JPH10321557A - Deposition of film - Google Patents

Deposition of film

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JPH10321557A
JPH10321557A JP14329297A JP14329297A JPH10321557A JP H10321557 A JPH10321557 A JP H10321557A JP 14329297 A JP14329297 A JP 14329297A JP 14329297 A JP14329297 A JP 14329297A JP H10321557 A JPH10321557 A JP H10321557A
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wafer
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the occurrence of voids, etc., in a film by maintaining the step coverage of the film in an excellent state even when the deposition speed of the film is high by forming the film on the surface of an object to be treated at a high deposition ratio after the internal surface of a treating container is cooled to a temperature at which the occurrence of a vapor phase reaction can be suppressed at the deposition of the film and the surface of the object is cleaned by reducing the surface with a reducing gas. SOLUTION: The side walls of a treating container 14 are cooled to a temperature of <=5 deg.C at which the occurrence of a vapor-phase reaction between film deposition gases can be suppressed sufficiently by making a coolant, such as the chiller, etc., to flow through coolant passages 60 formed in the side walls of the container 14 and the side walls are maintained at the temperature in the succeeding film deposition process, etc. Then, while the side walls are maintained in the cooled state, H2 reducing gas is supplied to the container 14 from a shower head section 32 and the surface of the a wafer W is reduced and cleaned by the reducing action of the H2 gas. In the succeeding film deposition process, the temperature of the wafer W is raised to about 620 deg.C after the H2 gas is evacuated from the container 14 and a phosphorus- doped polysilicon layer and a tungsten silicide layer are formed at high speeds by supplying SiH4 and PH3 gases together with Ar gas.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film forming method for forming a gate electrode, a bit line or the like on an object to be processed such as a semiconductor wafer.

【0002】[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上のホール
に、導電性膜のゲート電極5を積層して、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。
2. Description of the Related Art Generally, in a process of manufacturing a semiconductor integrated circuit, a desired element is obtained by repeatedly performing film formation and pattern etching on a semiconductor wafer, a glass substrate, or the like, which is an object to be processed. For example, in the case where a MOSFET gate element is formed on the surface using a semiconductor wafer, impurities are diffused into positions to be the source 6 and the drain 3 on the surface of the wafer W as shown in FIG. A gate oxide film 4 made of, for example, SiO 2 is formed on the surface between them, and a channel between the source and the drain is formed below this. Then, a gate electrode 5 of a conductive film is stacked on the hole on the gate oxide film 4 to form one transistor. The gate electrode 5 is not a single layer, but recently has a two-layer structure in consideration of conductivity and the like. For example, a gate electrode 5 is formed by sequentially laminating a phosphorus-doped polysilicon layer 7 and a metal silicide, for example, a tungsten silicide layer 9 on the gate oxide film 4.

【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。
FIG. 4 shows a case where a bit line is formed.
As shown in FIG. 4B, similar to FIG.
Is diffused on the surface to be the source 6 and drain 3 to form a gate oxide film 4 made of, for example, SiO 2 on the surface between them, and a channel between the source and the drain is formed below this. . Then, a contact 8 of a bit line of a conductive film is buried in a hole on the source 6. The contact 8 is not a single layer,
Recently, it has a two-layer structure in consideration of conductivity and the like. For example, a contact 8 is formed by sequentially laminating a phosphorus-doped polysilicon layer 7 and a metal silicide, for example, a tungsten silicide layer 9 to bury holes.

【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。
By the way, with the miniaturization and high integration of semiconductor integrated circuits, the processing line width and the gate width tend to be narrower, and the film thickness tends to become thinner in accordance with the demand for multilayering. Regarding the electrical characteristics between the layers, even if the line width or the like becomes narrow, high performance is required as before or higher. In response to such requirements, for example, as described above, both the gate electrode 5 and the contact 8 have a two-layer structure of polysilicon and tungsten silicide.

【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。
Usually, the polysilicon layer 7 has a large number of layers,
For example, while the film deposition is performed by a batch process using 150 sheets as one unit, the tungsten silicide layer 9
Since the film is formed by the single-wafer processing in which the film is formed for each wafer, the time of exposure to the air or the like differs for each wafer, and the thickness of the natural oxide film also changes. Therefore, it has been proposed to continuously form the polysilicon layer 7 and the tungsten silicide layer 9 in one processing vessel or in a cluster tool in which a plurality of processing vessels are assembled in order to eliminate the problem of the natural oxide film. ing.

【0006】[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。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。
By the way, conventionally, when a film forming process in which a polysilicon layer is formed on a large number of wafers at a time is performed in a single-wafer processing furnace,
In order to obtain a throughput equal to or higher than the conventional one, the film forming speed in the single-wafer processing furnace must be greatly improved. However, in a single-wafer processing furnace, the film forming speed and the step coverage have an opposite relationship. FIG. 5 is a graph showing this state. As shown in FIG. 5, when the film forming rate is increased, the step coverage is considerably deteriorated accordingly, and as shown in FIG. Problems such as generation of voids 10 occur. In particular, the larger the aspect ratio of the hole at the time of filling, the worse the step coverage becomes. The present invention has been made in view of the above problems, and has been devised to effectively solve them. An object of the present invention is to provide a film forming method capable of increasing a film forming speed without reducing step coverage.

【0007】[0007]

【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、成膜時のステップカバレ
ジの低下は、気相反応により生成物原子が多数集合して
クラスタ状態になってこれが一度に堆積すること、及び
堆積時にウエハ表面に付着した生成物原子が表面上をほ
とんど移動しないことに起因するという考えに到達する
ことにより、本発明に至ったものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies on the film forming process, the present inventor has found that the reduction in step coverage during film forming is caused by a large number of product atoms being aggregated into a cluster state by a gas phase reaction. The present invention has been achieved by reaching the idea that this is caused by the deposition at one time and that the product atoms attached to the wafer surface during the deposition hardly move on the surface.

【0008】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、前記処理容器の内壁の温度を前記成膜時の
気相反応を抑制する温度まで冷却して維持する冷却工程
と、前記被処理体の表面を還元ガスにより還元して清浄
化する還元清浄化工程と、清浄化された表面に、前記所
定の成膜を大きな堆積比で行なう成膜工程とを有するよ
うに構成したものである。これによれば、処理容器の内
壁を、気相反応を抑制する温度まで冷却して維持してい
るので、成膜時には気相反応が抑制されて表面反応が主
体的に生じる。この結果、成膜速度を上げてもステップ
カバレジを良好に維持でき、ボイドなどの発生を抑制す
ることが可能となる。
That is, a first method invention is a film forming method for forming a predetermined film on an object to be processed placed in a processing container, wherein the temperature of the inner wall of the processing container is controlled by the gas phase during the film formation. A cooling step of cooling and maintaining the temperature to suppress the reaction, a reduction cleaning step of reducing and cleaning the surface of the object to be treated with a reducing gas, and forming the predetermined film on the cleaned surface. And a film forming step performed at a large deposition ratio. According to this, since the inner wall of the processing container is cooled and maintained at a temperature at which the gas phase reaction is suppressed, the gas phase reaction is suppressed at the time of film formation, and the surface reaction mainly occurs. As a result, even if the film forming speed is increased, the step coverage can be favorably maintained, and the generation of voids and the like can be suppressed.

【0009】また、これと同時に、成膜工程の前に、表
面を還元ガスにより還元して清浄化しているので、成膜
時に表面に付着した生成物が容易にマイグレーションに
よって表面上を微視的に移動し、局部的に堆積物が集中
することを避けることができる。従って、この点より
も、ステップカバレジを一層良好に維持することがで
き、ボイドなどの発生を抑制することができる。上記還
元ガスとしては、H2 ガス、SiH4 ガス、SiH2
2 ガス等を用いることができる。
At the same time, prior to the film forming step, the surface is reduced and cleaned with a reducing gas, so that the products adhering to the surface during the film formation are easily migrated and microscopically formed on the surface. And local concentration of sediment can be avoided. Therefore, the step coverage can be maintained more favorably than this point, and the occurrence of voids and the like can be suppressed. As the reducing gas, H 2 gas, SiH 4 gas, SiH 2 C
l 2 gas or the like can be used.

【0010】また、第2の発明は、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、前記処理容器の内壁の温度を前記成膜時の気相反応
を抑制する温度まで冷却して維持する冷却工程と、前記
被処理体の表面に、前記所定の成膜の形成時に用いる処
理ガスと同じガスを用いて高いステップカバレジの条件
下で、薄く清浄な成膜を施す清浄膜形成工程と、この清
浄な成膜の表面に、前記所定の成膜を大きな堆積比で行
なう成膜工程とを有するように構成したものである。こ
れによれば、第1の方法発明と同様に、処理容器の内壁
を冷却しているので、成膜時に気相反応を抑制すること
ができる。更に、成膜工程の前に、高いステップカバレ
ジの条件下で薄く清浄な成膜を施しているので、後工程
の成膜時にこの表面に付着した生成物が、第1の方法発
明の場合と同様に容易にマイグレーションによって表面
上を微視的に移動し、この結果、ステップカバレジを一
層良好に維持することができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a film forming method for forming a predetermined film on an object to be processed placed in a processing container, wherein a temperature of an inner wall of the processing container is controlled by a gas phase reaction during the film formation. A cooling step of cooling and maintaining the temperature to a level that suppresses, a thin and clean surface under the conditions of high step coverage using the same gas as the processing gas used in forming the predetermined film on the surface of the object to be processed. It is configured to have a clean film forming step of forming a film and a film forming step of performing the predetermined film formation at a large deposition ratio on the surface of the clean film. According to this, as in the first method invention, since the inner wall of the processing container is cooled, a gas phase reaction can be suppressed during film formation. Furthermore, since a thin and clean film is formed under the condition of high step coverage before the film forming process, the product adhered to this surface during the film forming in the post-process is different from the case of the first method invention. Similarly, migration can be microscopically moved on the surface by migration, so that step coverage can be maintained better.

【0011】このような清浄な薄膜は、ポリシリコン膜
を用いることができる。また、処理容器の内壁の温度
は、気相反応を抑制するために5℃以下、好ましくは0
℃以下に設定するのがよい。更には、このような成膜工
程では、例えばリンドープのポリシリコン層とタングス
テンシリサイド層の成膜を連続して行ない、ビット線や
ゲート電極、キャパシタ電極等を形成することができ
る。
As such a clean thin film, a polysilicon film can be used. Further, the temperature of the inner wall of the processing vessel is 5 ° C. or less, preferably 0 ° C. in order to suppress a gas phase reaction.
It is better to set the temperature below ° C. Further, in such a film forming process, for example, a film of a phosphorus-doped polysilicon layer and a film of a tungsten silicide layer are continuously formed to form bit lines, gate electrodes, capacitor electrodes, and the like.

【0012】[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。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S
iC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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a film forming method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a single-wafer heat treatment apparatus for performing a film forming method according to the present invention. The heat treatment apparatus 12 has a processing container 14 formed into a cylindrical shape or a box shape by, for example, aluminum or the like.
A mounting table 16 made of carbon having a thickness of, for example, several millimeters and coated with iC is detached from a peripheral portion on a cylindrical heat-insulating support column 18 made of, for example, quartz and having a thickness of several tens of millimeters and provided upright from the bottom. It is installed in a way that supports it. A semiconductor wafer W as an object to be processed is mounted on the upper surface of the mounting table 16.

【0013】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。
In order to carry the wafer W into and out of the processing chamber 14, it is necessary to raise and lower the wafer above the mounting table or to fix the wafer on the mounting table 16. Therefore, the wafer lift arm 66 is provided on the outer peripheral side of the mounting table 16.
And a wafer clamp 72 having a wafer holding arm 70 are provided so as to be able to move up and down through the bottom of the container. The through portion is provided with a bellows (not shown) that allows the lifter and the clamp to move up and down while maintaining an airtight state in the container.

【0014】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。
In this case, since the wafer lifter 68 and the wafer clamp 72 are relatively weak to heat, a ring-shaped protection ring 74 is provided outside the heat-insulating support column 18 to surround the mounting table 16 concentrically. . This protection ring 74
Is cut out integrally with the processing container 14, for example. The upper surface of the mounting table 16 is recessed in a concave shape slightly larger than the diameter of the wafer, and support projections 76 are discretely arranged at regular intervals along the circumferential direction. Are in contact with the peripheral edge of the rear surface of the wafer W to support it.

【0015】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。
A relatively large opening is formed in the thick bottom of the processing vessel 14. Outside the opening, a transparent window 20 made of a transparent material, for example, quartz, which is convex downward, is formed. Is mounted airtight. The reason why the transmission window 20 is formed so as to be convex downward is to increase the strength by forming an arc-shaped cross section with respect to an external pressure applied toward the processing chamber in a vacuum atmosphere. Inside the opening, a gas rectifying plate 24 having a large number of gas holes 22 and also made of a transparent material, for example, quartz, is provided.

【0016】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。
Further, below the transmission window 20, there are provided a number of heating lamps 28 disposed on a water-cooled rotary table 26, and heat rays from the lamp 28 are transmitted through the transmission window 20 and the gas. The mounting table 1 penetrating the current plate 24
6 is heated from the back surface, thereby indirectly heating the wafer W. In the illustrated example, five heating lamps 28 are described. However, depending on the wafer size, for example, in the case of an 8-inch size wafer, one halogen lamp having a capacity of about 650 W is used. About 23 are provided. The entire heating lamp 28 is
Since the inside of the casing 30 is heated to a high temperature, for example, cooling air is circulated in the casing for the purpose of cooling.

【0017】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。
On the other hand, a shower head 32 for supplying a processing gas or the like into the processing chamber is provided on the ceiling of the processing vessel 14 so as to face the mounting table 16 so as to be in parallel with the mounting table 16. The shower head portion 32 is formed of, for example, aluminum as a whole in a circular box shape, and has a gas ejection surface 34, which is a lower surface thereof, formed with a large number of gas ejection holes 36 having a diameter of, for example, about several mm. The gas can be ejected downward. One or a plurality of (two in the illustrated example) rectifying plates 38, 38 are provided in the shower head portion 32, and a large number of diffusion holes 40 are formed in each rectifying plate 38, 38. .
The diffusion holes 40 and the gas ejection holes 36 are arranged, for example, in a staggered manner in the vertical direction so as not to be arranged in a straight line in the vertical direction, so that the flowing gas can be effectively diffused and rectified. .

【0018】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
ス、PH3 ガス、WF6 等の処理ガスを貯留する処理ガ
ス源46、48、50、Arなどのキャリアガスを貯留
するキャリアガス源52及びH2 ガスなどの還元ガスを
貯留する還元ガス源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。後述す
るように、本発明方法では、この冷媒により、成膜期間
中を通して側壁を例えば5℃以下に冷却して気相反応を
抑制する。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6
4が設けられる。
The shower head section 32 is provided with processing gas sources 46, 48, 50, Ar, which store processing gases such as, for example, SiH 4 gas, PH 3 gas, and WF 6 through a pipe 42 and a plurality of branch pipes 44, respectively. Are connected to a carrier gas source 52 for storing a carrier gas such as H 2 gas and a reducing gas source 54 for storing a reducing gas such as H 2 gas, and each gas source is supplied by an on-off valve 56 provided in each branch pipe. The mass flow controller 58 controls the flow rate. Further, a cooling medium passage 60 for flowing cooling is provided on a side wall of the processing container 14, and a chiller, for example, flows as cooling medium through the cooling medium passage 60. As will be described later, in the method of the present invention, the gas phase reaction is suppressed by cooling the side walls to, for example, 5 ° C. or less throughout the film formation period by using the refrigerant. In addition, a gate valve 62 that opens and closes when loading / unloading the wafer W is provided on the side wall of the processing container 14, and an exhaust port 6 connected to a vacuum pump (not shown).
4 are provided.

【0019】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。
Next, the method of the present invention performed using the apparatus configured as described above will be described. First, a general flow of a wafer will be described. An unprocessed semiconductor wafer W carried from a load lock chamber (not shown)
Is loaded into the processing chamber 14 via the gate valve 62, and is placed by raising and lowering the wafer lifter 68 at a predetermined position of the loading table 16 which has been heated to the process temperature or lower by the heating lamp 28 in advance. This is fixed by the wafer clamp 72.

【0020】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の方法発明につい
て図2も参照して説明する。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、処理容器14の内壁を、気相
反応を十分に抑制し得る程度までの温度に冷却した状態
で維持し、且つ実際に成膜操作を行なう前に表面を還元
してマイグレーションを発生し易くする点にある。尚、
ここでは、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。
Next, a predetermined gas is supplied from the shower head section 32 to maintain a predetermined process pressure and a predetermined process temperature while evacuating the processing chamber. Thus, a film forming process or the like is performed. Next, the first method invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the same parts as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
The feature of the first invention is that the inner wall of the processing vessel 14 is maintained in a state where the inner wall is cooled to a temperature that can sufficiently suppress the gas phase reaction, and the surface is reduced before actually performing the film forming operation. This makes the migration easy to occur. still,
Here, a case where a contact hole for a bit line is buried will be described as an example.

【0021】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。そして、処理容器14の側
壁に設けた冷媒通路60に冷媒、例えばチラーを流し
て、この側壁の温度を、成膜ガスの気相反応を十分に抑
制し得るような温度、例えば5℃以下、好ましくは0℃
以下に冷却してコールドウォール状態とし、これを後工
程の成膜工程時等も維持する。尚、この側壁の冷却はウ
エハを搬入する前に行なってもよいのは勿論である。
First, an unprocessed wafer W made of, for example, a silicon substrate is introduced into the processing chamber 14 as described above. Here, as shown in FIG. 2A, the unprocessed wafer W has a step portion such as a buried hole 78 for the contact 8 formed in the insulating layer 80 made of, for example, SiO 2 in the previous step. Say things. Here, a diffusion layer, for example, a source 6 has already been formed. Then, a coolant, for example, a chiller is caused to flow through a coolant passage 60 provided on the side wall of the processing container 14, and the temperature of the side wall is set to a temperature at which the gas phase reaction of the film forming gas can be sufficiently suppressed, for example, 5 ° C. or less. Preferably 0 ° C
The film is cooled to a cold wall state, and this state is maintained during the subsequent film forming step. The cooling of the side wall may be performed before the wafer is loaded.

【0022】次に、側壁を冷却したまま、処理容器14
内に還元ガスとしてH2 ガスをシャワーヘッド部32か
ら供給し、このH2 ガスの還元作用によりウエハWの表
面を還元し、清浄化する(図2(B)参照)。この還元
清浄化工程におけるプロセス条件は、側壁が5℃以下で
あるのに対して、ウエハWの温度は例えば850℃程度
に設定し、プロセス圧力は10Torr程度、H2 ガス
の流量は1リットル/min程度にそれぞれ設定する。
このような還元処理を、略1分間程度行なってウエハ表
面を清浄化する。この場合、ウエハ表面のSiO2 は、
次の式のように還元されて清浄化される。 SiO2 +H2 →SiO↑+H2 O↑ これにより、次の成膜工程時に表面に付着した生成物を
原子レベル、分子レベル或いはクラスタレベルでマイグ
レーションを起こし易くしている。
Next, while the side wall is cooled, the processing vessel 14
H 2 gas is supplied as a reducing gas from the shower head section 32, and the surface of the wafer W is reduced and cleaned by the reducing action of the H 2 gas (see FIG. 2B). The process conditions in the reduction cleaning step are as follows: the temperature of the wafer W is set to, for example, about 850 ° C., the process pressure is about 10 Torr, and the flow rate of the H 2 gas is 1 liter / min.
Such a reduction process is performed for about one minute to clean the wafer surface. In this case, the SiO 2 on the wafer surface is
It is reduced and purified as in the following equation. SiO 2 + H 2 → SiO {+ H 2 O} This facilitates migration of the product adhered to the surface during the next film forming process at the atomic level, the molecular level, or the cluster level.

【0023】このように還元清浄化工程が完了したなら
ば、次に実際の成膜工程へ移行する。この成膜工程で
は、図2(C)及び(D)に示すようにリンドープのポ
リシリコン層7とタングステンシリサイド層9を形成す
る。まず、処理容器14内のH2 ガスを排気した後、或
いは排気しつつウエハWの温度をプロセス温度、例えば
620℃まで低下させて維持し、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
キャリアガスのArガスと共に供給し、高速で成膜を行
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、Arガ
スの流量は、例えばそれぞれ300sccm、100s
ccm、500sccmである。この成膜処理を例えば
2分間程度行なってリンドープのポリシリコン層7を形
成する(図2(C)参照)。この時の成膜速度は、例え
ば200Å/minの高いレートであるが、前述のよう
に下地層の表面が還元されて清浄なシリコン面となって
いるので、この表面に付着堆積した生成物の粒子はマイ
グレーションによって容易に表面上を動き、或いは移動
し、局部的に堆積することを防止することができる。従
って、ステップカバレジを良好にすることができる。
After the completion of the reduction cleaning step, the process proceeds to an actual film forming step. In this film forming step, as shown in FIGS. 2C and 2D, a phosphorus-doped polysilicon layer 7 and a tungsten silicide layer 9 are formed. First, after the H 2 gas in the processing chamber 14 is evacuated, or while the H 2 gas is being evacuated, the temperature of the wafer W is maintained at a process temperature, for example, 620 ° C., and at the same time, SiH 4 gas and PH 3 are used as film forming gases. A gas (doping gas) is supplied together with an Ar gas as a carrier gas to form a film at a high speed. The process conditions at this time are as follows: the process pressure is, for example, about 30 Torr; the flow rates of the SiH 4 gas, PH 3 gas, and Ar gas are, for example, 300 sccm and 100 s, respectively.
ccm, 500 sccm. This film forming process is performed, for example, for about 2 minutes to form the phosphorus-doped polysilicon layer 7 (see FIG. 2C). The deposition rate at this time is a high rate of, for example, 200 ° / min. However, since the surface of the underlayer is reduced to a clean silicon surface as described above, the product adhered and deposited on this surface is reduced. The particles can easily move or move on the surface due to migration, preventing local deposition. Therefore, the step coverage can be improved.

【0024】また、これと同時に、前述のように容器側
壁は5℃以下に冷却されているので、この部分における
気相反応が抑制され、ウエハ表面において生成物が形成
される表面反応が主体となって堆積が行なわれることに
なる。従って、気相反応に伴って生ずる大粒径の生成物
の発生が抑制されることになり、そして、この大粒径の
生成物がコンタクトのホール78の開口部周縁に堆積す
ることもないので、この点よりもボイドの発生が抑制さ
れ、ステップカバレジを更に良好にすることが可能とな
る。このようにポリシリコン層7の形成が完了したなら
ば、次に、PH3 ガスの供給を停止し、WF6 ガスとS
iH4 ガスをArガスと共に処理容器14内へ供給し、
タングステンシリサイド層9を成膜し、ゲート電極ホー
ルの埋め込みを完了する(図2(D)参照)。これによ
り、ホール78を完全に埋め込む。
At the same time, since the side wall of the container is cooled to 5 ° C. or lower as described above, the gas phase reaction in this part is suppressed, and the surface reaction in which products are formed on the wafer surface is mainly performed. Then, the deposition is performed. Therefore, generation of a product having a large particle size caused by the gas phase reaction is suppressed, and the product having the large particle size does not deposit on the periphery of the opening of the contact hole 78. The generation of voids is suppressed more than this point, and the step coverage can be further improved. When the formation of the polysilicon layer 7 is completed, the supply of the PH 3 gas is stopped, and the WF 6 gas and the S
iH 4 gas is supplied into the processing vessel 14 together with Ar gas,
The tungsten silicide layer 9 is formed, and the filling of the gate electrode hole is completed (see FIG. 2D). As a result, the hole 78 is completely buried.

【0025】このように、本発明では、容器側壁の温度
を5℃以下に抑制することによって気相反応を押さえて
表面反応を主体とする成膜を行ない、しかも、実際の成
膜を行なう直前に還元によりウエハ表面を清浄化してマ
イグレーションを生じ易くしたので、高い成膜速度を維
持しつつステップカバレジも良好に維持することがで
き、枚葉式の成膜工程であるにもかかわらず、スループ
ットを向上させることができる。また、ここでは還元ガ
スとしてH2 ガスを用いた場合を例にとって説明した
が、これに代えてSiH4 ガス、SiH2 Cl2 ガス等
の他のガスも用いることができる。
As described above, in the present invention, the gas phase reaction is suppressed by suppressing the temperature of the side wall of the container to 5 ° C. or less, and the film is formed mainly by the surface reaction. The surface of the wafer was cleaned by reduction to facilitate migration, so that a high deposition rate could be maintained while maintaining good step coverage. Can be improved. Further, here, the case where H 2 gas is used as the reducing gas has been described as an example, but other gases such as SiH 4 gas and SiH 2 Cl 2 gas can be used instead.

【0026】次に、第2の方法発明について図3も参照
しつつ説明する。この第2の方法発明が、先の第1の発
明と異なる点は、第1の方法発明の還元清浄化工程に代
えて、ウエハ表面に薄い清浄膜を形成する清浄膜形成工
程を加えた点にある。まず、第1の方法発明の場合と同
じように図3(A)に示すようにコンタクトの埋め込み
ホール78まで、微細加工された未処理のウエハWを処
理容器14内へ導入し、且つ処理容器14の側壁を第1
の方法発明と同様に5℃以下に冷却維持する。
Next, the second method invention will be described with reference to FIG. The second method invention is different from the first method invention in that a cleaning film forming step of forming a thin cleaning film on a wafer surface is added instead of the reduction cleaning step of the first method invention. It is in. First, as shown in FIG. 3A, an unprocessed unprocessed wafer W is introduced into the processing chamber 14 up to the buried hole 78 of the contact as in the case of the first method invention, and 14 side walls first
The cooling is maintained at 5 ° C. or lower in the same manner as in the method of the invention.

【0027】次に、側壁を冷却したまま、清浄薄膜形成
用の成膜ガス、ここではSiH4 ガスをキャリアガスと
してのArガスと共に供給し、ノンドープのポリシリコ
ン膜よりなる清浄膜82を形成する。この時のプロセス
条件は、ウエハ温度が例えば620℃、プロセス圧力が
例えば0.3Torrである。また、SiH4 ガス、A
rガスの流量は例えばそれぞれ300sccm、200
sccmに設定する。この時の薄膜の成膜条件は、成膜
速度を例えば100Å/min程度、或いはそれ以下に
なるように設定して、ステップカバレジが非常に良好に
なるようにする。
Next, while the side wall is cooled, a film forming gas for forming a clean thin film, here, a SiH 4 gas is supplied together with an Ar gas as a carrier gas to form a clean film 82 made of a non-doped polysilicon film. . The process conditions at this time are a wafer temperature of, for example, 620 ° C. and a process pressure of, for example, 0.3 Torr. In addition, SiH 4 gas, A
The flow rates of the r gas are, for example, 300 sccm and 200 sccm, respectively.
Set to sccm. The conditions for forming the thin film at this time are set so that the film forming speed is, for example, about 100 ° / min or less, so that the step coverage is very good.

【0028】この時の清浄膜82の厚みは非常に薄く、
例えば処理時間を1分間程度に設定して100Å以下の
厚みとする。このように形成された清浄膜82の表面
は、第1の方法発明の還元清浄化工程で得られた清浄化
面と同等な清浄面となっており、マイグレーションを生
ぜしめ易くなっている。このようにして清浄膜形成工程
が完了したならば、次に、通常の成膜工程に移行する。
ここでは、この成膜工程では先の清浄膜形成工程で用い
たガスと一部同じガスを用い且つ成膜温度も同じ例えば
620℃に設定されるので、ガス置換を行なうことなく
そのままSiH4 ガスをArガスと共に流し、且つドー
パントとしてPH3 ガスの供給を開始し、図3(C)に
示すようにリンドープのポリシリコン層7を2分間程度
で成膜する。この成膜工程では、高速成膜を行なうこと
から、プロセス圧力を例えば30Torr程度まで上げ
る。
At this time, the thickness of the cleaning film 82 is very thin.
For example, the processing time is set to about 1 minute, and the thickness is set to 100 ° or less. The surface of the cleaning film 82 thus formed is a cleaning surface equivalent to the cleaning surface obtained in the reduction cleaning step of the first method invention, and is liable to cause migration. When the clean film forming step is completed as described above, the process proceeds to a normal film forming step.
Here, in this film forming step, the same gas as that used in the previous clean film forming step is partially used, and the film forming temperature is set to the same, for example, 620 ° C., so that the SiH 4 gas is directly used without performing gas replacement. Is supplied together with Ar gas, and supply of PH 3 gas as a dopant is started, and a phosphorus-doped polysilicon layer 7 is formed in about 2 minutes as shown in FIG. In this film forming step, the process pressure is increased to, for example, about 30 Torr because high-speed film forming is performed.

【0029】この時のガス流量は、SiH4 ガスは、先
の清浄膜形成工程と同じ例えば300sccm、PH3
ガスは100sccm、Arガスは500sccmにそ
れぞれ設定する。これは、第1の方法発明の場合と同じ
成膜条件である。尚、この時も容器側壁は5℃以下に冷
却されているのは勿論である。この成膜速度は、例えば
700Å/minの高いレートであるが、下地の清浄膜
82が清浄なシリコン面となっているので、この表面に
付着堆積した生成物の粒子はマイグレーションによって
容易に表面上を動き、或いは移動し、局部的に堆積する
ことがない。従って、ステップカバレジを良好に維持す
ることができる。
At this time, the flow rate of the SiH 4 gas is, for example, 300 sccm, PH 3
The gas is set at 100 sccm, and the Ar gas is set at 500 sccm. This is the same film forming condition as in the first method invention. At this time, the side wall of the container is naturally cooled to 5 ° C. or less. This film formation rate is a high rate of, for example, 700 ° / min. However, since the underlying clean film 82 has a clean silicon surface, product particles adhered and deposited on this surface are easily migrated onto the surface by migration. Does not move or move, and is not locally deposited. Therefore, good step coverage can be maintained.

【0030】また、第1の方法発明と同様に、容器側壁
も5℃以下に冷却されているので、この部分における気
相反応が抑制されてウエハ表面にて生ずる表面反応が主
体となって成膜が行なわれる。従って、これによってス
テップカバレジを相乗的に高く維持することが可能とな
る。そして、これに引き続いて第1の方法発明と同様
に、図3(D)に示すようにタングステンシリサイド層
9を形成し、コンタクトホールの埋め込みを完了する。
Also, as in the first method invention, since the side wall of the container is also cooled to 5 ° C. or less, the gas phase reaction in this portion is suppressed, and the surface reaction occurring on the wafer surface is mainly performed. A membrane is performed. Therefore, this makes it possible to maintain the step coverage synergistically high. Then, similarly to the first method invention, a tungsten silicide layer 9 is formed as shown in FIG. 3D, and filling of the contact holes is completed.

【0031】この実施例では、清浄膜形成工程にてノン
ドープの薄いシリコン膜よりなる清浄膜82を形成した
が、この時にPH3 ガスも流してリンドープのポリシリ
コン膜を形成するようにしてもよい。また、ここでは清
浄膜形成工程と成膜工程は温度が同じで且つ使用ガスも
一部同じなので、昇降温時間やガス置換に要する時間が
不要になり、その分、スループットを向上させることが
できる。実際に、容器側壁の温度を、5℃と0℃に冷却
して上記各方法発明と同様な実験をしたところ、高い成
膜速度と良好なステップカバレジを得ることができた。
In this embodiment, the clean film 82 made of a non-doped thin silicon film is formed in the clean film forming step. At this time, however, a PH 3 gas may also be flown to form a phosphorus-doped polysilicon film. . In addition, since the temperature of the clean film forming step and the film forming step are the same and the gas used is partly the same, the temperature raising / lowering time and the time required for gas replacement are not required, and the throughput can be improved accordingly. . Actually, when the temperature of the side wall of the container was cooled to 5 ° C. and 0 ° C., and experiments similar to those of the above method inventions were performed, a high film forming rate and a good step coverage could be obtained.

【0032】尚、上記各実施例において、タングステン
シリサイド層の成膜時のSiH4 に代えて、SiH2
2 を用いてもよいし、また、キャリアガスとして他の
不活性ガス、例えばN2 ガス、Heガス等を用いてもよ
い。また、上記各実施例におけるガスの流量や圧力、温
度等は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されな
い。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。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。
In each of the above embodiments, SiH 2 C was used instead of SiH 4 when the tungsten silicide layer was formed.
l 2 may be used, or another inert gas such as N 2 gas or He gas may be used as a carrier gas. In addition, the flow rate, pressure, temperature, and the like of the gas in each of the above embodiments are merely examples, and are not limited thereto. In addition, here, the case where the polysilicon layer and the tungsten silicide layer are formed in the same processing container is described as an example, but the present invention is not limited to this. The tungsten silicide layer may be formed in another processing container using a so-called cluster tool that can be transported without being exposed to water. Further, here, the case where the phosphorus-doped polysilicon layer and the tungsten silicide layer are formed into two layers is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a single-layer film including only the polysilicon layer may be formed. Needless to say, three or more layers may be formed, and a titanium layer, a titanium nitride layer and the like may also be formed. In the above embodiment, the case of phosphorus doping has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, boron as a dopant,
Of course, arsenic, antimony and the like can also be used.

【0033】また、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、コンタクトホールの埋め込みに限
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。
Although a heat treatment apparatus using lamp heating, which has a high temperature rising / falling rate, has been described as an example, it is needless to say that a heat treatment apparatus using resistance heating may be used. In addition, such a film formation method can be used not only for filling a contact hole but also for forming a gate electrode of a transistor, forming a capacitor electrode and other parts. Further, the object to be processed is not limited to a semiconductor wafer, but may be a glass substrate, an LCD substrate, or the like.

【0034】[0034]

【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、容器側壁を冷却して気相
反応を抑制し、また、実際の成膜工程の前に表面を還元
して清浄化したので、表面反応を主体として成膜が行わ
れることから、クラスタ状の大粒径の生成物が生じ難
く、しかも、マイグレーションが生じ易くなって局部的
に生成物が堆積することがない。従って、枚葉式の成膜
処理においても、成膜速度を高く維持しつつ、高いステ
ップカバレジを達成することができる。第2の発明によ
れば、容器側壁を冷却して気相反応を抑制し、また、実
際の成膜工程の前に薄い清浄膜を形成するようにしたの
で、表面反応を主体として成膜が行われることから、ク
ラスタ状の大粒径の生成物が生じ難く、しかも、マイグ
レーションが生じ易くなって局部的に生成物が堆積する
ことがない。従って、枚葉式の成膜処理においても、成
膜速度を高く維持しつつ、高いステップカバレジを達成
することができる。また、清浄膜形成時のプロセス温度
や使用ガスは、後工程の成膜工程と略同じなので、昇降
温の時間やガス置換のに要する時間をなくすことがで
き、その分、スループットを向上させることができる。
As described above, according to the film forming method of the present invention, the following excellent functions and effects can be exhibited. According to the first invention, the gas phase reaction is suppressed by cooling the side wall of the container, and the surface is reduced and cleaned before the actual film forming process, so that the film is formed mainly by the surface reaction. Therefore, a cluster-like product having a large particle diameter is hardly generated, and migration is easily generated, so that the product is not locally deposited. Therefore, even in a single-wafer type film forming process, a high step coverage can be achieved while maintaining a high film forming speed. According to the second invention, the gas-phase reaction is suppressed by cooling the side wall of the container, and a thin clean film is formed before the actual film-forming process. As a result, a cluster-like product having a large particle size is hardly generated, and migration is easily generated, so that the product is not locally deposited. Therefore, even in a single-wafer type film forming process, a high step coverage can be achieved while maintaining a high film forming speed. In addition, since the process temperature and the gas used for forming the clean film are substantially the same as those of the subsequent film forming process, the time for raising and lowering the temperature and the time required for gas replacement can be eliminated, and the throughput can be improved accordingly. Can be.

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

【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。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a single-wafer heat treatment apparatus for performing a film forming method according to the present invention.

【図2】第1の方法発明を説明するための工程図であ
る。
FIG. 2 is a process chart for explaining the first method invention.

【図3】第2の方法発明を説明するための工程図であ
る。
FIG. 3 is a process chart for explaining the second method invention.

【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。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a general gate electrode and a bit line of a transistor.

【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。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a film forming speed and a step coverage.

【図6】ボイドが発生する状況を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a situation in which a void occurs.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 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 60 冷媒通路 W 半導体ウエハ(被処理体) Reference Signs List 3 drain 4 gate oxide film 5 gate electrode 6 source 7 phosphorus-doped polysilicon layer 8 contact 9 tungsten silicide layer 12 heat treatment device 14 processing vessel 16 mounting table 28 heating lamp 32 shower head unit 60 coolant passage W semiconductor wafer (workpiece)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、前記処理容器の
内壁の温度を前記成膜時の気相反応を抑制する温度まで
冷却して維持する冷却工程と、前記被処理体の表面を還
元ガスにより還元して清浄化する還元清浄化工程と、清
浄化された表面に、前記所定の成膜を大きな堆積比で行
なう成膜工程とを有することを特徴とする成膜方法。
In a film forming method for performing a predetermined film formation on an object to be processed installed in a processing container, a temperature of an inner wall of the processing container is cooled to a temperature that suppresses a gas phase reaction during the film formation. A cooling step of reducing the surface of the object to be treated with a reducing gas to clean the surface of the object to be treated, and a film forming step of performing the predetermined film forming on the cleaned surface at a large deposition ratio. And a film forming method.
【請求項2】 前記還元ガスは、H2 ガス、SiH4
ス、SiH2 Cl2 ガスの内のいずれか1つであること
を特徴とする請求項1記載の成膜方法。
2. The film forming method according to claim 1, wherein the reducing gas is one of H 2 gas, SiH 4 gas, and SiH 2 Cl 2 gas.
【請求項3】 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、前記処理容器の
内壁の温度を前記成膜時の気相反応を抑制する温度まで
冷却して維持する冷却工程と、前記被処理体の表面に、
前記所定の成膜の形成時に用いる処理ガスと同じガスを
用いて高いステップカバレジの条件下で、薄く清浄な成
膜を施す清浄膜形成工程と、この清浄な成膜の表面に、
前記所定の成膜を大きな堆積比で行なう成膜工程とを有
することを特徴とする成膜方法。
3. A film forming method for forming a predetermined film on an object set in a processing container, wherein a temperature of an inner wall of the processing container is cooled to a temperature at which a gas phase reaction during the film formation is suppressed. And a cooling step to maintain the surface of the object,
Under the conditions of high step coverage using the same gas as the processing gas used in forming the predetermined film, a clean film forming step of forming a thin and clean film, and on the surface of the clean film,
A film forming step of performing the predetermined film formation at a large deposition ratio.
【請求項4】 前記清浄膜形成工程は、薄いポリシリコ
ン膜の成膜を行なうことを特徴とする請求項3記載の成
膜方法。
4. The film forming method according to claim 3, wherein said clean film forming step forms a thin polysilicon film.
【請求項5】 前記成膜工程は、リンドープのポリシリ
コン層の成膜と、タングステンシリサイド層の成膜を行
なうことを特徴とする請求項1乃至4記載の成膜方法。
5. The film forming method according to claim 1, wherein said film forming step includes forming a phosphorus-doped polysilicon layer and forming a tungsten silicide layer.
【請求項6】 前記処理容器の内壁の温時は、5℃以下
であることを特徴とする請求項1乃至5記載の成膜方
法。
6. The film forming method according to claim 1, wherein the temperature of the inner wall of the processing container is 5 ° C. or less.
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