JP5088773B2

JP5088773B2 - Film forming method and film forming material

Info

Publication number: JP5088773B2
Application number: JP2007069939A
Authority: JP
Inventors: 真人石川; 祥雄大下; 厚志小椋; 英明町田; 育世村本
Original assignee: TRI Chemical Laboratorories Inc
Current assignee: TRI Chemical Laboratorories Inc
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2027-03-19
Also published as: JP2008231473A

Description

本発明は、例えば半導体素子における膜技術に関する。 The present invention relates to a film technology in a semiconductor element, for example.

現在、半導体分野における進歩は著しく、ＬＳＩからＵＬＳＩに移って来ている。そして、信号の処理速度を向上させる為、又、その他の要請から微細化が進んでいる。これに伴って配線幅も狭くなり、超細線化している。このようなことから、従来のＷ配線膜、更にはＡｌ配線膜では、細線化に耐えられないと言われている。そして、配線膜の材料としてＣｕを採用することが提案されている。 At present, the progress in the semiconductor field is remarkable, and the LSI is moving from ULSI. In order to improve the processing speed of signals, miniaturization is progressing from other demands. Along with this, the wiring width is also narrowed to make it ultra-thin. For this reason, it is said that conventional W wiring films and further Al wiring films cannot withstand thinning. It has been proposed to employ Cu as a material for the wiring film.

又、配線膜の他にも、例えば配線膜間の絶縁膜・誘電膜（配線間絶縁膜・誘電膜や層間絶縁膜・誘電膜）に対する研究開発が盛んに進められている。例えば、ゲート酸化膜もＳｉＯ_２からＨｆＯ_２等の金属酸化膜が提案されている。そして、これらの膜についても薄膜化が求められている。 In addition to the wiring film, for example, research and development on an insulating film / dielectric film (inter-wiring insulating film / dielectric film, interlayer insulating film / dielectric film) between the wiring films has been actively promoted. For example, a metal oxide film such as SiO ₂ to HfO ₂ has been proposed as the gate oxide film. These films are also required to be thinned.

さて、より一段の微細化に伴って、ソース・ドレイン部の拡散層は極端に浅くなり、抵抗が増大し、これまでの技術では信号の処理速度向上に限界が有る。 With the further miniaturization, the diffusion layers in the source / drain portions become extremely shallow and the resistance increases, and there is a limit to the improvement in signal processing speed with the conventional techniques.

そして、今日では、ソース・ドレイン部のコンタクトに限らず、ゲート電極部分の抵抗も問題視され、更なる研究が推し進められている。 Today, not only the contact of the source / drain part but also the resistance of the gate electrode part is regarded as a problem, and further research is being promoted.

このような観点から、ＮｉＳｉやＰｔＳｉ等の金属シリサイトが提案され始めた。例えば、ＮｉＳｉ，ＰｔＳｉ等の金属シリサイトをソース領域／ドレイン領域やゲート電極部分に用いることが提案されている。 From this point of view, metal silicites such as NiSi and PtSi have begun to be proposed. For example, it has been proposed to use metal silicite such as NiSi or PtSi for the source region / drain region or the gate electrode portion.

ところで、ＮｉＳｉ（ＮｉＳｉ_ｘ）やＰｔＳｉ（ＰｔＳｉ_ｘ）薄膜は、スパッタリング技術で容易に作成される。 By the way, a NiSi (NiSi _x ) or PtSi (PtSi _x ) thin film is easily formed by a sputtering technique.

しかしながら、スパッタリングでは、半導体素子に物理的ダメージを与える。しかも、ＮｉＳｉやＰｔＳｉは、高温下では、下地基板のＳｉを反応消費し、ＮｉＳｉ_２やＰｔＳｉ₂を形成する反応を起こす恐れが有る。更には、段差被覆性（成膜性）に乏しいと言った欠点があり、大面積への均一成膜性にも限界が有る。 However, sputtering causes physical damage to the semiconductor element. In addition, NiSi and PtSi may cause reaction to form NiSi ₂ and PtSi ₂ by reaction consumption of Si on the base substrate at high temperatures. Furthermore, there is a drawback that the step coverage (film forming property) is poor, and there is a limit to the uniform film forming property over a large area.

このような観点から、ＣＶＤ（化学気相成長方法）による低温でのＮｉＳｉやＰｔＳｉ膜を成膜する技術が求められ、本発明者らは、Ｎｉ（ＰＦ_３）₄とシランとを原料としたＣＶＤによってＮｉＳｉ膜の作成技術を提案（特許文献１）した。 From such a viewpoint, a technique for forming a NiSi or PtSi film at a low temperature by CVD (Chemical Vapor Deposition Method) is required, and the present inventors have used Ni (PF ₃ ) ₄ and silane as raw materials. A technique for forming a NiSi film by CVD has been proposed (Patent Document 1).

しかしながら、ＣＶＤのメリットの一つである段差被覆性が期待するほど高くはなく、更なる改善が求められた。
特開２００６−４５６４９特開２００７−５９８７０特開２００７−６７２２５ However, the step coverage which is one of the merits of CVD is not so high as expected, and further improvement has been demanded.
JP 2006-45649 A JP2007-59870 JP2007-67225A

従って、本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点を解決することである。特に、Ｎｉ，Ｐｔ，ＮｉＰｔ，ＮｉＳｉ，ＰｔＳｉ等の膜を綺麗に、即ち、段差被覆性良く形成できる技術を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to solve the above problems. In particular, it is to provide a technique capable of forming a film of Ni, Pt, NiPt, NiSi, PtSi, etc. neatly, that is, with good step coverage.

前記の課題についての検討を鋭意推し進めて行く中に、本発明者らは、ＰＦ_３の存在下で、Ｎｉ（ＰＦ_３）_４（及び／又はＰｔ（ＰＦ_３）_４）を分解させると、膜が綺麗に、即ち、段差被覆性良く成膜される現象を見出すに至った。 Some go intensively promote the discussion of the problems, the present inventors have found that in the presence of a PF _3, the degrade Ni _(PF _{3) 4} (and / or Pt _(PF _{3) 4),} film As a result, the inventors have found that a film is formed beautifully, that is, with good step coverage.

このような知見に基づいて本発明がなされたものである。
すなわち、前記の課題は、
膜をＣＶＤにより形成する方法であって、
Ｍ（ＰＦ_３）_４（ＭはＮｉ又はＰｔ）を膜形成室に供給するＭ（ＰＦ_３）_４供給工程と、
ＰＦ_３を膜形成室に供給するＰＦ_３供給工程と、
前記膜形成室に供給された化合物を分解させ、基板上に堆積させてＭ系膜を形成する膜形成工程
とを具備することを特徴とする膜形成方法によって解決される。 The present invention has been made based on such findings.
That is, the above problem is
A method of forming a film by CVD,
M _(PF ₃₎ 4 _(M is Ni or Pt) and M _(PF _{3) 4} supplying step of supplying the film-forming chamber,
A PF ₃ supply step of supplying PF ₃ to the film forming chamber;
It is solved by a film forming method comprising: a film forming step of decomposing a compound supplied to the film forming chamber and depositing it on a substrate to form an M-based film.

又、膜をＣＶＤにより形成する方法であって、
Ｍ（ＰＦ_３）_４（ＭはＮｉ又はＰｔ）を膜形成室に供給するＭ（ＰＦ_３）_４供給工程と、
ＰＦ_３を膜形成室に供給するＰＦ_３供給工程と、
Ｓｉ化合物を膜形成室に供給するＳｉ化合物供給工程と、
前記膜形成室に供給された化合物を分解させ、基板上に堆積させてＭ系膜を形成する膜形成工程
とを具備することを特徴とする膜形成方法によって解決される。 Also, a method of forming a film by CVD,
M _(PF ₃₎ 4 _(M is Ni or Pt) and M _(PF _{3) 4} supplying step of supplying the film-forming chamber,
A PF ₃ supply step of supplying PF ₃ to the film forming chamber;
A Si compound supply step of supplying the Si compound to the film forming chamber;
It is solved by a film forming method comprising: a film forming step of decomposing a compound supplied to the film forming chamber and depositing it on a substrate to form an M-based film.

又、ＣＶＤにより膜を形成する為の材料であって、
ＰＦ_３と、
Ｍ（ＰＦ_３）_４（ＭはＮｉ又はＰｔ）
とを具備することを特徴とする膜形成材料によって解決される。 Also, a material for forming a film by CVD,
PF ₃ ,
M (PF ₃ ) ₄ (M is Ni or Pt)
It solves by the film forming material characterized by comprising.

又、ＣＶＤにより膜を形成する為の材料であって、
ＰＦ_３と、
Ｍ（ＰＦ_３）_４（ＭはＮｉ又はＰｔ）と、
Ｓｉ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは１以上の整数）
とを具備することを特徴とする膜形成材料によって解決される。 Also, a material for forming a film by CVD,
PF ₃ ,
M (PF ₃ ) ₄ (M is Ni or Pt);
Si _n H _{2n + 2} (n is an integer of 1 or more)
It solves by the film forming material characterized by comprising.

上記の発明において、好ましくは、膜形成室に供給されるＭ（ＰＦ_３）_４とＰＦ_３との割合がＭ（ＰＦ_３）_４／ＰＦ_３＝１／５００〜１００／１（モル比）である。すなわち、Ｍ（ＰＦ_３）_４の割合が多くなり過ぎ（逆に、ＰＦ_３の割合が少なくなり過ぎ）ると、段差被覆性の向上度が小さく、本発明の特長が大きく奏され難くなる。従って、Ｍ（ＰＦ_３）_４／ＰＦ_３は１／５００以上が好ましい。更に好ましくは１／５０以上である。逆に、Ｍ（ＰＦ_３）_４の割合が少なくなり過ぎ（逆に、ＰＦ_３の割合が多くなり過ぎ）ると、Ｍ系膜が成膜され難く、本発明の特長が奏され難くなる。従って、Ｍ（ＰＦ_３）_４／ＰＦ_３は１００／１以下が好ましい。更に好ましくは２０／１以下である。 In the above invention, preferably, the ratio of M (PF ₃ ) ₄ and PF ₃ supplied to the film forming chamber is M (PF ₃ ) ₄ / PF ₃ = 1/500 to 100/1 (molar ratio). is there. That is, if the ratio of M (PF ₃ ) ₄ increases too much (conversely, the ratio of PF ₃ decreases too much), the degree of improvement in the step coverage is small, and the features of the present invention are hardly exerted. Therefore, M (PF ₃ ) ₄ / PF ₃ is preferably 1/500 or more. More preferably, it is 1/50 or more. On the other hand, if the ratio of M (PF ₃ ) ₄ is too small (conversely, the ratio of PF ₃ is too large), it is difficult to form an M-based film, and the features of the present invention are hardly exhibited. Therefore, M (PF ₃ ) ₄ / PF ₃ is preferably 100/1 or less. More preferably, it is 20/1 or less.

又、上記の発明において、良好なシリサイト膜を成膜する為には、膜形成室に供給されるＭ（ＰＦ_３）_４とＳｉ化合物との割合がＭ（ＰＦ_３）_４／Ｓｉ化合物＝１／１０〜１０００／１（モル比）であることが好ましい。特に好ましくは１／５〜１００／１（モル比）である。尚、好ましいＳｉ化合物はＳｉ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは１以上の整数）である。特に、ＳｉＨ_４，Ｓｉ_２Ｈ_６，Ｓｉ_３Ｈ_８である。 Further, in the above invention, good to deposition of silicide films, M _(PF _{3) 4} and the ratio of the Si compound is _{M (PF} ₃₎ supplied to the film forming chamber 4 / Si compound = It is preferably 1/10 to 1000/1 (molar ratio). Particularly preferred is 1/5 to 100/1 (molar ratio). A preferred Si compound is Si _n H _{2n + 2} (n is an integer of 1 or more). In particular, SiH ₄ , Si ₂ H ₆ , and Si ₃ H ₈ are used.

本発明の実施で得られる膜は、Ｍ膜、Ｍ合金膜、Ｍシリサイト膜、窒化Ｍ膜、炭化Ｍ膜、酸化膜である。例えば、Ｎｉ，Ｐｔ，ＮｉＰｔ等の金属膜である。或いは、ＮｉＳｉ，ＰｔＳｉ，ＮｉＰｔＳｉ等のシリサイト膜である。酸化性（酸素など）雰囲気下でＣＶＤが行われれば酸化膜が得られる。窒化性雰囲気下でＣＶＤが行われれば窒化膜が得られる。炭化性雰囲気下でＣＶＤが行われれば炭化膜が得られる。そして、本発明は、特に、半導体素子における成膜に用いられる。 The film obtained by carrying out the present invention is an M film, an M alloy film, an M silicite film, a nitrided M film, a carbonized M film, or an oxide film. For example, it is a metal film such as Ni, Pt, NiPt. Alternatively, it is a silicite film such as NiSi, PtSi, NiPtSi. If CVD is performed in an oxidizing (oxygen or the like) atmosphere, an oxide film can be obtained. A nitride film can be obtained if CVD is performed in a nitriding atmosphere. If CVD is performed in a carbonizing atmosphere, a carbonized film can be obtained. The present invention is particularly used for film formation in a semiconductor element.

本発明によれば、Ｎｉ，Ｐｔ，ＮｉＰｔ等の金属膜やＮｉＳｉ，ＰｔＳｉ，ＮｉＰｔＳｉ等のシリサイト膜などの膜が綺麗に成膜できる。特に、溝などの段差を有する箇所においても、例えば溝底部にも綺麗に膜が成膜される。従って、高性能な半導体素子が得られる。 According to the present invention, a film such as a metal film such as Ni, Pt, or NiPt, or a silicite film such as NiSi, PtSi, or NiPtSi can be formed beautifully. In particular, even in a portion having a step such as a groove, a film is formed beautifully, for example, on the groove bottom. Therefore, a high-performance semiconductor element can be obtained.

本発明は、膜をＣＶＤにより形成する方法である。そして、Ｍ（ＰＦ_３）_４（ＭはＮｉ又はＰｔ）を膜形成室に供給するＭ（ＰＦ_３）_４供給工程を有する。Ｍ（ＰＦ_３）_４の供給は、例えば不活性ガスのバブリングにより行なわれる。この時の不活性ガスの流量は、例えば１０〜５００ｓｃｃｍ（特に、１０ｓｃｃｍ以上。３００ｓｃｃｍ以下。）である。かつ、ＰＦ_３を膜形成室に供給するＰＦ_３供給工程を有する。特に、同時期に、Ｍ（ＰＦ_３）_４とＰＦ_３とが膜形成室に供給される。或いは、Ｍ（ＰＦ_３）_４の供給に先立ってＰＦ_３が膜形成室に供給される。つまり、Ｍ（ＰＦ_３）_４の分解に際してＰＦ_３が生成するものの、これ以外にも、ＰＦ_３を特に供給する。又、場合によっては、Ｓｉ化合物（特に、ＳｉＨ_４，Ｓｉ_２Ｈ_６，Ｓｉ_３Ｈ_８等のＳｉ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは１以上の整数））を膜形成室に供給するＳｉ化合物供給工程を有する。尚、ＰＦ_３やシランはガスであるから、バブリングに寄らずにそのまま供給される。そして、前記膜形成室に供給された化合物を分解させ、基板上に堆積させてＭ系膜を形成する膜形成工程を有する。Ｍ（ＰＦ_３）_４等の化合物の分解には、公知の手段が採用される。例えば、プラズマ手段、加熱手段、或いはこれ等の手段を併用した手段が有る。膜形成室に供給されるＭ（ＰＦ_３）_４とＰＦ_３との割合は、特に、Ｍ（ＰＦ_３）_４／ＰＦ_３＝１／５００〜１００／１（モル比）である。中でも１／５０〜２０／１（モル比）である。膜形成室に供給されるＭ（ＰＦ_３）_４とＳｉ化合物との割合は、特に、Ｍ（ＰＦ_３）_４／Ｓｉ化合物＝１／１０〜１０００／１（モル比）である。中でも１／５〜１００／１（モル比）である。又、好ましいＳｉ化合物はＳｉ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは１以上の整数）である。特に、ＳｉＨ_４，Ｓｉ_２Ｈ_６，Ｓｉ_３Ｈ_８である。上記のようにして成膜が行なわれると、例えばＮｉ，Ｐｔ，ＮｉＰｔ等の金属膜、或いはＮｉＳｉ，ＰｔＳｉ，ＮｉＰｔＳｉ等のシリサイト膜、その他にも酸化膜、窒化膜、炭化膜が条件次第で得られる。そして、特に、半導体素子における成膜に用いられる。 The present invention is a method of forming a film by CVD. _{_{Then, M (PF 3) 4 (}} M is Ni or Pt) supplies the film forming chamber M _(PF ₃₎ having a _fourth supply process. The supply of M (PF ₃ ) ₄ is performed by bubbling of an inert gas, for example. The flow rate of the inert gas at this time is, for example, 10 to 500 sccm (particularly 10 sccm or more, 300 sccm or less). And has a PF ₃ supply step of supplying a PF ₃ for film formation chamber. In particular, at the same time, M (PF ₃ ) ₄ and PF ₃ are supplied to the film forming chamber. Alternatively, PF ₃ is supplied to the film forming chamber prior to the supply of M (PF ₃ ) ₄ . In other words, although during the decomposition of M _(PF _{3) 4} is PF ₃ generates, also, in particular for supplying a PF ₃ than this. In some cases, a Si compound supplying step of supplying a Si compound (particularly, Si _n H _{2n + 2} (n is an integer of 1 or more) such as SiH ₄ , Si ₂ H ₆ , Si ₃ H ₈ ) to the film forming chamber. Have. Since PF ₃ and silane are gases, they are supplied as they are without bubbling. And it has the film formation process which decomposes | disassembles the compound supplied to the said film formation chamber, deposits it on a board | substrate, and forms an M-type film | membrane. Known means are employed for the decomposition of the compound such as M (PF ₃ ) ₄ . For example, there are plasma means, heating means, or means using these means together. The ratio of M (PF ₃ ) ₄ and PF ₃ supplied to the film forming chamber is, in particular, M (PF ₃ ) ₄ / PF ₃ = 1/500 to 100/1 (molar ratio). Among these, it is 1/50 to 20/1 (molar ratio). The ratio of M (PF ₃ ) ₄ and Si compound supplied to the film forming chamber is, in particular, M (PF ₃ ) ₄ / Si compound = 1/10 to 1000/1 (molar ratio). Among these, it is 1/5 to 100/1 (molar ratio). A preferred Si compound is Si _n H _{2n + 2} (n is an integer of 1 or more). In particular, SiH ₄ , Si ₂ H ₆ , and Si ₃ H ₈ are used. When film formation is performed as described above, for example, a metal film such as Ni, Pt, or NiPt, or a silicite film such as NiSi, PtSi, or NiPtSi, or an oxide film, a nitride film, or a carbide film, depending on conditions. can get. And it is used especially for the film-forming in a semiconductor element.

又、本発明は、上記のような膜を形成する為の材料である。そして、必須原料として、Ｍ（ＰＦ_３）_４（ＭはＮｉ又はＰｔ）が挙げられる。かつ、ＰＦ_３も挙げられる。更に、必要に応じて、即ち、ＭＯＳＦＥＴ等におけるシリサイト膜を形成する場合には、Ｓｉ_ｎＨ_２ｎ＋２等のシリコン化合物が必須原料として挙げられる。 The present invention is also a material for forming the film as described above. Then, as an essential raw _{_{material, M (PF 3) 4 (}} M is Ni or Pt) and the like. And, PF ₃ may also be mentioned. Furthermore, if necessary, that is, when a silicite film in a MOSFET or the like is formed, a silicon compound such as Si _n H _{2n + 2} is listed as an essential raw material.

以下、具体的な実施例を幾つか挙げて説明する。勿論、下記の実施例は単に実施例に過ぎず、本発明が下記実施例に限定されるもので無いことは当分野の技術者ならば当然に理解できる。 Hereinafter, some specific examples will be described. Of course, those skilled in the art can naturally understand that the following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the following embodiments.

［実施例１］
図１は成膜装置（ＣＶＤ）の概略図である。同図中、１，２は原料容器、３は加熱器、４は分解反応炉（膜形成室）、５はＳｉ（半導体）基板、６はガス流量制御器、７は微差圧駆動型ガス流量制御器、８は原料ガスの吹出口、９はＳｉ_３Ｈ_８等のシラン及びＨ_２の導入ライン、１０はＰＦ₃ガス導入ライン、１１は排気ラインである。
そして、容器１にはＮｉ（ＰＦ_３）_４が入れられており、２０℃に保持されている。分解反応炉４は真空に排気されている。基板５は２５０℃に加熱されている。
そして、気化したＮｉ（ＰＦ_３）_４が、微差圧駆動型ガス流量制御器７を経て分解反応炉４に導入された。尚、この時の分解反応炉４へのＮｉ（ＰＦ_３）_４供給量は１４ｍｌ／ｍｉｎである。分解反応炉４内へのＮｉ（ＰF_３）_４の導入時に、ライン１０より分解反応炉４にＰＦ_３が３０ｍｌ／ｍｉｎで導入された。更に、反応ガスとしてＳｉ_３Ｈ_８とＨ_２との混合ガスがライン９より２０ｍｌ／ｍｉｎの割合で導入され、ＮｉＳｉ膜が成膜された。 [Example 1]
FIG. 1 is a schematic view of a film forming apparatus (CVD). In the figure, 1 and 2 are raw material containers, 3 is a heater, 4 is a decomposition reaction furnace (film formation chamber), 5 is a Si (semiconductor) substrate, 6 is a gas flow controller, and 7 is a differential pressure driven gas. A flow rate controller, 8 is a source gas outlet, 9 is a silane such as Si ₃ H ₈ and H ₂ introduction line, 10 is a PF ₃ gas introduction line, and 11 is an exhaust line.
The container 1 contains Ni (PF ₃ ) _{4 and} is kept at 20 ° C. The decomposition reactor 4 is evacuated to a vacuum. The substrate 5 is heated to 250 ° C.
Then, vaporized Ni (PF ₃ ) ₄ was introduced into the decomposition reaction furnace 4 via the fine differential pressure drive type gas flow controller 7. At this time, the supply amount of Ni (PF ₃ ) ₄ to the decomposition reaction furnace 4 is 14 ml / min. When Ni (PF ₃ ) ₄ was introduced into the decomposition reaction furnace 4, PF ₃ was introduced into the decomposition reaction furnace 4 from the line 10 at 30 ml / min. Further, a mixed gas of Si ₃ H ₈ and H ₂ was introduced as a reaction gas at a rate of 20 ml / min from the line 9 to form a NiSi film.

尚、比較の為、ＰＦ_３が導入されない場合を同様に行なった。 For comparison, the case where PF ₃ was not introduced was performed in the same manner.

図２はライン１０よりＰＦ_３が導入された場合のＮｉＳｉ膜の出来具合を示すもので、図３はライン１０よりＰＦ_３が導入されなかった（但し、Ｈ_２を３０ｍｌ／ｍｉｎ導入し、系内の流速・圧力を同じに揃えた。）場合のＮｉＳｉ膜の出来具合を示すものである。 Figure 2 shows the doneness of the NiSi film when the PF ₃ from line 10 is introduced, FIG. 3 is PF ₃ from line 10 was introduced (however, of _{H 2} was introduced 30 ml / min, the system The flow rate and pressure in the inner layer are the same.) This shows the result of the NiSi film.

これによれば、ＰＦ_３が導入された場合、溝底部のＮｉＳｉ膜厚と溝開口部でのＮｉＳｉ膜厚との比が約０．６であるのに対して、ＰＦ_３が導入されなかった場合、溝底部のＮｉＳｉ膜厚と溝開口部でのＮｉＳｉ膜厚との比が約０．４であり、本発明は段差被覆性に優れていることが判る。すなわち、本発明によれば、溝の底面や側面にもＮｉＳｉ膜が綺麗に出来る。 According to this, when PF ₃ was introduced, the ratio of the NiSi film thickness at the groove bottom to the NiSi film thickness at the groove opening was about 0.6, whereas PF ₃ was not introduced. In this case, the ratio between the NiSi film thickness at the groove bottom and the NiSi film thickness at the groove opening is about 0.4, which indicates that the present invention is excellent in step coverage. That is, according to the present invention, the NiSi film can be cleanly formed on the bottom and side surfaces of the groove.

［実施例２］
実施例１において、Ｎｉ（ＰＦ_３）_４の代わりにＰｔ（ＰＦ_３）_４を用いて同様に行った。
その結果、ＰＦ_３が導入された場合、溝底部のＰｔＳｉ膜厚と溝開口部でのＰｔＳｉ膜厚との比が約０．６であるのに対して、ＰＦ_３が導入されなかった場合、溝底部のＰｔＳｉ膜厚と溝開口部でのＰｔＳｉ膜厚との比が約０．３６であり、本発明は段差被覆性に優れていることが判る。すなわち、本発明によれば、溝の底面や側面にもＰｔＳｉ膜が綺麗に出来る。 [Example 2]
In Example 1, it was carried out in the same manner by using a Pt _(PF _{3) 4} in place of Ni _(PF _{3) 4.}
As a result, when PF ₃ is introduced, the ratio of the PtSi film thickness at the groove bottom to the PtSi film thickness at the groove opening is about 0.6, whereas when PF ₃ is not introduced, The ratio of the PtSi film thickness at the groove bottom part to the PtSi film thickness at the groove opening part is about 0.36, and it can be seen that the present invention is excellent in step coverage. That is, according to the present invention, the PtSi film can be made beautiful on the bottom and side surfaces of the groove.

［実施例３］
実施例１において、容器１からＮｉ（ＰＦ_３）_４を供給するだけでは無く、容器２からＰｔ（ＰＦ_３）_４をバブリングによって供給した。尚、Ｎｉ（ＰＦ_３）_４供給量は７ｍｌ／ｍｉｎ、Ｐｔ（ＰＦ_３）_４供給量は７ｍｌ／ｍｉｎであった。その他は、実施例１と同様なＣＶＤ条件で成膜した。
その結果、ＰＦ_３が導入された場合、溝底部のＮｉＰｔＳｉ膜厚と溝開口部でのＮｉＰｔＳｉ膜厚との比が約０．６であるのに対して、ＰＦ_３が導入されなかった場合、溝底部のＮｉＰｔＳｉ膜厚と溝開口部でのＮｉＰｔＳｉ膜厚との比が約０．３９であり、本発明は段差被覆性に優れていることが判る。すなわち、本発明によれば、溝の底面や側面にもＮｉＰｔＳｉ膜が綺麗に出来る。 [Example 3]
In Example 1, not only Ni (PF ₃ ) ₄ was supplied from the container 1, but Pt (PF ₃ ) ₄ was supplied from the container 2 by bubbling. The supply amount of Ni (PF ₃ ) ₄ was 7 ml / min, and the supply amount of Pt (PF ₃ ) ₄ was 7 ml / min. Others were formed under the same CVD conditions as in Example 1.
As a result, when PF ₃ is introduced, the ratio of the NiPtSi film thickness at the bottom of the groove to the NiPtSi film thickness at the groove opening is about 0.6, whereas when PF ₃ is not introduced, The ratio of the NiPtSi film thickness at the groove bottom to the NiPtSi film thickness at the groove opening is about 0.39, indicating that the present invention is excellent in step coverage. That is, according to the present invention, the NiPtSi film can be cleanly formed on the bottom and side surfaces of the groove.

［実施例４］
実施例１において、Ｓｉ_３Ｈ_８とＨ_２との混合ガスを供給しなかった以外は同様に行った。
その結果、ＰＦ_３が導入された場合、溝底部のＮｉ膜厚と溝開口部でのＮｉ膜厚との比が約０．７であるのに対して、ＰＦ_３が導入されなかった場合、溝底部のＮｉ膜厚と溝開口部でのＮｉ膜厚との比が約０．４であり、本発明は段差被覆性に優れていることが判る。すなわち、本発明によれば、溝の底面や側面にもＮｉ膜が綺麗に出来る。 [Example 4]
In Example 1, it was carried out as except for not supplying a mixed gas of Si ₃ H ₈ and H _2.
As a result, when PF ₃ is introduced, the ratio of the Ni film thickness at the groove bottom and the Ni film thickness at the groove opening is about 0.7, whereas when PF ₃ is not introduced, The ratio of the Ni film thickness at the groove bottom and the Ni film thickness at the groove opening is about 0.4, indicating that the present invention is excellent in step coverage. That is, according to the present invention, the Ni film can be cleanly formed on the bottom and side surfaces of the groove.

［実施例５］
実施例２において、Ｓｉ_３Ｈ_８とＨ_２との混合ガスを供給しなかった以外は同様に行った。
その結果、ＰＦ_３が導入された場合、溝底部のＰｔ膜厚と溝開口部でのＰｔ膜厚との比が約０．６８であるのに対して、ＰＦ_３が導入されなかった場合、溝底部のＰｔ膜厚と溝開口部でのＰｔ膜厚との比が約０．３１であり、本発明は段差被覆性に優れていることが判る。すなわち、本発明によれば、溝の底面や側面にもＰｔ膜が綺麗に出来る。 [Example 5]
In Example 2, it was performed in the same manner except for not supplying a mixed gas of Si ₃ H ₈ and H _2.
As a result, when PF ₃ is introduced, the ratio of the Pt film thickness at the groove bottom to the Pt film thickness at the groove opening is about 0.68, whereas when PF ₃ is not introduced, The ratio of the Pt film thickness at the groove bottom to the Pt film thickness at the groove opening is about 0.31, indicating that the present invention is excellent in step coverage. That is, according to the present invention, the Pt film can be cleanly formed on the bottom and side surfaces of the groove.

［実施例６］
実施例３において、Ｓｉ_３Ｈ_８とＨ_２との混合ガスを供給しなかった以外は同様に行った。
その結果、ＰＦ_３が導入された場合、溝底部のＮｉＰｔＳｉ膜厚と溝開口部でのＮｉＰｔ膜厚との比が約０．６７であるのに対して、ＰＦ_３が導入されなかった場合、溝底部のＮｉＰｔ膜厚と溝開口部でのＮｉＰｔ膜厚との比が約０．４であり、本発明は段差被覆性に優れていることが判る。すなわち、本発明によれば、溝の底面や側面にもＮｉＰｔ膜が綺麗に出来る。 [Example 6]
In Example 3, it was carried out as except for not supplying a mixed gas of Si ₃ H ₈ and H _2.
As a result, when PF ₃ is introduced, the ratio of the NiPtSi film thickness at the groove bottom to the NiPt film thickness at the groove opening is about 0.67, whereas when PF ₃ is not introduced, The ratio of the NiPt film thickness at the groove bottom to the NiPt film thickness at the groove opening is about 0.4, indicating that the present invention is excellent in step coverage. That is, according to the present invention, the NiPt film can be cleanly formed on the bottom and side surfaces of the groove.

半導体分野において特に有用に用いられる。 It is particularly useful in the semiconductor field.

成膜装置（ＣＶＤ）の概略図Schematic diagram of film deposition equipment (CVD) 成膜後の断面ＳＥＭ写真Cross-sectional SEM photograph after film formation 成膜後の断面ＳＥＭ写真Cross-sectional SEM photograph after film formation

符号の説明Explanation of symbols

１原料（Ｎｉ（ＰＦ_３）_４）容器
２原料（Ｐｔ（ＰＦ_３）_４）容器
３加熱器
４分解反応炉
５Ｓｉ（半導体）基板
６ガス流量制御器
７微差圧駆動型ガス流量制御器
８原料ガスの吹出口
９Ｓｉ_３Ｈ_８／Ｈ_２導入ライン
１０ＰＦ_３ガス導入ライン
１１排気ライン

代理人宇高克己 1 Raw Material (Ni (PF ₃ ) ₄ ) Container 2 Raw Material (Pt (PF ₃ ) ₄ ) Container 3 Heater 4 Decomposition Reactor 5 Si (Semiconductor) Substrate 6 Gas Flow Controller 7 Fine Differential Pressure Drive Type Gas Flow Controller 8 Material gas outlet 9 Si ₃ H ₈ / H ₂ introduction line 10 PF ₃ gas introduction line 11 Exhaust line

Representative Katsumi Udaka

Claims

膜をＣＶＤにより形成する方法であって、
Ｍ（ＰＦ_３）_４（ＭはＮｉ又はＰｔ）を膜形成室に供給するＭ（ＰＦ_３）_４供給工程と、
ＰＦ_３を膜形成室に供給するＰＦ_３供給工程と、
前記膜形成室に供給された化合物を分解させ、基板上に堆積させてＭ系膜を形成する膜形成工程
とを具備することを特徴とする膜形成方法。 A method of forming a film by CVD,
M _(PF ₃₎ 4 _(M is Ni or Pt) and M _(PF _{3) 4} supplying step of supplying the film-forming chamber,
A PF ₃ supply step of supplying PF ₃ to the film forming chamber;
A film forming method comprising: decomposing a compound supplied to the film forming chamber and depositing the compound on a substrate to form an M-based film.

膜形成室に供給されるＭ（ＰＦ_３）_４とＰＦ_３との割合がＭ（ＰＦ_３）_４／ＰＦ_３＝１／５００〜１００／１（モル比）であることを特徴とする請求項１の膜形成方法。 The ratio of M (PF ₃ ) ₄ and PF ₃ supplied to the film forming chamber is M (PF ₃ ) ₄ / PF ₃ = 1/500 to 100/1 (molar ratio). 1. The film forming method of 1.

Ｓｉ化合物を膜形成室に供給するＳｉ化合物供給工程を具備することを特徴とする請求項１の膜形成方法。 2. The film forming method according to claim 1, further comprising a Si compound supplying step of supplying the Si compound to the film forming chamber.

Ｓｉ化合物がＳｉ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは１以上の整数）であることを特徴とする請求項３の膜形成方法。 4. The film forming method according to claim 3, wherein the Si compound is Si _n H _{2n + 2} (n is an integer of 1 or more).

膜形成室に供給されるＭ（ＰＦ_３）_４とＳｉ化合物との割合がＭ（ＰＦ_３）_４／Ｓｉ化合物＝１／１０〜１０００／１（モル比）であることを特徴とする請求項３又は請求項４の膜形成方法。 The ratio of M (PF ₃ ) ₄ and Si compound supplied to the film forming chamber is M (PF ₃ ) ₄ / Si compound = 1/10 to 1000/1 (molar ratio). The film forming method according to claim 3 or 4.

Ｍ系膜がＭ膜、Ｍ合金膜、Ｍシリサイト膜、窒化Ｍ膜、炭化Ｍ膜であることを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかの膜形成方法。 6. The film forming method according to claim 1, wherein the M-based film is an M film, an M alloy film, an M silicite film, a nitrided M film, or a carbonized M film.

半導体素子におけるＭ系膜を形成する方法であることを特徴とする請求項１〜請求項６いずれかの膜形成方法。 7. The film forming method according to claim 1, which is a method of forming an M-based film in a semiconductor element.

ＣＶＤにより膜を形成する為の材料であって、
ＰＦ_３と、
Ｍ（ＰＦ_３）_４（ＭはＮｉ又はＰｔ）
とを具備することを特徴とする膜形成材料。 A material for forming a film by CVD,
PF ₃ ,
M (PF ₃ ) ₄ (M is Ni or Pt)
A film forming material characterized by comprising:

ＣＶＤにより膜を形成する為の材料であって、
ＰＦ_３と、
Ｍ（ＰＦ_３）_４（ＭはＮｉ又はＰｔ）と、
Ｓｉ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは１以上の整数）
とを具備することを特徴とする膜形成材料。 A material for forming a film by CVD,
PF ₃ ,
M (PF ₃ ) ₄ (M is Ni or Pt);
Si _n H _{2n + 2} (n is an integer of 1 or more)
A film forming material characterized by comprising: