JPH09266181A - 活性基板へ珪化タングステンコーティングを堆積する前に堆積チャンバを処理する予備調整プロセス - Google Patents
活性基板へ珪化タングステンコーティングを堆積する前に堆積チャンバを処理する予備調整プロセスInfo
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Classifications
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、事前に行なうチャンバの清浄化ス
テップ後で且つ珪化タングステンをチャンバ内の活性基
板に堆積する前に、珪化タングステン堆積チャンバの表
面を予備調整するプロセスを提供する。 【解決手段】 予備調整は、シラン等のガス状シリコン
供給源及びＷＦ6等のタングステン含有ガスなどによっ
て、チャンバ表面にシランベースの珪化タングステンの
第１の堆積を形成するための処理をする操作を第１に含
む。好ましい実施形態においては、更に、予備調整プロ
セスは、堆積チャンバ内で活性基板に珪化タングステン
が堆積される前に、既に被膜されたチャンバ表面をタン
グステン含有ガスと塩素置換シランとの混合物で処理
し、塩素置換シランベース珪化タングステンを、前もっ
て堆積している珪化タングステン上に形成する。
テップ後で且つ珪化タングステンをチャンバ内の活性基
板に堆積する前に、珪化タングステン堆積チャンバの表
面を予備調整するプロセスを提供する。 【解決手段】 予備調整は、シラン等のガス状シリコン
供給源及びＷＦ6等のタングステン含有ガスなどによっ
て、チャンバ表面にシランベースの珪化タングステンの
第１の堆積を形成するための処理をする操作を第１に含
む。好ましい実施形態においては、更に、予備調整プロ
セスは、堆積チャンバ内で活性基板に珪化タングステン
が堆積される前に、既に被膜されたチャンバ表面をタン
グステン含有ガスと塩素置換シランとの混合物で処理
し、塩素置換シランベース珪化タングステンを、前もっ
て堆積している珪化タングステン上に形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、活性基板へ珪化タ
ングステンを堆積する堆積チャンバの予備調整プロセス
に関する。更に詳細には、本発明は、清浄化ステップの
後又は活性基板上への珪化タングステン堆積の前におい
て堆積チャンバの表面を処理する予備調整プロセスに関
する。
ングステンを堆積する堆積チャンバの予備調整プロセス
に関する。更に詳細には、本発明は、清浄化ステップの
後又は活性基板上への珪化タングステン堆積の前におい
て堆積チャンバの表面を処理する予備調整プロセスに関
する。
【０００２】
【従来の技術】基板への珪化タングステン等の物質の堆
積においては、例えば、珪化タングステンの残留物のよ
うな堆積プロセスに由来する残留物が、チャンバ壁や堆
積チャンバ内で基板を支持するサセプタを含む堆積チャ
ンバの表面にも堆積されることがある。珪化タングステ
ンの堆積を繰り返すことによって、堆積チャンバ内には
このような不要な残留物が蓄積する。このような残留物
はチャンバ表面から剥離し、チャンバ内で処理されよう
とする基板を汚染する原因となるが、これを防止するた
めに、チャンバは定期的に清浄化されて、この堆積物の
残留物は除去される。この珪化タングステン残留物の堆
積チャンバからの除去は、ＮＦ3 、Ｃ2 Ｆ6、又はＣＨ
Ｆ3 等の弗素含有エッチャントを用いて行うことができ
る。
積においては、例えば、珪化タングステンの残留物のよ
うな堆積プロセスに由来する残留物が、チャンバ壁や堆
積チャンバ内で基板を支持するサセプタを含む堆積チャ
ンバの表面にも堆積されることがある。珪化タングステ
ンの堆積を繰り返すことによって、堆積チャンバ内には
このような不要な残留物が蓄積する。このような残留物
はチャンバ表面から剥離し、チャンバ内で処理されよう
とする基板を汚染する原因となるが、これを防止するた
めに、チャンバは定期的に清浄化されて、この堆積物の
残留物は除去される。この珪化タングステン残留物の堆
積チャンバからの除去は、ＮＦ3 、Ｃ2 Ｆ6、又はＣＨ
Ｆ3 等の弗素含有エッチャントを用いて行うことができ
る。
【０００３】通常は、必ずしも必要でないが、チャンバ
の清浄化は、弗素含有エッチャントガスと共にプラズマ
を用いて行なわれ、それに続いて水素を用いたパッシベ
ーション化処理が行われて、チャンバ内に残留する弗素
含有残留物が除去することができる。しかし、このよう
な清浄化処理の後に行われる珪化タングステンの堆積に
おいて、清浄化後サセプタに配置される最初の活性基板
に珪化タングステン層の堆積物は充分に受容されなかっ
た。
の清浄化は、弗素含有エッチャントガスと共にプラズマ
を用いて行なわれ、それに続いて水素を用いたパッシベ
ーション化処理が行われて、チャンバ内に残留する弗素
含有残留物が除去することができる。しかし、このよう
な清浄化処理の後に行われる珪化タングステンの堆積に
おいて、清浄化後サセプタに配置される最初の活性基板
に珪化タングステン層の堆積物は充分に受容されなかっ
た。
【０００４】従って、清浄化の後に処理された初期若し
くは第１番目の活性基板上に堆積された珪化タングステ
ンは品質が悪く不合格にしなければならなかった。この
ことは、当然ながら、珪化タングステン層の不合格又は
コストの損失を招くばかりではなく、活性基板に事前に
形成されていた他のいかなる構造体、例えば半導体ウエ
ハのその位置に作られた集積回路構造等の、不合格又は
損失をも招く。この損失が重大であることは理解されよ
う。例えば、真空チャンバの清浄化が、珪化タングステ
ンを用いてウエハ１０枚を処理する度に行われれば、不
合格になるウエハの数は、１０パーセントにのぼる。
くは第１番目の活性基板上に堆積された珪化タングステ
ンは品質が悪く不合格にしなければならなかった。この
ことは、当然ながら、珪化タングステン層の不合格又は
コストの損失を招くばかりではなく、活性基板に事前に
形成されていた他のいかなる構造体、例えば半導体ウエ
ハのその位置に作られた集積回路構造等の、不合格又は
損失をも招く。この損失が重大であることは理解されよ
う。例えば、真空チャンバの清浄化が、珪化タングステ
ンを用いてウエハ１０枚を処理する度に行われれば、不
合格になるウエハの数は、１０パーセントにのぼる。
【０００５】この問題は、ＷＦ6 等の、タングステン含
有ガスの組み合わせが、ジクロロシラン（ＤＣＳ）等の
塩素置換シランガスと共に用いられた場合に最も顕著で
ある。平坦ではない基板表面に対しては、塩素置換シラ
ンガスを用いて珪化タングステン層を形成する方が、シ
ラン単独で用いるよりも良いステップカバレージを与え
ることが知られている。そのため、堆積チャンバを定期
的に清浄化して不要な堆積物の残留物を除去する場合
に、清浄化に続いて形成される基板上への珪化タングス
テンの堆積物の障害にならない方法、特に、このような
真空チャンバの清浄化の事後に処理される初期若しくは
第１番目の基板へ粗悪な珪化タングステンの堆積物を生
じないような方法を見出だすことが特に重要である。
有ガスの組み合わせが、ジクロロシラン（ＤＣＳ）等の
塩素置換シランガスと共に用いられた場合に最も顕著で
ある。平坦ではない基板表面に対しては、塩素置換シラ
ンガスを用いて珪化タングステン層を形成する方が、シ
ラン単独で用いるよりも良いステップカバレージを与え
ることが知られている。そのため、堆積チャンバを定期
的に清浄化して不要な堆積物の残留物を除去する場合
に、清浄化に続いて形成される基板上への珪化タングス
テンの堆積物の障害にならない方法、特に、このような
真空チャンバの清浄化の事後に処理される初期若しくは
第１番目の基板へ粗悪な珪化タングステンの堆積物を生
じないような方法を見出だすことが特に重要である。
【０００６】本発明者らにより先に米国特許庁へ提出さ
れた０８／５０４２９４，０８／３５２２６５及び０８
／０８３４２０号のTelford氏等の特許出願では、本発
明者らは、各清浄化の後、及び清浄化後第１番目の基板
の処理の前に、堆積チャンバ内のサセプタの窒化アルミ
ニウム表面上で予備処理(pretreatment)又は調整(condi
tioning)を行うことを提案して、この問題を扱った。特
に、サセプタ上に活性基板を配置する前に、ＷＦ6 等の
タングステン含有ガス：例えばジクロロシラン（ＳｉＨ
2 Ｃｌ2 ）、モノクロロシラン（ＳｉＨ3 Ｃｌ）、トリ
クロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）等の塩素置換シランガス
の珪素供給源(source)：アルゴン、ヘリウム等のキャリ
アガス、の組み合わせを用いて、チャンバ内に珪化タン
グステンの堆積処理を堆積チャンバの清浄化を行った後
に行う予備調整(preconditioning) を教示した。
れた０８／５０４２９４，０８／３５２２６５及び０８
／０８３４２０号のTelford氏等の特許出願では、本発
明者らは、各清浄化の後、及び清浄化後第１番目の基板
の処理の前に、堆積チャンバ内のサセプタの窒化アルミ
ニウム表面上で予備処理(pretreatment)又は調整(condi
tioning)を行うことを提案して、この問題を扱った。特
に、サセプタ上に活性基板を配置する前に、ＷＦ6 等の
タングステン含有ガス：例えばジクロロシラン（ＳｉＨ
2 Ｃｌ2 ）、モノクロロシラン（ＳｉＨ3 Ｃｌ）、トリ
クロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）等の塩素置換シランガス
の珪素供給源(source)：アルゴン、ヘリウム等のキャリ
アガス、の組み合わせを用いて、チャンバ内に珪化タン
グステンの堆積処理を堆積チャンバの清浄化を行った後
に行う予備調整(preconditioning) を教示した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した先の特許出願
において記載されたような、この予備コーティング又は
予備調整を行えば、それに続いて、清浄化後又は予備調
整ステップ後に引き続きチャンバ内で処理される第１番
目の活性基板に対しても、満足な珪化タングステンのコ
ーティングを形成する結果が得られる一方、この後に行
われる活性基板上への堆積操作、例えば１０枚以上の活
性基板を処理した後の結果、サセプタ表面を含むチャン
バ表面上には残留物が蓄積する場合があり、特に予備処
理操作にクロロシランが用いられた場合において生ず
る。この残留物は、これ以前にチャンバ表面に堆積した
残留物よりも容易に剥離して微粒子を成す傾向がある。
において記載されたような、この予備コーティング又は
予備調整を行えば、それに続いて、清浄化後又は予備調
整ステップ後に引き続きチャンバ内で処理される第１番
目の活性基板に対しても、満足な珪化タングステンのコ
ーティングを形成する結果が得られる一方、この後に行
われる活性基板上への堆積操作、例えば１０枚以上の活
性基板を処理した後の結果、サセプタ表面を含むチャン
バ表面上には残留物が蓄積する場合があり、特に予備処
理操作にクロロシランが用いられた場合において生ず
る。この残留物は、これ以前にチャンバ表面に堆積した
残留物よりも容易に剥離して微粒子を成す傾向がある。
【０００８】本発明者らによる先に米国特許庁に提出さ
れたTelford氏等の０８／３６４０２２号及び０８／１
３８１７９号の特許出願において、各々の清浄化操作後
と、清浄化ステップの後に第１番目の活性基板の処理を
行なう前とに行なわれる２つのステッププロセスで、サ
セプタを含む清浄化された堆積チャンバの表面に行なわ
れる予備調整を提案することにより、本発明者らは、第
２番目の問題を扱った。先に米国特許庁に提出された０
８／３６４０２２号及び０８／１３８１７９号の特許出
願に記載され且つクレーム化されている２つのステップ
プロセスでは、初めに、非塩素化シランとＷＦ6等のタ
ングステン含有ガスとの混合物を用いてチャンバ表面を
予備調整し、シランベースの珪化タングステンの第１層
を形成し、次に、第２のステップにおいて既に被覆され
たチャンバの表面をＷＦ6等のタングステン含有ガス、
ジクロロシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）等の塩素置換シラン、
モノクロロシラン（ＳｉＨ3Ｃｌ）又はトリクロロシラ
ン（ＳｉＨＣｌ3）等の混合物を用いて取り扱い、塩素
置換シランベース珪化タングステン堆積を形成する。
れたTelford氏等の０８／３６４０２２号及び０８／１
３８１７９号の特許出願において、各々の清浄化操作後
と、清浄化ステップの後に第１番目の活性基板の処理を
行なう前とに行なわれる２つのステッププロセスで、サ
セプタを含む清浄化された堆積チャンバの表面に行なわ
れる予備調整を提案することにより、本発明者らは、第
２番目の問題を扱った。先に米国特許庁に提出された０
８／３６４０２２号及び０８／１３８１７９号の特許出
願に記載され且つクレーム化されている２つのステップ
プロセスでは、初めに、非塩素化シランとＷＦ6等のタ
ングステン含有ガスとの混合物を用いてチャンバ表面を
予備調整し、シランベースの珪化タングステンの第１層
を形成し、次に、第２のステップにおいて既に被覆され
たチャンバの表面をＷＦ6等のタングステン含有ガス、
ジクロロシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）等の塩素置換シラン、
モノクロロシラン（ＳｉＨ3Ｃｌ）又はトリクロロシラ
ン（ＳｉＨＣｌ3）等の混合物を用いて取り扱い、塩素
置換シランベース珪化タングステン堆積を形成する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、また、チャン
バ表面に堆積された残留物の剥離によって、引き続いて
チャンバ内に微粒子が形成されることを防ぐような手法
で、清浄化された後のチャンバで処理される最初の活性
基板上に粗悪な珪化タングステンコーティングが形成さ
れる問題を扱うプロセスを目的とする。
バ表面に堆積された残留物の剥離によって、引き続いて
チャンバ内に微粒子が形成されることを防ぐような手法
で、清浄化された後のチャンバで処理される最初の活性
基板上に粗悪な珪化タングステンコーティングが形成さ
れる問題を扱うプロセスを目的とする。
【００１０】本発明によると、チャンバを清浄化する前
のステップの後、又はチャンバ内の活性基板への珪化タ
ングステンの堆積処理の前に、シランとＷＦ6 等のタン
グステン含有ガスとの混合物を用いて、シランベースの
珪化タングステン(silane-based tungsten silicide)の
堆積物を形成する処理を含むプロセスにより、堆積チャ
ンバ内の表面が処理される。好適な実施例では、このプ
ロセスは、ＷＦ6 等のタングステン含有ガスとジクロロ
シラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）、モノクロロシラン（ＳｉＨ
3 Ｃｌ）又はトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）等の塩
素置換シランガスとの混合物を用いて、先に堆積された
シランベースの珪化タングステンの上に塩素置換シラン
ベースの珪化タングステンの堆積物を、既にコーティン
グが施されているチャンバ表面を続けて処理する工程で
ある更なるステップと同様に、上述のステップを含んで
いる。
のステップの後、又はチャンバ内の活性基板への珪化タ
ングステンの堆積処理の前に、シランとＷＦ6 等のタン
グステン含有ガスとの混合物を用いて、シランベースの
珪化タングステン(silane-based tungsten silicide)の
堆積物を形成する処理を含むプロセスにより、堆積チャ
ンバ内の表面が処理される。好適な実施例では、このプ
ロセスは、ＷＦ6 等のタングステン含有ガスとジクロロ
シラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）、モノクロロシラン（ＳｉＨ
3 Ｃｌ）又はトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）等の塩
素置換シランガスとの混合物を用いて、先に堆積された
シランベースの珪化タングステンの上に塩素置換シラン
ベースの珪化タングステンの堆積物を、既にコーティン
グが施されているチャンバ表面を続けて処理する工程で
ある更なるステップと同様に、上述のステップを含んで
いる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、チャンバ内における基
板の処理中にチャンバの表面に堆積された残留物が剥離
することによる、その後のチャンバ内の微粒子の形成を
も好ましくは防止するような予備処理プロセスにより、
チャンバが清浄化された後に処理される最初の活性基板
に粗悪な珪化タングステンコーティングが形成される問
題を解決する。本発明に従うと、事前のチャンバの清浄
化のステップ後に、一実施例として、シランとＷＦ6 等
のタングステン含有ガスとの混合物を用いて、シランベ
ースの珪化タングステンの第１の堆積を形成するチャン
バ表面の処理を含むプロセスにおいて、堆積チャンバが
予備調整される。他の実施例で予備調整プロセスは、チ
ャンバ表面をシランとＷＦ6等のタングステン含有ガス
との混合物を用いて処理して、以前の実施形態と同様に
シリコンベース珪化タングステンの第１堆積を形成す
る。そしてＷＦ6 等のタングステン含有ガスと、ジクロ
ロシラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）、モノクロロシラン（Ｓｉ
Ｈ3 Ｃｌ）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）等の塩
素置換シランガスとの混合物を用いて、先に堆積された
珪化タングステンの上に塩素置換シランベースの珪化タ
ングステンの堆積物を形成する第２のステップにより、
既にコーティングが施されているチャンバのアルミニウ
ムを有する表面を続けて処理する。
板の処理中にチャンバの表面に堆積された残留物が剥離
することによる、その後のチャンバ内の微粒子の形成を
も好ましくは防止するような予備処理プロセスにより、
チャンバが清浄化された後に処理される最初の活性基板
に粗悪な珪化タングステンコーティングが形成される問
題を解決する。本発明に従うと、事前のチャンバの清浄
化のステップ後に、一実施例として、シランとＷＦ6 等
のタングステン含有ガスとの混合物を用いて、シランベ
ースの珪化タングステンの第１の堆積を形成するチャン
バ表面の処理を含むプロセスにおいて、堆積チャンバが
予備調整される。他の実施例で予備調整プロセスは、チ
ャンバ表面をシランとＷＦ6等のタングステン含有ガス
との混合物を用いて処理して、以前の実施形態と同様に
シリコンベース珪化タングステンの第１堆積を形成す
る。そしてＷＦ6 等のタングステン含有ガスと、ジクロ
ロシラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）、モノクロロシラン（Ｓｉ
Ｈ3 Ｃｌ）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）等の塩
素置換シランガスとの混合物を用いて、先に堆積された
珪化タングステンの上に塩素置換シランベースの珪化タ
ングステンの堆積物を形成する第２のステップにより、
既にコーティングが施されているチャンバのアルミニウ
ムを有する表面を続けて処理する。
【００１２】ここで、「活性基板」とは、既に形成され
ている他の集積回路構造を有する基板の通常の処理工程
において珪化タングステン層が堆積される基板を定義す
ることを意図し、”ダミー基板”、すなわち既に形成さ
れている有効な構造を有していない、予備調整処理ステ
ップの間にサセプタに単に処分できる基板を提供するだ
けで、予備調整後でチャンバ内の”活性基板”の処理の
開始前に、チャンバから取り除かれるシリコンウエハ基
板などは含まずにむしろ除外している。
ている他の集積回路構造を有する基板の通常の処理工程
において珪化タングステン層が堆積される基板を定義す
ることを意図し、”ダミー基板”、すなわち既に形成さ
れている有効な構造を有していない、予備調整処理ステ
ップの間にサセプタに単に処分できる基板を提供するだ
けで、予備調整後でチャンバ内の”活性基板”の処理の
開始前に、チャンバから取り除かれるシリコンウエハ基
板などは含まずにむしろ除外している。
【００１３】理論に拘束されることは本発明者らの意図
するところではないが、以下のように説明される。すな
わち、本発明の予備調整又は予備処理工程は、チャンバ
内にプロセスガス及び／又は堆積材料の残留物を提供
し、事前の清掃ステップ後であって、ともかくチャンバ
の清掃及び予備調整後に、チャンバ内で続いて処理され
る第１番目の活性基板の珪化タングステン層の満足な形
成に有益である。
するところではないが、以下のように説明される。すな
わち、本発明の予備調整又は予備処理工程は、チャンバ
内にプロセスガス及び／又は堆積材料の残留物を提供
し、事前の清掃ステップ後であって、ともかくチャンバ
の清掃及び予備調整後に、チャンバ内で続いて処理され
る第１番目の活性基板の珪化タングステン層の満足な形
成に有益である。
【００１４】シランベースの珪化タングステン堆積物の
形成 チャンバの予備調整のために堆積チャンバの表面に堆積
されるシランベースの第１の珪化タングステン材料は、
堆積チャンバ表面上にシランベースの珪化タングステン
のコーティングを提供する方法であればいかなる方法に
より付着されてもよい。好ましい実施形態において、チ
ャンバ内に、例えばタングステンを有するガス、シラン
ガス及び任意のキャリアガスとの混合物を流すＣＶＤプ
ロセスにより、少なくともサセプタ表面の一部分を含む
チャンバ表面に珪化タングステンの堆積物を付着ないし
堆積してもよい。また、シランベースの珪化タングステ
ン材料は、プラズマ励起化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）
によりチャンバ表面へ付着されてもよい。
形成 チャンバの予備調整のために堆積チャンバの表面に堆積
されるシランベースの第１の珪化タングステン材料は、
堆積チャンバ表面上にシランベースの珪化タングステン
のコーティングを提供する方法であればいかなる方法に
より付着されてもよい。好ましい実施形態において、チ
ャンバ内に、例えばタングステンを有するガス、シラン
ガス及び任意のキャリアガスとの混合物を流すＣＶＤプ
ロセスにより、少なくともサセプタ表面の一部分を含む
チャンバ表面に珪化タングステンの堆積物を付着ないし
堆積してもよい。また、シランベースの珪化タングステ
ン材料は、プラズマ励起化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）
によりチャンバ表面へ付着されてもよい。
【００１５】化学気相蒸着法を用いた場合、例えば、Ｗ
Ｆ6 等のタングステン含有ガスと；シランガス（ＳｉＨ
4 ）と；アルゴンやヘリウム等のキャリアガスとのガス
状混合物を、例えばそれぞれの流量を、ＷＦ6 について
は約１〜約１０ｓｃｃｍ(standard cubic centimeters
per minute)、好適には約１〜約５ｓｃｃｍ、典型的な
流量は約２ｓｃｃｍ；シランの流量については約１０〜
約１００ｓｃｃｍ、好適な流量は約２５〜約７５ｓｃｃ
ｍ、典型的な流量は約５０ｓｃｃｍ、として、真空チャ
ンバ内に流してもよい。チャンバのサイズによって、よ
り大きな又はより小さな流量を使用してもよい。この混
合物中の任意のキャリアガスは、好適にはアルゴン又は
ヘリウムであるが、流量を約２００〜約１０００ｓｃｃ
ｍ、好適には約３００〜約７００ｓｃｃｍ、典型的には
約５００ｓｃｃｍとして、チャンバ内に流される。非塩
素化ガス状珪素供給源としてシランを用いることが、こ
のステップ中は好ましいことであるが、他の非塩素化ガ
ス状珪素供給源、例えばジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）等を本
発明の範囲内と考えてもよいはずであるということに注
意すべきである。その為、「シランベースの珪化タング
ステン」という語は、プロセスの第１のステップにおい
て、シランガスの使用のみに限定する意図を含まないこ
とが理解されよう。
Ｆ6 等のタングステン含有ガスと；シランガス（ＳｉＨ
4 ）と；アルゴンやヘリウム等のキャリアガスとのガス
状混合物を、例えばそれぞれの流量を、ＷＦ6 について
は約１〜約１０ｓｃｃｍ(standard cubic centimeters
per minute)、好適には約１〜約５ｓｃｃｍ、典型的な
流量は約２ｓｃｃｍ；シランの流量については約１０〜
約１００ｓｃｃｍ、好適な流量は約２５〜約７５ｓｃｃ
ｍ、典型的な流量は約５０ｓｃｃｍ、として、真空チャ
ンバ内に流してもよい。チャンバのサイズによって、よ
り大きな又はより小さな流量を使用してもよい。この混
合物中の任意のキャリアガスは、好適にはアルゴン又は
ヘリウムであるが、流量を約２００〜約１０００ｓｃｃ
ｍ、好適には約３００〜約７００ｓｃｃｍ、典型的には
約５００ｓｃｃｍとして、チャンバ内に流される。非塩
素化ガス状珪素供給源としてシランを用いることが、こ
のステップ中は好ましいことであるが、他の非塩素化ガ
ス状珪素供給源、例えばジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）等を本
発明の範囲内と考えてもよいはずであるということに注
意すべきである。その為、「シランベースの珪化タング
ステン」という語は、プロセスの第１のステップにおい
て、シランガスの使用のみに限定する意図を含まないこ
とが理解されよう。
【００１６】シランベースの珪化タングステンの堆積操
作中、サセプタ、即ち基板支持板は、約３００℃〜約７
００℃の範囲の温度、好適には約４２５℃〜約６００℃
の範囲の温度、典型的には約４７５℃の温度に、好まし
くは維持されるべきである。
作中、サセプタ、即ち基板支持板は、約３００℃〜約７
００℃の範囲の温度、好適には約４２５℃〜約６００℃
の範囲の温度、典型的には約４７５℃の温度に、好まし
くは維持されるべきである。
【００１７】シランベースの珪化タングステンの堆積プ
ロセス中の圧力に関しては、真空チャンバは、約０．１
トール(Torr)（１００ミリトール(milliTorr) ）〜約２
トールの範囲、好適には約２５０ミリトール〜約１２５
０ミリトールの範囲、典型的には５００ミリトールの圧
力に維持されるべきである。１００ミリトール以下の圧
力を用いてもよいが、それはプロセスガスを浪費するこ
とになると考えられ、一方、２トール以上の圧力の場合
は気相反応を引き起こすかもしれない。
ロセス中の圧力に関しては、真空チャンバは、約０．１
トール(Torr)（１００ミリトール(milliTorr) ）〜約２
トールの範囲、好適には約２５０ミリトール〜約１２５
０ミリトールの範囲、典型的には５００ミリトールの圧
力に維持されるべきである。１００ミリトール以下の圧
力を用いてもよいが、それはプロセスガスを浪費するこ
とになると考えられ、一方、２トール以上の圧力の場合
は気相反応を引き起こすかもしれない。
【００１８】どのように堆積チャンバが調整されるかと
いう特定の理論に拘束されることを本発明者らは意図し
ないが、以下のように説明される。すなわち、（圧力、
調整ガスの流量、時間、及びチャンバ堆積を考慮に入れ
た）チャンバの満足できる調整は、サセプタ表面を含む
堆積チャンバの表面に堆積された珪化タングステン層の
厚さとして測定または表される。厚さはチャンバの満足
できる調整には必要であると信じられており、シランベ
ースガスをシリコンのソースとして使用するとき、約２
００オングストローム〜約１５００オングストロームの
範囲、好適には約８００オングストローム〜約１２００
オングストロームの範囲、典型的には約１０００オング
ストロームの厚さであるべきである。上記単独の予備調
整が行われるとき、上に列挙された最小量は、予備調整
工程の後に、チャンバ内にプロセスガスの望ましい残余
を提供するのに必要な最小量を示していると信じられて
おり、一方、列挙された最大厚さの１５００オングスト
ロームは、それ以上の厚さが有益であるが経済的とは考
えられない厚さを示している。
いう特定の理論に拘束されることを本発明者らは意図し
ないが、以下のように説明される。すなわち、（圧力、
調整ガスの流量、時間、及びチャンバ堆積を考慮に入れ
た）チャンバの満足できる調整は、サセプタ表面を含む
堆積チャンバの表面に堆積された珪化タングステン層の
厚さとして測定または表される。厚さはチャンバの満足
できる調整には必要であると信じられており、シランベ
ースガスをシリコンのソースとして使用するとき、約２
００オングストローム〜約１５００オングストロームの
範囲、好適には約８００オングストローム〜約１２００
オングストロームの範囲、典型的には約１０００オング
ストロームの厚さであるべきである。上記単独の予備調
整が行われるとき、上に列挙された最小量は、予備調整
工程の後に、チャンバ内にプロセスガスの望ましい残余
を提供するのに必要な最小量を示していると信じられて
おり、一方、列挙された最大厚さの１５００オングスト
ロームは、それ以上の厚さが有益であるが経済的とは考
えられない厚さを示している。
【００１９】チャンバ表面上へのクロロシランベース珪
化タングステン堆積の引き続く形成、すなわち、以下に
説明されるような２つのステップ工程の前に、チャンバ
表面上へ説明されたシランベース珪化タングステン予備
処理堆積が形成されるときでさえも、シリコンベース珪
化タングステンの厚さは少なくとも２００オングストロ
ームであるべきである。その理由は、２００オングスト
ロームより薄いシリコンベース珪化タングステン層は、
引き続いて堆積される塩素ベース珪化タングステンにと
って望ましい応力軽減(relief)又は吸収を与えるのに十
分に厚いとは考えられないからである。
化タングステン堆積の引き続く形成、すなわち、以下に
説明されるような２つのステップ工程の前に、チャンバ
表面上へ説明されたシランベース珪化タングステン予備
処理堆積が形成されるときでさえも、シリコンベース珪
化タングステンの厚さは少なくとも２００オングストロ
ームであるべきである。その理由は、２００オングスト
ロームより薄いシリコンベース珪化タングステン層は、
引き続いて堆積される塩素ベース珪化タングステンにと
って望ましい応力軽減(relief)又は吸収を与えるのに十
分に厚いとは考えられないからである。
【００２０】シランベースの珪化タングステン層の形成
にはＣＶＤプロセスが好適に用いられるが、プラズマに
よる堆積を用いて、チャンバ表面に珪化タングステンを
付着させてもよく、この堆積においては、例えば、プラ
ズマに利用される出力は、約５０ワットの典型出力を有
する約２５〜約７５ワットの典型的範囲である。
にはＣＶＤプロセスが好適に用いられるが、プラズマに
よる堆積を用いて、チャンバ表面に珪化タングステンを
付着させてもよく、この堆積においては、例えば、プラ
ズマに利用される出力は、約５０ワットの典型出力を有
する約２５〜約７５ワットの典型的範囲である。
【００２１】本発明に従って適切に使用する真空堆積チ
ャンバは、本発明に従う操作が可能な性能を有するチャ
ンバであればいかなる市販の化学気相蒸着装置を備えて
いてもよい。このチャンバは、基板の引き続く処理の間
チャンバないし反応器内において基板が置かれるサセプ
タを備えているべきである。本発明の実施に用いられて
もよい装置の一例として、米国カリフォルニア州サンタ
クララのアプライドマテリアルズ社から入手可能なプレ
シジョン５０００マルチチャンバ堆積及びエッチングシ
ステムが挙げられる。米国特許第４７８５９６２号に
は、適切なマルチチャンバ装置についての記述がされて
いる。当該米国特許に記載されている装置は、既に公知
技術となっており、これは、ウエハが処理される複数の
枚葉式真空チャンバを設置した略多角形の真空ロードロ
ックチャンバを備えている。
ャンバは、本発明に従う操作が可能な性能を有するチャ
ンバであればいかなる市販の化学気相蒸着装置を備えて
いてもよい。このチャンバは、基板の引き続く処理の間
チャンバないし反応器内において基板が置かれるサセプ
タを備えているべきである。本発明の実施に用いられて
もよい装置の一例として、米国カリフォルニア州サンタ
クララのアプライドマテリアルズ社から入手可能なプレ
シジョン５０００マルチチャンバ堆積及びエッチングシ
ステムが挙げられる。米国特許第４７８５９６２号に
は、適切なマルチチャンバ装置についての記述がされて
いる。当該米国特許に記載されている装置は、既に公知
技術となっており、これは、ウエハが処理される複数の
枚葉式真空チャンバを設置した略多角形の真空ロードロ
ックチャンバを備えている。
【００２２】満足できる結果は、その後処理される第１
番目のウエハＤＳＣベース珪化タングステン堆積の事前
に、上述の第１番目のシランベース珪化タングステン堆
積が、清浄化されたアルミニウムを含む表面に形成され
る場合のみ得られる。しかし、そのような場合、”ダミ
ー基板”又はウエハを基板上への塩化シランベース珪化
タングステンの第１番目の堆積に使用することは賢明で
あり、チャンバ清浄化及び予備調整操作の後に処理され
る第１番目の活性基板に、珪化タングステンの粗悪な被
膜が形成される危険性を避ける。
番目のウエハＤＳＣベース珪化タングステン堆積の事前
に、上述の第１番目のシランベース珪化タングステン堆
積が、清浄化されたアルミニウムを含む表面に形成され
る場合のみ得られる。しかし、そのような場合、”ダミ
ー基板”又はウエハを基板上への塩化シランベース珪化
タングステンの第１番目の堆積に使用することは賢明で
あり、チャンバ清浄化及び予備調整操作の後に処理され
る第１番目の活性基板に、珪化タングステンの粗悪な被
膜が形成される危険性を避ける。
【００２３】クロロシランベースの第２の珪化タングス
テン堆積物の形成 本発明の第２実施形態においては、シランベースの非塩
素化シランベース珪化タングステン材料を堆積チャンバ
内の堆積チャンバ表面に形成した後、第１の珪化タング
ステン堆積の上に第２の珪化タングステン堆積が形成さ
れる。この第２の珪化タングステン堆積は、クロロシラ
ンベースの珪化タングステン堆積を含み、シランベース
の珪化タングステン材料の上に形成されている。チャン
バ表面の第１珪化タングステン堆積上のクロロシランベ
ースの珪化タングステン層の存在は、チャンバの望まし
い予備調整の提供に、より良いと考えられる。このため
この後にチャンバ内で処理されて例えばＤＣＳベースの
珪化タングステン層を、基板上に形成される第１番目の
基板は、満足なコーティングが堆積されるであろう。こ
こで、「クロロシラン」とは、ジクロロシラン（ＳｉＨ
2 Ｃｌ2 ）、モノクロロシラン（ＳｉＨ3 Ｃｌ）やトリ
クロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）等の塩素置換シランを意
味する。
テン堆積物の形成 本発明の第２実施形態においては、シランベースの非塩
素化シランベース珪化タングステン材料を堆積チャンバ
内の堆積チャンバ表面に形成した後、第１の珪化タング
ステン堆積の上に第２の珪化タングステン堆積が形成さ
れる。この第２の珪化タングステン堆積は、クロロシラ
ンベースの珪化タングステン堆積を含み、シランベース
の珪化タングステン材料の上に形成されている。チャン
バ表面の第１珪化タングステン堆積上のクロロシランベ
ースの珪化タングステン層の存在は、チャンバの望まし
い予備調整の提供に、より良いと考えられる。このため
この後にチャンバ内で処理されて例えばＤＣＳベースの
珪化タングステン層を、基板上に形成される第１番目の
基板は、満足なコーティングが堆積されるであろう。こ
こで、「クロロシラン」とは、ジクロロシラン（ＳｉＨ
2 Ｃｌ2 ）、モノクロロシラン（ＳｉＨ3 Ｃｌ）やトリ
クロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）等の塩素置換シランを意
味する。
【００２４】既にチャンバ表面に堆積されているシラン
ベースの珪化タングステンの上方に形成されるべきクロ
ロシランベースの珪化タングステン堆積物は、先に形成
された珪化タングステン材料の上方に第２番目の珪化タ
ングステンコーティングを提供するいかなる方法により
付着されてもよい。例えば、クロロシランベースの珪化
タングステン堆積物は、ＣＶＤプロセスにより、先にコ
ーティングを施されているチャンバ表面上に付着ないし
堆積されてもよく、このＣＶＤプロセスにおいては、例
えば、ＷＦ6 ガス及びＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスとアルゴン又
はヘリウム等のキャリアガスとの混合物がチャンバ内に
流される。また、クロロシランを有する珪化タングステ
ン堆積物には、プラズマ励起化学気相蒸着（ＰＥＣＶ
Ｄ）プロセスを適用してもよい。
ベースの珪化タングステンの上方に形成されるべきクロ
ロシランベースの珪化タングステン堆積物は、先に形成
された珪化タングステン材料の上方に第２番目の珪化タ
ングステンコーティングを提供するいかなる方法により
付着されてもよい。例えば、クロロシランベースの珪化
タングステン堆積物は、ＣＶＤプロセスにより、先にコ
ーティングを施されているチャンバ表面上に付着ないし
堆積されてもよく、このＣＶＤプロセスにおいては、例
えば、ＷＦ6 ガス及びＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスとアルゴン又
はヘリウム等のキャリアガスとの混合物がチャンバ内に
流される。また、クロロシランを有する珪化タングステ
ン堆積物には、プラズマ励起化学気相蒸着（ＰＥＣＶ
Ｄ）プロセスを適用してもよい。
【００２５】化学気相蒸着が用いられる場合、例えば、
ＷＦ6 ガスと；クロロシラン珪素ガス供給源、例えばジ
クロロシラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）、モノクロロシラン
（ＳｉＨ3 Ｃｌ）やトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）
と；アルゴン又はヘリウム等のキャリアガスとのガス状
混合物が、真空チャンバ内に流されてもよい。補助的な
珪素供給源として又は／及びこのステップの反応開始剤
として、ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）及び／又はシラン（Ｓ
ｉＨ4 ）がクロロシランと共に用いられてもよい。ＷＦ
6 の流量は、例えば約２〜１０ｓｃｃｍ、好適には約３
〜約６ｓｃｃｍ、典型的には約４ｓｃｃｍ；ジクロロシ
ラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）等のクロロシランベース又はジ
シラン珪素含有ガスの流量は、約５０〜約４００ｓｃｃ
ｍ、好適には約１００〜約３００ｓｃｃｍの範囲、典型
的には約１５０ｓｃｃｍであってもよい。任意の補助的
なジシラン及び／又はシランのチャンバ内への流量は、
０〜約５００ｓｃｃｍ、好適には０〜約２００ｓｃｃｍ
であってもよい。混合物中のキャリアガス、好適にはア
ルゴン又はヘリウムであるが、このチャンバ内への流量
は、約２００〜約１００ｓｃｃｍ、好適には約３００〜
約７００ｓｃｃｍ、典型的には約５００ｓｃｃｍであ
る。
ＷＦ6 ガスと；クロロシラン珪素ガス供給源、例えばジ
クロロシラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）、モノクロロシラン
（ＳｉＨ3 Ｃｌ）やトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）
と；アルゴン又はヘリウム等のキャリアガスとのガス状
混合物が、真空チャンバ内に流されてもよい。補助的な
珪素供給源として又は／及びこのステップの反応開始剤
として、ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）及び／又はシラン（Ｓ
ｉＨ4 ）がクロロシランと共に用いられてもよい。ＷＦ
6 の流量は、例えば約２〜１０ｓｃｃｍ、好適には約３
〜約６ｓｃｃｍ、典型的には約４ｓｃｃｍ；ジクロロシ
ラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）等のクロロシランベース又はジ
シラン珪素含有ガスの流量は、約５０〜約４００ｓｃｃ
ｍ、好適には約１００〜約３００ｓｃｃｍの範囲、典型
的には約１５０ｓｃｃｍであってもよい。任意の補助的
なジシラン及び／又はシランのチャンバ内への流量は、
０〜約５００ｓｃｃｍ、好適には０〜約２００ｓｃｃｍ
であってもよい。混合物中のキャリアガス、好適にはア
ルゴン又はヘリウムであるが、このチャンバ内への流量
は、約２００〜約１００ｓｃｃｍ、好適には約３００〜
約７００ｓｃｃｍ、典型的には約５００ｓｃｃｍであ
る。
【００２６】この第２の珪化タングステンの堆積中、サ
セプタ、即ち基板支持板は、約５００℃〜約７００℃の
範囲の温度、好適には約５２５℃〜約６５０℃の温度、
典型的には約５５０℃の温度に維持されるべきである。
しかし、堆積チャンバ壁とリッドとのそれぞれに隣接し
て冷媒が循環されているため、これらの表面は堆積中に
充分冷却されることは特筆されるべきであり、例えば、
壁の温度は約４５℃、リッドの温度は約１０℃である。
セプタ、即ち基板支持板は、約５００℃〜約７００℃の
範囲の温度、好適には約５２５℃〜約６５０℃の温度、
典型的には約５５０℃の温度に維持されるべきである。
しかし、堆積チャンバ壁とリッドとのそれぞれに隣接し
て冷媒が循環されているため、これらの表面は堆積中に
充分冷却されることは特筆されるべきであり、例えば、
壁の温度は約４５℃、リッドの温度は約１０℃である。
【００２７】第２の堆積プロセスにおける圧力に関して
は、真空チャンバは、約０．５トール〜約１０トールの
範囲、好適には約１トール〜約５トール、典型的には約
２トールの圧力に維持されるべきである。
は、真空チャンバは、約０．５トール〜約１０トールの
範囲、好適には約１トール〜約５トール、典型的には約
２トールの圧力に維持されるべきである。
【００２８】チャンバ表面の堆積されるクロロシランベ
ースの珪化タングステン材料の厚さは、清浄化及び本発
明の２つのステップの堆積ないし予備処理に引き続いて
処理される第１番目の基板上に満足な珪化タングステン
の堆積物を形成せしめるに充分な、チャンバの調整の指
標として再び使用される。このことを達するためには、
シランベースの珪化タングステンで覆われたチャンバ内
のアルミニウムを有する表面上に堆積されるクロロシラ
ンベースの珪化タングステン材料の厚さを、約２００オ
ングストローム〜約１０００オングストロームの範囲と
するべきで、厚い堆積は有益であるが必要ではないこと
がわかっている。
ースの珪化タングステン材料の厚さは、清浄化及び本発
明の２つのステップの堆積ないし予備処理に引き続いて
処理される第１番目の基板上に満足な珪化タングステン
の堆積物を形成せしめるに充分な、チャンバの調整の指
標として再び使用される。このことを達するためには、
シランベースの珪化タングステンで覆われたチャンバ内
のアルミニウムを有する表面上に堆積されるクロロシラ
ンベースの珪化タングステン材料の厚さを、約２００オ
ングストローム〜約１０００オングストロームの範囲と
するべきで、厚い堆積は有益であるが必要ではないこと
がわかっている。
【００２９】
【実施例】実施例Ｉ チャンバの清浄化に直接続いてウエハ上に珪化タングス
テンを堆積する従来技術の実施を例示するため、窒化ア
ルミニウム表面をもつサセプタを含み、アルミニウムを
有する表面(aluminium-bearing surface）をもつ装置を
内部で利用した反応チャンバを用いて、半導体ウエハ上
の集積回路構造の上に珪化タングステン層を堆積する一
連の堆積を行った。
テンを堆積する従来技術の実施を例示するため、窒化ア
ルミニウム表面をもつサセプタを含み、アルミニウムを
有する表面(aluminium-bearing surface）をもつ装置を
内部で利用した反応チャンバを用いて、半導体ウエハ上
の集積回路構造の上に珪化タングステン層を堆積する一
連の堆積を行った。
【００３０】５５０℃においてウエハ２５枚を処理した
後、ＮＦ3 プラズマを用いてチャンバの表面を清浄化
し、反応器の内側表面から珪化タングステンの蓄積物を
除去した。清浄化の後、窒化アルミニウムの表面を有す
るサセプタ上に、ウエハが配置され、そして（サセプタ
やチャンバ内のその他のアルミニウムを有する表面には
予備コーティングは施されない）、流量４ｓｃｃｍのＷ
Ｆ6 ；流量１５０ｓｃｃｍのジクロロシラン（ＳｉＨ2
Ｃｌ2 ）；流量５００ｓｃｃｍのキャリアガスとしてア
ルゴンを含有するガス混合物を用いて、ウエハ上に珪化
タングステン層が堆積された。サセプタは約５５０℃の
温度に維持され、且つ堆積操作中チャンバは約３トール
の圧力に維持された。
後、ＮＦ3 プラズマを用いてチャンバの表面を清浄化
し、反応器の内側表面から珪化タングステンの蓄積物を
除去した。清浄化の後、窒化アルミニウムの表面を有す
るサセプタ上に、ウエハが配置され、そして（サセプタ
やチャンバ内のその他のアルミニウムを有する表面には
予備コーティングは施されない）、流量４ｓｃｃｍのＷ
Ｆ6 ；流量１５０ｓｃｃｍのジクロロシラン（ＳｉＨ2
Ｃｌ2 ）；流量５００ｓｃｃｍのキャリアガスとしてア
ルゴンを含有するガス混合物を用いて、ウエハ上に珪化
タングステン層が堆積された。サセプタは約５５０℃の
温度に維持され、且つ堆積操作中チャンバは約３トール
の圧力に維持された。
【００３１】コーティングを施されたウエハはチャンバ
より取り出されて検査された。珪化タングステンは粗悪
であることがわかり、その理由は、コーティングの固有
抵抗が約７００μΩｃｍ、即ち好ましい固有抵抗値より
も約１００μΩｃｍ低い（よりタングステンリッチであ
った）からであった。このように珪化タングステンのコ
ーティングの固有抵抗値が低いと、このコーティングは
後処理において剥離することが知られている。また、固
有抵抗値の均一性ないし均質性がウエハに亘って低かっ
たこともわかり、即ち、固有抵抗値の変化は３％を越え
ないことが望ましいところ、固有抵抗値はウエハに亘っ
て５％も変化していることがわかった。
より取り出されて検査された。珪化タングステンは粗悪
であることがわかり、その理由は、コーティングの固有
抵抗が約７００μΩｃｍ、即ち好ましい固有抵抗値より
も約１００μΩｃｍ低い（よりタングステンリッチであ
った）からであった。このように珪化タングステンのコ
ーティングの固有抵抗値が低いと、このコーティングは
後処理において剥離することが知られている。また、固
有抵抗値の均一性ないし均質性がウエハに亘って低かっ
たこともわかり、即ち、固有抵抗値の変化は３％を越え
ないことが望ましいところ、固有抵抗値はウエハに亘っ
て５％も変化していることがわかった。
【００３２】実施例ＩＩ 上記のようにチャンバが清浄化された後、サセプタ上に
ウエハを配置する前に、上記ウエハへの堆積に関して同
じ条件、即ち、ＷＦ6 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 （ＤＣＳ）及び
キャリアガスを用いた条件で、チャンバ内のアルミニウ
ムを有する表面に珪化タングステン材料を堆積し、その
他の手順は上記実施例１で説明した手順を反復した。そ
の後、コーティングを施されたサセプタ支持板の上に第
１番目のウエハが置かれ、実施例１において清浄化のス
テップの後に行われたウエハ上への堆積と同じ条件で、
ＤＣＳベースの珪化タングステン層が堆積された。コー
ティングを施されたウエハは取り出されて検査され、約
２５００オングストロームの厚さを有する均一な珪化タ
ングステンの層を有していることがわかった。ウエハ上
に形成された珪化タングステン層の固有抵抗値は、約８
００μΩｃｍであったことがわかり、コーティングの固
有抵抗値の変化は、ウエハに亘って３％未満であった。
ウエハを配置する前に、上記ウエハへの堆積に関して同
じ条件、即ち、ＷＦ6 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 （ＤＣＳ）及び
キャリアガスを用いた条件で、チャンバ内のアルミニウ
ムを有する表面に珪化タングステン材料を堆積し、その
他の手順は上記実施例１で説明した手順を反復した。そ
の後、コーティングを施されたサセプタ支持板の上に第
１番目のウエハが置かれ、実施例１において清浄化のス
テップの後に行われたウエハ上への堆積と同じ条件で、
ＤＣＳベースの珪化タングステン層が堆積された。コー
ティングを施されたウエハは取り出されて検査され、約
２５００オングストロームの厚さを有する均一な珪化タ
ングステンの層を有していることがわかった。ウエハ上
に形成された珪化タングステン層の固有抵抗値は、約８
００μΩｃｍであったことがわかり、コーティングの固
有抵抗値の変化は、ウエハに亘って３％未満であった。
【００３３】そして、珪化タングステンでコーティング
されたサセプタに２番目のウエハが配置され、１つ前の
ウエハに関して記載した条件と同じ条件で珪化タングス
テンが堆積された。この２番目のウエハも取り出されて
検査され、１つ前のウエハ上に形成されたものと同じ品
質、即ち固有抵抗値が約８００μΩｃｍであり、且つコ
ーティングの固有抵抗値の変化がウエハに亘って３％未
満であることがわかった。
されたサセプタに２番目のウエハが配置され、１つ前の
ウエハに関して記載した条件と同じ条件で珪化タングス
テンが堆積された。この２番目のウエハも取り出されて
検査され、１つ前のウエハ上に形成されたものと同じ品
質、即ち固有抵抗値が約８００μΩｃｍであり、且つコ
ーティングの固有抵抗値の変化がウエハに亘って３％未
満であることがわかった。
【００３４】しかし、チャンバ内においてウエハをおよ
そ１０枚処理した後に、微粒子の形成が生じた。この微
粒子の形成は、チャンバ表面のＤＣＳベースの珪化タン
グステン堆積物ないし残留物が、下のアルミニウムを有
する表面から、並びに／又は、清浄化のステップの後に
チャンバ内に残留した弗素からチャンバのアルミニウム
を有する表面上に形成された弗化アルミニウム（ＡｌＦ
X ）の表面から、応力を受けてひび割れることにより、
生じたと考えられる。
そ１０枚処理した後に、微粒子の形成が生じた。この微
粒子の形成は、チャンバ表面のＤＣＳベースの珪化タン
グステン堆積物ないし残留物が、下のアルミニウムを有
する表面から、並びに／又は、清浄化のステップの後に
チャンバ内に残留した弗素からチャンバのアルミニウム
を有する表面上に形成された弗化アルミニウム（ＡｌＦ
X ）の表面から、応力を受けてひび割れることにより、
生じたと考えられる。
【００３５】実施例ＩＩＩ 本発明に従い、上記のようにチャンバが清浄化された
後、サセプタ上にウエハを配置する前に、チャンバ内へ
の流量が約２ｓｃｃｍのＷＦ6 と；チャンバ内への流量
が約５０ｓｃｃｍのシラン（ＳｉＨ4 ）と；チャンバ内
への流量が約５００ｓｃｃｍのキャリアガスとのガス混
合物をチャンバ内に流すことにより、サセプタを含むチ
ャンバ内のアルミニウムを有する表面に厚さ１０００オ
ングストロームのシランベースの珪化タングステン材料
を堆積し、その他の手順は上記実施例Ｉで説明した手続
きを反復した。サセプタの温度は、約４７５℃に維持さ
れ、堆積中、チャンバは約５００ミリトールの圧力に維
持された。
後、サセプタ上にウエハを配置する前に、チャンバ内へ
の流量が約２ｓｃｃｍのＷＦ6 と；チャンバ内への流量
が約５０ｓｃｃｍのシラン（ＳｉＨ4 ）と；チャンバ内
への流量が約５００ｓｃｃｍのキャリアガスとのガス混
合物をチャンバ内に流すことにより、サセプタを含むチ
ャンバ内のアルミニウムを有する表面に厚さ１０００オ
ングストロームのシランベースの珪化タングステン材料
を堆積し、その他の手順は上記実施例Ｉで説明した手続
きを反復した。サセプタの温度は、約４７５℃に維持さ
れ、堆積中、チャンバは約５００ミリトールの圧力に維
持された。
【００３６】その後、コーティングを施されたサセプタ
支持板上に最初の上が置かれ、実施例Ｉで清浄化のステ
ップの後に行われたウエハへの堆積操作と同じ条件で、
ＤＳＣベースの珪化タングステン層がウエハに堆積され
た。被覆を施されたウエハは取り出されて検査され、そ
の結果、厚さ約２５００オングストロームで堆積された
珪化タングステンの均一な層を有しているいることがわ
かった。ウエハ上に形成された珪化タングステン層の固
有抵抗値は、約８００μΩｃｍであったことがわかり、
コーティングの固有抵抗値の変化は、ウエハに亘って３
％未満であった。
支持板上に最初の上が置かれ、実施例Ｉで清浄化のステ
ップの後に行われたウエハへの堆積操作と同じ条件で、
ＤＳＣベースの珪化タングステン層がウエハに堆積され
た。被覆を施されたウエハは取り出されて検査され、そ
の結果、厚さ約２５００オングストロームで堆積された
珪化タングステンの均一な層を有しているいることがわ
かった。ウエハ上に形成された珪化タングステン層の固
有抵抗値は、約８００μΩｃｍであったことがわかり、
コーティングの固有抵抗値の変化は、ウエハに亘って３
％未満であった。
【００３７】実施例ＩＶ チャンバ内のアルミニウムを有する表面上に厚さ１００
０オングストロームのシランベースの珪化タングステン
材料が堆積された後、最初のシランベースの珪化タング
ステン堆積物の上に、ＤＣＳベースの珪化タングステン
材料が堆積される以外、実施例ＩＩＩまでの手順は繰り
返される。このジクロロシランベースの珪化タングステ
ン材料は、ＷＦ6 を４ｓｃｃｍ；ジクロロシランを１５
０ｓｃｃｍ；キャリアガスとしてアルゴンを５００ｓｃ
ｃｍで、チャンバ内に流すことにより堆積され、このジ
クロロシランベースの珪化タングステンの堆積中は、チ
ャンバは約３トールの圧力を有していた。
０オングストロームのシランベースの珪化タングステン
材料が堆積された後、最初のシランベースの珪化タング
ステン堆積物の上に、ＤＣＳベースの珪化タングステン
材料が堆積される以外、実施例ＩＩＩまでの手順は繰り
返される。このジクロロシランベースの珪化タングステ
ン材料は、ＷＦ6 を４ｓｃｃｍ；ジクロロシランを１５
０ｓｃｃｍ；キャリアガスとしてアルゴンを５００ｓｃ
ｃｍで、チャンバ内に流すことにより堆積され、このジ
クロロシランベースの珪化タングステンの堆積中は、チ
ャンバは約３トールの圧力を有していた。
【００３８】その後、コーティングを施されたサセプタ
支持板上に最初のウエハが置かれ、実施例Ｉで清浄化の
ステップの後に行われたウエハへの堆積操作と同じ条件
で、珪化タングステン層がウエハに堆積された。被覆を
施されたウエハは取り出されて検査され、その結果、厚
さ約５００オングストロームで堆積された珪化タングス
テンの均一な層を有しているいることがわかった。ウエ
ハ上の珪化タングステン層の固有抵抗値は、約８００μ
Ωｃｍであったことがわかり、コーティングの固有抵抗
値の変化は、ウエハに亘って３％未満であった。２番目
のウエハも同様に処理されて試験され、同じ結果が得ら
れたことがわかった。
支持板上に最初のウエハが置かれ、実施例Ｉで清浄化の
ステップの後に行われたウエハへの堆積操作と同じ条件
で、珪化タングステン層がウエハに堆積された。被覆を
施されたウエハは取り出されて検査され、その結果、厚
さ約５００オングストロームで堆積された珪化タングス
テンの均一な層を有しているいることがわかった。ウエ
ハ上の珪化タングステン層の固有抵抗値は、約８００μ
Ωｃｍであったことがわかり、コーティングの固有抵抗
値の変化は、ウエハに亘って３％未満であった。２番目
のウエハも同様に処理されて試験され、同じ結果が得ら
れたことがわかった。
【００３９】更に、ＤＣＳベースの珪化タングステンの
堆積がウエハ２５枚以上に対して行われ、一方では、堆
積中にチャンバのアルミニウムを有する表面上に堆積さ
れた珪化タングステンの残留物が剥離することを示す微
粒子の存在に関して、チャンバ内がモニタされた。ウエ
ハを２５枚処理する間、チャンバ内に微粒子は一つも見
られなかった。
堆積がウエハ２５枚以上に対して行われ、一方では、堆
積中にチャンバのアルミニウムを有する表面上に堆積さ
れた珪化タングステンの残留物が剥離することを示す微
粒子の存在に関して、チャンバ内がモニタされた。ウエ
ハを２５枚処理する間、チャンバ内に微粒子は一つも見
られなかった。
【００４０】ジクロロシランベースの珪化タングステン
によるプラズマ励起化学気相蒸着法を用いるように変更
することによっても、同様の結果が得られた。条件に関
しては、出力を２５ワットに維持した事と、ＷＦ6 を
４．５ｓｃｃｍ、ジクロロシランを１５０ｓｃｃｍで流
した事と、反応器チャンバの壁面のスパッタリングを防
止するためにキャリアガスは流さなかった事以外につい
ては、化学気相蒸着法と同じであった。シランベースの
珪化タングステンコーティングがプラズマアシストによ
るＣＶＤプロセスによって堆積された場合にも、同様の
結果が得られるであろう。
によるプラズマ励起化学気相蒸着法を用いるように変更
することによっても、同様の結果が得られた。条件に関
しては、出力を２５ワットに維持した事と、ＷＦ6 を
４．５ｓｃｃｍ、ジクロロシランを１５０ｓｃｃｍで流
した事と、反応器チャンバの壁面のスパッタリングを防
止するためにキャリアガスは流さなかった事以外につい
ては、化学気相蒸着法と同じであった。シランベースの
珪化タングステンコーティングがプラズマアシストによ
るＣＶＤプロセスによって堆積された場合にも、同様の
結果が得られるであろう。
【００４１】以上説明してきたように本発明によれば、
窒化アルミニウム表面を有するサセプタ等の表面を含む
堆積チャンバの表面に、以上説明したような処理を施す
ことにより、半導体ウエハ上の集積回路構造体の製造、
特に珪化タングステン層の堆積において、チャンバの定
期的な清浄化に関係なく再現性が得られ、しかもチャン
バ内の微粒子の発生を抑止する堆積操作を可能にする。
窒化アルミニウム表面を有するサセプタ等の表面を含む
堆積チャンバの表面に、以上説明したような処理を施す
ことにより、半導体ウエハ上の集積回路構造体の製造、
特に珪化タングステン層の堆積において、チャンバの定
期的な清浄化に関係なく再現性が得られ、しかもチャン
バ内の微粒子の発生を抑止する堆積操作を可能にする。
【図１】 図１は本発明による好適な具体例における製
造工程のフローチャートである。
造工程のフローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有賀 美知雄 日本国千葉県成田市新泉14−３ アプライ ド マテリアルズ ジャパン株式会社内 (72)発明者 メイ チャン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サラトガ， コルト ドゥ アルゲロ 12881
Claims (18)
- 【請求項１】 堆積チャンバの表面を事前に清浄化した
後に、引き続いて活性基板に珪化タングステンを堆積す
る、前記堆積チャンバを予備調整するプロセスであっ
て、タングステンのガス供給源及びシリコンのガス供給
源を含むガスを堆積チャンバに流入するステップを含む
予備調整プロセス。 - 【請求項２】 前記シリコンのガス供給源が、非塩素化
シランベースガスを含む請求項１に記載の予備調整プロ
セス。 - 【請求項３】 前記シリコンのガス供給源が、塩素置換
シランガスを含む請求項１に記載の予備調整プロセス。 - 【請求項４】 前記流入するステップが、前記堆積チャ
ンバ内でサセプタ上にダミー基板がある状態で行なわれ
る請求項１に記載の予備調整プロセス。 - 【請求項５】 堆積チャンバの表面を事前に清浄化した
後に、引き続いて活性基板に珪化タングステンを堆積す
る、前記堆積チャンバの前記表面を予備調整するプロセ
スであって、タングステンのガス供給源と非塩素化シラ
ンベースガスを含むガスを前記堆積チャンバに流すこと
により、前記堆積チャンバの前記表面に第１の珪化タン
グステン堆積を形成するステップを含む予備調整プロセ
ス。 - 【請求項６】 前記第１の珪化タングステン堆積が、前
記チャンバ表面にわたり少なくとも約２００オングスト
ロームの厚さが形成されるまで実行されることを特徴と
する請求項５に記載の予備調整プロセス。 - 【請求項７】 前記第１の珪化タングステン堆積が、前
記チャンバ表面にわたり少なくとも約８００オングスト
ロームの厚さが形成されるまで実行されることを特徴と
する請求項５に記載の予備調整プロセス。 - 【請求項８】 前記タングステンのガス供給源がＷＦ6
を含むことを特徴とする請求項５に記載の予備調整プロ
セス。 - 【請求項９】 前記第１の珪化タングステン堆積を形成
する前記ステップが、キャリアガスをタングステンのガ
ス供給源及び非塩素化シランベースガスと共に前記チャ
ンバ内に流入するステップを更に含む請求項５に記載の
予備調整プロセス。 - 【請求項１０】 前記第１の珪化タングステン堆積を形
成する前記ステップが、前記タングステンのガス供給源
と前記シランガスとを前記チャンバ内に流しつつ、前記
チャンバ内にプラズマを維持するステップを更に含む請
求項５に記載の予備調整プロセス。 - 【請求項１１】 前記第１の珪化タングステン堆積を形
成する前記ステップが、前記堆積チャンバ内のサセプタ
にダミー基板がある状態で実行される請求項５に記載の
予備調整プロセス。 - 【請求項１２】 第２の珪化タングステン堆積を、前記
堆積チャンバの前記表面の前記第１の珪化タングステン
堆積上に、タングステンのガス供給源と塩素置換シラン
ガスを含む前記チャンバガス内に流すことによって形成
する更なるステップを更に含む請求項５に記載の予備調
整プロセス。 - 【請求項１３】 前記塩素置換シランガスが、化学式Ｓ
ｉＨ2 Ｃｌ2を有するジクロロシランを含む請求項１２
に記載の予備調整プロセス。 - 【請求項１４】 前記第２の珪化タングステン堆積物を
形成する前記ステップが、キャリアガスを、前記タング
ステンのガス供給源と前記クロロシランガスと共に前記
チャンバ内に流入するステップを更に含む請求項１２に
記載の予備調整プロセス。 - 【請求項１５】 前記第２の珪化タングステン堆積物を
形成する前記ステップが、前記タングステンのガス供給
源と前記クロロシランガスとを前記チャンバ内に流しつ
つ、前記チャンバ内にプラズマを維持するステップを更
に含む請求項１２に記載の予備調整プロセス。 - 【請求項１６】 前記第２の珪化タングステン堆積物を
前記第１の珪化タングステン堆積物上に形成する前記ス
テップが、ジクロロシラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2）と、モノ
クロロシラン（ＳｉＨ3 Ｃｌ）と、トリクロロシラン
（ＳｉＨＣｌ3）とから成る群より選択された１つのク
ロロシランガスを前記チャンバ内に流すステップを更に
含む請求項１２に記載の予備調整プロセス。 - 【請求項１７】 活性基板に珪化タングステンを引き続
いて堆積するために、事前の清浄化のステップの後に堆
積チャンバの表面を予備調整するプロセスであって、 ａ）前記堆積チャンバ内に、ＷＦ6 ガス、非塩素化シラ
ンベースガス及び任意選択のキャリアガスを含むガスを
流すことにより、前記堆積チャンバの前記表面上に少な
くとも約２００オングストロームの厚さの第１のＣＶＤ
珪化タングステン堆積物を形成するステップと、 ｂ）その後、前記堆積チャンバ内に、ＷＦ6 ガス、任意
選択のキャリアガス並びにジクロロシラン（ＳｉＨ2 Ｃ
ｌ2 ）、モノクロロシラン（ＳｉＨ3 Ｃｌ）及びトリク
ロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）から成る群より選択された
１つの塩素置換ガスを含むガスを流すことにより、前記
第１の珪化タングステン堆積上に少なくとも約２００オ
ングストロームの厚さの第２のＣＶＤ珪化タングステン
堆積を形成するステップと、 を含む予備処理プロセス。 - 【請求項１８】 少なくとも、前記第１の珪化タングス
テンを形成する前記ステップが、前記堆積チャンバ内の
サセプタ上にダミー基板がある状態で実行される請求項
１７に記載の予備調整プロセス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US57473995A | 1995-12-19 | 1995-12-19 | |
| US08/574739 | 1995-12-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09266181A true JPH09266181A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=24297421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8339986A Pending JPH09266181A (ja) | 1995-12-19 | 1996-12-19 | 活性基板へ珪化タングステンコーティングを堆積する前に堆積チャンバを処理する予備調整プロセス |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0780488A1 (ja) |
| JP (1) | JPH09266181A (ja) |
| KR (1) | KR970052037A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3549188B2 (ja) | 2000-03-27 | 2004-08-04 | 日本エー・エス・エム株式会社 | 半導体基板への薄膜成膜方法 |
| US10668511B2 (en) * | 2018-03-20 | 2020-06-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of cleaning process chamber |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4785962A (en) | 1987-04-20 | 1988-11-22 | Applied Materials, Inc. | Vacuum chamber slit valve |
| JPH07172809A (ja) * | 1993-10-14 | 1995-07-11 | Applied Materials Inc | 基板上への珪化タングステンコーティングの堆積操作の事前に堆積チャンバのアルミニウムを有する表面を処理する予備処理プロセス |
| DE102008053990B4 (de) | 2008-10-30 | 2010-07-22 | Junghans Microtec Gmbh | Zünder für ein Geschoss |
-
1996
- 1996-12-19 KR KR1019960067911A patent/KR970052037A/ko not_active Application Discontinuation
- 1996-12-19 EP EP96120475A patent/EP0780488A1/en not_active Withdrawn
- 1996-12-19 JP JP8339986A patent/JPH09266181A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970052037A (ko) | 1997-07-29 |
| EP0780488A1 (en) | 1997-06-25 |
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