形成w類膜、形成柵極電極以及制造半導體裝置的方法

文檔序號：7222950閱讀：159來源：國知局

專利名稱：形成w類膜、形成柵極電極以及制造半導體裝置的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及w類膜的成膜方法、使用其的柵極電極的形成方法以及半導體裝置的制造方法。
技術背景在現(xiàn)有技術中，在MOS型半導體中，使用多晶硅(Poly-Si)作為柵極電極，使用SiCb、 SiON作為柵極絕緣膜。但是，近年來隨著LSI 高集成化的發(fā)展，柵極絕緣膜薄膜化的技術也在進步，其膜厚變?yōu)?nm 以下，因量子隧道效果而增大透過絕緣膜的直流隧道漏電流(direct tunnel leak current)的問題變得顯著化。因此，嘗試通過使用比介電常數(shù)比氧化膜的比介電常數(shù)高的所謂的high-k材料作為柵極絕緣膜，來增厚膜厚以降低柵極漏電流。然而，當利用作為代表性high-k材料的Hf類材料制成的柵極絕緣膜與Poly-Si柵極電極組合時，在界面上具有相互作用，會產(chǎn)生平帶電壓(flat band)發(fā)生偏移的現(xiàn)象，即所謂的費米能級釘扎效應(fermi level pinning )。此外，隨著柵極絕緣膜薄膜化的發(fā)展，不能忽視在Poly-Si與襯底柵極氧化膜的界面所形成的空穴層，存在柵極電極動作時其電氣特性產(chǎn)生惡化的問題。因此，嘗試在這種high-k材料中導入金屬柵極電極以作為費米能級釘扎效應的對策和柵極空穴化的對策。金屬柵極(metal gate)電極與若進行一次成膜則因離子注入(ion implantation)而能夠形成p、 n兩種電極的Poly-Si不同，需要能夠成膜與p、 n功函數(shù)(work flmction)對應的金屬的裝置，因此必須準備兩個以上的腔室，存在并不經(jīng)濟的問題。此外，作為金屬柵極電極，考慮WSi膜、WN膜等W類膜，而作為其制造方法，使用能夠與設備的細微化相對應的CVD。作為W類膜的CVD的W來源，在現(xiàn)有技術中使用WF6，但是在考慮到對柵極電極的適用時，WF6中含有的F有可能對柵極氧化膜的膜質產(chǎn)生影響，從而產(chǎn)生設備故障。因此，考慮不含有F的六羰基鎢(Tungsten carbonyl: W(CO)6)氣體作為W來源(例如專利文獻l等)。然而，當使用作為W來源的W(CO)6成膜WSi膜或者WN膜等時，具有下述問題，即，其分解產(chǎn)生的氧元素進入到膜中，并且在退火過程中該氧向high-k膜移動，由此，high-k膜的Si02容量換算膜厚(EOT) 變厚。此外，若使用含Si氣體、含N氣體添加到W(CO)6中，利用通常的CVD法成膜WSi膜、WN膜，則產(chǎn)生表面粗糙程度(roughness) 惡化，由此導致柵極漏電流增加的問題。專利文獻1:日本特開2004-231995號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠實現(xiàn)p、 n雙方功函數(shù)的W類膜的成膜方法以及使用其的柵極電極的形成方法、以及使用這種柵極電極形成方法的半導體裝置的制造方法。本發(fā)明的其他目的在于提供一種能夠控制膜中的組成比以及分布并且使膜中的氧濃度不減少、膜表面平滑的W類膜的成膜方法、以及使用其的柵極電極的形成方法、以及使用該柵極電極形成方法的半導體裝置的制造方法。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于實施上述W類膜的成膜方法的計算機可讀取的存儲介質。根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供一種W類膜的成膜方法，其特征在于，包括在處理室內(nèi)配置基板的工序；交互地反復進行向上述處理室內(nèi) 導入W(CO)6氣體進行W的堆積和導入含Si氣體進行W的硅化或者 Si的堆積，從而成膜WSi膜的工序；以及在上述W(CO)6氣體的供給和上述含Si氣體的供給之間的期間對上述處理室進行清掃的工序。在上述第一方面中，可以按照導入上述W(CO)6氣體進行W的堆積、對上述處理室進行清掃、利用上述含Si氣體進行W的硅化或者 Si的堆積、對上述處理室進行清掃的順序反復進行兩次以上。此外，作為上述含Si氣體，可以使用選自SiH4、 Si2H6、 TDMAS、以及BTBAS中的氣體，特別優(yōu)選使用SiH4。上述處理室的清掃能夠通過使用選自Ar氣體、He氣體、N2氣體和H2氣體中的清掃氣體來進行，特別優(yōu)選使用Ar氣體。而且，也可以對含Si氣體的流量、以及W(CO)6氣體的供給時間與含Si氣體的供給時間的比率進行控制，以此來改變WSi膜的Si/W 組成比。而且，此外，通過向上述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行的W的堆積優(yōu)選在W(CO)6氣體的分解溫度以上的溫度下進行。本發(fā)明第二方面提供一種柵極電極的形成方法，其特征在于，包括在處理室內(nèi)配置形成有柵極絕緣膜的硅基板的工序；交互地反復進行向上述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積和向上述處理室內(nèi)導入含Si氣體進行W的硅化或者Si的堆積，從而在硅基板的柵極絕緣膜上成膜WSi膜，形成柵極電極的工序；以及在上述W(CO)6氣體的供給和上述含Si氣體的供給之間的期間對上述處理室進行清掃的工序。在上述第二方面中，對含Si氣體的流量、以及W(CO)6氣體的供給時間與含Si氣體的供給時間的比率進行控制，以此來改變WSi膜的 Si/W組成比，由此能夠從n區(qū)域至p區(qū)域改變功函數(shù)。本發(fā)明第三方面提供一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括在半導體基板上形成柵極絕緣膜的工序；在處理室內(nèi)配置形成有柵極絕緣膜的硅基板的工序；交互地反復進行向上述處理室內(nèi)導入 W(CO)6氣體進行W的堆積和向上述處理室內(nèi)導入含Si氣體進行W的硅化或者Si的堆積，從而在硅基板的柵極絕緣膜上成膜WSi膜，形成柵極電極的工序；在上述W(CO)6氣體的供給和上述含Si氣體的供給之間的期間對上述處理室進行清掃的工序；以及在上述半導體基板的主面形成雜質擴散區(qū)域的工序。本發(fā)明第四方面提供一種W類膜的成膜方法，其特征在于，包括在處理室內(nèi)配置基板的工序；交互地反復進行向上述處理室內(nèi)導入 W(CO)6氣體進行W的堆積和導入含N氣體進行W的氮化，從而成膜 WN膜的工序；以及在上述W(CO)6氣體的供給和上述含N氣體的供給之間的期間對上述處理室進行清掃的工序。在上述第四方面中，可以按照導入上述W(C0)6氣體進行W的堆積、對上述處理室進行清掃、利用含N氣體進行W的氮化、對上述處理室進行清掃的順序反復進行兩次以上。此外，作為上述含N氣體優(yōu)選使用NH3氣體。上述處理室的清掃能夠通過使用選自Ar氣體、He氣體、N2氣體和H2氣體中的清掃氣體來進行，特別優(yōu)選使用Ar氣體。而且，優(yōu)選每次導入W(CO)6氣體堆積W時的W膜的膜厚為5nm 以下。而且，此外，通過向上述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積優(yōu)選在W(CO)6氣體的分解溫度以上的溫度下進行。本發(fā)明第五方面提供一種柵極電極的形成方法，其特征在于，包括在處理室內(nèi)配置形成有柵極絕緣膜的硅基板的工序；交互地反復進行向上述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體堆積W和向上述處理室內(nèi)導入含N氣體進行W的氮化從而在硅基板的柵極絕緣膜上成膜WN膜，形成柵極電極的工序；以及在上述W(CO)6氣體的供給和上述含N氣體的供給之間的期間對上述處理室進行清掃的工序。本發(fā)明第六方面提供一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括在半導體基板上形成柵極絕緣膜的工序；在處理室內(nèi)配置形成有柵極絕緣膜的硅基板的工序；交互地反復進行向上述處理室內(nèi)導入 W(CO)6氣體進行W的堆積和導入含N氣體進行W的氮化，從而在硅基板的柵極絕緣膜上成膜WN膜，形成柵極電極的工序;在上述W(CO)6 氣體的供給和上述含N氣體的供給之間的期間對上述處理室進行清掃的工序；以及在上述半導體基板的主面形成雜質擴散區(qū)域的工序。本發(fā)明第七方面提供一種計算機可讀存儲介質，其特征在于該計算機可讀存儲介質存儲有用于在計算機上運行以控制成膜裝置的控制程序，其中，上述控制程序在運行時使計算機控制成膜裝置，實施下述W類膜的成膜方法，該成膜方法包括在處理室內(nèi)配置基板的工序；交互地反復進行向上述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積和導入含Si氣體進行W的硅化或者Si的堆積，從而成膜WSi膜的工序；以及在上述W(CO)6氣體的供給和上述含Si氣體的供給之間的期間對上述處理室進行清掃的工序。本發(fā)明第八方面提供一種計算機可讀存儲介質，其特征在于該計算機可讀存儲介質存儲有用于在計算機上運行以控制成膜裝置的控制程序，其中，上述控制程序在運行時使計算機控制成膜裝置，實施下述W類膜的成膜方法，該成膜方法包括在處理室內(nèi)配置基板的工序；交互地反復進行向上述處理室內(nèi)導入W(C0)6氣體進行W的堆積和導入含N氣體進行W的氮化，從而成膜WN膜的工序；以及在上述W(CO)6氣體的供給和上述含N氣體的供給之間的期間對上述處理室進行清掃的工序。根據(jù)本發(fā)明，當交互地反復進行向處理室內(nèi)導入w(co)6氣體進行W的堆積的工序以及向處理室內(nèi)導入含Si氣體進行W的硅化或者Si 的堆積的工序來成膜WSi膜時，因為在W(CO)6氣體的供給和上述含 Si氣體的供給之間的期間插入有對處理室進行清掃的工序，所以形成的WSi膜的Si/W組成比能夠在很廣的范圍內(nèi)變化。因此，能夠形成具有從n區(qū)域至p區(qū)域的功函數(shù)的WSi膜，通過將其適用于柵極電極，而能夠通過1溝道構造nMOS的柵極電極和pMOS的柵極電極。此外，通過插入清掃工序，使得能夠阻止氧進入到成膜中的膜中，能夠得到含氧量少的WSi膜。而且，因為W(CO)6氣體和含Si氣體不是同時存在于處理室內(nèi)，所以能夠抑制因兩者氣相反映而在基板表面產(chǎn)生的異常成長，從而能夠得到表面極其平滑的WSi膜。因此，當適用于柵極電極時，能夠防止氧向柵極絕緣膜側擴散而導致Si02容量換算膜厚(EOT)變厚。而且此外，還能夠抑制起因于柵極電極的粗糙程度(roughness)的柵極漏電流。此外，當交互地反復進行向處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積的工序和向處理室內(nèi)導入含N氣體進行W的氮化工序來成膜WN 膜時，因為在W(CO)6氣體的供給和上述含N氣體的供給之間的期間插入有對上述處理室進行清掃的工序，所以能夠使膜厚方向的N濃度均勻化，并且能夠阻止氧進入到成膜中的膜中，能夠得到含氧量少的 WN膜。因此，當適用于柵極電極時，能夠構防止氧擴散到柵極絕緣膜側而使Si02容量換算膜厚(EOT)變厚。

圖1表示的是用于實施本發(fā)明第一實施方式所涉及方法的WSi膜的成膜裝置的模式截面圖。圖2表示的是用于說明本發(fā)明第一實施方式所涉及方法的流程的時序圖。圖3表示的是本發(fā)明第一實施方式中的SiEU流量和WSi膜的Si/W 組成比(RBSSi/W換算值)之間的關系圖。圖4表示的是本發(fā)明第一實施方式中的WSi膜的Si/W組成比和膜中氧濃度之間的關系圖。圖5A表示的是用于說明具有使用本發(fā)明第一實施方式的方法形成的柵極電極的MOS型半導體裝置的制造方法的圖。圖5B表示的是用于說明具有使用本發(fā)明第一實施方式的方法形成的柵極電極的MOS型半導體裝置的制造方法的圖。圖5C表示的是用于說明具有使用本發(fā)明第一實施方式的方法形成的柵極電極的MOS型半導體裝置的制造方法的圖。圖6A表示的是適用本發(fā)明第一實施方式的方法成膜的WSi膜的表面狀態(tài)的電子顯微鏡照片。圖6B表示的是采用通常的CVD法成膜的WSi膜的表面狀態(tài)的電子顯微鏡照片。圖7表示的是用于實施本發(fā)明第二實施方式所涉及方法的WN膜的成膜裝置的模式截面圖。圖8表示的是用于說明本發(fā)明第二實施方式所涉及方法的流程的時序圖。圖9表示的是利用NH3氮化方法產(chǎn)生膜中N濃度分布不同的圖。圖10A表示的是用于說明具有使用本發(fā)明第二實施方式的方法形成的柵極電極的MOS型半導體裝置的制造方法的圖。圖10B表示的是用于說明具有使用本發(fā)明第二實施方式的方法形成的柵極電極的MOS型半導體裝置的制造方法的圖。圖10C表示的是用于說明具有使用本發(fā)明第二實施方式的方法形成的柵極電極的MOS型半導體裝置的制造方法的圖。
具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。首先，對第一實施方式進行說明。圖1表示的是用于實施本發(fā)明第一實施方式所涉及方法的WSi膜的成膜裝置的模式截面圖。該成膜裝置100具有構成為氣體密封狀態(tài)的大致呈圓筒狀的腔室 21。在腔室21的底壁21b的中央部形成有圓形的開口部42，底壁21b 與該開口部42連通，并設置有向下方突出的排氣室43。在腔室21內(nèi) 設置有用于水平支撐作為半導體基板的晶片W的由A1N等陶瓷構成的基座22。該基座22由從排氣室43的底部中央向上方延伸的圓筒狀的支撐部件23所支撐。在基座22的外緣部設置有用于對晶片W進行引導(guide)的引導環(huán)24。此外，在基座22中還埋設有電阻加熱型的加熱器25，該加熱器25利用從加熱器電源26供給的電力對基座22 進行加熱，利用該熱量對晶片W進行加熱。如后所述，通過該熱量，使導入到腔室21內(nèi)的W(CO)6氣體熱分解。加熱器電源26與控制器(圖未示出)連接，由此，根據(jù)圖未示出的溫度傳感器的信號對加熱器25 的輸出進行控制。此外，在腔室21的壁中也埋設有加熱器(圖未示出)，使得能夠將腔室21的壁加熱至40 8(TC的程度。在基座22上，相對于基座22的表面能夠突沒(伸出退回)地設置有用于支撐晶片W并對其進行升降的三個(圖中僅示意出兩個)晶片支撐銷46，這些晶片支撐銷46被固定在支撐板47上。晶片支撐銷 46利用升降機構等驅動機構48并通過支撐板47進行升降。在腔室21的頂壁21a上設置有噴淋頭30，在該噴淋頭30的下部配置有噴淋板30a，該噴淋板30a形成有用于向基座22噴出氣體的多個氣體噴出孔30b。在噴淋頭30的上壁設置有用于向噴淋頭30內(nèi)導入氣體的氣體導入口 30c，該氣體導入口 30c與用于供給作為羰基鎢(W carbonyl)氣體的W(CO)6氣體的配管32以及用于供給含Si氣體(例如SiH4氣體)的配管81連接。此外，在噴淋頭30的內(nèi)部形成有擴散室30d。在噴淋板30a上，例如為了防止噴淋頭30內(nèi)的W(CO)6氣體的分解而設置有例如同心圓狀的制冷劑流路30e，使得能夠從制冷劑供給源30f向該制冷劑流路30e供給冷卻水等制冷劑，以將其溫度控制在 20 100°C。配管32的另一端插入到收容有固體狀六羰基鉤(Tungsten carbonyl: W(CO)6) S的W原料容器33內(nèi)。在W原料容器33的周圍設置有作為加熱單元的加熱器33a。在W原料容器33上插入有載體氣體配管34，經(jīng)由配管34從載體氣體供給源35向W原料容器33吹入作為載體氣體的例如Ar氣體，由此，W原料容器33內(nèi)的固體狀 W(CO)6S通過加熱器33a加熱而升華，變成W(CO)6氣體，并由載體氣體所載置，通過配管32被供給到腔室21內(nèi)的擴散室30d。此外，在配管34上設置有質量流量控制器36及其前后的閥門37a、 37b。此外，在配管32上設置有例如用于根據(jù)W(CO)6氣體的量對其流量進行控制的流量計65和閥門37c。在配管32、 34的周圍設置有加熱器(圖未示出)，能夠將溫度控制在W(CO)6氣體不發(fā)生固化的溫度，例如20 IO(TC，優(yōu)選為25 60。C。此外，在配管32的中途連接有清掃氣體配管38，該清掃氣體配管 38的另一端與清掃氣體供給源39連接。清掃氣體供給源39供給作為清掃氣體的例如Ar氣體、He氣體、N2氣體等非活性氣體、以及H2 氣體等。通過該清掃氣體對配管32內(nèi)的殘留成膜氣體進行排氣以及對腔室21內(nèi)進行清掃作業(yè)。其中，在清掃氣體配管38上設置有質量流量控制器40以及其前后的閘閥41a、 41b。另一方面，配管81的另一端與用于供給含Si氣體(例如SiH4氣體)的含Si氣體供給源82連接。在配管81上設置有質量流量控制器 88以及其前后的閘閥91。此外，在配管81的中途連接有清掃氣體配管97，該清掃氣體配管 97的另一端與清掃氣體供給源96連接。清掃氣體供給源96用于供給作為清掃氣體的例如Ar氣體、He氣體、N2氣體等非活性氣體、以及 H2氣體等。通過該清掃氣體對配管81內(nèi)的殘留成膜氣體進行排氣以及對腔室21內(nèi)進行清掃作業(yè)。其中，在清掃氣體配管97上設置有質量流量控制器98以及其前后的閘閥99。各質量流量控制器、各閘閥以及流量計65被控制器60所控制，由此，能夠控制載體氣體、W(CO)6氣體、SiH4氣體以及清掃氣體的供給和停止以及將這些氣體的流量控制成規(guī)定流量。向腔室21內(nèi)的氣體擴散室30d供給的W(CO)6氣體的流量是根據(jù)流量計65的值并通過利用質量流量控制器36對載體氣體的流量進行控制而被控制的。在上述排氣室43的側面連接有排氣管44，該排氣管44與含有高速真空泵的排氣裝置45連接。此外，通過使該排氣裝置45動作，將腔室21內(nèi)的氣體均勻地向排氣室43的空間43a內(nèi)排出，通過排氣管 44而被高速地減壓至規(guī)定的真空度。在腔室21的側壁上設置有用于在與成膜裝置100鄰接的搬送室 (圖未示出)之間進行晶片W的搬入搬出的搬入搬出口 49以及用于開閉該搬入搬出口 49的閥門50。成膜裝置100的各個構成部形成為與處理控制器110連接而被控制的結構。此外，閥門等的控制是通過處理控制器110經(jīng)由控制器60 來進行的。處理控制器110與用戶界面111連接，其中，該用戶界面 111包括工序管理者為了對成膜裝置100進行管理進行命令輸入操作等的鍵盤以及用于可視化顯示成膜裝置100的工作狀況的顯示器等。此外，在處理控制器110上連接有存儲部112，該存儲部112存儲有用于通過處理控制器110的控制實現(xiàn)在成膜裝置100中實施的各種處理的控制程序，根據(jù)處理條件在成膜裝置的各構成部中實施處理用的程序即方案。方案既可以存儲在硬盤、半導體存儲器中，也可以在存儲于CDROM、 DVD等可移動性的存儲介質中的狀態(tài)下安裝在存儲部112的規(guī)定位置。而且，例如也可以通過專用線路從其他裝置適宜地傳送方案。而且，根據(jù)需要，通過來自用戶界面111的指示等從存儲部112 調出任意的方案并使其在處理控制器110中實施，由此，在處理控制器110的控制下，通過成膜裝置IOO進行規(guī)定處理。接著，對利用該成膜裝置進行的本實施方式的成膜方法進行說明。艮P，首先，打開閥門50，從搬入搬出口 49將形成有柵極絕緣膜的晶片W搬入到腔室21內(nèi)，并將其載置于支座22上。支座22預先通過加熱器25而被加熱，利用該熱量對晶片W進行加熱，利用排氣裝置45的真空泵對腔室21內(nèi)進行排氣，將腔室21內(nèi)的壓力真空排氣至6.7Pa以下。此時的晶片W的加熱溫度優(yōu)選為100 600°C。接著，通過圖2所示的交互氣體流進行成膜。具體地，反復進行規(guī)定次數(shù)的以下第一第四工序。艮P，首先，打開閥門37a、 37b，從載體氣體源35將載體氣體(例如Ar氣體)吹入到收容有固體狀W(CO)6原料S的W原料容器33內(nèi)，通過加熱器33a加熱W(C0)6原料S而使其升華，接著打開閥門37c，通過載體氣體運載生成的W(CO)6氣體。然后，經(jīng)由配管32和噴淋頭 30將W(CO)6氣體導入到腔室21內(nèi)，從而將W(CO)6氣體供給至晶片 W上并在其上生成極其薄的W膜(第一工序)。此時，從清掃氣體供給源39同時供給作為稀釋氣體的清掃氣體，例如Ar氣體。在該成膜時，W(CO)6氣體分解，只有W堆積在晶片上，作為分解生成物CO氣體被排出。其中，載體氣體以及清掃氣體并不局限于Ar氣體，也可以使用其他的氣體，例如N2氣體、H2氣體、He氣體等。在該第一工序中，對于載體氣體的流量，當使用Ar氣體時，優(yōu)選為10 500mL/min(sccm)，作為稀釋氣體的流量，當使用Ar氣體時，優(yōu)選為10 1500mL/min(sccm)。舉出具體例子，載體氣體Ar/稀釋氣體 Ar=60/340mL/min(sccm)。此外，該工序時間優(yōu)選為1 60sec，作為具體例子而言為5sec。接著，關閉閥門37a 37c，停止W(CO)6氣體的供給，只供給清掃氣體，將分解生成的CO氣體排出至腔室21外(第二工序)。若CO 殘留在腔室中則CO會進入到膜中，使膜中的氧變多，通過這樣利用清掃氣體對腔室21內(nèi)進行清掃而使得CO難以進入到膜中。此時，優(yōu) 選通過高速排氣迅速地將CO氣體排出。對于第二工序中的清掃氣體的流量，當使用Ar氣體時，優(yōu)選為10 2000mL/min(sccm)，作為具體例子而言為400 mL/min。此外，優(yōu)選該第二工序的時間為1 60sec，作為具體例子而言為10sec。接著，關閉閥門41a、 41b，停止從清掃氣體供給源39供給清掃氣體，打開闊門91以及99，分別從含Si氣體供給源82以及清掃氣體供給源96通過配管81和噴淋頭30向腔室21內(nèi)導入含Si氣體例如SiH4 氣體和作為稀釋氣體的清掃氣體例如Ar氣體。由此，將先前生成的極薄的W膜硅化，此外在W膜上堆積極薄的Si膜(第三工序)。作為含 Si氣體，只要不含有氧并且能夠分解生成Si即可，除SiH4之外還可以列舉出Si2H6。此外，也可以是有機類的氣體，可以使用以下(1)所示的TDMAS或者(2)所示的BTBAS。化學式1S,e2)4SiH2(NHt-Bu)2在該第三工序中，對于含Si氣體的流量，當為SiH4時，優(yōu)選為 10 1000mL/min(sccm)。此外，對于稀釋氣體的流量，當為Ar氣體時，優(yōu)選為10 1000mL/min(sccm)。通過適當?shù)卣{整該工序中的含Si氣體地流量以及/或者該工序與第一工序的時間比，而能夠調整最終形成的 WSi膜中的Si比率。該第三工序的時間優(yōu)選為1 60sec，作為具體例子而言列舉為5sec。接著，關閉閥門91，停止供給含Si氣體，只供給清掃氣體，對腔室21內(nèi)進行清掃(第四工序)。對于該第四工序中的清掃氣體的流量，當使用Ar氣體時，優(yōu)選為10 2000mL/min(sccm)，作為具體例子而言列舉400/min(sccm)。此外，該第四工序的時間優(yōu)選為1 60sec，作為具體例子而言列舉為10sec。通過反復操作以上第一第四工序，而能夠得到規(guī)定厚度以及規(guī)(CH3)2N-Si-N(CH3)22c±IN(CH3)22(￡0)N定組成的WSi膜。第一第四工序中的晶片W的溫度優(yōu)選為250 600°C。腔室21 內(nèi)的壓力優(yōu)選為5 1330Pa。從導入Si的觀點出發(fā)，優(yōu)選將腔室21內(nèi) 的壓力設定為較高。腔室21內(nèi)的壓力例如為133Pa。晶片溫度以及腔室內(nèi)的溫度也可以隨著各工序而變化。在制造由WSi膜構成的柵極電極時，在同時供給W源和Si源的情況下，難以將大量的Si導入到WSi膜眾，但是，如本實施方式所述那樣，通過交互地進行氣體的導入，通過改變含Si氣體的流量以及/ 或者第三工序和第一工序的時間比，而能夠使膜的Si/W組成比根據(jù) RBS測定值在1.3 4.6之間較大地變化。因此，能夠使功函數(shù)在n區(qū) 域 p區(qū)域之間變化，無論是nMOS的柵極電極還是pMOS的柵極電極都能夠使用。具體而言，雖然在nMOS情況下的柵極電極的功函數(shù) 大致在4.4eV以下，但是該功函數(shù)能夠在Si/W組成比為3 5的范圍內(nèi)實現(xiàn)。此外，雖然在pMOS情況下的柵極電極的功函數(shù)大致在4.8eV 以上，但是，該功函數(shù)能夠在Si/W組成比為0.1 2.5的范圍內(nèi)實現(xiàn)。圖3是表示SiH4氣體的流量與膜的Si/W組成比的關系的圖。其中，通常組成比是以RBS測定的，但是該Si/W組成比是根據(jù)以XPS測定的Si/W組成比，并考慮到Si和W的濺射率(sputtering rate)換算成 Si/W組成比而得到的。如該圖所示，能夠確認隨著SiH4氣體流量的增加，Si/W組成比上升。對于上升的程度而言，與W(CO)6流量低的條件1相比，W(CO)6流量高的條件2更顯著。此外，還能夠確認出有無清掃對Si/W組成比并沒有影響。而且，從該圖中可以確認出，通過使 SiH4氣體的流量在40 440mL/min(sccm)之間變化，而能夠使Si/W組成比在1.3 4.5的范圍內(nèi)。這樣，只需使膜中的Si濃度變化便能夠使功函數(shù)從n區(qū)域至p區(qū) 域之間變化，由此，能夠通過一個腔室形成具有p、 n功函數(shù)的金屬柵極電極。此外，因為腔室21內(nèi)的壓力比較高，在不進行第二工序的清掃時， Si/W組成比為2.5以下，不能充分排出CO，膜中的氧增加數(shù)十％ (原子％)左右(即數(shù)十％多)，但是，因為能夠通過第二工序迅速地將 CO排出而能夠降低膜中的氧，使其為10%以下的程度。該情況如圖4所示。圖4是表示膜中的Si/W組成比與膜中的氧濃度的關系的示意圖。圖中，方框(矩形)表示有第二工序的清掃的情況，是通過XPS測定的氧含量。此外，三角表示沒有進行第二工序的清掃的情況，是通過RBS測定的氧含量。根據(jù)氧含量測定方法的不同，其測定值也有少許不同，判明通過XPS得到的測定值具有比通過RBS得到的測定值高的傾向。若觀察該圖則可以明確得知，Si/W組成比增大，即Si變得越豐富，膜中氧降低，在Si/W組成比〉3時,氧含量為5%以下。相反，若 Si/W組成比《，則相對地膜中氧含量變高，能夠確認出與沒有清掃的情況相比，通過使其有清掃，而能夠使氧含量減少一半。以上的交互成膜與ALD (Atomic Layer Deposition:原子疊層沉積) 類似，但是以下幾點不同。目卩，ALD法只是在基板上化學或者物理吸附原料氣體，使吸附的氣體分子層與接下來的氣體反應，成長1 若干原子層，反復進行該操作來實現(xiàn)任意的膜厚，與其相對，在本實施方式中，是在基板上使原料氣體分解來成膜，其后通過SiH4等含Si氣體使表面硅化，形成極薄的硅化物，反復進行該操作來實現(xiàn)任意的膜厚。在原料氣體為W(CO)6的情況下，需要以W(CO)6單體分解/成膜的溫度以上，根據(jù)W(CO)6的成膜試驗可知該溫度為300°C 。接著，參照圖5A 5C，簡單地對這樣形成的WSi膜作為柵極電極而適用的MOS型半導體的制造方法進行說明。首先，如圖5A所示，在作為半導體基板的Si基板1上形成柵極絕緣膜2。接著，如圖5B所示，在柵極絕緣膜2上通過上述交互成膜形成WSi膜3a。之后，經(jīng)過熱處理，蝕刻WSi膜3a形成柵極電極，進一步地，通過注入離子等形成雜質擴散區(qū)域4，由此，制造出圖5C所示的MOS型半導體裝置。其中，柵極絕緣膜2以及柵極電極3的厚度例如分別為0.8 5nm、5 100腿。接著，對制造使用本實施方式的WSi膜的柵極電極時的具體例進行說明。實施例1在圖1的裝置中，預先以672"C的設定溫度對支座22進行加熱，通過搬送裝置將300mm的晶片載置在支座22上。在該狀態(tài)下，如上所述將作為載體氣體的Ar氣體和作為稀釋氣體的Ar氣體以載體Ar/稀釋Ar二60/340mL/min(sccm)的比例進行供給，并以5sec間隔將 W(CO)6導入到腔室21內(nèi)，在晶片上形成極薄的W膜(第一工序)。接著，將作為清掃氣體的Ar氣體以400mL/min(sccm)的流量且 10sec間隔導入到腔室21內(nèi)，對腔室21內(nèi)進行清掃(第二工序)。接著，將SiH4氣體和作為稀釋氣體的Ar氣體以SiH4/稀釋Ar= 100/300mL/min(sccm)的比例進行供給并以5sec間隔將SiH4導入到腔室 21內(nèi)，在第一工序中形成的W膜上形成極薄的Si膜(第三工序)。接著，將作為清掃氣體的Ar氣體以400mL/min(sccm)的流量且 10sec間隔導入到腔室21內(nèi)，對腔室21內(nèi)進行清掃(第四工序)。將腔室21內(nèi)的壓力保持在133Pa并且反復進行21次的第一第四工序，得到WSi膜。對于該WSi膜而言，通過四探針法對薄層電阻 (Sheet Resistance)進行測定，通過XRF對膜厚進行測定，并根據(jù)其算出比電阻。其結果，薄層電阻為997Q/sq、膜厚為46.9nm、比電阻為4677pQxm。通過RBS測定的膜組成比的結果為Si/W組成比二4。以該膜作為柵極電極膜，分別形成在厚度為2、 5、 9nm的SiOj莫上，并對其功函數(shù)進行測定。測定的功函數(shù)為4.2eV，確認能夠作為nMOS 的柵極電極使用。實施例2在圖1的裝置中，預先以672'C的設定溫度對支座22進行加熱，通過搬送裝置將300mm的晶片載置在支座22上。在該狀態(tài)下，如上所述將作為載體氣體的Ar氣體和作為稀釋氣體的Ar氣體以載體Ar/ 稀釋Ar二60/340mL/min(sccm)的比例進行供給并以10sec間隔將 W(CO)6導入到腔室21內(nèi)，在晶片上形成極薄的W膜(第一工序)。接著，將作為清掃氣體的Ar氣體以400mL/min(sccm)的流量且 10sec間隔導入到腔室21內(nèi)，對腔室21內(nèi)進行清掃(第二工序)。接著，將SiH4氣體和作為稀釋氣體的Ar氣體以SiH4/稀釋Ar= 100/300mL/min(sccm)的比例進行供給并以lsec間隔將SiH4導入到腔室 21內(nèi)，在第一工序中形成的W膜上形成極薄的Si膜(第三工序)。接著，將作為清掃氣體的Ar氣體以400mL/min(sccm)的流量且 10sec間隔導入到腔室21內(nèi)，對腔室21內(nèi)進行清掃(第四工序)。將腔室21內(nèi)的壓力保持在133Pa并且反復進行21次的第一第四工序，得到WSi膜。對于該WSi膜而言，通過四探針法對薄層電阻(Sheet Resistance)進行測定，通過XRF對膜厚進行測定，并根據(jù)其算出比電阻。其結果，薄層電阻為147Q/sq、膜厚為149.9nm、比電阻為2204n&cm。通過RBS測定的膜組成比的結果為Si/W組成比= 1.47。以該膜作為柵極電極膜，分別形成在厚度為2、 5、 9nm的Si02 膜上，并對其功函數(shù)進行測定。測定的功函數(shù)為4.9eV，確認能夠作為 pMOS的柵極電極使用。接著，根據(jù)本實施方式，對于隔著清掃工序交互供給W(CO)6氣體和SiH4氣體進行成膜的情況和同時供給W(CO)6氣體和SiH4氣體利用通常的CVD進行成膜的情況而言，掌握膜表面狀態(tài)和特性。首先，對于表面狀態(tài)而言是通過電子顯微鏡照相掌握的。其結果，在交互地進行氣體導入進行成膜的情況下，如圖6A所示那樣，表現(xiàn)出良好的表面狀態(tài)，與其相對，在利用通常的CVD進行成膜的情況下，如圖6B所示，得知表面惡化。作為表面狀態(tài)指標的Haze，在交互地進行氣體導入進行成膜的情況下，該值為l,21ppm，為非常良好的值，與其相對，在利用通常的CVD進行成膜的情況下，該值為106.0ppm，得知表面狀態(tài)異常顯著地惡化。對于中央的比電阻而言，在交互地進行氣體導入進行成膜的情況下為595p^cm，與其相對，在利用通常的CVD進行成膜的情況下，該值為85452^iQ，cm，得知差兩個數(shù)量級。接著，對第二實施方式進行說明。圖7是表示用于實施本發(fā)明第二實施方式所涉及的方法的WN膜的成膜裝置的模式截面圖。該實施方式使用作為含N氣體的NH3氣體來取代第一實施方式中的含Si氣體形成由WN膜構成的柵極電極。圖7的裝置除設置有供給NH3氣體的 NH3氣體供給源84來取代圖1裝置中的含Si氣體(SiH4)供給源82 之外，其他均與圖1所示的裝置相同，對于與圖1相同的部分標注相同的符號并省略對其說明。NH;氣體供給源84與配管83連接，該配管83向噴淋頭30內(nèi)供給含N氣體。在配管83上設置有質量流量控制器89以及其前后的閥門91。接著，對使用該成膜裝置的本實施方式的成膜方法進行說明。首先，打開閥門50,從搬入搬出口 49將形成有柵極絕緣膜的晶片W搬入腔室21內(nèi)，并將其載置于支座22上。支座22預先通過加熱器25 而被加熱，利用該熱量對晶片W進行加熱，利用排氣裝置45的真空泵對腔室21內(nèi)進行排氣，將腔室21內(nèi)的壓力真空排氣至6.7Pa以下。此時的晶片W的加熱溫度優(yōu)選為100 600°C。接著，通過圖8所示的交互氣體流進行成膜。具體地，反復進行規(guī)定次數(shù)的以下第五第八工序。艮口，首先，打開閥門37a、 37b，從載體氣體源35將載體氣體(例如Ar氣體)吹入到收容有固體狀W(CO)6原料S的W原料容器33內(nèi)，通過加熱器33a加熱W(CO)6原料S而使其升華，接著打開閥門37c，通過載體氣體運載生成的W(CO)6氣體。然后，經(jīng)由配管32和噴淋頭 30將W(CO)6氣體導入到腔室21內(nèi)，從而將W(CO)6氣體供給至晶片 W上并在其上生成極薄的W膜(第五工序)。此時，從清掃氣體供給源39同時供給作為稀釋氣體的清掃氣體，例如Ar氣體。在該成膜時， W(CO)6氣體分解，只有W堆積在晶片上，作為分解生成物的CO氣體被排出。其中，載體氣體以及清掃氣體并不局限于Ar氣體，也可以使用其他氣體，例如N2氣體、H2氣體、He氣體等。在該第五工序中，對于載體氣體的流量，當使用Ar氣體時，優(yōu)選為10 500mL/min(sccm)，對于稀釋氣體的流量，當使用Ar氣體時，優(yōu)選為10 1500mL/min(sccm)。舉出具體例子，載體Ar/稀釋Ar = 60/300mL/min(sccm)。此外，該工序時間優(yōu)選為1 60sec，作為具體例子為5se"接著，關閉閥門37a 37c，停止W(CO)6氣體的供給，只供給清掃氣體，將分解生成的CO氣體排出至腔室21外(第六工序)。此時，優(yōu)選通過高速排氣迅速地將CO氣體排出。對于第六工序中的清掃氣體的流量，當使用Ar氣體時，優(yōu)選為10 2000mL/min(sccm)，作為具體例子而言為360mL/min(sccm)。此外，優(yōu)選該第六工序的時間為l 60sec，作為具體例子而言為10sec。接著，關閉閥門41a、 41b，停止從清掃氣體供給源39供給清掃氣體，打開閥門92以及99，分別從NH3氣體供給源84以及清掃氣體供給源96通過配管83和噴淋頭30向腔室21內(nèi)導入NH3氣體和作為稀釋氣體的清掃氣體，例如Ar氣體。由此，將先前生成的極薄的W膜氮化(第七工序)。在該第七工序中，對于NH3氣體的流量，優(yōu)選為l0 1000mL/min(sccm)，對于稀釋氣體的流量，當為Ar氣體時，優(yōu)選為10 1000mL/min(sccm)。作為具體例子，NH3/稀釋Ar二310/50mL/ min(sccm)。優(yōu)選該第七工序的時間為1 60sec，作為具體例子而言為5s6Co接著，關閉閥門91，停止供給NH3氣體，只供給清掃氣體，對腔室21內(nèi)進行清掃(第八工序)。對于該第八工序中的清掃氣體的流量，當使用Ar氣體時，優(yōu)選為10 2000mL/min(sccm)，作為具體例子而言列舉360/min(sccm)。此外，該第八工序的時間優(yōu)選為1 60sec，作為具體例子而言列舉10sec。通過反復操作以上第五第八工序規(guī)定次數(shù)而能夠得到規(guī)定厚度以及規(guī)定組成的WN膜。優(yōu)選第五第八工序中的晶片W的溫度為 250 600°C。優(yōu)選腔室21內(nèi)的壓力為5 667Pa。晶片溫度以及腔室內(nèi) 的溫度也可以隨著各工序而變化。根據(jù)本發(fā)明人的研究結果得知，在使用W(C0)6氣體和NH3氣體成膜WN膜時，通過同時供給它們而使膜中氧含量上升。因此，研究能夠抑制膜中氧含量的方法的結果是，通過插入清掃工序交互地供給 W(C0)6氣體和NH3氣體而能夠抑制膜中氧含量，形成適用于柵極電極的WN膜。此外，在同時供給W(CO)6氣體和NH3氣體時，僅僅表層氮化，通過本實施方式那樣的交互成膜使每次的W膜的厚度在5nm以下，而能夠使全體氮化。根據(jù)圖9對該情況進行說明。圖9的橫軸表示距離表面的深度(nm)，縱軸表示取得元素的原子％， N在距離W 膜表面任意深度的位置是否存在的結果，實線表示在Si基板上成膜 10nm的W之后，進行60sec的NH3氮化的情況，虛線表示在Si基板上反復進行13次極薄的W膜堆積+NH3氮化而形成總厚度為10nm的膜的情況(相當于每一次成膜0.76nm)。從該圖可知，在形成W膜之后進行氮化的情況下，氮僅僅進入到距離表面5nm程度的位置，但是通過交替反復進行W(C0)6氣體和NH3氣體的導入，而能夠將N導入到膜全體。這樣得到的WN膜，其能夠適用于功函數(shù)為4.6 5.1eV的金屬柵極電極。在該實施方式中，與第一實施方式相同，使原料氣體在基板上分解成膜，之后利用NH3等使表面氮化而形成極薄的氮化物，反復進行該工序而形成任意的膜厚，與ALD不同，有必要是以作為原料氣體的 W(C0)6單體分解/成膜的溫度以上的300°C。接著，參照圖10A 10C，簡單地對這樣形成的WN膜作為柵極電極而適用的MOS型半導體的制造方法進行說明。首先，如圖IOA所示，在作為半導體基板的Si基板1上形成柵極絕緣膜2。接著，如圖 10B所示，在柵極絕緣膜2上通過上述交互成膜形成WN膜3b。之后，經(jīng)過熱處理，蝕刻WN膜3b形成柵極電極3'，進一步通過注入離子等形成雜質擴散區(qū)域4，由此，制造出圖IOC所示的MOS型半導體裝置。其中，柵極絕緣膜2以及柵極電極3'的厚度例如分別為0.8 5nm、 5 100nm。接著，對制造使用本實施方式的WN膜的柵極電極時的具體例進行說明。實施例3在圖7的裝置中，預先以672'C的設定溫度對支座22進行加熱，通過搬送裝置將300mm的晶片載置在支座22上。在該狀態(tài)下，如上所述將作為載體氣體的Ar氣體和作為稀釋氣體的Ar氣體以載體Ar/ 稀釋Ar二60/300mL/min(sccm)的比例進行供給，并以5sec間隔將 W(CO)6導入到腔室21內(nèi)，在晶片上形成極薄的W膜(第五工序)。接著，將作為清掃氣體的Ar氣體以360mL/min(sccm)的流量且 10sec間隔導入到腔室21內(nèi)，對腔室21內(nèi)進行清掃(第六工序)。接著，將NH3氣體和作為稀釋氣體的Ar氣體以NH3/稀釋Ar= 310/50mL/min的比例進行供給，并以5sec間隔將NH3導入到腔室21 內(nèi)，通過氮化在第五工序中形成的W膜形成極薄的WN膜(第七工序)。接著，將作為清掃氣體的Ar氣體以360mL/min的流量且10sec間隔導入到腔室21內(nèi)，對腔室21內(nèi)進行清掃(第八工序)。將腔室21內(nèi)的壓力保持在20Pa并且反復進行13次的第五第八工序，得到WN膜。對于該WN膜而言，通過四探針法對薄層電阻(Sheet Resistance)進行測定，通過XRF對膜厚進行測定，并根據(jù)其算出比電阻。其結果，薄層電阻為310Q/sq、膜厚為9nm、比電阻為278p^cm。通過RBS測定的膜組成比的結果為N/W組成比二0.5，氧濃度為3.3 原子％。以該膜作為柵極電極膜使用，并測定其功函數(shù)。此時，WN 膜分別形成于在最表面層疊有3nm厚的HfSiO的厚度分別為2、5、9nm 的SiCy莫上。測定的功函數(shù)為4.7eV，確認能夠作為柵極電極使用。實施例4在圖7的裝置中，預先以672X:的設定溫度對支座22進行加熱，通過搬送裝置將300mm的晶片載置在支座22上。在該狀態(tài)下，如上所述將作為載體氣體的Ar氣體和作為稀釋氣體的Ar氣體以載體Ar/ 稀釋Ar=60/300mL/min的比例進行供給并以5sec間隔將W(C0)6導入到腔室21內(nèi)，在晶片上形成極薄的W膜(第五工序)。接著，將作為清掃氣體的Ar氣體以360mL/min的流量且10sec間隔導入到腔室21內(nèi)，對腔室21內(nèi)進行清掃(第六工序)。接著，將NH3氣體和作為稀釋氣體的Ar氣體以NHV稀釋Ar= 310/50mL/min的比例進行供給并以10sec間隔將NH3氣體導入到腔室 21內(nèi)，通過使在第一工序中形成的W膜氮化而形成極薄的WN膜(第七工序)。接著，將作為清掃氣體的Ar氣體以360mL/min的流量且10sec間隔導入到腔室21內(nèi)，對腔室21內(nèi)進行清掃(第八工序)。將腔室21內(nèi)的壓力保持在133Pa并且反復進行11次第五第八工序，得到WN膜。對于該WN膜而言，通過四探針法對薄層電阻(Sheet Resistance)進行測定，通過XRF對膜厚進行測定，并根據(jù)其算出比電阻。其結果，薄層電阻為1990Q/sq、膜厚為12nm、比電阻為2390|aQ'cm。通過RBS測定的膜組成比的結果為N/W組成比二0.5，氧濃度為7.4 原子％。以該膜作為柵極電極膜使用，并對其功函數(shù)進行測定。此時， WN膜分別形成于在最表面層疊有3nm厚的HfSiO的厚度分別為2、5、 9nm的SiOj莫上。測定的功函數(shù)為4.9eV，確認能夠作為柵極電極使用。比較例1在圖7的裝置中，預先以672。C的設定溫度對支座22進行加熱，通過搬送裝置將300mm的晶片載置在支座22上。在該狀態(tài)下，將腔室內(nèi)的壓力保持在20Pa，并且將作為載體氣體的Ar氣體和作為稀釋氣體的Ar氣體以及NH3氣體以載體Ar/稀釋Ar/NH3=%/150/100mL/min 的流量且32sec的間隔導入到腔室，得到WN膜。對于該WN膜而言，通過四探針法對薄層電阻(Sheet Resistance)進行測定，通過XRF對膜厚進行測定，并根據(jù)其算出比電阻。其結果，薄層電阻為282Q/sq、膜厚為10.6nm、比電阻為299pilcm。該WN膜的氧含量為21 % ，是非常高的值。比較例2在圖7的裝置中，預先以672。C的設定溫度對支座22進行加熱，通過搬送裝置將300mm的晶片載置在支座22上。在該狀態(tài)下，將腔室內(nèi)的壓力保持在20Pa，并且將作為載體氣體的Ar氣體和作為稀釋氣體的Ar氣體以載體Ar/稀釋Ar=60/300mL/min的流量且65sec的間隔導入到腔室，形成W膜，之后，將NH3氣體和作為稀釋氣體的Ar氣體以NH3/稀釋Ar=310/50mL/min的流量且10sec的間隔導入從而使該膜氮化。對于該膜而言，通過四探針法對薄層電阻(SheetResistance) 進行測定，通過XRF對膜厚進行測定，并根據(jù)其算出比電阻。其結果，薄層電阻為79.5Q/sq、膜厚為9.6nm、比電阻為76pQ'cm。通過XPS 對該膜進行測定時，得知其僅僅在表面存在N。此外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，可以對其進行種種變形。例如，在上述實施方式中，在W(C0)6供給后以及含Si氣體供給后兩者進行清掃工序，但是也可以只在W(CO)6供給后進行清掃工序。此外，作為在WN膜的成膜中所使用的含N氣體，舉例說明的是NH3，但是含N氣體并不限定于此，也可以是肼[NH2NH2]、單甲基肼 [(CH3)HNNH2]等其他含N氣體。而且，示出了 WSi膜以及WN膜各自的制造方法，但是也可以是復合化它們的W類膜。而且，在上述實施方式中，本發(fā)明所涉及的W類膜適用于MOS型半導體的柵極電極，但是也可以應用于其他用途。工業(yè)可利用性利用本發(fā)明的方法形成的W類膜適用于MOS型半導體的柵極電極的形成中。
權利要求
1.一種W類膜的成膜方法，其特征在于，包括在處理室內(nèi)配置基板的工序；交互地反復進行向所述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積和導入含Si氣體進行W的硅化或者Si的堆積，從而成膜WSi膜的工序；以及在所述W(CO)6氣體的供給和所述含Si氣體的供給之間的期間對所述處理室進行清掃的工序。
2. 如權利要求1所述的W類膜的成膜方法，其特征在于按照導入所述W(CO)6氣體進行W的堆積、對所述處理室進行清掃、利用所述含Si氣體進行W的硅化或者Si的堆積、對所述處理室進行清掃的順序反復進行兩次以上。
3. 如權利要求1所述的W類膜的成膜方法，其特征在于所述含Si氣體選自SiH4、 Si2H6、 TDMAS和BTBAS。
4. 如權利要求1所述的W類膜的成膜方法，其特征在于所述處理室的清掃使用選自Ar氣體、He氣體、N2氣體和}12氣體中的清掃氣體。
5. 如權利要求1所述的W類膜的成膜方法，其特征在于對含Si氣體的流量、以及W(CO)6氣體的供給時間與含Si氣體的供給時間的比率進行控制，改變WSi膜的Si/W組成比。
6. 如權利要求1所述的W類膜的成膜方法，其特征在于向所述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積在W(CO)6氣體的分解溫度以上的溫度下進行。
7. —種柵極電極的形成方法，其特征在于，包括在處理室內(nèi)配置形成有柵極絕緣膜的硅基板的工序；交互地反復進行向所述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積和向所述處理室內(nèi)導入含Si氣體進行W的硅化或者Si的堆積，從而在硅基板的柵極絕緣膜上成膜WSi膜，形成柵極電極的工序；以及在所述W(CO)6氣體的供給和所述含Si氣體的供給之間的期間對所述處理室進行清掃的工序。
8. 如權利要求7所述的柵極電極的形成方法，其特征在于對含Si氣體的流量、以及W(CO)6氣體的供給時間與含Si氣體的供給時間的比率進行控制，改變WSi膜的Si/W組成比，由此使功函數(shù) 在n區(qū)域至p區(qū)域之間變化。
9. 一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括在半導體基板上形成柵極絕緣膜的工序；在處理室內(nèi)配置形成有柵極絕緣膜的硅基板的工序；交互地反復進行向所述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積和導入含Si氣體進行W的硅化或者Si的堆積，從而在硅基板的柵極絕緣膜上成膜WSi膜，形成柵極電極的工序；在所述W(CO)6氣體的供給和所述含Si氣體的供給之間的期間對所述處理室進行清掃的工序；以及在所述半導體基板的主面形成雜質擴散區(qū)域的工序。
10. —種W類膜的成膜方法，其特征在于，包括在處理室內(nèi)配置基板的工序；交互地反復進行向所述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積和導入含N氣體進行W的氮化，從而成膜WN膜的工序；以及在所述W(CO)6氣體的供給和所述含N氣體的供給之間的期間對所述處理室進行清掃的工序。
11. 如權利要求10所述的W類膜的成膜方法，其特征在于按照導入所述W(CO)6氣體進行W的堆積、對所述處理室進行清掃、利用所述含N氣體進行W的氮化、對所述處理室進行清掃的順序反復進行兩次以上。
12. 如權利要求10所述的W類膜的成膜方法，其特征在于所述含N氣體為NH3氣體。
13. 如權利要求10所述的W類膜的成膜方法，其特征在于所述處理室的清掃使用選自Ar氣體、He氣體、N2氣體和&氣體中的清掃氣體。
14. 如權利要求IO所述的W類膜的成膜方法，其特征在于每次導入W(CO)6氣體堆積W時的W膜的膜厚為5nm以下。
15. 如權利要求IO所述的W類膜的成膜方法，其特征在于向所述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積在W(CO)6氣體分解溫度以上的溫度下進行。
16. —種柵極電極的形成方法，其特征在于，包括在處理室內(nèi)配置形成有柵極絕緣膜的硅基板的工序；交互地反復進行向所述處理室內(nèi)導入W(CO、氣體進行W堆積和導入含N氣體進行W的氮化，從而在硅基板的柵極絕緣膜上成膜WN 膜，形成柵極電極的工序；以及在所述W(CO)6氣體的供給和所述含N氣體的供給之間的期間對所述處理室進行清掃的工序。
17. —種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括在半導體基板上形成柵極絕緣膜的工序；在處理室內(nèi)配置形成有柵極絕緣膜的硅基板的工序；交互地反復進行向所述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積和導入含N氣體進行W的氮化，從而在硅基板的柵極絕緣膜上成膜WN膜，形成柵極電極的工序；在所述W(CO)6氣體的供給和所述含N氣體的供給之間的期間對所述處理室進行清掃的工序；以及在所述半導體基板的主面形成雜質擴散區(qū)域的工序。
18. —種計算機可讀取的存儲介質，其特征在于該計算機可讀存儲介質存儲有用于在計算機上運行以控制成膜裝置的控制程序，其中，所述控制程序在執(zhí)行時使計算機控制成膜裝置，實施下述的W類膜的成膜方法，該W類膜的成膜方法包括在處理室內(nèi)配置基板的工序；交互地反復進行向所述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行W的堆積和導入含Si氣體進行W的硅化或者Si的堆積，從而成膜WSi膜的工序；以及在所述W(CO)6氣體的供給和所述含Si氣體的供給之間的期間對所述處理室進行清掃的工序。
19. 一種計算機可讀取的存儲介質，其特征在于該計算機可讀存儲介質存儲有用于在計算機上運行以控制成膜裝置的控制程序，其中，所述控制程序在執(zhí)行時使計算機控制成膜裝置，實施下述w類膜的成膜方法，該W類膜的成膜方法包括在處理室內(nèi)配置基板的工序；交互地反復進行向所述處理室內(nèi)導入W(CO)6氣體進行w的堆積和導入含N氣體進行W的氮化，從而成膜WN膜的工序；以及在所述W(CO)6氣體的供給和所述含N氣體的供給之間的期間對所述處理室進行清掃的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種W類膜的成膜方法，其包括在處理室內(nèi)配置基板的工序；交互地反復向處理室內(nèi)導入W(CO)<sub>6</sub>氣體以堆積W以及導入含Si氣體以進行W的硅化或者堆積Si，從而形成WSi膜的工序；以及在供給W(CO)<sub>6</sub>氣體和含Si氣體期間對處理室進行清掃的工序。
文檔編號H01L29/78GK101238550SQ20068002923
公開日2008年8月6日申請日期2006年8月9日優(yōu)先權日2005年8月10日
發(fā)明者山崎英亮申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社

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