JPH0518906B2 - - Google Patents
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- JPH0518906B2 JPH0518906B2 JP8458384A JP8458384A JPH0518906B2 JP H0518906 B2 JPH0518906 B2 JP H0518906B2 JP 8458384 A JP8458384 A JP 8458384A JP 8458384 A JP8458384 A JP 8458384A JP H0518906 B2 JPH0518906 B2 JP H0518906B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C23C16/06—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 metallic material
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-
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は電子デバイス製造プロセスのタングス
テンのデポジシヨン方法に関する。
テンのデポジシヨン方法に関する。
（従来技術とその問題点）
従来、タングステンのデポジシヨン方法は、直
流スパツタ、高周波スパツタ、マグネトロンスパ
ツタ、イオンビームスパツタというスパツタポジ
シヨン方法が主流となつていた。これらの基本原
理については、共立出版(株)、早川茂氏、和佐清孝
氏著の薄膜化技術に述べられている。これらの方
法はターゲツト材をイオン照射によりスパツタ
し、そのスパツタ物を試料にデポジシヨンするも
のである。この際、長時間使用することによりタ
ーゲツト材のエツチングの不均一性が増加し、デ
ポジシヨン膜の膜厚均一性に重大な問題となつて
いた。又、Si上にデポジシヨンし、シリサイド層
を形成するには制御性よくアニールする必要があ
る。さらに、電子デバイス製造プロセスのタング
ステンのパターンにタングステンを利用するため
には一度試料前面にタングステン膜を形成し、次
にP.Rによりマスクを形成したのち、タングステ
ンをエツチングしてタングステンパターンを形成
する工程を要し、プロセス工程が長くなるという
欠点を有していた。
流スパツタ、高周波スパツタ、マグネトロンスパ
ツタ、イオンビームスパツタというスパツタポジ
シヨン方法が主流となつていた。これらの基本原
理については、共立出版(株)、早川茂氏、和佐清孝
氏著の薄膜化技術に述べられている。これらの方
法はターゲツト材をイオン照射によりスパツタ
し、そのスパツタ物を試料にデポジシヨンするも
のである。この際、長時間使用することによりタ
ーゲツト材のエツチングの不均一性が増加し、デ
ポジシヨン膜の膜厚均一性に重大な問題となつて
いた。又、Si上にデポジシヨンし、シリサイド層
を形成するには制御性よくアニールする必要があ
る。さらに、電子デバイス製造プロセスのタング
ステンのパターンにタングステンを利用するため
には一度試料前面にタングステン膜を形成し、次
にP.Rによりマスクを形成したのち、タングステ
ンをエツチングしてタングステンパターンを形成
する工程を要し、プロセス工程が長くなるという
欠点を有していた。
（発明の目的）
本発明は、このような従来の欠点を除去せしめ
たタングステンのデポジシヨン方法あるいはマス
クレスのパターニング方法を提供することにあ
る。
たタングステンのデポジシヨン方法あるいはマス
クレスのパターニング方法を提供することにあ
る。
（発明の構成）
本発明は、WF6ガス雰囲気中に試料を置き、
同時に、イオンビームを照射することを特徴とす
るタングステンのデポジシヨン方法である。
同時に、イオンビームを照射することを特徴とす
るタングステンのデポジシヨン方法である。
（発明の原理と作用）
本発明は、上述の構成をとることにより、従来
の技術的問題点を解決した。本発明は真空排気可
能なチヤンバーにWF6ガスの導入口と、イオン
源とを設け、試料にWF6の分子又は解離原子を
吸着させ、同時にイオン照射するものである。す
ると、Ｗ（タングステン）はSi上にデポジシヨン
し、フツ素ガスは、気相中に排気される。そし
て、イオン照射が行なわれた部分のみデポジシヨ
ンがおこるため、試料上にタングステンの直接パ
ターニングが可能となる。
の技術的問題点を解決した。本発明は真空排気可
能なチヤンバーにWF6ガスの導入口と、イオン
源とを設け、試料にWF6の分子又は解離原子を
吸着させ、同時にイオン照射するものである。す
ると、Ｗ（タングステン）はSi上にデポジシヨン
し、フツ素ガスは、気相中に排気される。そし
て、イオン照射が行なわれた部分のみデポジシヨ
ンがおこるため、試料上にタングステンの直接パ
ターニングが可能となる。
（実施例）
以下、本発明の実施例について、図面を参照し
て詳細に説明する。第１図に本発明の第１の実施
例の構成図を示す。これは２インチSiウエフアー
への全面デポジシヨンの例である。WF6ガス導
入口１３およびアルゴンビームイオン源１２を備
えた真空チヤンバー１１中に試料１６を置く。ま
ず、ガス導入口１３より十分に真空排気した真空
チヤンバー１１へWF6を流入する。一方、アル
ゴンビームイオン源１２へアルゴンガスを導入し
放電させ、アルゴンイオンビーム１５を試料１６
へ照射する。この際、試料１６表面にはガス導入
口１３より導入されたWF6の分子又は解離した
原子１４が化学吸着している。なお、この本発明
の第１の実施例ではアルゴンイオンビーム電流密
度が1.5〔mA／cm2〕、加速エネルギー400〔eV〕で
あり、WF6ガス分圧は１×10-4〔Torr〕とした。
又、、試料１６は（100）10〜20Ω・cm，Si基板を
用いている。WF6が化学吸着した試料１６上へ
アルゴンイオンビーム１５が照射されると、
WF6の解離がおこる。このとき、ＷはSi上にデポ
ジシヨンし、フツ素はSiと結合し、SiF4もしくは
F2もしくは、再びWF6として気相中にだつ離し
てゆく。しかし、アルゴンイオンビーム１５の照
射があるので一部Si中あるいはデポジシヨンした
タングステン中に残留する。しかしこれはデポジ
シヨン後、アニールによつて除去できることはい
うまでもない。さらに、このイオン照射の効果
は、電子線等の照射と異なり試料への動重力エネ
ルギーの伝達があるため、Si上の最初の数十層は
ＷとSiとのまざりあつたシリサイドになつてお
り、Si基板との密着性がきわめてすぐれている。
以上第１の実施例でのデポジシヨンレイトは280
Å／min程度が得られた。
て詳細に説明する。第１図に本発明の第１の実施
例の構成図を示す。これは２インチSiウエフアー
への全面デポジシヨンの例である。WF6ガス導
入口１３およびアルゴンビームイオン源１２を備
えた真空チヤンバー１１中に試料１６を置く。ま
ず、ガス導入口１３より十分に真空排気した真空
チヤンバー１１へWF6を流入する。一方、アル
ゴンビームイオン源１２へアルゴンガスを導入し
放電させ、アルゴンイオンビーム１５を試料１６
へ照射する。この際、試料１６表面にはガス導入
口１３より導入されたWF6の分子又は解離した
原子１４が化学吸着している。なお、この本発明
の第１の実施例ではアルゴンイオンビーム電流密
度が1.5〔mA／cm2〕、加速エネルギー400〔eV〕で
あり、WF6ガス分圧は１×10-4〔Torr〕とした。
又、、試料１６は（100）10〜20Ω・cm，Si基板を
用いている。WF6が化学吸着した試料１６上へ
アルゴンイオンビーム１５が照射されると、
WF6の解離がおこる。このとき、ＷはSi上にデポ
ジシヨンし、フツ素はSiと結合し、SiF4もしくは
F2もしくは、再びWF6として気相中にだつ離し
てゆく。しかし、アルゴンイオンビーム１５の照
射があるので一部Si中あるいはデポジシヨンした
タングステン中に残留する。しかしこれはデポジ
シヨン後、アニールによつて除去できることはい
うまでもない。さらに、このイオン照射の効果
は、電子線等の照射と異なり試料への動重力エネ
ルギーの伝達があるため、Si上の最初の数十層は
ＷとSiとのまざりあつたシリサイドになつてお
り、Si基板との密着性がきわめてすぐれている。
以上第１の実施例でのデポジシヨンレイトは280
Å／min程度が得られた。
第２図は、本発明第２の実施例を示す構成図で
ある。この第２の実施例は、第１図第１の実施例
とは異なり、Siウエフアー上への部分的デポジシ
ヨンの例である。第１図と同様、WF6ガス導入
口２３および収束レンズ系をそなえたアルゴンビ
ームイオン源２２を備えた真空チヤンバー２１中
に試料２６を置く。ガス導入口２３より十分に真
空排気した真空チヤンバー２１へWF6を流入す
る。一方、アルゴンビームイオン源２２よりアル
ゴンイオンビーム２５を試料２６へ照射する。す
ると前記第１の実施例と同様の原理でＷがSi上に
デポジシヨンするが、第２の実施例ではアルゴン
ビームイオン源２２は、レンズ系で収束されてお
り、アルゴンイオンビーム２５を偏向できる偏向
電極２７により、そのビーム位置すなわち、Ｗを
デポジシヨンできる位置をSi上、いたるところに
変化できる。従つて、タングステンのパターニン
グがエツチング工程なしに直接可能となる。デポ
ジシヨンレイトとしては、第１図とほぼ同様の条
件下で230Å／minが得られた。
ある。この第２の実施例は、第１図第１の実施例
とは異なり、Siウエフアー上への部分的デポジシ
ヨンの例である。第１図と同様、WF6ガス導入
口２３および収束レンズ系をそなえたアルゴンビ
ームイオン源２２を備えた真空チヤンバー２１中
に試料２６を置く。ガス導入口２３より十分に真
空排気した真空チヤンバー２１へWF6を流入す
る。一方、アルゴンビームイオン源２２よりアル
ゴンイオンビーム２５を試料２６へ照射する。す
ると前記第１の実施例と同様の原理でＷがSi上に
デポジシヨンするが、第２の実施例ではアルゴン
ビームイオン源２２は、レンズ系で収束されてお
り、アルゴンイオンビーム２５を偏向できる偏向
電極２７により、そのビーム位置すなわち、Ｗを
デポジシヨンできる位置をSi上、いたるところに
変化できる。従つて、タングステンのパターニン
グがエツチング工程なしに直接可能となる。デポ
ジシヨンレイトとしては、第１図とほぼ同様の条
件下で230Å／minが得られた。
なお、第１図、第２図の実施例では、それぞれ
イオン源としてカフマン型および、デユオブラズ
マトロン型を用いたが、いかなる方式のイオン源
でも本発明方法を実行できる。さらにイオンビー
ムにはいずれの実施例においてもアルゴンを用い
たが、He等のイオンでも可能であることはいう
までもない。しかし、型成後のＷ膜中の不純物、
あるいは、デポジシヨンレイト等を考慮すると不
活性ガス、特に、アルゴンの方が良い結果が得ら
れた。又、試料としてはSiを用いたが、SiO2等
のいかなる試料に対してもデポジシヨンレイトは
変化するが、本発明方法の実行は可能である。な
お、デポジシヨンレイトはイオン電流密度を増加
させれば増加する傾向にあつた。
イオン源としてカフマン型および、デユオブラズ
マトロン型を用いたが、いかなる方式のイオン源
でも本発明方法を実行できる。さらにイオンビー
ムにはいずれの実施例においてもアルゴンを用い
たが、He等のイオンでも可能であることはいう
までもない。しかし、型成後のＷ膜中の不純物、
あるいは、デポジシヨンレイト等を考慮すると不
活性ガス、特に、アルゴンの方が良い結果が得ら
れた。又、試料としてはSiを用いたが、SiO2等
のいかなる試料に対してもデポジシヨンレイトは
変化するが、本発明方法の実行は可能である。な
お、デポジシヨンレイトはイオン電流密度を増加
させれば増加する傾向にあつた。
（発明の効果）
本発明を用いることにより、試料との密着性の
よりＷ膜を得ることが可能である。しかも、従来
のターゲツト材のスパツタ方法と、基本的に異な
る原理のためSi上に形成した場合にはSi界面と、
Ｗとの間ではデポジシヨンするだけでシリサイド
層が型成される。そして、そのシリサイド層の厚
さはイオンエネルギーでコントロール可能であ
る。さらに従来デポジシヨン後、P.R.工程でマス
クを形成し、エツチングしてタングステンパター
ンを形成していたのが、本発明の原理を用いるこ
とにより、直接必要なタングステンパターンを試
料上に形成できる。従つて本発明は、電子デバイ
ス製造プロセスにおけるタングステンのデポジシ
ヨンあるいは、パターニングに重大なる効果をも
たらす。
よりＷ膜を得ることが可能である。しかも、従来
のターゲツト材のスパツタ方法と、基本的に異な
る原理のためSi上に形成した場合にはSi界面と、
Ｗとの間ではデポジシヨンするだけでシリサイド
層が型成される。そして、そのシリサイド層の厚
さはイオンエネルギーでコントロール可能であ
る。さらに従来デポジシヨン後、P.R.工程でマス
クを形成し、エツチングしてタングステンパター
ンを形成していたのが、本発明の原理を用いるこ
とにより、直接必要なタングステンパターンを試
料上に形成できる。従つて本発明は、電子デバイ
ス製造プロセスにおけるタングステンのデポジシ
ヨンあるいは、パターニングに重大なる効果をも
たらす。
第１図は、本発明の、第１の実施例を示す構成
図、第２図は第２の実施例を示す構成図である。 １１，２１……真空チヤンバー、１２，２２…
…アルゴンビームイオン源、１３、２３……ガス
導入口、１４，２４……WF6の分子又は解離し
た原子、１５，２５……アルゴンイオンビーム、
１６，２６……試料、２７……偏向電極。
図、第２図は第２の実施例を示す構成図である。 １１，２１……真空チヤンバー、１２，２２…
…アルゴンビームイオン源、１３、２３……ガス
導入口、１４，２４……WF6の分子又は解離し
た原子、１５，２５……アルゴンイオンビーム、
１６，２６……試料、２７……偏向電極。
Claims (1)
- １ WF6雰囲気中に置かれた試料に、イオンビ
ームを照射することを特徴とするタングステンの
デポジシヨン方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8458384A JPS60228675A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | タングステンのデポジシヨン方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8458384A JPS60228675A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | タングステンのデポジシヨン方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60228675A JPS60228675A (ja) | 1985-11-13 |
| JPH0518906B2 true JPH0518906B2 (ja) | 1993-03-15 |
Family
ID=13834692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8458384A Granted JPS60228675A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | タングステンのデポジシヨン方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60228675A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324033A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-02-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 化学気相蒸着処理を利用した金属材の製造方法 |
| JPH06283534A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子における配線接続装置 |
| JP2527292B2 (ja) * | 1993-03-26 | 1996-08-21 | 株式会社日立製作所 | Ｉｃ素子およびｉｃ素子における配線接続方法 |
| JPH06302603A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-28 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子 |
| JP2527293B2 (ja) * | 1993-03-26 | 1996-08-21 | 株式会社日立製作所 | Ｉｃ素子における配線接続方法 |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP8458384A patent/JPS60228675A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60228675A (ja) | 1985-11-13 |
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