JPH06196442A - Ａｌ ＣＶＤ方法 - Google Patents
Ａｌ ＣＶＤ方法Info
- Publication number
- JPH06196442A JPH06196442A JP25665792A JP25665792A JPH06196442A JP H06196442 A JPH06196442 A JP H06196442A JP 25665792 A JP25665792 A JP 25665792A JP 25665792 A JP25665792 A JP 25665792A JP H06196442 A JPH06196442 A JP H06196442A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｓｉ上にＳｉＯ2 がパターニングされている
基板上へのＡｌのブランケットＣＶＤを、Ａｌを腐食さ
れるガスを用いることなく実現させる。 【構成】 シンクロトロン放射光（ＳＲ）によって、２
００℃付近ではＳｉ上のＡｌ−ＣＶＤ反応は抑制される
が、２５０℃〜３００℃ではＳＲ照射を受けてもＡｌは
成長する。一方、熱ＣＶＤを起こさせるのが困難なＳｉ
Ｏ2 上でも、１５０℃〜３００℃ではＳＲ照射によって
Ａｌ成長が誘起される。これらの温度依存性から、２５
０℃〜３００℃では、ＳＲ照射によってＳｉ上でもＳｉ
Ｏ2 上でもＡｌを成長させることができるので、Ｓｉ／
ＳｉＯ2 パターン基板上でブランケットＣＶＤを実現で
きる。ＣＶＤ方法はＳｉ／ＳｉＯ2 パターン基板１１に
Ａｌの原料ガスのジメチルアルミハイドライド１２を供
給し、全面にＳＲ１３を照射する。基板１１をＳＲ１３
の照射方向に対して傾けて回転させ、側壁にもＳＲ１３
を照射し、Ａｌを成長させる。
基板上へのＡｌのブランケットＣＶＤを、Ａｌを腐食さ
れるガスを用いることなく実現させる。 【構成】 シンクロトロン放射光（ＳＲ）によって、２
００℃付近ではＳｉ上のＡｌ−ＣＶＤ反応は抑制される
が、２５０℃〜３００℃ではＳＲ照射を受けてもＡｌは
成長する。一方、熱ＣＶＤを起こさせるのが困難なＳｉ
Ｏ2 上でも、１５０℃〜３００℃ではＳＲ照射によって
Ａｌ成長が誘起される。これらの温度依存性から、２５
０℃〜３００℃では、ＳＲ照射によってＳｉ上でもＳｉ
Ｏ2 上でもＡｌを成長させることができるので、Ｓｉ／
ＳｉＯ2 パターン基板上でブランケットＣＶＤを実現で
きる。ＣＶＤ方法はＳｉ／ＳｉＯ2 パターン基板１１に
Ａｌの原料ガスのジメチルアルミハイドライド１２を供
給し、全面にＳＲ１３を照射する。基板１１をＳＲ１３
の照射方向に対して傾けて回転させ、側壁にもＳＲ１３
を照射し、Ａｌを成長させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｓｉ上にＳｉＯ2 がパ
ターニングされている基板上へ、光照射を利用するＣＶ
ＤによってＡｌを全面成長させる方法に関する。
ターニングされている基板上へ、光照射を利用するＣＶ
ＤによってＡｌを全面成長させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路デバイスの微細化に伴っ
て、従来のスパッタリング法ではＡｌ成長におけるステ
ップカバレージの不十分さが問題となっている。この改
善の為にＣＶＤによる成膜の研究が行われている。また
金属の光ＣＶＤについては例えば特開平４−５２２７８
号公報や特開平４−７２７３１号公報に記載されてい
る。
て、従来のスパッタリング法ではＡｌ成長におけるステ
ップカバレージの不十分さが問題となっている。この改
善の為にＣＶＤによる成膜の研究が行われている。また
金属の光ＣＶＤについては例えば特開平４−５２２７８
号公報や特開平４−７２７３１号公報に記載されてい
る。
【０００３】これまでに、化学的に活性なＳｉ表面と、
これに比べて化学的に不活性なＳｉＯ2 表面との差を利
用し、Ｓｉ／ＳｉＯ2 の選択成長によるビアホールへの
埋め込みが行われている。ところが、この選択成長では
ＳｉＯ2 上に完全にＡｌを成長させないように条件を設
定することはたやすいことではなく、しばしばこの面上
にもＡｌが粒状に成長することがある。そこで、これま
での選択成長に替えて、ＳｉＯ2 表面を活性化すること
によって、ＳｉとＳｉＯ2 の両方に同時に成長させる全
面成長も行われている。このＳｉＯ2 表面を活性化する
手段として、プラズマ照射と、ＴｉＣｌ4 の吸着が行わ
れている。これらの具体例として、プラズマ照射では、
坪内らによってアプライド フィジクス レターズ誌
（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）の第５７巻（１９
９１）の１２２１ページから始まる論文に記載されてい
る。また、ＴｉＣｌ4 の吸着を用いる例は、菅井らによ
る第４回マイクロプロセス コンファレンス（Ｍｉｃｒ
ｏ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）のダイジ
ェストペーパー誌（１９９１）の２０６ページから始ま
る論文に記載されている。
これに比べて化学的に不活性なＳｉＯ2 表面との差を利
用し、Ｓｉ／ＳｉＯ2 の選択成長によるビアホールへの
埋め込みが行われている。ところが、この選択成長では
ＳｉＯ2 上に完全にＡｌを成長させないように条件を設
定することはたやすいことではなく、しばしばこの面上
にもＡｌが粒状に成長することがある。そこで、これま
での選択成長に替えて、ＳｉＯ2 表面を活性化すること
によって、ＳｉとＳｉＯ2 の両方に同時に成長させる全
面成長も行われている。このＳｉＯ2 表面を活性化する
手段として、プラズマ照射と、ＴｉＣｌ4 の吸着が行わ
れている。これらの具体例として、プラズマ照射では、
坪内らによってアプライド フィジクス レターズ誌
（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）の第５７巻（１９
９１）の１２２１ページから始まる論文に記載されてい
る。また、ＴｉＣｌ4 の吸着を用いる例は、菅井らによ
る第４回マイクロプロセス コンファレンス（Ｍｉｃｒ
ｏ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）のダイジ
ェストペーパー誌（１９９１）の２０６ページから始ま
る論文に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来法によるＳ
ｉＯ2 表面の活性化には、以下に述べるような問題点が
ある。先ず、プラズマ照射の場合、Ｓｉ表面はプラズマ
が触れると高エネルギーの電子やイオンで損傷を受け、
活性な特性が失われる恐れがる。従ってＳｉとＳｉＯ2
の両方が露出している基板上では、Ｓｉ表面の活性さが
失われ、逆にＳｉＯ2 表面が活性になるので、全面に成
長できなくなる。また、ＴｉＣｌ4 を吸着させる場合、
Ｓｉ／ＳｉＯ2 上全面にＡｌを成長できるが、その後も
Ｃｌが残る。そのためこのＣｌが他のプロセス中に水分
と反応して、ＨＣｌをつくり、Ａｌが腐食すると言う問
題がある。
ｉＯ2 表面の活性化には、以下に述べるような問題点が
ある。先ず、プラズマ照射の場合、Ｓｉ表面はプラズマ
が触れると高エネルギーの電子やイオンで損傷を受け、
活性な特性が失われる恐れがる。従ってＳｉとＳｉＯ2
の両方が露出している基板上では、Ｓｉ表面の活性さが
失われ、逆にＳｉＯ2 表面が活性になるので、全面に成
長できなくなる。また、ＴｉＣｌ4 を吸着させる場合、
Ｓｉ／ＳｉＯ2 上全面にＡｌを成長できるが、その後も
Ｃｌが残る。そのためこのＣｌが他のプロセス中に水分
と反応して、ＨＣｌをつくり、Ａｌが腐食すると言う問
題がある。
【０００５】本発明の目的は、Ｓｉ表面への損傷と成膜
したＡｌの腐食を押さえて、光照射を用いてＳｉ／Ｓｉ
Ｏ2 表面に全面にＡｌをＣＶＤで成長させる方法を提供
することにある。
したＡｌの腐食を押さえて、光照射を用いてＳｉ／Ｓｉ
Ｏ2 表面に全面にＡｌをＣＶＤで成長させる方法を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｓｉ上
にＳｉＯ2 がパターニングされている基板上へのＣＶＤ
によるＡｌの全面成長方法において、基板温度を２５０
℃以上３００℃以下に設定し、ＣＶＤ原料ガスの存在下
で光を照射することによってＡｌを全面成長させること
を特徴とするＡｌＣＶＤ方法を提供できる。また、ＣＶ
Ｄ原料ガスとしてジメチルアルミハイドランド（Ａｌ
（ＣＨ3 ）2 Ｈ）を用いることを特徴とするＡｌＣＶＤ
方法を提供できる。また、光の照射は、ＣＶＤ原料ガス
供給中の初期にだけ行うことを特徴とするＡｌＣＶＤ方
法を提供できる。
にＳｉＯ2 がパターニングされている基板上へのＣＶＤ
によるＡｌの全面成長方法において、基板温度を２５０
℃以上３００℃以下に設定し、ＣＶＤ原料ガスの存在下
で光を照射することによってＡｌを全面成長させること
を特徴とするＡｌＣＶＤ方法を提供できる。また、ＣＶ
Ｄ原料ガスとしてジメチルアルミハイドランド（Ａｌ
（ＣＨ3 ）2 Ｈ）を用いることを特徴とするＡｌＣＶＤ
方法を提供できる。また、光の照射は、ＣＶＤ原料ガス
供給中の初期にだけ行うことを特徴とするＡｌＣＶＤ方
法を提供できる。
【０００７】
【作用】本発明の作用は、清浄Ｓｉ表面上とＳｉＯ2 表
面上でのＡｌのＣＶＤ中の光照射による成長制御が基板
温度に依存すると言う発明者が得た実験事実に基づいて
いる。ＣＶＤ原料ガスはジメチルアルミハイドライド
（ＤＭＡＨ）であり、照射する光は４ｎｍよりも長波長
側の白色光である。
面上でのＡｌのＣＶＤ中の光照射による成長制御が基板
温度に依存すると言う発明者が得た実験事実に基づいて
いる。ＣＶＤ原料ガスはジメチルアルミハイドライド
（ＤＭＡＨ）であり、照射する光は４ｎｍよりも長波長
側の白色光である。
【０００８】先ず清浄なＳｉ表面上での光照射によるＡ
ｌ成長反応の制御性の温度依存性について、図１を参照
しながら述べる。図１はＳｉ上でのＳＲ光の照射部と非
照射部でのＡｌ成長速度の温度依存性を示す実験結果の
図である。清浄Ｓｉ表面は化学的に活性なため、１５０
℃以上で熱ＣＶＤが生じる。その温度依存性は、２００
℃と３００℃にピークを持つ増減する依存性を持ち、成
長した膜の組成は３００℃以下では純度の高いＡｌ膜で
ある。光照射によって、２００℃にピークを持つＣＶＤ
反応は抑制されるが、３００℃にピークを持つ反応は抑
制されず、Ａｌが成長する。
ｌ成長反応の制御性の温度依存性について、図１を参照
しながら述べる。図１はＳｉ上でのＳＲ光の照射部と非
照射部でのＡｌ成長速度の温度依存性を示す実験結果の
図である。清浄Ｓｉ表面は化学的に活性なため、１５０
℃以上で熱ＣＶＤが生じる。その温度依存性は、２００
℃と３００℃にピークを持つ増減する依存性を持ち、成
長した膜の組成は３００℃以下では純度の高いＡｌ膜で
ある。光照射によって、２００℃にピークを持つＣＶＤ
反応は抑制されるが、３００℃にピークを持つ反応は抑
制されず、Ａｌが成長する。
【０００９】一方、ＳｉＯ2 表面でのＡｌ成長速度の温
度依存性は図２に示すとおり、この表面は化学的に不活
性なため、熱ＣＶＤは４００℃以下では生じないが、光
照射部だけに選択的にＣＶＤが生じる。また、この光照
射誘起ＣＶＤでは、ＣＶＤ初期にだけ光を照射すれば良
く、一度ＣＶＤ反応が誘起されればその後は光照射は不
要である。
度依存性は図２に示すとおり、この表面は化学的に不活
性なため、熱ＣＶＤは４００℃以下では生じないが、光
照射部だけに選択的にＣＶＤが生じる。また、この光照
射誘起ＣＶＤでは、ＣＶＤ初期にだけ光を照射すれば良
く、一度ＣＶＤ反応が誘起されればその後は光照射は不
要である。
【００１０】図１と図２の温度依存性のグラフを比較す
ると、基板温度を２５０℃以上３００℃以下にすれば、
Ｓｉ上にＳｉＯ2 がパターニングされている基板上で、
ＣＶＤの初期に光を照射すれば、両方の表面上で同時に
Ａｌを成長できる。
ると、基板温度を２５０℃以上３００℃以下にすれば、
Ｓｉ上にＳｉＯ2 がパターニングされている基板上で、
ＣＶＤの初期に光を照射すれば、両方の表面上で同時に
Ａｌを成長できる。
【００１１】更に、プラズマのような高エネルギーの電
子やイオンによる損傷もなく、また、Ｃｌのような腐食
性の元素も存在しないので、Ａｌの成膜後の腐食の心配
が無い。また、光照射は熱ＣＶＤの誘起に必要なだけ
で、一度これが誘起されれば光照射を停止して良いの
で、熱ＣＶＤの工程に大きな負担をかけない。
子やイオンによる損傷もなく、また、Ｃｌのような腐食
性の元素も存在しないので、Ａｌの成膜後の腐食の心配
が無い。また、光照射は熱ＣＶＤの誘起に必要なだけ
で、一度これが誘起されれば光照射を停止して良いの
で、熱ＣＶＤの工程に大きな負担をかけない。
【００１２】
【実施例】本発明のＣＶＤ方法の概念図である図３を参
照しながら実施例を説明する。基板１１はＳｉ上にＳｉ
Ｏ2 がパターニングされているものである。この基板１
１を２７５℃に設定した後、ＡｌのＣＶＤ原料であるＤ
ＭＡＨ１２を供給する。同時に、４ｎｍより長波長側の
白色光を全面に照射する。光源としてシンクロトロン放
射光（ＳＲ）１３を用いた。基板１１は回転台１４に装
着されており、ＳＲ１３の照射方向は回転台１４の回転
軸に対して傾いている。これによって、ＳｉＯ2 膜の側
壁１５にもＳＲが照射され，熱ＣＶＤによるＡｌの成長
が誘起される。従って、基板１１の全面に良好なカバレ
ージでＡｌを成長でき、平坦性にも優れている。
照しながら実施例を説明する。基板１１はＳｉ上にＳｉ
Ｏ2 がパターニングされているものである。この基板１
１を２７５℃に設定した後、ＡｌのＣＶＤ原料であるＤ
ＭＡＨ１２を供給する。同時に、４ｎｍより長波長側の
白色光を全面に照射する。光源としてシンクロトロン放
射光（ＳＲ）１３を用いた。基板１１は回転台１４に装
着されており、ＳＲ１３の照射方向は回転台１４の回転
軸に対して傾いている。これによって、ＳｉＯ2 膜の側
壁１５にもＳＲが照射され，熱ＣＶＤによるＡｌの成長
が誘起される。従って、基板１１の全面に良好なカバレ
ージでＡｌを成長でき、平坦性にも優れている。
【００１３】この工程の後、Ａｌの配線を形成するため
にすぐにパターニングの工程に移っても良いし、一度Ａ
ｌをエッチバックすることによってＳｉ上のＡｌ膜面と
ＳｉＯ2 膜面とを面一にしてからスパッタリングによる
Ａｌ成膜後に、配線パターニング工程を行っても良い。
にすぐにパターニングの工程に移っても良いし、一度Ａ
ｌをエッチバックすることによってＳｉ上のＡｌ膜面と
ＳｉＯ2 膜面とを面一にしてからスパッタリングによる
Ａｌ成膜後に、配線パターニング工程を行っても良い。
【００１４】本実施例では光にＳＲを用いたが、ランプ
やレーザの光を用いても良い。
やレーザの光を用いても良い。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、Ｓｉ上にＳｉＯ2 がパ
ターニングされている基板上へ、光照射を利用するＣＶ
Ｄによって、損傷や腐食を起こさせることなく、Ａｌを
全面成長させる方法を提供できる。
ターニングされている基板上へ、光照射を利用するＣＶ
Ｄによって、損傷や腐食を起こさせることなく、Ａｌを
全面成長させる方法を提供できる。
【図１】本発明の作用の基になるＳｉ上のシンクロトロ
ン放射光照射部と非照射部でのＡｌ成長速度の温度依存
性の実験結果の図である。
ン放射光照射部と非照射部でのＡｌ成長速度の温度依存
性の実験結果の図である。
【図２】本発明の作用の基になるＳｉＯ2 上のシンクロ
トロン放射光照射部と非照射部でのＡｌ成長速度の温度
依存性の実験結果の図である。
トロン放射光照射部と非照射部でのＡｌ成長速度の温度
依存性の実験結果の図である。
【図３】本発明の方法によるＡｌの全面ＣＶＤ方法を示
す概念図である。
す概念図である。
１１ 基板 １２ ジメチルアルミハイドライド（ＤＭＡＨ） １３ シンクロトロン放射光（ＳＲ） １４ 回転台 １５ 側壁
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｓｉ基板上にＳｉＯ2 がパターニングさ
れている基板上へのＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐ
ｏｒ Ｄｉｐｏｓｉｔｉｏｎ）によるＡｌの全面成長方
法において、基板温度を２５０℃以上３００℃以下に設
定し、ＣＶＤ原料ガスの存在下で光を照射することによ
ってＡｌを全面成長させる工程を有することを特徴とす
るＡｌＣＶＤ方法。 - 【請求項２】 ＣＶＤ原料ガスとしてジメチルアルミハ
イドライド（Ａｌ（ＣＨ3 ）2 Ｈ）を用いることを特徴
とする請求項１記載のＡｌＣＶＤ方法。 - 【請求項３】 光の照射は、ＣＶＤ原料ガス供給中の初
期にだけ行うことを特徴とする請求項１記載のＡｌＣＶ
Ｄ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25665792A JPH06196442A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | Ａｌ ＣＶＤ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25665792A JPH06196442A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | Ａｌ ＣＶＤ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196442A true JPH06196442A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=17295661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25665792A Pending JPH06196442A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | Ａｌ ＣＶＤ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06196442A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61245522A (ja) * | 1985-04-23 | 1986-10-31 | Fujitsu Ltd | アルミニウム膜の成長方法 |
| JPH01313933A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-19 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH02154421A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-13 | Nec Corp | 選択的核形成方法 |
| JPH0437029A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-07 | Canon Inc | 半導体装置の配線形成方法 |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP25665792A patent/JPH06196442A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61245522A (ja) * | 1985-04-23 | 1986-10-31 | Fujitsu Ltd | アルミニウム膜の成長方法 |
| JPH01313933A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-19 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH02154421A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-13 | Nec Corp | 選択的核形成方法 |
| JPH0437029A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-07 | Canon Inc | 半導体装置の配線形成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960326 |