JP2544185B2 - Thin film forming apparatus and method - Google Patents

Thin film forming apparatus and method

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JP2544185B2 JP63198553A JP19855388A JP2544185B2 JP 2544185 B2 JP2544185 B2 JP 2544185B2 JP 63198553 A JP63198553 A JP 63198553A JP 19855388 A JP19855388 A JP 19855388A JP 2544185 B2 JP2544185 B2 JP 2544185B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、基体上の所望する部分に選択的に薄膜を作
製する装置および方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus and method for selectively forming a thin film on a desired portion of a substrate.

(従来の技術) 半導体デバイスの集積度が増大しパターが微細化する
につれて、選択成長技術、平坦化技術などの埋め込み技
術が重要となってきた。
(Prior Art) As the degree of integration of semiconductor devices has increased and the patterns have become finer, embedding technologies such as selective growth technology and planarization technology have become important.

従来の完成された選択成長技術としては、選択的タン
グステン成長法がある。この方法を用いると例えば、第
4図aに基体表面の膜堆積経過(左図→右図)の拡大断
面図を示すように、シリコン100の基体2′上のパター
ニングされた二酸化珪素膜220の間の凹部222のみに選択
的にタングステン310を形成し埋め込みを行なうことが
できる。しかし半導体の集積度が高くなるにつれて金属
の比抵抗が問題となり、タングステンよりも比抵抗の小
さい金属で埋め込みを行なう要請が強くなってきた。
A conventional completed selective growth technique is a selective tungsten growth method. Using this method, for example, as shown in FIG. 4a, which is an enlarged sectional view of the film deposition process on the surface of the substrate (left figure → right figure), the patterned silicon dioxide film 220 on the substrate 2'of silicon 100 is formed. Tungsten 310 can be selectively formed only in the recessed portion 222 between and the filling can be performed. However, as the degree of integration of semiconductors increases, the specific resistance of metals becomes a problem, and there is an increasing demand for embedding with a metal having a specific resistance smaller than that of tungsten.

さて、比抵抗の小さいアルミニウムで凹部のみに選択
的に薄膜を形成したという報告がある。
By the way, there is a report that a thin film is selectively formed only on the concave portion of aluminum having a small specific resistance.

Takao Amazawaらはトリイソブチルアルミニウムを原
料として、減圧CVD法により選択的にアルミニウム膜を
作製している。(Extended Abstr acts of the 18th Co
nference on Solid State Devices and Materials,Toky
o,1986,pp755−756)。
Takao Amazawa et al. Selectively produce an aluminum film by a low pressure CVD method using triisobutylaluminum as a raw material. (Extended Abstr acts of the 18th Co
nference on Solid State Devices and Materials, Toky
o, 1986, pp755-756).

第4図bに前記選択タングステン成長法の場合と同様
の基体表面の拡大断面図を示す。この図から明らかなと
おり、この文献ではアルミニウム膜320は、シリコン100
の表面上に直接形成されている。しかし、このようにシ
リコン100の表面上に直接アルミニウム膜320を形成した
場合、その界面はアルミニウム−シリコン合金化しやす
く、界面特性が不安定になり、ベネトレーションが生じ
るという問題がある。
FIG. 4b shows an enlarged sectional view of the surface of the substrate similar to that in the selective tungsten growth method. As is clear from this figure, in this document, the aluminum film 320 is made of silicon 100.
Is formed directly on the surface of. However, when the aluminum film 320 is directly formed on the surface of the silicon 100 as described above, there is a problem that the interface is likely to become an aluminum-silicon alloy, the interface characteristics become unstable, and the ventration occurs.

一般に、こうした場合には、第4図c,dに示すように
シリコン100の表面にバリアメタルとしてTiN,TiWまたは
タングステンの膜を薄く形成し、その上にアルミニウム
膜を形成するのが良いとされていて、従ってここでは、
バリアメタルのタングステン等の上にアルミニウムを選
択的に成長させることが必要となる。以下では専らその
構造をとるものに関して記述する。
Generally, in such a case, it is preferable to form a thin film of TiN, TiW or tungsten as a barrier metal on the surface of silicon 100 and then form an aluminum film thereon, as shown in FIGS. 4c and 4d. And therefore here
It is necessary to selectively grow aluminum on the barrier metal such as tungsten. In the following, description will be made exclusively on the structure.

また、純アルミニウムを用いた場合には、アルミニウ
ム配線内を通る電流の密度が大きいと、エレクトロマイ
グレーションによってアルミニウム原子が移動し、配線
の断線や短絡が生じるという問題があり、このエレクト
ロマイグレーションの防止のためには、アルミニウムに
少量のシリコンを導入したアルミニウム−シリコン合金
を用いるのがよいことが知られていて、純アルミニウム
に代わってアルミニウム−シリコン合金で凹部を埋め込
む必要がある。ここでいうアルミニウム−シリコン合金
には、アルミニウム中にシリコンが偏析しているものも
含まれるものとする。
Further, when pure aluminum is used, if the density of the current passing through the aluminum wiring is large, there is a problem that aluminum atoms move due to electromigration, causing disconnection or short circuit of the wiring. For this purpose, it is known to use an aluminum-silicon alloy in which a small amount of silicon is introduced into aluminum, and it is necessary to fill the recess with an aluminum-silicon alloy instead of pure aluminum. The aluminum-silicon alloy referred to here includes those in which silicon is segregated in aluminum.

このアルミニウム−シリコン合金で凹部を埋め込む方
法としては、すでに、平坦化技術の一手法としてのバイ
アススパッタリング法が存在し、ターゲット材としてア
ルミニウム−シリコン材を用い、第4図c(基体表面の
前記同様の拡大断面図)のように基体2″の上にアルミ
ニウム−シリコン合金の薄膜を形成して凹部を埋めるこ
とができる。しかしこの方法にも欠点があり、この方法
を用いたときは、デバイスが大きいプラズマダメージを
受けるなどの問題がある。
As a method of filling the recess with this aluminum-silicon alloy, there is already a bias sputtering method as one method of flattening technology, and an aluminum-silicon material is used as a target material. It is possible to form a thin film of an aluminum-silicon alloy on the substrate 2 ″ to fill the recess as shown in FIG. 1). However, this method also has a drawback, and when the method is used, the device is There are problems such as large plasma damage.

ところで第5図は、本願の出願人の出願になる特願昭
62−172374号「成膜装置および方法」で示された薄膜作
製装置と同じ装置の概略の正面断面図である。
By the way, Fig. 5 shows a patent application filed by the applicant of the present application.
FIG. 6 is a schematic front cross-sectional view of the same device as the thin film forming device shown in No. 62-172374 “Film forming device and method”.

1は処理室であり、気密に保つことができる構造とな
っている。3は、処理室1内に設置され基体2を保持す
るとともに基体2の温度調整をする基体ホルダーであ
る。基体ホルダー3の温度を調整する温度調整手段20を
構成について説明すると、4はヒーターであって抵抗加
熱により基体ホルダー3を加熱し、5は熱電対であって
基体ホルダー3の温度をモニターしている。温度モニタ
ーとして熱電対5の代わりに測温抵抗を用いても良い。
Reference numeral 1 denotes a processing chamber, which has a structure that can be kept airtight. Reference numeral 3 denotes a substrate holder that is installed in the processing chamber 1 to hold the substrate 2 and adjust the temperature of the substrate 2. The structure of the temperature adjusting means 20 for adjusting the temperature of the substrate holder 3 will be described. 4 is a heater for heating the substrate holder 3 by resistance heating, and 5 is a thermocouple for monitoring the temperature of the substrate holder 3. There is. A temperature measuring resistor may be used instead of the thermocouple 5 as a temperature monitor.

熱電対5で温度を測定して得られた信号は、図示しな
いPID制御,PI制御,ON−OFF制御等の制御回路に入力さ
れ、サイリスターもしくはリレーを用いてヒーター4の
入力電力を加減し、基体ホルダー3の温度を調整するよ
うになっている。必要のときは、水冷装置等で基体ホル
ダー3を冷却可能にして加熱・冷却の両方法により温度
を調節する。
The signal obtained by measuring the temperature with the thermocouple 5 is input to a control circuit such as PID control, PI control, ON-OFF control (not shown), and the input power of the heater 4 is adjusted using a thyristor or a relay. The temperature of the substrate holder 3 is adjusted. When necessary, the substrate holder 3 can be cooled with a water cooling device or the like to adjust the temperature by both heating and cooling methods.

ガス分配手段としての分配板31は気体を均一に基体2
の表面に供給するために設け、分配板31の温度を調整す
るための温度調整手段40は、加熱手段41,温度モニター4
2およびフィードバック制御手段(図示しない)を主に
して構成され、加熱手段41は、分配板31を大気圧側から
ヒーター32で抵抗加熱するようになっている。フィード
バック制御手段は図示されていないが、これも熱電対33
で測定して得た信号をPID制御,PI制御,ON−OFF制御等の
制御回路にフィードバックし、サイリスターやリレーを
用いヒーター32の入力電力を加減して、分配板31の温度
を制御している。ヒーター32は絶縁粉末34を用いて分配
板31から絶縁されている。35は絶縁粉末34を固定するた
めの蓋である。
The distribution plate 31 as a gas distribution means distributes the gas uniformly to the substrate 2.
The temperature adjusting means 40 for adjusting the temperature of the distribution plate 31 is provided for supplying to the surface of the heating means 41, the temperature monitor 4
2 and feedback control means (not shown) are mainly configured, and the heating means 41 is adapted to resistance-heat the distribution plate 31 from the atmospheric pressure side by the heater 32. Although the feedback control means is not shown, this is also a thermocouple 33
The signal obtained by measuring is fed back to the control circuit for PID control, PI control, ON-OFF control, etc., and the input power of the heater 32 is adjusted using a thyristor or relay to control the temperature of the distribution plate 31. There is. The heater 32 is insulated from the distribution plate 31 by using an insulating powder 34. Reference numeral 35 is a lid for fixing the insulating powder 34.

上記のように構成された薄膜作製装置に対して、図示
しない気体供給装置からバルブ7を通してトリイソブチ
ルアルミニウムとジシランガスを導入すると、(本願の
出願人が先に出願した特願昭63−22463号「薄膜作製方
法」で示した方法を参照)、基体2の表面全体に良質の
アルミニウム−シリコン合金膜を作製することができ
る。
When triisobutylaluminum and disilane gas are introduced from a gas supply device (not shown) through the valve 7 to the thin film forming apparatus configured as described above, (Japanese Patent Application No. 63-22463 filed previously by the applicant of the present application) The method described in “Thin film manufacturing method”) can form a good quality aluminum-silicon alloy film on the entire surface of the substrate 2.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上記した特許願の装置および方法では、
基体の表面の全体にアルミニウム−シリコン合金膜が形
成されるだけであり、基体表面の所望する場所に選択的
にアルミニウム−シリコン合金膜を形成することができ
ない。例えば、第4図dに基体表面の前記同様の拡大断
面図を示すように、基体2″に上記した装置および方法
を適用した場合には、アルミニウム−シリコン合金膜33
0が基体2″の全体に形成されるだけであるために、基
体表面に激しい凹凸を生じてデバイスの微細化が困難に
なるという問題点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the apparatus and method of the above-mentioned patent application,
The aluminum-silicon alloy film is only formed on the entire surface of the substrate, and the aluminum-silicon alloy film cannot be selectively formed at a desired position on the surface of the substrate. For example, as shown in the enlarged cross-sectional view of the surface of the substrate similar to the above in FIG. 4d, when the above-described apparatus and method are applied to the substrate 2 ″, the aluminum-silicon alloy film 33 is formed.
Since 0 is only formed on the entire base 2 ″, there is a problem in that the surface of the base is severely roughened to make it difficult to miniaturize the device.

(発明の目的) 本発明はこの問題を解決し、所望する薄膜を基体表面
の所望する部分に選択的に形成して、平坦化を行なうこ
とのできる装置および方法を提供することを目的とす
る。
(Object of the Invention) It is an object of the present invention to solve this problem and to provide an apparatus and a method capable of selectively forming a desired thin film on a desired portion of a substrate surface and performing planarization. .

(問題を解決するための手段) 本発明は、真空に保つことの出来る処理室と;該処理
室内に設置され、放射線照射を十分に透過し得る材質か
らなる、基体を保持する基体ホルダーと;所定の気体を
該処理室内に導入する気体導入手段と;該処理室内を排
気する排気手段と;開口部を該基体ホルダーに対向させ
て該処理室内に設置あるいは該処理室内を構成する一部
分として設けられた、該気体導入手段から導入された所
定の気体を均一に基体の表面に供給するガス分配手段
と;該ガス分配手段の温度調整を行う温度調整手段と;
基体の裏側から基体表面上の所望する部分を加熱するた
めの放射線照射を行う放射線照射手段を備えた薄膜作製
装置を用いる。また、該所定の気体は少なくとも二種類
の気体を含み、該二種類の気体の一方は、アルミニウム
を含有する化合物の気体またはその混合気体(以下、ア
ルミニウム含有気体)であり、他方は、アルミニウム以
外の金属を含有する化合物の気体またはその混合気体
(以下、金属含有気体)であり、該基体上に予め作製さ
れた2種類以上の異なる薄膜のうち、放射線照射手段を
用いて特定の薄膜だけを加熱することで、基体を部分加
熱し、該特定の薄膜上だけに選択的にアルミニウムとア
ルミニウム以外の金属との合金膜を作製する薄膜作製方
法を用いる。
(Means for Solving the Problem) The present invention provides a processing chamber that can be kept in a vacuum; a substrate holder that is installed in the processing chamber and holds a substrate made of a material that can sufficiently transmit radiation irradiation; Gas introducing means for introducing a predetermined gas into the processing chamber; exhaust means for exhausting the processing chamber; installed in the processing chamber with an opening facing the substrate holder or provided as a part of the processing chamber The gas distribution means for uniformly supplying the predetermined gas introduced from the gas introduction means to the surface of the substrate; and the temperature adjustment means for adjusting the temperature of the gas distribution means;
A thin film forming apparatus provided with a radiation irradiating means for irradiating radiation for heating a desired portion on the surface of the substrate from the back side of the substrate is used. Further, the predetermined gas contains at least two kinds of gases, one of the two kinds of gas is a gas of a compound containing aluminum or a mixed gas thereof (hereinafter, aluminum containing gas), and the other is other than aluminum. Which is a gas of a compound containing a metal or a mixed gas thereof (hereinafter referred to as a metal-containing gas), and out of two or more kinds of different thin films preliminarily formed on the substrate, only a specific thin film is obtained by using a radiation irradiation means. A thin film manufacturing method is used in which the substrate is partially heated by heating to selectively form an alloy film of aluminum and a metal other than aluminum only on the specific thin film.

(作用) 第2図は、(本願の出願人の出願になる特願昭62−17
2374号「成膜装置および方法」で示した薄膜作製装置
に、特願昭63−22463号「薄膜作製方法」で示した方法
を参照)、後述するようにトリイソブチルアルミニウム
とジシランガスの混合気体でアルミニウム−シリコン合
金を作製した場合の基体温度に対する成膜速度の関係を
示す。
(Operation) FIG. 2 shows (Japanese Patent Application No. 62-17 filed by the applicant of the present application.
2374 “Film forming apparatus and method”, refer to the method shown in Japanese Patent Application No. 63-22463 “Thin film manufacturing method”, and use a mixed gas of triisobutylaluminum and disilane gas as described later. The relationship of the film formation rate with respect to the substrate temperature when an aluminum-silicon alloy is produced is shown.

同図で分かるように、基体上の所望する部分だけを部
分加熱して、その部分の温度を250℃以上にし、他の部
分を250℃よりも低く保つことにより高温部分に選択的
にアルミニウム−シリコン合金を堆積させることができ
る。
As can be seen in the figure, only a desired portion on the substrate is partially heated, the temperature of that portion is kept at 250 ° C or higher, and the other portion is kept lower than 250 ° C, so that the high temperature portion can be selectively heated. Silicon alloys can be deposited.

(実施例) 第1図は本発明の実施例の薄膜作製装置の正面断面図
である。第5図と同一の部材には同一の符号を付して説
明を省略する。
(Example) FIG. 1 is a front sectional view of a thin film forming apparatus of an example of the present invention. The same members as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

ガス分配手段としての分配板31は、気体を基体2の表
面へ均一に供給するために設けてられているもので、本
実施例の場合は、気体の通過する多数の小孔が設けられ
た4枚の薄板を互いに狭い隙間を隔てて重ね合わせた構
成をとっている。この枚数は気体を均一に分配するため
に選ばれた枚数であって、枚数はもちろんこの構造にも
限定はない。薄板には熱伝導性の良いものとして銅を用
いている。分配板31の温度は温度調整手段40によって調
整されている。
The distribution plate 31 as a gas distribution means is provided in order to uniformly supply the gas to the surface of the substrate 2. In the case of the present embodiment, a large number of small holes through which the gas passes are provided. It has a structure in which four thin plates are stacked with a narrow gap between each other. This number is selected to evenly distribute the gas, and the number of sheets is not limited to this structure. Copper is used for the thin plate because it has good thermal conductivity. The temperature of the distribution plate 31 is adjusted by the temperature adjusting means 40.

図示しない気体供給装置からバルブ7を通して気体を
処理室1に導入すると、気体は4枚の薄板からなる分配
板31を通過することによって加熱され、加熱された気体
が基体2上に均一供給される。この気体の加熱は、基体
上に得られる膜の特性に極めて大きな影響を与える。
(この件に関しては本願の出願人の出願になる特願昭62
−172374号「成膜装置および方法」に記載がある。) そして例えば、基体2全体の温度をある温度に設定す
ると、第2図のような成膜速度で基体2上に成膜が行な
われる。しかし本発明は、選択的に所望する部分の上に
だけ所望する薄膜を成膜するために、基体2の表面で部
分的に温度差をつける方法を用いる。
When a gas is introduced into the processing chamber 1 through a valve 7 from a gas supply device (not shown), the gas is heated by passing through a distribution plate 31 composed of four thin plates, and the heated gas is uniformly supplied onto the substrate 2. . The heating of this gas has a very large effect on the properties of the film obtained on the substrate.
(Patent application 62
-172374 "Film forming apparatus and method". Then, for example, when the temperature of the entire substrate 2 is set to a certain temperature, film formation is performed on the substrate 2 at the film formation rate as shown in FIG. However, the present invention uses a method of forming a partial temperature difference on the surface of the substrate 2 in order to selectively form a desired thin film only on a desired portion.

基体2の表面上の所望する部分の部分加熱は、赤外線
ランプ50によって行なう。赤外線ランプ50から放射され
る赤外線55の吸収効率は、例えば、タングステンのよう
な金属の場合には高いが、シリコンや二酸化珪素のよう
な場合には低く、吸収効率は物質により異なる。従って
吸収効率の相違を利用すれば所望する部分だけを部分加
熱することができる。
Partial heating of a desired portion on the surface of the substrate 2 is performed by the infrared lamp 50. The absorption efficiency of the infrared rays 55 emitted from the infrared lamp 50 is high in the case of a metal such as tungsten, but low in the case of silicon or silicon dioxide, and the absorption efficiency varies depending on the substance. Therefore, by utilizing the difference in absorption efficiency, only a desired portion can be partially heated.

部分加熱が目的であるから、吸収効率さえ異なれば使
用する放射線は赤外線以外の電磁波でもよく、マイクロ
波や紫外線等も使用可能である。
Since the purpose is partial heating, the radiation to be used may be electromagnetic waves other than infrared rays as long as the absorption efficiency is different, and microwaves or ultraviolet rays can also be used.

この部分加熱を利用する従来技術には、前述のように
すでに選択的タングステン成長法があり、部分加熱が可
能であり且つ有効であることはすでに当業者に広く認識
されている。
It is widely recognized by those skilled in the art that the prior art utilizing the partial heating already includes the selective tungsten growth method as described above, and the partial heating is possible and effective.

基体2および基体2を保持する基体ホルダー3′と光
学窓51の材質は、赤外線ランプ50から放射する赤外線55
を十分に透過するものである。
The materials of the substrate 2 and the substrate holder 3'holding the substrate 2 and the optical window 51 are infrared rays 55 emitted from the infrared lamp 50.
Is sufficiently transparent.

本実施例では光学窓51に石英ガラスを用いたが、赤外
線55を十分に透過するものであるれば材質は石英ガラス
に限定されない。また赤外線ランプ50にハロゲンランプ
を用いたが、これにも限定されるものでなく、ランプの
代わりにレーザ等を用いてもよい。
Although quartz glass is used for the optical window 51 in this embodiment, the material is not limited to quartz glass as long as it can sufficiently transmit the infrared rays 55. Further, although a halogen lamp is used as the infrared lamp 50, the infrared lamp 50 is not limited to this, and a laser or the like may be used instead of the lamp.

第1図の装置を用いることによりアルミニウム−シリ
コン合金膜を基体の表面の所望する部分に選択的に形成
することができる。
An aluminum-silicon alloy film can be selectively formed on a desired portion of the surface of the substrate by using the apparatus shown in FIG.

第3図は本発明によるアルミニウム−シリコン合金膜
の選択的堆積の工程を示す基体の拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a substrate showing a step of selectively depositing an aluminum-silicon alloy film according to the present invention.

先ず、第3図aの如く、珪素基体(Si基体)100上に1
0000Å位の二酸化珪素膜(SiO2)200を、熱CVD、スパッ
タリング法、プラズマCVD法、プラズマECR法等の手法で
形成する。そしてレジストでパターニングしてRIE法で
コンタクトホール21を形成する(第3図b)。
First, as shown in FIG. 3a, 1 is placed on the silicon substrate (Si substrate) 100.
A silicon dioxide film (SiO2) 200 of about 0000Å is formed by a method such as thermal CVD, sputtering method, plasma CVD method, plasma ECR method or the like. Then, the resist is patterned to form the contact hole 21 by the RIE method (FIG. 3b).

そして、選択的タングステン成長法を用いて、このコ
ンタクトホール21の底部に、バイアメタルとなるタング
ステン400を1000Å位形成してできた第3図cの基体
2″を、上記した第1図の本発明の装置に設置する。そ
して分配板31の温度を230℃に設定し、ジシランガスの
流量を10sccm、トリイソブチルアルミニウム(アルゴン
をキャリアガスとして用いる)の流量40sccmの混合気体
をバルブ7を通して導入する。圧力はバルブ9の開閉操
作で2Torrになるようにする。この状態で赤外線ランプ5
0から放射する赤外線55を基体2に照射すると、タング
ステン400が部分加熱されて、その上に第3図dのよう
にアルミニウム−シリコン合金膜340を選択的に作製す
ることができた。
Then, by using the selective tungsten growth method, the base 2 ″ of FIG. 3c, which is formed by forming tungsten 400 serving as a via metal at about 1000 Å at the bottom of the contact hole 21, is used as the book of FIG. The apparatus is installed in the apparatus of the invention, the temperature of the distribution plate 31 is set to 230 ° C., a mixed gas of disilane gas at a flow rate of 10 sccm and triisobutylaluminum (using argon as a carrier gas) at a flow rate of 40 sccm is introduced through a valve 7. The pressure is set to 2 Torr by opening and closing the valve 9. In this state, the infrared lamp 5
When the substrate 2 was irradiated with infrared rays 55 radiated from 0, the tungsten 400 was partially heated, and the aluminum-silicon alloy film 340 could be selectively formed thereon as shown in FIG. 3d.

また上記では、アルミニウム含有化合物としてイソブ
チルアルミニウムを用いているが、トリメチルアルミニ
ウム、トリエチルアルミニウム等の、他のアルミニウム
含有化合物を用いた場合も同様の結果を得た。しかしト
リメチルアルミニウムやトリエチルアルミニウムでは、
作製した膜中に多少の炭素が残留する欠点があった。
Although isobutylaluminum is used as the aluminum-containing compound in the above, similar results were obtained when other aluminum-containing compounds such as trimethylaluminum and triethylaluminum were used. But with trimethylaluminum and triethylaluminum,
There was a drawback that some carbon remained in the produced film.

またシリコン化合物として、ジシランの他にモノシラ
ンやトリシランを用いても同様の堆積が得られる。トリ
シランはジシラン以上に有効であることが判明している
が、現在は高純度のトリシランを多量に入手することが
困難であり経済性に問題がある。
Similar deposition can be obtained by using monosilane or trisilane as the silicon compound in addition to disilane. Trisilane has been found to be more effective than disilane, but it is currently difficult to obtain a large amount of high-purity trisilane, and there is a problem in economic efficiency.

また上記では、アルミニウム−シリコン合金膜の作製
について記述したが、アルミニウム単体膜、アルミニウ
ム−銅合金膜、アルミニウム−シリコン−銅合金膜等の
作製についても同様の作業は可能であった。
Further, in the above, the production of the aluminum-silicon alloy film is described, but the same work can be performed also in the production of the aluminum simple substance film, the aluminum-copper alloy film, the aluminum-silicon-copper alloy film and the like.

(発明の効果) 以上のように、本発明の装置および方法によって、段
差または凹部を有する基体について、その底部または凹
部に選択的に薄膜を形成し平坦化を行なうことができ
る。
(Effects of the Invention) As described above, with the apparatus and method of the present invention, it is possible to selectively form a thin film on the bottom or the recess of a substrate having a step or a recess and planarize the substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例の薄膜作製装置の断面図。 第2図は基体温度と成膜速度の関係図。 第3図は本発明によるアルミニウム−シリコン合金膜作
製の経過を示す基体表面の拡大断面図。 第4図は従来の薄膜作製方法によって作製された薄膜の
状態を示す基体表面の拡大断面図。 第5図は従来の薄膜作製装置の断面図である。 1……処理室、2……基体、3′……基体ホルダー、31
……ガス分配手段、32……ヒーター、33……熱電対、40
……温度調整手段、50……赤外線ランプ、51……光学
窓、55……赤外線。
FIG. 1 is a sectional view of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a relationship diagram between the substrate temperature and the film formation rate. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the surface of the substrate showing the process of producing the aluminum-silicon alloy film according to the present invention. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the substrate surface showing the state of the thin film produced by the conventional thin film production method. FIG. 5 is a sectional view of a conventional thin film forming apparatus. 1 ... Processing chamber, 2 ... Substrate, 3 '... Substrate holder, 31
...... Gas distribution means, 32 …… Heater, 33 …… Thermocouple, 40
...... Temperature adjustment means, 50 ...... Infrared lamp, 51 ...... Optical window, 55 ...... Infrared.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−67135(JP,A) 特開 昭63−14870(JP,A) 特開 昭56−45759(JP,A) 特公 昭44−5283(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-55-67135 (JP, A) JP-A-63-14870 (JP, A) JP-A-56-45759 (JP, A) JP-B-44- 5283 (JP, B2)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】真空に保つことの出来る処理室と;該処理
室内に設置され、基体を保持する基体ホルダーと;所定
の気体を該処理室内に導入する気体導入手段と;該処理
室内を排気する排気手段と;開口部を該基体ホルダーに
対向させて該処理室内に設置あるいは該処理室内を構成
する一部分として設けられた、該気体導入手段から導入
された所定の気体を均一に基体の表面に供給するガス分
配手段と;基体加熱手段と;を含んで構成され、該所定
の気体を構成する元素の一部を基体の表面に堆積させ薄
膜を作製する薄膜作製装置において、 該ガス分配手段は、該処理室内の温度とは独立して、該
ガス分配手段を通過する該所定の気体を加熱するための
ガス分配板の温度調整手段をもち、該基体加熱手段とし
て、基体の裏側から基体表面上の所望する部分を加熱す
るための放射線照射を行う放射線照射手段を備え、該基
体ホルダーは該放射線照射を十分に透過し得る材質から
なり、よって該基体表面上の所望する部分にアルミニウ
ムとアルミニウム以外の金属との合金膜を堆積させるこ
とを特徴とする薄膜作製装置。
1. A processing chamber capable of maintaining a vacuum; a substrate holder installed in the processing chamber for holding a substrate; gas introducing means for introducing a predetermined gas into the processing chamber; and exhausting the processing chamber. An exhausting means for controlling the opening of the substrate to be installed in the processing chamber or provided as a part of the processing chamber so that a predetermined gas introduced from the gas introducing means is uniformly applied to the surface of the substrate. A gas distribution means for supplying a gas to the substrate; and a substrate heating means; and a part of elements constituting the predetermined gas are deposited on the surface of the substrate to form a thin film. Has a gas distribution plate temperature adjusting means for heating the predetermined gas passing through the gas distribution means, independently of the temperature in the processing chamber. Place on the surface Radiation irradiating means for irradiating radiation to heat a desired portion is provided, and the substrate holder is made of a material that can sufficiently transmit the radiation irradiation. A thin film forming apparatus characterized by depositing an alloy film with a metal.
【請求項2】処理室内に導入される気体の構成元素の一
部を、基体のみを加熱することで基体の表面に堆積さ
せ、薄膜を作製する方法において、 該気体は少なくとも二種類の気体を含み、該二種類の気
体の一方は、アルミニウムを含有する化合物の気体また
はその混合気体(以下、アルミニウム含有気体)であ
り、他方は、アルミニウム以外の金属を含有する化合物
の気体またはその混合気体(以下、金属含有気体)であ
り、該二種類の気体を気体導入経路上において加熱して
から処理室内に導入し、放射線照射手段を用いて該基体
の所望する部分を部分加熱することで、選択的に該所望
する部分の表面にアルミニウムとアルミニウム以外の金
属との合金膜を作製することを特徴とする薄膜作製方
法。
2. A method for producing a thin film by depositing a part of constituent elements of a gas introduced into a processing chamber on a surface of a substrate by heating only the substrate, the gas comprising at least two kinds of gases. One of the two kinds of gas is a gas of a compound containing aluminum or a mixed gas thereof (hereinafter referred to as an aluminum-containing gas), and the other is a gas of a compound containing a metal other than aluminum or a mixed gas thereof ( (Hereinafter referred to as metal-containing gas), the two types of gas are heated on the gas introduction path and then introduced into the processing chamber, and a desired portion of the substrate is partially heated using a radiation irradiating means. Method for producing a thin film, characterized in that an alloy film of aluminum and a metal other than aluminum is produced on the surface of the desired portion.
【請求項3】前記アルミニウム以外の金属がシリコンで
あり、作製される薄膜がアルミニウム−シリコン合金膜
であることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の薄
膜作製方法。
3. The method for producing a thin film according to claim 2, wherein the metal other than aluminum is silicon and the thin film produced is an aluminum-silicon alloy film.
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