JPH05209272A - タングステン膜の成長方法 - Google Patents
タングステン膜の成長方法Info
- Publication number
- JPH05209272A JPH05209272A JP33865391A JP33865391A JPH05209272A JP H05209272 A JPH05209272 A JP H05209272A JP 33865391 A JP33865391 A JP 33865391A JP 33865391 A JP33865391 A JP 33865391A JP H05209272 A JPH05209272 A JP H05209272A
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- Japan
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- tungsten film
- tungsten
- heated
- film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 タングステン膜をＳｉ基板上に化学気相成長
する際、基板のＳｉを浸食しないようにする。 【構成】 Ｃｐ2 ＷＨ2 （ビスシクロペンタジエニルタ
ングステンジハイドライド）１０１をボート１０２上で
２００℃に加熱し石英菅１０３を排気して減圧下で昇華
させる。これをＨ2 とＡｒをキャリアガスとして３００
℃に加熱したＳｉ基板１０５上で熱分解させることによ
りタングステン膜を形成する。Ｃｐ2 ＷＨ2 は基板Ｓｉ
とは直接反応せず、この物質自身の分解によりタングス
テン膜を析出させるため基板浸食がない。
する際、基板のＳｉを浸食しないようにする。 【構成】 Ｃｐ2 ＷＨ2 （ビスシクロペンタジエニルタ
ングステンジハイドライド）１０１をボート１０２上で
２００℃に加熱し石英菅１０３を排気して減圧下で昇華
させる。これをＨ2 とＡｒをキャリアガスとして３００
℃に加熱したＳｉ基板１０５上で熱分解させることによ
りタングステン膜を形成する。Ｃｐ2 ＷＨ2 は基板Ｓｉ
とは直接反応せず、この物質自身の分解によりタングス
テン膜を析出させるため基板浸食がない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タングステン膜の化学
気相成長法に関する。
気相成長法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の化学気相成長法によるタングステ
ン薄膜の形成方法は、ＷＦ6 ガスをＨ2 あるいはＳｉＨ
4 ガスで還元する方法が一般的であった。
ン薄膜の形成方法は、ＷＦ6 ガスをＨ2 あるいはＳｉＨ
4 ガスで還元する方法が一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの方法は、成膜
反応の第一段階に必要なタングステン核形成のために、
次式に示すＷＦ6 ガスと基板Ｓｉとの反応を用いてい
る。
反応の第一段階に必要なタングステン核形成のために、
次式に示すＷＦ6 ガスと基板Ｓｉとの反応を用いてい
る。
【０００４】 ３／２Ｓｉ＋ＷＦ6 →Ｗ＋３／２ＳｉＦ4 ↑ この結果、成膜反応初期において、基板Ｓｉが数１００
〜数１０００Ａ程度浸食されるという問題点がある。素
子微細化にともない、現在先端的集積回路素子では、ト
ランジスタを形成する不純物拡散層の接合深さが０．２
μｍ以下となっているため、このような基板浸食を引起
こす成膜方法を採用すると接合リーク電流が大きくなっ
てしまい接合部の信頼性が確保できない。
〜数１０００Ａ程度浸食されるという問題点がある。素
子微細化にともない、現在先端的集積回路素子では、ト
ランジスタを形成する不純物拡散層の接合深さが０．２
μｍ以下となっているため、このような基板浸食を引起
こす成膜方法を採用すると接合リーク電流が大きくなっ
てしまい接合部の信頼性が確保できない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、Ｃｐ2 ＷＨ
2 （ビスシクロペンタジエニルタングステンジハイドラ
イド）を減圧下で昇華させ、気体状態の該物質を基板表
面で分解させることによりタングステン膜を該基板上に
形成する。Ｃｐ2 ＷＨ2 は、基板Ｓｉとは直接反応せ
ず、この物質自身の分解によりタングステン膜が析出す
る。
2 （ビスシクロペンタジエニルタングステンジハイドラ
イド）を減圧下で昇華させ、気体状態の該物質を基板表
面で分解させることによりタングステン膜を該基板上に
形成する。Ｃｐ2 ＷＨ2 は、基板Ｓｉとは直接反応せ
ず、この物質自身の分解によりタングステン膜が析出す
る。
【０００６】（実施例１）本実施例では、例えば図１に
示す装置を用いる。Ｃｐ2 ＷＨ2 １０１を石英製のボー
ト１０２上で約２００℃に加熱し、昇華させる。これ
を、Ｈ2 とＡｒをキャリヤガスとして約３００℃に加熱
した石英菅１０３中のＳｉ基板表面まで輸送する。当然
ながらＳｉ基板１０５も約３００℃に加熱されている。
石英菅１０３は、真空ポンプ１０４で、約０．１〜１Ｔ
ｏｒｒまで排気されている。石英菅１０３中にはＳｉ基
板１０５が設置されており、この表面でＣｐ2 ＷＨ2 が
分解し、タングステン膜が析出する。本方法によれば、
タングステン膜は、加熱された石英菅１０３の内表面に
も堆積するため、一定期間ごとに石英菅１０３の洗浄作
業が必要となる。なおＳｉ基板１０５をＣｐ2 ＷＨ2 １
０１のごく近くに配置するとキャリアガスで輸送しなく
ても拡散で基板まで到達するが、この場合もタングステ
ン膜の酸化を抑制するためにＨ2 を導入する必要があ
る。
示す装置を用いる。Ｃｐ2 ＷＨ2 １０１を石英製のボー
ト１０２上で約２００℃に加熱し、昇華させる。これ
を、Ｈ2 とＡｒをキャリヤガスとして約３００℃に加熱
した石英菅１０３中のＳｉ基板表面まで輸送する。当然
ながらＳｉ基板１０５も約３００℃に加熱されている。
石英菅１０３は、真空ポンプ１０４で、約０．１〜１Ｔ
ｏｒｒまで排気されている。石英菅１０３中にはＳｉ基
板１０５が設置されており、この表面でＣｐ2 ＷＨ2 が
分解し、タングステン膜が析出する。本方法によれば、
タングステン膜は、加熱された石英菅１０３の内表面に
も堆積するため、一定期間ごとに石英菅１０３の洗浄作
業が必要となる。なおＳｉ基板１０５をＣｐ2 ＷＨ2 １
０１のごく近くに配置するとキャリアガスで輸送しなく
ても拡散で基板まで到達するが、この場合もタングステ
ン膜の酸化を抑制するためにＨ2 を導入する必要があ
る。
【０００７】（実施例２）本発明の第２の実施例には、
例えば図２に示す装置を用いる。Ｃｐ2 ＷＨ2 １０１を
昇華器２０１内で約１５０℃に加熱し、昇華させる。こ
れを、Ａｒガスと混合し、約１５０℃に加熱したガス導
入菅２０２を用いて反応室２０３まで輸送する。反応室
２０３は、器壁が約７０℃に保温され、室内は真空ポン
プ１０４で約１０ｍＴｏｒｒまで排気されている。また
反応室２０３には、もう一本のガス導入系２０４からＨ
2 ガスが導入されている。反応室２０３中には基板ヒー
ター２０５上にＳｉ基板１０５が設置されており、この
表面でＣｐ2 ＷＨ2 が分解し、タングステン膜が析出す
る。
例えば図２に示す装置を用いる。Ｃｐ2 ＷＨ2 １０１を
昇華器２０１内で約１５０℃に加熱し、昇華させる。こ
れを、Ａｒガスと混合し、約１５０℃に加熱したガス導
入菅２０２を用いて反応室２０３まで輸送する。反応室
２０３は、器壁が約７０℃に保温され、室内は真空ポン
プ１０４で約１０ｍＴｏｒｒまで排気されている。また
反応室２０３には、もう一本のガス導入系２０４からＨ
2 ガスが導入されている。反応室２０３中には基板ヒー
ター２０５上にＳｉ基板１０５が設置されており、この
表面でＣｐ2 ＷＨ2 が分解し、タングステン膜が析出す
る。
【０００８】本方法によれば、タングステン膜の大部分
は、加熱されたＳｉ基板１０５上のみに堆積するため、
反応室内壁の洗浄回数は大幅に削減できる。また、成膜
条件を適当に選ぶことにより、ＳｉＯ2 等のマスクパタ
ーンが形成されたＳｉの露出部のみにタングステン膜を
形成する選択成膜もできる利点がある。選択成膜の条件
は例えば昇華温度約１５０℃、基板加熱温度約２２０
℃、反応室２０３内の圧力は約１０ｍＴｏｒｒである。
は、加熱されたＳｉ基板１０５上のみに堆積するため、
反応室内壁の洗浄回数は大幅に削減できる。また、成膜
条件を適当に選ぶことにより、ＳｉＯ2 等のマスクパタ
ーンが形成されたＳｉの露出部のみにタングステン膜を
形成する選択成膜もできる利点がある。選択成膜の条件
は例えば昇華温度約１５０℃、基板加熱温度約２２０
℃、反応室２０３内の圧力は約１０ｍＴｏｒｒである。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、基板
Ｓｉを全く浸食することなくタングステン膜を形成する
ことが可能となる。本発明の方法を能動素子と配線間の
接続、いわゆるプラグタングステンの形成に使えば、素
子の接合部の信頼性を確保できる。
Ｓｉを全く浸食することなくタングステン膜を形成する
ことが可能となる。本発明の方法を能動素子と配線間の
接続、いわゆるプラグタングステンの形成に使えば、素
子の接合部の信頼性を確保できる。
【図１】本発明の実施例１に用いた装置の構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例２に用いた装置の構成図であ
る。
る。
１０１ Ｃｐ2 ＷＨ2 １０２ 石英ボート １０３ 石英菅 １０４ 真空ポンプ １０５ Ｓｉ基板 ２０１ 昇華器 ２０２ ガス導入菅 ２０３ 反応室 ２０４ ガス導入系 ２０５ 基板ヒーター
Claims (1)
- 【請求項１】 化学気相成長法によって基板上にタング
ステン薄膜を成長する方法において、分子式がＣｐ2 Ｗ
Ｈ2 であらわされる物質を減圧下で昇華させ、気体とな
った該物質を基板表面で分解させてタングステン膜を成
長する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33865391A JPH05209272A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | タングステン膜の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33865391A JPH05209272A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | タングステン膜の成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209272A true JPH05209272A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=18320203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33865391A Withdrawn JPH05209272A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | タングステン膜の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05209272A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128611A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Tri Chemical Laboratory Inc | 膜形成材料、膜形成方法、及び素子 |
| WO2007041089A3 (en) * | 2005-09-29 | 2007-06-07 | Praxair Technology Inc | Organometallic compounds and methods of use thereof |
| JP2010504999A (ja) * | 2006-09-28 | 2010-02-18 | プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド | 有機金属前駆体化合物 |
| CN102534543A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-07-04 | 上海大学 | 一种化学气相沉积制备钨的方法及其装置 |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP33865391A patent/JPH05209272A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128611A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Tri Chemical Laboratory Inc | 膜形成材料、膜形成方法、及び素子 |
| WO2007041089A3 (en) * | 2005-09-29 | 2007-06-07 | Praxair Technology Inc | Organometallic compounds and methods of use thereof |
| JP2010504999A (ja) * | 2006-09-28 | 2010-02-18 | プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド | 有機金属前駆体化合物 |
| CN102534543A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-07-04 | 上海大学 | 一种化学气相沉积制备钨的方法及其装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |