(57)【要約】【課題】金属カルボニルを用いて、下地に悪影響を与えることなく、実用的な成膜速度で金属膜を成膜することができる成膜方法を提供すること。【解決手段】Ｗ（ＣＯ）６のような金属カルボニルガスを用いて被処理基板上に所定の金属膜、例えばＷ膜を形成するにあたり、真空チャンバーに被処理基板を搬入し（工程１）、被処理基板を金属カルボニルガスの分解可能温度に加熱し（工程２）、チャンバー内に金属カルボニルガスを導入して被処理基板上に熱分解により第１の金属膜を形成し（工程４）、その後、チャンバー内に金属カルボニルガスの他に水素を導入して第１の金属層の上に、金属カルボニルガスと水素との反応による第２の金属膜を形成する（工程５）。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属カルボニルガスを用いて被処理基板上に所定の金属膜を形成する成膜方法であって、
チャンバー内に被処理基板を搬入する工程と、
被処理基板を金属カルボニルガスの分解可能温度に加熱しつつ前記チャンバー内に金属カルボニルガスを導入して被処理基板上に熱分解により第１の金属膜を形成する工程と、
その後、チャンバー内に金属カルボニルガスの他に水素を導入して前記第１の金属層の上に、金属カルボニルガスと水素との反応による第２の金属膜を形成する工程と
を具備することを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
前記水素は、Ｈ２ガス、水素イオン、水素ラジカルの少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記金属カルボニルは、Ｗ（ＣＯ）６、Ｎｉ（ＣＯ）４、Ｍｏ（ＣＯ）６、Ｃｏ２（ＣＯ）８、Ｒｈ４（ＣＯ）１２、Ｒｅ２（ＣＯ）１０、Ｃｒ（ＣＯ）６、Ｒｕ３（ＣＯ）１２から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成膜方法。
【請求項４】
Ｗ（ＣＯ）６ガスを用いて被処理基板上にタングステン（Ｗ）膜を形成する成膜方法であって、
チャンバー内に被処理基板を搬入する工程と、
被処理基板を３００〜６００℃に加熱しつつ前記チャンバー内にＷ（ＣＯ）６ガスを導入してＷ（ＣＯ）６ガスを熱分解させ、被処理基板上に第１のＷ膜を形成する工程と、
その後、チャンバー内にＷ（ＣＯ）６ガスの他に水素を導入して前記第１のＷ膜の上に、Ｗ（ＣＯ）６ガスと水素との反応による第２のＷ膜を形成する工程とを具備することを特徴とする成膜方法。
【請求項５】
前記水素は、Ｈ２ガス、水素イオン、水素ラジカルの少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記Ｗ膜は低誘電率材料または高誘電率材料の上に形成されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスの製造工程において半導体基板にタングステン（Ｗ）等の金属膜を形成する成膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程においては、被処理体である半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）上に形成されるコンタクトホールや配線間のビアホールを埋め込むための材料としておよびその相互拡散バリアの材料等としてＷ（タングステン）が用いられている。
【０００３】
Ｗの成膜処理として、過去には物理的蒸着（ＰＶＤ）が用いられていたが、Ｗは高融点金属であること、およびＰＶＤでは近年のデバイスの微細化による高カバレッジに対応することが困難であること等の理由で、高カバレッジに対応することが可能で、かつデバイスの微細化に十分対応可能な化学的蒸着（ＣＶＤ）で成膜することが行われている。
【０００４】
このようなＣＶＤ−Ｗ膜は、処理ガスとして例えば六フッ化タングステン（ＷＦ６）および還元ガスであるＨ２ガスを用い、ウエハ上でＷＦ６＋３Ｈ２→Ｗ＋６ＨＦと反応させることにより成膜されていたが、近年、デザインルールの微細化が益々進んでおり、このようなＦ含有ガスを使用すると、ゲート酸化膜中および界面に存在するＦにより耐電圧が低下したり、界面準位が変化して、リーク電流が大きくなる等の影響を与え、デバイスの故障を生じる。
【０００５】
一方、Ｆ含有ガスを用いないＣＶＤ−Ｗ成膜の際の処理ガスとして有機金属化合物ガスであるタングステンカルボニル（Ｗ（ＣＯ）６）が知られている（特許文献１、２、３）。また、Ｗ（ＣＯ）６のような金属カルボニルを用いてＣＶＤにより金属膜を形成することが非特許文献１に記載されている。さらに、特許文献４には、Ｗ（ＣＯ）６を用いたＣＶＤプロセスにより半導体デバイスにＷ膜を形成することが開示されている。Ｗ（ＣＯ）６のような金属カルボニルは、ＷＦ６のようなＦによるデバイスへの不都合が生じないため、ＣＶＤのソースガスとして有望である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２−２２５６７０号公報
【特許文献２】
特開平４−１７３９７６号公報
【特許文献３】
特開平４−２７１３６号公報
【特許文献４】
特開２００２−１２４４８８号公報
【非特許文献１】
Ｊ．  Ｖａｃ．  Ｓｃｌ．  Ｔｅｃｈｎｏｌ．  １４（２），  Ｍａｒ／Ａｐｒ  １９９６  ４１５〜４２４ページ
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、Ｗ（ＣＯ）６を用いてＷ膜を成膜する場合は熱分解によりＷ（ＣＯ）６を分解させるが、熱分解のみでは成膜速度が遅く実用的ではないという問題がある。このような問題は還元物質として水素を供給することにより解消することができるが、この場合には、水素が下地にダメージを与えてしまう。具体的には、コンタクトホールやビアホールの埋め込みにこのような反応を用いてＷ膜を成膜する場合には、層間絶縁膜に有機系の低誘電率膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を用いると、その膜が水素により浸食され、誘電率が上昇してしまう。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、Ｗ（ＣＯ）６のような金属カルボニルを用いて、下地に悪影響を与えることなく、実用的な成膜速度で金属膜を成膜することができる成膜方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、金属カルボニルガスを用いて被処理基板上に所定の金属膜を形成する成膜方法であって、チャンバー内に被処理基板を搬入する工程と、被処理基板を金属カルボニルガスの分解可能温度に加熱しつつ前記チャンバー内に金属カルボニルガスを導入して被処理基板上に熱分解により第１の金属膜を形成する工程と、その後、チャンバー内に金属カルボニルガスの他に水素を導入して前記第１の金属層の上に、金属カルボニルガスと水素との反応による第２の金属膜を形成する工程とを具備することを特徴とする成膜方法を提供する。
【００１０】
このように、被処理基板上に先に金属カルボニルガスの熱分解により第１の金属膜を所定厚さで形成した後に、その上に金属カルボニルガスと水素との反応による第２の金属膜を形成するので、熱分解による第１の金属膜がバリアとなって下地に水素が侵入することが防止される。したがって、下地に悪影響を与えることなく、金属カルボニルガスと水素との反応による成膜によって実用的な成膜速度で金属膜を成膜することができる。この際の第１の金属膜の膜厚は１ｎｍ以上さらには２ｎｍ以上であることが好ましく、８ｎｍ以下、さらには５ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
この場合に、金属カルボニルガスとの反応に用いる水素は、Ｈ２ガス、水素イオン、水素ラジカルの少なくとも１種であることが好ましい。前記金属カルボニルとしては、Ｗ（ＣＯ）６、Ｎｉ（ＣＯ）４、Ｍｏ（ＣＯ）６、Ｃｏ２（ＣＯ）８、Ｒｈ４（ＣＯ）１２、Ｒｅ２（ＣＯ）１０、Ｃｒ（ＣＯ）６、Ｒｕ３（ＣＯ）１２から選択される少なくとも１種を用いることができる。
【００１２】
本発明はまた、Ｗ（ＣＯ）６ガスを用いて被処理基板上にタングステン（Ｗ）膜を形成する成膜方法であって、チャンバー内に被処理基板を搬入する工程と、
被処理基板を３００〜６００℃に加熱しつつ前記チャンバー内にＷ（ＣＯ）６ガスを導入してＷ（ＣＯ）６ガスを熱分解させ、被処理基板上に第１のＷ膜を形成する工程と、その後、チャンバー内にＷ（ＣＯ）６ガスの他に水素を導入して前記第１のＷ膜の上に、Ｗ（ＣＯ）６ガスと水素との反応による第２のＷ膜を形成する工程とを具備することを特徴とする成膜方法を提供する。
【００１３】
この場合にも、金属カルボニルガスとの反応に用いる水素は、Ｈ２ガス、水素イオン、水素ラジカルの少なくとも１種であることが好ましい。また、低誘電率材料の上に前記Ｗ膜が形成される場合、Ｗ膜によって低誘電率材料への水素ダメージが防止されるので、特に効果が大きい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。
まず、第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の成膜方法を実施するためのＣＶＤ−Ｗ成膜装置の一例を模式的に示す断面図である。
【００１５】
この成膜装置１００は、気密に構成された略円筒状のチャンバー１を有している。チャンバー１の底壁１ｂの中央部には円形の開口部２２が形成されており、底壁１ｂにはこの開口部２２と連通し、下方に向けて突出する排気室２３が設けられている。チャンバー１内には被処理体であるウエハＷを水平に支持するためのサセプタ２が設けられている。このサセプタ２は、排気室２３の底部中央から上方に延びる円筒状の支持部材３により支持されている。サセプタ２の外縁部にはウエハＷをガイドするためのガイドリング４が設けられている。また、サセプタ２には抵抗加熱型のヒーター５が埋め込まれており、このヒーター５はヒーター電源６から給電されることによりサセプタ２が加熱されて、その熱で被処理体であるウエハＷを加熱する。この熱によりＷ（ＣＯ）６ガスが熱分解される。この際に、サセプタ２は成膜に都合の良い３００〜６００℃の間の所定の温度に加熱される。ヒーター電源６にはコントローラー（図示せず）が接続されており、これにより図示しない温度センサーの信号に応じてヒーター５の出力が制御される。また、チャンバー１の壁にもヒーター（図示せず）が埋め込まれており、チャンバー１の壁を４０〜８０℃程度に加熱するようになっている。
【００１６】
チャンバー１の天壁１ａには、シャワーヘッド１０が設けられている。このシャワーヘッド１０の下部のシャワープレート１０ａにはサセプタ２に向けてガスを吐出するための多数のガス吐出孔１０ｂが形成されている。シャワーヘッド１０の上端には配管１２からＷ（ＣＯ）６ガスが導入される導入口１０ｃが形成されており、その内部は拡散室１０ｄとなっている。また、シャワープレート１０ａには、シャワーヘッド１０内でのＷ（ＣＯ）６ガスの分解を防止するために、例えば同心円状の冷媒流路１０ｅが設けられており、図示しない冷媒供給源からこの冷媒流路１０ｅに冷却水等の冷媒が供給され、２０〜１００℃に制御することができるようになっている。
【００１７】
配管１２の他端は、成膜原料である固体状のＷ（ＣＯ）６原料Ｓが収容された成膜原料容器１３に挿入されている。容器１３の周囲には加熱手段としてヒーター１３ａが設けられている。容器１３には、キャリアガス配管１４が挿入され、キャリアガス供給源１５から配管１４を介してキャリアガスとして例えばＡｒガスを成膜原料容器１３に吹き込むことにより、原料容器１３内の固体状のＷ（ＣＯ）６原料Ｓがヒーター１３ａにより加熱されて昇華し、Ｗ（ＣＯ）６ガスとなり、キャリアガスにキャリアされて配管１２を介してシャワーヘッド１０へ供給され、さらにはチャンバー１へ供給される。キャリアガスとしてはＨ２ガスを用いてもよい。なお、配管１４にはマスフローコントローラ１６とその前後のバルブ１７とが設けられている。また、配管１２には例えばＷ（ＣＯ）６ガスの量に基づいてその流量を把握するための流量計４５とその前後バルブ１７が設けられている。また、配管１２の流量計４５の下流側には、プリフローライン４１が接続され、このプリフローライン４１は後述する排気管２４に接続されており、原料ガスをチャンバー１内に安定に供給するため、所定時間排気するようになっている。さらに、プリフローライン４１には、Ｗ（ＣＯ）６ガス配管１２との分岐部の直下流にバルブ４２が設けられている。配管１２，１４，４１の周囲にはヒーター（図示せず）が設けられており、Ｗ（ＣＯ）６ガスの固化しない温度、例えば２０〜１００℃、好ましくは２５〜６０℃に制御される。
【００１８】
一方、配管１２にＨ２ガス配管１８が接続され、このＨ２ガス配管１８の他端はＨ２ガス供給源１９に接続されている。Ｈ２ガス供給源１９は、還元物質であるＨ２ガスを供給するようになっている。なお、Ｈ２ガス配管１８にはマスフローコントローラ２０およびその前後のバルブ２１が設けられている。
【００１９】
マスフローコントローラ１６，２０、バルブ１７，２１，４２はコントローラ４０によって制御され、キャリアガス、Ｗ（ＣＯ）６ガスおよびＨ２ガスの供給・停止およびこれらの流量が制御されるようになっている。Ｗ（ＣＯ）６ガス流量を把握するための流量計４５もコントローラ４０に接続されており、コントローラ４０は、所望のＷ（ＣＯ）６ガス流量値が得られるように、流量計４５の値に基づいてキャリアガスのマスフローコントローラ１６を制御する。
【００２０】
上記排気室２３の側面には排気管２４が接続されており、この排気管２４には高速真空ポンプを含む排気装置２５が接続されている。そしてこの排気装置２５を作動させることによりチャンバー１内のガスが、排気室２３の空間２３ａ内へ均一に排出され、排気管２４を介して所定の真空度まで高速に減圧することが可能となっている。
【００２１】
サセプタ２には、ウエハＷを支持して昇降させるための３本（２本のみ図示）のウエハ支持ピン２６がサセプタ２の表面に対して突没可能に設けられ、これらウエハ支持ピン２６は支持板２７に固定されている。そして、ウエハ支持ピン２６は、エアシリンダ等の駆動機構２８により支持板２７を介して昇降される。
【００２２】
チャンバー１の側壁には、成膜装置１００に隣接する搬送室（図示せず）との間でウエハＷの搬入出を行うための搬入出口２９と、この搬入出口２９を開閉するゲートバルブ３０とが設けられている。
【００２３】
次に、このような成膜装置を用いて本発明の一実施形態であるＷ膜の成膜方法について説明する。
図２は、この際の工程を示すフローチャートである。まず、ゲートバルブ３０を開にして搬入出口２９からウエハＷをチャンバー１内に搬入し、サセプタ２上に載置する（工程１）。次いで、ヒーター５によりサセプタを加熱してその熱によりウエハＷを３００〜６００℃に加熱し（工程２）、排気装置２５の真空ポンプによりチャンバー１内を排気して、チャンバー１内の圧力を６．７Ｐａ以下に真空排気する（工程３）。
【００２４】
その後、成膜原料容器１３に収容された固体状のＷ（ＣＯ）６原料Ｓをヒーター１３ａにより昇華させるとともに、キャリアガス、例えばＡｒガスを成膜原料容器１３に吹き込み、生成したＷ（ＣＯ）６ガスをキャリアガスによりキャリアさせて配管１２およびシャワーヘッド１０を経てチャンバー１内に導入し、ウエハＷ表面に所定時間Ｗ（ＣＯ）６ガスを供給する。これにより加熱されたウエハＷ上でＷ（ＣＯ）６ガスの熱分解が生じ、ウエハＷ上に熱分解による第１のＷ膜が成膜される（工程４）。
【００２５】
この工程４のＨ２を用いない熱分解による第１のＷ膜の成膜工程では、チャンバー１内の圧力は０．１０〜６６６．７Ｐａであることが望ましい。圧力が６６６．７Ｐａを超えると不純物のカーボンがＷ膜中に取り込まれ、比抵抗が高くなおそれがあり、一方、０．１０Ｐａ未満では成膜レートが著しく低くなってしまう。また、Ｗ（ＣＯ）６ガスのレジデンスタイムは、１００ｓｅｃ以下であることが好ましい。Ｗ（ＣＯ）６ガス流量は、０．００１〜５Ｌ／ｍｉｎ程度が好ましい。
【００２６】
この工程４の後、引き続き、Ｗ（ＣＯ）６ガスの供給を維持したまま、バルブ２１を開いてＨ２ガスを配管１８内に導入する。Ｈ２ガスは配管１８を経て配管１２に至り、その中でＷ（ＣＯ）６ガスと混合されシャワーヘッド１０を経てチャンバー１内に導入される。そして、Ｗ（ＣＯ）６ガスとＨ２ガスとの反応によりＷが生成され、熱分解による第１のＷ膜の上に反応による第２のＷ膜が形成される（工程５）。この反応により生じたＣ，Ｈ，Ｏを含む副生成物は排気される。
【００２７】
この工程５のＷ（ＣＯ）６ガスとＨ２ガスとの反応による第２のＷ膜の成膜の際にも、チャンバー１内の圧力は０．１０〜６６６．７Ｐａであることが望ましい。また、Ｗ（ＣＯ）６ガスのレジデンスタイムおよびＷ（ＣＯ）６ガス流量は、工程４と同様の範囲が好ましい。さらに、Ｈ２ガスの流量は、０．００５〜５Ｌ／ｍｉｎ程度が好ましい。水素は、このようなＨ２ガスの形態に限らず、例えば、配管１８に誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）源やリモートプラズマ源等のプラズマ発生手段を配置し、水素イオン（Ｈ＋）や水素ラジカル（Ｈ＊）の形態にして用いてもよく、これらのほうがより反応性を高めることができる。水素イオン（Ｈ＋）や水素ラジカル（Ｈ＊）は別配管により直接チャンバー１内に導入してもよい。
【００２８】
第２のＷ膜の成膜が終了後、Ｗ（ＣＯ）６ガスの供給を停止し（工程６）、Ｈ２ガス供給源１９からのＨ２ガス供給を維持してチャンバー１内のＷ（ＣＯ）６ガスを追い出す（工程７）。そして、ゲートバルブ３０を開にして搬入出口２９からウエハＷを搬出する（工程８）。以上によりＷ膜成膜処理が終了する。
【００２９】
以上のように本発明では、Ｗ膜成膜に際して、最初に熱分解による第１のＷ膜を形成し、その後水素を用いた反応による第２のＷ膜を成膜するので、水素の下地膜への拡散を防止しつつ、実用的な成膜速度を得ることができる。
【００３０】
つまり、還元物質として水素を用いることにより、熱分解のみの場合よりも成膜速度が格段に上昇し、実用的な成膜速度が得られるが、水素が下地膜に悪影響をおよぼすおそれがある。具体的には、下地膜がＬｏｗ−ｋ膜の場合、水素がＬｏｗ−ｋ膜を構成するＣ、Ｏを引き抜いて、Ｌｏｗ−ｋ膜の誘電率εが上昇してしまい、配線間の移動時間、すなわちＲＣ遅延時間が長くなり、デバイスの応答速度が遅くなる。これに対し、先に熱分解による第１のＷ膜を形成しておくことによりその膜がバリア機能を発揮するため、下地膜に悪影響を与えることなく実用的な成膜速度が得られる。このような機能を発揮させるためには第１のＷ膜を１ｎｍ以上とすることが好ましく、２ｎｍ以上がさらに好ましい。ただし、あまり厚くするとＨ２を用いない熱分解による第１のＷ膜は比抵抗が高いので８ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００３１】
次に、本実施形態のＷ膜の適用例について図３、４を参照して説明する。図３はコンタクト部への適用例を示し、図４はゲート電極部への適用例を示す。
図３では、下層配線であるＣｕ膜５１上に層間絶縁膜であるＬｏｗ−ｋ膜５２を形成し、このＬｏｗ−ｋ膜５２に形成されたビアホール５３にバリア層としてのＷ膜を形成する場合に、まず、熱分解による第１のＷ膜５４を成膜し、その上に水素を用いた反応による第２のＷ膜５５を連続的に成膜する。次いで例えばＣｕ等からなる配線層５６を形成する。この場合に、第１のＷ膜５４を用いずに、直接水素を用いた反応による第２のＷ膜を成膜すると、Ｗ膜からの水素がＬｏｗ−ｋ膜５２へダメージを与えてその膜質が劣化してしまうが、熱分解による第１のＷ膜５４を成膜することにより、これが水素のバリア層として機能し、Ｌｏｗ−ｋ膜５２の劣化が防止される。なお、第１のＷ膜５４のみでもバリア性を保つことができるが、上述したように成膜速度が遅い、抵抗が高いという不都合があるため、十分なＣｕ等のメタルのバリア性を確保しつつ実用的な成膜速度で良好な膜を得るためには、第１のＷ膜５４の上に成膜速度が大きく低抵抗の第２のＷ膜５５を成膜する。
【００３２】
図４の（ａ）では、Ｓｉ基板７１上に酸化膜７２およびＨｉｇｈ−ｋ膜７３を形成し、その上にバリア層として熱分解による第１のＷ膜７５を成膜し、その上にゲート電極として水素を用いた反応による第２のＷ膜７６を成膜する。この場合に、水素はＨｉｇｈ−ｋ膜７３にさほど悪影響を与えないが、第１のＷ膜７５のバリア機能により、Ｈｉｇｈ−ｋ膜７３への水素の拡散が抑制されることにより、より良好な特性を得ることができる。また、第１のＷ膜７５は、ゲート電極である第２のＷ膜７６のバリアとして機能する。なお、参照符号７４はＴＥＯＳ等からなる層間絶縁膜を示す。
【００３３】
図４の（ｂ）では、Ｓｉ基板８１上に酸化膜８２およびＨｉｇｈ−ｋ膜８３を形成し、その上に熱分解による第１のＷ膜８５を成膜し、その上に水素を用いた反応による第２のＷ膜８６を成膜して、これら第１および第２のＷ膜８５，８６をバリア膜とする。次いで、その上にＣｕ等からなるゲート電極８７を形成する。この場合にも熱分解による第１のＷ膜８５によって、第２のＷ膜８６からＨｉｇｈ−ｋ膜８３への水素の拡散が防止される。また、第１および第２のＷ膜８５，８６がゲート電極８７に対して良好なバリア機能を発揮する。ゲート電極８７がＣｕの場合には、第１および第２のＷ膜８５，８６のゲート電極８７に対するバリア機能が重要である。なお、参照符号８４はＴＥＯＳ等からなる層間絶縁膜であり、ゲート電極８７がＣｕの場合には、層間絶縁膜８４としてＬｏｗ−ｋ膜が用いられる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、金属カルボニルとしてＷ（ＣＯ）６を用いてＷ膜を形成する場合について説明したが、これに限定することなく、Ｗ（ＣＯ）６、Ｎｉ（ＣＯ）４、Ｍｏ（ＣＯ）６、Ｃｏ２（ＣＯ）８、Ｒｈ４（ＣＯ）１２、Ｒｅ２（ＣＯ）１０、Ｃｒ（ＣＯ）６、Ｒｕ３（ＣＯ）１２から選択された少なくとも１種を採用することが可能であり、これらによって、Ｗ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｃｒ、Ｒｕ等の金属を成膜することができる。
【００３５】
また、被処理基板として半導体ウエハを用い、その上に形成されたＬｏｗ−ｋ膜やＨｉｇｈ−ｋ膜へ成膜する場合について示したが、これに限らず他の膜に適用することは可能であるし、水素拡散が問題となる膜の上に金属膜を形成する全ての場合に有効である。また、基板としては半導体ウエハに限らず、ＬＣＤ基板等他の基板にも適用することが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被処理基板上に先に金属カルボニルガスの熱分解により第１の金属膜を所定厚さで形成した後に、その上に金属カルボニルガスと水素との反応による第２の金属膜を形成するので、第１の金属膜がバリアとなって下地に水素が侵入することが防止される。したがって、下地に悪影響を与えることなく、金属カルボニルガスと水素との反応による成膜によって実用的な成膜速度で金属膜を成膜することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成膜方法に用いられるＣＶＤ−Ｗ成膜装置の一例を模式的に示す断面図。
【図２】本発明の一実施形態の工程を示すフローチャート。
【図３】本発明が適用されたコンタクト部の構造を示す断面図。
【図４】本発明が適用されたゲート電極部の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１；チャンバー
２；サセプタ
５；ヒーター
１０；シャワーヘッド
１２；配管
１３；成膜原料容器
１９；Ｈ２ガス供給源
２５；排気装置
５４，７５，８５；第１のＷ膜
５５，７６，８６；第２のＷ膜
Ｗ……半導体ウエハ
【図１】
2004214335.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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