JP3163687B2 - 化学気相成長装置及び化学気相成長膜形成方法 - Google Patents
化学気相成長装置及び化学気相成長膜形成方法Info
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Description
化学気相成長膜形成方法の改良に関するものである。
い、バルク配線の電気抵抗を低くし、バルク配線の電気
的特性を安定させるため、電気抵抗の低い高融点金属シ
リサイドが用いられるようになっており、バルク配線の
電気抵抗を一定に保つためには、膜質と膜厚とが一定の
高融点金属シリサイド膜を形成することが要求されてい
る。
とを備えた高融点金属シリサイド膜を形成することが可
能な化学気相成長装置及び化学気相成長膜形成方法が要
望されている。
長膜形成方法について図3により詳細に説明する。
ある。従来の化学気相成長装置は図3に示すように、真
空配管29a とアルゴン供給管29b とを備えたロードロッ
ク室29はゲートバルブ21a を介してチャンバ21と隣接し
て設けられており、このロードロック室29内のウエーハ
キャリア10に収納されている半導体基板12を搬送機構31
を用いてチャンバ21内のヒータを内蔵したウエーハステ
ージ22に搭載してこの半導体基板12の表面に高融点金属
シリサイド膜を形成する化学気相成長装置である。
真空配管23、アルゴン供給管25、シラン供給管26、高融
点金属弗化物供給管27が設けられている。このような化
学気相成長装置を用いて化学気相成長膜を形成するに
は、まず図示しない排気手段を用いて図3に示す真空配
管29a 及び23を通してロードロック室29及びチャンバ21
内の空気を排気し、つぎに図3に示すようにアルゴン供
給管29b 及び25からアルゴンを供給してロードロック室
29及びチャンバ21内の室内圧を200mTorrにする。
てロードロック室29からゲートバルブ21a を通して半導
体基板12をチャンバ21内に搬送してウエーハステージ22
の表面に載置し、シラン供給管26からシランを供給し、
高融点金属弗化物供給管27から高融点金属弗化物を供給
して室内圧を200mTorrに保持ながら、半導体基板12の表
面に高融点金属シリサイド膜を形成している。
学気相成長装置及び化学気相成長膜形成方法において
は、半導体基板が収納されているウエーハキャリアを載
置しているロードロック室及びチャンバ内の空気を排気
しているが、空気中に含まれていた水蒸気の排出には長
時間が必要であるため、初期に処理される半導体基板
と、最終に処理される半導体基板がチャンバ内に搬送さ
れた場合、チャンバ内の水蒸気の濃度が最終に近づく程
低くなるから、最終に処理される半導体基板の高融点金
属シリサイド膜の成長速度が低くなり、成長する高融点
金属シリサイド膜厚が薄くなると、シート抵抗が上昇す
るという問題点があった。
容易に設けることができる水蒸気供給管をチャンバの壁
面に設けることにより、反応ガス中の水蒸気の濃度を一
定に保持でき、膜質と膜厚が一定な高融点金属シリサイ
ド膜を形成することが可能となる化学気相成長装置及び
化学気相成長膜形成方法の提供を目的としたものであ
る。
置は、チャンバ内のウエーハステージに搭載した半導体
基板の表面に高融点金属シリサイド膜を形成する化学気
相成長装置であって、このチャンバ内に水蒸気を供給す
る水蒸気供給管をこのチャンバの壁面に具備するように
構成する。
の化学気相成長装置を用い、このチャンバの壁面に設け
た真空配管からこのチャンバ内の空気を排気し、このチ
ャンバの壁面に設けた不活性ガス供給管から不活性ガス
を供給し、このチャンバの壁面に設けたシラン供給管か
らシランを供給し、ついでこのチャンバの壁面に設けた
高融点金属弗化物供給管から高融点金属弗化物を供給す
る工程を含む化学気相成長膜形成方法において、このチ
ャンバの壁面に設けたこの水蒸気供給管によりこのチャ
ンバ内に水蒸気を供給する工程を含むように構成する。
気相成長装置のチャンバ1の壁面に真空配管3、水蒸気
供給管4、シラン供給管6、高融点金属弗化物供給管7
を設けているので、チャンバ1内のウエーハステージ2
に半導体基板12を搭載し、化学気相成長膜形成工程中に
このチャンバ1内に水蒸気を供給しているから、この半
導体基板12の表面に高融点金属シリサイド膜を形成する
場合に、シランや高融点金属弗化物等の反応ガス中の水
蒸気の濃度が一定になるように制御することが可能とな
るので膜質と膜厚が一定な高融点金属シリサイド膜を形
成することが可能となる。
〜10-9Torrにコントロールすれば、抵抗上昇は起きなか
った。しかし、分圧が10-10Torr 台に落ちると、抵抗上
昇が起きる。
成長装置及び化学気相成長膜形成方法を詳細に説明す
る。
長装置を示す図である。本実施例の化学気相成長装置は
図2に示すように、真空配管9aとアルゴン供給管9bとを
備えたロードロック室9はゲートバルブ1aを介してチャ
ンバ1と隣接して設けられており、このロードロック室
9内のウエーハキャリア10に収納されている半導体基板
12を搬送機構11を用いてチャンバ1内のヒータを内蔵し
たウエーハステージ2に搭載してこの半導体基板12の表
面に高融点金属シリサイド膜を形成する化学気相成長装
置である。
真空配管3、アルゴン供給管5、シラン供給管6、高融
点金属弗化物供給管7が設けられている。このような化
学気相成長装置を用いて化学気相成長膜を形成するに
は、まず図示しない排気手段を用いて図2に示す真空配
管9a及び3を通してロードロック室9及びチャンバ1内
の空気を排気し、つぎに図2に示すようにアルゴン供給
管9a及び5からアルゴンを供給して、ロードロック室9
及びチャンバ1内の室内圧を200mTorrにする。
てロードロック室9からゲートバルブ1aを通して半導体
基板12をチャンバ1内に搬送してウエーハステージ2の
表面に載置し、シラン供給管6からシランを供給し、高
融点金属弗化物供給管7から高融点金属弗化物を供給
し、水蒸気供給管4から水蒸気を供給して室内圧を200m
Torrに保持ながら、半導体基板12の表面に高融点金属シ
リサイド膜を形成している。
た水蒸気を水蒸気供給管4を通してチャンバ1に供給す
ることができるので、Qマス等により水蒸気の含有率を
制御してチャンバ1内の水蒸気の濃度を一定に保持する
ことが可能となる。
バ1内に供給しているが、水蒸気の供給はチャンバ1に
直接供給せずにロードロック室9に供給して間接にチャ
ンバ1内に供給することも可能であり、また水蒸気の供
給はバブラー8を用いないで水蒸気を含む空気、窒素、
不活性ガス等を用いることも可能である。
サイド膜成長前だけでも良く、成長中にも継続して供給
しても良い。このように高融点金属シリサイド膜成長工
程前或いは工程中にも水蒸気を供給してチャンバ1内の
水蒸気の量を一定になるように制御することが可能とな
るので、膜質と膜厚が一定な高融点金属シリサイド膜を
形成することが可能となる。
ク室9内のウエーハキャリア10に半導体基板12を収納し
てこのロードロック室9からチャンバ1内のウエーハス
テージ2に半導体基板12を搭載し、チャンバ1内のウエ
ーハステージ2の表面に載置した半導体基板12の表面に
タングステンシリサイド膜を形成する化学気相成長装置
のこのチャンバ1内に水蒸気を供給するす水蒸気供給管
4をこのチャンバ1の壁面に設け、化学気相成長膜形成
工程中に水蒸気を供給する工程を設けているので、供給
するシランやWF6 等の反応ガス中の水蒸気の濃度が一
定になるように制御することが可能となるので膜質と膜
厚が一定な高融点金属シリサイド膜を形成することが可
能となる。
は、不活性ガスにアルゴン(Ar)を選び、高融点金属にタ
ングステン(W)を選んで説明してきたが、他にも変形は
可能である。例えば、不活性ガスには、ネオン(Ne),キ
セノン(Xe),クリプトン(Kr)等を選ぶこともできるし、
高融点金属には、モリブデン(Mo), チタン(Ti)等を選ぶ
ことができ、同様の効果を得ることが可能である。
によれば極めて簡単な構造の変更により、チャンバ内の
水蒸気の量が一定になるように制御することができるか
ら、水蒸気の量の減少による高融点金属シリサイド膜成
長速度の低下に伴うシート抵抗の上昇を防止することが
可能となるので、形成される高融点金属シリサイド膜の
膜厚、膜質を一定に保持することができる利点があり、
著しい信頼性向上の効果が期待できる化学気相成長装置
及び化学気相成長膜形成方法の提供が可能である。
模式的に示す図、
示す図、
Claims (2)
- 【請求項1】 チャンバ(1)内のウエーハステージ(2)に
搭載した半導体基板(12)の表面に高融点金属シリサイド
膜を形成する化学気相成長装置であって、 前記チャンバ(1) 内に水蒸気を供給する水蒸気供給管
(4) を前記チャンバ(1)の壁面に具備することを特徴と
する化学気相成長装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の化学気相成長装置を用
い、このチャンバ(1)の壁面に設けた真空配管(3) から
前記チャンバ(1) 内の空気を排気し、このチャンバ(1)
の壁面に設けた不活性ガス供給管(5) から不活性ガスを
供給し、前記チャンバ(1) の壁面に設けたシラン供給管
(6) からシランを供給し、ついで前記チャンバ(1) の壁
面に設けた高融点金属弗化物供給管(7) から高融点金属
弗化物を供給する工程を含む化学気相成長膜形成方法に
おいて、 前記チャンバ(1)の壁面に設けた前記水蒸気供給管(4)に
より前記チャンバ(1)内に水蒸気を供給する工程を含む
ことを特徴とする化学気相成長膜形成方法。
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