JPS60131972A - 金属珪化物膜の製造方法 - Google Patents
金属珪化物膜の製造方法Info
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- JPS60131972A JPS60131972A JP24036483A JP24036483A JPS60131972A JP S60131972 A JPS60131972 A JP S60131972A JP 24036483 A JP24036483 A JP 24036483A JP 24036483 A JP24036483 A JP 24036483A JP S60131972 A JPS60131972 A JP S60131972A
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- metal silicide
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/42—Silicides
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａＪ 発明の技術分野
本発明は金属珪化物膜の製造方法、特に半導体装置の電
極及び配線等の微＃［［ｌなパターンを形成し、かつ高
温となる製造条件に耐えて高い信頼性を得ることが可能
な金属珪化物膜の製造方法に関する。
極及び配線等の微＃［［ｌなパターンを形成し、かつ高
温となる製造条件に耐えて高い信頼性を得ることが可能
な金属珪化物膜の製造方法に関する。
（ｂＪ 技術の背景
半導体装置の動作速度などの性能の向上並びに集積度の
増大のために、トランジスタ素子の微細化が進められて
いる。
増大のために、トランジスタ素子の微細化が進められて
いる。
すなわち例えはＭＯ８ｉｔ界効果トランジスタ（以−Ｆ
ＭＯ８ＦＥＴと略称する）について、その寸法を１７Ｋ
に比例縮少し、印加電圧を１７Ｋ、チャネル領域の不純
物濃度をに倍にするならば、その伝播時間及びキャパシ
タンスはＩ／に、消費電力はＩ／Ｋｌ程度となシ、特性
の向上と集積度の増大とを同時に実現することができる
。
ＭＯ８ＦＥＴと略称する）について、その寸法を１７Ｋ
に比例縮少し、印加電圧を１７Ｋ、チャネル領域の不純
物濃度をに倍にするならば、その伝播時間及びキャパシ
タンスはＩ／に、消費電力はＩ／Ｋｌ程度となシ、特性
の向上と集積度の増大とを同時に実現することができる
。
しかしながら１記比例縮少によれば配線等の電気抵抗か
に倍になるなど微細化に伴なって抵抗が増加するために
、シリコンゲ−１−Ｍ０８ＦＥＴの場合には例えば１．
５乃至１．０〔μｍ〕程度以下の寸法になるとその特性
が逆に低下している。この限界を超えるためには２０乃
至５０〔Ω／口〕程度の高いシート抵抗をもつ多結晶シ
リコンに代えて、例えばモリブデン（Ｍｏ）やタングス
テンＷ等の高融点金属或いはその珪化物（以下シリサイ
ドという）によってゲート電極や配線等を形成すること
が必要とされている。
に倍になるなど微細化に伴なって抵抗が増加するために
、シリコンゲ−１−Ｍ０８ＦＥＴの場合には例えば１．
５乃至１．０〔μｍ〕程度以下の寸法になるとその特性
が逆に低下している。この限界を超えるためには２０乃
至５０〔Ω／口〕程度の高いシート抵抗をもつ多結晶シ
リコンに代えて、例えばモリブデン（Ｍｏ）やタングス
テンＷ等の高融点金属或いはその珪化物（以下シリサイ
ドという）によってゲート電極や配線等を形成すること
が必要とされている。
また半導体材料として従来のシリコンに代えて砒化ガリ
ウム（ＧａＡｓ）等の化合物半導体を用いることによる
半導体装置の性能の向上が進められている。ＧａＡｓ等
の化合物半導体を用いるトランジスタとしては現在ショ
ットキーバリア形電界効果トランジスタ（以下ＭＥＳ
Ｆ’ＥＴと略称する）が主流となっているが、ゲート電
極に位置整合して高不純物濃度のソース及びドレイン領
域を設ける構造のＭＥＳ ＦＩＴＫあっては、そのゲー
ト電極を高融点金属シリサイドによって形成することが
必要とされている。
ウム（ＧａＡｓ）等の化合物半導体を用いることによる
半導体装置の性能の向上が進められている。ＧａＡｓ等
の化合物半導体を用いるトランジスタとしては現在ショ
ットキーバリア形電界効果トランジスタ（以下ＭＥＳ
Ｆ’ＥＴと略称する）が主流となっているが、ゲート電
極に位置整合して高不純物濃度のソース及びドレイン領
域を設ける構造のＭＥＳ ＦＩＴＫあっては、そのゲー
ト電極を高融点金属シリサイドによって形成することが
必要とされている。
（ｅ） 従来技術と問題点
先に説明した如くシリコン半導体装置のゲートを極及び
配線等に従来多く用いられている多結晶シリコンに代わ
る材料として高融点金属或いはそのシリサイドが用いら
れるのは、電極及び配線材料に要求される下記の如き条
件によシ良く適合することによる。
配線等に従来多く用いられている多結晶シリコンに代わ
る材料として高融点金属或いはそのシリサイドが用いら
れるのは、電極及び配線材料に要求される下記の如き条
件によシ良く適合することによる。
高速化、高集積化されるシリコン大規模集積回路装置（
以下ＬＳＩと略称する）の電極及び配線材料としては、
（１１低抵抗率であること。（２１安定性が良＜ＬＳＩ
等の信頼性が確保できること。（３）低抵抗のオーミッ
クコンタクトが形成できること。
以下ＬＳＩと略称する）の電極及び配線材料としては、
（１１低抵抗率であること。（２１安定性が良＜ＬＳＩ
等の信頼性が確保できること。（３）低抵抗のオーミッ
クコンタクトが形成できること。
などが要求され、半導体装置の製造工程上、特に従来の
多結晶シリコン中心の工程を大幅に変更しないで置換す
ることが望ましいことから％（４）膜形成が容易。（５
）微細加工が容易。（６）例えば１１００〔℃〕径程度
での高温工程に安定。（７）酸化雰囲気に安定。（８）
も楠の酸等に対する耐薬品性。（９ジナトリウムイオン
（Ｎａ”）等の可動イオンがないこと。
多結晶シリコン中心の工程を大幅に変更しないで置換す
ることが望ましいことから％（４）膜形成が容易。（５
）微細加工が容易。（６）例えば１１００〔℃〕径程度
での高温工程に安定。（７）酸化雰囲気に安定。（８）
も楠の酸等に対する耐薬品性。（９ジナトリウムイオン
（Ｎａ”）等の可動イオンがないこと。
（１０）例えは燐（Ｐ）、鋤素（Ｂ）等の不純物拡散源
として使えること。などが要求される。
として使えること。などが要求される。
高融点金属シリサイドはその抵抗率が多結晶シリコンの
１／１０程夏であシ、またその表面に二酸化シリコン（
Ｓｌｏｔ）よりなる酸化膜を形成することが可能であっ
て、多結晶シリコンの酸化膜と同様に層間絶縁膜、保護
膜とすることができるなど多結晶シリコン中心の従来の
半導体装置製造工程での置換に適しておシ、モリブデン
シリサイド（ＭＯＳ ｉｔ ）、タングステンシリサイ
ド（Ｗｓｉｔ）及びタンタルシリサイド（ＴａＳ１４）
などによる電極及び配線の形成が推進されている。
１／１０程夏であシ、またその表面に二酸化シリコン（
Ｓｌｏｔ）よりなる酸化膜を形成することが可能であっ
て、多結晶シリコンの酸化膜と同様に層間絶縁膜、保護
膜とすることができるなど多結晶シリコン中心の従来の
半導体装置製造工程での置換に適しておシ、モリブデン
シリサイド（ＭＯＳ ｉｔ ）、タングステンシリサイ
ド（Ｗｓｉｔ）及びタンタルシリサイド（ＴａＳ１４）
などによる電極及び配線の形成が推進されている。
これに対して、高融点金属例えばそリプデン（Ｍｅ）や
タングステン（Ｗ）には酸化膜によるパッジページ日ン
効果がないこと、耐薬品性が強くないことなどの欠点が
あシ、その抵抗率が前記シリテイドの１／１０程度であ
ること、熱膨張係数がシリコンに近いことなどの特徴か
ら電極及び配線等の形成材料としての魅力があるものの
その実用化には問題が多く残されている。
タングステン（Ｗ）には酸化膜によるパッジページ日ン
効果がないこと、耐薬品性が強くないことなどの欠点が
あシ、その抵抗率が前記シリテイドの１／１０程度であ
ること、熱膨張係数がシリコンに近いことなどの特徴か
ら電極及び配線等の形成材料としての魅力があるものの
その実用化には問題が多く残されている。
電極及び配線等を形成するための西融点金属シリサイド
膜の形成方法としては従来下記の方法がイＩなわれてい
る。
膜の形成方法としては従来下記の方法がイＩなわれてい
る。
（１）単結晶或いは多結晶シリコン上に高融点金属を被
着し、高温熱処理によりシリサイドを形成する。
着し、高温熱処理によりシリサイドを形成する。
（リ 高融点金属とシリコンとを同時に被着し、高温熱
処理を行なう。
処理を行なう。
（１１リ 焼結体の高融点金属シリサイドをターゲット
としてスパッタし、高温熱処理を行なう。
としてスパッタし、高温熱処理を行なう。
なお前記（す及び（りの方法において、高融点金属及び
シリコンを被着するには、（ａ７スパツタリング法。（
ｂ）蒸着法特に電子ビーム蒸着法。（ｅ）高融点金属又
はシリコンを含む化合物を熱分解する低圧化学気相成長
方法（以下ＣＶＤ法と略称する）。（ｄ）同様の化合物
のプラズマ反応によるプラズマＣＶＤ法。が主として行
なわれている。またモノシラン（Ｓｉ＆）／アルゴン（
Ａｒ）雰囲気中で尚融点金属をターゲットとしてリアク
ティブスパッタリングを行なう方法、尚融点金属をＳｉ
Ｈ４雰囲気中で熱処理する方法なども知られている。
シリコンを被着するには、（ａ７スパツタリング法。（
ｂ）蒸着法特に電子ビーム蒸着法。（ｅ）高融点金属又
はシリコンを含む化合物を熱分解する低圧化学気相成長
方法（以下ＣＶＤ法と略称する）。（ｄ）同様の化合物
のプラズマ反応によるプラズマＣＶＤ法。が主として行
なわれている。またモノシラン（Ｓｉ＆）／アルゴン（
Ａｒ）雰囲気中で尚融点金属をターゲットとしてリアク
ティブスパッタリングを行なう方法、尚融点金属をＳｉ
Ｈ４雰囲気中で熱処理する方法なども知られている。
高融点金属シリサイド膜の形成方法としては、＠記方法
のうち、まずスパッタリング法及び蒸着法が行なわれて
来たが、半導体装置のパターンが微細化されその断面形
状が垂直に近くなるに伴９て、ステップカバレージが重
大な問題となって来ている。これに対してＣＶＤ法は皮
膜の成長がスパッタＩ）フグ法や蒸着法よシ等方的であ
って、ステップカバレージの問題に対して有利である。
のうち、まずスパッタリング法及び蒸着法が行なわれて
来たが、半導体装置のパターンが微細化されその断面形
状が垂直に近くなるに伴９て、ステップカバレージが重
大な問題となって来ている。これに対してＣＶＤ法は皮
膜の成長がスパッタＩ）フグ法や蒸着法よシ等方的であ
って、ステップカバレージの問題に対して有利である。
更にＣＶＤ法は高純度の膜が得られる点でも優れておシ
、ウラン（Ｕ）、トリウム（Ｔｈ）等の含有量が少なく
ダイナミックＲＡＭのアルファ線によるソフトエラーの
減少にも効果が期待されている。
、ウラン（Ｕ）、トリウム（Ｔｈ）等の含有量が少なく
ダイナミックＲＡＭのアルファ線によるソフトエラーの
減少にも効果が期待されている。
このＣＶＤ法に用いる高融点金属の原料ガスとして、従
来例えば塩化モリブデン（Ｍ ｏ ＣＬｍ ）、塩化タ
ングステン（ＷＣＺＩｌ）等の塩化物、もしくは弗化モ
リブデン（ＭｏＦｓ）、弗化タングステン（ＷＦｓ ）
等の弗化物が用いられて、例えば化学反応 ２Ｍｏ Ｆ６ ＋４ Ｓ ｉ Ｈ４→２Ｍｏ Ｓ ｉ、
＋１２ＨＦ＋２Ｈ１によっＣモリブデンシリサイド（
Ｍｏｕｌｔ ）膜を形成し−Ｃいる。
来例えば塩化モリブデン（Ｍ ｏ ＣＬｍ ）、塩化タ
ングステン（ＷＣＺＩｌ）等の塩化物、もしくは弗化モ
リブデン（ＭｏＦｓ）、弗化タングステン（ＷＦｓ ）
等の弗化物が用いられて、例えば化学反応 ２Ｍｏ Ｆ６ ＋４ Ｓ ｉ Ｈ４→２Ｍｏ Ｓ ｉ、
＋１２ＨＦ＋２Ｈ１によっＣモリブデンシリサイド（
Ｍｏｕｌｔ ）膜を形成し−Ｃいる。
この様な化学反応によって弗酸（’ＨＦ）又は塩醒（Ｈ
ｅ２）が生成されるために、半導体基体のシリコン（Ｓ
ｔ）、二酸化シリコン（Ｓｉｎｓ）等が侵されるという
問題があシ、この様な侵蝕性の生成物を生じないＣＶＤ
法が要求されている。
ｅ２）が生成されるために、半導体基体のシリコン（Ｓ
ｔ）、二酸化シリコン（Ｓｉｎｓ）等が侵されるという
問題があシ、この様な侵蝕性の生成物を生じないＣＶＤ
法が要求されている。
（ｄ） 発明の目的
本発明は半導体装置の電極及び配線等を形成するための
金属シリサイド膜が、低圧ＣＶＤ法又はプラズマＣＶＤ
法によシ、かつ侵蝕性の生成物を生ずることなく形成さ
れる製造方法を提供することを目的とする。
金属シリサイド膜が、低圧ＣＶＤ法又はプラズマＣＶＤ
法によシ、かつ侵蝕性の生成物を生ずることなく形成さ
れる製造方法を提供することを目的とする。
（ｅ） 発明の構成
本発明の前記目的は、炭素及び水素原子が環状に配列し
た面２個の間に遷移金属原子が挾まれてなるサンドイッ
チ構造の化合物とシリコン化合物遣方ジひ、炭素及び水
素原子が環状に配列した面２個の間に遷移金属原子が挾
まれてなるサンドイッチ構造の化合物を気相状態におい
て分解して、シリコンを含む基板上１ｃ ｍ＋］記遷移
台鵜を析田ゼしめて皮膜を形成し、次いで加熱処理によ
り前記遷前記ターンドイッチ構造を肩する遷移金属化合
物としては、例えばビスベンゼンモリブデン（Ｍ。
た面２個の間に遷移金属原子が挾まれてなるサンドイッ
チ構造の化合物とシリコン化合物遣方ジひ、炭素及び水
素原子が環状に配列した面２個の間に遷移金属原子が挾
まれてなるサンドイッチ構造の化合物を気相状態におい
て分解して、シリコンを含む基板上１ｃ ｍ＋］記遷移
台鵜を析田ゼしめて皮膜を形成し、次いで加熱処理によ
り前記遷前記ターンドイッチ構造を肩する遷移金属化合
物としては、例えばビスベンゼンモリブデン（Ｍ。
（Ｃａ Ｈｅ ）ｔ ） カｈる。ビスベンゼンモリブ
デンは、第１図に模式的に示す如く、モリブデン原子を
中心として２個の６角平面形のベンゼン環ｃａｎ＠が平
行に排列された構造を肩する。
デンは、第１図に模式的に示す如く、モリブデン原子を
中心として２個の６角平面形のベンゼン環ｃａｎ＠が平
行に排列された構造を肩する。
また同様の分子構造が形成される環状炭化水素として、
シクロペンタジェニル環Ｃ，Ｈ，などがめル、この様な
構造を有するビスシクロベンタジェニル金網化合物はメ
タロ字ンと呼ばれている。
シクロペンタジェニル環Ｃ，Ｈ，などがめル、この様な
構造を有するビスシクロベンタジェニル金網化合物はメ
タロ字ンと呼ばれている。
この様なサンドイッチ構造を形成する金属の多くは遷移
金属であって、列えばチタン（ＴＩ ）、バナジウＡ（
Ｖ）、りｃ／Ａ （Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃ
ｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニ
ウム（Ｒｕ ）、パラジウム（Ｐｄ ）、タンタル（Ｔ
ａ ）、タングステン（Ｗ）、オスミウム（０Ｂ）及び
白金（ｐｔ ）などでるシ本発明の目的に適合する高融
点金属等を選択することができる。
金属であって、列えばチタン（ＴＩ ）、バナジウＡ（
Ｖ）、りｃ／Ａ （Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃ
ｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニ
ウム（Ｒｕ ）、パラジウム（Ｐｄ ）、タンタル（Ｔ
ａ ）、タングステン（Ｗ）、オスミウム（０Ｂ）及び
白金（ｐｔ ）などでるシ本発明の目的に適合する高融
点金属等を選択することができる。
前記化合物の多くは昇華性があシ、例えばビスベンゼン
モリブデンは第２図に例示する如き蒸気圧を示す。更に
ＣＶＤ過程において気相の分子は例えば Ｍｏ（Ｃ＋Ｈｅ）＊４Ｍｏ＋２０１１Ｈ４の如く分解し
、同一気相系内に例えばモノシレン（Ｓ ｉ Ｈａ ）
が存在するときこれが分解して ＳｉＨ４→Ｓｉ＋２Ｈ。
モリブデンは第２図に例示する如き蒸気圧を示す。更に
ＣＶＤ過程において気相の分子は例えば Ｍｏ（Ｃ＋Ｈｅ）＊４Ｍｏ＋２０１１Ｈ４の如く分解し
、同一気相系内に例えばモノシレン（Ｓ ｉ Ｈａ ）
が存在するときこれが分解して ＳｉＨ４→Ｓｉ＋２Ｈ。
となシ、化学反応
Ｍｏ ＋ ２８ ｉ −＋ Ｍｏ Ｓ ｉｔによジモリ
ブデンシリサイド（Ｍｏｖｉｅ）が析出して皮膜が形成
される。この反応系には先に述べたＭｏＦｓ等の如くハ
ロゲン元素が含まれないために基板等が侵蝕されること
がない。
ブデンシリサイド（Ｍｏｖｉｅ）が析出して皮膜が形成
される。この反応系には先に述べたＭｏＦｓ等の如くハ
ロゲン元素が含まれないために基板等が侵蝕されること
がない。
（ｆ） 発明の実施例
以下本発明を実施例によシ図面を参照して具体的に説明
する。
する。
第３図は本発明の＠１の実施例の実施状況を示す模式図
である１図において、１は反応室、４は加熱のためのヒ
ータ、５は排気口、６は本実施例において用いたビスベ
ンゼンモリブデン（Ｍ。
である１図において、１は反応室、４は加熱のためのヒ
ータ、５は排気口、６は本実施例において用いたビスベ
ンゼンモリブデン（Ｍ。
（Ｃｏ Ｈ６）！ ）を収容する容器、７は恒温槽、８
は第１のガス導入管、９は第２のガス導入管、１゜は前
記容器６と反応室１とを接続するガス導管、１１はガス
導管１０を加熱するためのヒーターを示し、金屑膜を形
成する基板１２はホルダー１３に搭載されている。
は第１のガス導入管、９は第２のガス導入管、１゜は前
記容器６と反応室１とを接続するガス導管、１１はガス
導管１０を加熱するためのヒーターを示し、金屑膜を形
成する基板１２はホルダー１３に搭載されている。
容器６に収容されたＭ ｏ （Ｃｓ Ｈｓ ）＊は恒温
槽７によって温度８０乃至２５０（Ｃ）程度、例えば温
度２００（：１：：）程度に加熱される。第１のガス導
入管８よシキャリアガスとして例えば水素（Ｈｌ）或い
はアルゴン（Ａｒ）ｆｌを容器６に導入し、Ｍｏ（Ｃ１
１１・）、の蒸気を反応室１に輸送するが、この間のカ
ス導管１０はヒーター１１によって恒温槽７と同等以上
の温度に保たれる。
槽７によって温度８０乃至２５０（Ｃ）程度、例えば温
度２００（：１：：）程度に加熱される。第１のガス導
入管８よシキャリアガスとして例えば水素（Ｈｌ）或い
はアルゴン（Ａｒ）ｆｌを容器６に導入し、Ｍｏ（Ｃ１
１１・）、の蒸気を反応室１に輸送するが、この間のカ
ス導管１０はヒーター１１によって恒温槽７と同等以上
の温度に保たれる。
また第２のガス導入管９より、例えばｋＬｔ＋ Ａｒ或
いは望累ＣＮｔ）等を希釈ガスとして例えはモノシラン
（ＳｉＨ４）等の一シリコン化合物を導入し紡記ガス導
管１０に合流させて反応室１に輸送する。
いは望累ＣＮｔ）等を希釈ガスとして例えはモノシラン
（ＳｉＨ４）等の一シリコン化合物を導入し紡記ガス導
管１０に合流させて反応室１に輸送する。
反応室１の温度を２００乃至６００［℃）程度、例えば
４００（℃）とし、反応Ｎｌ内のカス圧力を０．１乃至
数ＣＴｏｒｒ）程度として、前記の如き化学反応が行な
われ、基８ｉ１２上にモリブデンシリサイド（Ｍｏｖｉ
ｅ）膜が形成される。
４００（℃）とし、反応Ｎｌ内のカス圧力を０．１乃至
数ＣＴｏｒｒ）程度として、前記の如き化学反応が行な
われ、基８ｉ１２上にモリブデンシリサイド（Ｍｏｖｉ
ｅ）膜が形成される。
第４図は本発明の第２の実施例の実施状況を示す模式図
である。本実施例においては、反応室１は縦形であシ、
基板１２はヒーターを内蔵する基板支持台１４上に置か
れ、ガス導管１０は反応室ｌの上部においてガスシャワ
ーヘッドｘｓｒｃ接ａされ′ζいる。
である。本実施例においては、反応室１は縦形であシ、
基板１２はヒーターを内蔵する基板支持台１４上に置か
れ、ガス導管１０は反応室ｌの上部においてガスシャワ
ーヘッドｘｓｒｃ接ａされ′ζいる。
本実施例のガスの供給は前記第１の実施例と同様である
が、反応室ｌにおいてはガスは上方からシャワー状に導
入されて下方に均等に流れる。
が、反応室ｌにおいてはガスは上方からシャワー状に導
入されて下方に均等に流れる。
本実施例において、Ｍｏ（Ｃ＠Ｈ，）を容器６内で温度
約２００（℃）に保ち、第１のガス導入管８よシキャリ
アガスとしてＨ！を流蓋２０乃至６０（ｔｒｉ、／ ｍ
ｉｎ ）で、第２のガス導入管９よりＡｒによって稀釈
して５チのＳｉ＆を含む混合ガスを流蓋１０乃至６０
（−／ ｍｉｎ ］として流量２００乃至２５０ ［ｔ
ｅｌｌ／ ｍｉｎ：］のＨ！とともに導入し、反応室１
の温度を約４００（℃）、圧力を約１（Ｔｏｒｒ）とし
てシリコン基板上にＭｏＳｉ！膜を成長さゼ、成長時間
約１０分間で厚さ０．２乃至０．５〔μｍ〕のＭｏＳｉ
！膜が得られた。このＭｏ５ｉｌ膜にＨ宜とＮ、との混
合雰囲気中においＣ１温度約１０００〔℃〕の加熱処理
を施した後の抵抗率は７Ｘ１０−Ｗ乃至１ＸＩＯ−４（
Ω口〕程度である。
約２００（℃）に保ち、第１のガス導入管８よシキャリ
アガスとしてＨ！を流蓋２０乃至６０（ｔｒｉ、／ ｍ
ｉｎ ）で、第２のガス導入管９よりＡｒによって稀釈
して５チのＳｉ＆を含む混合ガスを流蓋１０乃至６０
（−／ ｍｉｎ ］として流量２００乃至２５０ ［ｔ
ｅｌｌ／ ｍｉｎ：］のＨ！とともに導入し、反応室１
の温度を約４００（℃）、圧力を約１（Ｔｏｒｒ）とし
てシリコン基板上にＭｏＳｉ！膜を成長さゼ、成長時間
約１０分間で厚さ０．２乃至０．５〔μｍ〕のＭｏＳｉ
！膜が得られた。このＭｏ５ｉｌ膜にＨ宜とＮ、との混
合雰囲気中においＣ１温度約１０００〔℃〕の加熱処理
を施した後の抵抗率は７Ｘ１０−Ｗ乃至１ＸＩＯ−４（
Ω口〕程度である。
第５図は本発明の第３の実施例の実施状況を示す模式図
である。本実施例に使用している製造装置は前記第２の
実施例に使用した。製造装置に類似しておシ、本装置に
は基板電極２及び上部電極３が設けられて、上部電極３
が接地され基板電極２との間に高周波電力が印加される
点のみが異なっている。なお基板１２は基板眠＆２上に
置かれる。
である。本実施例に使用している製造装置は前記第２の
実施例に使用した。製造装置に類似しておシ、本装置に
は基板電極２及び上部電極３が設けられて、上部電極３
が接地され基板電極２との間に高周波電力が印加される
点のみが異なっている。なお基板１２は基板眠＆２上に
置かれる。
前記実施例と同様に原料ガスを反応室１内に導入してそ
の圧力を約１（Ｔｏｒｒ）程度とし高周波電力を両電極
間にＩ：ｌＪ加することによって、両電極間及びその近
傍にプラズマが生成される。このプラズマ内においても
先に述べた化学反応が行なわれて基板１２上にＭｏ５ｉ
ｌ膜が形成される。
の圧力を約１（Ｔｏｒｒ）程度とし高周波電力を両電極
間にＩ：ｌＪ加することによって、両電極間及びその近
傍にプラズマが生成される。このプラズマ内においても
先に述べた化学反応が行なわれて基板１２上にＭｏ５ｉ
ｌ膜が形成される。
このプラズマＣＶＤ法においては金属シリサイド膜形成
温度を＠配路２の実施例の低圧ＣＶＤ法より低く、例え
ば３００（Ｃ）程度にすることができる。また膜成長速
度が大さくなル例えば５倍程度にすることができる。
温度を＠配路２の実施例の低圧ＣＶＤ法より低く、例え
ば３００（Ｃ）程度にすることができる。また膜成長速
度が大さくなル例えば５倍程度にすることができる。
半導体装置にオーミック接触電極を設ける場合には、そ
の接触抵抗を低くするためにその電極形成領域に不純物
を高濃度に導入することが通常行なわれている。半導体
領域への選択的な不純物の導入は通常電極形成工程に先
立って行なわれるがパターンの微細化に伴なってパター
ン合わせの余裕が削減されて、不純物が導入された半導
体領域と電極パターンとの間に位置ずれを生ずる危険性
が増大している。
の接触抵抗を低くするためにその電極形成領域に不純物
を高濃度に導入することが通常行なわれている。半導体
領域への選択的な不純物の導入は通常電極形成工程に先
立って行なわれるがパターンの微細化に伴なってパター
ン合わせの余裕が削減されて、不純物が導入された半導
体領域と電極パターンとの間に位置ずれを生ずる危険性
が増大している。
この位置ずれに対処する手段として半導体領域に所要の
ｐ塑成いはｎ型の導電性を与える不純物を電極に含ませ
ておき、電極形成後に加熱処理を行なって不純物を電極
に接する半導体領域に拡散させるならば、抵抗値の上昇
を防止することができる。
ｐ塑成いはｎ型の導電性を与える不純物を電極に含ませ
ておき、電極形成後に加熱処理を行なって不純物を電極
に接する半導体領域に拡散させるならば、抵抗値の上昇
を防止することができる。
例えば半導体材料がシリコン（Ｓｔ）である場合には、
アクセプタ不純物例えば硼素（Ｂ）の化合物である水素
化硼素（Ｂ！ Ｈ６）、ドナー不純物例えば燐（Ｐ）の
化合物であろ水素化＊ＣＰＨ５）、もしくは砒素（八８
）の化合物である水素化砒素（ＡｇＨａ）などを前記各
実施例において第２のガス導入ｃ＃９から稀釈ガスに添
加して反応室１内に導入するならば、例えば ２ＰＨｍ→２Ｆ＋３Ｈｆｉ などの反応により、Ｐを會むＭｏｕｌｔ膜を形成するこ
とができる。
アクセプタ不純物例えば硼素（Ｂ）の化合物である水素
化硼素（Ｂ！ Ｈ６）、ドナー不純物例えば燐（Ｐ）の
化合物であろ水素化＊ＣＰＨ５）、もしくは砒素（八８
）の化合物である水素化砒素（ＡｇＨａ）などを前記各
実施例において第２のガス導入ｃ＃９から稀釈ガスに添
加して反応室１内に導入するならば、例えば ２ＰＨｍ→２Ｆ＋３Ｈｆｉ などの反応により、Ｐを會むＭｏｕｌｔ膜を形成するこ
とができる。
以上説明した実施例においては、原材料ガスとして例え
ばＳｉＨ４等のシリコン化合物を気相反応系内に導入し
てＭｏＳｉｘ 等の金属シリサイドを析出させている。
ばＳｉＨ４等のシリコン化合物を気相反応系内に導入し
てＭｏＳｉｘ 等の金属シリサイドを析出させている。
しかしながら金属シリサイド膜を形成する面が、例えば
シリコン単結晶基板、多結シリコン層などの如くシリコ
ンを含む材料によりて形成されている場合には、気相反
応系内にシリコ／化合物を導−入することなく、先に説
明した分解過程を前記実施例と同様に実施し金属のみを
析出させて従来と同様に加熱処理を施すことによって金
属シリサイドとすることができる。
シリコン単結晶基板、多結シリコン層などの如くシリコ
ンを含む材料によりて形成されている場合には、気相反
応系内にシリコ／化合物を導−入することなく、先に説
明した分解過程を前記実施例と同様に実施し金属のみを
析出させて従来と同様に加熱処理を施すことによって金
属シリサイドとすることができる。
なおこの製造方法は不純物元素を添加する場合にも適用
することができる。
することができる。
（ロ）発明の詳細
な説明した如く不発明によれば、ハロゲン元素を反応系
内に富まないＣＶＤ法によりて金Ｈ４ｍ化物膜を形成す
ることができ、形成される強属珪化物膜は高純度で従来
より低い抵抗値が得られ、ステップカバレージが良好で
あるとともに、ノ）ロゲ／化合物による侵蝕がなく、例
えば大規模半導体集積回路装置のゲート電極、オーミッ
ク接触電極及び配線等の形成に大きい効果がある。
内に富まないＣＶＤ法によりて金Ｈ４ｍ化物膜を形成す
ることができ、形成される強属珪化物膜は高純度で従来
より低い抵抗値が得られ、ステップカバレージが良好で
あるとともに、ノ）ロゲ／化合物による侵蝕がなく、例
えば大規模半導体集積回路装置のゲート電極、オーミッ
ク接触電極及び配線等の形成に大きい効果がある。
第１図はビスベンゼンモリブデンの分子構造の模式図、
第２図はその蒸気圧を示す図表、第３図第４図及び第５
図はそれぞれ本発明の実施例の実施状況を示す模式図で
ある０ 図において、ｌは反応室、２は基板電極、３は上部電極
、４はヒーター、５は排気口、６は原材料容器、７は恒
温槽、８及び９はガス導入管、１０はカス専管、１１は
ヒーター、１２は基板、１３はホルダー、１４は基板支
持台、１５はガスシャワーヘッドを示す。 第２区 第−３図 草４図
第２図はその蒸気圧を示す図表、第３図第４図及び第５
図はそれぞれ本発明の実施例の実施状況を示す模式図で
ある０ 図において、ｌは反応室、２は基板電極、３は上部電極
、４はヒーター、５は排気口、６は原材料容器、７は恒
温槽、８及び９はガス導入管、１０はカス専管、１１は
ヒーター、１２は基板、１３はホルダー、１４は基板支
持台、１５はガスシャワーヘッドを示す。 第２区 第−３図 草４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）炭素及び水素原子が環状に配列した面２個の間に
：１１移金ＩＡ原子が挾まれてなるテンドイッチ構造の
化合物とシ♂ノコン化合物とを気相状態において反応せ
しめ、前記遷移金属の珪化物を基板上に析出ゼしめるこ
とを特徴とする金網珪化物膜の製造方法。 （２１前記炭素及び水素原子が環状に配列した面がベン
ゼン環によって形成されることを特徴とする特＃ｌ！Ｆ
錆求の範囲第１項記載の金属珪化物膜の製造方法。 （３） 前記Ｒ素及び水素原子が環状に配列した面がシ
クロペンタジェニル環によって形成されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の金属珪化物膜の製造方
法。 （４）前記基板に半導体領域が含まれて、該半導体領域
に導電性を与える不純物元素を含む化合物が前記気相反
応系に添加されて、前記皮膜に前記不純物元素が含まれ
ることを特徴とする特許請求の範ＦＩＩＪ娼１項、第２
項又は第３項記載の金属珪化物膜の製造方法。 （５）炭素及び水素原子が環状に配列した面２個の間に
遷移金ｊ４原子が挾まれてなるザンドイッテ構造の化合
物を気相状態において分解して、シリコンを含む基板上
に削記遷移公属を析出ゼしめて皮膜を形成し、次いで加
熱処理により前記遷移金属と前記シリコンとを化合せし
め゛ζ金属珪化物膜を形成することをね徴とする金属珪
化物膜の製造方法０ （６）前記炭素及び水素原子が環状に配列した面がベン
ゼン環によって形成されることを特徴とする特許請求の
範囲第５項記載の金属珪化物膜の製造方法。 （７）前記炭素及び水素原子が環状に配列した面がシク
ロペンタジェニル環によって形成されることを特徴とす
る特許請求・の範囲第５項記載の金属珪化物膜の製造方
法。 （８）前記基板に半導体領域が含まれて、該半導体領域
に導電性を与える不純物元素を含む化合物が前記気相反
応系に県別されて、前記皮膜に前記不純物元素が含まれ
ることを特徴とする特許請求の一範囲第５項、第６項又
は第７項記載の金属珪化物膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24036483A JPS60131972A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 金属珪化物膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24036483A JPS60131972A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 金属珪化物膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131972A true JPS60131972A (ja) | 1985-07-13 |
Family
ID=17058389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24036483A Pending JPS60131972A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 金属珪化物膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131972A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006097101A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Tri Chemical Laboratory Inc | 膜形成材料、膜形成方法、及び素子 |
| JP2006097100A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Tri Chemical Laboratory Inc | 膜形成材料、膜形成方法、及び素子 |
-
1983
- 1983-12-20 JP JP24036483A patent/JPS60131972A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006097101A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Tri Chemical Laboratory Inc | 膜形成材料、膜形成方法、及び素子 |
| JP2006097100A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Tri Chemical Laboratory Inc | 膜形成材料、膜形成方法、及び素子 |
| JP4591917B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-12-01 | 株式会社トリケミカル研究所 | 導電性モリブデンナイトライド膜形成方法 |
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