JPS61250173A - タングステンシリサイド膜の成長方法 - Google Patents
タングステンシリサイド膜の成長方法Info
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- JPS61250173A JPS61250173A JP9036385A JP9036385A JPS61250173A JP S61250173 A JPS61250173 A JP S61250173A JP 9036385 A JP9036385 A JP 9036385A JP 9036385 A JP9036385 A JP 9036385A JP S61250173 A JPS61250173 A JP S61250173A
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- tungsten silicide
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- film
- silicide film
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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】
［ｍ要］ Ｉ
初めに、六弗化タングステンとジシランとの混合ガスを
熱分解し、次に、六弗化タングステンとモノシランとの
混合ガスを熱分解して、剥がれがなく、タングステン量
の多いタングステンシリサイド膜を成長する。
初めに、六弗化タングステンとジシランとの混合ガスを
熱分解し、次に、六弗化タングステンとモノシランとの
混合ガスを熱分解して、剥がれがなく、タングステン量
の多いタングステンシリサイド膜を成長する。
［産業上の利用分野］
本発明は半導体装置の製造に用いられるタングステンシ
リサイド膜の成長方法に関する。
リサイド膜の成長方法に関する。
ＩＣなどの半導体装置においては、半導体基板上に半導
体素子やその他の回路素子が形成され、それらの領域か
ら導出する電極配線が上面に多数設けられている。
体素子やその他の回路素子が形成され、それらの領域か
ら導出する電極配線が上面に多数設けられている。
それらの電極配線は、従前より現在までアルミニウム膜
またはその合金膜が用いられているが、アルミニウムは
融点が低いのが問題で、ＩＣを高集積化、高密度化して
多層配線を形成する場合に、眉間絶縁膜の形成等に制約
−を与える欠点がある。
またはその合金膜が用いられているが、アルミニウムは
融点が低いのが問題で、ＩＣを高集積化、高密度化して
多層配線を形成する場合に、眉間絶縁膜の形成等に制約
−を与える欠点がある。
そのため、それに代わる配線材料として、最近では、導
電性多結晶シリコン膜より電気伝導度の良い、高融点金
属シリサイドを電極配線に使用する方法が採られており
、そのうち、タングステンシリサイド（ＷＳｉｘ ）
ＩＩＩは代表的なシリサイド膜である。
電性多結晶シリコン膜より電気伝導度の良い、高融点金
属シリサイドを電極配線に使用する方法が採られており
、そのうち、タングステンシリサイド（ＷＳｉｘ ）
ＩＩＩは代表的なシリサイド膜である。
しかし、このタングステンシリサイド膜の密着性につい
ては、十分←配慮されなければならない。
ては、十分←配慮されなければならない。
［従来の技術］
従来、このようなタングステンシリサイド膜の形成方法
に化学気相成長（ＣＶ Ｄ）法があり、例えば、それは
六弗化タングステン（ＷＦ６ ）とモフシラン（ＳｉＨ
＋）とを熱分解して被着させる成長方法で、その反応式
は次式のようになっている。
に化学気相成長（ＣＶ Ｄ）法があり、例えば、それは
六弗化タングステン（ＷＦ６ ）とモフシラン（ＳｉＨ
＋）とを熱分解して被着させる成長方法で、その反応式
は次式のようになっている。
Ｗ Ｆ ６ ＋ Ｓｔ Ｈ４−ＷＳｉχ＋ＨＦここに、
タングステンシリサイド（ＷＳｉｘ ）のＸ値は２から
４程度までの値をとり、Ｘ値が大きくなる程、シリコン
（Ｓｔ）量の多いタングステンシリサイド膜となる。且
つ、このＸ値は熱分解温度を変えて変化させることがで
き、第３図はそれを示す図表である。図表は縦軸がＸ値
、横軸が熱分解温度で、熱分解温度を高くする程、Ｘ値
が大きくなり、シリコン量が多（なることが図表に示さ
れている。
タングステンシリサイド（ＷＳｉｘ ）のＸ値は２から
４程度までの値をとり、Ｘ値が大きくなる程、シリコン
（Ｓｔ）量の多いタングステンシリサイド膜となる。且
つ、このＸ値は熱分解温度を変えて変化させることがで
き、第３図はそれを示す図表である。図表は縦軸がＸ値
、横軸が熱分解温度で、熱分解温度を高くする程、Ｘ値
が大きくなり、シリコン量が多（なることが図表に示さ
れている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが、その熱分解温度を低くして、Ｗ Ｓ ｉ ｘ
のＸ値を２．２以下の低い値にし、シリコン量の少なＴ
Ｊζタングステンシリサイド膜を成長すると、アニール
（熱処理）によって、その成長膜が剥離すると云う問題
がある。更に、配線層間の絶縁膜、または配線層上の被
覆膜として燐シリケートガラス（ＰＳＧ）膜を被着する
と、シリコン量の少ないタングステンシリサイド膜は剥
離し易い。
のＸ値を２．２以下の低い値にし、シリコン量の少なＴ
Ｊζタングステンシリサイド膜を成長すると、アニール
（熱処理）によって、その成長膜が剥離すると云う問題
がある。更に、配線層間の絶縁膜、または配線層上の被
覆膜として燐シリケートガラス（ＰＳＧ）膜を被着する
と、シリコン量の少ないタングステンシリサイド膜は剥
離し易い。
一方、シリコン量を少なくして、タングステン量の多い
タングステンシリサイド膜を形成することは、低抵抗の
高電導度配線層を形成することであり、これはＩＣの性
能の向上に役立つものである。
タングステンシリサイド膜を形成することは、低抵抗の
高電導度配線層を形成することであり、これはＩＣの性
能の向上に役立つものである。
従って、剥離し難い高電導度のタングステンシリサイド
膜からなる配線層を形成するには、上記の第３図に示す
図表に従って、気相成長時の熱分解温度を４５０℃から
３００℃程度まで降下させながら、気相成長する方法が
考えられる。そうすれば、成長したタングステンシリサ
イド膜は下層はど、シリコン量が多くて密着性が良く、
また、下層より上層になるにつれて、シリコン量を減少
させ、全体としてシリコン量を少なくして、タングステ
ン量を増やすことができ、低抵抗の配線層となる。
膜からなる配線層を形成するには、上記の第３図に示す
図表に従って、気相成長時の熱分解温度を４５０℃から
３００℃程度まで降下させながら、気相成長する方法が
考えられる。そうすれば、成長したタングステンシリサ
イド膜は下層はど、シリコン量が多くて密着性が良く、
また、下層より上層になるにつれて、シリコン量を減少
させ、全体としてシリコン量を少なくして、タングステ
ン量を増やすことができ、低抵抗の配線層となる。
しかし、気相成長時に、ＣＶＤ装置の加熱温度を変化さ
せることは、気相成長処理に時間がかかり過ぎる欠点が
ある。
せることは、気相成長処理に時間がかかり過ぎる欠点が
ある。
本発明は、このような問題点を解決し、アニールしでも
剥離しないタングステン量の多い（リッチな）タングス
テンシリサイド膜の成長方法を提案するものである。
剥離しないタングステン量の多い（リッチな）タングス
テンシリサイド膜の成長方法を提案するものである。
［問題点を解決するための手段］
その目的は、最初に、六弗化タングステンとジシラン（
Ｓｉ２ Ｈ６）との混合ガスを熱分解させ、次いで、六
弗化タングステンとモノシラン（ＳｉＨ４）との混合ガ
スを熱分解させるようにしたタングステンシリサイド膜
の成長方法によって達成される。
Ｓｉ２ Ｈ６）との混合ガスを熱分解させ、次いで、六
弗化タングステンとモノシラン（ＳｉＨ４）との混合ガ
スを熱分解させるようにしたタングステンシリサイド膜
の成長方法によって達成される。
［作用］
即ち、本発明は、熱分解温度を一定とし、シリコン含有
化合物ガスの種類を切り換えて熱分解して成長させ、剥
離しない配線層を形成する。
化合物ガスの種類を切り換えて熱分解して成長させ、剥
離しない配線層を形成する。
［゛実施例］
以下、図面を参照して実施例によづて詳細に説明する。
第１図は本発明を通用するＣＶＤ装置の概要図を示して
おり、１は被処理基板（シリコンウェハー）、２は反応
炉、３は加熱体、４は排気０．５はガス流入０．６はＷ
Ｆ６ガス源、７はＳｉＨ４ガス源、８はＳｉ２Ｈ６ガス
源である。
おり、１は被処理基板（シリコンウェハー）、２は反応
炉、３は加熱体、４は排気０．５はガス流入０．６はＷ
Ｆ６ガス源、７はＳｉＨ４ガス源、８はＳｉ２Ｈ６ガス
源である。
このようなＣＶＤ装置の反応炉２を３５０℃の一定温度
に加熱しておき、ガス流入口５よりＷＦ６ガス源６から
ヘリウム（Ｈｅ）をキャリアガスとしたＷＦ６ガスを流
入し、また、Ｓｉ２Ｈ６ガス源８からＨｅをキャリアガ
スとしたＳｉ２Ｈ６ガスを流入して、反応炉２の中でＷ
Ｆ６ガスとＳｉ２Ｈ６ガスとを熱分解させて、タングス
テンシリサイドＩｒ１ｉｉＡを成長させる。その反応式
を次式に示す。
に加熱しておき、ガス流入口５よりＷＦ６ガス源６から
ヘリウム（Ｈｅ）をキャリアガスとしたＷＦ６ガスを流
入し、また、Ｓｉ２Ｈ６ガス源８からＨｅをキャリアガ
スとしたＳｉ２Ｈ６ガスを流入して、反応炉２の中でＷ
Ｆ６ガスとＳｉ２Ｈ６ガスとを熱分解させて、タングス
テンシリサイドＩｒ１ｉｉＡを成長させる。その反応式
を次式に示す。
Ｗ Ｆ ６ ＋Ｓｉ２ Ｈ６−ＷＳｉχ＋ＨＦ次いで、
ＷＦ、ガスはそのままとし、Ｓｉ２Ｈ６ガス源８を止め
、ＳｉＨ４ガス源７からＨｅをキャリアガスとしたＳｉ
Ｈ４ガスを流入して、タングステンシリサイド膜Ｂを成
長させる。
ＷＦ、ガスはそのままとし、Ｓｉ２Ｈ６ガス源８を止め
、ＳｉＨ４ガス源７からＨｅをキャリアガスとしたＳｉ
Ｈ４ガスを流入して、タングステンシリサイド膜Ｂを成
長させる。
ガス量は、例えば、ＷＦ６ガス流１Ｆ２ｃｃ／分。
Ｓｆ Ｈｓガス又はＳｉＨ４ガスの流量は１２０ｃｃ／
分程度にする。
分程度にする。
そうすると、タングステンシリサイドＩ［Ａ、 Ｂとも
に、ＷＳｉｘ （Ｘ＝２〜２．２）程度のタングステ
ンのリッチなタングステンシリサイド膜が形成され、且
つ、このタングステンシリサイド膜は密着性が良くて剥
離し難い。
に、ＷＳｉｘ （Ｘ＝２〜２．２）程度のタングステ
ンのリッチなタングステンシリサイド膜が形成され、且
つ、このタングステンシリサイド膜は密着性が良くて剥
離し難い。
第２図は本発明にかかるタングステンシリサイド膜Ａ、
Ｂをそれぞれ膜厚１０００人程度人程長した配線層を示
しており、本例の配線層は膜厚２０００人程度０多結晶
シリコン膜１０上に成長した例である。
Ｂをそれぞれ膜厚１０００人程度人程長した配線層を示
しており、本例の配線層は膜厚２０００人程度０多結晶
シリコン膜１０上に成長した例である。
通常、多結晶シリコン膜１０は、シリコン基板１１と接
触する部分からタングステンなどのメタルが基板に直接
拡散して、素子特性を悪くしないにように、本例のよう
に、配線層の下層に形成されることが多い。
触する部分からタングステンなどのメタルが基板に直接
拡散して、素子特性を悪くしないにように、本例のよう
に、配線層の下層に形成されることが多い。
上記実施例から判るように、本発明にかかる成長法で形
成したタングステンシリサイド膜はシリコン基板、多結
晶シリコン膜や５ｉ０２膜等との密着性が良く、且つ、
高電導度の配線層となる。
成したタングステンシリサイド膜はシリコン基板、多結
晶シリコン膜や５ｉ０２膜等との密着性が良く、且つ、
高電導度の配線層となる。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明によれば密着性
の良いタングステンのリッチなタングステンシリサイド
膜がＣＶＤ法によって形成され、ＩＣの高性能化に役立
つものである。且つ、ＣＶＤ法の処理工数も低減される
。
の良いタングステンのリッチなタングステンシリサイド
膜がＣＶＤ法によって形成され、ＩＣの高性能化に役立
つものである。且つ、ＣＶＤ法の処理工数も低減される
。
第１図は本発明を通用するＣＶＤ装置の概要図、第２図
は本発明のタングステンシリサイド膜を成長した配線層
の断面図、 第３図は熱分解温度とＷ Ｓ ｉ ｘのＸ値との関係図
表である。 図において、 １は被処理基板（シリコンウェハー）、２は反応炉、
３は加熱体、４は排気口、 ５は
ガス流入口６はＷＦ６ガス源、 ７はＳｉＨ４ガス源
８はＳｉ２Ｈ６ガス源、 １０は多結晶シリコン膜、１１はシリコン基板、Ａ、Ｂ
はタングステンシリサイド膜 を示している。 コ １１発９月１：ｔｊわＪ引ビｔｓ ｃｖｏｌ磨】【第１
図 第１６９Ａめ７〉７°ステンシリサイト“耳！−Ｍ動図
第２因 廻今解温度 と野が鰺鴻Ｕ艷Ｙメ駿ｘｎ頗係ｍ表 第３１１
は本発明のタングステンシリサイド膜を成長した配線層
の断面図、 第３図は熱分解温度とＷ Ｓ ｉ ｘのＸ値との関係図
表である。 図において、 １は被処理基板（シリコンウェハー）、２は反応炉、
３は加熱体、４は排気口、 ５は
ガス流入口６はＷＦ６ガス源、 ７はＳｉＨ４ガス源
８はＳｉ２Ｈ６ガス源、 １０は多結晶シリコン膜、１１はシリコン基板、Ａ、Ｂ
はタングステンシリサイド膜 を示している。 コ １１発９月１：ｔｊわＪ引ビｔｓ ｃｖｏｌ磨】【第１
図 第１６９Ａめ７〉７°ステンシリサイト“耳！−Ｍ動図
第２因 廻今解温度 と野が鰺鴻Ｕ艷Ｙメ駿ｘｎ頗係ｍ表 第３１１
Claims (1)
- 最初に、六弗化タングステンとジシランとの混合ガスを
熱分解させ、次いで、六弗化タングステンとモノシラン
との混合ガスを熱分解させるようにしたことを特徴とす
るタングステンシリサイド膜の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036385A JPS61250173A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | タングステンシリサイド膜の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036385A JPS61250173A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | タングステンシリサイド膜の成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61250173A true JPS61250173A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH0421751B2 JPH0421751B2 (ja) | 1992-04-13 |
Family
ID=13996453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9036385A Granted JPS61250173A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | タングステンシリサイド膜の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61250173A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259173A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-16 | Tokyo Electron Ltd | 化学的気相成長方法 |
| USRE39895E1 (en) | 1994-06-13 | 2007-10-23 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit arrangement fabrication method |
-
1985
- 1985-04-25 JP JP9036385A patent/JPS61250173A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259173A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-16 | Tokyo Electron Ltd | 化学的気相成長方法 |
| USRE39895E1 (en) | 1994-06-13 | 2007-10-23 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit arrangement fabrication method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0421751B2 (ja) | 1992-04-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |