"複合膜を選択的に酸化するための方法であって、下側シリコン膜と、バリア層と、バリア層上の上側金属膜とを備えた複合膜を有する基板を配置し、チャンバ内に不活性ガスを流して、前記チャンバ内に不活性環境を形成し、前記チャンバ内に前記不活性ガスを流している間に、前記基板の温度を、第1の温度から第2の温度まで上昇させ、前記基板の温度を前記第2の温度まで上昇させた後、前記シリコン膜を酸化し且つ前記金属膜を酸化しない酸化環境に前記基板を晒す方法。前記酸化環境がH2Oを含む請求項1に記載の方法。前記H2Oは、前記チャンバ内でH2とO2とを反応させることによって形成される請求項2に記載の方法。前記第1の温度が100°Cよりも低い請求項1に記載の方法。前記第2の温度が800°Cよりも高い請求項1に記載の方法。前記不活性ガスが窒素N2である請求項1に記載の方法。複合電極を選択的酸化する方法であって、下側ポリシリコン膜と、ポリシリコン膜上のタングステンナイトライドバリア層と、タングステンナイトライドバリア層上のタングステン膜とを備えた電極を有する基板を反応チャンバ内に配置し、前記チャンバ内に不活性ガスを供給して、前記チャンバ内に不活性環境を形成し、前記チャンバ内に前記不活性ガスを供給している間に、前記基板の温度を、第1の温度から第2の温度まで上昇させ、前記基板の温度を前記第2の温度まで上昇させた後、前記複合電極を選択的に酸化する酸化環境を前記チャンバ内に形成する方法。前記第2の温度が800°C以上である請求項7に記載の方法。前記第2の温度が950°C~1100°Cである請求項8に記載の方法。前記第1の温度が100°Cよりも低い請求項7に記載の方法。前記第1の温度が室温~100°Cである請求項10に記載の方法。前記不活性ガスが窒素N2である請求項7に記載の方法。前記不活性ガスがアルゴンArである請求項7に記載の方法。前記不活性ガスがヘリウムHeである請求項7に記載の方法。前記不活性ガスがキセノンXeである請求項7に記載の方法。前記選択的酸化がH2/H2O環境で生じる請求項7に記載の方法。前記H2/H2O環境は、前記酸化中において20以下のH2Oを含む請求項16に記載の方法。前記H2/H2O環境は、分子パーセントが2.5~10のO2及び97.5~90のH2を前記チャンバ内に流して、前記H2/H2O環境を形成するべく前記H2とO2とを前記チャンバ内で反応させることによって形成される請求項16に記載の方法。前記H2/H2O環境が前記チャンバの外側で形成される請求項16に記載の方法。電極を選択的に酸化する方法であって、下側ポリシリコン膜と、ポリシリコン膜上のタングステンナイトライドバリア層と、タングステンナイトライドバリア層上のタングステン膜とを備えた電極を有する基板を反応チャンバ内に配置し、前記チャンバ内に窒素N2ガスを供給しながら、前記基板の温度を、100°Cよりも低い第1の温度から800°Cよりも高い第2の温度まで上昇させ、前記基板の温度を前記第2の温度まで上昇させた後、H2及びO2を前記チャンバ内に供給して、前記H2及びO2を前記チャンバ内で反応させることにより、H2及びH2Oから成る酸化環境であって5~20のH2Oと95~80のH2とから成る酸化環境を形成する方法。前記不活性ガスがキセノンXeである請求項1に記載の方法。本発明の詳細な説明本発明は、シリコン/金属電極の選択的酸化中にバリア層のバリア質を向上させるための新規な方法及び装置について説明する。以下の説明では、本発明を十分に理解できるように、装置構成等の特定の内容及び時間や温度等のプロセスの詳細を述べる。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、開示された内容に代わる他の構成やプロセスを使用することができる。なお、本発明が不必要にあいまいにならないように、良く知られた半導体処理装置及び技術については詳しく説明していない。本発明は、シリコン/金属複合電極の選択的酸化における新規な方法について説明する。本発明において、複合電極を有する基板は、反応チャンバ内に配置される。本発明の実施例において、複合電極は、下側ポリシリコン膜と、ポリシリコン膜上に形成されたタングステンナイトライドバリア層と、タングステンナイトライドバリア上に配置されたタングステン膜とを有している。その後、N2等の不活性ガスが反応チャンバ内に供給され、反応チャンバ内に不活性環境が形成される。その後、基板の温度が100°Cを下回る温度から800°Cを越える第2の高い酸化温度まで上昇される。温度上昇中に不活性ガスが流入することにより、バリア層の質及び性能を向上させる昇温中にタングステンナイトライドバリア層が改質される。酸化温度に達すると、不活性ガスに代えて、水素H2と酸素O2との混合ガスである選択的酸化プロセスガスが流入される。水素ガス及び酸素ガスが反応チャンバ内に流入すると、加熱された基板によって、水素と酸素とが反応し、反応チャンバ内に蒸気H2O相が形成される。H2ガス及びO2ガスは、タングステン膜又はタングステンナイトライドバリアを酸化することなく電極の下側シリコン部分を選択的に酸化することができるH2/H2O環境を形成するような割合で反応チャンバ内に供給される。タングステンナイトライドバリア層が昇温中に改質されるため、選択的酸化プロセスでは、H2濃度が高い環境H2の割合が80以上を含む任意のH2/H2O環境を使用することができる。また、800°C以上の適当な高い酸化温度に達するまでH2及びO2が反応チャンバ内に供給されないため、任意のH2/H2O環境を形成しても選択的酸化を行なうことができる。本発明の選択的酸化プロセスは、アプライドマテリアル社のハニカム源を有するRTPセンタラに限定されないが、そのような急速熱加熱装置内で実行されることが好ましい。他の適した急速熱加熱装置及びその動作方法は、本出願の譲受人に譲渡された米国特許第5,155,336号に記載されている。また、本発明の選択的酸化プロセスは急速熱加熱装置内で実行されることが好ましいが、エピタキシャルシリコン、ポリシリコン酸化物及び窒化物等の高温膜HTFを形成するために使用されるアプライドマテリアル社のエピ又はポリセンタラシングルウェーハコールドウォール反応装置等の他のタイプの熱反応装置を使用しても良い。図1及び図2は、本発明の選択的酸化プロセスを実行するために使用できる急速熱加熱装置100を示している。図1に示される急速熱加熱装置100は、側壁14及び底壁15によって囲まれた真空処理チャンバ13を有している。側壁14及び底壁15は、ステンレススチールによって形成されていることが好ましい。真空処理チャンバ13の側壁14の上部は、Oリング16によりウィンドアセンブリ17に対してシールされている。ウィンドアセンブリ17上には放射エネルギ光パイプアセンブリ18が連結して配置されている。放射エネルギアセンブリ18は、例えばシルバニアEYTランプ等の複数のタングステンハロゲンランプ19を有している。これらの各ランプは、ステンレススチール、真鍮、アルミニウム、他の金属であっても良い光パイプ21内に挿入して装着されている。基板即ちウェーハ61の縁部は、サイドチャンバ13内で、シリコンカーバイドから成る支持リング62により支持されている。支持リング62は、回転可能な石英シリンダ63上に装着されている。石英シリンダ63を回転させることにより、支持リング62及びウェーハ61を回転させることができる。別のシリコンカーバイドアダプタリングを使用して、様々な直径例えば、150mm、200mmのウェーハを処理できるようにしても良い。支持リング62の外縁は、ウェーハ61の外径から2インチに満たない距離で延びていることが好ましい。真空処理チャンバ13の容積は約2リットルである。装置100の底壁15は、ウェーハ61の裏面に向けてエネルギを反射するための金メッキされた上面11を有している。また、急速熱加熱装置100は複数の光ファイバプローブ70を有している。これらの光ファイバプローブ70は、装置100の底壁15を貫通して位置しており、底面にわたる複数の場所でウェーハ61の温度を検出する。シリコンウェーハ61の裏面と反射面11との間での反射は、温度測定をウェーハの裏面での放射率に依存させないようにすることにより正確な温度測定能を与える黒体キャビティを形成する。様々な処理工程をチャンバ13内で実行できるように、急速熱加熱装置100は、側壁14を貫通して形成され且つプロセスガスをチャンバ13内に導入するためのガス吸入口69を有している。ガス吸入口69には、O2等の酸素含有ガスタンク等のガス源と、N2等の窒素含有ガスタンク等のガス源とが連結されている。ガス吸入口69の反対側には、ガス排気口68が側壁14に位置されている。チャンバ13からプロセスガスを排気してチャンバ13内を減圧するために、ガス排気口68はポンプ等の真空源に連結されている。真空源は、処理中にプロセスガスがチャンバ内に連続的に供給されている間、所望の圧力を維持する。ランプ19は、ランプ外囲体の軸と平行な軸を有するコイルのようなフィラメント巻線を有している。大部分の光は、周囲の光パイプの壁に向って軸に対して垂直に放射される。光パイプの長さは、対応するランプの長さと少なくとも同じ長さに選択される。ウェーハに達するパワーが反射の増大によって実質的に減じられない場合には、光パイプが更に長くても良い。光アセンブリ18は、六角形の配列又は図2に示されるようなハニカム形状で位置された187個のランプを有していることが好ましい。ランプ19は、ウェーハ61及び支持リング62の表面領域の全体を十分に覆うように配置される。ランプ19は、ウェーハ61を極めて均一に加熱するべく個別に制御可能な複数の領域にグループ化されている。加熱パイプ21は、様々な加熱パイプ間に水等の冷却剤を流すことによって冷却することができる。複数の光パイプ21及び対応するランプ19を備えた放射エネルギ源18により、石英ウィンドを使用すると、真空処理チャンバ内で基板を加熱するための光ポートを形成することができる。ウィンドアセンブリ17は複数の短い光パイプ41を有している。これらの光パイプ41は上/下のフランジプレートに蝋付けされており、上/下のフランジプレートの外縁は外壁44に対してシールされている。光パイプ41及びフランジを冷却できるように、光パイプ41間の空間内に水等の冷却剤を導入しても良い。光パイプ41は、発光体の光パイプ21と位置合わせされている。ランプハウジングと位置合わせされる光パイプパターンを有する水冷却フランジは、2つの石英プレート47,48間に挟まれている。これらのプレートは、フランジの外周近傍で、Oリング49,51を用いてフランジに対してシールされている。上下のフランジプレートは、光パイプ同士を繋ぐ溝を有している。光パイプ41のうちの1つに接続されたチューブ53を通じて吸引することにより、複数の光パイプ41内に真空を形成することができる。この場合、チューブ53に接続された1つの光パイプ41は、フランジの表面に形成された非常に小さな凹部即ち溝により、残りの光パイプ41に接続される。このように、真空チャンバ13上にサンドイッチ構造が配置されると、一般にステンレススチールから成り且つ優れた機械的強度を有する金属フランジは、十分な構造的支持を与える。実際に真空チャンバをシールする下側の石英ウィンド48は、両側で真空引きされるため、圧力差が殆ど無く或は全く無く、そのため、非常に薄く形成することができる。ウィンドアセンブリ17におけるアダプタプレートの概念により、石英ウィンドをクリーニング又は解析のために簡単に交換することができる。また、ウィンドアセンブリの石英ウィンド47,48間の真空度により、反応チャンバから逃げる有毒ガスに対する保護が更に与えられる。急速熱加熱装置100は、ウェーハ61又は基板の温度を25~100°C/秒の割合で上昇させることができる枚葉式の反応チャンバである。急速熱加熱装置100は、酸化プロセス中におけるウェーハの温度がチャンバの側壁14の温度を上回る少なくとも400°Cとなることから、コールドウォール反応チャンバと呼ばれている。側壁14や底壁15を通じて加熱/冷却流体を循環させて、これらの壁を所望の温度に維持することができる。蒸気形成を利用する選択的蒸気酸化プロセスの場合、凝結を防止するため、チャンバ壁14,15は、室温23°Cを上回る温度に維持される。急速熱加熱装置100は、ロボットアームを有するロードロック搬送チャンバを含むクラスターツールの一部として構成されることが好ましい。本発明に係る複合シリコン/金属膜堆積物を選択的に酸化する方法が図3のフローチャート300に示されている。図1及び図2に示される急速熱加熱装置での選択的酸化について、本発明の方法を説明する。また、図4Aに示されるシリコンウェーハ61の複合シリコン/タングステンタイトライド/タングステンゲート電極402及びシリコン基板406の選択的蒸気酸化又は表面安定化処理について、本発明の酸化プロセスを説明する。フローチャート300のブロック302に示された本発明に係るこの第1のステップは、シリコン/バリア層/金属複合膜堆積物を有する基板ウェーハを装置100の真空チャンバ13内に移動させることである。図4Aは、シリコン酸化物又は酸窒化物等のゲート絶縁層404上に形成された複合ゲート電極402を示している。この場合、ゲート絶縁層404はドープシリコン基板406上に形成されている。図4Aに示されるように、複合ゲート堆積物402は、ゲート絶縁層404上に形成された下側の多結晶シリコン膜408と、下側ポリシリコン層408上に配置されたタングステンナイトライドWNxバリア層410と、タングステンナイトライドバリア層410上に配置されたタングステン金属層412とを有している。タングステン金属層412の目的は、低抵抗膜を形成して複合ゲート電極402の全抵抗を低減することである。タングステンナイトライドWNxバリア層410の目的は、高温処理中にシリコン膜404とタングステン膜410との間の相互作用を防止し、タングステン膜がシリコン膜と反応して望ましくない高抵抗WSix膜を形成しないようにすることである。複合ゲート電極402は、まず最初に、化学蒸着CVD法や物理的気相成長PVD法等の良く知られた技術によって、アモルファス又は多結晶シリコン膜をゲート絶縁層404上に200~800Åの厚さで全面的に堆積させることにより形成することができる。シリコン膜は、ドーピングされなくても良いが、1×1019atomcm3よりも高い濃度レベルでドープされることが好ましい。シリコン膜は、その場で即ち、シリコン膜の堆積中にドーピングされても良く、或は、堆積後に例えばイオン注入によってドーピングされても良い。次に、PVDやCVD等の良く知られた技術により、タングステンナイトライドバリア層をシリコン膜408上に全面的に堆積させることができる。タングステンナイトライドバリア層は、複合電極402の抵抗に悪影響を与えないように100Åを下回るできる限り薄い厚さで形成されることが好ましいが、シリコン膜408とその後に堆積されるタングステン膜412との間の相互作用を十分に防止できる厚さで形成される。厚さが25~75Å、好ましくは50Åであるタングステンナイトライドバリアが適していることが分かった。次に、PVDやCVD等の任意の良く知られた技術により、タングステン膜がタングステンナイトライドバリア410上にわたって全面的に200~700Åの厚さで堆積される。全面的に堆積されたシリコン膜、タングステンナイトライド膜、タングステン膜は、その後、良く知られたフォトリソグラフィと、反応性イオンエッチング又はプラズマエッチングに限定されないがこれらのエッチングを含むエッチング技術とを使用して、ゲート電極を形成するべくパターン化される。本発明の選択的酸化プロセスは、図4Aに示されるポリシリコン/タングステンナイトライド/タングステンゲート電極堆積物402を選択的に酸化するのに理想的には適しているが、本発明は、他の複合シリコン/バリアメタル/金属膜堆積物を選択的に酸化する場合にも等しく使用することができることは言うまでもない。例えば、バリアメタル410はタングステンナイトライドWNxであることが好ましいが、窒化チタンTiNこれに限定されない等の他の適当なバリアメタルを使用しても良い。同様に、金属層410はタングステンWであることが好ましいが、コバルトCoやチタンTiこれらに限定されない等の他の金属層を使用しても良い。更にまた、複合膜は、ゲート電極を形成するために必ずしも使用する必要はないが、コンデンサ電極及び相互接続これらに限定されない等の他のデバイス形態を形成するために使用することができる。次に、フローチャート300のブロック304に示されるように、チャンバ13が不活性環境で満たされ、基板の温度が室温に略等しい搬送温度から800~1100°Cの選択的酸化温度まで上昇される。昇温中、窒素N2、ヘリウムHe、アルゴンAr、キセノンXe等の不活性ガスだけがチャンバ13内に供給され、不活性環境のみが昇温中に形成される。不活性ガスは、昇温中に金属層412と反応しないガスである。本発明において、昇温速度、不活性ガス流量、チャンバ圧のプロセスパラメータは、不活性ガス昇温中にバリア層410が十分に改質されて図4Bに示されるような改質バリア層414が形成されるように制御される。改質バリア層414は、金属膜412とシリコン膜408との間での拡散及び反応を防止できるバリア特性が向上したバリアである。本発明の不活性昇温の実施例において、ウェーハ61は、100°Cを下回る温度、好ましくは室温~100°Cの温度でチャンバ13内に搬送される。その後、ランプ19に電力を供給してウェーハ61及びシリコンカーバイドリング62を照射することにより、ウェーハ61及びシリコンカーバイド62の温度は、少なくとも800°C、好ましくは950°C~1100°Cの選択的酸化温度まで上昇される。ウェーハの温度は25~75°C/秒の速度で上昇される。昇温中、チャンバ13内の全圧が50~250torr、好ましくは100torrに維持された状態で、2~10SLM標準リットル/分の流量で窒素ガスN2がチャンバ13内に供給される。チャンバ13内への不活性ガスの流入は、選択的酸化が生じる温度に達するまで続けられる。このようなプロセスによって、バリア層410が十分に改質し、タングステンナイトライドWNバリアの場合、このバリアがタングステンナイトライドシリコン膜414に変化する。次に、フローチャート300のブロック306に示されるように、所望の選択的酸化温度に達した時点で、図4Cに示されるような複合ゲート電極を選択的に酸化する即ち、金属膜412及び改質バリア層414を酸化することなくシリコン膜408及び基板406を酸化することができる環境を形成するべく、直ちに不活性ガス流が切換えられる。本発明の実施例において、選択的酸化は、チャンバ13内にH2/H2O環境を形成又は供給することにより生じる。本発明の実施例において、選択的酸化は、水素濃度が濃くH2Oが低い環境で生じる。好ましい実施例において、選択的酸化環境は、H2Oが20以下理想的には、5~20H2Oで且つ残りがH2理想的には、80~95H2である。本発明の実施例において、選択的酸化環境は、H2及びH2Oのみから成る。本発明の実施例において、H2/H2O環境は、現位置蒸気形成insitusteamgenerationISSGプロセスによって形成される。現位置蒸気形成プロセスにおいては、H2に限定されないがH2等の水素含有ガスとO2に限定されないがO2等の酸素含有ガスとを含む酸化プロセス混合ガスが、チャンバ13内に供給される。この場合、ウェーハ61及びシリコンカーバイドリング62からの熱によって、水素含有ガスと酸素含有ガスとが反応して、湿気即ち蒸気H2Oが形成される。水素H2が好ましい水素含有ガスであるが、NH3等の他の水素含有ガスを使用することができる。同様に、酸素O2が好ましい酸素含有ガスであるが、N2O等の他の酸素含有ガスを必要に応じて使用しても良い。急速熱加熱装置100はコールドウォール反応装置であるため、チャンバ13内において反応を開始する十分熱い表面は、ウェーハ61及び支持リング62だけである。従って、本発明において、蒸気形成反応は、ウェーハ61の表面から約1cmの場所で生じる。装置100内で、蒸気形成反応は、ウェーハの約2インチ内即ち支持リング62がウェーハ61の外縁を通り過ぎて延びる範囲にほぼ制限される。蒸気形成反応を開始する又はONするのはウェーハ及び支持リングの温度であるため、蒸気形成反応は、ウェーハ61及び支持リング62の温度によって熱的に制御されると言える。また、本発明の蒸気形成反応は、ウェーハの加熱された表面が反応を生じさせるために必要であるが水蒸気形成反応において消耗されないことから、表面触媒作用と言われる。好ましい80~95H2/20~5H2O環境は、O2が2.5~10分子パーセントで且つ残りがH2即ち、97.5~90分子パーセントH2となる濃度比率の酸化プロセス混合ガスを供給することによりISSGで形成することができる。チャンバ13内の全圧を50~250torr、好ましくは100torrに維持しながら、所望の濃度のH2及びO2から成る酸化プロセス混合ガスを5~20SLMの流量でチャンバ13内に供給することにより、適した環境を形成することができる。選択的酸化中、ウェーハ61の温度は、800°Cを上回る温度、好ましくは950~1100°Cに維持される。ISSGを使用する本発明の実施例においては、O2の流れを開始する前に、僅かな量のH2がチャンバ13内に流出し、これにより、O2とH2との初期反応中において、H2と共に存在するO2は殆どなくなる。初期反応中においてH2中におけるO2の初期の濃度を非常に低く維持することにより、チャンバ13内で酸化プロセスガス全体が自然発火することを防止することができる。反応が開始され、既存の酸化プロセスガスが使い果されると、濃度比率を所望のレベルまで増大させることができる。このようにして、反応の開始に利用できる燃料の量が少なく維持され、安全な作動状態が確保される。湿った環境を形成するために現位置蒸気形成プロセスを使用する他の実施例においては、外位置exsituプロセスを使用することができる。外位置プロセスにおいては、例えばpryogenicトーチによって、所望の濃度のH2/H2O環境がチャンバ13の外側で形成される。その後、外側で形成されたH2/H2O環境をチャンバ13内に供給することができる。燃焼性が高い蒸気H2O形成反応がチャンバ13の外側で生じるため、チャンバ13内での選択的酸化プロセスが大気圧で生じ得る。大気圧での選択的酸化プロセスは、酸化速度が減圧時よりも高いため、望ましい。また、選択的酸化プロセスが外位置形成された湿気環境を大気圧で使用する場合、不活性昇温も大気圧で生じることが好ましい。選択的酸化が起きる圧力と同じ圧力で不活性昇温を行なうことが望ましいことは言うまでもない。圧力、プロセスガス流量、ウェーハ温度は、図4Cに示される複合膜堆積物を湿気環境によって選択的に酸化することができる十分な時間の間、一定に保たれる。プロセス時間、温度、プロセスガスの濃度は、一般に、形成される酸化膜416の厚さに影響を与える。ウェーハ61は、一般に、30~120秒間、選択的酸化温度に保持される。図4Cに示されるように、H2/H2O環境は、シリコン電極408の側壁及びシリコン基板406の表面を酸化して、その上にシリコン酸化膜416を成長させる。しかしながら、この環境は、タングステン金属膜412及び改質タングステン金属ナイトライドバリア層414を酸化しない。シリコン膜408及び基板406の酸化の目的は、バードビーク418即ち、ゲート電極の縁部の僅かに厚いゲート酸化層を形成して、エッジ効果を取り除き、その後に形成されるMOSトランジスタの電気的特性を向上させることである。また、選択的酸化は、シリコン基板406の欠点を矯正する。基板406の矯正が難しくなるソース/ドレンイオン注入工程の前にシリコン基板406の欠点を矯正することは有益である。選択的酸化は、金属膜412及びバリア層414の酸化を防止するために必要である。仮に金属膜412及びバリア層414が酸化されると、形成されたゲート電極の抵抗が大きくなり、形成されるトランジスタの性能に悪影響が及ぶ。厚さが20~100Åのシリコン酸化膜416を成長させることが望ましいことが分かった。タングステンナイトライドバリア層は、選択的酸化プロセス温度までの昇温中に不活性環境で改質されるため、水素濃度が高い即ち、80を越えるH2濃度H2/H2O環境に晒されてもそれに耐えることができ、破壊されることがない。バリア層は、改質されない場合、水素濃度が高い環境に晒されると、破壊されて、シリコン膜408とタングステン膜412との間の望ましくない反応を引き起こし、望ましくないタングステンシリサイドを形成して、抵抗を増大させるとともに、性能を低下させる。本発明のように昇温中にバリア層を改質することにより、バリア層を破壊することなく、H2だけのアニールを含む任意のH2/H2O環境を使用することができる。また、選択的酸化プロセスのため、昇温中にタングステンナイトライド膜を改質することにより、バリア膜の別個のアニールが不要となり、これにより、最小限の熱量で選択的酸化プロセスを行なうことができる。十分に厚い酸化物416がシリコン膜408及び基板406上に形成されると、チャンバ13内への酸化プロセスガスの流入を停止して、ウェーハ61の温度を下げることにより、選択的酸化プロセスが停止される。この時点で、本発明の選択的酸化プロセスが完了する。良く知られた半導体製造プロセスを使用して、MOSトランジスタの形成を完了することができる。例えば、良く知られたイオン注入及びスペーサ技術を使用して、図4Dに示されるようなソース/ドレン領域420を形成することができる。以上、シリコン/金属複合膜の選択的酸化のための方法及び装置について説明した。"