JPH0464223A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0464223A JPH0464223A JP2179012A JP17901290A JPH0464223A JP H0464223 A JPH0464223 A JP H0464223A JP 2179012 A JP2179012 A JP 2179012A JP 17901290 A JP17901290 A JP 17901290A JP H0464223 A JPH0464223 A JP H0464223A
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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】
〔目 次］
概要
産業上の利用分野
従来の技術
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
作用
実施例
一実施例のプロセス構成図（第１図）
第１の適用例の工程断面図（第２図）
第２の適用例の工程断面図（第３図）
発明の効果
〔概 要〕
半導体装置の製造方法、特に絶縁膜のコンタクトホール
やスルーホール内にタングステン層を埋込む際の化学気
相成長方法に関し、 反応ガスに畦、とＳｉＨ４を用いる化学気相成長法によ
り、底部に導電性基体を表出するアスペクト比の高い開
孔内に埋込みＷ層を形成する際、埋込みＷ層中に含まれ
るＦの濃度（含有量）を減少させて埋込みＷ層の導電性
基体に対するコンタクト抵抗を減少せしめることを目的
とし、 絶縁膜の開孔内に表出する導電性基体上に、反応ガスで
ある６弗化タングステン及びモノシランとキャリアガス
との混合ガス中においてタングステン層を化学気相成長
せしめるに際して、該タングステン層を成長している過
程において該反応ガスの供給を間欠的に行う構成、若し
くは、反応ガスである６弗化タングステン及びモノシラ
ンとキャリアガスとの混合ガスからなる成長ガスの供給
と真空排気とを、交互に繰り返しながら所定厚さのタン
グステン層を成長せしめる構成を有する。
やスルーホール内にタングステン層を埋込む際の化学気
相成長方法に関し、 反応ガスに畦、とＳｉＨ４を用いる化学気相成長法によ
り、底部に導電性基体を表出するアスペクト比の高い開
孔内に埋込みＷ層を形成する際、埋込みＷ層中に含まれ
るＦの濃度（含有量）を減少させて埋込みＷ層の導電性
基体に対するコンタクト抵抗を減少せしめることを目的
とし、 絶縁膜の開孔内に表出する導電性基体上に、反応ガスで
ある６弗化タングステン及びモノシランとキャリアガス
との混合ガス中においてタングステン層を化学気相成長
せしめるに際して、該タングステン層を成長している過
程において該反応ガスの供給を間欠的に行う構成、若し
くは、反応ガスである６弗化タングステン及びモノシラ
ンとキャリアガスとの混合ガスからなる成長ガスの供給
と真空排気とを、交互に繰り返しながら所定厚さのタン
グステン層を成長せしめる構成を有する。
〔産業上の利用分野］
本発明は半導体装置の製造方法、特に絶縁膜のコンタク
トホールやスルーホール内にタングステン層を埋込む際
の化学気相成長方法に関する。
トホールやスルーホール内にタングステン層を埋込む際
の化学気相成長方法に関する。
半導体装置の高集積化が進むに伴って、絶縁膜に形成さ
れるコンタクトホールやスルーホールの径は極度に微細
化されてきており、そのアスペクト比も１或いはそれ以
上に高まってきている。このような状況において、金属
配線層の形成に際して、スパッタ等のＰＶＤ法で形成さ
れる金属層のステップカバレージ性の悪さから、上記コ
ンタクトホール或いはスルーホールの段差部の金属配線
層の厚さが極端に薄くなり、その部分に生ずるエレクト
ロマイグレーションやストレスマイグレーションによっ
て断線を生じ易くなるという問題がある。また通常のア
ルミニウム（Ａｆ）配線層がＳｉ面に直にコンタクトす
る構造においては熱処理に際してのＳｉの吸い上げによ
る接合破壊の問題があり、更にこれを防止するためにＳ
ｉを少量添加したＡ２配線層においてはコンタクト面へ
のＰ型Ｓｉの析出によるコンタクト抵抗の増大という問
題がある。
れるコンタクトホールやスルーホールの径は極度に微細
化されてきており、そのアスペクト比も１或いはそれ以
上に高まってきている。このような状況において、金属
配線層の形成に際して、スパッタ等のＰＶＤ法で形成さ
れる金属層のステップカバレージ性の悪さから、上記コ
ンタクトホール或いはスルーホールの段差部の金属配線
層の厚さが極端に薄くなり、その部分に生ずるエレクト
ロマイグレーションやストレスマイグレーションによっ
て断線を生じ易くなるという問題がある。また通常のア
ルミニウム（Ａｆ）配線層がＳｉ面に直にコンタクトす
る構造においては熱処理に際してのＳｉの吸い上げによ
る接合破壊の問題があり、更にこれを防止するためにＳ
ｉを少量添加したＡ２配線層においてはコンタクト面へ
のＰ型Ｓｉの析出によるコンタクト抵抗の増大という問
題がある。
そこで、前記コンタクトホールの段差を軽減して配線層
の断線を防止し、且つ前記接合破壊やコンタクト抵抗の
増大も防止できる手段としてコンタクトホール内に、Ａ
ｆ配線層との間に介在せしめるタングステン（Ｗ）層を
厚く埋込む方法が注目されている。
の断線を防止し、且つ前記接合破壊やコンタクト抵抗の
増大も防止できる手段としてコンタクトホール内に、Ａ
ｆ配線層との間に介在せしめるタングステン（Ｗ）層を
厚く埋込む方法が注目されている。
［従来の技術〕
上記コンタクトホール内にＷ層を厚く埋込むのが容易な
方法に、例えばＷの選択気相成長方法がある。
方法に、例えばＷの選択気相成長方法がある。
従来のＷの選択化学気相成長（ｃＶＤ）法においては、
ランプ加熱等により所定の成長温度に昇温されている被
成長基板が配置され、真空に排気されている密閉容器内
に、例えば、反応ガスである６弗化タングステン（ＷＦ
６） ５ＳＣＣＭと、モノシラン（ＳｉＨ４） ３
ＳＣＣＭを、キャリアガスである水素（Ｈ，）１００〜
１０００ ＳＣＣＭと共に流入し、密閉容器内を所定の
圧力例えばＱ、３ Ｔｏｒｒに保った状態で、被成長基
板上の絶縁膜のコンタクトホール内に表出する例えばＳ
ｉ面上へＷ層の選択成長がなされ、且つ成長過程中、反
応ガスである前記−Ｆ６及びＳｉＨ４の供給は、上記流
量に一定させて所定厚さまで連続して成長が行われてい
た。
ランプ加熱等により所定の成長温度に昇温されている被
成長基板が配置され、真空に排気されている密閉容器内
に、例えば、反応ガスである６弗化タングステン（ＷＦ
６） ５ＳＣＣＭと、モノシラン（ＳｉＨ４） ３
ＳＣＣＭを、キャリアガスである水素（Ｈ，）１００〜
１０００ ＳＣＣＭと共に流入し、密閉容器内を所定の
圧力例えばＱ、３ Ｔｏｒｒに保った状態で、被成長基
板上の絶縁膜のコンタクトホール内に表出する例えばＳ
ｉ面上へＷ層の選択成長がなされ、且つ成長過程中、反
応ガスである前記−Ｆ６及びＳｉＨ４の供給は、上記流
量に一定させて所定厚さまで連続して成長が行われてい
た。
しかしこの方法では、前述したように半導体装置が高集
積化されコンタクトホールのアスペクト比が高まった現
状においては、コンタクトホール内に成長するＷ層内に
弗素（Ｆ）が多量に混入し、このＦがＷ層と基板Ｓｉの
界面付近に存在して埋込みＷ層と基板Ｓｔとのコンタク
ト抵抗を増大させるという問題を生じていた。
積化されコンタクトホールのアスペクト比が高まった現
状においては、コンタクトホール内に成長するＷ層内に
弗素（Ｆ）が多量に混入し、このＦがＷ層と基板Ｓｉの
界面付近に存在して埋込みＷ層と基板Ｓｔとのコンタク
ト抵抗を増大させるという問題を生じていた。
そこで本発明は、反応ガスに−Ｆ６ と５ｉＨａを用い
てアスペクト比の高い開孔内に埋込みＷ層を化学気相成
長せしめる際、埋込みＷ層内のＦ濃度（含有量）を減少
させて埋込みＷ層の開孔底部に表出する導電性基体に対
するコンタクト抵抗を減少せしめることを目的とする。
てアスペクト比の高い開孔内に埋込みＷ層を化学気相成
長せしめる際、埋込みＷ層内のＦ濃度（含有量）を減少
させて埋込みＷ層の開孔底部に表出する導電性基体に対
するコンタクト抵抗を減少せしめることを目的とする。
上記課題は、（１）絶縁膜の開孔内に表出する導電性基
体上に、反応ガスである６弗化タングステン及びモノシ
ランとキャリアガスとの混合ガス中においてタングステ
ン層を選択的に化学気相成長せしめるに際して、（ａ）
前記反応ガス、及び前記キャリアガスを共に供給して、
該導電性基体表面に第１のタングステン層を化学気相成
長する工程と、次いで、（ｂ）前記工程（ａ）で該反応
ガス中から該第１のタングステン層中に取り込まれた弗
素が、該第１のタングステン層中から外方拡散するよう
に、前記反応ガスの供給を停止し、前記キャリアガスの
供給を続行する工程と、次いで、（ｃ）前記反応ガス、
及び前記キャリアガスを共に供給して、該第１のタング
ステン層表面に第２のタングステン層を化学気相成長す
る工程と、次いで、（ｄ）前記工程（ｃ）で該反応ガス
中から該第２のタングステン層中に取り込まれた弗素が
、該第２のタングステン層中から外方拡散するように、
前記反応ガスの供給を停止し、前記キャリアガスの供給
を続行する工程とを有し、前記工程（ａ）では、第１の
タングステン層の厚さを、該第１のタングステン層に含
まれる弗素が、前記工程（ｂ）でほぼ完全に外方拡散す
る厚さ分形成し、且つ前記工程（ｃ）では、該第２のタ
ングステン層の厚さを、該第２のタングステン層中に含
まれる弗素が、前記工程（ｄ）でほぼ完全に外方拡散す
る厚さ分形成する本発明による半導体装置の製造方法、
若しくは、絶縁膜の開孔内に表出する導電性基体上に、
反応ガスである６弗化タングステン及びモノシランとキ
ャリアガスとの混合ガス中においてタングステン層を選
択的に化学気相成長せしめるに際して、（ａ）前記反応
ガス、及び前記キャリアガスを共に供給して、該導電性
基体表面に第１のタングステン層を化学気相成長する工
程と、次いで、（ｂ）前記工程（ａ）で該反応ガス中か
ら該第１のタングステン層中に取り込まれた弗素が、該
第１のタングステン層中から外方拡散するように、前記
反応ガスとキャリアガスの供給を停止し、真空排気を行
う工程と、次いで、（ｃ）前記反応ガス、及び前記キャ
リアガスを共に供給して、該第１のタングステン層表面
に第２のタングステン層を化学気相成長する工程と、次
いで、（ｄ）前記工程（ｃ）で該反応ガス中から該第２
のタングステン層中に取り込まれた弗素が、該第２のタ
ングステン層中から外方拡散するように、前記反応ガス
とキャリアガスの供給を停止し、真空排気を行う工程と
を有し、前記工程（ａ）では、該第１のタングステン層
の厚さを、該第１のタングステン層中に含まれる弗素が
、前記工程（ｂ）でほぼ完全に外方拡散する厚さ分形成
し、且つ前記工程（ｃ）では、該第２のタングステン層
の厚さを、該第２のタングステン層中に含まれる弗素が
、前記工程（ｄ）でほぼ完全に外方拡散する厚さ分形成
する本発明による半導体装置の製造方法によって解決さ
れる。
体上に、反応ガスである６弗化タングステン及びモノシ
ランとキャリアガスとの混合ガス中においてタングステ
ン層を選択的に化学気相成長せしめるに際して、（ａ）
前記反応ガス、及び前記キャリアガスを共に供給して、
該導電性基体表面に第１のタングステン層を化学気相成
長する工程と、次いで、（ｂ）前記工程（ａ）で該反応
ガス中から該第１のタングステン層中に取り込まれた弗
素が、該第１のタングステン層中から外方拡散するよう
に、前記反応ガスの供給を停止し、前記キャリアガスの
供給を続行する工程と、次いで、（ｃ）前記反応ガス、
及び前記キャリアガスを共に供給して、該第１のタング
ステン層表面に第２のタングステン層を化学気相成長す
る工程と、次いで、（ｄ）前記工程（ｃ）で該反応ガス
中から該第２のタングステン層中に取り込まれた弗素が
、該第２のタングステン層中から外方拡散するように、
前記反応ガスの供給を停止し、前記キャリアガスの供給
を続行する工程とを有し、前記工程（ａ）では、第１の
タングステン層の厚さを、該第１のタングステン層に含
まれる弗素が、前記工程（ｂ）でほぼ完全に外方拡散す
る厚さ分形成し、且つ前記工程（ｃ）では、該第２のタ
ングステン層の厚さを、該第２のタングステン層中に含
まれる弗素が、前記工程（ｄ）でほぼ完全に外方拡散す
る厚さ分形成する本発明による半導体装置の製造方法、
若しくは、絶縁膜の開孔内に表出する導電性基体上に、
反応ガスである６弗化タングステン及びモノシランとキ
ャリアガスとの混合ガス中においてタングステン層を選
択的に化学気相成長せしめるに際して、（ａ）前記反応
ガス、及び前記キャリアガスを共に供給して、該導電性
基体表面に第１のタングステン層を化学気相成長する工
程と、次いで、（ｂ）前記工程（ａ）で該反応ガス中か
ら該第１のタングステン層中に取り込まれた弗素が、該
第１のタングステン層中から外方拡散するように、前記
反応ガスとキャリアガスの供給を停止し、真空排気を行
う工程と、次いで、（ｃ）前記反応ガス、及び前記キャ
リアガスを共に供給して、該第１のタングステン層表面
に第２のタングステン層を化学気相成長する工程と、次
いで、（ｄ）前記工程（ｃ）で該反応ガス中から該第２
のタングステン層中に取り込まれた弗素が、該第２のタ
ングステン層中から外方拡散するように、前記反応ガス
とキャリアガスの供給を停止し、真空排気を行う工程と
を有し、前記工程（ａ）では、該第１のタングステン層
の厚さを、該第１のタングステン層中に含まれる弗素が
、前記工程（ｂ）でほぼ完全に外方拡散する厚さ分形成
し、且つ前記工程（ｃ）では、該第２のタングステン層
の厚さを、該第２のタングステン層中に含まれる弗素が
、前記工程（ｄ）でほぼ完全に外方拡散する厚さ分形成
する本発明による半導体装置の製造方法によって解決さ
れる。
埋込みＷ層においてＷ層中に含まれるＦの濃度が２〜３
倍高まるとコンタクト抵抗も２〜３倍高くなることが確
認されている。
倍高まるとコンタクト抵抗も２〜３倍高くなることが確
認されている。
そこで埋込みＷ層中のＦ濃度を低減させるために、本発
明に係る第１の方法においては、Ｗの成長過程において
キャリアガス（例えば８２）に混合する反応ガス即ち−
Ｆ、及びＳｉＨ４の供給を間欠的に行い、ＷＦ、及びＳ
ｉＨ４の供給されていない第１の停止タイミングにおい
て、その前の第１の供給タイミングで成長した第１のＷ
層に含まれるＦを外方拡散させ停止されないキャリアガ
スによって洗い流した後、次ぎの第２の供給タイミング
で前記Ｆの除去された第１のＷ層上に新たな第２のＷ層
を積層成長させ、次ぎの第２の停止タイミングで主とし
てその前の第２の供給タイミングで新たに成長した第２
のＷ層に含まれるＦを外方拡散させキャリアガスで洗い
流し除去する。そして上記成長とＦ除去の工程を繰り返
し、複数の供給タイミングに成長され、その次ぎの停止
タイミングによって成長層中ＯＦの除去がなされた複数
のＷ層の合計により所定の厚さを有する埋込みＷ層が形
成される。
明に係る第１の方法においては、Ｗの成長過程において
キャリアガス（例えば８２）に混合する反応ガス即ち−
Ｆ、及びＳｉＨ４の供給を間欠的に行い、ＷＦ、及びＳ
ｉＨ４の供給されていない第１の停止タイミングにおい
て、その前の第１の供給タイミングで成長した第１のＷ
層に含まれるＦを外方拡散させ停止されないキャリアガ
スによって洗い流した後、次ぎの第２の供給タイミング
で前記Ｆの除去された第１のＷ層上に新たな第２のＷ層
を積層成長させ、次ぎの第２の停止タイミングで主とし
てその前の第２の供給タイミングで新たに成長した第２
のＷ層に含まれるＦを外方拡散させキャリアガスで洗い
流し除去する。そして上記成長とＦ除去の工程を繰り返
し、複数の供給タイミングに成長され、その次ぎの停止
タイミングによって成長層中ＯＦの除去がなされた複数
のＷ層の合計により所定の厚さを有する埋込みＷ層が形
成される。
また本発明に係る第２の方法においては、Ｗの成長過程
において、キャリアガスと前記反応ガスとからなる成長
ガスの供給タイミングと、成長ガスを停止し、被成長基
板の周囲を真空雰囲気にする真空排気タイミングとを交
互に設け、第１の供給タイミングで成長した第１のＷ層
に含まれるＦを、次ぎの第１の真空排気タイミングによ
り吸引除去した後、次ぎの第２の供給タイミングで前記
第１のＷ層上に第２のＷ層を積層成長させ、複数回の反
応ガス供給タイミングに成長するＷ層の合計によって所
定の厚さを有する埋込みＷ層が形成される。
において、キャリアガスと前記反応ガスとからなる成長
ガスの供給タイミングと、成長ガスを停止し、被成長基
板の周囲を真空雰囲気にする真空排気タイミングとを交
互に設け、第１の供給タイミングで成長した第１のＷ層
に含まれるＦを、次ぎの第１の真空排気タイミングによ
り吸引除去した後、次ぎの第２の供給タイミングで前記
第１のＷ層上に第２のＷ層を積層成長させ、複数回の反
応ガス供給タイミングに成長するＷ層の合計によって所
定の厚さを有する埋込みＷ層が形成される。
以上により本発明の方法によれば、埋込みＷ層中のＦ濃
度を従来に比べ１／２程度に低減することができる。
度を従来に比べ１／２程度に低減することができる。
以下本発明を、図示実施例により具体的に説明する。
第１図は本発明に係るＷの選択気相成長方法の一実施例
のプロセス構成図で、（ａ）は温度プロファイル図、（
ｂ）は反応ガスのフローシーケンス図、第２図は本発明
に係るＷ選択気相成長方法の第１の適用例の工程断面図
で、第３回は同第２の適用例の工程断面図である。
のプロセス構成図で、（ａ）は温度プロファイル図、（
ｂ）は反応ガスのフローシーケンス図、第２図は本発明
に係るＷ選択気相成長方法の第１の適用例の工程断面図
で、第３回は同第２の適用例の工程断面図である。
全図を通じ同一対象物は同一符合で示す。
本発明に係る第１のＷ層の選択化学気相成長方法の一実
施例において、第１図の（ａ）に示すように成長温度は
３６０°Ｃに規定した。
施例において、第１図の（ａ）に示すように成長温度は
３６０°Ｃに規定した。
また、反応ガスである一Ｆｈの流量は２０ ＳＣＣＭ、
ＳｉＨ４の流量は１５ ＳＣＣＭ 、キャリアガスであ
るＨｚの流量は１０００ ＳＣＣＭ 、成長圧力は０．
１〜０．３ Ｔｏｒｒに設定した。
ＳｉＨ４の流量は１５ ＳＣＣＭ 、キャリアガスであ
るＨｚの流量は１０００ ＳＣＣＭ 、成長圧力は０．
１〜０．３ Ｔｏｒｒに設定した。
そして同図の（ｂ）に示すように、被成長基板の温度が
３６０°Ｃに達してから１分後に成長を開始し、キャリ
アガスであるＨ２は前記流量で一定して流した状態にお
いて、反応ガスである畦、及び５ｉｎ４の前記流量での
供給を、各々１５秒間の第１、第２、第３、第４の４回
の供給タイミングＡ＋−Ａｚ、Ａ３、Ａ４に分割して間
欠的に行い、それぞれの供給タイミングの間に、各３０
秒間の上記反応ガスの供給のみを停止する停止タイミン
グＢｌｓ Ｂｚ、Ｂ３を設けて成長を行い、合計厚さ２
０００人の埋込みＷ層を成長させた。
３６０°Ｃに達してから１分後に成長を開始し、キャリ
アガスであるＨ２は前記流量で一定して流した状態にお
いて、反応ガスである畦、及び５ｉｎ４の前記流量での
供給を、各々１５秒間の第１、第２、第３、第４の４回
の供給タイミングＡ＋−Ａｚ、Ａ３、Ａ４に分割して間
欠的に行い、それぞれの供給タイミングの間に、各３０
秒間の上記反応ガスの供給のみを停止する停止タイミン
グＢｌｓ Ｂｚ、Ｂ３を設けて成長を行い、合計厚さ２
０００人の埋込みＷ層を成長させた。
第 １ 表
第１表は、上記実施例の反応ガス間欠供給による埋込み
Ｗ層と、反応ガスを連続的に供給していた従来方法によ
る埋込みＷ層中のＦ濃度を、ＳＩＭＳ（２次イオン質量
分析）により定性的に比較した結果を示したものである
。この結果から、本発明に係る選択化学気相成長によれ
ば埋込みＷ層中のＦ濃度を従来に比べ１／２近くに減少
できたことが分かる。
Ｗ層と、反応ガスを連続的に供給していた従来方法によ
る埋込みＷ層中のＦ濃度を、ＳＩＭＳ（２次イオン質量
分析）により定性的に比較した結果を示したものである
。この結果から、本発明に係る選択化学気相成長によれ
ば埋込みＷ層中のＦ濃度を従来に比べ１／２近くに減少
できたことが分かる。
また、本発明に係る第２のＷ層の選択化学気相成長方法
の一実施例においては、前記実施例同様に、成長温度を
３６０°Ｃ１反応ガスである一Ｆ６の流量を２０ ＳＣ
ＣＭ 、Ｓｉｇｎの流量を１５ ＳＣＣＭ 、キャリア
ガスであるＨ２の流量を１０００ ＳＣＣＭ 、成長圧
力を０．１〜０．３ Ｔｏｒｒにそれぞれ設定した。
の一実施例においては、前記実施例同様に、成長温度を
３６０°Ｃ１反応ガスである一Ｆ６の流量を２０ ＳＣ
ＣＭ 、Ｓｉｇｎの流量を１５ ＳＣＣＭ 、キャリア
ガスであるＨ２の流量を１０００ ＳＣＣＭ 、成長圧
力を０．１〜０．３ Ｔｏｒｒにそれぞれ設定した。
そして図示しないが、被成長基板の温度が３６０°Ｃに
達してから１分後に成長を開始し、反応ガスであるＷＦ
＆及びＳｉＨ４と、キャリアガスであるＨ２を含む成長
ガスの上記流量での供給を、各々数秒〜１分程度、例え
ば１５秒間の第１、第２、第３、第４の４回の供給タイ
ミングに分割して間欠的に行い、それぞれの供給タイミ
ングの間に、各３０秒〜１分程度、例えば３０秒間の成
長ガスの供給を停止し成長容器内を１０−’Ｔｏｒｒ程
度の真空に排気する真空排気タイミングを設け、成長ガ
スの供給と真空排気を交互に組合せて成長を行い、前記
実施例同様合計厚さ２０００人の埋込みＷ層を成長させ
た。
達してから１分後に成長を開始し、反応ガスであるＷＦ
＆及びＳｉＨ４と、キャリアガスであるＨ２を含む成長
ガスの上記流量での供給を、各々数秒〜１分程度、例え
ば１５秒間の第１、第２、第３、第４の４回の供給タイ
ミングに分割して間欠的に行い、それぞれの供給タイミ
ングの間に、各３０秒〜１分程度、例えば３０秒間の成
長ガスの供給を停止し成長容器内を１０−’Ｔｏｒｒ程
度の真空に排気する真空排気タイミングを設け、成長ガ
スの供給と真空排気を交互に組合せて成長を行い、前記
実施例同様合計厚さ２０００人の埋込みＷ層を成長させ
た。
この方法により成長させた埋込みＷ層中のＦ濃度も、前
記実施例とほぼ同等の値を示している。
記実施例とほぼ同等の値を示している。
上記本発明に係る埋込みＷ層の選択化学気相成長方法は
、半導体装置の製造に際して、例えば第２図の工程断面
図に示すように、Ｓｉ基板１上に設けられた例えば燐珪
酸ガラス（ＰＳＧ）からなる厚さ０．３μｍ程度の眉間
絶縁膜２に形成された例えば径０．３μｍ（アスペクト
比＝１）程度のコンタクトホール３内に、その底部に表
出するＳｉ基板１面にコンタクトし、且つコンタクトホ
ール３の段差を軽減する埋込みＷ層４を形成し、これに
よって、後に鎖線で示すようにコンタクトホール３上に
形成される例えばＡｆｆｉ配線層５のカバレッジ性を向
上し、コンタクトホール部の段差による配線層の断線を
防止する際に用いられる。
、半導体装置の製造に際して、例えば第２図の工程断面
図に示すように、Ｓｉ基板１上に設けられた例えば燐珪
酸ガラス（ＰＳＧ）からなる厚さ０．３μｍ程度の眉間
絶縁膜２に形成された例えば径０．３μｍ（アスペクト
比＝１）程度のコンタクトホール３内に、その底部に表
出するＳｉ基板１面にコンタクトし、且つコンタクトホ
ール３の段差を軽減する埋込みＷ層４を形成し、これに
よって、後に鎖線で示すようにコンタクトホール３上に
形成される例えばＡｆｆｉ配線層５のカバレッジ性を向
上し、コンタクトホール部の段差による配線層の断線を
防止する際に用いられる。
更にまた、本発明に係る埋込みＷ層の選択化学気相成長
方法は、第３図の工程断面図に示すように、例えば下層
Ａ２配線層６上のＰＳＧ等からなる層間絶縁膜７に形成
したアスペクト比１程度の深いスルーホール（層間コン
タクトホール）８内にスルーホール８底面に表出する下
層ＡＩ！、配線層６にコンタクトし、且つスルーホール
８内に形成される段差を軽減する埋込みＷ層４を形成し
、鎖線で示すように、このスルーホール８上に形成され
る上層Ａ１配線層９のカバレンジ性を向上し、スルーホ
ール部の段差による上層配線層の断線を防止する際等に
も適用される。
方法は、第３図の工程断面図に示すように、例えば下層
Ａ２配線層６上のＰＳＧ等からなる層間絶縁膜７に形成
したアスペクト比１程度の深いスルーホール（層間コン
タクトホール）８内にスルーホール８底面に表出する下
層ＡＩ！、配線層６にコンタクトし、且つスルーホール
８内に形成される段差を軽減する埋込みＷ層４を形成し
、鎖線で示すように、このスルーホール８上に形成され
る上層Ａ１配線層９のカバレンジ性を向上し、スルーホ
ール部の段差による上層配線層の断線を防止する際等に
も適用される。
なお、本発明に係るＷの選択化学気相成長方法は、上記
適用例に示したＳｉやＡ１以外の導電性基体上のコンタ
クトホール或いはスルーホール内に埋込みＷ層を成長す
る際にも勿論適用される。
適用例に示したＳｉやＡ１以外の導電性基体上のコンタ
クトホール或いはスルーホール内に埋込みＷ層を成長す
る際にも勿論適用される。
以上本発明を選択気相成長の実施例について説明したが
、本発明に係るＷの気相成長方法は通常の非選択の化学
気相成長方法にも適用され、同様の効果を生ずる。
、本発明に係るＷの気相成長方法は通常の非選択の化学
気相成長方法にも適用され、同様の効果を生ずる。
［発明の効果］
以上説明のように本発明によれば、コンタクトホール或
いはスルーホール内の段差を軽減し、その部分での上部
配線層の断線を防止するために上記コンタクトホールや
スルーホール内に形成される埋込みタングステン層中の
弗素の濃度を、従来に比べて１／２程度に低減でき、そ
れに伴って下部の導電性基体に対するコンタクト抵抗を
従来に比べ１／２程度に減少せしめることができる。
いはスルーホール内の段差を軽減し、その部分での上部
配線層の断線を防止するために上記コンタクトホールや
スルーホール内に形成される埋込みタングステン層中の
弗素の濃度を、従来に比べて１／２程度に低減でき、そ
れに伴って下部の導電性基体に対するコンタクト抵抗を
従来に比べ１／２程度に減少せしめることができる。
従って本発明は、高集積化される半導体装置の性能及び
信軌性の向上に及ぼす効果が大である。
信軌性の向上に及ぼす効果が大である。
第１図は本発明に係るＷ気相成長方法の一実施例のプロ
セス構成図で、（ａ）は温度プロファイル図、（ｂ）は
反応ガスのフローシーケンス図、第２図は本発明に係る
Ｗ気相成長方法の第１の適用例の工程断面図、 第３図は本発明に係るＷ気相成長方法の第２の適用例の
工程断面図である。 図において、 Ａ８、Ａ２、Ａ３、Ａ４は反応ガスの供給タイミング、
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は反応ガスの停止タイミング、１はＳ
ｉ基板、 ２．７は層間絶縁膜、 ３はコンタクトホール、 ４は埋込みＷ層、 ５はＡ１配線層、 ６は下層Ａｌ配線層、 ８はスルーホール、 ９は上層Ａ２配線層 を示す。 メ ２ 図 篤 図 隼 ３ 図
セス構成図で、（ａ）は温度プロファイル図、（ｂ）は
反応ガスのフローシーケンス図、第２図は本発明に係る
Ｗ気相成長方法の第１の適用例の工程断面図、 第３図は本発明に係るＷ気相成長方法の第２の適用例の
工程断面図である。 図において、 Ａ８、Ａ２、Ａ３、Ａ４は反応ガスの供給タイミング、
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は反応ガスの停止タイミング、１はＳ
ｉ基板、 ２．７は層間絶縁膜、 ３はコンタクトホール、 ４は埋込みＷ層、 ５はＡ１配線層、 ６は下層Ａｌ配線層、 ８はスルーホール、 ９は上層Ａ２配線層 を示す。 メ ２ 図 篤 図 隼 ３ 図
Claims (2)
- （１）絶縁膜の開孔内に表出する導電性基体上に、反応
ガスである６弗化タングステン及びモノシランとキャリ
アガスとの混合ガス中においてタングステン層を選択的
に化学気相成長せしめるに際して、 （ａ）前記反応ガス、及び前記キャリアガスを共に供給
して、該導電性基体表面に第１のタングステン層を化学
気相成長する工程と、 次いで、 （ｂ）前記工程（ａ）で該反応ガス中から該第１のタン
グステン層中に取り込まれた弗素が、該第１のタングス
テン層中から外方拡散するように、前記反応ガスの供給
を停止し、前記キャリアガスの供給を続行する工程と、 次いで、 （ｃ）前記反応ガス、及び前記キャリアガスを共に供給
して、該第１のタングステン層表面に第２のタングステ
ン層を化学気相成長する工程と、次いで、 （ｄ）前記工程（ｃ）で該反応ガス中から該第２のタン
グステン層中に取り込まれた弗素が、該第２のタングス
テン層中から外方拡散するように、前記反応ガスの供給
を停止し、前記キャリアガスの供給を続行する工程とを
有し、 前記工程（ａ）では、第１のタングステン層の厚さを、
該第１のタングステン層に含まれる弗素が、前記工程（
ｂ）でほぼ完全に外方拡散する厚さ分形成し、且つ 前記工程（ｃ）では、該第２のタングステン層の厚さを
、該第２のタングステン層中に含まれる弗素が、前記工
程（ｄ）でほぼ完全に外方拡散する厚さ分形成する ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）絶縁膜の開孔内に表出する導電性基体上に、反応
ガスである６弗化タングステン及びモノシランとキャリ
アガスとの混合ガス中においてタングステン層を選択的
に化学気相成長せしめるに際して、 （ａ）前記反応ガス、及び前記キャリアガスを共に供給
して、該導電性基体表面に第１のタングステン層を化学
気相成長する工程と、 次いで、 （ｂ）前記工程（ａ）で該反応ガス中から該第１のタン
グステン層中に取り込まれた弗素が、該第１のタングス
テン層中から外方拡散するように、前記反応ガスとキャ
リアガスの供給を停止し、真空排気を行う工程と、 次いで、 （ｃ）前記反応ガス、及び前記キャリアガスを共に供給
して、該第１のタングステン層表面に第２のタングステ
ン層を化学気相成長する工程と、次いで、 （ｄ）前記工程（ｃ）で該反応ガス中から該第２のタン
グステン層中に取り込まれた弗素が、該第２のタングス
テン層中から外方拡散するように、前記反応ガスとキャ
リアガスの供給を停止し、真空排気を行う工程とを有し
、 前記工程（ａ）では、該第１のタングステン層の厚さを
、該第１のタングステン層中に含まれる弗素が、前記工
程（ｂ）でほぼ完全に外方拡散する厚さ分形成し、且つ 前記工程（ｃ）では、該第２のタングステン層の厚さを
、該第２のタングステン層中に含まれる弗素が、前記工
程（ｄ）でほぼ完全に外方拡散する厚さ分形成する ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2179012A JPH0464223A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2179012A JPH0464223A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0464223A true JPH0464223A (ja) | 1992-02-28 |
Family
ID=16058576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2179012A Pending JPH0464223A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0464223A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5306666A (en) * | 1992-07-24 | 1994-04-26 | Nippon Steel Corporation | Process for forming a thin metal film by chemical vapor deposition |
| US5953461A (en) * | 1996-08-16 | 1999-09-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image emphasis processing method and apparatus |
| WO2001006032A1 (fr) * | 1999-07-14 | 2001-01-25 | Tokyo Electron Limited | Procede de formation d'un film de tungstene metallique |
| WO2003064724A1 (en) * | 2001-12-17 | 2003-08-07 | Applied Materials, Inc. | Process for tungsten deposition by pulsed gas flow cvd |
| JP2023536431A (ja) * | 2020-07-30 | 2023-08-25 | ジュソン エンジニアリング カンパニー リミテッド | 薄膜の形成方法 |
-
1990
- 1990-07-04 JP JP2179012A patent/JPH0464223A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5306666A (en) * | 1992-07-24 | 1994-04-26 | Nippon Steel Corporation | Process for forming a thin metal film by chemical vapor deposition |
| US5953461A (en) * | 1996-08-16 | 1999-09-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image emphasis processing method and apparatus |
| WO2001006032A1 (fr) * | 1999-07-14 | 2001-01-25 | Tokyo Electron Limited | Procede de formation d'un film de tungstene metallique |
| US6964790B1 (en) | 1999-07-14 | 2005-11-15 | Tokyo Electron Limited | Method for forming metallic tungsten film |
| WO2003064724A1 (en) * | 2001-12-17 | 2003-08-07 | Applied Materials, Inc. | Process for tungsten deposition by pulsed gas flow cvd |
| JP2023536431A (ja) * | 2020-07-30 | 2023-08-25 | ジュソン エンジニアリング カンパニー リミテッド | 薄膜の形成方法 |
| US12518972B2 (en) | 2020-07-30 | 2026-01-06 | Jusung Engineering Co., Ltd. | Method for forming thin film |
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