JPH0823070B2 - 気相成長方法 - Google Patents
気相成長方法Info
- Publication number
- JPH0823070B2 JPH0823070B2 JP21028886A JP21028886A JPH0823070B2 JP H0823070 B2 JPH0823070 B2 JP H0823070B2 JP 21028886 A JP21028886 A JP 21028886A JP 21028886 A JP21028886 A JP 21028886A JP H0823070 B2 JPH0823070 B2 JP H0823070B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- reaction
- hydrogen
- supplied
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 六フッ化タングステン等容易に還元されてタングステ
ン等の金属を折出するガス体化合物と水素等の還元性ガ
スとの混合ガスを反応性ガスとする気相成長方法の改良
である。
ン等の金属を折出するガス体化合物と水素等の還元性ガ
スとの混合ガスを反応性ガスとする気相成長方法の改良
である。
容易に還元されて金属等を折出するガス体化合物と還
元性ガスとの混合ガスを反応させて金属等を気相成長さ
せるにあたり、ガス体化合物を間欠的に供給し、反応領
域に反応生成物が滞留せず常時十分な量のガス体化合物
が供給されるようにして、ガス体化合物を未分解のまま
堆積膜中に残留させず、堆積速度を安定し、堆積速度を
向上するとともにステップカバレジを向上し、さらに、
選択成長においては、微細なコンタクトホールの成長速
度を向上させる改良である。
元性ガスとの混合ガスを反応させて金属等を気相成長さ
せるにあたり、ガス体化合物を間欠的に供給し、反応領
域に反応生成物が滞留せず常時十分な量のガス体化合物
が供給されるようにして、ガス体化合物を未分解のまま
堆積膜中に残留させず、堆積速度を安定し、堆積速度を
向上するとともにステップカバレジを向上し、さらに、
選択成長においては、微細なコンタクトホールの成長速
度を向上させる改良である。
本発明は気相成長方法の改良に関する。特に、ガス体
化合物を未分解のまま堆積膜中に残留させず、堆積速度
を安定し、堆積速度を向上し、ステップカバレジを向上
し、さらに、選択成長においては、微細なコンタクトホ
ールの成長速度を向上させるする改良に関する。
化合物を未分解のまま堆積膜中に残留させず、堆積速度
を安定し、堆積速度を向上し、ステップカバレジを向上
し、さらに、選択成長においては、微細なコンタクトホ
ールの成長速度を向上させるする改良に関する。
六フッ化タングステン等容易に還元されてタングステ
ン等の金属を折出するガス体化合物と水素等の還元性ガ
スとの混合ガスを反応性ガスとする気相成長方法の１例
を、第２図を参照して説明する。図において、１は反応
容器であり、基板３（本例においてはシリコン基板）が
乗せられるサセプタ11が内部に設けられ、真空ポンプ12
によって排気されて内部は真空に保持される。サセプタ
11はヒータ13によって加熱される。２は反応性ガス供給
装置であり、ソースガスと還元性ガス（本例においては
六フッ化タングステンと水素）をそれぞれの供給源21・
22からバルブ23を介して独立に供給され、これらを十分
混合して均一の反応性ガスとした後底部の送気孔24から
シャワー状にして基板３に向って供給する。
ン等の金属を折出するガス体化合物と水素等の還元性ガ
スとの混合ガスを反応性ガスとする気相成長方法の１例
を、第２図を参照して説明する。図において、１は反応
容器であり、基板３（本例においてはシリコン基板）が
乗せられるサセプタ11が内部に設けられ、真空ポンプ12
によって排気されて内部は真空に保持される。サセプタ
11はヒータ13によって加熱される。２は反応性ガス供給
装置であり、ソースガスと還元性ガス（本例においては
六フッ化タングステンと水素）をそれぞれの供給源21・
22からバルブ23を介して独立に供給され、これらを十分
混合して均一の反応性ガスとした後底部の送気孔24から
シャワー状にして基板３に向って供給する。
この気相成長方法は、ソースガスとして六フッ化タン
グステンを還元性ガスとして水素を使用する場合、 WF6＋3H2→Ｗ＋6HF の反応にもとづくものであるが、従来、ソースガスと還
元性ガスとの体積比、反応性ガスの流速、反応容器内圧
力、反応温度（基板温度）等の制御していたが、ソース
ガスも還元性ガスも定常的に供給していた。
グステンを還元性ガスとして水素を使用する場合、 WF6＋3H2→Ｗ＋6HF の反応にもとづくものであるが、従来、ソースガスと還
元性ガスとの体積比、反応性ガスの流速、反応容器内圧
力、反応温度（基板温度）等の制御していたが、ソース
ガスも還元性ガスも定常的に供給していた。
従来、ソースガス（本例においては六フッ化タングス
テン等容易に還元されてタングステン等の金属を折出す
るガス体化合物）と還元性ガス（本例においては水素）
との体積比は10〜100が、反応性ガスの流速は、上記送
気孔24を通過する領域において１〜100cm/分が、反応容
器内圧力は1.5Torrが、反応温度（基板温度）は六フッ
化タングステンをソースガスとするとき400℃が、それ
ぞれ使用されており、堆積速度は数十〜数百Å／分であ
った。
テン等容易に還元されてタングステン等の金属を折出す
るガス体化合物）と還元性ガス（本例においては水素）
との体積比は10〜100が、反応性ガスの流速は、上記送
気孔24を通過する領域において１〜100cm/分が、反応容
器内圧力は1.5Torrが、反応温度（基板温度）は六フッ
化タングステンをソースガスとするとき400℃が、それ
ぞれ使用されており、堆積速度は数十〜数百Å／分であ
った。
ところで、上記せる六フッ化タングステン等容易に還
元されてタングステン等の金属を折出するガス体化合物
と水素等の還元性ガスとの混合ガスを反応性ガスとする
気相成長方法においては、その開発の当初から、堆積速
度を向上することが望まれていた。
元されてタングステン等の金属を折出するガス体化合物
と水素等の還元性ガスとの混合ガスを反応性ガスとする
気相成長方法においては、その開発の当初から、堆積速
度を向上することが望まれていた。
そこで、本発明の発明者は、ソースガス量を増加する
ことが堆積速度を向上するために有効であることを発見
して、この原理を利用した発明を完成した。
ことが堆積速度を向上するために有効であることを発見
して、この原理を利用した発明を完成した。
ところが、ソースガス量を増加すると、たしかに、堆
積速度は向上するが、ガス体化合物が未分解のまま堆積
膜中に残留し、堆積速度が不安定になり、ステップカバ
レジが悪くなりやすい欠点があることが判明した。
積速度は向上するが、ガス体化合物が未分解のまま堆積
膜中に残留し、堆積速度が不安定になり、ステップカバ
レジが悪くなりやすい欠点があることが判明した。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、ガ
ス体化合物が未分解のまま堆積膜中に残留せず、堆積速
度が安定し、堆積速度が速く、カバレジが良好である気
相成長方法を提供することにある。
ス体化合物が未分解のまま堆積膜中に残留せず、堆積速
度が安定し、堆積速度が速く、カバレジが良好である気
相成長方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために本発明が採った手段は、
還元性ガスとソースガスを間欠的に供給し、反応領域に
反応生成物が滞留することを防止し、常時、フレッシュ
なソースガスと還元性ガスの混合ガスが十分な量反応領
域に供給されるようにしたものであり、具体的には、反
応容器内を真空にした後、水素を供給しはじめ、反応容
器内圧がおゝむね安定した後、金属のハロゲン化物を短
時間例えば10秒〜60秒供給して金属のハロゲン化物と水
素とを反応させ、反応が進行して反応生成物が発生し金
属のハロゲン化物の濃度が減少したら、金属のハロゲン
化物の供給を終了し、反応容器内を真空にする工程を複
数回繰返すものである。
還元性ガスとソースガスを間欠的に供給し、反応領域に
反応生成物が滞留することを防止し、常時、フレッシュ
なソースガスと還元性ガスの混合ガスが十分な量反応領
域に供給されるようにしたものであり、具体的には、反
応容器内を真空にした後、水素を供給しはじめ、反応容
器内圧がおゝむね安定した後、金属のハロゲン化物を短
時間例えば10秒〜60秒供給して金属のハロゲン化物と水
素とを反応させ、反応が進行して反応生成物が発生し金
属のハロゲン化物の濃度が減少したら、金属のハロゲン
化物の供給を終了し、反応容器内を真空にする工程を複
数回繰返すものである。
本発明にあっては、一旦反応室内が真空にされ、反応
生成物が一掃された後、まず、還元性ガスとしての水素
ガスが供給されて、反応室内圧が1.5Torrに昇圧されて
から、ソースガスとしての金属のハロゲン化物が短時間
例えば10〜60秒供給されて反応が進行し、反応生成物が
発生したら、金属のハロゲン化物の供給を停止して反応
を停止するとともに反応生成物を排気し、最後に反応室
内圧を真空にしてすべての反応生成物を一掃して１サイ
クルを終了することとされているので、反応領域には反
応生成物が滞留せず常時十分な量の金属のハロゲン化物
が供給され、ガス体化合物が未分解のまま堆積膜中に残
留せず、堆積速度が安定し、堆積速度が向上するととも
に、ステップカバレジが向上する。
生成物が一掃された後、まず、還元性ガスとしての水素
ガスが供給されて、反応室内圧が1.5Torrに昇圧されて
から、ソースガスとしての金属のハロゲン化物が短時間
例えば10〜60秒供給されて反応が進行し、反応生成物が
発生したら、金属のハロゲン化物の供給を停止して反応
を停止するとともに反応生成物を排気し、最後に反応室
内圧を真空にしてすべての反応生成物を一掃して１サイ
クルを終了することとされているので、反応領域には反
応生成物が滞留せず常時十分な量の金属のハロゲン化物
が供給され、ガス体化合物が未分解のまま堆積膜中に残
留せず、堆積速度が安定し、堆積速度が向上するととも
に、ステップカバレジが向上する。
以下、図面を参照しつゝ、本発明の一実施例に係る気
相成長方法についてさらに説明する。
相成長方法についてさらに説明する。
第２図参照 従来技術の説明において参照した気相成長装置を使用
し、シリコン基板３上に、タングステン膜を堆積する場
合について述べる。
し、シリコン基板３上に、タングステン膜を堆積する場
合について述べる。
反応性ガスとしては、水素と六フッ化タングステンと
の混合ガスを使用し、その供給量は、水素1,000cc/分に
対して、六フッ化タングステン2cc/分とし、送気孔24を
通して下記するように、間欠的に供給する。反応時、反
応容器１内の圧力は1.5Torrとする。反応温度（基板温
度）は従来技術の場合と同じく400℃程度でもよいが、3
00〜350℃といくらか低くすればエンクローチメント（e
nchroachment）と呼ばれる堆積不良（堆積物が基板に喰
い込むようになる堆積不良）の発生防止効果はさらにす
ぐれている。
の混合ガスを使用し、その供給量は、水素1,000cc/分に
対して、六フッ化タングステン2cc/分とし、送気孔24を
通して下記するように、間欠的に供給する。反応時、反
応容器１内の圧力は1.5Torrとする。反応温度（基板温
度）は従来技術の場合と同じく400℃程度でもよいが、3
00〜350℃といくらか低くすればエンクローチメント（e
nchroachment）と呼ばれる堆積不良（堆積物が基板に喰
い込むようになる堆積不良）の発生防止効果はさらにす
ぐれている。
第１図参照 六フッ化タングステンを間欠的に供給する工程を説明
する。
する。
反応室内圧を10-3〜10-4Torrにして、内部をパージす
る。
る。
水素の供給を開始し、反応室内圧を1.5Torrに増圧す
る。
る。
反応室内圧が1.5Torrに到達したら、六フッ化タング
ステンを約10〜60秒供給して反応を進行させる。
ステンを約10〜60秒供給して反応を進行させる。
ここで、反応が進行して反応生成物が発生し六フッ化
タングステンの濃度が減少するが、さらに水素を50〜10
0秒継続供給する。この期間に反応領域から反応生成物
はパージされる。
タングステンの濃度が減少するが、さらに水素を50〜10
0秒継続供給する。この期間に反応領域から反応生成物
はパージされる。
反応室内圧を10-3〜10-4Torrに低下して内部を清掃す
る。
る。
以上の工程をもって、六フッ化タングステンが未分解
のまま堆積膜中に残留せず、堆積速度が安定し、タング
ステン膜の堆積速度は向上して1,000Å／分以上の堆積
速度が実現し、ステップカバレジも向上する。
のまま堆積膜中に残留せず、堆積速度が安定し、タング
ステン膜の堆積速度は向上して1,000Å／分以上の堆積
速度が実現し、ステップカバレジも向上する。
絶縁物層がガバーされたシリコン上にコンタクトホー
ルを形成し、ここに、本発明を実施してタングステン膜
を形成する場合の成長膜厚と成長時間との関係（Ａ）
を、従来技術の場合の成長膜厚と成長時間との関係
（Ｂ）と比較して、第３図に示す。図より明らかなよう
に、大幅な改良が認められる。
ルを形成し、ここに、本発明を実施してタングステン膜
を形成する場合の成長膜厚と成長時間との関係（Ａ）
を、従来技術の場合の成長膜厚と成長時間との関係
（Ｂ）と比較して、第３図に示す。図より明らかなよう
に、大幅な改良が認められる。
以上説明せるとおり、本発明に係る気相成長方法にお
いては、還元性ガスとしての水素とソースガスとしての
金属のハロゲン化物とが間欠的に供給され、反応生成物
が反応領域に滞留することが防止され、常時、フレッシ
ュなソースガスと還元性ガスの混合ガスが十分な量反応
領域に供給されるようにされているので、ソースガスが
未分解のまま堆積膜中に残留せず、堆積速度が安定し、
堆積速度が向上し、ステップカバレジも向上する。
いては、還元性ガスとしての水素とソースガスとしての
金属のハロゲン化物とが間欠的に供給され、反応生成物
が反応領域に滞留することが防止され、常時、フレッシ
ュなソースガスと還元性ガスの混合ガスが十分な量反応
領域に供給されるようにされているので、ソースガスが
未分解のまま堆積膜中に残留せず、堆積速度が安定し、
堆積速度が向上し、ステップカバレジも向上する。
第１図は、本発明の１実施例に係る気相成長方法におけ
る還元性ガスとソースガスとの間欠的供給を示すタイム
チャートである。 第２図は、本発明及び従来技術に係る気相成長方法を実
施するに使用される気相成長装置である。 第３図は、本発明の成長膜厚と成長時間との関係（Ａ）
を、従来技術の成長膜厚と成長時間との関係（Ｂ）とを
比較して示すグラフである。 １……反応容器、 11……サセプタ、 12……真空ポンプ、 13……ヒータ、 ２……反応性ガス供給装置、 21……還元性ガス（水素）供給源、 22……ソースガス（六フッ化タングステン）供給源、 23……バルブ、 24……送気孔、 ３……基板（シリコン基板）。
る還元性ガスとソースガスとの間欠的供給を示すタイム
チャートである。 第２図は、本発明及び従来技術に係る気相成長方法を実
施するに使用される気相成長装置である。 第３図は、本発明の成長膜厚と成長時間との関係（Ａ）
を、従来技術の成長膜厚と成長時間との関係（Ｂ）とを
比較して示すグラフである。 １……反応容器、 11……サセプタ、 12……真空ポンプ、 13……ヒータ、 ２……反応性ガス供給装置、 21……還元性ガス（水素）供給源、 22……ソースガス（六フッ化タングステン）供給源、 23……バルブ、 24……送気孔、 ３……基板（シリコン基板）。
Claims (1)
- 【請求項１】金属のハロゲン化物と水素との混合ガスを
反応性ガスとして、シリコン層上に、前記金属を堆積す
る気相成長方法において、 反応容器内を真空にした後、水素を供給しはじめ、 前記反応容器内圧が安定した後、金属のハロゲン化物を
供給して前記金属のハロゲン化物と前記水素とを反応さ
せ、 該反応が進行して、反応生成物が発生し、前記金属のハ
ロゲン化物の濃度が減少したとき、前記金属のハロゲン
化物の供給を終了し、 前記反応容器内を真空にする工程を複数回繰り返す ことを特徴とする気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21028886A JPH0823070B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21028886A JPH0823070B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6365075A JPS6365075A (ja) | 1988-03-23 |
| JPH0823070B2 true JPH0823070B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=16586915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21028886A Expired - Fee Related JPH0823070B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823070B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5342652A (en) * | 1992-06-15 | 1994-08-30 | Materials Research Corporation | Method of nucleating tungsten on titanium nitride by CVD without silane |
| US5306666A (en) * | 1992-07-24 | 1994-04-26 | Nippon Steel Corporation | Process for forming a thin metal film by chemical vapor deposition |
| JP2937998B1 (ja) | 1998-03-16 | 1999-08-23 | 山形日本電気株式会社 | 配線の製造方法 |
-
1986
- 1986-09-05 JP JP21028886A patent/JPH0823070B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6365075A (ja) | 1988-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100421572B1 (ko) | 화학적 기상 증착 챔버를 비활성화하는 방법 | |
| CN106591801B (zh) | 利用peald在凹槽中沉积介电膜的方法 | |
| JP4585692B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JP4994551B2 (ja) | 薄膜を成長させる、改良された装置および方法 | |
| US20050039680A1 (en) | Methods and apparatus for processing microfeature workpieces; methods for conditioning ALD reaction chambers | |
| US8598047B2 (en) | Substrate processing apparatus and producing method of semiconductor device | |
| TW202104631A (zh) | 包括處理步驟之循環沉積方法及其設備 | |
| JP2002525430A (ja) | Ｃｖｄリアクタ用ガス供給システムおよび同システムを制御する方法 | |
| JPH07109576A (ja) | プラズマｃｖｄによる成膜方法 | |
| KR970008361A (ko) | 반도체 기판의 전처리방법 | |
| JPH03130368A (ja) | 半導体ウェーハプロセス装置の洗浄方法 | |
| WO2004007795A1 (ja) | 半導体処理用の成膜方法 | |
| JP3684797B2 (ja) | 気相成長方法および気相成長装置 | |
| KR100989028B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 및 기판 처리 장치 | |
| JPH0823070B2 (ja) | 気相成長方法 | |
| JPS61224313A (ja) | 気相薄膜成長方法 | |
| JPS592374B2 (ja) | プラズマ気相成長装置 | |
| JP3257763B2 (ja) | ＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方法 | |
| JP2723053B2 (ja) | 薄膜の形成方法およびその装置 | |
| US20200149164A1 (en) | Thermal metal chemical vapor deposition apparatus and process | |
| JP2961224B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPH07240379A (ja) | 薄膜形成法及びその装置 | |
| US10662522B1 (en) | Thermal metal chemical vapor deposition process | |
| JPH05251360A (ja) | 膜形成装置 | |
| JPS6365076A (ja) | 気相成長方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |