JPH0689874A - 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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- JPH0689874A JPH0689874A JP4213703A JP21370392A JPH0689874A JP H0689874 A JPH0689874 A JP H0689874A JP 4213703 A JP4213703 A JP 4213703A JP 21370392 A JP21370392 A JP 21370392A JP H0689874 A JPH0689874 A JP H0689874A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低抵抗のコバルト薄膜又は、段差被覆性の良
いコバルトシリサイド膜を得る。 【構成】 コバルトをその一構成元素として含む有機化
合物１０１を石英ボート１０２上で３００℃に加熱し昇
華させ、基板１０５表面で水素，ＮＨ3、あるいはシラ
ン系のガスと反応させることによりコバルト膜を該基板
上に形成する。得られたコバルト膜は、１０μΩｃｍを
下回る抵抗率を有している。
いコバルトシリサイド膜を得る。 【構成】 コバルトをその一構成元素として含む有機化
合物１０１を石英ボート１０２上で３００℃に加熱し昇
華させ、基板１０５表面で水素，ＮＨ3、あるいはシラ
ン系のガスと反応させることによりコバルト膜を該基板
上に形成する。得られたコバルト膜は、１０μΩｃｍを
下回る抵抗率を有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特にコバルト膜，コバルトシリサイド膜の化学
気相成長法に関する。
に関し、特にコバルト膜，コバルトシリサイド膜の化学
気相成長法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコバルト膜，コバルトシリサイド
膜形成は、スパッタ法によるのが一般的であった。一般
にＬＳＩの配線材料にはアルミニウムが使われている。
アルミニウムは、低い抵抗率を持つという利点を有する
反面、マイグレーション耐性が低いという欠点を持って
いる。一方、高融点金属は、きわめて高いマイグレーシ
ョン耐性を持つ。
膜形成は、スパッタ法によるのが一般的であった。一般
にＬＳＩの配線材料にはアルミニウムが使われている。
アルミニウムは、低い抵抗率を持つという利点を有する
反面、マイグレーション耐性が低いという欠点を持って
いる。一方、高融点金属は、きわめて高いマイグレーシ
ョン耐性を持つ。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スパッタ法で
形成された高融点金属膜の抵抗率は、１０μΩｃｍをか
なり超えており、これらの膜をＬＳＩの配線として用い
るのは、抵抗値の点で有利とはいえない。また、化学気
相成長法で形成した従来の高融点金属膜（たとえばタン
グステン膜）の中には、スパッタ法で形成された低抵抗
率のものがあるが、この場合でも抵抗率は、１０μΩｃ
ｍを超えており、ＬＳＩ配線材料として利用するには抵
抗率が高かった。このように、一般的に従来使用されて
いる高融点金属薄膜の抵抗率は、バルク値の２倍以上と
なるのが普通である。
形成された高融点金属膜の抵抗率は、１０μΩｃｍをか
なり超えており、これらの膜をＬＳＩの配線として用い
るのは、抵抗値の点で有利とはいえない。また、化学気
相成長法で形成した従来の高融点金属膜（たとえばタン
グステン膜）の中には、スパッタ法で形成された低抵抗
率のものがあるが、この場合でも抵抗率は、１０μΩｃ
ｍを超えており、ＬＳＩ配線材料として利用するには抵
抗率が高かった。このように、一般的に従来使用されて
いる高融点金属薄膜の抵抗率は、バルク値の２倍以上と
なるのが普通である。
【０００４】また、シリサイド膜に関して、従来のコバ
ルトシリサイド膜の場合は、合金ターゲットを用いたス
パッタ法あるいは熱反応法で膜質の良好な成膜を行うこ
とができる。しかし、スパッタ法の問題点である不十分
な段差被覆性を解決するには至っていない。
ルトシリサイド膜の場合は、合金ターゲットを用いたス
パッタ法あるいは熱反応法で膜質の良好な成膜を行うこ
とができる。しかし、スパッタ法の問題点である不十分
な段差被覆性を解決するには至っていない。
【０００５】本発明の目的は、化学気相成長法を用いて
低抵抗の薄膜又は段差被覆性に優れた薄膜を得る方法を
提供することにある。
低抵抗の薄膜又は段差被覆性に優れた薄膜を得る方法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による半導体装置の製造方法においては、昇
華工程と、気体反応工程とを有し、化学気相成長法によ
って基板上に高融点金属薄膜を形成する半導体装置の製
造方法であって、昇華工程は、コバルトをその一構成元
素として含む有機化合物を昇華させる工程であり、気体
反応工程は、昇華工程で発生させた有機化合物の昇華ガ
スを基板表面上で水素，ＮＨ3、あるいはシリコンを一
構成元素とする気体と反応させて基板上に高融点金属薄
膜を形成する工程であり、形成される高融点金属薄膜
は、コバルト膜である。
め、本発明による半導体装置の製造方法においては、昇
華工程と、気体反応工程とを有し、化学気相成長法によ
って基板上に高融点金属薄膜を形成する半導体装置の製
造方法であって、昇華工程は、コバルトをその一構成元
素として含む有機化合物を昇華させる工程であり、気体
反応工程は、昇華工程で発生させた有機化合物の昇華ガ
スを基板表面上で水素，ＮＨ3、あるいはシリコンを一
構成元素とする気体と反応させて基板上に高融点金属薄
膜を形成する工程であり、形成される高融点金属薄膜
は、コバルト膜である。
【０００７】また、昇華工程と、気体反応工程とを有
し、化学気相成長法によって基板上に高融点金属薄膜を
形成する半導体装置の製造方法であって、昇華工程は、
コバルトをその一構成元素として含む有機化合物を昇華
させる工程であり、気体反応工程は、昇華工程で発生さ
せた有機化合物の昇華ガスを基板表面上でシリコンを一
構成元素とする気体と反応させて基板上に高融点金属薄
膜を形成する工程であり、形成される高融点金属薄膜
は、コバルトシリサイド膜である。
し、化学気相成長法によって基板上に高融点金属薄膜を
形成する半導体装置の製造方法であって、昇華工程は、
コバルトをその一構成元素として含む有機化合物を昇華
させる工程であり、気体反応工程は、昇華工程で発生さ
せた有機化合物の昇華ガスを基板表面上でシリコンを一
構成元素とする気体と反応させて基板上に高融点金属薄
膜を形成する工程であり、形成される高融点金属薄膜
は、コバルトシリサイド膜である。
【０００８】
【作用】コバルトをその一構成元素として含む有機化合
物を昇華させ、基板表面で水素，ＮＨ3、あるいはシラ
ン系のガスと反応させることにより形成されたコバルト
膜は、１０μΩｃｍを下回る抵抗率を有している。ま
た、コバルトをその一構成元素として含む有機化合物蒸
気とシラン系のガスを基板上で反応させることにより形
成されたコバルトシリサイド膜は、段差被覆性に優れて
いる。
物を昇華させ、基板表面で水素，ＮＨ3、あるいはシラ
ン系のガスと反応させることにより形成されたコバルト
膜は、１０μΩｃｍを下回る抵抗率を有している。ま
た、コバルトをその一構成元素として含む有機化合物蒸
気とシラン系のガスを基板上で反応させることにより形
成されたコバルトシリサイド膜は、段差被覆性に優れて
いる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の実施例を図によって説明す
る。
る。
【００１０】（実施例１）本発明方法の実施には、例え
ば図１に示す装置を用いる。図において、ビス（アセチ
ルアセトナト）コバルト（ＩＩ）Ｃｏ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2
１０１を石英ボート１０２上で約３００℃に加熱し、こ
れを昇華させる。次に、ヒーター１０４で３５０℃に加
熱された石英管１０３内にキャリアガスとして水素３０
０ｓｃｃｍを輸送する。石英管１０３内には、Ｓｉ基板
１０５が設置されており、当然のことながら、その温度
は、石英管１０３と同一温度である。このＳｉ基板１０
５の表面でビス（アセチルアセトナト）コバルト（Ｉ
Ｉ）と水素とが反応し、基板上にコバルト膜が析出す
る。
ば図１に示す装置を用いる。図において、ビス（アセチ
ルアセトナト）コバルト（ＩＩ）Ｃｏ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2
１０１を石英ボート１０２上で約３００℃に加熱し、こ
れを昇華させる。次に、ヒーター１０４で３５０℃に加
熱された石英管１０３内にキャリアガスとして水素３０
０ｓｃｃｍを輸送する。石英管１０３内には、Ｓｉ基板
１０５が設置されており、当然のことながら、その温度
は、石英管１０３と同一温度である。このＳｉ基板１０
５の表面でビス（アセチルアセトナト）コバルト（Ｉ
Ｉ）と水素とが反応し、基板上にコバルト膜が析出す
る。
【００１１】本実施例では、反応系圧力は大気圧で良
い。しかし、良好な段差被覆性を得るためには、減圧下
で成膜することが望ましい。この場合には例えば、ビス
（アセチルアセトナト）コバルト（ＩＩ）の昇華温度を
３００℃，成膜圧力１Ｔｏｒｒ，水素流量１００ｓｃｃ
ｍ，基板温度４００℃とする。
い。しかし、良好な段差被覆性を得るためには、減圧下
で成膜することが望ましい。この場合には例えば、ビス
（アセチルアセトナト）コバルト（ＩＩ）の昇華温度を
３００℃，成膜圧力１Ｔｏｒｒ，水素流量１００ｓｃｃ
ｍ，基板温度４００℃とする。
【００１２】なお、コバルト化合物は、本実施例にあげ
たもの以外にも、その含水物、あるいはトリス（アセチ
ルアセトナト）コバルト（ＩＩＩ）Ｃｏ（Ｃ5Ｈ
7Ｏ2）3，アセチルアセトナトビス（エチレンジアミ
ン）コバルト（ＩＩＩ）塩［Ｃｏ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）（Ｃ2Ｈ
8Ｎ2）2Ｘ2；（Ｘはハロゲン）］，コバルトアセテート
（ＣＨ3ＣＯＯ）2Ｃｏ等及びそれらの含水物が使用でき
る。また還元ガスにはＮＨ3を用いても良い。
たもの以外にも、その含水物、あるいはトリス（アセチ
ルアセトナト）コバルト（ＩＩＩ）Ｃｏ（Ｃ5Ｈ
7Ｏ2）3，アセチルアセトナトビス（エチレンジアミ
ン）コバルト（ＩＩＩ）塩［Ｃｏ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）（Ｃ2Ｈ
8Ｎ2）2Ｘ2；（Ｘはハロゲン）］，コバルトアセテート
（ＣＨ3ＣＯＯ）2Ｃｏ等及びそれらの含水物が使用でき
る。また還元ガスにはＮＨ3を用いても良い。
【００１３】（実施例２）本実施例には、例えば図２に
示す装置を用いる。図において、ビス（アセチルアセト
ナト）コバルト（ＩＩ）Ｃｏ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2 １０１を
昇華器２０１内で約２００℃に加熱し、これを昇華させ
る。次いで、アルゴンガスを昇華器２０１内に導入して
昇華ガスと混合し、ガス導入管２０２を通してその混合
ガスを反応室２０３まで輸送する。反応室２０３は、器
壁が温水で７０℃に保温され、室内は、真空ポンプ１０
６で約１Ｔｏｒｒまで排気されている。
示す装置を用いる。図において、ビス（アセチルアセト
ナト）コバルト（ＩＩ）Ｃｏ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2 １０１を
昇華器２０１内で約２００℃に加熱し、これを昇華させ
る。次いで、アルゴンガスを昇華器２０１内に導入して
昇華ガスと混合し、ガス導入管２０２を通してその混合
ガスを反応室２０３まで輸送する。反応室２０３は、器
壁が温水で７０℃に保温され、室内は、真空ポンプ１０
６で約１Ｔｏｒｒまで排気されている。
【００１４】また反応室２０３には、もう一本のガス導
入系２０４からシランガスが、分圧０．１Ｔｏｒｒで導
入されている。反応室２０３中には、基板ヒーター２０
５上にＳｉ基板１０５が設置されており、基板１０５
は、約３５０℃に加熱されている。このＳｉ基板１０５
の表面で（アセチルアセトナト）コバルト（ＩＩ）とシ
ランが反応し、コバルト膜が析出する。
入系２０４からシランガスが、分圧０．１Ｔｏｒｒで導
入されている。反応室２０３中には、基板ヒーター２０
５上にＳｉ基板１０５が設置されており、基板１０５
は、約３５０℃に加熱されている。このＳｉ基板１０５
の表面で（アセチルアセトナト）コバルト（ＩＩ）とシ
ランが反応し、コバルト膜が析出する。
【００１５】本実施例によれば、大部分のコバルト膜
は、加熱されたＳｉ基板１０５上に堆積するため、反応
室内壁の洗浄回数は大幅に削減できる。なお、本実施例
においても、実施例１に示した他のコバルト化合物を用
いることができる。また、シランガスの代りに、フロロ
シラン，ジエチルシランを用いても良い。さらに成膜速
度は遅くなるが、シランガスの代りに水素，ＮＨ3も使
用できる。
は、加熱されたＳｉ基板１０５上に堆積するため、反応
室内壁の洗浄回数は大幅に削減できる。なお、本実施例
においても、実施例１に示した他のコバルト化合物を用
いることができる。また、シランガスの代りに、フロロ
シラン，ジエチルシランを用いても良い。さらに成膜速
度は遅くなるが、シランガスの代りに水素，ＮＨ3も使
用できる。
【００１６】（実施例３）本実施例に使用する装置は実
施例２に記載の装置と同じである。図２において、本実
施例においても、ビス（アセチルアセトナト）コバルト
（ＩＩ）Ｃｏ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2 １０１を昇華器２０１内
で約２００℃に加熱し、これを昇華させる。昇華器２０
１内にアルゴンガスを導入して混合し、約１５０℃に加
熱したガス導入管２０２を通し、その混合ガスを反応室
２０３まで輸送する。反応室２０３は、器壁が水冷さ
れ、本実施例では室内は真空ポンプ１０６で約５Ｔｏｒ
ｒ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からシランガスが導入されてい
る。
施例２に記載の装置と同じである。図２において、本実
施例においても、ビス（アセチルアセトナト）コバルト
（ＩＩ）Ｃｏ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2 １０１を昇華器２０１内
で約２００℃に加熱し、これを昇華させる。昇華器２０
１内にアルゴンガスを導入して混合し、約１５０℃に加
熱したガス導入管２０２を通し、その混合ガスを反応室
２０３まで輸送する。反応室２０３は、器壁が水冷さ
れ、本実施例では室内は真空ポンプ１０６で約５Ｔｏｒ
ｒ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からシランガスが導入されてい
る。
【００１７】本実施例では、シランガスの分圧を３Ｔｏ
ｒｒとしている。反応室２０３中には、基板ヒーター２
０５上にＳｉ基板１０５が設置されており、約３７０℃
に加熱されている。このＳｉ基板１０５の表面でビス
（アセチルアセトナト）コバルト（ＩＩ）とシランが反
応し、基板上にコバルトシリサイド膜が析出する。
ｒｒとしている。反応室２０３中には、基板ヒーター２
０５上にＳｉ基板１０５が設置されており、約３７０℃
に加熱されている。このＳｉ基板１０５の表面でビス
（アセチルアセトナト）コバルト（ＩＩ）とシランが反
応し、基板上にコバルトシリサイド膜が析出する。
【００１８】本実施例によれば、大部分のコバルトシリ
サイド膜は、加熱されたＳｉ基板１０５上に堆積するた
め、反応室内壁の洗浄回数は大幅に削減できる。なお、
本実施例においても、実施例１に示した他のコバルト化
合物を用いることができる。また、シランガスの代り
に、フロロシラン，ジエチルシランを用いても良い。
サイド膜は、加熱されたＳｉ基板１０５上に堆積するた
め、反応室内壁の洗浄回数は大幅に削減できる。なお、
本実施例においても、実施例１に示した他のコバルト化
合物を用いることができる。また、シランガスの代り
に、フロロシラン，ジエチルシランを用いても良い。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、コバ
ルトをその一構成元素として含む有機化合物を昇華さ
せ、気体となった該物質を、該基板表面で水素，Ｎ
Ｈ3、あるいはシラン系ガスと反応させることによりコ
バルト膜を該基板上に形成して１０μΩｃｍを下回る抵
抗率を持ったコバルト膜を形成できる。
ルトをその一構成元素として含む有機化合物を昇華さ
せ、気体となった該物質を、該基板表面で水素，Ｎ
Ｈ3、あるいはシラン系ガスと反応させることによりコ
バルト膜を該基板上に形成して１０μΩｃｍを下回る抵
抗率を持ったコバルト膜を形成できる。
【００２０】また、コバルトをその一構成元素として含
む有機化合物蒸気とシラン系ガスを基板上で反応させる
ことにより、段差被覆性の良いコバルトシリサイド膜を
形成できる効果がある。
む有機化合物蒸気とシラン系ガスを基板上で反応させる
ことにより、段差被覆性の良いコバルトシリサイド膜を
形成できる効果がある。
【図１】本発明の実施例１に用いた装置構成の説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例２および３に用いた装置構成の
説明図である。
説明図である。
１０１ ビス（アセチルアセトナト）コバルト（ＩＩ） １０２ 石英ボート １０３ 石英管 １０４ ヒーター １０５ Ｓｉ基板 １０６ 真空ポンプ ２０１ 昇華器 ２０２ ガス導入管 ２０３ 反応室 ２０４ ガス導入系 ２０５ 基板ヒーター
Claims (2)
- 【請求項１】 昇華工程と、気体反応工程とを有し、化
学気相成長法によって基板上に高融点金属薄膜を形成す
る半導体装置の製造方法であって、 昇華工程は、コバルトをその一構成元素として含む有機
化合物を昇華させる工程であり、 気体反応工程は、昇華工程で発生させた有機化合物の昇
華ガスを基板表面上で水素，ＮＨ3、あるいはシリコン
を一構成元素とする気体と反応させて基板上に高融点金
属薄膜を形成する工程であり、 形成される高融点金属薄膜は、コバルト膜であることを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 昇華工程と、気体反応工程とを有し、化
学気相成長法によって基板上に高融点金属薄膜を形成す
る半導体装置の製造方法であって、 昇華工程は、コバルトをその一構成元素として含む有機
化合物を昇華させる工程であり、 気体反応工程は、昇華工程で発生させた有機化合物の昇
華ガスを基板表面上でシリコンを一構成元素とする気体
と反応させて基板上に高融点金属薄膜を形成する工程で
あり、 形成される高融点金属薄膜は、コバルトシリサイド膜で
あ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 |
|---|---|---|---|
| JP4213703A JPH0689874A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4213703A JPH0689874A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689874A true JPH0689874A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=16643594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4213703A Pending JPH0689874A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689874A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08186085A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-07-16 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH08274047A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US7211506B2 (en) | 2003-07-15 | 2007-05-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of forming cobalt layers for semiconductor devices |
| KR100733825B1 (ko) * | 2002-05-16 | 2007-07-02 | 가부시키가이샤 트리케미컬 겐큐쇼 | 막형성재료, 막형성방법 및 소자 |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP4213703A patent/JPH0689874A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08186085A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-07-16 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH08274047A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US6107096A (en) * | 1995-03-30 | 2000-08-22 | Nec Corporation | Method of fabricating a salicide-structured MOS semiconductor device having a cobalt disilicied film |
| KR100733825B1 (ko) * | 2002-05-16 | 2007-07-02 | 가부시키가이샤 트리케미컬 겐큐쇼 | 막형성재료, 막형성방법 및 소자 |
| US7211506B2 (en) | 2003-07-15 | 2007-05-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of forming cobalt layers for semiconductor devices |
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