JPS6364903B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6364903B2 JPS6364903B2 JP57039644A JP3964482A JPS6364903B2 JP S6364903 B2 JPS6364903 B2 JP S6364903B2 JP 57039644 A JP57039644 A JP 57039644A JP 3964482 A JP3964482 A JP 3964482A JP S6364903 B2 JPS6364903 B2 JP S6364903B2
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- JP
- Japan
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- gas
- film
- sample
- mocl
- molybdenum
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
- C23C16/22—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 inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は半導体装置およびその製造工程に用い
られる窒化モリブデン膜の気相成長方法に関す
る。
られる窒化モリブデン膜の気相成長方法に関す
る。
(b) 技術の背景
半導体装置を製造する際に、窒化シリコン
（Si3N4）膜を保護マスクとして利用したり、ま
た絶縁膜として用いることは良く知られている。
かようなSi3N4膜と同様にNa+などの可動イオン
に対する阻止力が強く、しかもメタルシリサイド
と同程度の導電性がある材料として窒化モリブデ
ン（Mo2N）が注目されてきた。
（Si3N4）膜を保護マスクとして利用したり、ま
た絶縁膜として用いることは良く知られている。
かようなSi3N4膜と同様にNa+などの可動イオン
に対する阻止力が強く、しかもメタルシリサイド
と同程度の導電性がある材料として窒化モリブデ
ン（Mo2N）が注目されてきた。
最近、MoやＷのような高融点金属やそのメタ
ルシリサイドがLSIの配線層として、多結晶シリ
コン層に代つて使用されるようになつてくるとこ
のようなMo2N膜を用いた好適な半導体構造も考
えられる。例えば、第１図に示すようにMOS半
導体素子において、Moゲート電極１上にMo2膜
２を被着し、２層からなるゲート電極を形成する
と、可動イオンを透過しやすいMoゲートを保護
することができる。Mo2Nはイオン注入に対して
も阻止能力があり、ソースドレイン領域３を形成
するセルフアライン方式において、注入電圧
150KeVでAs+イオンを注入する際に、Mo膜の場
合柱状結晶のため、チヤンネリングされやすいの
で5000Åの厚さが必要であるが、Mo2N膜ならば
500Åの厚さでよい。またSi3N4膜と同様にフオ
トプロセスの保護マスクとして利用できることも
勿論である。
ルシリサイドがLSIの配線層として、多結晶シリ
コン層に代つて使用されるようになつてくるとこ
のようなMo2N膜を用いた好適な半導体構造も考
えられる。例えば、第１図に示すようにMOS半
導体素子において、Moゲート電極１上にMo2膜
２を被着し、２層からなるゲート電極を形成する
と、可動イオンを透過しやすいMoゲートを保護
することができる。Mo2Nはイオン注入に対して
も阻止能力があり、ソースドレイン領域３を形成
するセルフアライン方式において、注入電圧
150KeVでAs+イオンを注入する際に、Mo膜の場
合柱状結晶のため、チヤンネリングされやすいの
で5000Åの厚さが必要であるが、Mo2N膜ならば
500Åの厚さでよい。またSi3N4膜と同様にフオ
トプロセスの保護マスクとして利用できることも
勿論である。
(c) 従来技術と問題点
このようなMo2N膜の形成方法は従来からルア
クテイブスパツタ法が用いられ、窒素ガス雰囲気
中でMo板をスパツタして、対向電極上の試料面
に被着させる方法である。しかし、この方法は
Mo含有比の多いものになりやすくて、安定な
Mo2N膜とはならずに、その分子式はMoxNyと
なる。
クテイブスパツタ法が用いられ、窒素ガス雰囲気
中でMo板をスパツタして、対向電極上の試料面
に被着させる方法である。しかし、この方法は
Mo含有比の多いものになりやすくて、安定な
Mo2N膜とはならずに、その分子式はMoxNyと
なる。
(d) 発明の目的
しかし、このようなAoxNy構造は安定性に問
題があり、本発明は安定なMo2N膜が形成される
ことを目的とする気相成長方法を提案するもので
ある。
題があり、本発明は安定なMo2N膜が形成される
ことを目的とする気相成長方法を提案するもので
ある。
(e) 発明の構成
その目的は、窒素ガスと五塩化モリブデン
（MoCl5）ガスとを混合した0.1〜1Torrの減圧気
流中で試料を700〜800℃に加熱し、MoCl5を分解
して、Mo2N膜を該試料上に被着させる気相成長
方法によつて達成させることができる。
（MoCl5）ガスとを混合した0.1〜1Torrの減圧気
流中で試料を700〜800℃に加熱し、MoCl5を分解
して、Mo2N膜を該試料上に被着させる気相成長
方法によつて達成させることができる。
(f) 発明の実施例
以下、実施例により詳細に説明する。第２図は
本発明にかかる気相成長用の減圧化学気相成長
（減圧CVD）装置の概要断面図である。
本発明にかかる気相成長用の減圧化学気相成長
（減圧CVD）装置の概要断面図である。
図示のように、反応管４内に基板試料５を装入
し、右方の排気口６より真空排気し、左方から反
応ガスを流入してその減圧度を0.1〜1Torr程度
にする。基板試料５は加熱体７によつて700〜800
℃に加熱されており、該温度で反応ガスが分解し
て被膜が形成される。左方の流入口８から窒素
（N2）ガス、流入口９から水素（H2）ガスが流
入され、また容器１０には固体のMoCl5が納めて
あり、そのキヤリヤガスとして流入口１１より同
じくH2ガスを流入させる。容器１０は150〜160
℃に加熱しており、不安定なMoCl5を昇華させ、
揮発したMoCl5ガスをH2ガスによつて反応管上
内に流入させる。尚、MoCl5ガスは常温では固化
して、管内壁に付着するため、この配管系を200
℃位に加熱しておく方が望ましい。
し、右方の排気口６より真空排気し、左方から反
応ガスを流入してその減圧度を0.1〜1Torr程度
にする。基板試料５は加熱体７によつて700〜800
℃に加熱されており、該温度で反応ガスが分解し
て被膜が形成される。左方の流入口８から窒素
（N2）ガス、流入口９から水素（H2）ガスが流
入され、また容器１０には固体のMoCl5が納めて
あり、そのキヤリヤガスとして流入口１１より同
じくH2ガスを流入させる。容器１０は150〜160
℃に加熱しており、不安定なMoCl5を昇華させ、
揮発したMoCl5ガスをH2ガスによつて反応管上
内に流入させる。尚、MoCl5ガスは常温では固化
して、管内壁に付着するため、この配管系を200
℃位に加熱しておく方が望ましい。
流量はN2：H2＝５〜10：１の比とし、例えば
N2ガス１／分、H2ガス200c.c.／分、MoCl5ガス
を送入するH2キヤリヤガスも200c.c.／分程度にす
れば、安定な膜質のMo2N膜を被着することがで
きる。このような常温で固体形のMoCl5の代り
に、弗化モリブデン（MoF6）を用いる方法があ
り、MoF6は常温で液体であるため被膜形成には
好都合であるが、分解されて発生する弗素（Ｆ）
のためシリコンなどの半導体基板がエツチングさ
れて品質面から好ましくない。
N2ガス１／分、H2ガス200c.c.／分、MoCl5ガス
を送入するH2キヤリヤガスも200c.c.／分程度にす
れば、安定な膜質のMo2N膜を被着することがで
きる。このような常温で固体形のMoCl5の代り
に、弗化モリブデン（MoF6）を用いる方法があ
り、MoF6は常温で液体であるため被膜形成には
好都合であるが、分解されて発生する弗素（Ｆ）
のためシリコンなどの半導体基板がエツチングさ
れて品質面から好ましくない。
したがつてMoCl5を反応ガスとして利用する方
良く、このようにして形成すれば、容器１０の加
熱温度を130〜230℃と広範囲に変化させることに
よつてMoCl5の揮発ガス量を制御することができ
る。またその他の条件も広く変化させることがで
きて、従来のリアクテイブスパツタ法では印加電
圧と窒素ガス量のみが可変条件であつたことに比
較すれば自由度が大きく、安定したMo2N膜を形
成するための好適の形成方法である。
良く、このようにして形成すれば、容器１０の加
熱温度を130〜230℃と広範囲に変化させることに
よつてMoCl5の揮発ガス量を制御することができ
る。またその他の条件も広く変化させることがで
きて、従来のリアクテイブスパツタ法では印加電
圧と窒素ガス量のみが可変条件であつたことに比
較すれば自由度が大きく、安定したMo2N膜を形
成するための好適の形成方法である。
(g) 発明の効果
上記説明から判るように、本発明による減圧気
相成長法は安定なMo2N膜を形成することができ
て、半導体装置の高品質化に極めて寄与するもの
である。
相成長法は安定なMo2N膜を形成することができ
て、半導体装置の高品質化に極めて寄与するもの
である。
第１図はMo2N膜を用いた半導体装置断面図、
第２図は本発明にかかる気相成長用減圧CVD装
置の概要断面図である。図中、２はMo2N膜、５
は基板試料、６は排気口、８はN2ガス流入口、
１０はMoCl5容器を示す。
第２図は本発明にかかる気相成長用減圧CVD装
置の概要断面図である。図中、２はMo2N膜、５
は基板試料、６は排気口、８はN2ガス流入口、
１０はMoCl5容器を示す。
Claims (1)
- １ 窒素ガスと五塩化モリブデンガスとを混合し
た0.1〜1Torrの減圧気流中で試料を700〜800℃
に加熱し、塩化モリブデンを分解して、窒化モリ
ブデン膜を該試料上に被着させることを特徴とす
る窒化モリブデン膜の気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57039644A JPS58157139A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 窒化モリブデン膜の気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57039644A JPS58157139A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 窒化モリブデン膜の気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58157139A JPS58157139A (ja) | 1983-09-19 |
| JPS6364903B2 true JPS6364903B2 (ja) | 1988-12-14 |
Family
ID=12558788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57039644A Granted JPS58157139A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 窒化モリブデン膜の気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58157139A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60251274A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-11 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 窒化物被覆方法 |
| JP2541657B2 (ja) * | 1988-04-20 | 1996-10-09 | 富士通株式会社 | 拡散障壁構造及びその製造方法 |
| CN100391606C (zh) * | 2005-06-29 | 2008-06-04 | 中国科学院金属研究所 | 一种制备金属氮化物催化材料的专用设备 |
| CN100457270C (zh) * | 2005-11-14 | 2009-02-04 | 中国科学院金属研究所 | 一种用于制备金属氮化物催化材料的设备及方法 |
-
1982
- 1982-03-12 JP JP57039644A patent/JPS58157139A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58157139A (ja) | 1983-09-19 |
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