JP3251990B2 - Ａｌ若しくはＡｌ合金の成膜方法 - Google Patents
Ａｌ若しくはＡｌ合金の成膜方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイス中に使
用するＡｌ膜若しくはＡｌ合金膜をＣＶＤによって形成
するための成膜方法に関し、特に高くかつ安定な速度で
膜形成が可能な成膜方法に関するものである。
用するＡｌ膜若しくはＡｌ合金膜をＣＶＤによって形成
するための成膜方法に関し、特に高くかつ安定な速度で
膜形成が可能な成膜方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＶＤによるＡｌ若しくはＡｌ合
金の成膜には、ＴＩＢＡ（Triisobutylaluminum ）、Ｄ
ＭＡＨ（Dimetylaluminumhydride ）等のアルキルアル
ミニウム化合物ガスや、ＴＭＡＡ（Trimetylamine Alan
e ）、ＴＥＡＡ（TrietylamineAlane）、ＤＭＥＡＡ（D
imetyletylamine Alane ）等のアランアダクトガスが
原料として使用されていた。
金の成膜には、ＴＩＢＡ（Triisobutylaluminum ）、Ｄ
ＭＡＨ（Dimetylaluminumhydride ）等のアルキルアル
ミニウム化合物ガスや、ＴＭＡＡ（Trimetylamine Alan
e ）、ＴＥＡＡ（TrietylamineAlane）、ＤＭＥＡＡ（D
imetyletylamine Alane ）等のアランアダクトガスが
原料として使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルキ
ルアルミニウム化合物ガスは、分子中にＡｌと炭素の結
合を含むため、成膜されたＡｌ膜若しくはＡｌ合金膜中
に炭素が残留しやすいと言う問題があった。一方、アラ
ンアダクトガスの内、従来最も使用例が多いＴＭＡＡ
は、常温で固体であるため、バブリングによって安定に
供給することができないと言う問題があった。また、Ｔ
ＥＡＡとＤＭＥＡＡは、常温で液体であるのでバブリン
グによって安定に供給することができるものの、熱的に
不安定であるため安定に成膜を行うことが困難であると
言う問題があった。
ルアルミニウム化合物ガスは、分子中にＡｌと炭素の結
合を含むため、成膜されたＡｌ膜若しくはＡｌ合金膜中
に炭素が残留しやすいと言う問題があった。一方、アラ
ンアダクトガスの内、従来最も使用例が多いＴＭＡＡ
は、常温で固体であるため、バブリングによって安定に
供給することができないと言う問題があった。また、Ｔ
ＥＡＡとＤＭＥＡＡは、常温で液体であるのでバブリン
グによって安定に供給することができるものの、熱的に
不安定であるため安定に成膜を行うことが困難であると
言う問題があった。
【０００４】そこで、本発明は、炭素等の残留が少な
く、Ａｌ膜若しくはＡｌ合金膜の安定な形成を可能にす
る成膜方法を提供することを目的とする。
く、Ａｌ膜若しくはＡｌ合金膜の安定な形成を可能にす
る成膜方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るＡｌ若しくはＡｌ合金の成膜方法は、
化学式ＡｌＨ3・Ｘで表され、化学式中のＸがＮ(Ｃ
3Ｈ7)3 、Ｐ(Ｃ2Ｈ5)3、(ＣＨ3)2ＰＣＨ2ＣＨ2Ｐ(ＣＨ3)
2、(Ｃ5Ｈ5Ｎ)2、Ｎ(ＣＦ3)3、及びＰ(ＣＦ3)3のいずれ
か１つであるアランアダクトガスを、Ａｌの原料として
バブリングによりＣＶＤ反応槽に供給することを特徴と
する。また、上記化学式中のＸはＰ(Ｃ2Ｈ5)3であると
好ましい。
め、本発明に係るＡｌ若しくはＡｌ合金の成膜方法は、
化学式ＡｌＨ3・Ｘで表され、化学式中のＸがＮ(Ｃ
3Ｈ7)3 、Ｐ(Ｃ2Ｈ5)3、(ＣＨ3)2ＰＣＨ2ＣＨ2Ｐ(ＣＨ3)
2、(Ｃ5Ｈ5Ｎ)2、Ｎ(ＣＦ3)3、及びＰ(ＣＦ3)3のいずれ
か１つであるアランアダクトガスを、Ａｌの原料として
バブリングによりＣＶＤ反応槽に供給することを特徴と
する。また、上記化学式中のＸはＰ(Ｃ2Ｈ5)3であると
好ましい。
【０００６】
【作用】本発明のＡｌ若しくはＡｌ合金の成膜方法によ
れば、化学式ＡｌＨ3 ・Ｘで表され、Ｘが常温で液体で
あるアランアダクトガスをＡｌの原料として用いる。こ
のようなアランアダクトガスは、常温で液体であり、か
つ、熱的に安定である。したがって、アランアダクトガ
スをバブリングによって安定にＣＶＤ反応槽内に供給す
ることができ、さらに、安定した成膜を達成することが
できる。
れば、化学式ＡｌＨ3 ・Ｘで表され、Ｘが常温で液体で
あるアランアダクトガスをＡｌの原料として用いる。こ
のようなアランアダクトガスは、常温で液体であり、か
つ、熱的に安定である。したがって、アランアダクトガ
スをバブリングによって安定にＣＶＤ反応槽内に供給す
ることができ、さらに、安定した成膜を達成することが
できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。
る。
【０００８】図１は、実施例の成膜方法を実施するため
のＣＶＤ装置を示した図である。簡単に説明すると、マ
スフローコントローラ２で流量を制御されたキャリアガ
スＨ 2 は、液体状の原料ガスを収容したバブラ４中に導
入される。バブラー４中の原料ガスは、バブラー４を包
む恒温槽６によって一定温度に保たれる。バブラー４か
らの原料ガスは、加熱用ヒータに包まれた配管を通って
反応槽である成膜室８に導入される。成膜室８に導入す
べき原料ガスの圧力を調整するため、配管の途中には、
圧力計１０と圧力調整弁１２とが設けられている。この
圧力調整弁１２は、圧力計１０が一定の圧力を示すよう
に制御されている。成膜室８に導入された原料ガスは、
ガスノズル１４をへて、サセプタ１６上に保持された基
板１８表面に供給される。基板１８は、成膜室８に接続
されたロードロック２０から成膜室８内に導入される。
成膜室８の圧力を調整するため、圧力計２２と真空ポン
プ２４も成膜室８に接続されている。成膜室８と真空ポ
ンプ２４との間には、圧力調整弁２６が設けられてい
て、成膜室８内の圧力を調節する。
のＣＶＤ装置を示した図である。簡単に説明すると、マ
スフローコントローラ２で流量を制御されたキャリアガ
スＨ 2 は、液体状の原料ガスを収容したバブラ４中に導
入される。バブラー４中の原料ガスは、バブラー４を包
む恒温槽６によって一定温度に保たれる。バブラー４か
らの原料ガスは、加熱用ヒータに包まれた配管を通って
反応槽である成膜室８に導入される。成膜室８に導入す
べき原料ガスの圧力を調整するため、配管の途中には、
圧力計１０と圧力調整弁１２とが設けられている。この
圧力調整弁１２は、圧力計１０が一定の圧力を示すよう
に制御されている。成膜室８に導入された原料ガスは、
ガスノズル１４をへて、サセプタ１６上に保持された基
板１８表面に供給される。基板１８は、成膜室８に接続
されたロードロック２０から成膜室８内に導入される。
成膜室８の圧力を調整するため、圧力計２２と真空ポン
プ２４も成膜室８に接続されている。成膜室８と真空ポ
ンプ２４との間には、圧力調整弁２６が設けられてい
て、成膜室８内の圧力を調節する。
【０００９】以下、具体的な製造方法について説明す
る。まず、Ａｌの原料であるアランアダクトガスＡｌＨ
3 ・Ｐ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 を準備し、これをバブラー４中に
充填して６０℃の温度に保つ。この状態で、Ｈ2 のバブ
リングを行ってアランアダクトガスＡｌＨ3 ・Ｐ（Ｃ2
Ｈ5 ）3 を成膜室８に導く。成膜室８内には、Ｓｉウェ
ハ上にバリアメタルＴｉＮを蒸着した基板１８が準備さ
れており、このバリアメタルＴｉＮ上にＡｌ膜が成長す
る。この結果、初期的な成膜速度として約３００ｎｍ／
ｍｍの値が得られた。さらに、１日平均５枚の割合で成
膜実験を続けて６０枚までの成膜速度を調べたが、成長
速度にばらつきの範囲を越える変化は見られなかった。
る。まず、Ａｌの原料であるアランアダクトガスＡｌＨ
3 ・Ｐ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 を準備し、これをバブラー４中に
充填して６０℃の温度に保つ。この状態で、Ｈ2 のバブ
リングを行ってアランアダクトガスＡｌＨ3 ・Ｐ（Ｃ2
Ｈ5 ）3 を成膜室８に導く。成膜室８内には、Ｓｉウェ
ハ上にバリアメタルＴｉＮを蒸着した基板１８が準備さ
れており、このバリアメタルＴｉＮ上にＡｌ膜が成長す
る。この結果、初期的な成膜速度として約３００ｎｍ／
ｍｍの値が得られた。さらに、１日平均５枚の割合で成
膜実験を続けて６０枚までの成膜速度を調べたが、成長
速度にばらつきの範囲を越える変化は見られなかった。
【００１０】次に、従来方法に対応する比較例の成膜実
験について説明する。Ａｌ膜の原料として従来方法で用
いるＤＭＥＡＡを準備して上記実施例と同様の成膜実験
を行った。比較例の成膜実験でも、バブラー４の温度調
節によって実施例とほぼ同一の初期的な成膜速度が得ら
れた。さらに、１日平均５枚の割合で成膜実験を続けて
６０枚までの成膜速度を調べたところ、成長速度に変化
が見られた。これは、原料ガスであるＤＭＥＡＡが熱的
安定性に乏しいため、バブラー４内でＤＭＥＡＡの一部
が分解したためであると考えられる。
験について説明する。Ａｌ膜の原料として従来方法で用
いるＤＭＥＡＡを準備して上記実施例と同様の成膜実験
を行った。比較例の成膜実験でも、バブラー４の温度調
節によって実施例とほぼ同一の初期的な成膜速度が得ら
れた。さらに、１日平均５枚の割合で成膜実験を続けて
６０枚までの成膜速度を調べたところ、成長速度に変化
が見られた。これは、原料ガスであるＤＭＥＡＡが熱的
安定性に乏しいため、バブラー４内でＤＭＥＡＡの一部
が分解したためであると考えられる。
【００１１】図２は、実施例と比較例の製造方法を表に
したものである。表からも明らかなように、実施例と比
較例の製造方法は、バプラー温度のみが異なる。
したものである。表からも明らかなように、実施例と比
較例の製造方法は、バプラー温度のみが異なる。
【００１２】図３は、実施例と比較例の成膜速度をグラ
フ化したものである。実施例の成膜速度は白丸で示さ
れ、比較例の成膜速度は黒丸で示されている。グラフか
らも明らかなように、実施例の成膜速度はほとんど変化
しないが、比較例の成膜速度は成膜回数とともに徐々に
減少する。
フ化したものである。実施例の成膜速度は白丸で示さ
れ、比較例の成膜速度は黒丸で示されている。グラフか
らも明らかなように、実施例の成膜速度はほとんど変化
しないが、比較例の成膜速度は成膜回数とともに徐々に
減少する。
【００１３】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はない。例えば、Ａｌ原料のアランアダクトガスとし
て、ＡｌＨ3 ・Ｐ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 の他に、ＡｌＨ3 ・Ｎ
（Ｃ3Ｈ7 ）3 、ＡｌＨ3 ・（ＣＨ3 ）2 ＮＣＨ2 ＣＨ
2 Ｎ（ＣＨ3 ）2 、ＡｌＨ3 ・Ｐ（ＣＨ3 ）3 、ＡｌＨ
3 ・Ｐ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 、ＡｌＨ3 ・（ＣＨ3 ）2 ＰＣＨ
2 ＣＨ2 Ｐ（ＣＨ3 ）2 、ＡｌＨ3 ・（Ｃ5 Ｈ
5 Ｎ）2 、ＡｌＨ3 ・Ｎ（ＣＦ3）3 、ＡｌＨ3 ・Ｐ
（ＣＦ3 ）3 等を使用することができる。
はない。例えば、Ａｌ原料のアランアダクトガスとし
て、ＡｌＨ3 ・Ｐ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 の他に、ＡｌＨ3 ・Ｎ
（Ｃ3Ｈ7 ）3 、ＡｌＨ3 ・（ＣＨ3 ）2 ＮＣＨ2 ＣＨ
2 Ｎ（ＣＨ3 ）2 、ＡｌＨ3 ・Ｐ（ＣＨ3 ）3 、ＡｌＨ
3 ・Ｐ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 、ＡｌＨ3 ・（ＣＨ3 ）2 ＰＣＨ
2 ＣＨ2 Ｐ（ＣＨ3 ）2 、ＡｌＨ3 ・（Ｃ5 Ｈ
5 Ｎ）2 、ＡｌＨ3 ・Ｎ（ＣＦ3）3 、ＡｌＨ3 ・Ｐ
（ＣＦ3 ）3 等を使用することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るＡｌ
若しくはＡｌ合金の成膜方法によれば、化学式ＡｌＨ3
・Ｘで表され、Ｘが常温で液体であるアランアダクトガ
スをＡｌの原料として用いる。このようなアランアダク
トガスは常温で液体であるから、バブリングによって安
定にＣＶＤ反応槽内に供給することができる。さらに、
このようなアランアダクトガスは熱的に安定であるか
ら、安定した成膜が可能になる。
若しくはＡｌ合金の成膜方法によれば、化学式ＡｌＨ3
・Ｘで表され、Ｘが常温で液体であるアランアダクトガ
スをＡｌの原料として用いる。このようなアランアダク
トガスは常温で液体であるから、バブリングによって安
定にＣＶＤ反応槽内に供給することができる。さらに、
このようなアランアダクトガスは熱的に安定であるか
ら、安定した成膜が可能になる。
【図１】実施例の方法を実施するためのＣＶＤ装置を示
した図。
した図。
【図２】実施例と比較例の成膜条件をまとめた図表。
【図３】実施例と比較例の成膜速度を比較したグラフ。
４…バブラー、８…ＣＶＤ反応槽、１８…基板。
フロントページの続き (72)発明者 太田 与洋 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 技術研究本部内 (56)参考文献 特開 平６−41747（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−73069（ＪＰ，Ａ) 米国特許4923717（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 16/06 - 16/20 H01L 21/205 H01L 21/285
Claims (2)
- 【請求項１】 化学式ＡｌＨ3・Ｘで表され、前記化学
式中のＸがＮ(Ｃ3Ｈ7)3 、Ｐ(Ｃ2Ｈ5)3、(ＣＨ3)2ＰＣＨ
2ＣＨ2Ｐ(ＣＨ3)2、(Ｃ5Ｈ5Ｎ)2、Ｎ(ＣＦ3)3、及びＰ
(ＣＦ3)3のいずれか１つであるアランアダクトガスを、
Ａｌの原料としてバブリングによりＣＶＤ反応槽に供給
することを特徴とするＡｌ若しくはＡｌ合金の成膜方
法。 - 【請求項２】 前記化学式中のＸはＰ(Ｃ2Ｈ5)3である
ことを特徴とする請求項１記載のＡｌ若しくはＡｌ合金
の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31742492A JP3251990B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | Ａｌ若しくはＡｌ合金の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31742492A JP3251990B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | Ａｌ若しくはＡｌ合金の成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163429A JPH06163429A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3251990B2 true JP3251990B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=18088078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31742492A Expired - Fee Related JP3251990B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | Ａｌ若しくはＡｌ合金の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3251990B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5885321A (en) * | 1996-07-22 | 1999-03-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Preparation of fine aluminum powders by solution methods |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP31742492A patent/JP3251990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06163429A (ja) | 1994-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |