JPH11162880A - 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法Info
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- JPH11162880A JPH11162880A JP9332050A JP33205097A JPH11162880A JP H11162880 A JPH11162880 A JP H11162880A JP 9332050 A JP9332050 A JP 9332050A JP 33205097 A JP33205097 A JP 33205097A JP H11162880 A JPH11162880 A JP H11162880A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反応室内で不純物である汚染金属を発生させ
ない半導体製造装置およびこの製造装置を用いた半導体
装置を作成する製造方法を提供する。 【解決手段】 Sは反応室であり、チタン膜および窒化チタン膜
などの成膜が行われる。10は基板ホルタ゛ーであり、塩素に対
する腐食耐性に優れたニッケル系合金で構成されている。11
は窒化シリコン膜であり、基板ホルタ゛ー10の上面に約5000オンク゛スト
ロームの厚さで形成されている。この窒化シリコン膜11は半導
体基板2上面へチタン膜や窒化チタン膜の成膜に先立ち、
反応室Sにおいて熱CVD法により形成されたものである。
Hは抵抗加熱ヒーターであり、生成膜処理における基板ホルタ゛ー1
0の温度を制御する。Lは排気ラインであり、成膜処理におい
て生成される反応カ゛スおよび未反応カ゛スを反応室Sから排
出する。Eは上部電極であり、反応室S内部の上部に設け
られている。
ない半導体製造装置およびこの製造装置を用いた半導体
装置を作成する製造方法を提供する。 【解決手段】 Sは反応室であり、チタン膜および窒化チタン膜
などの成膜が行われる。10は基板ホルタ゛ーであり、塩素に対
する腐食耐性に優れたニッケル系合金で構成されている。11
は窒化シリコン膜であり、基板ホルタ゛ー10の上面に約5000オンク゛スト
ロームの厚さで形成されている。この窒化シリコン膜11は半導
体基板2上面へチタン膜や窒化チタン膜の成膜に先立ち、
反応室Sにおいて熱CVD法により形成されたものである。
Hは抵抗加熱ヒーターであり、生成膜処理における基板ホルタ゛ー1
0の温度を制御する。Lは排気ラインであり、成膜処理におい
て生成される反応カ゛スおよび未反応カ゛スを反応室Sから排
出する。Eは上部電極であり、反応室S内部の上部に設け
られている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハロゲン化チタン
を原料ガスとした化学的気相成長によるチタン膜あるい
は窒化チタン膜を生成する半導体装置の製造装置および
半導体装置の製造方法。
を原料ガスとした化学的気相成長によるチタン膜あるい
は窒化チタン膜を生成する半導体装置の製造装置および
半導体装置の製造方法。
【０００２】
【従来の技術】ハロゲン化チタンを原料ガスとした化学
的気相成長により反訴謡装置のコンタクトホールにチタ
ン膜および窒化チタン膜を形成する半導体装置の従来の
製造方法を図４を参照して説明する。図４は、ハロゲン
化チタンを原料としてチタン膜や窒化チタン膜を生膜す
る化学的気相成長装置の反応室の概念図である。
的気相成長により反訴謡装置のコンタクトホールにチタ
ン膜および窒化チタン膜を形成する半導体装置の従来の
製造方法を図４を参照して説明する。図４は、ハロゲン
化チタンを原料としてチタン膜や窒化チタン膜を生膜す
る化学的気相成長装置の反応室の概念図である。
【０００３】反応室Ｒ内の半導体基盤搭載部（以下、基
板ホルダーとする）１０は、塩素に対する腐食耐性に優
れたニッケル系合金により構成されている。基板ホルダ
ー１０の上面は、半導体基板（以下、シリコン基板とす
る）１２の裏面部のシリコンとの反応を防止させるた
め、窒化チタン膜（以下、プリコート窒化チタン膜）１
３により覆われている。
板ホルダーとする）１０は、塩素に対する腐食耐性に優
れたニッケル系合金により構成されている。基板ホルダ
ー１０の上面は、半導体基板（以下、シリコン基板とす
る）１２の裏面部のシリコンとの反応を防止させるた
め、窒化チタン膜（以下、プリコート窒化チタン膜）１
３により覆われている。
【０００４】ここで、プリコート窒化チタン膜１３は、
シリコン基板１２に対する成膜処理前に反応室Ｒ内にお
いて、四塩化チタン、アンモニアおよび窒素を原料ガス
とした化学的気相成長法（ＣＶＤ法）を用いて形成され
たものである。抵抗加熱ヒーターＨは、生成膜処理にお
ける基板ホルダー１０の温度を制御する。排気ラインＬ
は、成膜処理において生成される反応ガスおよび未反応
ガスを反応室Ｒから排出する。反応室Ｒ内部の上部に
は、上部電極Ｅが設けられている。
シリコン基板１２に対する成膜処理前に反応室Ｒ内にお
いて、四塩化チタン、アンモニアおよび窒素を原料ガス
とした化学的気相成長法（ＣＶＤ法）を用いて形成され
たものである。抵抗加熱ヒーターＨは、生成膜処理にお
ける基板ホルダー１０の温度を制御する。排気ラインＬ
は、成膜処理において生成される反応ガスおよび未反応
ガスを反応室Ｒから排出する。反応室Ｒ内部の上部に
は、上部電極Ｅが設けられている。
【０００５】次に、図５を参照して従来の半導体装置の
製造方法を説明する。図５は、半導体製造装置の各工程
における横断面図である。図５（ａ）において示すよう
に、始めに、シリコン基板１の上面には、厚さ２００ｎ
ｍの素子分離酸化膜２が一般的な方法により生成され
る。そして、シリコン基板１の所定の部分に対し、所定
の不純物が導入されことにより、拡散層３は形成され
る。
製造方法を説明する。図５は、半導体製造装置の各工程
における横断面図である。図５（ａ）において示すよう
に、始めに、シリコン基板１の上面には、厚さ２００ｎ
ｍの素子分離酸化膜２が一般的な方法により生成され
る。そして、シリコン基板１の所定の部分に対し、所定
の不純物が導入されことにより、拡散層３は形成され
る。
【０００６】さらに、シリコン基板１の上面には、厚さ
１５００ｎｍの絶縁膜４が堆積される。そして、拡散層
３上面部分にある絶縁膜４が除去されることで、接続孔
５は形成される。
１５００ｎｍの絶縁膜４が堆積される。そして、拡散層
３上面部分にある絶縁膜４が除去されることで、接続孔
５は形成される。
【０００７】次に、図５（ｂ）において示すように、四
塩化チタン、水素およびアルゴンを原料ガスとした化学
的気相成長法により、絶縁膜４上面には、厚さ１０ｎｍ
のチタン膜６が生成される。また、同様の原料ガスを用
いた化学的気相成長法により、拡散層３上面には、厚さ
２０ｎｍのチタンシリサイド膜７が生成される。
塩化チタン、水素およびアルゴンを原料ガスとした化学
的気相成長法により、絶縁膜４上面には、厚さ１０ｎｍ
のチタン膜６が生成される。また、同様の原料ガスを用
いた化学的気相成長法により、拡散層３上面には、厚さ
２０ｎｍのチタンシリサイド膜７が生成される。
【０００８】次に、図５（ｃ）において示すように、反
応室Ｒ（図４参照）で絶縁膜４上面のチタン膜６は、ア
ンモニアにより窒化され、窒化チタン膜８となる。
応室Ｒ（図４参照）で絶縁膜４上面のチタン膜６は、ア
ンモニアにより窒化され、窒化チタン膜８となる。
【０００９】次に、図５（ｄ）において示すように、四
塩化チタン、アンモニアおよび窒素を原料ガスとした化
学的気相成長法により、窒化チタン膜８とチタンシリサ
イド膜７との上面には、厚さ５００ｎｍの窒化チタン膜
９が生成される。
塩化チタン、アンモニアおよび窒素を原料ガスとした化
学的気相成長法により、窒化チタン膜８とチタンシリサ
イド膜７との上面には、厚さ５００ｎｍの窒化チタン膜
９が生成される。
【００１０】上述した四塩化チタンを用いたチタン膜お
よび窒化チタン膜の成膜において、５００℃〜６００℃
程度の温度で活性な塩素雰囲気中にさらされるため、基
板ホルダーに必要とされる性能は、熱膨張および塑性変
形等の熱変形が少なく、高い導電性、高い熱伝導性およ
び耐高温腐食性を有ることである。
よび窒化チタン膜の成膜において、５００℃〜６００℃
程度の温度で活性な塩素雰囲気中にさらされるため、基
板ホルダーに必要とされる性能は、熱膨張および塑性変
形等の熱変形が少なく、高い導電性、高い熱伝導性およ
び耐高温腐食性を有ることである。
【００１１】ニッケル塩化物の蒸気圧は、他の耐熱性金
属塩化物の中で最も小さく、ニッケル系合金は、構造部
材の耐熱性材料として広く知られている。また、ある程
度の導電性や熱伝導性を有しており、ニッケルをベース
とした合金は、従来の基板ホルダーとして用いられてい
る。そして、金属性ホルダーを用いる場合には、基板裏
面のシリコンと反応を防ぐために以上に示したようにプ
リコートチタン膜などが用いられている。
属塩化物の中で最も小さく、ニッケル系合金は、構造部
材の耐熱性材料として広く知られている。また、ある程
度の導電性や熱伝導性を有しており、ニッケルをベース
とした合金は、従来の基板ホルダーとして用いられてい
る。そして、金属性ホルダーを用いる場合には、基板裏
面のシリコンと反応を防ぐために以上に示したようにプ
リコートチタン膜などが用いられている。
【００１２】また、セラミックス材料を用いた場合に
は、熱伝導性が低いために基板加熱に多くの時間を要し
たり、低導電性のために高周波放電時の基板電位が変動
する等の問題がある。
は、熱伝導性が低いために基板加熱に多くの時間を要し
たり、低導電性のために高周波放電時の基板電位が変動
する等の問題がある。
【００１３】一方、金属性基板ホルダーに絶縁体をＣＶ
Ｄ法により形成する方法が、特開平３−１８３１５１
（以下、文献とする）に記載されている。しかしなが
ら、文献に記載されている金属性基板ホルダー上面への
絶縁膜形成は、予めこの金属性基板ホルダーを搭載する
反応室以外の所定の反応室において行われる。そのた
め、前記所定の反応室で形成された絶縁膜は、常温から
プロセス温度までの熱履歴による熱応力に耐える必要が
ある。したがって、基板ホルダーに用いられる金属材料
と金属ホルダー上面に形成される絶縁膜との組み合わせ
は、相互の熱特性が近い物に制限される。
Ｄ法により形成する方法が、特開平３−１８３１５１
（以下、文献とする）に記載されている。しかしなが
ら、文献に記載されている金属性基板ホルダー上面への
絶縁膜形成は、予めこの金属性基板ホルダーを搭載する
反応室以外の所定の反応室において行われる。そのた
め、前記所定の反応室で形成された絶縁膜は、常温から
プロセス温度までの熱履歴による熱応力に耐える必要が
ある。したがって、基板ホルダーに用いられる金属材料
と金属ホルダー上面に形成される絶縁膜との組み合わせ
は、相互の熱特性が近い物に制限される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
製造装置および半導体装置の製造方法には、以下に示す
欠点がある。基板ホルダーは、プリコート窒化チタン膜
により、覆われており、基板裏面のシリコンと基板ホル
ダーとの反応を抑制することが可能である。しかしなが
ら、チタン膜や窒化チタン膜の性膜中に発生する活性な
塩素により、プリコート窒化チタン膜を介して基板ホル
ダー材料であるニッケル等が腐食される。
製造装置および半導体装置の製造方法には、以下に示す
欠点がある。基板ホルダーは、プリコート窒化チタン膜
により、覆われており、基板裏面のシリコンと基板ホル
ダーとの反応を抑制することが可能である。しかしなが
ら、チタン膜や窒化チタン膜の性膜中に発生する活性な
塩素により、プリコート窒化チタン膜を介して基板ホル
ダー材料であるニッケル等が腐食される。
【００１５】この腐食された結果、反応室中に塩化ニッ
ケル蒸気等が発生し、シリコン基板表面において塩化ニ
ッケルなどのシリコン還元反応が起こり、シリコン基板
表面には、ニッケル等が堆積する。このシリコン基板表
面に堆積したニッケル等は、基板ホルダー温度が高い場
合にシリコン基板内部に拡散する。この結果、半導体装
置のコンタクトホール近傍の接合に汚染金属による不純
物準位が形成され、接合部において漏れ電流が発生し易
くなり、安定したコンタクト電極の電気特性が得られな
くなる問題がある。
ケル蒸気等が発生し、シリコン基板表面において塩化ニ
ッケルなどのシリコン還元反応が起こり、シリコン基板
表面には、ニッケル等が堆積する。このシリコン基板表
面に堆積したニッケル等は、基板ホルダー温度が高い場
合にシリコン基板内部に拡散する。この結果、半導体装
置のコンタクトホール近傍の接合に汚染金属による不純
物準位が形成され、接合部において漏れ電流が発生し易
くなり、安定したコンタクト電極の電気特性が得られな
くなる問題がある。
【００１６】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、反応室内で半導体装置における不純物である汚染
金属を発生させない半導体製造装置およびこの製造装置
を用いた半導体装置を作成する製造方法を提供する。
ので、反応室内で半導体装置における不純物である汚染
金属を発生させない半導体製造装置およびこの製造装置
を用いた半導体装置を作成する製造方法を提供する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ハロゲン化チタンを原料ガスとして化学的気相成長法に
より半導体基板上面にチタン膜または窒化チタン膜を生
成する半導体装置の製造装置において、前記製造装置内
に設けられた前記半導体基板を搭載する搭載部と、この
搭載部上面に形成された窒化シリコン膜とを具備し、前
記窒化シリコン膜が前記製造装置において形成されるこ
とを特徴とする。
ハロゲン化チタンを原料ガスとして化学的気相成長法に
より半導体基板上面にチタン膜または窒化チタン膜を生
成する半導体装置の製造装置において、前記製造装置内
に設けられた前記半導体基板を搭載する搭載部と、この
搭載部上面に形成された窒化シリコン膜とを具備し、前
記窒化シリコン膜が前記製造装置において形成されるこ
とを特徴とする。
【００１８】請求項２記載の発明は、ハロゲン化チタン
を原料ガスとして化学的気相成長法により半導体基板上
面にチタン膜または窒化チタン膜を生成する半導体装置
の製造方法において、前記製造装置内に設けられた前記
半導体基板を搭載する搭載部上面に窒化シリコン膜を形
成する第一の成膜工程と、前記搭載部上面に形成された
窒化シリコン膜上面に搭載された前記半導体基板にチタ
ン膜または窒化チタン膜を生成する第二の成膜工程とを
有することを特徴とする。
を原料ガスとして化学的気相成長法により半導体基板上
面にチタン膜または窒化チタン膜を生成する半導体装置
の製造方法において、前記製造装置内に設けられた前記
半導体基板を搭載する搭載部上面に窒化シリコン膜を形
成する第一の成膜工程と、前記搭載部上面に形成された
窒化シリコン膜上面に搭載された前記半導体基板にチタ
ン膜または窒化チタン膜を生成する第二の成膜工程とを
有することを特徴とする。
【００１９】請求項３記載の発明は、ハロゲン化チタン
を原料ガスとして化学的気相成長法により半導体基板上
面にチタン膜または窒化チタン膜を生成する半導体装置
の製造装置において、前記製造装置内に設けられた前記
半導体基板を搭載する搭載部と、この搭載部上面に形成
された窒化シリコン膜と、この窒化シリコン膜上面に形
成された窒化チタン膜とを具備し、前記窒化シリコン膜
および前記窒化チタン膜が前記製造装置において形成さ
れることを特徴とする。
を原料ガスとして化学的気相成長法により半導体基板上
面にチタン膜または窒化チタン膜を生成する半導体装置
の製造装置において、前記製造装置内に設けられた前記
半導体基板を搭載する搭載部と、この搭載部上面に形成
された窒化シリコン膜と、この窒化シリコン膜上面に形
成された窒化チタン膜とを具備し、前記窒化シリコン膜
および前記窒化チタン膜が前記製造装置において形成さ
れることを特徴とする。
【００２０】請求項４記載の発明は、ハロゲン化チタン
を原料ガスとして化学的気相成長法により半導体基板上
面にチタン膜または窒化チタン膜を生成する半導体装置
の製造方法において、前記製造装置内に設けられた前記
半導体基板を搭載する搭載部上面に窒化シリコン膜を形
成する第一の成膜工程と、前記窒化シリコン膜上面に窒
化チタン膜を形成する第二の成膜工程と、前記搭載部上
面に形成された窒化シリコン膜上面に搭載された前記半
導体基板にチタン膜または窒化チタン膜を生成する第三
の成膜工程とを有することを特徴とする。
を原料ガスとして化学的気相成長法により半導体基板上
面にチタン膜または窒化チタン膜を生成する半導体装置
の製造方法において、前記製造装置内に設けられた前記
半導体基板を搭載する搭載部上面に窒化シリコン膜を形
成する第一の成膜工程と、前記窒化シリコン膜上面に窒
化チタン膜を形成する第二の成膜工程と、前記搭載部上
面に形成された窒化シリコン膜上面に搭載された前記半
導体基板にチタン膜または窒化チタン膜を生成する第三
の成膜工程とを有することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態による
半導体の製造装置を図１を参照して説明する。図１は、
一実施形態の半導体の製造装置の構成の概略を示す概念
図である。この図において、Ｓは反応室であり、内部に
おいてチタン膜および窒化チタン膜などの成膜が行われ
る。１０は反応室Ｓ内に設けられた基板ホルダーであ
り、塩素に対する腐食耐性に優れたニッケル系合金によ
り構成されている。１１は窒化シリコン膜であり、基板
ホルダー１０の上面に約５０００オングストロームの厚
さで形成されている。
半導体の製造装置を図１を参照して説明する。図１は、
一実施形態の半導体の製造装置の構成の概略を示す概念
図である。この図において、Ｓは反応室であり、内部に
おいてチタン膜および窒化チタン膜などの成膜が行われ
る。１０は反応室Ｓ内に設けられた基板ホルダーであ
り、塩素に対する腐食耐性に優れたニッケル系合金によ
り構成されている。１１は窒化シリコン膜であり、基板
ホルダー１０の上面に約５０００オングストロームの厚
さで形成されている。
【００２２】この窒化シリコン膜１１は半導体基板１上
面へチタン膜や窒化チタン膜の成膜に先立ち、反応室Ｓ
において熱ＣＶＤ法により形成されたものである。たと
えば、この窒化シリコン膜１１は、基板ホルダー１０の
温度が６５０℃、反応室Ｓ内の圧力が１Ｔ、シラン（Ｓ
ｉＨ4）ガスの流量が５０ｓｃｃｍ、アンモニアガスの
流量が１５０ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量が
１００ｓｃｃｍの条件で成膜される。ここで、基板ホル
ダー１０の温度は、ヒーターＨ（図１参照）により制御
される。
面へチタン膜や窒化チタン膜の成膜に先立ち、反応室Ｓ
において熱ＣＶＤ法により形成されたものである。たと
えば、この窒化シリコン膜１１は、基板ホルダー１０の
温度が６５０℃、反応室Ｓ内の圧力が１Ｔ、シラン（Ｓ
ｉＨ4）ガスの流量が５０ｓｃｃｍ、アンモニアガスの
流量が１５０ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量が
１００ｓｃｃｍの条件で成膜される。ここで、基板ホル
ダー１０の温度は、ヒーターＨ（図１参照）により制御
される。
【００２３】また、反応室内に高周波電極が設けられて
いる場合には、窒化シリコン膜をプラズマＣＶＤ法によ
り成膜することができる。Ｈは抵抗加熱ヒーターであ
り、生成膜処理における基板ホルダー１０の温度を制御
する。Ｌは排気ラインであり、成膜処理において生成さ
れる反応ガスおよび未反応ガスを反応室Ｓから排出す
る。Ｅは上部電極であり、反応室Ｓ内部の上部に設けら
れている。
いる場合には、窒化シリコン膜をプラズマＣＶＤ法によ
り成膜することができる。Ｈは抵抗加熱ヒーターであ
り、生成膜処理における基板ホルダー１０の温度を制御
する。Ｌは排気ラインであり、成膜処理において生成さ
れる反応ガスおよび未反応ガスを反応室Ｓから排出す
る。Ｅは上部電極であり、反応室Ｓ内部の上部に設けら
れている。
【００２４】次に、図２を参照して参照して一実施形態
の半導体装置の製造方法を説明する。図２は、半導体製
造装置の各工程における横断面図である。図２（ａ）に
おいて示すように、シリコン基板１上に厚さ２００ｎｍ
の素子分離酸化膜２が一般的な方法により生成される。
そして、シリコン基板１の所定の部分に対し、所定の不
純物が導入されことにより、拡散層３は形成される。
の半導体装置の製造方法を説明する。図２は、半導体製
造装置の各工程における横断面図である。図２（ａ）に
おいて示すように、シリコン基板１上に厚さ２００ｎｍ
の素子分離酸化膜２が一般的な方法により生成される。
そして、シリコン基板１の所定の部分に対し、所定の不
純物が導入されことにより、拡散層３は形成される。
【００２５】さらに、シリコン基板１の上面には、厚さ
１５００ｎｍの絶縁膜４が堆積される。そして、拡散層
３上面部分にある絶縁膜４が除去されることで、接続孔
５は形成される。
１５００ｎｍの絶縁膜４が堆積される。そして、拡散層
３上面部分にある絶縁膜４が除去されることで、接続孔
５は形成される。
【００２６】次に、図２（ｂ）において示すように、絶
縁膜４上面には、化学的気相成長法によりたとえば基板
ホルダー１０の温度５００℃、反応室内の圧力５Ｔ、高
周波放電出力５００ｋＷの条件下において、四塩化チタ
ンの流量２ｓｃｃｍ、水素の流量１０００ｓｃｃｍおよ
びアルゴンの流量５００ｓｃｃｍを原料ガスとして厚さ
１０ｎｍのチタン膜６が生成される。また、同様の条件
下において四塩化チタンの流量２ｓｃｃｍ、水素の流量
１０００ｓｃｃｍおよびアルゴンの流量５００ｓｃｃｍ
の原料ガスを用いた化学的気相成長法により、拡散層３
上面には、厚さ２０ｎｍのチタンシリサイド膜７が生成
される。
縁膜４上面には、化学的気相成長法によりたとえば基板
ホルダー１０の温度５００℃、反応室内の圧力５Ｔ、高
周波放電出力５００ｋＷの条件下において、四塩化チタ
ンの流量２ｓｃｃｍ、水素の流量１０００ｓｃｃｍおよ
びアルゴンの流量５００ｓｃｃｍを原料ガスとして厚さ
１０ｎｍのチタン膜６が生成される。また、同様の条件
下において四塩化チタンの流量２ｓｃｃｍ、水素の流量
１０００ｓｃｃｍおよびアルゴンの流量５００ｓｃｃｍ
の原料ガスを用いた化学的気相成長法により、拡散層３
上面には、厚さ２０ｎｍのチタンシリサイド膜７が生成
される。
【００２７】次に、図２（ｃ）において示すように、反
応室Ｓ（図１参照）で絶縁膜４上面のチタン膜６は、基
板ホルダー１０の温度が６００℃、反応室Ｓ内の圧力が
２０Ｔ、高周波放電出力が５００ｋＷの条件下で流量１
００ｓｃｃｍのアンモニアにより窒化処理が行われ、窒
化チタン膜８となる。
応室Ｓ（図１参照）で絶縁膜４上面のチタン膜６は、基
板ホルダー１０の温度が６００℃、反応室Ｓ内の圧力が
２０Ｔ、高周波放電出力が５００ｋＷの条件下で流量１
００ｓｃｃｍのアンモニアにより窒化処理が行われ、窒
化チタン膜８となる。
【００２８】次に、図２（ｄ）において示すように、基
板ホルダー１０の温度が６００℃、反応室内の圧力が２
０Ｔの条件下において、流量が４０ｓｃｃｍの四塩化チ
タン、流量が１００ｓｃｃｍのアンモニアおよび流量が
３０００ｓｃｃｍの窒素の混合ガスを原料ガスとした化
学的気相成長法により、窒化チタン膜８とチタンシリサ
イド膜７との上面には、厚さ５００ｎｍの窒化チタン膜
９が生成される。
板ホルダー１０の温度が６００℃、反応室内の圧力が２
０Ｔの条件下において、流量が４０ｓｃｃｍの四塩化チ
タン、流量が１００ｓｃｃｍのアンモニアおよび流量が
３０００ｓｃｃｍの窒素の混合ガスを原料ガスとした化
学的気相成長法により、窒化チタン膜８とチタンシリサ
イド膜７との上面には、厚さ５００ｎｍの窒化チタン膜
９が生成される。
【００２９】第一の実施形態によれば、チタン膜や窒化
チタン膜を堆積する反応室Ｓに設けられた基板ホルダー
１０は、シリコン窒化膜１１により覆われており、原料
ガスである四塩化チタンや反応生成物である塩化水素等
による腐食が生じない。このため、基板ホルダー１０の
形成材料であるニッケル合金が腐食されず、反応室Ｓ内
には、塩化ニッケルの蒸気が発生しない。この結果、半
導体基板１の金属汚染を抑制できるため、半導体装置の
コンタクト電極の電気特性の安定性が向上する。
チタン膜を堆積する反応室Ｓに設けられた基板ホルダー
１０は、シリコン窒化膜１１により覆われており、原料
ガスである四塩化チタンや反応生成物である塩化水素等
による腐食が生じない。このため、基板ホルダー１０の
形成材料であるニッケル合金が腐食されず、反応室Ｓ内
には、塩化ニッケルの蒸気が発生しない。この結果、半
導体基板１の金属汚染を抑制できるため、半導体装置の
コンタクト電極の電気特性の安定性が向上する。
【００３０】さらに、窒化膜を反応室Ｓ内で作成するた
め、他の装置で作成した場合のように作成温度と室温と
の間を移送するときの温度ストレスに起因する窒化シリ
コン膜に発生するクラックが発生しない。そのため、こ
の窒化シリコン膜は、活性な塩素の基板ホルダー１０へ
の影響を防止できる。
め、他の装置で作成した場合のように作成温度と室温と
の間を移送するときの温度ストレスに起因する窒化シリ
コン膜に発生するクラックが発生しない。そのため、こ
の窒化シリコン膜は、活性な塩素の基板ホルダー１０へ
の影響を防止できる。
【００３１】以上、本発明の一実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の工
程変更等があっても本発明に含まれる。次に、本発明の
第二の実施形態による半導体装置の製造装置を図３を用
いて説明する。図３は、第二の実施形態の半導体の製造
装置の構成の概略を示す概念図である。この図におい
て、Ｑは反応室であり、内部においてチタン膜および窒
化チタン膜などの成膜が行われる。１０は反応室Ｑ内に
設けられた基板ホルダーであり、塩素に対する腐食耐性
に優れたニッケル系合金により構成されている。１１は
窒化シリコン膜であり、基板ホルダー１０の上面に約５
０００オングストロームの厚さで形成されている。
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の工
程変更等があっても本発明に含まれる。次に、本発明の
第二の実施形態による半導体装置の製造装置を図３を用
いて説明する。図３は、第二の実施形態の半導体の製造
装置の構成の概略を示す概念図である。この図におい
て、Ｑは反応室であり、内部においてチタン膜および窒
化チタン膜などの成膜が行われる。１０は反応室Ｑ内に
設けられた基板ホルダーであり、塩素に対する腐食耐性
に優れたニッケル系合金により構成されている。１１は
窒化シリコン膜であり、基板ホルダー１０の上面に約５
０００オングストロームの厚さで形成されている。
【００３２】この窒化シリコン膜１１は半導体基板１上
面へチタン膜や窒化チタン膜の成膜に先立ち、反応室Ｑ
において熱ＣＶＤ法により形成されたものである。たと
えば、この窒化シリコン膜１１は、基板ホルダー１０の
温度が６５０℃、反応室Ｑ内の圧力が１Ｔ、シラン（Ｓ
ｉＨ4）ガスの流量が５０ｓｃｃｍ、アンモニアガスの
流量が１５０ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量が
１００ｓｃｃｍの条件で成膜される。ここで、基板ホル
ダー１０の温度は、ヒーターＨ（図３参照）により制御
される。
面へチタン膜や窒化チタン膜の成膜に先立ち、反応室Ｑ
において熱ＣＶＤ法により形成されたものである。たと
えば、この窒化シリコン膜１１は、基板ホルダー１０の
温度が６５０℃、反応室Ｑ内の圧力が１Ｔ、シラン（Ｓ
ｉＨ4）ガスの流量が５０ｓｃｃｍ、アンモニアガスの
流量が１５０ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量が
１００ｓｃｃｍの条件で成膜される。ここで、基板ホル
ダー１０の温度は、ヒーターＨ（図３参照）により制御
される。
【００３３】また、反応室Ｑ内に高周波電極が設けられ
ている場合には、窒化シリコン膜をプラズマＣＶＤ法に
より成膜することができる。１３は窒化チタン膜であ
り、たとえば基板ホルダーの温度が６００℃の条件下に
おいて、流量が４０ｓｃｃｍの四塩化チタン、流量が１
００ｓｃｃｍのアンモニア、流量が３０００ｓｃｃｍの
窒素の混合ガスを原料として熱ＣＶＤ法またはプラズマ
ＣＶＤ法により窒化シリコン膜１１上に形成される。こ
の窒化チタン膜１３は、半導体基板１と基板ホルダー１
０との間の導電成を改善する。
ている場合には、窒化シリコン膜をプラズマＣＶＤ法に
より成膜することができる。１３は窒化チタン膜であ
り、たとえば基板ホルダーの温度が６００℃の条件下に
おいて、流量が４０ｓｃｃｍの四塩化チタン、流量が１
００ｓｃｃｍのアンモニア、流量が３０００ｓｃｃｍの
窒素の混合ガスを原料として熱ＣＶＤ法またはプラズマ
ＣＶＤ法により窒化シリコン膜１１上に形成される。こ
の窒化チタン膜１３は、半導体基板１と基板ホルダー１
０との間の導電成を改善する。
【００３４】Ｈは抵抗加熱ヒーターであり、生成膜処理
における基板ホルダー１０の温度を制御する。Ｌは排気
ラインであり、成膜処理において生成される反応ガスお
よび未反応ガスを反応室Ｓから排出する。Ｅは上部電極
であり、反応室Ｓ内部の上部に設けられている。
における基板ホルダー１０の温度を制御する。Ｌは排気
ラインであり、成膜処理において生成される反応ガスお
よび未反応ガスを反応室Ｓから排出する。Ｅは上部電極
であり、反応室Ｓ内部の上部に設けられている。
【００３５】半導体装置の製造方法は、第一の実施形態
と同様のため、説明を省略する。また、第二の実施形態
によれば、第一の実施形態と同様にチタン膜や窒化チタ
ン膜を堆積する反応室Ｑに設けられた基板ホルダー１０
は、シリコン窒化膜１１により覆われており、原料ガス
である四塩化チタンや反応生成物である塩化水素等によ
る腐食が生じない。このため、基板ホルダー１０の形成
材料であるニッケル合金が腐食されず、反応室Ｑ内に
は、塩化ニッケルの蒸気が発生しない。この結果、半導
体基板１の金属汚染を抑制できるため、半導体装置のコ
ンタクト電極の電気特性の安定性が向上する。
と同様のため、説明を省略する。また、第二の実施形態
によれば、第一の実施形態と同様にチタン膜や窒化チタ
ン膜を堆積する反応室Ｑに設けられた基板ホルダー１０
は、シリコン窒化膜１１により覆われており、原料ガス
である四塩化チタンや反応生成物である塩化水素等によ
る腐食が生じない。このため、基板ホルダー１０の形成
材料であるニッケル合金が腐食されず、反応室Ｑ内に
は、塩化ニッケルの蒸気が発生しない。この結果、半導
体基板１の金属汚染を抑制できるため、半導体装置のコ
ンタクト電極の電気特性の安定性が向上する。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、チタン膜堆積用反応室
および窒化チタン膜堆積用反応室の基板ホルダーが窒化
シリコン膜により覆われているので、原料ガスである四
塩化チタンや反応生成物である塩化水素等による基板ホ
ルダーの腐食が生じないため、基板ホルダーの形成材料
であるニッケル合金が腐食されず、反応室Ｓ内に塩化ニ
ッケルの蒸気が発生しないので、半導体基板に対する金
属汚染を抑制でき、半導体装置におけるコンタクト電極
の電気特性の安定性を向上させる効果がある。
および窒化チタン膜堆積用反応室の基板ホルダーが窒化
シリコン膜により覆われているので、原料ガスである四
塩化チタンや反応生成物である塩化水素等による基板ホ
ルダーの腐食が生じないため、基板ホルダーの形成材料
であるニッケル合金が腐食されず、反応室Ｓ内に塩化ニ
ッケルの蒸気が発生しないので、半導体基板に対する金
属汚染を抑制でき、半導体装置におけるコンタクト電極
の電気特性の安定性を向上させる効果がある。
【図１】 本発明の第一の実施形態による半導体装置の
製造装置の概略図である。
製造装置の概略図である。
【図２】 本発明の第一の実施形態による半導体装置の
製造工程を示した断面図である。
製造工程を示した断面図である。
【図３】 本発明の第二の実施形態による半導体装置の
製造装置の概略図である。
製造装置の概略図である。
【図４】 従来例による半導体装置の製造装置の概略図
である。
である。
【図５】 従来例による半導体装置の製造工程を示した
断面図である。
断面図である。
１ シリコン基板（半導体基板） ２ 素子分離酸化膜 ３ 拡散層 ４ 絶縁膜 ５ 接続孔 ６ チタン膜 ７ チタンシリサイド膜 ８ 窒化チタン膜 ９ 窒化チタン膜 １０ 基板ホルダー １１ 窒化シリコン膜 １３ 窒化チタン膜 Ｒ、Ｓ、Ｑ 反応室 Ｌ 排気ライン Ｈ 抵抗加熱ヒータ Ｅ 上部電極
Claims (4)
- 【請求項１】 ハロゲン化チタンを原料ガスとして化学
的気相成長法により半導体基板上面にチタン膜または窒
化チタン膜を生成する半導体装置の製造装置において、 前記製造装置内に設けられた前記半導体基板を搭載する
搭載部と、 この搭載部上面に形成された窒化シリコン膜とを具備
し、 前記窒化シリコン膜と前記窒化チタン膜とが前記製造装
置内において形成されることを特徴とする半導体装置の
製造装置。 - 【請求項２】 ハロゲン化チタンを原料ガスとして化学
的気相成長法により半導体基板上面にチタン膜または窒
化チタン膜を生成する半導体装置の製造方法において、 前記製造装置内に設けられた前記半導体基板を搭載する
搭載部上面に窒化シリコン膜を形成する第一の成膜工程
と、 前記搭載部上面に形成された窒化シリコン膜上面に搭載
された前記半導体基板にチタン膜または窒化チタン膜を
生成する第二の成膜工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 ハロゲン化チタンを原料ガスとして化学
的気相成長法により半導体基板上面にチタン膜または窒
化チタン膜を生成する半導体装置の製造装置において、 前記製造装置内に設けられた前記半導体基板を搭載する
搭載部と、 この搭載部上面に形成された窒化シリコン膜と、 この窒化シリコン膜上面に形成された窒化チタン膜と、 を具備し、 前記窒化シリコン膜および前記窒化チタン膜が前記製造
装置内において形成されることを特徴とする半導体装置
の製造装置。 - 【請求項４】 ハロゲン化チタンを原料ガスとして化学
的気相成長法により半導体基板上面にチタン膜または窒
化チタン膜を生成する半導体装置の製造方法において、 前記製造装置内に設けられた前記半導体基板を搭載する
搭載部上面に窒化シリコン膜を形成する第一の成膜工程
と、 前記窒化シリコン膜上面に窒化チタン膜を形成する第二
の成膜工程と、 前記搭載部上面に形成された窒化シリコン膜上面に搭載
された前記半導体基板にチタン膜または窒化チタン膜を
生成する第三の成膜工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33205097A JP3214422B2 (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法 |
| KR1019980052320A KR100281218B1 (ko) | 1997-12-02 | 1998-12-01 | 반도체 장치 제조 장치 및 방법 |
| CNB981265855A CN1136607C (zh) | 1997-12-02 | 1998-12-02 | 制造半导体器件的设备和方法 |
| US09/203,816 US6383302B2 (en) | 1997-12-02 | 1998-12-02 | Apparatus and method for manufacturing semiconductor device |
| US10/107,103 US6878625B2 (en) | 1997-12-02 | 2002-03-25 | Method for manufacturing semiconductor device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33205097A JP3214422B2 (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11162880A true JPH11162880A (ja) | 1999-06-18 |
| JP3214422B2 JP3214422B2 (ja) | 2001-10-02 |
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|---|---|---|---|
| JP33205097A Expired - Fee Related JP3214422B2 (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法 |
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|---|---|
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