JP4864368B2 - 気相堆積方法 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態について図1〜図4(a)・(b)に基づいて説明すると以下の通りである。
(1) 図4(b)に示した半導体基板2に、SiH4 ガス(シリコン含有化合物の第一ガス、以下では第一前処理ガスと呼ぶ)を用いて前処理した(供給工程)後、第一前処理ガス(第一ガス)を排気して(第一ガス排気工程)(S21(図2))、
(2) (1)に続いて、タングステン層を堆積するためのシード層となる核形成層を形成して(核形成層形成工程)(S22(図2))、
(3) (2)に続いて、タングステン層を核形成層上に形成する(堆積工程)(S24(図2))。
本発明にかかる他の実施の形態について、図5に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。
(1) 図4(b)に示した半導体基板2に、SiH4 ガス(シリコン含有化合物の第一ガス、以下では第一前処理ガスと呼ぶ)を用いて前処理した(供給工程)後、第一前処理ガス(第一ガス)を排気して(第一ガス排気工程)(S31(図5))、
(2) (1)に続いて、タングステン層を堆積するためのシード層となる核形成層を形成して(核形成層形成工程)(S32(図5))、
(3) (2)に続いて、タングステン層を核形成層上に形成する(堆積工程)(S34(図5))。
図2に示したフローチャートの気相堆積方法に沿って半導体基板2にタングステン層を堆積させた。図1に示した気相堆積装置1のチャンバ3内は、ヒーター7によって400℃に加熱した。タングステン層を堆積する対象となる半導体基板2には、上記した方法によって、層間膜厚(すなわち、ホールの深さ)=700nm、ホール底部の直径=0.10μmのホール(アスペクト比7)が形成されたものを用いた。
図5に示したフローチャートの気相堆積方法に沿って半導体基板2にタングステン金属層を堆積させた。本実施例は、上記した実施例1と同様、図1に示した気相堆積装置1のチャンバ3内は、ヒーター7によって400℃に加熱し、タングステン金属層を堆積する対象となる半導体基板2には、実施例1で用いたものと同じものを用いた。
本比較例では、図6に示したフローチャートの気相堆積方法に沿って半導体基板2にタングステン金属層を堆積させた。装置は、本発明と同じく図1に示す気相堆積装置1を用いた。
2 半導体基板
3 チャンバ(収容室)
4 ガス供給系
5 サセプタ
6 シャワーヘッド
7 ヒーター
13 WF6 ガス供給源
13a MFC
14 SiH4 ガス供給源
14a MFC
15 H2 ガス供給源
15a MFC
30、30’ 核形成層
30a 第一の核形成層
30b 第二の核形成層
31 タングステン層
45、 タングステンプラグ(導電性プラグ)
Claims (6)
- アスペクト比が4以上のホールが形成された半導体基板に、シリコン含有化合物の第一ガスを供給する供給工程と、
供給工程後に当該第一ガスを排気する第一ガス排気工程と、
第一ガス排気工程後に、第一の核形成層に第二の核形成層を積層してなる核形成層を上記半導体基板に形成する核形成層形成工程と、
上記核形成層の上にタングステン層を堆積する堆積工程とを含む気相堆積方法であって、
上記核形成層形成工程は、タングステン含有化合物のガスaと、シリコン含有化合物の第二ガスとを、当該第二ガスよりも先に当該ガスaが半導体基板に到達するように供給して第一の核形成層を形成する第一核形成工程と、
第一核形成工程後に、シリコン含有化合物の第三ガスを供給し、第三ガス供給後に当該第三ガスを排気する供給・排気工程と、
供給・排気工程後に、タングステン含有化合物のガスbとシリコン含有化合物の第四ガスとを当該第四ガスよりも先に当該ガスbが上記第一の核形成層に到達するように供給して第二の核形成層を形成する第二核形成工程とを含み、
上記第一核形成工程で供給される上記ガスaと上記第二ガスとの流量比は、上記第二核形成工程で供給される上記ガスbと上記第四ガスとの流量比に比べて、シリコン含有化合物のガスの流量比が高いことを特徴とする気相堆積方法。 - 上記第一核形成工程は、上記半導体基板を収容している処理室に、上記第二ガスよりも先に上記ガスaを導入し、
上記第二核形成工程は、上記半導体基板を収容している処理室に、上記第四ガスよりも先に上記ガスbを導入することを特徴とする請求項1に記載の気相堆積方法。 - 上記第一核形成工程と上記供給・排気工程とを繰り返すことによって上記第一の核形成層を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の気相堆積方法。
- 上記供給工程と、上記第一ガス排気工程と、上記核形成層形成工程と、上記堆積工程とを、375℃〜410℃の温度下で行うことを特徴とする請求項1から3に記載の気相堆積方法。
- 上記シリコン含有化合物は、SiH4 であることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の気相堆積方法。
- 上記タングステン含有化合物は、WF6 であることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の気相堆積方法。
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