 | |
| JPH03202471A (ja) | 堆積膜形成法 | |
| JP3191407B2 (ja) | 配線形成方法 | |
| US5990007A (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
| JP3400918B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH08330256A (ja) | 高温に対する耐性を改善するための窒化チタンの処理 | |
| JP2006517061A (ja) | 多孔性低ｋ誘電体膜上への不透過性膜の堆積方法 | |
| TW200425251A (en) | Method for producing semiconductor device and method for cleaning plasma etching device | |
| JP2000058650A (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 | |
| JP4058669B2 (ja) | シリコン基板上への導電性珪化物層の形成方法および導電性珪化物接点の形成方法 | |
| JP3038953B2 (ja) | 配線形成方法 | |
| JP3270196B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JP2646811B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP2726438B2 (ja) | 薄膜形成装置 | |
| WO2002046489A1 (en) | Method for integrated in-situ cleaning and subsequent atomic layer deposition within a single processing chamber | |
| KR20020031423A (ko) | ＷＮｘ 증착을 위한 개선된 ＰＥＣＶＤ 및 ＣＶＤ 공정 | |
| JP3628570B2 (ja) | タングステン薄膜の形成方法、半導体装置の製造方法 | |
| JP2001196376A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3077634B2 (ja) | 化学的気相成長装置およびそのクリーニング方法 | |
| JPH07193055A (ja) | ドライエッチング方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040106 |