JPS63238277A - 金属膜の形成方法 - Google Patents

金属膜の形成方法

Info

Publication number
JPS63238277A
JPS63238277A JP7071287A JP7071287A JPS63238277A JP S63238277 A JPS63238277 A JP S63238277A JP 7071287 A JP7071287 A JP 7071287A JP 7071287 A JP7071287 A JP 7071287A JP S63238277 A JPS63238277 A JP S63238277A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulator
substrate
substrates
film
metal film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7071287A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuya Watabe
卓哉 渡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP7071287A priority Critical patent/JPS63238277A/ja
Publication of JPS63238277A publication Critical patent/JPS63238277A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 絶縁体を有する基板に金属の弗化物と水素の混合ガスを
接触させ、これに紫外光を照射し該基板の絶縁体上に金
属膜を形成する方法。
基板に対する混合ガスの流れのなす角度をかえることに
より、基板の絶縁体上に選択的に、もしくは非選択的に
金属膜を被着形成させることを、その特徴とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造技術に係り、特に半導体集
積回路においてそのtaおよび配線として用いるタング
ステン(W)などの高融点金属膜を形成する技術に関す
る。
近年半導体集積回路の高密度化・高集積化に伴い、その
構成要素九る電極や配線にも微細化が要求され、その最
小部寸法が1μm以下のものが実現されるに至っている
従来、半導体集積回路の電極や配線の材料としては、ア
ルミニウム(AI)又はAI合金が広く用いられてきた
。しかしAlは、融点が低いため微M化に伴ってエレク
トロマイグレーシ、7−1)5おこりやすく、又、シリ
コン(Si)などの半導体にくらべ熱膨張係数が大きく
、この熱膨張係数の差に起因する応力によシ微細化に伴
い断線などおこりやすくなるので、これにかわるM極お
よび配線の材料としてタングステン(W)やモリブデン
(Mo)といった高融点金属を使うことが検討されてい
る。
〔従来の技術〕
従来Wなどの高融点金ggt−形成する方法としては、
スパッタリングによる方法と六弗化タングステン(WF
・)などの金属弗化物の水素還元にょシ気相成長させる
方法が知られている。前者のスパッタリング法では、高
融点金属膜の抵抗が高いという欠点があム又後者の気相
成長では、スパッタリング法のものよりは抵抗の低いも
のが得られるが、5101等の絶縁体上への膜の形成が
困難であった。気相成長でも水素濃度を高くし成長温度
も700℃以上の高温とすると5lonの上にも一応高
融点金属膜をつくることは出来るがその抵抗が高いとい
う欠点があった。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたもので、絶
縁体の上にも、気相成長により、より低い温度でその抵
抗が低く電気的特性の良好な高融点金属膜を形成する技
術を提供するものである。
〔問題を解決するための手段〕
その目的は、5lon等絶縁体I―を有する基板にWF
−などの金属の弗化物とH3の混合ガスを接触させた状
態で、この絶縁体に吸収されその表面を活性化しうるエ
ネルギーをもつ紫外光を照射することKよシ達成される
〔作用〕
WF・の水素還元の場合゛を例に説明する。
WF、の水素還元によるWの析出は、WplXの成長速
度が水素の分圧の2乗に比例することから、H鵞が表面
で解離する速度で律速されるものと考えられている。
そし′て、金属やシリサイド上にはWが析出するのに8
101等の絶縁体上にWが析出しにくい原因は、反応生
成物であるHFが5lot等と反応しこれを腐食するよ
うに働くことと、加えて、金属やシリサイドがHlの解
離など表面反応を促進させる触媒として働くのに、5l
ot等の絶縁体はこの触媒として不活性であるためでは
ないかと考えられる0 発明者は、紫外光に表面活性化即ち表面反応促進の効果
があることに着目し、実験した結果、原料であるWF、
とH鵞の混合ガスを流した状態で紫外線を照射すると、
その紫外光のエネルギーがWF、や、Hmt″直接解離
するに至らないものであっても、紫外光照射にょシsi
O雪やリンケイ酸ガラス(PSG)上へW膜が形成され
ること、更に原料ガスを基板表面にそって平行に流しこ
の状態で紫外光を照射すると、従来の金属弗化物の水素
還元の場合と全く逆に、Slや金属の上よシはSin、
等の絶縁体上に選択的にWを析出させることが出来るこ
とを見い出し九。
一旦このようにして5ins等絶縁体表面がW膜におお
われてしまうと、このあとは、Wの上へのWの析出とな
るので必ずしも光を照射しなくても、成長が進み、絶縁
体上にW膜を気相成長により形成することができる。
紫外光の照射は、成長初期の段階で絶縁体表面t−W膜
がおおうまでの間だけでよく、必ずしも成長中照射しつ
づける必要はないので、光励起気相成長法で問題となる
光導入窓の汚染も少くでき、又、光の強度の分布に起因
する膜厚分布も少くすることができる。
〔実施例〕
以下、シリコン(81)基板上に形成したstot11
a上にW膜を被着形成する場合について詳しく説明する
第1図は、本発明の一笑施例の装置の構成を示す図で、
図において、1は基板、2はヒーター、3は原料ガス供
給管、4は光導入窓、5は紫外光源、6は排気口、7は
反応室である。
基板1としては直径4インチの(100)Si板に公知
の技術によシ5iO1を厚さ1μm付着させ、その5i
nsの一部′lc7オトエツチングの手法で除去したも
のを用いた。
この基板1を反応室7内のヒーター2に装着し、成長に
先だって、lXl0 ’Torr以下の真空中で400
℃10分間加熱して基板10表面に吸着したガス分子を
脱着させ表面t−清浄化させた。ついで基板の温度ヲ2
50℃に設定し、横方向にガスを噴出させるノズルを有
する原料ガス供給′f3がら基板狭面にそって平行にW
F、とHlの混合ガスを流した。
ガスの流量はWF、 10accm 、 Hl 500
sccrnで、圧力はI Torrとした。この状態で
、基板から2Il111L離れて対面して設置された合
成石英製の光導入窓4全通し、紫外光源5として低圧水
銀灯を用い基板1聚面へ紫外光を照射した。その強度は
約10゜mW/cdとした。このとき通常のWの気相成
長と異ムSl上よりはS iOs上へ選択的にWが析出
し、その成長速度は40A/分であった。sio、上の
W膜のあつさが約20OA (成長時間にして5分間)
になるまで成長を続けた後紫外光を照射するのを止め、
基板の温度を350℃に上げるとともにWF。
とHlの比はHa l’W Fs = 50のまま、圧
力を3Torrに上げひきつづき成長させたところ、s
lの上にもstow上に成長させたW膜の上にもWが堆
積し、全面に約500OAの厚さのW膜を形成すること
ができた。
このようにしてつくったWsの抵抗率は6μΩ・1で、
スパッタリングによるw3の1oμΩ・αおよび従来の
気相成長法にょるW膜の8μΩIIcILにくらべ小さ
く、本発明にょシ、電気的特性の良好なW膜が得られた
810を上に選択的KW膜含金形成るには、H1/WF
6 = 50〜100のとき基板t″200〜250玄
圧力はI Torr以下にすると良好な結果が得られる
第2図は、本発明の別の実施例の装置の構成を示す図で
、第1図と同一の部材には同一記号を附しである。先の
実施例と異るのは、原料ガスが基板lの表面に対し平行
にではなく、斜めに噴きつけるようにしていることであ
る。基板の温度300℃、 Ha /WFa = 50
 、圧力3 Torrのとし、その他の条件は先の実施
例と全く同じにし紫外光を照射するとStの上にも5i
otO上にも非選択的にWが析出し、その成長速度は1
50A/分であった。
絶縁体としてSignのかわシにPSGおよびホクリン
ケイ酸ガラス(BPSG)t″用いても、その上に同様
にW膜を形成することができた。光源として低圧水銀灯
のかわりに高圧水銀灯を用いてもSin、 、PSG及
ヒBPSG上KWPshtl−形成することができた。
高圧水銀灯は低圧水銀灯にくらべ光の短波長成分が少い
ものの真空紫外域の積分強度が高いので、基板表面上の
光の強度を大きくでき成長速度を速くすることができる
なお、成長を50回くり返しても、光導入窓に顕著な汚
染はみられなかった。これは、光照射している時間が短
いのと、光導入窓に直接原料ガスがあたらないようにし
ているためと考えられる。
又、実験の結果、光導入窓の表面の温度が200℃以下
のときは、紫外光照射しても光導入窓にほとんどWが析
出しないので、紫外光源のランプハウスにN3ガスを流
すなどして光導入窓を適当に冷却すれば、膜形成の最初
から最後まで紫外光を照射しつづけるようにすることも
出来る。このようにすると成長速度がはやめられるとと
もに、紫外光照射によシ、酸素や炭素等の不純物がとシ
込まれにくくなって、より高純度の抵抗の低いW換を得
ることができるという効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、S10*等の絶縁物上にも気相成長に
よシ低温で再現性よく、抵抗の低い高融点金11膜を形
成することができるので、半導体集積回路などの電極や
配線を微細化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に用いる気相成長装置の構成を1!1′
i基板、2はヒーター、3は原料ガス供給管、4は光導
入窓、5は紫外光源、6は排気口、7は反応室である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁体を有する基板(1)に、金属の弗化物と水
    素の混合ガスを接触させ、この混合ガスと接触している
    面に紫外光を照射し、絶縁体上に金属膜を被着形成する
    工程を有することを特徴とする金属膜の形成方法。
  2. (2)絶縁体を有する基板に前記混合ガスを基板の主面
    にそって平行に流すことにより基板の絶縁体上に選択的
    に金属膜を被着することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の金属膜の形成方法。
  3. (3)絶縁体を有する基板に前記混合ガスを基板の面に
    対し斜めにもしくは垂直にあて、基板の絶縁体の上と絶
    縁体以外の部分の上とにともに金属膜を被着することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の金属膜の形成方
    法。
  4. (4)金属の弗化物が六弗化タングステン(WF_6)
    である特許請求の範囲第1項から第3項に記載の金属膜
    の形成方法。
  5. (5)絶縁体がシリコン酸化物(SiO_2)もしくは
    リンケイ酸ガラス(PSG)もしくはホウリンケイ酸ガ
    ラス(BPSG)である特許請求の範囲第1項から第4
    項に記載の金属膜の形成方法。
JP7071287A 1987-03-25 1987-03-25 金属膜の形成方法 Pending JPS63238277A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7071287A JPS63238277A (ja) 1987-03-25 1987-03-25 金属膜の形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7071287A JPS63238277A (ja) 1987-03-25 1987-03-25 金属膜の形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63238277A true JPS63238277A (ja) 1988-10-04

Family

ID=13439462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7071287A Pending JPS63238277A (ja) 1987-03-25 1987-03-25 金属膜の形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63238277A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0837159A (ja) * 1994-05-16 1996-02-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0837159A (ja) * 1994-05-16 1996-02-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0772351B2 (ja) 金属薄膜選択成長方法
EP0493002B1 (en) Process for forming deposition film
JP2001507514A (ja) 窒化チタンのプラズマエンハンスアニール処理
JP2002505804A (ja) 高アスペクト比を持つ珪素半導体デバイス接点を金属化する方法及び装置
JPH07507842A (ja) パターン化ウェーハ基体上の膜の化学蒸着(cvd)法
JPH03111571A (ja) 堆積膜形成法
JP2967734B2 (ja) 薄膜の形成方法
US5653810A (en) Apparatus for forming metal film and process for forming metal film
JPH0766186A (ja) 誘電体の異方性堆積法
JPS63238277A (ja) 金属膜の形成方法
JP2003243497A (ja) 配線構造及びその形成方法
JPH0453132A (ja) 金属薄膜の形成方法
JPS58158916A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0246731A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3414934B2 (ja) 薄膜形成方法
JP2940162B2 (ja) 高融点金属の気相成長法及びそれを用いた金属配線の製造方法
JP3488498B2 (ja) 半導体装置における金属薄膜形成方法
JP2844693B2 (ja) 高融点金属膜の形成方法
JPH0794418A (ja) 成膜室の洗浄化方法
JPH0645260A (ja) 半導体装置,その製造方法および薄膜堆積装置
JPH1131688A (ja) 複数の超小形電子部品及びダイヤモンド層を持つ成長基板を有する複合構造及びこの複合構造の製造方法
JPH05243157A (ja) 薄膜形成方法及び薄膜形成装置
JPH088222B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS62253770A (ja) 金属薄膜形成方法
JPH10135206A (ja) プラズマCVDによるSiO2 薄膜の形成方法