JPH10321556A

JPH10321556A - 成膜方法

Info

Publication number: JPH10321556A
Application number: JP9143291A
Authority: JP
Inventors: Harunori Ushigawa; 治憲牛川
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1997-05-17
Filing date: 1997-05-17
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ステップカバレジを低下させることなく成膜
速度を上げることができる成膜方法を提供する。【解決手段】処理容器１４内に設置した被処理体Ｗに
対して所定の成膜を行なう成膜方法において、成膜ガス
を前記処理容器内に供給しつつＣＶＤにより前記被処理
体の表面に成膜を行なう第１の成膜工程と、次に、エッ
チングガスを前記処理容器内に供給しつつ前記第１の成
膜工程にて形成された成膜を僅かにエッチングするエッ
チング工程と、次に、前記第１の成膜工程と同じ成膜ガ
スを前記処理容器内に供給しつつＣＶＤにより前記被処
理体の表面に成膜を行なう第２の成膜工程とを有するよ
うに構成したものである。これにより、成膜速度が大き
いにもかかわらず、例えばビット線のコンタクトホール
等の段部のステップカバレジを良好に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被処理体に対してゲート電極、或いはビット線等を形成
する成膜を行なうための成膜方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体集積回路の製造工程にお
いては、被処理体である半導体ウエハやガラス基板等に
成膜とパターンエッチング等を繰り返し施すことにより
所望の素子を得るようになっている。例えば半導体ウエ
ハを用いてＭＯＳＦＥＴのゲート素子を表面に作る場合
には、図４（Ａ）に示すように、ウエハＷの表面にソー
ス６とドレイン３となるべき位置に不純物を拡散させ
て、これらの間の表面に例えばＳｉＯ₂ よりなるゲート
酸化膜４を形成し、この下方にソース−ドレイン間のチ
ャネルを形成する。そして、ゲート酸化膜４上に、導電
性膜のゲート電極５を積層し、１つのトランジスタが構
成される。ゲート電極５としては、単層ではなく、最近
においては導電性等を考慮して、２層構造になされてい
る。例えば、ゲート酸化膜４の上にリンドープのポリシ
リコン層７と金属シリサイド、例えばタングステンシリ
サイド層９を順次積層してゲート電極５を形成してい
る。

【０００３】また、ビット線を形成する場合には図４
（Ｂ）に示すように、前記図４（Ａ）と同様にウエハＷ
の表面にソース６とドレイン３となるべき位置に不純物
を拡散させて、これらの間の表面に例えばＳｉＯ₂ より
なるゲート酸化膜４を形成し、この下方にソース−ドレ
イン間のチャネルを形成する。そして、ソース６上のホ
ールに、導電性膜のビット線のコンタクト８を埋め込ん
で構成される。コンタクト８としては、単層ではなく、
最近においては導電性等を考慮して、２層構造になされ
ている。例えばリンドープのポリシリコン層７と金属シ
リサイド、例えばタングステンシリサイド層９を順次積
層してホールを埋め込んでコンタクト８を形成してい
る。

【０００４】ところで、半導体集積回路の微細化及び高
集積化に伴って、加工線幅やゲート幅もより狭くなさ
れ、また、多層化の要求に従って膜厚も薄くなる傾向に
あり、従って、各層或いは各層間の電気的特性は、線幅
等が狭くなっても従来通り、或いはそれ以上の高い性能
が要求される。このような要求に応じて、例えば前述の
ようにゲート電極５もコンタクト８もポリシリコンとタ
ングステンシリサイドの２層構造が採用されることにな
った。

【０００５】上記ポリシリコン層７は、通常、多数枚、
例えば１５０枚を一単位とするバッチ処理で膜付けが行
なわれるのに対して、タングステンシリサイド層９は、
１枚毎に膜付けを行なう枚葉式処理により膜付けされる
ことから、当然、ウエハ毎に大気等に晒される時間も異
なり、自然酸化膜の厚さも異なってくる。そのため、自
然酸化膜の問題をなくすためにポリシリコン層７とタン
グステンシリサイド層９を１つの処理容器内、或いは複
数の処理容器を集合させたクラスタツール内で連続的に
成膜することも提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来におい
ては一度に多数枚のウエハに対してポリシリコン層を形
成した成膜処理を、枚葉式の処理炉で行なうとすると、
従来と同等の或いはそれ以上のスループットを得るため
には、枚葉式処理炉における成膜速度を大幅に向上させ
なければならない。しかしながら、枚葉式の処理炉にお
いては、成膜速度とステップカバレジとは相反する関係
にある。図５はこの状態を示すグラフであり、図示する
ように成膜速度を大きくすると、その分、ステップカバ
レジは大幅に悪くなり、上述したようなコンタクト８の
ホールの埋め込み時に図６に示すようにボイド１０が発
生するなど、問題が生じてしまう。特に、埋め込み時に
おけるホールのアスペクト比が大きくなればなる程、更
にステップカバレジが悪化してしまう。

【０００７】本発明は以上のような問題点に着目し、こ
れを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の
目的は、ステップカバレジを低下させることなく成膜速
度を上げることができる成膜方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、成膜プロセ
スについて鋭意研究した結果、成膜処理の途中において
僅かにエッチングを行なうことにより、或いは成膜ガス
とエッチングガスを同時に供給することにより、ステッ
プカバレジを改善することができる、という知見を得る
ことにより、本発明に至ったものである。

【０００９】すなわち、第１の方法発明は、処理容器内
に設置した被処理体に対して所定の成膜を行なう成膜方
法において、成膜ガスを前記処理容器内に供給しつつＣ
ＶＤにより前記被処理体の表面に成膜を行なう第１の成
膜工程と、次に、エッチングガスを前記処理容器内に供
給しつつ前記第１の成膜工程にて形成された成膜を僅か
にエッチングするエッチング工程と、次に、前記第１の
成膜工程と同じ成膜ガスを前記処理容器内に供給しつつ
ＣＶＤにより前記被処理体の表面に成膜を行なう第２の
成膜工程とを有するように構成したものである。

【００１０】このように、第１の成膜工程と第２の成膜
工程との間に、エッチング工程を行なって、僅かに成膜
をエッチングすることにより、例えばビット線用のコン
タクトホールの開口部の段部などの形態係数が大きくな
る部分の成膜は他の部分と比較して大きくエッチングさ
れることになり、その結果、ホールなどは十分に埋め込
みが行なわれることになり、成膜速度を大きくしてもス
テップカバレジを良好に維持することが可能となる。

【００１１】第２の方法発明は、処理容器内に設置した
被処理体に対して所定の成膜を行なう成膜方法におい
て、成膜ガスと、エッチングガスとを前記処理容器内に
同時に供給してＣＶＤにより成膜する成膜処理を行なう
ように構成したものである。このように、成膜ガスとエ
ッチングガスとを同時に供給しつつＣＶＤにより成膜を
行なうことにより、全体としてエッチングしつつ成膜が
行なわれるので、例えばビット線用のコンタクトホール
の開口部近傍の段部などの形態係数が大きくなる部分の
成膜は比較的抑制され、その結果、ホールなどは十分に
埋め込みが行なわれることになり、成膜速度を大きくし
てもステップカバレジを良好に維持することが可能とな
る。以上のような各成膜工程、または成膜処理として、
リンドープのポリシリコン層を形成し、そして、上記第
２の成膜工程の後、或いは上記成膜処理の後にタングス
テンシリサイド層を形成することにより、例えばゲート
電極の形成やコンタクトホールの埋め込みを行なう時の
成膜方法として用いることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る成膜方法の一
実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に
係る成膜方法を実施するための枚葉式の熱処理装置を示
す断面図である。

【００１３】この熱処理装置１２は、例えばアルミニウ
ム等により円筒状或いは箱状に成形された処理容器１４
を有しており、この処理容器１４内には、表面がＳｉＣ
によりコーティングされた肉厚が例えば数ｍｍのカーボ
ン製の載置台１６が、底部より起立させて設けた例えば
石英製の厚さ数十ｍｍの円筒状の断熱性支柱１８上に周
縁部を離脱可能に支持して設置されている。この載置台
１６の上面に被処理体としての半導体ウエハＷが載置さ
れる。

【００１４】ウエハＷを処理容器１４内へ搬出入させる
には、載置台の上方にてウエハを昇降させたり、或いは
ウエハを載置台１６上に固定する必要がある。そのた
め、載置台１６の外周側には、ウエハリフトアーム６６
を有するウエハリフタ６８やウエハ押さえアーム７０を
有するウエハクランプ７２が容器底部を貫通して昇降可
能に設けられている。尚、貫通部には、容器内の気密状
態を維持しつつリフタやクランプの上下動を許容するベ
ローズ（図示せず）が設けられる。

【００１５】この場合、上記したウエハリフタ６８やウ
エハクランプ７２は、比較的熱に弱いことから断熱性支
柱１８の外側にリング状の保護リング７４を設けて、載
置台１６を同心円状に囲んでいる。この保護リング７４
は、例えば処理容器１４と一体の削り出し加工されてい
る。載置台１６の上面はウエハ径よりも僅かに大きく凹
部状に窪ませており、ここに支持凸部７６がその周方向
に沿って等間隔で離散的に配置されており、この支持凸
部７６が、ウエハＷの裏面周縁部と接触することでこれ
を支持するようになっている。

【００１６】処理容器１４の肉厚な底部には、比較的大
きな開口が形成されており、この開口の外側には、下方
に向けて凸状になされた透明材料、例えば石英製の透過
窓２０が気密に取り付けられている。このように透過窓
２０を下方に向けて凸状に形成する理由は、真空雰囲気
となる処理室に向けて加わる外部からの圧力に対して断
面円弧状として強度を増すためである。また、この開口
の内側には、多数のガス孔２２を有する同じく透明材
料、例えば石英製の薄板状のガス整流板２４が設けられ
ている。

【００１７】更には、この透過窓２０の下方には、水冷
された回転テーブル２６上に配置された多数の加熱ラン
プ２８が設置されており、このランプ２８からの熱線
が、透過窓２０及びガス整流板２４を透過して載置台１
６を裏面から加熱し、これによりウエハＷを間接的に加
熱するようになっている。図示例にあっては、５個の加
熱ランプ２８が記載されているが、実際にはウエハサイ
ズにもよるが、例えば８インチサイズのウエハの場合に
は１個６５０Ｗ程度の容量のハロゲンランプを２３個程
度設ける。この加熱ランプ２８の全体は、ケーシング３
０に覆われており、このケーシング３０内は高温になる
ことから、冷却する目的でケーシング内には例えば冷却
風が流通されている。

【００１８】一方、この処理容器１４の天井部には、上
記載置台１６と平行するように対向させて処理室内へ処
理ガス等を供給するためのシャワーヘッド部３２が設け
られている。このシャワーヘッド部３２は、例えばアル
ミニウムにより全体が円形の箱状に成形されると共にそ
の下面であるガス噴出面３４には例えば直径が数ｍｍ程
度の多数のガス噴出孔３６が形成されており、これより
下方に向けてガスを噴出し得るようになっている。シャ
ワーヘッド部３２内には、１枚或いは複数枚（図示例で
は２枚）の整流板３８、３８が設けられており、各整流
板３８、３８には多数の拡散孔４０が形成されている。
各拡散孔４０及びガス噴出孔３６は、上下方向に一直線
状に配列しないように例えば上下方向において千鳥状に
配置されており、流れるガスを効果的に拡散して整流し
得るようになっている。

【００１９】このシャワーヘッド部３２は、配管４２及
び複数の分岐管４４を介してそれぞれ例えばＳｉＨ₄ ガ
ス、ＰＨ₃ ガス、ＷＦ₆ 等の成膜ガスを貯留する処理ガ
ス源４６、４８、５０、Ｈ₂ ガスなどのキャリアガスを
貯留するキャリアガス源５２及びＣｌＦ₃ ガスなどのク
リーニングガスを貯留するクリーニングガス源５４に接
続されると共に各ガス源は、各分岐管に介設した開閉弁
５６によってその供給が制御され、マスフローコントロ
ーラ５８によってその流量が制御される。また、処理容
器１４の側壁には、冷却を流すための冷媒通路６０が設
けられており、これに冷媒として例えばチラーを流すよ
うになっている。また、処理容器１４の側壁には、ウエ
ハＷを搬入・搬出する際に開閉するゲートバルブ６２が
設けられると共に図示しない真空ポンプに接続された排
気口６４が設けられる。

【００２０】次に、以上のように構成された装置を用い
て行なわれる本発明方法について説明する。まず、一般
的なウエハの流れについて説明すると、図示しないロー
ドロック室から運ばれてきた未処理の半導体ウエハＷ
は、ゲートバルブ６２を介して処理容器１４内へ搬入さ
れ、予め加熱ランプ２８によりプロセス温度或いはそれ
以下に昇温されている載置台１６の所定の位置に、ウエ
ハリフタ６８を昇降することにより載置させ、これをウ
エハクランプ７２により固定する。

【００２１】次に、シャワーヘッド部３２より所定のガ
スを供給して、処理室内を真空引きしつつ所定のプロセ
ス圧及びプロセス温度に維持する。これにより、成膜処
理等を行なうことになる。次に、第１の発明方法につい
て図２も参照しつつ説明する。尚、図２において、図４
に示した部分と同一部分については同一符号を付してい
る。この第１の発明の特徴は、ポリシリコン層の成膜途
中において一時的にエッチング工程を繰り込んでホール
などの段部近辺に付着した成膜を僅かに削り取ってステ
ップカバレジを改善する点にある。尚、ここでは例えば
ビット線用のコンタクトホールを埋め込む場合を例にと
って説明する。

【００２２】まず、前述のように未処理の例えばシリコ
ン基板製のウエハＷを処理容器１４内へ導入する。ここ
で未処理のウエハＷとは、図２（Ａ）に示すように、例
えばＳｉＯ₂ よりなる絶縁層８０にコンタクト８用の埋
め込みホール７８等の段部が、すでに前段の工程で形成
されたものを言う。尚、ここでは拡散層、例えばソース
６がすでに形成されている。

【００２３】そして、第１の成膜工程としてウエハＷの
温度をプロセス温度、例えば６２０℃程度に維持し、こ
れと同時に成膜ガスとしてＳｉＨ₄ ガスとＰＨ₃ ガス
（ドーピングガス）をキャリアガスとしてのＨ₂ ガスと
共に供給し、高速でＣＶＤにより成膜を行なう。この時
のプロセス条件は、プロセス圧力が例えば３０Ｔｏｒｒ
程度、ＳｉＨ₄ ガス、ＰＨ₃ ガス、Ｈ₂ ガスの流量は、
例えばそれぞれ３００ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍ、５０
０ｓｃｃｍである。この成膜処理を例えば１分間程度行
なってリンドープの第１のポリシリコン層７Ａを成膜す
る（図２（Ｂ）参照）。この時の成膜速度は、例えば１
０００Å／ｍｉｎの高いレートである。この場合、図２
（Ｂ）に示すように埋め込みホール７８等の段部を途中
まで埋め込み、これを完全には埋め込まない状態で第１
の成膜工程を終了する。

【００２４】ここで、コンタクト用の埋め込みホール７
８等の段部の近辺、例えば段部の角部８２は、他の表面
部分と比較して、処理室に対する立体角が大きいことか
ら、換言すれば形態係数が大きいことから他の表面部分
よりも過剰にポリシリコン膜が付着堆積する傾向にあ
り、図２（Ｂ）に示すようにこの角部８２には過剰ポリ
シリコン膜８４が付着してしまう。このような状態で成
膜処理を継続すると、過剰ポリシリコン膜８４同士が接
合してブリッジ状態となり、内部にボイド１０（図６参
照）が発生してしまう。しかるに、本発明では、過剰ポ
リシリコン膜８４同士が接合してブリッジを形成する前
に第１の成膜工程を中止し、次に、エッチング工程へ移
行する。

【００２５】まず、処理容器１４内の成膜ガス等を真空
引きした後に、この容器１４内にエッチングガスとして
ＣｌＦ₃ ガスをキャリアガスと共に所定の流量で供給
し、第１のポリシリコン層７Ａの表面をエッチングす
る。この時の状態は図２（Ｃ）に示されており、図中、
一点鎖線は図２（Ｂ）における第１のポリシリコン層７
Ａの表面を示す。この時のプロセス条件は、プロセス圧
力が例えば１Ｔｏｒｒ程度、プロセス温度は、第１の成
膜工程と同じ６２０℃程度とし、ＣｌＦ₃ ガス、キャリ
アガスとしてのＨ₂ ガスの流量は、例えばそれぞれ１０
ｓｃｃｍ、９９０ｓｃｃｍ程度である。この時のエッチ
ング処理は、例えば１０秒間程度行なって例えば５００
Å程度の厚みだけ第１のポリシリコン層７Ａを削り取
る。この場合、前述したように、コンタクト用の埋め込
みホール７８等の段部の近辺、例えば段部の角部８２
は、形態係数が大きいことからこの角部８２におけるエ
ッチングが特に促進されることとなり、この結果、図２
（Ｂ）に示す過剰ポリシリコン膜８４は削り取られてし
まう。このように過剰ポリシリコン膜８４が削り取られ
ると、このホール７８の開口面積、或いは間口が広くな
り、後段の成膜工程において埋め込みを完全に行なうこ
とが可能となる。

【００２６】このようにして、エッチング工程が終了し
たならば、次に第２の成膜工程へ移行する。まず、エッ
チングガスを排気した後に、第１の成膜工程と全く同じ
プロセス条件で成膜を行なう。すなわち、プロセス温度
を例えば６２０℃程度に維持し、これと同時に成膜ガス
としてＳｉＨ₄ ガスとＰＨ₃ ガスをキャリアガスとして
のＨ₂ ガスと共に供給し、高速でＣＶＤ成膜を行なう。
この時のプロセス圧力は、例えば３０Ｔｏｒｒ程度、Ｓ
ｉＨ₄ ガス、ＰＨ₃ ガス、Ｈ₂ ガスの流量は例えばそれ
ぞれ３００ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍ、５００ｓｃｃｍ
である。この成膜処理を例えば１分間程度行なって、リ
ンドープの第２のポリシリコン層７Ｂを成膜する（図２
（Ｄ）参照）。この時、前述のように図２（Ｂ）に示す
過剰ポリシリコン膜８４は取り除かれているので、図２
（Ｃ）に示すようにホール７８の間口は広くなってお
り、従って、ホール７８の底部に十分に成膜ガスが流れ
込むことになり、ボイドが発生することなくここに埋め
込みが行なわれる。従って、成膜速度を上げたにもかか
わらず、ステップカバレジを高く維持することが可能と
なる。

【００２７】このようにして、第２の成膜工程が完了し
たならば、次に、更にタングステンシリサイド層の成膜
工程へ移行する。まず、処理容器１４内のエッチングガ
スを排気し、次に、ＷＦ₆ ガスとＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ガスを
Ｈ₂ ガスと共に供給し、タングステンシリサイド層９を
成膜し、コンタクト用のホール７８などの段部の埋め込
みを完了する（図２（Ｅ））。

【００２８】一般的には、成膜速度を上げれば、それに
従って、ステップカバレジは次第に低下するが、このよ
うに、第１の発明では、同じ膜種を成膜する第１及び第
２の成膜工程の間に、成膜を僅かに削り取るエッチング
工程を行なうようにしたので、コンタクト用の埋め込み
ホール等の段部の間口を広く維持した状態で第２の成膜
工程を行なうことができる。従って、第１及び第２の成
膜工程の成膜速度を大きくした状態で成膜工程を行なっ
ても、良好なステップカバレジを維持することができ、
また、スループットも向上させることができる。

【００２９】上記第１の方法発明においては、成膜工程
を一旦中止し、この時にエッチングを施すようにした
が、次に説明する第２の方法発明のように成膜ガス中に
エッチングガスを含めた状態で成膜を行ない、１ステッ
プで処理を完了するようにしてもよい。すなわち、この
第２の方法発明では、図３（Ａ）に示すような未処理の
ウエハＷを処理容器１４内に設置したならば、１ステッ
プでリンドープのポリシリコン層７の成膜を行なう。す
なわち、ウエハＷの温度をプロセス温度、例えば６２０
℃程度に維持し、これと同時に成膜ガスとしてＳｉＨ₄
ガスとＰＨ₃ ガス（ドーピングガス）を、エッチングガ
スとしてＣｌＦ₃ ガスをキャリアガスとしてのＨ ₂ ガス
と共に供給し、異方性エッチングを行ないつつ高速でＣ
ＶＤにより成膜を行ない、リンドープのポリシリコン層
７を形成する（図３（Ｂ））。

【００３０】この時のプロセス条件としては、プロセス
温度は、例えば６２０℃程度、プロセス圧力は例えば１
０Ｔｏｒｒ程度である。成膜ガスのＳｉＨ₄ ガスとＣｌ
Ｆ₃ガスの比は、例えば９９．５対０．５程度として当
然こととして成膜ガスを多量に流す。ガス量に関して
は、ＳｉＨ₄ ガス、ＰＨ₃ ガス、ＣｌＦ₃ ガス、Ｈ₂ ガ
スの流量は、例えばそれぞれ３００ｓｃｃｍ、１００ｓ
ｃｃｍ、１．５ｓｃｃｍ、５００ｓｃｃｍである。

【００３１】このように成膜ガスとエッチングガスを同
時に供給して両処理を同時に行なうことにより、図３
（Ｂ）に示すようにコンタクト用ホール７８等の段部の
角部８２のように形態係数の大きい部分は、成膜量及び
エッチング量もともに大きいことから、この間口が過度
に狭くなることなくホール内の埋め込みが行なわれるこ
ととなり、ステップカバレジを高く維持することが可能
となる。この時の成膜ガスとエッチングガスの混合比
は、埋め込みホールの間口の大きさ等により適切に設定
されるものであり、上記した混合比に限定されない。

【００３２】このように、リンドープのポリシリコン層
７の形成が完了したならば、先の第１の方法発明の場合
と同じく、タングステンシリサイド層９の成膜を行なっ
て、コンタクト用のホール７８などの段部の埋め込みを
完了する（図３（Ｃ））。このように、第２の方法発明
においては、成膜ガスとエッチングガスを同時に供給し
つつ、ＣＶＤ成膜を行なうようにしたので、コンタクト
用のホール等の段部の埋め込みを、成膜速度を高く維持
しつつ、しかもステップカバレジを良好に維持しつつ行
なうことが可能となる。

【００３３】また、この第２の方法発明の場合には第１
の方法発明と比較してステップ数が少なくて済むので、
その分、スループットを向上させることが可能である。
尚、上記各方法発明においては、成膜ガスとしてＳｉＨ
₄ ガスを用いた場合を説明したが、これに代えてＳｉＨ
₂ Ｃｌ₂ ガスを用いてもよいし、また、キャリアガスと
してはＨ₂ ガスに限らず、不活性ガス、例えばＮ₂ ガ
ス、Ｈｅガス、Ａｒガス等を用いてもよい。

【００３４】また、ここでは同一処理容器内でポリシリ
コン層とタングステンシリサイド層を成膜した場合を例
にとって説明しているが、これに限らず、複数の処理容
器を連結して各容器間においてウエハを大気に晒すこと
なく搬送できる、いわゆるクラスタツールを用い、別の
処理容器でタングステンシリサイド層を形成するように
してもよい。そしてまた、ここではリンドープのポリシ
リコン層とタングステンシリサイド層について、２層に
成膜した場合を例にとって説明しているが、これに限ら
ず、ポリシリコン層のみの単層の成膜でもよいし、３層
以上の成膜、チタン層、チタンナイトライド層等も成膜
して形成してもよいのは勿論である。

【００３５】尚、上記実施例にあっては、リンドープの
場合について説明したが、これに限定されるものではな
く、例えばドーパントとしてボロン、砒素、アンチモン
等も使用できるのは勿論である。更に、ここで説明した
各プロセス条件、例えばプロセス圧力、温度、ガス流
量、成膜量等は、単に一例を示したに過ぎず、これに限
定されないのは勿論である。また、エッチングガスとし
ては、ＣｌＦ₃ ガスに限定されず、他のエッチングガス
としてＮＦ系ガス、例えばＮＦ₃ ガス、Ｃｌ系ガス、例
えばＣｌ₂ ガス等を用いてもよい。

【００３６】また更に、ここでは昇降温速度が早い、ラ
ンプ加熱による熱処理装置を例にとって説明したが、抵
抗加熱による熱処理装置でもよいのは勿論である。ま
た、このような成膜方法は、コンタクトホールに限ら
ず、トランジスタのゲート電極の形成、キャパシタ電極
や他の部分の形成の際にも用いることができる。更に
は、被処理体としては半導体ウエハに限定されず、ガラ
ス基板、ＬＣＤ基板等も用いることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の成膜方法
によれば、次のように優れた作用効果を発揮することが
できる。第１の発明によれば、同じ膜種のＣＶＤ成膜を
行なっている途中で成膜を中止し、成膜をエッチングす
るエッチング工程を行なうことにより、例えばコンタク
トホール等の段部に付着した過剰ポリシリコン膜を除去
してこの間口が過度に狭くなることを防止でき、従っ
て、成膜速度を高くした状態で、しかも、ステップカバ
レジを良好に維持した状態で成膜を行なうことができ
る。第２の発明によれば、成膜ガスとエッチングガスを
同時に供給してエッチングとＣＶＤ成膜を同時に行なう
ようにしたので、例えばコンタクトホール等の段部の間
口が過度に狭くなることを防止でき、従って、成膜速度
を高くした状態で、しかも、ステップカバレジを良好に
維持した状態で成膜を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る成膜方法を実施するための枚葉式
の熱処理装置を示す断面図である。

【図２】第１の方法発明を説明するための工程図であ
る。

【図３】第２の方法発明を説明するための工程図であ
る。

【図４】トランジスタの一般的なゲート電極及びビット
線を模式的に示す図である。

【図５】成膜速度とステップカバレジの関係を示すグラ
フである。

【図６】ボイドが発生する状況を示す図である。

【符号の説明】

３ドレイン４ゲート酸化膜５ゲート電極６ソース７リンドープのポリシリコン層７Ａ第１のポリシリコン層７Ｂ第２のポリシリコン層８コンタクト９タングステンシリサイド層１２熱処理装置１４処理容器１６載置台２８加熱ランプ３２シャワーヘッド部７８埋め込みホール８０絶縁層８２角部８４過剰ポリシリコン膜Ｗ半導体ウエハ（被処理体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理容器内に設置した被処理体に対して
所定の成膜を行なう成膜方法において、成膜ガスを前記
処理容器内に供給しつつＣＶＤにより前記被処理体の表
面に成膜を行なう第１の成膜工程と、次に、エッチング
ガスを前記処理容器内に供給しつつ前記第１の成膜工程
にて形成された成膜を僅かにエッチングするエッチング
工程と、次に、前記第１の成膜工程と同じ成膜ガスを前
記処理容器内に供給しつつＣＶＤにより前記被処理体の
表面に成膜を行なう第２の成膜工程とを有することを特
徴とする成膜方法。
【請求項２】処理容器内に設置した被処理体に対して
所定の成膜を行なう成膜方法において、成膜ガスと、エ
ッチングガスとを前記処理容器内に同時に供給してＣＶ
Ｄにより成膜する成膜処理を行なうようにしたことを特
徴とする成膜方法。
【請求項３】前記各成膜工程または、前記成膜処理
は、リンドープのポリシリコン層の成膜を行なうことを
特徴とする請求項１または２記載の成膜方法。
【請求項４】前記第２の成膜工程の後、或いは前記成
膜処理の後に、タングステンシリサイド層の成膜工程を
行なうことを特徴とする請求項３記載の成膜方法。
【請求項５】前記エッチングガスは、ＣｌＦ系ガス、
ＮＦ系ガス、Ｃｌ系ガスの内、いずれか１つであること
特徴とする請求項２記載の成膜方法。
【請求項６】前記成膜方法は、電極の形成及び／又は
コンタクトホールの埋め込みに用いられることを特徴と
する請求項１乃至５記載の成膜方法。