JPS6364903B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6364903B2 JPS6364903B2 JP3964482A JP3964482A JPS6364903B2 JP S6364903 B2 JPS6364903 B2 JP S6364903B2 JP 3964482 A JP3964482 A JP 3964482A JP 3964482 A JP3964482 A JP 3964482A JP S6364903 B2 JPS6364903 B2 JP S6364903B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- film
- sample
- mocl
- molybdenum
- 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.)
- Expired
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N azanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#N GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- GICWIDZXWJGTCI-UHFFFAOYSA-I molybdenum pentachloride Chemical compound Cl[Mo](Cl)(Cl)(Cl)Cl GICWIDZXWJGTCI-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- PDKHNCYLMVRIFV-UHFFFAOYSA-H molybdenum;hexachloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Mo] PDKHNCYLMVRIFV-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015275 MoF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- RLCOZMCCEKDUPY-UHFFFAOYSA-H molybdenum hexafluoride Chemical compound F[Mo](F)(F)(F)(F)F RLCOZMCCEKDUPY-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
-
- 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
- C23C16/34—Nitrides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は半導体装置およびその製造工程に用い
られる窒化モリブデン膜の気相成長方法に関す
る。
られる窒化モリブデン膜の気相成長方法に関す
る。
(b) 技術の背景
半導体装置を製造する際に、窒化シリコン
(Si3N4)膜を保護マスクとして利用したり、ま
た絶縁膜として用いることは良く知られている。
かようなSi3N4膜と同様にNa+などの可動イオン
に対する阻止力が強く、しかもメタルシリサイド
と同程度の導電性がある材料として窒化モリブデ
ン(Mo2N)が注目されてきた。
(Si3N4)膜を保護マスクとして利用したり、ま
た絶縁膜として用いることは良く知られている。
かようなSi3N4膜と同様にNa+などの可動イオン
に対する阻止力が強く、しかもメタルシリサイド
と同程度の導電性がある材料として窒化モリブデ
ン(Mo2N)が注目されてきた。
最近、MoやWのような高融点金属やそのメタ
ルシリサイドがLSIの配線層として、多結晶シリ
コン層に代つて使用されるようになつてくるとこ
のようなMo2N膜を用いた好適な半導体構造も考
えられる。例えば、第1図に示すようにMOS半
導体素子において、Moゲート電極1上にMo2膜
2を被着し、2層からなるゲート電極を形成する
と、可動イオンを透過しやすいMoゲートを保護
することができる。Mo2Nはイオン注入に対して
も阻止能力があり、ソースドレイン領域3を形成
するセルフアライン方式において、注入電圧
150KeVでAs+イオンを注入する際に、Mo膜の場
合柱状結晶のため、チヤンネリングされやすいの
で5000Åの厚さが必要であるが、Mo2N膜ならば
500Åの厚さでよい。またSi3N4膜と同様にフオ
トプロセスの保護マスクとして利用できることも
勿論である。
ルシリサイドがLSIの配線層として、多結晶シリ
コン層に代つて使用されるようになつてくるとこ
のようなMo2N膜を用いた好適な半導体構造も考
えられる。例えば、第1図に示すようにMOS半
導体素子において、Moゲート電極1上にMo2膜
2を被着し、2層からなるゲート電極を形成する
と、可動イオンを透過しやすいMoゲートを保護
することができる。Mo2Nはイオン注入に対して
も阻止能力があり、ソースドレイン領域3を形成
するセルフアライン方式において、注入電圧
150KeVでAs+イオンを注入する際に、Mo膜の場
合柱状結晶のため、チヤンネリングされやすいの
で5000Åの厚さが必要であるが、Mo2N膜ならば
500Åの厚さでよい。またSi3N4膜と同様にフオ
トプロセスの保護マスクとして利用できることも
勿論である。
(c) 従来技術と問題点
このようなMo2N膜の形成方法は従来からルア
クテイブスパツタ法が用いられ、窒素ガス雰囲気
中でMo板をスパツタして、対向電極上の試料面
に被着させる方法である。しかし、この方法は
Mo含有比の多いものになりやすくて、安定な
Mo2N膜とはならずに、その分子式はMoxNyと
なる。
クテイブスパツタ法が用いられ、窒素ガス雰囲気
中でMo板をスパツタして、対向電極上の試料面
に被着させる方法である。しかし、この方法は
Mo含有比の多いものになりやすくて、安定な
Mo2N膜とはならずに、その分子式はMoxNyと
なる。
(d) 発明の目的
しかし、このようなAoxNy構造は安定性に問
題があり、本発明は安定なMo2N膜が形成される
ことを目的とする気相成長方法を提案するもので
ある。
題があり、本発明は安定なMo2N膜が形成される
ことを目的とする気相成長方法を提案するもので
ある。
(e) 発明の構成
その目的は、窒素ガスと五塩化モリブデン
(MoCl5)ガスとを混合した0.1〜1Torrの減圧気
流中で試料を700〜800℃に加熱し、MoCl5を分解
して、Mo2N膜を該試料上に被着させる気相成長
方法によつて達成させることができる。
(MoCl5)ガスとを混合した0.1〜1Torrの減圧気
流中で試料を700〜800℃に加熱し、MoCl5を分解
して、Mo2N膜を該試料上に被着させる気相成長
方法によつて達成させることができる。
(f) 発明の実施例
以下、実施例により詳細に説明する。第2図は
本発明にかかる気相成長用の減圧化学気相成長
(減圧CVD)装置の概要断面図である。
本発明にかかる気相成長用の減圧化学気相成長
(減圧CVD)装置の概要断面図である。
図示のように、反応管4内に基板試料5を装入
し、右方の排気口6より真空排気し、左方から反
応ガスを流入してその減圧度を0.1〜1Torr程度
にする。基板試料5は加熱体7によつて700〜800
℃に加熱されており、該温度で反応ガスが分解し
て被膜が形成される。左方の流入口8から窒素
(N2)ガス、流入口9から水素(H2)ガスが流
入され、また容器10には固体のMoCl5が納めて
あり、そのキヤリヤガスとして流入口11より同
じくH2ガスを流入させる。容器10は150〜160
℃に加熱しており、不安定なMoCl5を昇華させ、
揮発したMoCl5ガスをH2ガスによつて反応管上
内に流入させる。尚、MoCl5ガスは常温では固化
して、管内壁に付着するため、この配管系を200
℃位に加熱しておく方が望ましい。
し、右方の排気口6より真空排気し、左方から反
応ガスを流入してその減圧度を0.1〜1Torr程度
にする。基板試料5は加熱体7によつて700〜800
℃に加熱されており、該温度で反応ガスが分解し
て被膜が形成される。左方の流入口8から窒素
(N2)ガス、流入口9から水素(H2)ガスが流
入され、また容器10には固体のMoCl5が納めて
あり、そのキヤリヤガスとして流入口11より同
じくH2ガスを流入させる。容器10は150〜160
℃に加熱しており、不安定なMoCl5を昇華させ、
揮発したMoCl5ガスをH2ガスによつて反応管上
内に流入させる。尚、MoCl5ガスは常温では固化
して、管内壁に付着するため、この配管系を200
℃位に加熱しておく方が望ましい。
流量はN2:H2=5〜10:1の比とし、例えば
N2ガス1/分、H2ガス200c.c./分、MoCl5ガス
を送入するH2キヤリヤガスも200c.c./分程度にす
れば、安定な膜質のMo2N膜を被着することがで
きる。このような常温で固体形のMoCl5の代り
に、弗化モリブデン(MoF6)を用いる方法があ
り、MoF6は常温で液体であるため被膜形成には
好都合であるが、分解されて発生する弗素(F)
のためシリコンなどの半導体基板がエツチングさ
れて品質面から好ましくない。
N2ガス1/分、H2ガス200c.c./分、MoCl5ガス
を送入するH2キヤリヤガスも200c.c./分程度にす
れば、安定な膜質のMo2N膜を被着することがで
きる。このような常温で固体形のMoCl5の代り
に、弗化モリブデン(MoF6)を用いる方法があ
り、MoF6は常温で液体であるため被膜形成には
好都合であるが、分解されて発生する弗素(F)
のためシリコンなどの半導体基板がエツチングさ
れて品質面から好ましくない。
したがつてMoCl5を反応ガスとして利用する方
良く、このようにして形成すれば、容器10の加
熱温度を130〜230℃と広範囲に変化させることに
よつてMoCl5の揮発ガス量を制御することができ
る。またその他の条件も広く変化させることがで
きて、従来のリアクテイブスパツタ法では印加電
圧と窒素ガス量のみが可変条件であつたことに比
較すれば自由度が大きく、安定したMo2N膜を形
成するための好適の形成方法である。
良く、このようにして形成すれば、容器10の加
熱温度を130〜230℃と広範囲に変化させることに
よつてMoCl5の揮発ガス量を制御することができ
る。またその他の条件も広く変化させることがで
きて、従来のリアクテイブスパツタ法では印加電
圧と窒素ガス量のみが可変条件であつたことに比
較すれば自由度が大きく、安定したMo2N膜を形
成するための好適の形成方法である。
(g) 発明の効果
上記説明から判るように、本発明による減圧気
相成長法は安定なMo2N膜を形成することができ
て、半導体装置の高品質化に極めて寄与するもの
である。
相成長法は安定なMo2N膜を形成することができ
て、半導体装置の高品質化に極めて寄与するもの
である。
第1図はMo2N膜を用いた半導体装置断面図、
第2図は本発明にかかる気相成長用減圧CVD装
置の概要断面図である。図中、2はMo2N膜、5
は基板試料、6は排気口、8はN2ガス流入口、
10はMoCl5容器を示す。
第2図は本発明にかかる気相成長用減圧CVD装
置の概要断面図である。図中、2はMo2N膜、5
は基板試料、6は排気口、8はN2ガス流入口、
10はMoCl5容器を示す。
Claims (1)
- 1 窒素ガスと五塩化モリブデンガスとを混合し
た0.1〜1Torrの減圧気流中で試料を700〜800℃
に加熱し、塩化モリブデンを分解して、窒化モリ
ブデン膜を該試料上に被着させることを特徴とす
る窒化モリブデン膜の気相成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3964482A JPS58157139A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 窒化モリブデン膜の気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3964482A JPS58157139A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 窒化モリブデン膜の気相成長方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58157139A JPS58157139A (ja) | 1983-09-19 |
JPS6364903B2 true JPS6364903B2 (ja) | 1988-12-14 |
Family
ID=12558788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3964482A Granted JPS58157139A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 窒化モリブデン膜の気相成長方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58157139A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3485769T2 (de) * | 1983-02-25 | 1992-12-24 | Liburdi Engineering | Chemische dampfabscheidung von ueberzuegen aus metallischen verbindungen unter verwendung von metallischen subhalogeniden. |
JPS60251274A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-11 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 窒化物被覆方法 |
JP2541657B2 (ja) * | 1988-04-20 | 1996-10-09 | 富士通株式会社 | 拡散障壁構造及びその製造方法 |
CN100391606C (zh) * | 2005-06-29 | 2008-06-04 | 中国科学院金属研究所 | 一种制备金属氮化物催化材料的专用设备 |
CN100457270C (zh) * | 2005-11-14 | 2009-02-04 | 中国科学院金属研究所 | 一种用于制备金属氮化物催化材料的设备及方法 |
-
1982
- 1982-03-12 JP JP3964482A patent/JPS58157139A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58157139A (ja) | 1983-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100236668B1 (ko) | 저항 및 결함밀도가 낮은 텅스텐 접점을 실리콘 반도체 웨이퍼에 형성하기위한 방법 | |
US5232871A (en) | Method for forming a titanium nitride barrier layer | |
JP2597072B2 (ja) | 複合被膜を沈積する方法 | |
US5607722A (en) | Process for titanium nitride deposition using five-and six-coordinate titanium complexes | |
US4579609A (en) | Growth of epitaxial films by chemical vapor deposition utilizing a surface cleaning step immediately before deposition | |
US5246881A (en) | Low-pressure chemical vapor deposition process for depositing high-density, highly-conformal, titanium nitride films of low bulk resistivity | |
US5508066A (en) | Method for forming a thin film | |
US6844261B2 (en) | Method of forming ruthenium and ruthenium oxide films on a semiconductor structure | |
US5173327A (en) | LPCVD process for depositing titanium films for semiconductor devices | |
US4605947A (en) | Titanium nitride MOS device gate electrode and method of producing | |
US5399379A (en) | Low-pressure chemical vapor deposition process for depositing high-density, highly-conformal titanium nitride films of low bulk resistivity | |
US4501769A (en) | Method for selective deposition of layer structures consisting of silicides of HMP metals on silicon substrates and products so-formed | |
US20020114886A1 (en) | Method of tisin deposition using a chemical vapor deposition process | |
GB2195663A (en) | Chemical vapour deposition method and apparatus therefor | |
JPS62267472A (ja) | メタルシリサイドの低圧化学蒸着 | |
US20030211736A1 (en) | Method for depositing tantalum silicide films by thermal chemical vapor deposition | |
JPH0347575B2 (ja) | ||
KR100539278B1 (ko) | 코발트 실리사이드막 형성 방법 및 반도체 장치의 제조방법. | |
KR100485386B1 (ko) | 금속막 증착용 조성물 및 이를 이용한 금속막 형성 방법 | |
JPS6364903B2 (ja) | ||
US6004872A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP2926824B2 (ja) | 窒化チタン膜の形成方法 | |
JPH0290568A (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
JPH09249972A (ja) | 薄膜形成方法、半導体装置及びその製造方法 | |
JPH0243334B2 (ja) |