JP2559703B2 - 配線膜のエピタキシヤル成長方法 - Google Patents
配線膜のエピタキシヤル成長方法Info
- Publication number
- JP2559703B2 JP2559703B2 JP61083375A JP8337586A JP2559703B2 JP 2559703 B2 JP2559703 B2 JP 2559703B2 JP 61083375 A JP61083375 A JP 61083375A JP 8337586 A JP8337586 A JP 8337586A JP 2559703 B2 JP2559703 B2 JP 2559703B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- epitaxial growth
- substrate
- growth
- sputtering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体基板に配線膜としてAl膜等の金属被膜を成長す
る場合、従来のCVD法による成長では段差被覆は良好で
あるが、グレインの大きさが不規則で、密度が小さく、
表面が粗であるため、微細パターンの形成は困難であっ
た。そのための改善方法として、最初にスパッタ膜を薄
く被着して成長核を形成することにより、CVD法でエピ
タキシャル成長が可能となった。
る場合、従来のCVD法による成長では段差被覆は良好で
あるが、グレインの大きさが不規則で、密度が小さく、
表面が粗であるため、微細パターンの形成は困難であっ
た。そのための改善方法として、最初にスパッタ膜を薄
く被着して成長核を形成することにより、CVD法でエピ
タキシャル成長が可能となった。
本発明はAl膜等の金属被膜を半導体基板等の被成長基
板上にエピタキシャル成長する方法に関する。
板上にエピタキシャル成長する方法に関する。
半導体デバイスの製造には、Al膜等の金属被膜を配線
層として多用しているが、近年デバイスの微細化の要請
より、緻密で滑らかな表面をもつ金属被膜の成長方法が
望まれる。そのためには金属被膜をエピタキシャル成長
で形成できれば理想的である。
層として多用しているが、近年デバイスの微細化の要請
より、緻密で滑らかな表面をもつ金属被膜の成長方法が
望まれる。そのためには金属被膜をエピタキシャル成長
で形成できれば理想的である。
本発明においては、金属被膜として最も広く使用され
ているAl膜を例にとって説明する。
ているAl膜を例にとって説明する。
従来より、Al膜の成長には大別して蒸着法と、スパッ
タ法と、CVD法とがある。
タ法と、CVD法とがある。
蒸着法は成膜粒子の飛来が直線的であるため、段差被
覆が困難であるため、微細化パターン形成に対しては主
として後２者が用いられる場合が多くなった。
覆が困難であるため、微細化パターン形成に対しては主
として後２者が用いられる場合が多くなった。
スパッタ法による被膜は緻密であるが、成長速度が遅
く、蒸着の場合と同様の理由により段差被覆が困難であ
る。
く、蒸着の場合と同様の理由により段差被覆が困難であ
る。
一方、CVD法による被膜は前記のようにグレインの大
きさが不規則で、密度が小さく、表面が粗であるため、
この点からは微細パターンの形成には不利であるが、CV
Dの性質より等方的に被膜形成が行われるため段差被覆
がよく、この点では微細パターンの形成に有利である。
きさが不規則で、密度が小さく、表面が粗であるため、
この点からは微細パターンの形成には不利であるが、CV
Dの性質より等方的に被膜形成が行われるため段差被覆
がよく、この点では微細パターンの形成に有利である。
従来のCVD−Al膜はグレインの大きさが不規則で、密
度が小さく、表面が粗である。
度が小さく、表面が粗である。
上記問題点の解決は、半導体基板上にスパッタ法によ
り第１のアルミニウム膜を被着する工程と、前記第１の
アルミニウム膜の上に化学気相成長（CVD）法により第
２のアルミニウム膜をエピタキシャル成長する工程と、
を含む配線膜をエピタキシャル成長方法により達成され
る。
り第１のアルミニウム膜を被着する工程と、前記第１の
アルミニウム膜の上に化学気相成長（CVD）法により第
２のアルミニウム膜をエピタキシャル成長する工程と、
を含む配線膜をエピタキシャル成長方法により達成され
る。
さらに、前記エピタキシャル成長は、原料ガスとして
有機アルミニウムを用い、前記半導体基板を400℃以上
に加熱して行うことにより可能となる。
有機アルミニウムを用い、前記半導体基板を400℃以上
に加熱して行うことにより可能となる。
本発明は成長核となる最初の50〜100Åの厚さの金属
被膜を緻密な成膜を得るスパッタ法により形成し、この
上に有機金属を用いたCVD法により金属被膜をエピタキ
シャル成長することにより、グレインが揃った、密度が
大きい、表面が滑らかな成膜を得ることができることを
利用したものである。
被膜を緻密な成膜を得るスパッタ法により形成し、この
上に有機金属を用いたCVD法により金属被膜をエピタキ
シャル成長することにより、グレインが揃った、密度が
大きい、表面が滑らかな成膜を得ることができることを
利用したものである。
Al膜の場合、通常のCVDの温度260〜340℃に比べて、4
00〜500℃程度と高温にするとエピタキシャル成長が可
能となり、成膜の密度、表面状態が改善される。
00〜500℃程度と高温にするとエピタキシャル成長が可
能となり、成膜の密度、表面状態が改善される。
図は本発明を実施するエピタキシャル成長装置の側断
面図である。
面図である。
図において、１は成長室で、排気口２より通常の排気
系により排気される。
系により排気される。
３はガス混合容器兼シャワーで、４より原料ガスが、
５より水素が導入される。
５より水素が導入される。
成長室１内のサセプタ６上には被成長基板７が載せら
れ、ヒータ８で加熱される。
れ、ヒータ８で加熱される。
９はスパッタ用のAlターゲットで、スパッタ時には被
成長基板７上にあり、エピタキシャル成長時には被成長
基板７上より退避できる構造となっている。
成長基板７上にあり、エピタキシャル成長時には被成長
基板７上より退避できる構造となっている。
被成長基板７はサセプタ６を経由してRF電源10、バイ
アス電源11と電気的に接続され、ターゲット９は接地さ
れている。
アス電源11と電気的に接続され、ターゲット９は接地さ
れている。
石英カバー12は、スパッタ時には被成長基板７より下
側に退避し、エピタキシャル成長時には被成長基板７の
周囲を覆い、成長元素が成長室１の壁や、退避したター
ゲット９や、電源と成長室間の絶縁物等に被着するのを
防止する。
側に退避し、エピタキシャル成長時には被成長基板７の
周囲を覆い、成長元素が成長室１の壁や、退避したター
ゲット９や、電源と成長室間の絶縁物等に被着するのを
防止する。
つぎに、この装置を用いてAl膜をエピタキシャル成長
する本発明の実施例を説明する。
する本発明の実施例を説明する。
被成長基板７として珪素（Si）基板を用い、この上
に通常のスパッタ法により成長核として厚さ50〜100Å
のスパッタAl膜を成長する。
に通常のスパッタ法により成長核として厚さ50〜100Å
のスパッタAl膜を成長する。
スパッタ条件は、スパッタガスとしてアルゴン（Ar）
を用い、これを10-4Torrに減圧して、基板７とAlターゲ
ット９間にRF電源10により周波数13.56MHzの電力を基板
当たり300〜500W加える。さらに基板バイアスとしてバ
イアス電源11により基板７に−200〜−500Vを加える。
を用い、これを10-4Torrに減圧して、基板７とAlターゲ
ット９間にRF電源10により周波数13.56MHzの電力を基板
当たり300〜500W加える。さらに基板バイアスとしてバ
イアス電源11により基板７に−200〜−500Vを加える。
次工程のエピタキシャル成長を行う前にバイアスス
パッタによりスパッタAl膜の表面をエッチングする。
パッタによりスパッタAl膜の表面をエッチングする。
バイアススパッタによるエッチング条件は、エッチン
グガスとしてArを用い、これを10-3Torrに減圧して、基
板７とターゲット９間にRF電源10により周波数13.56MHz
の電力を基板当たり300〜500W加え、さらに基板バイア
スとしてバイアス電源11により基板７に−200〜−500V
を加える。
グガスとしてArを用い、これを10-3Torrに減圧して、基
板７とターゲット９間にRF電源10により周波数13.56MHz
の電力を基板当たり300〜500W加え、さらに基板バイア
スとしてバイアス電源11により基板７に−200〜−500V
を加える。
このスパッタによるエッチングは、この装置のように
スパッタ後真空を破らないでつぎのエピタキシャル成長
が行える場合は省略してもよい。
スパッタ後真空を破らないでつぎのエピタキシャル成長
が行える場合は省略してもよい。
有機金属を用いたCVD法により厚さ5000ÅのAl膜を
スパッタAl膜の上にエピタキシャル成長する。
スパッタAl膜の上にエピタキシャル成長する。
有機金属として、TIBA〔Al（ｉ−C4H9）３、ｉ−C4H9
はイソブチル基〕を用い、これをヘリウムでバブリング
して10SCCM、水素を０〜100SCCM成長室に導入して圧力
１〜5Torrに減圧し、400〜500℃で成長した。
はイソブチル基〕を用い、これをヘリウムでバブリング
して10SCCM、水素を０〜100SCCM成長室に導入して圧力
１〜5Torrに減圧し、400〜500℃で成長した。
実施例においては、金属被膜としてAlについて説明し
たが、これの代わりにその他の金属、例えばタングステ
ン、あるいはモリブデン等についても本発明の要旨は変
わらない。これらの場合の成長はそれぞれの金属のハロ
ゲン化物、あるいはAlの場合と同様に金属の有機化合物
を用いて行うことができる。
たが、これの代わりにその他の金属、例えばタングステ
ン、あるいはモリブデン等についても本発明の要旨は変
わらない。これらの場合の成長はそれぞれの金属のハロ
ゲン化物、あるいはAlの場合と同様に金属の有機化合物
を用いて行うことができる。
以上詳細に説明したように本発明によるエピタキシャ
ル成長Al膜は密度が大きく、表面が滑らかであり、かつ
CVD本来の特徴である段差被覆がよく、従って微細加工
に適した膜質が得られる。
ル成長Al膜は密度が大きく、表面が滑らかであり、かつ
CVD本来の特徴である段差被覆がよく、従って微細加工
に適した膜質が得られる。
図は本発明を実施するエピタキシャル成長装置の側断面
図である。 図において、 １は成長室、２は排気口、 ３はガス混合容器兼シャワー ４は原料ガス導入口、 ５は水素導入口、６はサセプタ、 ７は被成長基板、８はヒータ、 ９はターゲット、10はRF電源、 11はバイアス電源、12は石英カバー である。
図である。 図において、 １は成長室、２は排気口、 ３はガス混合容器兼シャワー ４は原料ガス導入口、 ５は水素導入口、６はサセプタ、 ７は被成長基板、８はヒータ、 ９はターゲット、10はRF電源、 11はバイアス電源、12は石英カバー である。
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板上にスパッタ法により第１のア
ルミニウム膜を被着する工程と、 前記第１のアルミニウム膜の上に化学気相成長（CVD）
法により第２のアルミニウム膜をエピタキシャル成長す
る工程と を含むことを特徴とする配線膜のエピタキシャル成長方
法。 - 【請求項２】前記エピタキシャル成長は、原料ガスとし
て有機アルミニウムを用い、前記半導体基板を400℃以
上に加熱して行うことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の配線膜のエピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61083375A JP2559703B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 配線膜のエピタキシヤル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61083375A JP2559703B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 配線膜のエピタキシヤル成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62239526A JPS62239526A (ja) | 1987-10-20 |
| JP2559703B2 true JP2559703B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=13800670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61083375A Expired - Lifetime JP2559703B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 配線膜のエピタキシヤル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2559703B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02152227A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-06-12 | Nec Corp | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| JPH05109655A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-30 | Applied Materials Japan Kk | Ｃｖｄ−スパツタ装置 |
| US6429120B1 (en) * | 2000-01-18 | 2002-08-06 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for making integrated-circuit wiring from copper, silver, gold, and other metals |
| CN113684537B (zh) * | 2021-06-28 | 2022-08-12 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 金属有机化学气相沉积设备及使用方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1595659A (en) * | 1978-05-25 | 1981-08-12 | Standard Telephones Cables Ltd | Providing conductive tracks on semiconductor devices |
| DE3040693A1 (de) * | 1979-11-08 | 1981-05-27 | Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg | Verfahren zur metallisierung von halbleiterbauelementen |
| JPH0682633B2 (ja) * | 1985-04-05 | 1994-10-19 | 富士通株式会社 | アルミニウム膜の成長方法 |
| JPS61264175A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | Ｃｖｄ装置 |
-
1986
- 1986-04-11 JP JP61083375A patent/JP2559703B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62239526A (ja) | 1987-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0414267B1 (en) | Process for deposition of a tungsten layer on a semiconductor wafer | |
| US4539068A (en) | Vapor phase growth method | |
| US5695819A (en) | Method of enhancing step coverage of polysilicon deposits | |
| JPH0211012B2 (ja) | ||
| JPH05166731A (ja) | プラズマプロセス装置 | |
| KR20010053027A (ko) | ＩＣ 제조에서의 ＰＥＣＶＤ－Ｔｉ 및 ＣＶＤ－ＴｉＮ필름의 단일 챔버 처리 방법 | |
| JP2002504748A (ja) | 高周波型プラズマ強化化学気相堆積反応装置、及びそれを実施する方法 | |
| JPH10501100A (ja) | 低温プラズマエンハンスによる集積回路形成方法 | |
| US5510297A (en) | Process for uniform deposition of tungsten silicide on semiconductor wafers by treatment of susceptor having aluminum nitride surface thereon with tungsten silicide after cleaning of susceptor | |
| JPH101774A (ja) | プラズマｃｖｄによる薄膜形成方法およびプラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH04350167A (ja) | 高誘電体薄膜の製造方法 | |
| JP2559703B2 (ja) | 配線膜のエピタキシヤル成長方法 | |
| WO2002000968A1 (en) | A method for manufacturing a susceptor, a susceptor thus obtained and its application | |
| US5840366A (en) | Method of forming thin film | |
| JPH0819521B2 (ja) | 金属被膜の成長方法 | |
| JP3449736B2 (ja) | メタルプラグの形成方法 | |
| JP3534676B2 (ja) | Ｃｕ又はＣｕ含有膜の形成方法、及び装置 | |
| JPS59177919A (ja) | 薄膜の選択成長法 | |
| JPH0414493B2 (ja) | ||
| JPS6151629B2 (ja) | ||
| JP2940162B2 (ja) | 高融点金属の気相成長法及びそれを用いた金属配線の製造方法 | |
| JP3804110B2 (ja) | 気相成長装置を用いたシリコン成膜方法 | |
| JPH0360177B2 (ja) | ||
| JPH0625859A (ja) | Ｃｖｄ膜形成装置およびプラズマクリーニング方法 | |
| JPH07110992B2 (ja) | 選択気相成長方法 |