JPH07172985A - ジクロロシランガスを用いて半導体ウエハ上に珪化タングステンを形成するプロセス及び装置 - Google Patents
ジクロロシランガスを用いて半導体ウエハ上に珪化タングステンを形成するプロセス及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 珪化タングステン被覆物のＣＶＤによる形成
操作において、ウエハの直径を変更したときに処理変数
または利用するハードウェアの変更の必要のないプロセ
ス、装置を提供する。 【構成】 ウエハ１０２のサイズに無関係に不変の大き
さのサセプタ上にウエハ１０２を配置し、ジクロロシラ
ンとガス状のタングステンを、レセプタクルに形成され
た不変のガス流入パターンを通して流すことにより、ウ
エハ１０２のサイズに無関係な均一なガス流れをチャン
バ内に維持して、一定なチャンバ内の堆積条件を提供す
る。全てのウエハサイズに対して同一のシャワーヘッド
２が用いられるが、サセプタについては、処理されるウ
エハ１０２のサイズに応じたクラウン１１２が具備され
るが外径は同一なサセプタが用いられ、サセプタとサセ
プタを包囲するバッフル板８０との間のギャップ８４
が、ウエハの直径に無関係に、同じ大きさで同じ位置を
占める。
操作において、ウエハの直径を変更したときに処理変数
または利用するハードウェアの変更の必要のないプロセ
ス、装置を提供する。 【構成】 ウエハ１０２のサイズに無関係に不変の大き
さのサセプタ上にウエハ１０２を配置し、ジクロロシラ
ンとガス状のタングステンを、レセプタクルに形成され
た不変のガス流入パターンを通して流すことにより、ウ
エハ１０２のサイズに無関係な均一なガス流れをチャン
バ内に維持して、一定なチャンバ内の堆積条件を提供す
る。全てのウエハサイズに対して同一のシャワーヘッド
２が用いられるが、サセプタについては、処理されるウ
エハ１０２のサイズに応じたクラウン１１２が具備され
るが外径は同一なサセプタが用いられ、サセプタとサセ
プタを包囲するバッフル板８０との間のギャップ８４
が、ウエハの直径に無関係に、同じ大きさで同じ位置を
占める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ上に珪化
タングステンを形成するプロセス及び装置に関する。本
発明は、特に、堆積チャンバ内においてガス流れの状態
がウエハの直径に関わらず一定に保たれている条件で、
ジクロロシランとタングステン含有ガスとを含む気体混
合物から珪化タングステンを形成するプロセスに関す
る。
タングステンを形成するプロセス及び装置に関する。本
発明は、特に、堆積チャンバ内においてガス流れの状態
がウエハの直径に関わらず一定に保たれている条件で、
ジクロロシランとタングステン含有ガスとを含む気体混
合物から珪化タングステンを形成するプロセスに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、珪化タングステンＣＶＤプロセ
ス等、ウエハ上に物質を堆積するためのＣＶＤプロセス
においては、処理しようとするウエハのサイズに応じ
て、ある程度そのウエハの直径に合うように、流入ガス
流れの一つ一つのパターン(a separate pattern)を提供
することが一般に行われている。例えば、直径約２００
ｍｍ（〜８インチ）のウエハに対しては、通常、シャワ
ーヘッドとよく呼ばれている図１（ａ）の２で大きく示
されるような直径２００ｍｍ（〜７．９２インチ）のガ
ス流入構造体が、直径０．７１ｍｍ（０．０２８イン
チ）の流入開口が約４．５７ｍｍ（０．１８インチ）の
間隔で置かれて成る２００ｍｍ（〜７．９２インチ）の
直径パターンを持って具備される。
ス等、ウエハ上に物質を堆積するためのＣＶＤプロセス
においては、処理しようとするウエハのサイズに応じ
て、ある程度そのウエハの直径に合うように、流入ガス
流れの一つ一つのパターン(a separate pattern)を提供
することが一般に行われている。例えば、直径約２００
ｍｍ（〜８インチ）のウエハに対しては、通常、シャワ
ーヘッドとよく呼ばれている図１（ａ）の２で大きく示
されるような直径２００ｍｍ（〜７．９２インチ）のガ
ス流入構造体が、直径０．７１ｍｍ（０．０２８イン
チ）の流入開口が約４．５７ｍｍ（０．１８インチ）の
間隔で置かれて成る２００ｍｍ（〜７．９２インチ）の
直径パターンを持って具備される。
【０００３】直径約１５０ｍｍ（〜６インチ）のウエハ
を処理する場合、同じサイズ（内径）の堆積チャンバを
用いているのであっても、図１（ｂ）の４で大きく示さ
れるような外径の変わらないシャワーヘッドが従来から
用いられており、ここでは、このシャワーヘッドは、プ
ロセスガスを堆積チャンバ内に流入するための開口のパ
ターンが、これに対応して小さくなって（個々の開口の
サイズは変わらない）具備されている。よって、直径１
５０ｍｍのウエハに対しては、ガス流入開口のパターン
の直径も、通常、１５０ｍｍである。同様に、直径約１
２５ｍｍ（〜５インチ）のウエハに対しては、図１
（ｃ）の６で大きく示されるように、外径が同じでチャ
ンバ内にプロセスガスを流入するための開口パターンの
直径が１２５ｍｍのシャワーヘッドが提供され、直径約
１００ｍｍ（〜４インチ）のウエハに対しては、図１
（ｄ）の８で大きく示されるように、流入ガス開口パタ
ーンの直径が１００ｍｍの（外径は同一）シャワーヘッ
ドが提供される。矢印で示されるような各シャワーヘッ
ドからの各々の流れにより、図１（ａ）〜（ｄ）に示さ
れている従来技術による４通りのサセプタのガス流れを
並べて比較する。ガス流れのパターン及び堆積チャンバ
内に流入するガスの総量は、堆積チャンバの直径及び容
積が同じであっても、従来技術における珪化タングステ
ン堆積プロセスにおいては、ウエハの直径によって大き
く変わることが、容易に理解されよう。
を処理する場合、同じサイズ（内径）の堆積チャンバを
用いているのであっても、図１（ｂ）の４で大きく示さ
れるような外径の変わらないシャワーヘッドが従来から
用いられており、ここでは、このシャワーヘッドは、プ
ロセスガスを堆積チャンバ内に流入するための開口のパ
ターンが、これに対応して小さくなって（個々の開口の
サイズは変わらない）具備されている。よって、直径１
５０ｍｍのウエハに対しては、ガス流入開口のパターン
の直径も、通常、１５０ｍｍである。同様に、直径約１
２５ｍｍ（〜５インチ）のウエハに対しては、図１
（ｃ）の６で大きく示されるように、外径が同じでチャ
ンバ内にプロセスガスを流入するための開口パターンの
直径が１２５ｍｍのシャワーヘッドが提供され、直径約
１００ｍｍ（〜４インチ）のウエハに対しては、図１
（ｄ）の８で大きく示されるように、流入ガス開口パタ
ーンの直径が１００ｍｍの（外径は同一）シャワーヘッ
ドが提供される。矢印で示されるような各シャワーヘッ
ドからの各々の流れにより、図１（ａ）〜（ｄ）に示さ
れている従来技術による４通りのサセプタのガス流れを
並べて比較する。ガス流れのパターン及び堆積チャンバ
内に流入するガスの総量は、堆積チャンバの直径及び容
積が同じであっても、従来技術における珪化タングステ
ン堆積プロセスにおいては、ウエハの直径によって大き
く変わることが、容易に理解されよう。
【０００４】このように、従来からウエハの直径に応じ
てガス流入開口のパターンを使い分けてきた理由は、い
ろいろな直径のウエハに関してそのエッジに応じた外側
空間を有する反応領域を、ウエハのすぐ上方に維持する
ためであり、またウエハ上方の反応ガス濃度を同一に保
つためである。また、ウエハのサイズによらず一律に同
じガス流れを使った場合、直径の小さなウエハを処理す
る際はチャンバ内に流入するガスの大部分がウエハ上に
堆積せずに外部に排出されてしまうため、使い分けた方
が効率が良いと考えられていた。
てガス流入開口のパターンを使い分けてきた理由は、い
ろいろな直径のウエハに関してそのエッジに応じた外側
空間を有する反応領域を、ウエハのすぐ上方に維持する
ためであり、またウエハ上方の反応ガス濃度を同一に保
つためである。また、ウエハのサイズによらず一律に同
じガス流れを使った場合、直径の小さなウエハを処理す
る際はチャンバ内に流入するガスの大部分がウエハ上に
堆積せずに外部に排出されてしまうため、使い分けた方
が効率が良いと考えられていた。
【０００５】また従来より、このようなＣＶＤプロセス
においては、ウエハの直径に応じてサセプタとして知ら
れるウエハ支持体の直径も使い分けている。その上面に
少し高くなった部分又はクラウンを有するサセプタが提
供される例が少なくとも存在し、通常、この少し高くな
った部分又はクラウンは、処理されるウエハの直径より
も少しだけ大きな円の中に配置される。ウエハ支持体上
にこのようなクラウンのパターンをつける目的は、堆積
のプロセス中にウエハが横方向に動いたり浮いたりしな
いようにするためである。従って、直径２００ｍｍ（８
インチ）のウエハに対しては、直径が２００ｍｍより僅
かだけ大きな、例えば直径約２１０ｍｍから２１９ｍｍ
（〜８1/4 から〜９インチ）で、直径２００ｍｍ（８イ
ンチ）のウエハがサセプタ上のクラウンの間に配置され
るに充分な直径の円内に配置されるクラウンのパターン
を有するサセプタが利用される。しかし、１５０ｍｍ
（６インチ）のウエハでは、大きなサセプタは、より小
さなサセプタ、例えば、直径約１６５ｍｍから約１７８
ｍｍ（〜６1/2 から〜７インチ）で、直径１５０ｍｍの
ウエハをクラウンの間に配置可能なクラウンパターンが
表面に形成されたサセプタに取り替えられる。直径が１
２５ｍｍ（５インチ）や１００ｍｍ（４インチ）のウエ
ハの処理には、更に小さなサセプタが従来から用いられ
ている。
においては、ウエハの直径に応じてサセプタとして知ら
れるウエハ支持体の直径も使い分けている。その上面に
少し高くなった部分又はクラウンを有するサセプタが提
供される例が少なくとも存在し、通常、この少し高くな
った部分又はクラウンは、処理されるウエハの直径より
も少しだけ大きな円の中に配置される。ウエハ支持体上
にこのようなクラウンのパターンをつける目的は、堆積
のプロセス中にウエハが横方向に動いたり浮いたりしな
いようにするためである。従って、直径２００ｍｍ（８
インチ）のウエハに対しては、直径が２００ｍｍより僅
かだけ大きな、例えば直径約２１０ｍｍから２１９ｍｍ
（〜８1/4 から〜９インチ）で、直径２００ｍｍ（８イ
ンチ）のウエハがサセプタ上のクラウンの間に配置され
るに充分な直径の円内に配置されるクラウンのパターン
を有するサセプタが利用される。しかし、１５０ｍｍ
（６インチ）のウエハでは、大きなサセプタは、より小
さなサセプタ、例えば、直径約１６５ｍｍから約１７８
ｍｍ（〜６1/2 から〜７インチ）で、直径１５０ｍｍの
ウエハをクラウンの間に配置可能なクラウンパターンが
表面に形成されたサセプタに取り替えられる。直径が１
２５ｍｍ（５インチ）や１００ｍｍ（４インチ）のウエ
ハの処理には、更に小さなサセプタが従来から用いられ
ている。
【０００６】図２（ａ）〜２（ｄ）は、直径がそれぞれ
１００、１２５、１５０、２００ｍｍ（４、５、６、８
インチ）のウエハに対してのＣＶＤ処理に従来より用い
られる、４つの異なる直径の既存技術によるサセプタに
ついて、それぞれの側面図を表し、それぞれのガス流れ
を矢印で例示する。図２（ａ）では、直径２００ｍｍの
ウエハの処理に従来より用いられるサセプタは１０で表
され、それはクラウン１２を有して、配置される２００
ｍｍのウエハ１０１の横方向への移動を防止し、またフ
ィンガ開口１４を有し、そこにフィンガ（図示せず）が
挿入されてウエハ１０１をサセプタ１０から持ち上げて
離すことにより、サセプタ１０からのウエハ１０１の除
去（又は設置）を容易にする。図２（ａ）に示されるよ
うに、バッフル板１６はサセプタ１０を取り囲み、チャ
ンバの側壁５２に達するか又はその付近に位置してもよ
い。バッフル板１６は、内部に直径約２００ｍｍから約
２４０ｍｍ（〜８．６５から〜９．５インチ）の中央開
口１７を有し、サセプタ１０とバッフル板１６との間の
約５．１ｍｍから約７．６ｍｍ（〜２００ｍｉｌｓから
〜３００ｍｉｌｓ）の空間１８を画成し、サセプタがシ
ャワーヘッドに近付いたり遠ざかるような動きを可能に
する。プロセスガスをシャワーヘッド２（図１（ａ）に
図示）及びウエハ１０１上方の空間を通過させてチャン
バ側面の真空排気口（図示せず）に流せしめるために、
バッフル板１６には開口（図示せず）が具備されてもよ
い。
１００、１２５、１５０、２００ｍｍ（４、５、６、８
インチ）のウエハに対してのＣＶＤ処理に従来より用い
られる、４つの異なる直径の既存技術によるサセプタに
ついて、それぞれの側面図を表し、それぞれのガス流れ
を矢印で例示する。図２（ａ）では、直径２００ｍｍの
ウエハの処理に従来より用いられるサセプタは１０で表
され、それはクラウン１２を有して、配置される２００
ｍｍのウエハ１０１の横方向への移動を防止し、またフ
ィンガ開口１４を有し、そこにフィンガ（図示せず）が
挿入されてウエハ１０１をサセプタ１０から持ち上げて
離すことにより、サセプタ１０からのウエハ１０１の除
去（又は設置）を容易にする。図２（ａ）に示されるよ
うに、バッフル板１６はサセプタ１０を取り囲み、チャ
ンバの側壁５２に達するか又はその付近に位置してもよ
い。バッフル板１６は、内部に直径約２００ｍｍから約
２４０ｍｍ（〜８．６５から〜９．５インチ）の中央開
口１７を有し、サセプタ１０とバッフル板１６との間の
約５．１ｍｍから約７．６ｍｍ（〜２００ｍｉｌｓから
〜３００ｍｉｌｓ）の空間１８を画成し、サセプタがシ
ャワーヘッドに近付いたり遠ざかるような動きを可能に
する。プロセスガスをシャワーヘッド２（図１（ａ）に
図示）及びウエハ１０１上方の空間を通過させてチャン
バ側面の真空排気口（図示せず）に流せしめるために、
バッフル板１６には開口（図示せず）が具備されてもよ
い。
【０００７】同様に、図２（ｂ）においては、直径１５
０ｍｍ（６インチ）のウエハの処理に従来より用いられ
るサセプタが２０で表され、それはクラウン２２を有し
て、配置される１５０ｍｍのウエハ１０２の横方向への
移動を防止し、またフィンガ開口２４を有し、そこにフ
ィンガ（図示せず）が挿入されてウエハ１０２をサセプ
タ２０から持ち上げて離すことにより、サセプタ２０か
らのウエハ１０２の除去（又は設置）を容易にする。図
２（ｂ）に示されるように、バッフル板２６はサセプタ
２０を取り囲み、チャンバの側壁５２に達するか又はそ
の付近に位置してもよい。バッフル板２６は、サセプタ
２０の直径よりも充分に大きい中央開口２７を内部に有
し、図２（ａ）の空間１８と同様の幅の、即ち、約５．
１ｍｍから約７．６ｍｍ（〜２００ｍｉｌｓから〜３０
０ｍｉｌｓ）の範囲の、サセプタ２０とバッフル板２６
との間の空間２８を画成し、サセプタの動きを可能にす
る。
０ｍｍ（６インチ）のウエハの処理に従来より用いられ
るサセプタが２０で表され、それはクラウン２２を有し
て、配置される１５０ｍｍのウエハ１０２の横方向への
移動を防止し、またフィンガ開口２４を有し、そこにフ
ィンガ（図示せず）が挿入されてウエハ１０２をサセプ
タ２０から持ち上げて離すことにより、サセプタ２０か
らのウエハ１０２の除去（又は設置）を容易にする。図
２（ｂ）に示されるように、バッフル板２６はサセプタ
２０を取り囲み、チャンバの側壁５２に達するか又はそ
の付近に位置してもよい。バッフル板２６は、サセプタ
２０の直径よりも充分に大きい中央開口２７を内部に有
し、図２（ａ）の空間１８と同様の幅の、即ち、約５．
１ｍｍから約７．６ｍｍ（〜２００ｍｉｌｓから〜３０
０ｍｉｌｓ）の範囲の、サセプタ２０とバッフル板２６
との間の空間２８を画成し、サセプタの動きを可能にす
る。
【０００８】図２（ｃ）には、直径１２５ｍｍ（５イン
チ）のウエハの処理に従来より用いられるサセプタが３
０で表され、それはクラウン３２を有して、配置される
１２５ｍｍのウエハ１０３の横方向への移動を防止し、
またフィンガ開口３４を有し、そこにフィンガ（図示せ
ず）が挿入されてウエハ１０３をサセプタ３０から持ち
上げて離すことにより、サセプタ３０からのウエハ１０
３の除去（又は設置）を容易にする。図２（ｃ）に示さ
れるように、バッフル板３６はサセプタ３０を取り囲
み、チャンバの側壁５２に達するか又はその付近に位置
してもよい。バッフル板３６は、サセプタ３０の直径よ
りも充分に大きい中央開口３７を内部に有し、空間１８
及び２８と同じ幅の空間３８をサセプタ３０とバッフル
板３６との間に画成し、サセプタの動きを可能にする。
チ）のウエハの処理に従来より用いられるサセプタが３
０で表され、それはクラウン３２を有して、配置される
１２５ｍｍのウエハ１０３の横方向への移動を防止し、
またフィンガ開口３４を有し、そこにフィンガ（図示せ
ず）が挿入されてウエハ１０３をサセプタ３０から持ち
上げて離すことにより、サセプタ３０からのウエハ１０
３の除去（又は設置）を容易にする。図２（ｃ）に示さ
れるように、バッフル板３６はサセプタ３０を取り囲
み、チャンバの側壁５２に達するか又はその付近に位置
してもよい。バッフル板３６は、サセプタ３０の直径よ
りも充分に大きい中央開口３７を内部に有し、空間１８
及び２８と同じ幅の空間３８をサセプタ３０とバッフル
板３６との間に画成し、サセプタの動きを可能にする。
【０００９】同様に、図２（ｄ）には、直径１００ｍｍ
（４インチ）のウエハの処理に従来より用いられるサセ
プタが４０で表され、それはクラウン４２を有して、配
置される１００ｍｍのウエハ１０４の横方向への移動を
防止し、またフィンガ開口４４を有し、そこにフィンガ
（図示せず）が挿入されてウエハ１０４をサセプタ４０
から持ち上げて離すことにより、サセプタ４０からのウ
エハ１０４の除去（又は設置）を容易にする。図２
（ｄ）に示されるように、バッフル板４６はサセプタ４
０を取り囲み、チャンバの側壁５２に達するか又はその
付近に位置してもよい。バッフル板４６は、サセプタ４
０の直径よりも充分に大きい中央開口４７を内部に有
し、空間１８、２８及び３８と同じ幅の空間４８をサセ
プタ４０とバッフル板４６との間に画成し、サセプタの
動きを可能にする。
（４インチ）のウエハの処理に従来より用いられるサセ
プタが４０で表され、それはクラウン４２を有して、配
置される１００ｍｍのウエハ１０４の横方向への移動を
防止し、またフィンガ開口４４を有し、そこにフィンガ
（図示せず）が挿入されてウエハ１０４をサセプタ４０
から持ち上げて離すことにより、サセプタ４０からのウ
エハ１０４の除去（又は設置）を容易にする。図２
（ｄ）に示されるように、バッフル板４６はサセプタ４
０を取り囲み、チャンバの側壁５２に達するか又はその
付近に位置してもよい。バッフル板４６は、サセプタ４
０の直径よりも充分に大きい中央開口４７を内部に有
し、空間１８、２８及び３８と同じ幅の空間４８をサセ
プタ４０とバッフル板４６との間に画成し、サセプタの
動きを可能にする。
【００１０】２００ｍｍウエハから１５０、１２５若し
くは１００ｍｍウエハに変更する場合に、各ウエハに対
して規格化された１つの直径のものを用いるのではな
く、サセプタの直径を変更することの理由は、ウエハの
サイズに応じてシャワーヘッド開口のパターンを変更す
る理由と同様であり、即ちそれは、ガス流れ／高温のサ
セプタ空間をウエハ直径に応じて一定に維持するためで
ある。また、小さなウエハ上へ堆積する場合には小さな
サセプタを用いることにより、サセプタのコストを減ら
すことが可能となり、また全堆積量が少なくなるため、
チャンバを洗浄する時間が減りスループットが増加す
る。
くは１００ｍｍウエハに変更する場合に、各ウエハに対
して規格化された１つの直径のものを用いるのではな
く、サセプタの直径を変更することの理由は、ウエハの
サイズに応じてシャワーヘッド開口のパターンを変更す
る理由と同様であり、即ちそれは、ガス流れ／高温のサ
セプタ空間をウエハ直径に応じて一定に維持するためで
ある。また、小さなウエハ上へ堆積する場合には小さな
サセプタを用いることにより、サセプタのコストを減ら
すことが可能となり、また全堆積量が少なくなるため、
チャンバを洗浄する時間が減りスループットが増加す
る。
【００１１】このように、ある特定のサイズのチャンバ
内に流入するガスに対して、開口のパターンを変えた別
々のシャワーヘッドを用いることで、堆積チャンバ内で
処理されるウエハの各サイズに対して、別々の流入処理
ガス流れを提供する。更に、このようなプロセスガスの
流入流れの差は、サセプタの外径を変えバッフルの内径
を変えて用いることと結び付き、これらサセプタ及びバ
ッフルは、堆積チャンバの一方の端における流入流れと
チャンバの他方の端における真空ポンプへの流出流れと
の間に置かれているため、サセプタとバッフルとの間の
環状の空間が配置される位置がウエハのサイズ毎に異な
り、その結果、直径が１００ｍｍ、１２５ｍｍ、１５０
ｍｍ、２００ｍｍの各ウエハにおいて、従来技術のガス
流れのパターンが大きく異なることになる。
内に流入するガスに対して、開口のパターンを変えた別
々のシャワーヘッドを用いることで、堆積チャンバ内で
処理されるウエハの各サイズに対して、別々の流入処理
ガス流れを提供する。更に、このようなプロセスガスの
流入流れの差は、サセプタの外径を変えバッフルの内径
を変えて用いることと結び付き、これらサセプタ及びバ
ッフルは、堆積チャンバの一方の端における流入流れと
チャンバの他方の端における真空ポンプへの流出流れと
の間に置かれているため、サセプタとバッフルとの間の
環状の空間が配置される位置がウエハのサイズ毎に異な
り、その結果、直径が１００ｍｍ、１２５ｍｍ、１５０
ｍｍ、２００ｍｍの各ウエハにおいて、従来技術のガス
流れのパターンが大きく異なることになる。
【００１２】しかし、ＣＶＤ珪化タングステン堆積操作
等の、従来からの物質の堆積操作においては、ウエハ直
径に対して用いられる流量及び流れのパターンがこのよ
うに一致しないことは、問題にはならなかった。六弗化
タングステン（ＷＦ6 ）等のタングステン供給源(sourc
e)とシラン（ＳＨ4 ）等の珪素供給源とを用いたＣＶＤ
プロセスによって珪化タングステンを形成する場合、珪
化タングステンの堆積操作を、例えば直径２００ｍｍ
（〜８インチ）のウエハから直径１００ｍｍ（４イン
チ）のウエハへと変更した場合に、流量及び流れのパタ
ーンが変更されるにもかかわらず、おそらくは、シラン
ガスの活性化エネルギーが充分高いために、シランは再
現性及び信頼性をもってタングステンと反応できるのだ
ろう。
等の、従来からの物質の堆積操作においては、ウエハ直
径に対して用いられる流量及び流れのパターンがこのよ
うに一致しないことは、問題にはならなかった。六弗化
タングステン（ＷＦ6 ）等のタングステン供給源(sourc
e)とシラン（ＳＨ4 ）等の珪素供給源とを用いたＣＶＤ
プロセスによって珪化タングステンを形成する場合、珪
化タングステンの堆積操作を、例えば直径２００ｍｍ
（〜８インチ）のウエハから直径１００ｍｍ（４イン
チ）のウエハへと変更した場合に、流量及び流れのパタ
ーンが変更されるにもかかわらず、おそらくは、シラン
ガスの活性化エネルギーが充分高いために、シランは再
現性及び信頼性をもってタングステンと反応できるのだ
ろう。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、珪化タングス
テン中の弗素含有量を減らし、更に堆積され珪化タング
ステンのステップカバレージを向上させるためには、従
来からの処理に用いられるシランガスの代わりに、化学
式ＳｉＨ2 Ｃｌ2 のジクロロシラン（ＤＣＳ）が用いら
れてきた。このことにより堆積された珪化タングステン
膜の品質が向上した例はあったが、珪素供給源にＤＣＳ
を用いた珪化タングステン堆積のためのＣＶＤプロセス
は、堆積中のチャンバ内のガス流量及びガスが上述の如
く変更されることに対して非常に敏感であり、その結
果、ウエハの直径を変更する場合は、温度、圧力及び流
量を常に調整し直す必要のあることがわかっていた。そ
して、このような制限は、ＤＣＳを珪素供給源として用
いた場合に、堆積の均一性の最適化を制約する。
テン中の弗素含有量を減らし、更に堆積され珪化タング
ステンのステップカバレージを向上させるためには、従
来からの処理に用いられるシランガスの代わりに、化学
式ＳｉＨ2 Ｃｌ2 のジクロロシラン（ＤＣＳ）が用いら
れてきた。このことにより堆積された珪化タングステン
膜の品質が向上した例はあったが、珪素供給源にＤＣＳ
を用いた珪化タングステン堆積のためのＣＶＤプロセス
は、堆積中のチャンバ内のガス流量及びガスが上述の如
く変更されることに対して非常に敏感であり、その結
果、ウエハの直径を変更する場合は、温度、圧力及び流
量を常に調整し直す必要のあることがわかっていた。そ
して、このような制限は、ＤＣＳを珪素供給源として用
いた場合に、堆積の均一性の最適化を制約する。
【００１４】従って、珪素の供給源にジクロロシランを
用いた珪化タングステン被覆物のＣＶＤによる形成にお
いて、ウエハの直径を変更したときに処理変数若しくは
利用するハードウェアの変更の必要のないプロセス若し
くは装置を提供することが望ましい。
用いた珪化タングステン被覆物のＣＶＤによる形成にお
いて、ウエハの直径を変更したときに処理変数若しくは
利用するハードウェアの変更の必要のないプロセス若し
くは装置を提供することが望ましい。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ジクロロシラ
ンを珪素供給源として用いて、堆積チャンバ内で数種の
直径の半導体ウエハの上に珪化タングステン層を形成す
るプロセスであって、チャンバ内で処理されるウエハの
直径にかかわらずある決まった外径を有し、チャンバ内
でサセプタを包囲するバッフル手段に対してある一定の
距離の間隔をおくサセプタ上に、ウエハを配置する操作
と、ジクロロシランとタングステンのガス状供給源とを
含むガス混合物を堆積チャンバ内に流入させる操作とを
含み、処理されるウエハの直径にかかわらずに一定のガ
ス流れのパターンを維持して、ウエハの直径に依存しな
い堆積チャンバ内の均一な珪化タングステン堆積条件を
提供するプロセスである。
ンを珪素供給源として用いて、堆積チャンバ内で数種の
直径の半導体ウエハの上に珪化タングステン層を形成す
るプロセスであって、チャンバ内で処理されるウエハの
直径にかかわらずある決まった外径を有し、チャンバ内
でサセプタを包囲するバッフル手段に対してある一定の
距離の間隔をおくサセプタ上に、ウエハを配置する操作
と、ジクロロシランとタングステンのガス状供給源とを
含むガス混合物を堆積チャンバ内に流入させる操作とを
含み、処理されるウエハの直径にかかわらずに一定のガ
ス流れのパターンを維持して、ウエハの直径に依存しな
い堆積チャンバ内の均一な珪化タングステン堆積条件を
提供するプロセスである。
【００１６】
【実施例】本発明は、ジクロロシランを珪素供給源とし
て用いて、堆積チャンバ内で半導体ウエハの上に珪化タ
ングステン層を堆積するプロセスであって、チャンバ内
で処理されるウエハの直径にかかわらずある決まった外
径を有し、チャンバ内でサセプタを包囲するバッフル手
段に対してある一定の距離の間隔をおくサセプタ上に、
ウエハを配置する操作と、ジクロロシランとタングステ
ンのガス状供給源とを含むガス混合物を堆積チャンバ内
に流入させる操作とにより、処理されるウエハの直径に
かかわらずに一定のガス流れのパターンを維持して、ウ
エハの直径に依存しない堆積チャンバ内の均一な珪化タ
ングステン堆積条件を提供するＣＶＤプロセス及び装置
を含んでいる。
て用いて、堆積チャンバ内で半導体ウエハの上に珪化タ
ングステン層を堆積するプロセスであって、チャンバ内
で処理されるウエハの直径にかかわらずある決まった外
径を有し、チャンバ内でサセプタを包囲するバッフル手
段に対してある一定の距離の間隔をおくサセプタ上に、
ウエハを配置する操作と、ジクロロシランとタングステ
ンのガス状供給源とを含むガス混合物を堆積チャンバ内
に流入させる操作とにより、処理されるウエハの直径に
かかわらずに一定のガス流れのパターンを維持して、ウ
エハの直径に依存しない堆積チャンバ内の均一な珪化タ
ングステン堆積条件を提供するＣＶＤプロセス及び装置
を含んでいる。
【００１７】図３及び図７を参照すれば、従来技術のＣ
ＶＤチャンバは、符号５０で広く示され、ジクロロシラ
ンガスを用いウエハ直径にかかわらない一般的な処理条
件により、ウエハ上に珪化タングステンを堆積するため
に、本発明のプロセス及び装置と共に用いられるだろ
う。チャンバ５０は、略円柱状の側壁５２、クオーツウ
ィンドウ５６を自身に有する底壁５４及び上壁５８を有
する。放射加熱ランプリフレクタ５９が、クオーツウィ
ンドウ５６と隣り合うようにチャンバ５０の外側部分に
設置されて、堆積プロセスの間に内部のウエハを加熱す
る加熱源を具備していてもよい。
ＶＤチャンバは、符号５０で広く示され、ジクロロシラ
ンガスを用いウエハ直径にかかわらない一般的な処理条
件により、ウエハ上に珪化タングステンを堆積するため
に、本発明のプロセス及び装置と共に用いられるだろ
う。チャンバ５０は、略円柱状の側壁５２、クオーツウ
ィンドウ５６を自身に有する底壁５４及び上壁５８を有
する。放射加熱ランプリフレクタ５９が、クオーツウィ
ンドウ５６と隣り合うようにチャンバ５０の外側部分に
設置されて、堆積プロセスの間に内部のウエハを加熱す
る加熱源を具備していてもよい。
【００１８】約２１０ｍｍ（８1/4 インチ）〜約２２９
ｍｍ（９インチ）の範囲の直径を有するウエハ支持体又
はサセプタ６０が、チャンバ５０の中央に設置される。
サセプタ６０の表面には、２００ｍｍより僅かに大きな
直径の円上に並べられたクラウン６２が具備され、サセ
プタに設置された２００ｍｍ（８インチ）ウエハが横方
向に動くことを防止する。また、サセプタ６０にはフィ
ンガ開口６４が具備されており、フィンガ７２がこのフ
ィンガ開口を通して挿入されてウエハをサセプタ６０か
ら持ち上げることができるので、ウエハのサセプタ６０
への脱着を容易にする（これは、後に説明する）。フィ
ンガ開口６４は、半径約５ｃｍ（２インチ）〜約１０ｃ
ｍ（４インチ）、更に特徴的には半径７．５ｍｍの、略
円形若しくは多角形のパターンにより、サセプタ６０に
配備され、直径２００ｍｍ（８インチ）のウエハの下面
の係合を容易にする。
ｍｍ（９インチ）の範囲の直径を有するウエハ支持体又
はサセプタ６０が、チャンバ５０の中央に設置される。
サセプタ６０の表面には、２００ｍｍより僅かに大きな
直径の円上に並べられたクラウン６２が具備され、サセ
プタに設置された２００ｍｍ（８インチ）ウエハが横方
向に動くことを防止する。また、サセプタ６０にはフィ
ンガ開口６４が具備されており、フィンガ７２がこのフ
ィンガ開口を通して挿入されてウエハをサセプタ６０か
ら持ち上げることができるので、ウエハのサセプタ６０
への脱着を容易にする（これは、後に説明する）。フィ
ンガ開口６４は、半径約５ｃｍ（２インチ）〜約１０ｃ
ｍ（４インチ）、更に特徴的には半径７．５ｍｍの、略
円形若しくは多角形のパターンにより、サセプタ６０に
配備され、直径２００ｍｍ（８インチ）のウエハの下面
の係合を容易にする。
【００１９】サセプタ６０は、中央支持部６６に設置さ
れ、そして中央支持部６６はサセプタリフトアーム６８
に支持される。サセプタリフトアーム６８は、ベローズ
手段６９を介して昇降機構（図示せず）に接続される。
この昇降機構は、サセプタ６０及びこの上に載るウエハ
を堆積のポジションまで上昇させるとともに、処理終了
後ウエハを搬出するポジションまでサセプタ６０を下降
させるために使われる。
れ、そして中央支持部６６はサセプタリフトアーム６８
に支持される。サセプタリフトアーム６８は、ベローズ
手段６９を介して昇降機構（図示せず）に接続される。
この昇降機構は、サセプタ６０及びこの上に載るウエハ
を堆積のポジションまで上昇させるとともに、処理終了
後ウエハを搬出するポジションまでサセプタ６０を下降
させるために使われる。
【００２０】チャンバ５０は更に、ウエハをサセプタ６
０まで降下させる（または、サセプタから持ち上げて離
す）ための手段が具備される。この手段は、取り外し可
能な３本以上のフィンガ７２を有する円筒リング７０を
備え、上述のフィンガ開口６４を通ってサセプタ６０を
通過し、ウエハの下面と係合して、ウエハを持ち上げて
サセプタ６０から離したり、あるいはウエハを下ろして
サセプタ６０に載せたりする。円筒リング７０は、約２
２．８ｃｍ（９インチ）〜約２８ｃｍ（１１インチ）の
直径を有していてもよく、また、フィンガ７２の側部７
３は、リング７０の直径に比例して、フィンガ開口６４
のパターンの実際の直径に順応させるような寸法を与え
られてもよい。下降した円筒リング７０及びその上にあ
るフィンガ７２とを上昇させるため、円筒リング７０は
ベローズ手段７４を通して昇降機構（図示せず）と接続
される。
０まで降下させる（または、サセプタから持ち上げて離
す）ための手段が具備される。この手段は、取り外し可
能な３本以上のフィンガ７２を有する円筒リング７０を
備え、上述のフィンガ開口６４を通ってサセプタ６０を
通過し、ウエハの下面と係合して、ウエハを持ち上げて
サセプタ６０から離したり、あるいはウエハを下ろして
サセプタ６０に載せたりする。円筒リング７０は、約２
２．８ｃｍ（９インチ）〜約２８ｃｍ（１１インチ）の
直径を有していてもよく、また、フィンガ７２の側部７
３は、リング７０の直径に比例して、フィンガ開口６４
のパターンの実際の直径に順応させるような寸法を与え
られてもよい。下降した円筒リング７０及びその上にあ
るフィンガ７２とを上昇させるため、円筒リング７０は
ベローズ手段７４を通して昇降機構（図示せず）と接続
される。
【００２１】また、チャンバ５０には、バッフル板８０
を支持する内部環状ショルダ５５が具備される。バッフ
ル板８０には、サセプタ６０の外径よりも僅かに大きな
中央円形開口８２が具備されるが、これは、約５．１ｍ
ｍ（２００ｍｉｌｓ）〜約７．６ｍｍ（３００ｍｉｌ
ｓ）のギャップ８４が提供されてサセプタ６０及びフィ
ンガ７２が動けるようにするためである。後述すること
であるが、チャンバ５０内に流入するプロセスガスは、
バッフル板８０内の、真空ポンプに通じている開口８５
を流れ抜ける。サセプタ６０及びフィンガ７２が動ける
ようにするためにバッフル板にギャップ８４が具備され
ているが、図３の矢印８３で示されるように、このギャ
ップの中を流通してサセプタ６０の下の空間に渦を生じ
るようなものもプロセスガスの中にあることは注目され
るべきであり、これはチャンバ内のプロセスガス流れの
パターンに影響を与える。後述する発明に従えば、全て
のウエハサイズに対して同一直径のサセプタを提供する
ことによってギャップ８４は処理されるウエハのサイズ
にかかわらず同じ位置を占めることとなり、このこと
は、堆積操作中にチャンバ内においてどのような流れパ
ターンが生じようとも、ウエハサイズに関係なく持続性
を提供する。
を支持する内部環状ショルダ５５が具備される。バッフ
ル板８０には、サセプタ６０の外径よりも僅かに大きな
中央円形開口８２が具備されるが、これは、約５．１ｍ
ｍ（２００ｍｉｌｓ）〜約７．６ｍｍ（３００ｍｉｌ
ｓ）のギャップ８４が提供されてサセプタ６０及びフィ
ンガ７２が動けるようにするためである。後述すること
であるが、チャンバ５０内に流入するプロセスガスは、
バッフル板８０内の、真空ポンプに通じている開口８５
を流れ抜ける。サセプタ６０及びフィンガ７２が動ける
ようにするためにバッフル板にギャップ８４が具備され
ているが、図３の矢印８３で示されるように、このギャ
ップの中を流通してサセプタ６０の下の空間に渦を生じ
るようなものもプロセスガスの中にあることは注目され
るべきであり、これはチャンバ内のプロセスガス流れの
パターンに影響を与える。後述する発明に従えば、全て
のウエハサイズに対して同一直径のサセプタを提供する
ことによってギャップ８４は処理されるウエハのサイズ
にかかわらず同じ位置を占めることとなり、このこと
は、堆積操作中にチャンバ内においてどのような流れパ
ターンが生じようとも、ウエハサイズに関係なく持続性
を提供する。
【００２２】ガス流入口又はシャワーヘッド２は、サセ
プタ６０の真上に位置し、プロセスガス及びキャリアガ
スが、この中を通ってサセプタ６０に配備されたウエハ
に接触する。シャワーヘッド２は、前に説明し図１
（ａ）で例示したように、通常は直径約２００ｍｍ
（７．９２インチ）のガス流入口構造物であるが、この
直径は約１８０ｍｍ（７．１インチ）〜約２２０ｍｍ
（８．６６インチ）の範囲であってもよい。シャワーヘ
ッド２は、直径０．７１ｍｍ（０．０２８インチ）の流
入穴のパターンが具備され、このパターンは通常直径２
００ｍｍ（７．９２インチ）内に配置されるが、この直
径は、シャワーヘッド２の直径により、約１８０ｍｍ
（７．１インチ）〜約２２０ｍｍ（８．６６インチ）の
範囲であってもよく、また、それぞれの穴は約４．５７
ｍｍ（０．１８インチ）の間隔をとり具備される。
プタ６０の真上に位置し、プロセスガス及びキャリアガ
スが、この中を通ってサセプタ６０に配備されたウエハ
に接触する。シャワーヘッド２は、前に説明し図１
（ａ）で例示したように、通常は直径約２００ｍｍ
（７．９２インチ）のガス流入口構造物であるが、この
直径は約１８０ｍｍ（７．１インチ）〜約２２０ｍｍ
（８．６６インチ）の範囲であってもよい。シャワーヘ
ッド２は、直径０．７１ｍｍ（０．０２８インチ）の流
入穴のパターンが具備され、このパターンは通常直径２
００ｍｍ（７．９２インチ）内に配置されるが、この直
径は、シャワーヘッド２の直径により、約１８０ｍｍ
（７．１インチ）〜約２２０ｍｍ（８．６６インチ）の
範囲であってもよく、また、それぞれの穴は約４．５７
ｍｍ（０．１８インチ）の間隔をとり具備される。
【００２３】本発明に従い、チャンバ５０内において、
直径２００ｍｍのウエハ１０１にかわって直径１５０ｍ
ｍ（６インチ）のウエハ１０２が処理される場合、サセ
プタ６０はチャンバ５０より取り去られ、図４に示され
るようなサセプタ１１０に置き換えられる。サセプタ１
１０は、サセプタ６０と同じ外径を有しているが、１５
０ｍｍよりも少しだけ大きな直径のクラウンパターン１
１２が具備されており、その中に直径１５０ｍｍのウエ
ハを収容して、処理の間サセプタ１１０上でのウエハ１
０２が横方向に動くことを制限する。また、サセプタ１
１０には、半径約３．８ｃｍ（１．５インチ）〜約７．
６ｃｍ（３インチ）、典型的には半径約５．７ｃｍ
（２．２５インチ）の、略円形又は多角形のパターン内
に並べられたフィンガ開口１１４が具備され、フィンガ
７２ａを収容してウエハ１０２のサセプタ１１０に対す
る脱着を可能にする。そして、フィンガ７２はリング７
０（図３に図示）から取り去られて別のフィンガ７２ａ
に交換される。フィンガ７２ａは、小さめの側部７３ａ
を有し、ウエハの直径が小さくなったことに対応したサ
セプタ１１０に具備される小さめのフィンガ開口１１４
パターンに順応する。
直径２００ｍｍのウエハ１０１にかわって直径１５０ｍ
ｍ（６インチ）のウエハ１０２が処理される場合、サセ
プタ６０はチャンバ５０より取り去られ、図４に示され
るようなサセプタ１１０に置き換えられる。サセプタ１
１０は、サセプタ６０と同じ外径を有しているが、１５
０ｍｍよりも少しだけ大きな直径のクラウンパターン１
１２が具備されており、その中に直径１５０ｍｍのウエ
ハを収容して、処理の間サセプタ１１０上でのウエハ１
０２が横方向に動くことを制限する。また、サセプタ１
１０には、半径約３．８ｃｍ（１．５インチ）〜約７．
６ｃｍ（３インチ）、典型的には半径約５．７ｃｍ
（２．２５インチ）の、略円形又は多角形のパターン内
に並べられたフィンガ開口１１４が具備され、フィンガ
７２ａを収容してウエハ１０２のサセプタ１１０に対す
る脱着を可能にする。そして、フィンガ７２はリング７
０（図３に図示）から取り去られて別のフィンガ７２ａ
に交換される。フィンガ７２ａは、小さめの側部７３ａ
を有し、ウエハの直径が小さくなったことに対応したサ
セプタ１１０に具備される小さめのフィンガ開口１１４
パターンに順応する。
【００２４】図７と図４とを比較すれば、２００ｍｍウ
エハ１０１にかわって１５０ｍｍウエハ１０２を処理可
能にするために、本発明に従ってサセプタ６０をサセプ
タ１１０に置き換えたにもかかわらず、ガス流れが本質
的に変化しなかったことは注目されよう。このことは、
ウエハ１０１と１０２の両方が同じシャワーヘッド２を
使って処理され、サセプタ６０及び１１０について同じ
外径が維持され、同じバッフル板８０が使われたため、
結果としてギャップ８４が同じであったということであ
る。このギャップの大きさは、約５ｍｍ（２００ｍｉｌ
ｓ）〜７．５ｍｍ（３００ｍｉｌｓ）の間にあった。そ
して、このギャップは図４において、図７で示されてい
るバッフル板８０とサセプタ６０との間のギャップ８４
と同じ位置で、バッフル板８０とサセプタ１１０との間
に維持される。
エハ１０１にかわって１５０ｍｍウエハ１０２を処理可
能にするために、本発明に従ってサセプタ６０をサセプ
タ１１０に置き換えたにもかかわらず、ガス流れが本質
的に変化しなかったことは注目されよう。このことは、
ウエハ１０１と１０２の両方が同じシャワーヘッド２を
使って処理され、サセプタ６０及び１１０について同じ
外径が維持され、同じバッフル板８０が使われたため、
結果としてギャップ８４が同じであったということであ
る。このギャップの大きさは、約５ｍｍ（２００ｍｉｌ
ｓ）〜７．５ｍｍ（３００ｍｉｌｓ）の間にあった。そ
して、このギャップは図４において、図７で示されてい
るバッフル板８０とサセプタ６０との間のギャップ８４
と同じ位置で、バッフル板８０とサセプタ１１０との間
に維持される。
【００２５】このように、堆積チャンバ内のガス流れが
持続され、処理されるウエハのサイズによらないこと
は、本発明の重要な部分であると考えられる。本発明者
らは、この発明のプロセスの操作のいかなる理論にも制
約されることを望むものではないが、処理されるウエハ
の全てのサイズに対して、即ちウエハの直径に関係なく
大きな流入口パターンを直径２００ｍｍ（８インチ）の
シャワーヘッドに用いることにより、堆積チャンバ内に
大きな混合領域(mixing area) を提供することにより、
ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／ＷＳｉx 反応の開始が改善される。
持続され、処理されるウエハのサイズによらないこと
は、本発明の重要な部分であると考えられる。本発明者
らは、この発明のプロセスの操作のいかなる理論にも制
約されることを望むものではないが、処理されるウエハ
の全てのサイズに対して、即ちウエハの直径に関係なく
大きな流入口パターンを直径２００ｍｍ（８インチ）の
シャワーヘッドに用いることにより、堆積チャンバ内に
大きな混合領域(mixing area) を提供することにより、
ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／ＷＳｉx 反応の開始が改善される。
【００２６】本発明に従った図５を参照すれば、珪素供
給源としてジクロロシランを用い、直径１２５ｍｍ（５
インチ）のウエハ１０３に珪化タングステンを堆積する
場合、サセプタ１２０が用いられるが、このサセプタ１
２０は、サセプタ６０と直径が同じであるが、円形のパ
ターンで配置されたクラウン１２２を有して直径１２５
ｍｍのウエハ１０３を収容し、サセプタ１２０上におけ
る横方向の移動に対してウエハ１０３を拘束する。ま
た、サセプタ１２０には、フィンガ開口１２４が、半径
約３．１８ｃｍ（１．２５インチ）〜約６．３５ｃｍ
（２．５インチ）の、典型的には約４．７５ｃｍ（１．
８７インチ）の略円形若しくは多角形のパターンで具備
され、フィンガ７２ａを収容し、１２５ｍｍ（５イン
チ）のウエハ１０３の下面が係合できるようになる。フ
ィンガ７２ｂは、適当な寸法の側部７３ｂを有し、リン
グ７０に取り付けられて、サセプタ１２０のフィンガ開
口１２４に収容される。上述したように図４によれば、
同一のサセプタが使用され、サセプタ１２０とバッフル
板８０との間に約５ｍｍ（２００ｍｉｌｓ）〜約７．５
ｍｍ（３００ｍｉｌｓ）の間の同一のギャップ８４が、
堆積チャンバ内の同一の位置に維持され、その結果、ガ
ス流れのパターンが、先のウエハ１０１及び１０２への
処理の場合と同じになった。
給源としてジクロロシランを用い、直径１２５ｍｍ（５
インチ）のウエハ１０３に珪化タングステンを堆積する
場合、サセプタ１２０が用いられるが、このサセプタ１
２０は、サセプタ６０と直径が同じであるが、円形のパ
ターンで配置されたクラウン１２２を有して直径１２５
ｍｍのウエハ１０３を収容し、サセプタ１２０上におけ
る横方向の移動に対してウエハ１０３を拘束する。ま
た、サセプタ１２０には、フィンガ開口１２４が、半径
約３．１８ｃｍ（１．２５インチ）〜約６．３５ｃｍ
（２．５インチ）の、典型的には約４．７５ｃｍ（１．
８７インチ）の略円形若しくは多角形のパターンで具備
され、フィンガ７２ａを収容し、１２５ｍｍ（５イン
チ）のウエハ１０３の下面が係合できるようになる。フ
ィンガ７２ｂは、適当な寸法の側部７３ｂを有し、リン
グ７０に取り付けられて、サセプタ１２０のフィンガ開
口１２４に収容される。上述したように図４によれば、
同一のサセプタが使用され、サセプタ１２０とバッフル
板８０との間に約５ｍｍ（２００ｍｉｌｓ）〜約７．５
ｍｍ（３００ｍｉｌｓ）の間の同一のギャップ８４が、
堆積チャンバ内の同一の位置に維持され、その結果、ガ
ス流れのパターンが、先のウエハ１０１及び１０２への
処理の場合と同じになった。
【００２７】同様に、図６を参照すれば、珪素供給源と
してジクロロシランを用い、直径１００ｍｍ（４イン
チ）のウエハ１０４に珪化タングステンを堆積する場
合、サセプタ１３０が用いられるが、このサセプタ１３
０は、サセプタ６０と直径が同じであるが、円形のパタ
ーンで配置されたクラウン１３２を有して直径１００ｍ
ｍのウエハ１０４を収容し、サセプタ１３０上における
横方向の移動に対してウエハ１０４を拘束する。また、
サセプタ１３０には、フィンガ開口１３４が、半径約
２．５４ｃｍ（１インチ）〜約５．１ｃｍ（２インチ）
の、典型的には約３．８ｃｍ（１．５インチ）の略円形
若しくは多角形のパターンで具備され、フィンガ７２ａ
を収容し、１００ｍｍ（４インチ）のウエハ１０４の下
面が係合できるようになる。フィンガ７２ｃは、適当な
寸法の側部７３ｃを有し、リング７０に取り付けられ
て、サセプタ１３０のフィンガ開口１３４に収容され
る。図４及び５によれば、同一のシャワーヘッド２が使
用され、サセプタ１３０とバッフル板８０との間に約５
ｍｍ（２００ｍｉｌｓ）〜約７．５ｍｍ（３００ｍｉｌ
ｓ）の間の同一のギャップ８４が、堆積チャンバ内の同
一の位置に維持され、その結果、直径１００ｍｍのウエ
ハ１０４を処理する場合、ガス流れのパターンが、先の
ウエハの場合と同じになった。
してジクロロシランを用い、直径１００ｍｍ（４イン
チ）のウエハ１０４に珪化タングステンを堆積する場
合、サセプタ１３０が用いられるが、このサセプタ１３
０は、サセプタ６０と直径が同じであるが、円形のパタ
ーンで配置されたクラウン１３２を有して直径１００ｍ
ｍのウエハ１０４を収容し、サセプタ１３０上における
横方向の移動に対してウエハ１０４を拘束する。また、
サセプタ１３０には、フィンガ開口１３４が、半径約
２．５４ｃｍ（１インチ）〜約５．１ｃｍ（２インチ）
の、典型的には約３．８ｃｍ（１．５インチ）の略円形
若しくは多角形のパターンで具備され、フィンガ７２ａ
を収容し、１００ｍｍ（４インチ）のウエハ１０４の下
面が係合できるようになる。フィンガ７２ｃは、適当な
寸法の側部７３ｃを有し、リング７０に取り付けられ
て、サセプタ１３０のフィンガ開口１３４に収容され
る。図４及び５によれば、同一のシャワーヘッド２が使
用され、サセプタ１３０とバッフル板８０との間に約５
ｍｍ（２００ｍｉｌｓ）〜約７．５ｍｍ（３００ｍｉｌ
ｓ）の間の同一のギャップ８４が、堆積チャンバ内の同
一の位置に維持され、その結果、直径１００ｍｍのウエ
ハ１０４を処理する場合、ガス流れのパターンが、先の
ウエハの場合と同じになった。
【００２８】よって、ジクロロシランを用い、堆積がな
されるウエハのサイズによらず、数種の直径のウエハに
対して珪化タングステンを堆積させるための従来技術の
試みとは対照的に、堆積操作のパラメータは一定に保た
れる。即ち、珪化タングステンの堆積操作中において温
度の範囲は約５５０℃〜約６００℃の範囲に維持され
る；堆積チャンバ内の圧力は約５００ミリリトール(mil
liTorr) 〜約１０トール(Torr)の範囲、好適には約１〜
２トールの範囲に維持される；チャンバ内へのＷＦ6 の
流入は、約３〜５スタンダード立方センチメートルパー
ミニッツ(sccm)の範囲に、好適には約４ｓｃｃｍに維持
される；ジクロロシラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2）の流れは、
約１３０ｓｃｃｍ〜約３００ｓｃｃｍの範囲、好適には
約１３０ｓｃｃｍ〜約１７５ｓｃｃｍの範囲、典型的に
は約１５０ｓｃｃｍに維持される；アルゴン等のキャリ
アガスの流れは、約２００ｓｃｃｍ〜約１０００ｓｃｃ
ｍの範囲、好適には約４００ｓｃｃｍ〜８００ｓｃｃｍ
の範囲に維持される。
されるウエハのサイズによらず、数種の直径のウエハに
対して珪化タングステンを堆積させるための従来技術の
試みとは対照的に、堆積操作のパラメータは一定に保た
れる。即ち、珪化タングステンの堆積操作中において温
度の範囲は約５５０℃〜約６００℃の範囲に維持され
る；堆積チャンバ内の圧力は約５００ミリリトール(mil
liTorr) 〜約１０トール(Torr)の範囲、好適には約１〜
２トールの範囲に維持される；チャンバ内へのＷＦ6 の
流入は、約３〜５スタンダード立方センチメートルパー
ミニッツ(sccm)の範囲に、好適には約４ｓｃｃｍに維持
される；ジクロロシラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2）の流れは、
約１３０ｓｃｃｍ〜約３００ｓｃｃｍの範囲、好適には
約１３０ｓｃｃｍ〜約１７５ｓｃｃｍの範囲、典型的に
は約１５０ｓｃｃｍに維持される；アルゴン等のキャリ
アガスの流れは、約２００ｓｃｃｍ〜約１０００ｓｃｃ
ｍの範囲、好適には約４００ｓｃｃｍ〜８００ｓｃｃｍ
の範囲に維持される。
【００２９】本発明のプロセス及び装置を更に例示する
ために、２００ｍｍ（８インチ）ウエハ及び１５０ｍｍ
（６インチ）ウエハのそれぞれに対して、約１００枚ず
つを連続で、ジクロロシランを珪素供給源として、同一
の装置において処理を行い珪化タングステンのＣＶＤ層
をウエハ上に形成した。それぞれの場合において、上の
温度は約５５０℃〜約６００℃の範囲に維持され、圧力
は約１〜２トールに維持され、ＷＦ6 ガスの流量は約４
ｓｃｃｍ、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスの流量は約２００ｓｃｃ
ｍ、アルゴンキャリアガスの流量は約６００ｓｃｃｍで
あった。片方の直径のウエハ処理から他方の直径のウエ
ハ処理へと変更する場合において、サセプタ及びフィン
ガを変更したのみであって、全てのプロセス条件は本質
的に同一のままで行われた。
ために、２００ｍｍ（８インチ）ウエハ及び１５０ｍｍ
（６インチ）ウエハのそれぞれに対して、約１００枚ず
つを連続で、ジクロロシランを珪素供給源として、同一
の装置において処理を行い珪化タングステンのＣＶＤ層
をウエハ上に形成した。それぞれの場合において、上の
温度は約５５０℃〜約６００℃の範囲に維持され、圧力
は約１〜２トールに維持され、ＷＦ6 ガスの流量は約４
ｓｃｃｍ、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスの流量は約２００ｓｃｃ
ｍ、アルゴンキャリアガスの流量は約６００ｓｃｃｍで
あった。片方の直径のウエハ処理から他方の直径のウエ
ハ処理へと変更する場合において、サセプタ及びフィン
ガを変更したのみであって、全てのプロセス条件は本質
的に同一のままで行われた。
【００３０】直径２００ｍｍのウエハ１００枚と、直径
１５０ｍｍのウエハ１００枚について、それぞれ施され
た珪化タングステンの被覆物は、ラザフォード後方散乱
分光計(Rutherford Backscattering Spectroscopy)（Ｒ
ＢＳ）によって評価され、２００ｍｍウエハ及び１５０
ｍｍウエハの双方にそれぞれ形成された最終フィルム(f
inal film)（組成物）のタングステン／珪素の比が測定
された。このウエハ２００枚の評価結果によれば、ウエ
ハに形成された最終フィルム（組成物）のタングステン
／珪素の比は、処理されたウエハの直径に関係なく厚さ
方向及び品質において均一であることが示された。従っ
て、本発明のプロセスにおけるウエハ−ウエハ間の再現
性が示された。
１５０ｍｍのウエハ１００枚について、それぞれ施され
た珪化タングステンの被覆物は、ラザフォード後方散乱
分光計(Rutherford Backscattering Spectroscopy)（Ｒ
ＢＳ）によって評価され、２００ｍｍウエハ及び１５０
ｍｍウエハの双方にそれぞれ形成された最終フィルム(f
inal film)（組成物）のタングステン／珪素の比が測定
された。このウエハ２００枚の評価結果によれば、ウエ
ハに形成された最終フィルム（組成物）のタングステン
／珪素の比は、処理されたウエハの直径に関係なく厚さ
方向及び品質において均一であることが示された。従っ
て、本発明のプロセスにおけるウエハ−ウエハ間の再現
性が示された。
【００３１】
【発明の効果】従って、本発明のプロセス及び装置によ
れば、流入ガス流れに対して同じシャワーヘッドを用
い、同じバッフル手段とサセプタ外径とを用いて、サイ
ズが同一なだけではなく位置も同一なギャップを堆積チ
ャンバ内に提供して、処理されるウエハの直径にかかわ
らずチャンバ内を流通するガス流れの均一性を維持する
ことにより、ウエハ直径に関係なく一定のガス流れのパ
ターンを維持し、そのガス流れのパターンを維持によっ
て、ウエハの直径に応じて温度、圧力及びガス流れ等の
数種のパラメータを適正化する必要のない、ジクロロシ
ラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）を珪素供給源として用いて数種
の直径のウエハに対して珪化タングステンのＣＶＤ堆積
物を提供する均一な処理を提供する。
れば、流入ガス流れに対して同じシャワーヘッドを用
い、同じバッフル手段とサセプタ外径とを用いて、サイ
ズが同一なだけではなく位置も同一なギャップを堆積チ
ャンバ内に提供して、処理されるウエハの直径にかかわ
らずチャンバ内を流通するガス流れの均一性を維持する
ことにより、ウエハ直径に関係なく一定のガス流れのパ
ターンを維持し、そのガス流れのパターンを維持によっ
て、ウエハの直径に応じて温度、圧力及びガス流れ等の
数種のパラメータを適正化する必要のない、ジクロロシ
ラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）を珪素供給源として用いて数種
の直径のウエハに対して珪化タングステンのＣＶＤ堆積
物を提供する均一な処理を提供する。
【図１】図１（ａ）は、直径２００ｍｍ（〜８インチ）
のウエハ上への珪化タングステンの堆積中においてプロ
セスガスの堆積チャンバ内への流入に用いられる、従来
技術のシャワーヘッドの縦断面図である。図１（ｂ）
は、直径１５０ｍｍ（〜６インチ）のウエハ上への珪化
タングステンの堆積中においてプロセスガスの堆積チャ
ンバ内への流入に用いられる、従来技術のシャワーヘッ
ドの縦断面図である。図１（ｃ）は、直径１２５ｍｍ
（〜５インチ）のウエハ上への珪化タングステンの堆積
中においてプロセスガスの堆積チャンバ内への流入に用
いられる、従来技術のシャワーヘッドの縦断面図であ
る。図１（ｄ）は、直径１００ｍｍ（〜４インチ）のウ
エハ上への珪化タングステンの堆積中においてプロセス
ガスの堆積チャンバ内への流入に用いられる、従来技術
のシャワーヘッドの縦断面図である。
のウエハ上への珪化タングステンの堆積中においてプロ
セスガスの堆積チャンバ内への流入に用いられる、従来
技術のシャワーヘッドの縦断面図である。図１（ｂ）
は、直径１５０ｍｍ（〜６インチ）のウエハ上への珪化
タングステンの堆積中においてプロセスガスの堆積チャ
ンバ内への流入に用いられる、従来技術のシャワーヘッ
ドの縦断面図である。図１（ｃ）は、直径１２５ｍｍ
（〜５インチ）のウエハ上への珪化タングステンの堆積
中においてプロセスガスの堆積チャンバ内への流入に用
いられる、従来技術のシャワーヘッドの縦断面図であ
る。図１（ｄ）は、直径１００ｍｍ（〜４インチ）のウ
エハ上への珪化タングステンの堆積中においてプロセス
ガスの堆積チャンバ内への流入に用いられる、従来技術
のシャワーヘッドの縦断面図である。
【図２】図２（ａ）は、珪化タングステンの堆積中にお
いて堆積チャンバ内に配置される直径２００ｍｍのウエ
ハを支持するための、従来技術のサセプタ及びバッフル
の縦断面の断片図であって、サセプタの外側エッジとそ
れを包囲するバッフル板の内側エッジとの間にあり、プ
ロセスガスが通過するギャップの側面位置を表す。図２
（ｂ）は、珪化タングステンの堆積中において堆積チャ
ンバ内に配置される直径１５０ｍｍのウエハを支持する
ための、従来技術のサセプタ及びバッフルの縦断面の断
片図であって、サセプタの外側エッジとそれを包囲する
バッフル板の内側エッジとの間にあり、プロセスガスが
通過するギャップの側面位置を表す。図２（ｃ）は、珪
化タングステンの堆積中において堆積チャンバ内に配置
される直径１２５ｍｍのウエハを支持するための、従来
技術のサセプタ及びバッフルの縦断面の断片図であっ
て、サセプタの外側エッジとそれを包囲するバッフル板
の内側エッジとの間にあり、プロセスガスが通過するギ
ャップの側面位置を表す。図２（ｄ）は、珪化タングス
テンの堆積中において堆積チャンバ内に配置される直径
１００ｍｍのウエハを支持するための、従来技術のサセ
プタ及びバッフルの縦断面の断片図であって、サセプタ
の外側エッジとそれを包囲するバッフル板の内側エッジ
との間にあり、プロセスガスが通過するギャップの側面
位置を表す。
いて堆積チャンバ内に配置される直径２００ｍｍのウエ
ハを支持するための、従来技術のサセプタ及びバッフル
の縦断面の断片図であって、サセプタの外側エッジとそ
れを包囲するバッフル板の内側エッジとの間にあり、プ
ロセスガスが通過するギャップの側面位置を表す。図２
（ｂ）は、珪化タングステンの堆積中において堆積チャ
ンバ内に配置される直径１５０ｍｍのウエハを支持する
ための、従来技術のサセプタ及びバッフルの縦断面の断
片図であって、サセプタの外側エッジとそれを包囲する
バッフル板の内側エッジとの間にあり、プロセスガスが
通過するギャップの側面位置を表す。図２（ｃ）は、珪
化タングステンの堆積中において堆積チャンバ内に配置
される直径１２５ｍｍのウエハを支持するための、従来
技術のサセプタ及びバッフルの縦断面の断片図であっ
て、サセプタの外側エッジとそれを包囲するバッフル板
の内側エッジとの間にあり、プロセスガスが通過するギ
ャップの側面位置を表す。図２（ｄ）は、珪化タングス
テンの堆積中において堆積チャンバ内に配置される直径
１００ｍｍのウエハを支持するための、従来技術のサセ
プタ及びバッフルの縦断面の断片図であって、サセプタ
の外側エッジとそれを包囲するバッフル板の内側エッジ
との間にあり、プロセスガスが通過するギャップの側面
位置を表す。
【図３】本発明のプロセスの実施にも使用可能である、
典型的な従来技術のＣＶＤ処理装置の縦断面図であり、
これは、直径２００ｍｍのウエハに用いられるが、同様
に直径１５０、１２５及び１００ｍｍのウエハの処理を
可能にする装置変更も可能である。
典型的な従来技術のＣＶＤ処理装置の縦断面図であり、
これは、直径２００ｍｍのウエハに用いられるが、同様
に直径１５０、１２５及び１００ｍｍのウエハの処理を
可能にする装置変更も可能である。
【図４】珪素供給源としてジクロロシランを用い、且つ
本発明に従い２００ｍｍウエハ上への珪化タングステン
の堆積に用いられるプロセス条件と実質的に同一なプロ
セス条件で、１５０ｍｍウエハ上へ珪化タングステンを
堆積することに用いられる、シャワーヘッド、変更され
たサセプタ及び変更されたバッフル板の縦断面の断片図
である。
本発明に従い２００ｍｍウエハ上への珪化タングステン
の堆積に用いられるプロセス条件と実質的に同一なプロ
セス条件で、１５０ｍｍウエハ上へ珪化タングステンを
堆積することに用いられる、シャワーヘッド、変更され
たサセプタ及び変更されたバッフル板の縦断面の断片図
である。
【図５】珪素供給源としてジクロロシランを用い、且つ
本発明に従い２００ｍｍウエハ上への珪化タングステン
の堆積に用いられるプロセス条件と実質的に同一なプロ
セス条件で、１２５ｍｍウエハ上へ珪化タングステンを
堆積することに用いられる、シャワーヘッド、変更され
たサセプタ及び変更されたバッフル板の縦断面の断片図
である。
本発明に従い２００ｍｍウエハ上への珪化タングステン
の堆積に用いられるプロセス条件と実質的に同一なプロ
セス条件で、１２５ｍｍウエハ上へ珪化タングステンを
堆積することに用いられる、シャワーヘッド、変更され
たサセプタ及び変更されたバッフル板の縦断面の断片図
である。
【図６】珪素供給源としてジクロロシランを用い、且つ
本発明に従い２００ｍｍウエハ上への珪化タングステン
の堆積に用いられるプロセス条件と実質的に同一なプロ
セス条件で、１００ｍｍウエハ上へ珪化タングステンを
堆積することに用いられる、シャワーヘッド、変更され
たサセプタ及び変更されたバッフル板の縦断面の断片図
である。
本発明に従い２００ｍｍウエハ上への珪化タングステン
の堆積に用いられるプロセス条件と実質的に同一なプロ
セス条件で、１００ｍｍウエハ上へ珪化タングステンを
堆積することに用いられる、シャワーヘッド、変更され
たサセプタ及び変更されたバッフル板の縦断面の断片図
である。
【図７】珪素供給源としてジクロロシランを用いて２０
０ｍｍウエハ上へ従来技術により珪化タングステンを堆
積することに用いられる、シャワーヘッド、サセプタ及
びバッフル板の縦断面の断片図である。
０ｍｍウエハ上へ従来技術により珪化タングステンを堆
積することに用いられる、シャワーヘッド、サセプタ及
びバッフル板の縦断面の断片図である。
２、４、６、８…シャワーヘッド、１０、２０、３０、
４０…サセプタ、１２、２２、３２、４２…クラウン、
１４、２４、３４、４４…フィンガ開口、１６、２６、
３６、４６…バッフル板、１７、２７、３７、４７…中
央開口、１８、２８、３８、４８…空間、５０…チャン
バ、５２…側壁、５４…底壁、５５…内部環状ショル
ダ、５６…ウィンドウ、５８…上壁、５９…放射加熱ラ
ンプリフレクタ、６０、１１０、１２０、１３０…サセ
プタ、６２、１１２、１２２、１３２…クラウン、６
４、１１４、１２４、１３４…フィンガ開口、６６…中
央支持部、６８…サセプタリフトアーム、６９…ベロー
ズ手段、７０…円筒リング、７２、７２ａ、７２ｂ、７
２ｃ…フィンガ、７３、７３ａ、７３ｂ、７３ｃ…側
部、７４…ベローズ手段、８０…バッフル板、８２…中
央円形開口、８３…矢印、８４…ギャップ、８５…開
口、１０１、１０２、１０３、１０４…ウエハ。
４０…サセプタ、１２、２２、３２、４２…クラウン、
１４、２４、３４、４４…フィンガ開口、１６、２６、
３６、４６…バッフル板、１７、２７、３７、４７…中
央開口、１８、２８、３８、４８…空間、５０…チャン
バ、５２…側壁、５４…底壁、５５…内部環状ショル
ダ、５６…ウィンドウ、５８…上壁、５９…放射加熱ラ
ンプリフレクタ、６０、１１０、１２０、１３０…サセ
プタ、６２、１１２、１２２、１３２…クラウン、６
４、１１４、１２４、１３４…フィンガ開口、６６…中
央支持部、６８…サセプタリフトアーム、６９…ベロー
ズ手段、７０…円筒リング、７２、７２ａ、７２ｂ、７
２ｃ…フィンガ、７３、７３ａ、７３ｂ、７３ｃ…側
部、７４…ベローズ手段、８０…バッフル板、８２…中
央円形開口、８３…矢印、８４…ギャップ、８５…開
口、１０１、１０２、１０３、１０４…ウエハ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スーザン テルフォード アメリカ合衆国， カリフォルニア州 95014， キュパティノ， メイプル ト ゥリー プレイス 20606 (72)発明者 メイ チャン アメリカ合衆国， カリフォルニア州 95014， キュパティノ， イースト エ ステイツ ドライヴ 863
Claims (18)
- 【請求項１】 堆積チャンバ内で半導体ウエハ上に珪化
タングステン層を形成するＣＶＤプロセスであって、 ａ）前記チャンバ内で処理されるウエハの直径に無関係
な不変の外径を有するサセプタの上にウエハを配置する
ステップと、 ｂ）ジクロロシランガスとタングステンのガス状供給源
とを含むガス混合物を、不変の直径の流入レセプタクル
に形成された不変のガス流入口パターンを通して堆積チ
ャンバに流入させるステップと、 ｃ）前記ウエハ上に珪化タングステンの層を堆積するス
テップと を含み、前記堆積チャンバ内において一定のガス流れパ
ターンが、処理されるウエハの直径に無関係に維持され
て、前記堆積チャンバ内に均一な堆積条件をウエハの直
径に無関係に与える珪化タングステン形成プロセス。 - 【請求項２】 前記ガスが前記ウエハに面し穴の円形パ
ターンを有する穴開き板を通して前記チャンバ内に流入
し、前記円形パターンは直径が約１８０ｍｍ〜約２２０
ｍｍである請求項１に記載の珪化タングステン形成プロ
セス。 - 【請求項３】 前記穴開き板が約１８０ｍｍ〜約２２０
ｍｍの直径を有する請求項２に記載の珪化タングステン
形成プロセス。 - 【請求項４】 前記チャンバ内に流入する前記ジクロロ
シランの流量が約１３０ｓｃｃｍ〜約３００ｓｃｃｍの
範囲である請求項１に記載の珪化タングステン形成プロ
セス。 - 【請求項５】 前記チャンバ内に流入する前記ジクロロ
シランの流量が約１３０ｓｃｃｍ〜約１７５ｓｃｃｍの
範囲である請求項４に記載の珪化タングステン形成プロ
セス。 - 【請求項６】 前記チャンバ内に流入する前記タングス
テンのガス状供給源が六弗化タングステンを含み、且つ
前記チャンバ内に前記六弗化タングステンが流入する流
量が約３ｓｃｃｍ〜約５ｓｃｃｍの範囲である請求項４
に記載の珪化タングステン形成プロセス。 - 【請求項７】 更にキャリアガスが、前記ジクロロシラ
ン及び前記六弗化タングステンと共に前記チャンバ内に
流入し、且つ前記チャンバ内に前記キャリアガスが流入
する流量が約４００ｓｃｃｍ〜約８００ｓｃｃｍの範囲
である請求項６に記載の珪化タングステン形成プロセ
ス。 - 【請求項８】 前記堆積チャンバには前記サセプタの近
傍にバッフル手段が具備され、前記バッフル手段は前記
サセプタを包囲する内部開口を有して前記サセプタの外
側エッジと前記バッフル手段の前記内部開口との間にギ
ャップを具備し、前記ギャップは、前記チャンバ内で処
理されるウエハの直径と無関係に、前記チャンバ内にお
いて同一の位置を占めて、ウエハの直径とは無関係に同
一なガス流れのパターンを維持する請求項１に記載の珪
化タングステン形成プロセス。 - 【請求項９】 堆積チャンバ内で半導体ウエハ上に珪化
タングステン層を形成するＣＶＤプロセスであって、 ａ）前記サセプタの外側エッジを囲む前記チャンバ内の
バッフル板より小さな不変の直径を有するサセプタ上に
ウエハを配置して、それらの間に、前記チャンバ内で処
理されるウエハの直径に無関係に同一の大きさ及びチャ
ンバ内で同一の位置を占める、プロセスガスが流通する
ためのギャップを形成するステップと、 ｂ）ウエハサイズに無関係な不変の直径の流入レセプタ
クルに形成された不変のガス流入の穴のパターンを通し
て、 ｉ）ジクロロシランガスと、 ｉｉ）タングステンのガス状供給源と、 ｉｉｉ）キャリアガスと を含むガス混合物を、堆積チャンバ内に流入させるステ
ップと、 ｃ）前記ウエハ上に珪化タングステンの層を堆積するス
テップと を含み、一定のガス流れパターンが前記堆積チャンバ内
において処理されるウエハの直径に無関係に維持され
て、ウエハの直径に無関係に前記堆積チャンバ内におい
て均一な堆積条件を与える珪化タングステン形成プロセ
ス。 - 【請求項１０】 前記ガス混合物を前記チャンバ内に流
入させる前記ステップが、 ａ）約１３０ｓｃｃｍ〜約３００ｓｃｃｍのジクロロシ
ランガスと、 ｂ）約３ｓｃｃｍ〜約５ｓｃｃｍのタングステンのガス
状供給源と、 ｃ）約２００ｓｃｃｍ〜約１０００ｓｃｃｍのキャリア
ガスと を前記チャンバ内に流入させる工程を更に含む請求項９
に記載の珪化タングステン形成プロセス。 - 【請求項１１】 前記チャンバ内に流入する前記ジクロ
ロシランの流量が約１３０ｓｃｃｍ〜約１７５ｓｃｃｍ
の範囲である請求項１０に記載の珪化タングステン形成
プロセス。 - 【請求項１２】 前記チャンバ内に流入する前記ジクロ
ロシランの流量が約１５０ｓｃｃｍであり、且つ前記タ
ングステンのガス状供給源が六弗化タングステンを含
み、且つ前記六弗化タングステンの流量が約４ｓｃｃｍ
である請求項１０に記載の珪化タングステン形成プロセ
ス。 - 【請求項１３】 前記ガス混合物を前記不変のガス流入
の穴のパターンを通して前記チャンバ内に流入させる前
記ステップが、直径約１８０ｍｍ〜約２２０ｍｍの範囲
をもつ前記穴のパターンを通して前記ガスを前記チャン
バに流入させる工程を更に含む請求項９に記載の珪化タ
ングステン形成プロセス。 - 【請求項１４】 前記バッフル手段が、前記サセプタの
外側エッジを包囲する中央開口を有して前記ギャップを
画成する請求項９に記載の珪化タングステン形成プロセ
ス。 - 【請求項１５】 前記サセプタの前記外側エッジと前記
バッフル手段の前記中央開口との間の前記ギャップが約
５．１ｍｍ〜約７．６ｍｍの範囲である請求項１４に記
載の珪化タングステン形成プロセス。 - 【請求項１６】 ジクロロシランを珪素供給源として用
い、バッフル手段には中央開口が具備されて堆積中にお
いてウエハの支持に用いられるサセプタを包囲する、珪
化タングステン層のＣＶＤ形成のための堆積装置であっ
て、 前記堆積装置内で１５０ｍｍ（６インチ）ウエハを支持
するサセプタが、約２１０ｍｍ（８1/4 インチ）〜約２
２９ｍｍ（９インチ）の外径を有して前記サセプタと前
記バッフルとの間に約５．１ｍｍ（２００ｍｉｌｓ）〜
約７．６ｍｍ（３００ｍｉｌｓ）の幅を有するプロセス
ガスが通過するギャップを提供し、 前記サセプタが表面に前記ウエハを支持する略円形の突
起部を有して１５０ｍｍより僅かに小さな円を画成し、
前記直径１５０ｍｍのウエハが前記突起部により前記サ
セプタ上で横方向の移動を抑制され、 前記サセプタが前記ウエハの下に開口を有してフィンガ
を挿入せしめ、前記ウエハの前記サセプタの前記表面か
らの上昇を容易にする堆積装置。 - 【請求項１７】 ジクロロシランを珪素供給源として用
い、バッフル手段には中央開口が具備されて堆積中にお
いてウエハの支持に用いられるサセプタを包囲する、珪
化タングステン層のＣＶＤ形成のための堆積装置であっ
て、 前記堆積装置内で１２５ｍｍ（５インチ）ウエハを支持
するサセプタが、約２１０ｍｍ（８1/4 インチ）〜約２
２９ｍｍ（９インチ）の外径を有して前記サセプタと前
記バッフルとの間に約５．１ｍｍ（２００ｍｉｌｓ）〜
約７．６ｍｍ（３００ｍｉｌｓ）の幅を有するプロセス
ガスが通過するギャップを提供し、 前記サセプタが表面に前記ウエハを支持する略円形の突
起部を有して１２５ｍｍより僅かに小さな円を画成し、
前記直径１２５ｍｍのウエハが前記突起部により前記サ
セプタ上で横方向の移動を抑制され、 前記サセプタが前記ウエハの下に開口を有してフィンガ
を挿入せしめ、前記ウエハの前記サセプタの前記表面か
らの上昇を容易にする堆積装置。 - 【請求項１８】 ジクロロシランを珪素供給源として用
い、バッフル手段には中央開口が具備されて堆積中にお
いてウエハの支持に用いられるサセプタを包囲する、珪
化タングステン層のＣＶＤ形成のための堆積装置であっ
て、 前記堆積装置内で１００ｍｍ（４インチ）ウエハを支持
するサセプタが、約２１０ｍｍ（８1/4 インチ）〜約２
２９ｍｍ（９インチ）の外径を有して前記サセプタと前
記バッフルとの間に約５．１ｍｍ（２００ｍｉｌｓ）〜
約７．６ｍｍ（３００ｍｉｌｓ）の幅を有するプロセス
ガスが通過するギャップを提供し、 前記サセプタが表面に前記ウエハを支持する略円形の突
起部を有して１００ｍｍより僅かに小さな円を画成し、
前記直径１００ｍｍのウエハが前記突起部により前記サ
セプタ上で横方向の移動を抑制され、 前記サセプタが前記ウエハの下に開口を有してフィンガ
を挿入せしめ、前記ウエハの前記サセプタの前記表面か
らの上昇を容易にする堆積装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/135,202 US5565382A (en) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | Process for forming tungsten silicide on semiconductor wafer using dichlorosilane gas |
| US08/135202 | 1993-10-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07172985A true JPH07172985A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=22466995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6242828A Withdrawn JPH07172985A (ja) | 1993-10-12 | 1994-10-06 | ジクロロシランガスを用いて半導体ウエハ上に珪化タングステンを形成するプロセス及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5565382A (ja) |
| EP (1) | EP0647728A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07172985A (ja) |
| KR (1) | KR950012635A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014070249A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
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-
1994
- 1994-10-06 JP JP6242828A patent/JPH07172985A/ja not_active Withdrawn
- 1994-10-12 KR KR1019940026028A patent/KR950012635A/ko not_active Application Discontinuation
- 1994-10-12 EP EP94116080A patent/EP0647728A1/en not_active Withdrawn
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|---|---|
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| KR950012635A (ko) | 1995-05-16 |
| EP0647728A1 (en) | 1995-04-12 |
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