JPH01216556A - Ａｌ配線の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以Ｆの順序に従って本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ０発明の概要 Ｃ１従来技術［第２図］ Ｄ０発明が解決しようとする問題点 Ｅ０問題点を解決するための手段 Ｆ９作用 Ｇ、実施例［第１図］ Ｈ１発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明は／ＷＥ（アルミニウム）配線の形成方法、特に
基板上に表面が平坦なＡＩＬ配線を形成する方法に関す
る。

（Ｂ、発明の！！４要） 本発明は、ＡＩＬ配線の形成方法において、スパッタリ
ングダメージ、パーティクルの発生が少なく良質なＡＩ
ｔ配線を表面が平坦になるように形成するため、 Ａ１膜を基板上に形成した後で不活性ガスプラズマ中で
ＡＩＬ膜表面を平坦化するものである。

（Ｃ，従来技術）［第２図］ ＬＳＩの高集積化、半導体素子の微小化に伴ってＬＳＩ
の設計ルールが１μｍから０．８μｍあるいは０．５μ
ｍというように微細化してくる。

するとコンタクトホール部でのＡＩＬ配線のステップカ
バレージの重要性が増してくる。

ところで、ステップカバレージの良いＡ２配線の形成方
法としてバイアスバッタ法を挙げることができる。この
技術は第２図に示すようにＡｉｔのスパッタリング中に
基板側にＤＣあるいはＲＦのバイアスをかけて基板表面
にもＡ「イオンが入射されるようにし、そのＡｒイオン
のエネルギーを利用してＡ１表面を流動させてステップ
カバレージの良いＡｎ配線を得るようにするものである
。

尚、同図において、ａはスパッタチャンバ、ｂはＡｊ！
−Ｓｉターゲット、Ｃはマグネット、ｄはヒーターブロ
ック、ｅは該ヒーターブロックｄにより保持された基板
である。

このような、Ａｎをスパッタリングによりデポジション
しながらへ２表面を流動させてへ２表面の平坦化を図る
バイアススパッタ法については例えばＩＥＤＭ８６の７
０〜７３頁によって紹介されている。

（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）ところで、Ａｒ
イオンのエネルギーによってＡ１表面を流動させなから
Ａ２のデポジションを行うというバイアススパッタ法に
は下記の問題点があった。

先ず、Ａｒイオンのエネルギーによって基板表面にダメ
ージが生じるという問題があった。というのは、上述し
たバイアススパッタによれば基板表面にＡｆＬ膜が全く
形成されていない状態、即ち、スパッタ開始直後の状態
であっても基板表面部に強いエネルギーを持ったＡｒイ
オンが入射される。その結果、基板表面部に形成された
半導体素子がそのＡｒイオンによって損傷を受けて半導
体素子の特性が劣化したり、半導体素子が破壊さ　゛れ
たりするので問題となるのである。

次に、バイアススパッタ法によれば、基板にバイアスを
かけるので基板を保持するヒーターブロック等のホルダ
ーにバイアスがかかることになる。そして、ターゲット
からのＡｌｌ粉末がそのホルダーに付着するとその付着
したＡ１粉末にもバイアスがかかり、それにＡｒイオン
が衝突し、そのＡｎ粉末がパーティクルとなってしまう
ので好ましくないという問題も生じる。また、そのパー
ティクルは異常放電の原因となり、スパッタリングに支
障をきたす虞れがある。

そして％ＡＪ２のデポジションとへ２表面の流動による
平坦化とを同時に行うので、デポジションに最適なよう
に基板温度、プラズマ密度を設定すると、Ａｌ膜の平坦
化が良好に行えなくなり、逆にＡ１１ＩＩの平坦化を良
好に行うことができるように基板温度、プラズマ密度を
設定するとＡｎのデポジションを良好に行うことができ
なくなるという問題に直面した。

本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもので
あり、スパッタリングダメージ、パーティクルの発生が
少なく良質なＡｊ！配線を平坦に形成できるようにする
ことを目的とする。

（Ｅ、問題点を解決するための手段） 本発明Ａ１配線の形成方法は上記問題点を解決するため
、Ａぶ膜を基板上に形成し、その後ＡＪ２膜表面を平坦
化することを特徴とする。

（Ｆ、作用） 本発明ＡＪ！配線の形成方法によれば、ＡｆＬ膜が形成
された後、平坦化するので、平坦化のための不活性ガス
のイオン照射によって基板表面部がダメージを受ける虞
れがない、また、ＡｆＬのデポジションと平坦化とを別
の室でおこなうことによりパーティクルの発生という問
題も回避することができる。そして、Ａ１１のデポジシ
ョンとＡ１１表面の流動による平坦化とを別々に行うの
で、プラズマ密度、基板温度、バイアス等の処理条件を
デポジションのときはデポジションに最適なように、を
坦化のときは平坦化に最適なように設定することにがで
き、延いてはＡｎのデポジションとＡＩ！膜表面の平坦
化を共に良好に行うことができる。

（Ｇ、実施例）　［第１図］ 以下、本発明ＡｉＬ配線の形成方法を図示実施例に従っ
て詳細に説明する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明／ｌ配線の形成方法の一
つの実施例を工程順に示すものである。

同図に示すように、スパッタリング装置１としてスパッ
タリング室２とリフロー室３を備えたものを使用し、ま
ず、同図（Ａ）に示すようにスパッタリング室２におい
て基板４表面に普通のスパッタリングによりＡＩＬ膜を
形成する。尚、図において、５はＡＵ−３ｉターゲツト
、６はヒーターブロックである。

次に、第１図（Ｂ）に示すように基板４をリフロー室３
へ移し、そこでＲＦマグネトロンスパッタにより基板４
表面のへ２膜を平坦化する。尚、７はマグネットヒータ
ーブロック、８は上部電極（マグネット）である。

このように本ＡＩＬ配線の形成方法においては、従来の
バイアススパッタ法のようにスパッタリングによるデポ
ジションとＡｌ膜表面の流動による平坦化とを同時に行
うのではなく普通のスパッタリングによる／Ｍ！ｌｌｊ
のデポジションのみと、ＲＦマグネトロンスパッタによ
りＡＩＬ膜表面を流動させることによる平坦化とをスパ
ッタリング装置の別の部屋で順次行うので、良質なＡＩ
Ｌ膜の形成ができると共に、そのＡ１膜を良好に平坦化
することができる。というのは、スパッタリング温度、
プラズマ密度分布、Ａｒ等不活性ガスのガス圧等はＡｆ
ｉをデポジションする場合とＡ２膜表面部を流動させて
その表面の平坦化を図る場合とで最適値が異なるので、
従来のバイアススパッタ法のようにデポジションと平坦
化を同時に行う場合にはこれ等についてどう設定するか
が難しく、モしてデボジジンと平坦化の両方をそれぞれ
最も良好に行うようにすることは不可能である。しかる
に１本発明においてはＡｌ膜のデポジションと平坦化を
別個に行うので、温度分布、プラズマ密度、Ａｒ圧力等
についてはデポジションをするときはそのデポジション
に最適なように、平坦化をするときは平坦化に最適なよ
うに設定することができる。場合によっては室２．３内
に入れるガスの種類を変えることもできる。従って、良
質なＡＩＬ膜の形成がてきると共に、そのＡｌ膜の平坦
化を良好に行うことができるのである。

そして、マグネトロンスパッタリングを行うことにより
ＤＣバイアス値を低下させても支障なく平坦化を行うこ
とができる。このＤＣバイアス値の低下は基板に与える
イオン衝撃を小さくすることに繋がる。そして、平坦化
のためのバッタリングはＡＩＬ膜の形成後に行うので、
不活性ガスイオンによるダメージが基板の半導体素子が
形成された部分に生じることをＡＩＬ膜によって防止で
きることになる。しかして、スパッタリングダメージに
よる特性劣化、歩留り低下も少なくすることができる。

そして、ＡＩｔのデポジションと表面平坦化を別室で行
うので、基板のホルダーに付着したＡＩＬにＡｒイオン
が衝突することによりパーティクルが発生するという現
象もなくなり、パーティクルの発生量が少なくなる。

（Ｈ，発明の効果） 以上に述べたように、本発明Ａｌ配線の形成方法は、Ａ
ＩＬ膜を基板上に形成した後不活性ガスプラズマ中で上
記ＡＩＬ膜表面を平坦化することを特徴とする。

従って、本発明ＡＩＬ配線の形成方法によれば、ＡＩＬ
膜が形成された後、平坦化するので、平坦化のための不
活性ガスのイオン照射によって基板表面部がダメージを
受ける虞れがない。また、Ａｌのデポジションと平坦化
とを別の室でおこなうことによりパーティクルの発生と
いう問題も回避することができる。そして、Ａｎのデポ
ジションとＡ１表面の流動による平坦化とを別々に行う
ので、プラズマ密度、基板温度、バイアス等の処理条件
をデポジションのときはデポジションに最適なように、
平坦化のときは平坦化に最適なように設定することがで
き、従って、Ａｌ２のデポジションとＡ１ＪＪｉ表面の
平坦化を共に良好に行うことができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明Ａｌ配線の形成方法の一
つの実施例を工程順に示す断面図、第２図はＡＩｔ配線
の形成方法の従来例を示す断面図である。 符号の説明 １・・・スパッタリング装置、 ２・・・スパッタリング室、 ３・・・リフロー室、４・・・基板。 ′Ａ′施例ぞ工程順に示す断面図 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａｌ膜を基板上に形成した後不活性ガスプラズマ
   中で上記Ａｌ膜表面を平坦化することを特徴とするＡｌ
   配線の形成方法。