PT95435B - Processo de producao de uma pelicula depositada e de um dispositivo semicondutor - Google Patents
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Description
□ presente invento refere-se a um processe para a produção de uma pelicula depositada e a um processo para a. produção tíe um dispositivo semicondutor.. Mais particularmente,, o presente invento refere-se a um processo para a produção de uma película depositada de tungsténio aplicável,, pref erivelmente,, ao circuito eléctrico de um dispositivo de circuito integrado semicondutor ou similar? e a um processo para a produção tíe um dispositivo semicondutor usando um processo de depositar, selectivamente,, uma película de tungsténio» iiLts Jinteri^ alumínio (AI) tem,, até agora, sido usado,, principalmente, em eléctrodos ou em circuitos eléctricos,, em dispositivos electrõnicos ou em circuitos integrados que compreendem um semicondutor,, Neste tipo de aplicaçSes, o Al tem um certo número tíe vantagens,, tais como, é barato, tem uma condutividade eléctrica elevada, e é capaz de originar uma película de óxido sobre uma superfície, tão densa que o seu interior pode ser quimicamente protegido e estabilizado ou pode-se conseguir uma boa adesão ao Si.
Incidentalmente, particularmente nos anos recentes, tem-se tornado necessário que os circuitos eléctricos sejam produzidos com uma menor espessura e num maior número de camadas múltiplas, em virtude de um aumento no grau de integração de circuitos integrados, tais como o LSI» Deste modo, as exigências aos circuitos eléctricos de Al convencionais têm-se tornado mais severas do que nunca. A medida que a espessura é menor, com um aumento do grau de integração, a superfície de um LSI ou de um circuito similar torna-se muito mais irregular, como resultado de oxidação, difusão, deposição de películas finas, gravação, etc. Por exemplo, os metais para eléctrodos ou para circuitos eléctri7 i 59“
CFO 7070 PT iMCí/FÍM/Sj ',,/
-••3cos têm cie ser depositados,, sem descontinuidades, em superfícies desniveladas em degrau ou. têm de ser depositadas em orifícios possuindo um diâmetro muito pequeno e uma grande profundidade» No caso da DRAM (RAM dinâmica) de 4 Mbit ou de 16 Mbit, etc., a razão dimensional do orificio (profundidade do orifício/diãmetro do orifício) no qual se têm de depositar metais,, tais como AI, é de .1.,,0 ou superior, e o próprio diâmetro do orifício é de .1. μ ou inf erior,, Deste modo, é necessária uma técnica que permita a deposição de Al num orifício com uma grande razão dimensional,,
Particularmente, para a realização de ligações eléctricas seguras, a um dispositivo localizado sob uma película isolante, tal como uma película de Siíl·-? nu similar, o Al tem de ser depositado ds modo a que apenas se preencham os orifícios de um dispositivo em vez de aí se formar uma película,,
Depois, devido ao baixo ponto de fusão do alumínio, que ê tão baixo quanto 660°C, ou devido à sua fraca electromigração têm-se realizado estudos, usando tungsténio (W) como material de circuito eléctrico que substitui o Al.
Como processo para a produção de uma película de deposição propõe-se um processo de CVD, no qual se usa WF& como material de partida gasoso e se deposita W sobre um substrato de Si, por uma reacção de redução com Si que é um átomo constituinte do substrato»
Por exemplo, A Patente dos E.U.A. n£> 4 349 408 descreva um processo compreendendo a deposição, sobre um substrato de silício, de uma camada de silício dopado com oxigénio, depositando ai, subsequentemente, uma camada de sílicio policristalino, dopado com fósforo, e depois gravando a camada de silício policristalino e depositando uma película de tungsténio sobre o substrato de silício descoberto pela gravação»
A Publicação da Patente Europeia nS 216157(A2) descreve um processo de deposição de metal, compreendendo os passo de (1) colocar, numa câmara, um substrato de silício, possuindo uma camada de dióxido de silício, provida com um orificio, (2) ali71 597
CFO 7070 PT (MO/FN/Sj
-4J.
men tar um composto gasoso de um metal ã câmara,, para substituir o silício cio substrato pelo metal de modo a depositar o metal no orifício e (3) alimentar hidrogénio gasoso5 conjuntamente com um metal gasoso, de modo a que se deposite ainda um outro metal em ambas as superfícies do metal, assim depositado, e da película de dióxido de silício; no qual se alimenta um gás de gravação â câmara, no decorrer do passo (3), e o gás de gravação é activado para realizar a gravação de modo a que a camada de dióxido de sílicio possa ser mantida num estado em que não esteja presente qualquer metal na sua superfície, e também pode-se depositar, adicionalmente, um metal, sobre a camada de metal depositado,, Como exemplo, esta publicação descreve a deposição de tungsténio (W.j .
Contudo, nos processos descritas nestas publicações, usa-se WF& como material de partida e, basicamente, deposita-se uma película de tungsténio como resultada da reacção entre WF& e Si. Deste modo, o facto de se tornar uniforme a deposição de W sobre Si, pode resultar numa grande diminuição da velocidade de deposição, e por outro lado, assegurando uma dada velocidade de deposição pode-se, também, realizar a sua deposição sobre Si02, Assim, tem sido muitas vezes difícil manter a selectividade de um modo estável„ Adicionalmenti rec ei anão poder evitar que substrato
Si íja corroído por acção dos materiais usados ou do gás de gravação» Além disso, nalguns casos, a velocidade de o
deposição é, num máximo, de 30 a 50 A/min» e a espessura do filme o © tem um limite de cerca de 2000 A a cerca de 3000 A, para uma relativaen tre espessura estável» Existe, também, alguma preocupação vamente ao problema de contaminação da interface entre o substrato de Si e a película de tungsténio, devido à presença de flúor» Existem, também, muitos aspectos a melhorar no que se refere à uniformidade da película»
Por outro lado, do ponto de vista, da formação do circuito eléctrico e dos eléctrodos, uma rugosidade pobre da superfície, de uma película fina de tungsténio, obtida por um processo de produção de película convencional, traz os inconvenientes do ζ X Ό9 ί CFC ζ'Οζύ Ρί ιΜΟ/rN/õ:
□asso ae □asso ae electrxco ai innamentD.
gravação,, no para uma passo de máscara e oara um substrato, s ao formação do padrão para o circuito ilais especif icamente,, uma película de tungsténio, produzida por pulverização catódica convencional, e uma película de cunasténio, produzida por CVD,, têm superfícies com irrequlariúa.....
o des, compreendidas entre várias centenas e vários milhares de A„ possuindo uma morfologia de superfície pobre,. Este facto tem trazido, frequentemente, as desvantagens seguintess
í) Os sinais de alinhamento são refIectidos, irregularments, na superfície,, de modo que o nível de ruído torna-se demasiado elevado para distinguir sinais de alinhamento inerentes»
2) De modo a cobrir grandes irregularidades da superfície» a película de revestimento tem de ter uma grande espessura» Isto é contraditório com os requisitos de uma espessura fina»
3) A pobreza na morfologia da superfície provoca uma auréola local, atribuível â reflecção interna numa película de revestimento, fazendo com que este permaneça»
4) A pobreza na morfologia da superfície torna as paredes laterais rugosas, de acordo com as irregularidades, no passo de gravação para formação do circuito eléctrico»
Apesar disso, uma vez que o ponto de fusão do tungsténio è tão elevado quanto 3» 4.10° C, existe a vantagem de a sua utilização como material de circuito eléctrico tornar possível realizar um tratamento a temperatura elevada, num passo posterior, num processo de produção de um dispositivo semicondutor,, Tem sido impossível ignorar esta vantagem»
Como anteriormente se discutiu, no campo técnico dos semicondutores, que recentemente se tem pretendido que sejam cada vez mais altamente integrados, existem muitos aspectos a melhorar de modo a proporcionar um dispositivo semicondutor, barato, possuindo uma integração elevada e uma eficiência elevada»
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(MO/FN/S)
^MÁínO^Jj^LNÊSfi.
presente invento resulta da necessidade de resolver os problemas técnicos anteriores»
Um primeiro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada, que possa produzir uma película de tungsténio com uma boa qualidade., como condutor, e bem controlável»
Um segundo objectivo do presente inventa é proporcionar um processo parai a produção de uma película depositada que possa produzir uma película lisa e densa,, com uma espessura elevada,, sem danificar um substrato»
Um terceiro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada que possa depositar tungsténio de boa qualidade também em orifícios muito pequenos .
Um quarto objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada que possa produzir uma película depositada com boas propriedades como metal oe barreira»
Um quinto objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada que possa produzir uma película depositada na qual o tungsténio pode ser facilmente transformada num silicieto»
Um sexto objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada que possa produzir uma película depositada, com boas propriedadesa com uma boa seIectividade»
Um sétima objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção ds um dispositivo semicondutor que tenha como características uma superior lisura da superfície» uma boa resistência è migração e outras, usando um processo para a produção, de um modo selectivo, de uma película de tungsténio»
Z.Í. 5νζ
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ÍMO/FN/3)
-7Outra objectivo cio presente invento para além cios objectivos anteriormente enunciados é o de proporcionar um processo para a produção de uma película depositada compreendendo os passos des <a) tíispôr, num espaço destinado à formação de uma película depositada., um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões §
Cb) introdução, no referido espaço destinado à formação de uma película depositada, de i) um gás compreendendo um composto organometálico contendo um átomo ds tungsténio e ii) hidrogénio gasoso? e
Cc) formação de uma película de tungsténio sobre a referida superfície doadora de electrões.
Outro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada compreendendo os passos des ta) dispôr, num espaço destinado â formação de uma película depositada, um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (B),
Cb) introdução, no referido espaço destinado à formação de uma película depositada, de i) um gás compreendendo um composto organometálico contendo um átomo de tungsténio e ii) hidrogénio gasoso? e
Cc) formação selectiva de uma película de tungsténio sobre a referida película doadora de electrões (A),
Outro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de um dispositivo semicondutor, compreendendo os passos des formação sobre um material semicondutor, de uma película compreendendo um material isolador?
formação de um orifício na referida película, de modo a que o referido material semicondutor fique a descoberto? e
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preenchimento do referido orifício com um material condutor, para formar parte de um circuito eléctrico;!
no qual o tungsténio é selectivamente,, depositado no dito orifício por reacção entre i) um gás compreendendo um composto organometálico contendo um átomo de tungsténio e ii) hidrogénio gasoso para formar a referida parte de um circuito eléctrico,,
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Fig» í é uma ilustração em diagrama de um exemplo de um aparelho para a produção de uma película depositada,, ao qual se pode aplicar o presente invento»
As Figs» 2A a 2E são secções transversais em diagrama para ilustrar um processo para a produção, de um modo selectiva,, de uma película depositada de acordo com o presente invento»
A Fig» 3 é uma ilustração em diagrama de outro exemplo de um aparelho para a produção de uma película depositada, ao qual se pode aplicar o presente invento»
As Figs» 4A a 4E são perspectivas,, em diagrama, para ilustrar um processo para a produção de um dispositivo semicondutor do presente invento»
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS
Uma concretização preferida do processo do presente invento, para a produção de uma película depositada,, é a que a seguir de descreve;
o processo do presente invento para a produção ds uma película depositada é caracterizado por se formar uma película de tungsténio, sobre uma superfície doadora de electrões, por reacção entre i) um gás compreendendo um composto organometálico contendo um átomo de tungsténio e ii) hidrogénio gasoso» para
Uma concretização preferida a produção de um dispositivo do processo do presente invento, semicondutor, é a que a seguir se descreves / x ovz , .y '__· -.-τ'
CFO 7070 PT íMíj/FN/S;
o processo do presente invento para a produção de um dispositivo semicondutor é carac terizado por se depositar,, selectivamente , tungsténio sobre uma superfície de material semicondutor, parciaimente liberta do revestimento de uma pelúcula isoladora formada sobre preendendo um tungsténio, e a superfície, pela reaeção entre i) um composto organometálico,, contendo um ii) hidrogénio gasoso, para constituir gâs com— átomo de parte de um ci rcui to eléctrico.
No processo do presente invento para a produção de uma película depositada, deposita-se tungsténio, por uma reaeção térmica simples, num sistema reaccional compreendendo i) um gás compreendendo um composto organometálico contendo tungsténio (um material de partida gasoso) e ii) hidrogénio gasoso» Mais cificamente, alimenta-se uma mistura gasosa, compreendendo, por exemplo, WCChK;)^ como material gasoso de partida, e !+? como gás de reaeção, a um substrato que está aquecido até uma gama de temperaturas adequada, não inferior à temperatura de decomposição do WCCH;·:,)^, e a pressão no espaço para a formação de uma película depositada é ajustada, a um valor adequada, de modo a que o tungsténio seja precipitado sobre a superfície e se forme uma película contínua, que cresce até formar uma película depositada,, Assim, de acordo com o processo do presente invento para a produção de uma película, pode-se depositar, selectivamente, sobre um substrato, uma película de tungsténio, lisa e densa, de baixa resistividade. No processo do presente invento que utiliza o substrato possuindo uma superfície doadora de electrões (A) e uma superficie não doadora de electrões (B) pode-se formar uma película depositada, com uma selectividade muito superior»
De acordo com o processo do presente invento, para a produção de um dispositivo semicondutor, é possivel proporcionar um dispositivo semicondutor superior, no qual se utiliza uma película de tungsténio, lisa e densa, de baixa resistividade, que constitui a sua parte de circuito eléctrico, a sua parte de electrodo, etc»
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As concretizações preferidas do presente invento serão aqui depois descritas por referencia aos desenhos,.
Mo presente invento usa-se a CVD (deposição quimica de vapor) para depositar, sobre um substrato, uma película de tungsténio de boa qualidade como película depositada condutora,
Mo presente invento usa-se, por exemplo, que é um composto organometálico, como material de partida gasoso, contendo pelo menos um átomo que serve como elemento constituinte da película depositada, e usa-se Η£ como gás de reacção» Forma—se uma película de tungsténio sobre um substrato, por crescimento em fase gasosa, usando uma mistura gasosa destes componentes»
Como substrato aplicável no presente invento, usa-se um material possuindo propriedades de doador de electrões para constituir uma superfície na qual se deposita o tungsténio. De modo a formar uma película depositada, com uma selectividade muito superior, é possível usar um substrato compreendendo um primeiro material de superfície de substrato, possuindo propriedades de doador de electrSes, e um segundo material de superfície de substrato, possuindo propriedades de não doador de electrSes»
Descreve-se seguidamente em pormenor este material doador de e1ec trões»
A expressão material doador de electrSes refere-se a um material capaz de constituir um substrato no qual estão presentes electrões livres ou no qual se produziram, intencionalmente, electrões livres, e é exemplificada por um material possuindo uma superfície que pode acelerar a reacção quimica devido à transferência de electrões entre um substrato e as moléculas de material de partida gasoso, aderentes à superfície do substrato» Estes materiais incluem, por exemplo, metais, semicondutores do tipo p, semicondutores do tipo n e semicondutores intrínsecos» Incluam, também, metais e semicondutores na superfície dos quais está presente uma película de óxido muito fina» Ss esta película de óxido é muito fina, pode ocorrer reacção quimica devido è transferência de electrões entre um substrato e as moléculas de
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“lima terial de partida gasoso aderentes ao substrato» material doador de electrô'es inclui., especificamente, se™ riu. condu tares., tais como síl icio monocristalino, síl icio policristalino e sílicio amorfo, semicondutores de compostos dos Grupos III-V do tipo binário, terciário ou quatenário, compreendendo uma combinação de um elemento do Grupo Ϊ1Ϊ, tal como Ga» In ou Al e um elemento do Grupo V tal como P, As ou N, ou semicondutores de compostos dos Grupos Π-VI, bem como os próprios metais., tais como tungsténio., mol ibdénio , tântalo, alumínio, titânio, cobre, etc» Inclui também silicdetos dos metais anteriores, tais como, por exemplo, silicieto. de tungsténio, silicieto de mol ibdénio, silicieto de tântalo, silicieto de alumínio, siliciafo de titânio, etc» Pode incluir, adicionalmente, metais contendo, como constituinte, átomos de qualquer um dos metais anteriores, tais como alumínio-silício, alumínio-titânio, a1umí ni o-c o bre, a1um ί n io-tân talo, aIum ίn i o-s i1í c i o-co b re, a1um íio-silício-titânio, alumínio-paládio, nitreto de titânio, etc»
Por outro lado, o material que constitui a superfície sobre a qual não se deposita, selectivamente, tungsténio, i.e., um material não doador de electrSes, incluem materiais isolantes usuais, óxidos de silício formados por oxidação térmica, CVD, etc», vidros, tais como BSG (vidro de borossi1icato5, PSG (vidro de f os f oss i1i c ato), BPSG (vi dro de bo ro f os f oss i 1 ica to), e tc», ou as suas películas de óxido, películas ds nitreto térmicas de silício e películas de nitreto de silício formadas por CVD de plasma, CVD a pressão reduzida, ECR-CVD, etc» tungsténio é depositado sobre o substrato assim constituído, por reacção térmica simples, no sistema reaccional compreendendo o material de partida gasoso e Η2» Por exemplo, pensa-se que a reacção térmica, no sistema de reacção compreendendo WCCi-h;}^ e Hp, ocorre, basicamente, de acordo com a equaçãos
W (CH3) ώ + 4HZ -? W X + ÓCH4 f + Hz t
A Fig» 1 é uma ilustração, em diagrama, de um aparelho para a produção de uma película depositada, ao qual se pode aplicar o
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presente invento.
iMa Fig» .1, o número 1 indica urn substrato para a -formação de película de tungsténio» Como se mostra na Fig» 1, o substrato .1 é colocado num suporte de substratos 3, disposto no interior de um tubo de reacção 2, que constitui um espaço substancialrnente fechado para a formação de uma película depositada» 0 quartzo é o material preferido como material para constituir o tubo de reacção 2» Este pode,, também, ser construído em metal . ' Preferivelmente, o tubo de reacção deverá estar arrefecido» 0 suporte de substratos 3 é construído,, por exemplo» num metal,, e está provido de um aquecedor 4, de modo a poder-se aquecer o substrato sobre ele colocado» 0 aquecedor 4 é constituído de modo a poder-se controlar a temperatura de aquecimento e, deste modo, pode-se controlar a temperatura do substrato» sistema de alimentação de gâs é constituído como a seguir se descreves número 5 indica uma unidade de mistura de gâs,, na qual se misturam o material de partida gasoso e o gãs de reacção, e a partir da qual a mistura gasosa é alimentada ao interior do tubo de reacção 2» 0 número 6 indica uma câmara de sublimação do material de partida gasoso proporcionada de modo a sublimar um organometálico para formar o material de partida gasoso»
Uma vez que o organometálico usado no presente inventa é sólido, à temperatura ambiente, é sublimado por aquecimento na câmara de sublimação 6,, transformando-se num vapor saturado, conjuntamente com um gãs transportador, e é depois conduzido para a unidade de mistura 5» A câmara de sublimação pode ser,, preferivelmente, previamente aquecida, por exemplo, até 3.800C :£ 10aC, e a tubagem, a unidade de mistura 5 e o tubo de reacção 2, até, por exemplo, a 170°C ± 10°C»
Um sistema de exaustão é constituído do seguinte modos □ número 7 indica uma válvula de comporta, que está aberta quando a exaustão é realizada com um grande volume, como no caso
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em que o interior do tubo de reacção é evacuado antes da formação de uma película depositada» 0 número S indica uma válvula de controlo fino,, que é utilizada quando a exaustão é realizada num pequeno volume, como no caso em que a pressão do interior do tubo de reacção 2 é controlada na altura de formação de uma peiícula depositada» 0 número 9 indica uma unidade de exaustão e compreende uma bomba de exaustão, tal como uma bomba turbo-mo1ec u1a r, etc» sistema de transporte para o substrato 1 é constituído como se segues número 10 indica uma câmara de transporte do substrato, capaz de conter o substrato, antes da formação da película depositada e após a formação de película depositada, e é evacuada por abertura de uma válvula 1.1.» 0 número 12 indica uma unidade de exaustão para evacuação da câmara de transporte e compreende uma bomba de exaustão, tal como uma bomba turbo-molecular, etc.
A válvula 1.3 apenas é aberta quando o substrato 1 é transferido entre a câmara de reacção e a câmara de transporte»
Como se mostra ns Fig» 1, a câmara de sublimação 6 é mantida, por exemplo, a 1SO°C, de modo a que se possa produzir o material de partida gasoso» Por exemplo, faz-se fluir H2 ou Ar (ou outro gâs inerte), que serve como gás transportador, através do WÍCHt.)^, formando-se WCCHj)^ gasoso, que é depois enviado para a unidade de mistura 3» 0 H2, que serve como gás de reacção, ê enviado para a unidade de mistura 3 por outra via» Os caudais de gãs são controlados de modo a cada pressão parcial ter os valores desej ados»
As Figs» 2A a 2E são ilustrações em diagrama para mostrar como é que a película de tungsténio cresce quando se aplica o presente invento á formação selectiva de uma película de tungsténio»
A Fig» 2A é uma ilustração em diagrama de? uma secção trans.....
versai de um substrato sobre o qual não se formou a película de
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CFO 7070 PT (MO/FN/S) .77 tungsténio depositada, de acordo com o presente invento» 0 número 90 indica um substrato compreendendo o material doador de electrôes; e o número 91 uma película fina compreendendo o material não doador de electrôes»
Quando a mistura gasosa contendo W(CHt;)&, como material de partida gasosa, e Hg? coma gás de reaeção, é alimentada sobre o substrato aquecido, até uma gama de temperaturas de 800° C ou interior,, tungsténio é selectivamente precepitado sobre substrato 90, excepto sobre a película fina 91, compreendendo material não doador de electrôes, e forma-se, deste modo, uma película contínua de tungsténio, tal como se mostra na Fig» 2B„ Neste caso o interior do tubo de reaeção 2 deverá estar a uma pressão de 10'-' a 760 Torr» A pressão parcial de WÍCH35& pode, preferivelmente, ser de 1,5 x 10' vezes a pr c'.O no interior do tubo de reaeção anterior»
Por deposição sucessiva de tungsténio nas condições anteriores, a película de tungsténio cresce até ao valor mais elevado da película fina 91, tal como se mostra na Fig» 2D, após atravessar o estado que se mostrai na Fig» 2C» Continuando o crescimento da película nas mesmas condiçoes, a película de tungstéo nio pode crescer até uma espessura de 5»000 A com um crescimento muito pequeno na direcção lateral» Este é o aspecto mais característico da película depositada produzida, de acorda com o presente» Pode, assim, ser facilmente compreendido como é que se pode produzir, facilmente, uma película de boa qualidade, com uma boa selectividade, de acorda com o processo do presente invento para a produção de uma película depositada»
Como resultado de análises efectuadas por espectroscopia electrónica de Auger ou por espectroscopia de fotoelectrão, não se observou que tivessem sido incluídas na película resultante quaisquer impurezas, tais como carbono ou oxigénio»
A película depositada, assim formada, tem uma boa resistivi™ dade de? 8 a 10 pfi»cm, à temperatura ambiente, quando tem a forma o de uma película com uma espessura de 400 A, e resulta numa pelíjl·
597 CFO 7070 PT (MO/FN/S) cuia contínua e lisa» Mesmo para uma espessura de película de 1 μ, a película tem ainda uma resistividade de cerca de S a 10 píl.cm, à temperatura ambiente» Assim,, pode-se produzir uma película suficientemente densa, mesmo quando esta tem uma espessura elevada» A película tem também uma reflectãncia de cerca ds 807 na região de comprimentos de onda do visivel e, deste modo, pode-se depositar uma película fina com uma lisura de superficie superior„
No decorrer da formação da película depositada, a temperatura de substrato deverá ser controlada de modo a não ser inferior à temperatura de decomposição do material de partida gasosa, contendo tungsténio, e não deverá ser superior a 800°C. Uma temperatura de substrato superior a 800°C pode originar a possibilidade de decomposição dos grupos metilo» Especificamente, a temperatura do substrato deverá estar na gama de 300 a 500°C»
Quando deposita tungsténio nestas condições, a velocidade de deposição é de 100 A/min,, a 200 Ã/min», para uma pressão parcial de WCCHg)^ de 10”^ a IO”··'’ Torr» Assim, pode-se conseguir uma velocidade de deposição suficientemente elevada numa técnica de deposição de tungsténio para super-LSI.
Mais preferivelmente, a temperatura de substrato pode estar na gama de 350° C a 450°C» Uma película de tungsténio depositada sob estas condições pode ser fortemente orientada e tem uma resistência superior à oxidação, em passos posteriores»
No aparelho que se mostra na Fig» 1, a película de tungsténio pode ser depositada apenas numa folha de substrato, numa única operação de deposição» Deste modo, ainda que com este aparelho se possa conseguir uma velocidade de deposição ds cerca o
de 200 A/min», ele não é, necessariamente, satisfatória como aparelha para realizar a deposição num certo número de substratos num curto período de tempo»
Como aparelho para a produção de uma película depositada, que pode melhorar este aspecto, existe um aparelho de CVD a pressão reduzida capaz de depositar tungsténio, simultaneamente,
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CFO 7070 F (MO/FN/3* /7/ 'iò num certo número de bolachas carregadas no aparelho» A deposição de tungsténio, de acordo com o presente invento, utiliza uma reacção de superfície que ocorre numa superfície aquecida de um substrato doador de electrões,, Deste modo, é possivel depositar tungsténio, preferivelmente, pelo uso de KUCHg)^ e de H2 se se usar CVD a pressão reduzida, do tipo de parede quente,,
A película depositada deverá ser produzida nas condições de uma pressão do tubo de reacção de 0,05 a 760 Torr e, preferivelmente, de 0,1 a 0,8 Torr, uma temperatura de substrato de 3005C a 800°C, e, preferivelmemte, de 350°C a 450°C, e uma pressão parcial de W(CH.3?^ gasoso de .1,5 x 10^ a 1,3 x IO”·-·' vezes a pressão no interior do tubo de reacção» Sob estas condições pode-se depositar tungsténio apenas sobre o substrato doador de electrões,,
A Fig. 3 é uma ilustração em diagrama de um aparelho deste tipo, para a produção de uma película depositada, que pode produzir a película depositada de acordo com o presente invento»
Na Fig„ 3 o número 57 indica um substrato sobre o qual se forma uma película de tungsténio» 0 número 50 indica um tubo de reacção exterior construído de quartzo que constitui um espaço para a formação de uma película depositada, substancialmente fechado em relação âs suas vizinhanças; e 51 indica um tubo de reacção interior construído de quartzo que está disposto com o propósito de separar um fluxo gasoso no interior do tubo de reacção exterior 50. 0 número 54 indica uma flange de metal que abre ou fecha uma abertura do tubo de reacção exterior
50» 0 suporte substrato 57 está disposto no interior de uma fixação de de substratos 56, proporcionada no interior do tubo de reacção interior 51. A fixação de suporte de substratos 56 deverá ser construída em quartzo.
tem pera tura do substrato do
Este aparelho pode controlar « utilizando uma unidade aquecedora 59. A pressão no interior tubo de reacção 50 é concebida de modo a ser controlável porum sistema de exaustão, iqada através de uma conduta de exaustão de
597
CFO 7070 PT (MO/FIM/S)
gás 53.
Tal como o aparelho que sa mostra na Fig» 1, um sistema de alimentação de material de partida gasoso compreende um sistema de alimentação de um primeiro gás,, um sistema de alimentação de um segundo gás e uma unidade de mistura (nenhum dos quais se mostra na Fig. 3), e o material de partida gasoso é introduzido no interior do tubo de reacção 50 através de uma conduta de alimentação de gás 52. 0 sistema de alimentação do primeiro gás, a unidade de mistura e a conduta de alimentação do material de partida gasoso 52 estão, cada um, providas de um mecanismo de aquecimento,, 0 material de partida gasoso, quando passa através do interior do tubo de reacção interior 51, tal como se mostra pelas setas na Fig» 3, reage sobre a superfície do substrato 57 e, assim, deposita-se tungsténio sobre a superfície do substrato» Faz-se passar o gás, usado na reacção, através do espaço formado entre o tubo de reacção interior 51 e o tubo de reacção exterior 50, e é expelido através da conduta de exaustão 53»
Quando se colocam e se retiram os substratos desce-se a flange de metal 54 usando um elevador (que não se mostra), conjuntamente com a fixação ds suporte de substratos 56 e com os substratos; 57, até se mover a flange para uma dada posição, onde os substratos são colocados ou retirados,,
Usando este aparelho, podem-se produzir películas depositadas, nas condições anteriormente descritas, de modo a se poderem formar boas películas de tungsténio de boa qualidade, simultaneamente, em todas as bolachas do aparelho»
Tal como anteriormente se descreveu, a película, obtida pelo processo para a produção de uma película de tungsténio, de acordo com o presente invento, é densa, tem impurezas, tais como carbono, apenas numa quantidade muito pequena, tem uma baixa resistividade e tem também uma lisura de superfície elevada» Devido a estas propriedades, o presente invento pode trazer efeitos notáveis, tais como os que a seguir se indicam» (1) Diminuição na resistividades tf/
577
CFO 7070 PT (MO/FN/S)
IS· /
:.λ tungsténio tem as vantagens de ter um ponto de fusão tão elevado quanto 3»410°C e de ser dificilmente afectado por um tratamento térmico num passo posterior» Contudo, o tungsténio, obtido por processos convencionais, tem uma resistividade tão elevada quanta 18 a 30 pfí»cm, quando obtido por pulverização catódica, e de cerca de 10 pn»cm, quando obtido por CVD»
A utilização do processo de deposição de acordo com o presente invento, torna possível obter tungsténio com uma baixa resistividade de 8 a 9 pD«cm„ Adicionalmente, pode-se produzir, facilmente, uma película com uma grande espessura» (2) Melhoria da velocidade de deposição:
Nos processos convencionais, a velocidade de deposição do o tungsténio varia entre 30 e 50 A/min» Por outro lado, a utilização do processo de deposição,, de acordo com o presente invento, torna possível obter uma c
de 200 A/min„
É também possível processar, bolachas quando se usa o aparelho velocidade de deposição máxima simultaneamente, 250 folhas de que se mostra na Fig» 3» (3) Preenchimento dos orifícios de· contacto;
presente invento é basicamente atribuível à superfície entre um composto organometálico, contendo um átomo de tungsténio, tal como, por exemplo, WCCHg)^, e i-l·;?, que ocorre sobre um substrato doador de electrões» De acordo com o presente invento, em virtude da utilização da reacção de superfície entre o composto organometálico e Hgn o interior de orifícios (orifícios de contacto) pode ser completamente preenchido com tungsténio e o tungsténio nos orifícios pode ser depositado de modo a ter uma resistividade tão baixa quanto 10 pí,'»cm„ (4) Melhoria da lisura da superfície (Melhoria na eficiência de formação do padrão para um circuito eléctrico):
A pobreza na morfologia de superfície de películas de tungsténio, produzidas por pulverização catódica convencional ou
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CFO 7070 PT (MO/FN/S)
19· s—~~~ tá. ár por CVD, tal como anteriormente se referiu, tem a possibilidade de? ter influências negativas em semicondutores e no fabrico de semicondutores» Contudo, o presente invento trouxe uma melhoria notável para a morfologia da superfície da película de tungsténio e pode eliminar todas as desvantagens anteriores,
Í5) Perfeita selectividades
As películas de tungsténio produzidas por CVD convencional, usando WF^, são basicamente atribuíveis à reacção entre WF^ e Si» Deste modo, o facto de se tornar uniforme a deposição de W sobre? Si pode? resultar numa grande diminuição da velocidade de deposição e, por outro lado ao assegurar uma boa velocidade de deposição pode provocar a deposição, também, sobre o SiCl·?» Assim, para manter estavelmente a selectividade, a película de tungsténio tem c υ um limite, na sua espessura, de 2»000 A a 3..000 A» Contudo, a utilização do processo de deposição do presente invento, como processo de deposição selectiva, pode conseguir uma selectividade o perfeita até uma espessura de 10,000 A» 0 tungsténio é depositado apenas sobre a superfície possuindo propriedades de doador de electrões, p,e,, em Si, e não é depositado sobre a superfície com propriedades de não doador de electrões, p,e„, em SiCP?,
Descreve-se seguidarnente o presente invento pela apresentação de exemplos.
Exemplo_1
Produziu-se uma película de tungsténio da seguinte formas
| Usando 0 aparelho que | a «; | se mostra na | Fig, | 1, evacuou- | se 0 interior |
| do tubo de reacção | até cerca de | 1 x | 10“'8 Torr, | utilizando o | |
| sistema de exaustão | . Porém, pode | -se | produzir uma | película de | |
| tungsténio mesmo se | O | interior do | tubo | de reacção | tiver um grau |
de vácuo menor do que 1 x 10 8 Torr,
| Após s | se ter limpo uma bolacha de Si, | colocou-se | 5 a câmara | de |
| transporte | 10 à pressão atmosférica e cari | regou-se a | bolacha de | Si |
| na câmara | de transporte» Fez-se vácuo na | câmara de | » transpor· | te, |
até cerca de 1 x 10 6 Torr, Depois, abriu-se a válvulade comporta.13
597
CFO 7070 PT (TíO/FN/Si
-20e ajustou-se a bolacha no suporte de bolacha
Anos se ter ajustado a bolacha no suporte de bolachas 3, fechou-se a válvula de comporta 13 e evacuou-se o interior do tubo de reacção 2» até se ter um grau de vácuo de cerca de 1 x 10'b Torr.
No presente exemplo alimentou-se WCCHj)^ a partir da primeiUsou-se H2 como gás transportador para a A segunda conduta de gás foi usada para a 1+2 0 conjunto da primeira conduta de gás, da e do tubo de reacção, foi aquecido até
| ra conduta | de gás |
| conduta de | W(CH3)ó |
| alimentação | de H2 |
| unidade de | mistura |
| 170°C» e a câmara de | |
| Fez-se | fluir H2 |
| a DrsssSo no | tubo de |
controlando a abertura da válvula de controlo fino 8, No presente exemolo, a pressão foi ajustada para ser, tipicamente, cerca de 1,0 Torr. Depois, ligou-se o aquecedor 4 para aquecer a bolacha» Após a temperatura da bolacha ter atingido uma dada temperatura, conduziu-se para o interior do tubo da reacção, a partir da conduta de gás do W(CH3)&» A pressão total era de cerca de 1 Torr e a pressão parcial de W(CH3)^ foi controlada para ser de cerca de 1,0 x 10“4 Torr» Por alimentação de WCCHg}^ ao tubo de reacção 2, depositou-se tungsténio» Apôs um determinado tempo de reacção, parou-se a alimentação de W(CH3)£» Seguidamente, parou-se o aquecimento do aquecedor 4 e arrefeceu-se a bolacha» Parou-se a alimentação de Η2 gasoso e evacuou-se o interior do tubo de reacção» Depois, transferiu-se a bolacha para a câmara de transporte e apenas a câmara de transporte foi colocada â pressão atmosférica» A bolacha foi então retirada»
A descrição anterior produção de uma película de é um esboço tungsténio» do procedimento para
Submeteu-se um substrato de Si (do tipo n§ 1 a 2 íkcm)
Seguidamente, descreve-se a preparação tíe uma amostra do oresente in vento»
597
CFCi 7070 PT íMO/FN/Sι
-21“ oxidação térmica a uma temperatura de 1.000°C, de acordo com o método da combustão de hidrogénio (H^s 3 litros/M g CF/S 2 litros/M)»
A esoessura da película de SiO^, assim formada, era de 7,,000 o o
A ± 500 A e o índice de refracção era de 1,46,, Este substrato de S:i.» com uma película de Si formada sobre ele» foi revestido em toda a sua superfície com um revestimento fotossensível, e imprimiu-se sobre ele o padrão desejado, usando uma máquina de exposição., 0 padrão usado era um capaz de fazer vários orifícios com uma dimensão de 0,25 μ x 0,25 μ a .100 μ x 100 μ. Após se revelar o revestimento fotossensível, gravou-se o SiOy da superfície com gravação de ,iãa reactivo (RIE), etc,,, usando o revestimento fo™ tossensível como máscara» Como resultado, expôs-se, parcialrnente, o substrato de Si» Deste modo, preparou.....se uma amostra com orifícios no SiOp, com várias dimensões, de 0,25 μ x 0,25 μ a 100 u x 100 μ, nos quais se depositou uma película de tungsténio, tíe acordo com os procedimentos que anteriormente se descreveram e nas condições seguintess
Pressão total 1,0 Torr
Pressão parcial de W(CM3)í,, 0 x 10^ Torr
Depositaram-se películas de tungsténio, para várias tempera.....
turas de substrato, qus foram testadas com vários métodos do ensaio. Na Tabela 1 apresentam-se os resultados obtidos» (Segue Tabela 1) ur υ
070 PT (1’iOz FIM/S '
Tabela .1
| íõo° C | 300° C | 350° C | 450° C | 500° C | soo°c | |
| Resistividades t i.iύ „ cm) | M.U | 8 - 10 | 8-9 | 8 - 9 | 8 - 10 | 10 |
| Velocidade ae deposição 5 O í A/mm) | 10-20 | 100-200 | 100-200 | 100-200 | 100-200 | <200 |
| irregularidades da superfícies (μ Rmax ,> | - | 0-10 | 0-10 | 0-10 | 10-100 | 10-200 |
Como se pode observar na Tabela 1, obtiveram-se películas de tungsténio com uma baixa resistividade, uma superfície de película lisa e com uma velocidade de deposição utilizável na prática, para uma gama de temperaturas de 300°C a 450°C» Foi também confirmado que o tungsténio apenas se depositou nos orifícios da. pelicula de SiOj e não se depositou sobre o SiOg» Adicionalmente, esta selectividade foi mantida mesmo numa deposição contínua realizada durante 1 hora.,
Exemplo 2
No presente exemplo, usou—se Ar como gás transportador na primeira conduta de gás usada para a alimentação de W(CH^)&» tungsténio foi depositado de acordo com o mesmo procedimento do Exempla 1 e nas condições seguintess
Pressão total 1,0 Torr
Pressão parcial de 1,0 x 10^ Torr ζ ί Ον ζ
CFO 7070 ΡΤ ÍMO/FN/S)
A película cie tungsténio assim depositada mostrou bons resultados, similares aos do Exemplo 1,.
As caracteristicas ds deposição selectiva sobre o substrato •foram também tão boas como no Exemplo 1,,
Exemplo 5
Usando o aparelho de CVD a pressão redusiada que se mostra na Fig» 3, produziu-se uma película de tungsténio sobre um substrato com a constituição que a seguir se descreve»
Primeiramente,. sobre silício monocristalino ou similar, que serve como primeiro material de superfície do substrato possuindo propriedades de doador de electrões, produziu-se uma película de Oxido ou similar que serve como segundo material de superfície do substrato possuindo propriedades de não doador de electrões»
Seguidamente, realizou-se a formação do padrão pelo passo fotolitográfico gue se mostra no Exemplo 1, de modo a expôr, parcialmente, a superfície de silício monocristalino»
Neste caso, a película do segundo material de superfície do o
substrato tinha uma espessura de película de 7.000 A» A área na qual o silício monocristalino ou similar estava parcialmente exposta, i.e», o orificio, tinha uma dimensão de 3 μ x 3 μ .Desta forma se prepararam as amostras que a seguir se mostram» (No que se segue, uma amostrai assim formada é designada por BPSG por CVD a pressão normal/silício monocristalino5»
BPSG por CVD a pressão normal/silício monocristalino
| PSG | por CVD | a | pressão normal/siIício monocristalino |
| SiN | por CVD | de | plasma/si1ício monocristalino |
| SiN | por CVD | de | plasma/si 1ício policristalino |
| SiO | por CVD | de | plasma/si1ício policristalino |
| SiO | por CVD | de | p1asma/si 1ío io monoc rista1ino |
BPSG por CVD a pressão normal/Al
BPSG por CVD a pressão normal/W
BPSG por CVD a pressão normal/silício policristalino PSG por CVD a pressão normal/Al
7i 37'.'
CFG 7070 FT í MO/FN/S í
-24F 7
P3G por CVD a pressão normal/Ui
PSG por CVD a pressão normal/si1ício policristalino
Estas amostras conjuntamente com um substrato de AI2O3 e com um substrato de vidro de SiO? foram colocadas no aparelho de CVD a pressão reduzida que se mostra na Fig» 3 e produziram-se sobre elas películas tíe tungsténio na mesma operação» As películas foram produzidas nas condições de uma pressão do tubo de reaeção _c de 0,3 Torr, de uma pressão parcial de WCCi-h;)^ de 3,0 x 10 Torr, de uma temperatura de substrato de 350° C e durante um período de produção tía película de 10 minutos»
Como resultado da produção da película nestas condições, depositou-se uma película de tungsténio apenas na primeira superficie de substrato, possuindo propriedades de doador de electrões, e assim preencheu-se o orifício de cada uma das amos.....
tras às quais se tinha aplicado aquele padrão» A película de tungsténio exibia a mesma qualidade da produzida no Exemplo 1, produzida a uma temperatura de substrato de 350°C, e verificou-se que era muito boa» Por outro lado, não se depositou película de tungsténio em nenhuma zona da segunda superfície de substrato, possuindo propriedade de não doador de electrões» Obteve-se, assim, uma selectividade perfeita» Não se depositou, também, película de tungsténio nos substratos de AI2O3 s de vidro de SÍO2? não doadores de electrões»
EliemolQ™!
Preparou-se um substrato de Si que foi submetido a oxidação térmica e depositou-se silício policristalino em toda a sua superfície por CVD a pressão reduzida convencional» Este silício policristalino foi removido selectivamente por fotolitografia convencional»
Depositou-se tungsténio, sobre a amostra anterior, usando o aparelho que se mostra na Fig» 1, de acordo com os mesmos procedimentos e as mesmas condições do Exemplo 1»
A película depositada assim produzida tinha as mesmas
597 ,-,
CFO 7070 PT / ·' iMO/FN/S) y ... _
-25- ' propriedades da do Exemplo 1 e o tungsténio apenas se depositou sobre o silício policristalino, i.e., um substrato doador ds electrões, Norneadamente, não se depositou tungsténio sobre o S.ÍO2» Esta amostra foi submetida a tratamento térmico numa atmosfera de hl·? a 900°C para realizar a transformação de tungsténio em siiicíeto (formação de uma liga de Si e de W). Como resultado, obteve-se um siiicíeto de tungsténio com superiores características de oxidação e uma baixa resistência, possuindo uma resistividade de 30 pfi.cm»
Usando o aparelho de CVD a pressão reduzida que se mostra na Fig„ 3 tal como no Exemplo 3, produziu-se uma película tíe tungsténio sobre um substrato com a constituição que a seguir se descreve»
Prime ir amen te, difundiu-se selectivamente fósforo de lO^Q cm”-’ sobre a superfície de um silício monocristalino, que serve como primeiro material de superfície do substrato, possuindo propriedades de doador de electrfe. Seguidamente produziu-se sobre a superfície uma película de obtida por oxidação térmica, para servir como segundo material de superfície do substrato, possuindo propriedade cie não doador de electrões, s realizou-se a formação do padrão pelo passo foto1itográfico usual de modo a expSr, parcialmente, a superfície de silício monocristalino»
Neste caso, a película de SiOo obtida por oxidação térmica — o tinha uma espessura de película de 8»000 A» A área na qual o silício monocristalino estava parcialmente exposta, i.e», o orifício, tinha uma dimensção de 0,8 μ x 0,8 μ .As amostras foram p repa radas d es te mod o»
Estas amostras foram colocadas no aparelho de CVD a pressão reduzida, que se mostra na Fig» 3, e produziram, sobre as várias amostras, películas de tungsténio na mesma operação, As películas foram produzidas nas condições de uma pressão do tubo de reacção de 0,3 Torr, de uma pressão parcial de NCCH35& de 1,0 x IO”·5
397 CPU 7070 PT
ÍMO/FN/S)
Torr, de; uma temperatura de substrato de 330-C e durante um periodo tíe produção da película de 50 minutos.
Como resultado da produção da película nestas condições, depositou-se uma película de tungsténio apenas na superfície de substrato de silício, possuindo propriedades de doador de electrões, e, assim, preencheu-se eompletamente o orifício, com o
uma profundidade de 8.000 A, de cada uma das amostras às quais se? tinha aplicado aquele padrão. A película de tungsténio exibia a mesma qualidade da produzida no Exemplo 1. produzida a uma temperatura de 350°C e verificou-se que era muito boa. Por outro lado, não se depositou qualquer película de tungsténio sobre a superfície da película de óxido possuindo propriedades de não doador de electrões» Obteve-se assim uma selectividade perfeita»
A resistência de contacto entre a área de silício, na qual se difundiu fósforo, e a película depositada de tungsténio era de 1 x 10.....6 a 5 x 10”tt S/cítA Uma vez que se conferiu uma profundidade de 8„Õ00 A a um orificio de 8.000 A x 8.000 A a razão dimensional do orifício era de 1, e determinou-se a resistividade do tungsténio nos orifícios, simplesmente, para verificar que era de 10 u.Q»cm»
Por outras palavras, os interiores dos orifícios foram preenchidos com tungsténio, a não ser que se tivesse usado qualquer material de barreira ou similar nos orifícios, e puderam-se obter uma boa resistência de contacto e uma boa resistência no interior do orifício»
Não se observaram de todo a corrosão no fundo dos orifícios, i„e„, nas superfícies de Si, e a contaminação devida ao flúor, que foram observadas no caso da CVD usando WF&»
Elí.S!íLol.o...„ê
De acordo com os mesmos procedimentos do Exemplo 1 e nas condições des
Pressão total
Temperatura de substrato
1,0 Torr 400° C
597
CFO 7070 PT £ MO/FIM/Si
-27Pressão narcial de WCCHt;)^ 1p0 x IO4 Torr /' /
alimentou-se 31.21¾ ao tubo de reacção, através de uma terceira conduta de alimentação de gãs,! de modo a ter uma pressão parcial ae 1 x .10.....° Torr e o aparelho foi concebido de modo a misturar-se
Si, durante a reacção entre W£ CH3) e 1-¾ ·
A película depositada., assim obtida., era composta por WSi (silicieto de tungsténio,, i.e., uma liga de W e de Si) e tinha uma resistividade de 60 μβ.οη. A resistividade era superior aos resultados obtidos no Exemplo 4, mas o WSi foi produzido a uma temperaturas mais baixa, e obtiveram-se películas de WSi com caracteristicas satisfatórias para a produção de transístores MOS.
&xemalS_Z
Do mesmo modo que no Exempla 5, preparau-se uma amostra com um orifício de 0,8 μ x 0,8 μ numa pellcu la de Si02 e no qual a superfície de Si estava exposta»
Subsequentemente, depositou-se tungsténio, até uma espessura 0 de 1.000 A, na amostra anterior, de acordo com os mesmos procedimentos do Exemplo 1 e nas condições seguintess
Pressão total 1,0 Torr
Temperatura do substrato 400°C
Pressão parcial de WCCS-k;)^ 1,0 x IO'4 Torr
Como resultado, tal como no Exem pio 1 o t u n g s t é n i o d e ρ o s i tou se, apenas no orifício,, com uma boa qualidade de película.
Depois, depositaram-se Al - 0,5% de Si - 1% de Cu pelo processo da pulverização catódica convencional. Tal como na formação do padrão não foi necessário gravar o tungsténio que é um metal de barreira. A formação do padrão foi terminada, no passo de qravação do Al-Si-Cu. 0 tungsténio depositado com uma espessura ds 1.000 A desempenhou bem um papel como barreira de difusão e não permitiu qualquer fuga, mesmo para uma junção estreita de cercai de 0,, 1 μ.
Não se verificou que tivesse precipitado qualquer Si e obteve-se também uma boa resistência de contacto.
7i :5
Exemolo 5
Como exemplo para a formação de electrodos ds fonte e dreno ae um electrodo do tipo de parta isolada realizou-se a formação oe um electrodo num orifício de contacto numa fonte e num dreno, usando o processo para a produção de película do presente invento» Este exemplo é descrito por referência ã Fig» 4»
Primeiramente, sobre uma bolacha de silício do tipo p, 501, oroduziu-se uma película de óxido espessa,uma película de óxido térmico fina 502, usando o processo de oxidação selectiva usual, etc» para a bolacha 501 (Fig» 4A). Subsequentemente, usando Si Hz·, gasoso, como material gasoso de partida, produziu-se uma camada ae silício policristalino, pelo processo CVD térmico, e produziu-se um electrodo de porta de silício policristalino 504, pelo método litográfico» Simultaneamente, injectou-se fósforo de um modo auto-alinhante usando a película de óxido espessa e o electrodo de porta 504 com máscara, para formar uma região difundida com impurezas 505 de 1. x ÍOlS cm”·-' (Fig» 4B) » Seguidamente, produziu-se uma película de óxido tíe silício 508, pelo processo CVD térmico (Fig» -4C). Produziu-se um orifício ds contacto 509 com uma dimensão de 0,5 μ x 0,5 μ usando o processo litográfico (Fig» 4D). 0 substrato assim obtido foi transferido para o aparelho que se mostra na Fig» 1, para produzir uma película ds tungsténio»
Aqui, ajustou-se a temperatuta do substrato a 350°C„ Usando W(CH3)ò como material de partida gasoso e Hg como gás transportador, produziu-se uma película de tungsténio nas condições de uma pressão parcial de WeCí-h;}^ de 1,0 x IO”4 Torr e a uma pressão t o tal de i T o r r«
Após a produção da película de tungsténio estar completa, retirou-se o transístor do aparelho de formação de película e observou-se, para confirmar que a película de tungsténio 510 estava depositada apenas sobre o Si difundido com fósforo 505 no orifício de contacto 509 e que não estava depositada sobre a película de óxido 508 (Fig» 4E )„ A superfície da película de
Cr Ο /0/0 F1 (MO/FN/S»
tungsténio 510 era muito lisa., Examinaram-se as características do transístor resultante, verifieando-se que este exibia características muito boas,,
Foi, também, possível produzir uma película ds tungsténio fina apenas no fundo do orifício de contacto 509 e, depois, produzir sobre a película de tungsténio fina uma película de Al, como material de electrodo» Foi também possível usar ainda a película de tungsténio como metal de barreira»
Claims (6)
- REIVINDICAÇÕES lã. Processo de produção de uma película depositada;, caracterizado por compreender os passos des ia) dispor, num espaço destinado à formação de uma película depositada, um substrato possuindo uma superfície doadora de ee c t r Õ e s $Cb) introdução, no referido espaço destinado à formação de uma película depositada, de i) um gás compreendendo um composto organometálico contendo um átomo de tungsténio e ii) hidrogénio gaso50 § e ι cj formação de uma película de tungsténio sobre a referida película doadora de electrões»
- 2ã. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido composto organometálico contendo um átomo de t ungsténio ser W (CH^) &
- 3ã. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida superfície doadora de electrões compreender um sem icon d li t or .
- 4ã„ Processo de produção de uma película depositada, caracterizado por compreender os passos des (a) dispõr, num espaço destinado à formação de uma película depositada, um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (,B5 , (to) introdução, no referido espaço destinado è formação de uma película depositada, de i) um gás compreendendo um composto organometálico contendo um átomo de tungsténio e ii) hidrogénio CjctSOSOji (c) formação selectiva de uma película de tungsténio sobre a referida superfície doadora de electrões (A).Sã. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o referido composto organometálico contendo tungsténio ser7i S97CFO 7070 PT íiíO/FN/3)-316â« Processo cie aoordo com a reivindicação 4,, caracterizado por a referida superfície doadora de electrSes (A) compreender um s e m x c o n d u t o r„
- 7'ã. Processo de acordo com a reivindicação 4,, caracterizado por a referida superfície não doadora de electrSes (B) compreend e r u m i s o 1 a d o r „Sã. Processo de produção de um dispositivo semicondutor, caracterizado por compreender os passos de:formação,, sobre um material semicondutor, de uma película compreendendo um material isolador,, formação de um orifício na referida película,, de modo que o referida material semicondutor fique descoberto e preenchimento do referido orifício com um material condutor para formar a parte física de um circuito eléctrico, no qual o tungsténio é selectivamente depositado no dito orifício por reacção entre i) um gás compreendendo um composto organometãlico contendo um átomo de tungsténio e ii) hidrogénio gasoso para formar a referida parte física de circuito eléctrico.
- 9â. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o referido composto organornetálico contendo um átomo tíe tungsténio ser IaKCH^;)^.
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