JPH03291920A - コンタクト孔埋め込み方法 - Google Patents
コンタクト孔埋め込み方法Info
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- JPH03291920A JPH03291920A JP9340490A JP9340490A JPH03291920A JP H03291920 A JPH03291920 A JP H03291920A JP 9340490 A JP9340490 A JP 9340490A JP 9340490 A JP9340490 A JP 9340490A JP H03291920 A JPH03291920 A JP H03291920A
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- silicon
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Links
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は多層配線構造形成方法に関し、特にＡｌ配線上
へのコンタクト孔埋め込み方法に関する。
へのコンタクト孔埋め込み方法に関する。
Ａｌ薄膜の選択的成長の応用としては、半導体の配線形
成において従来のプロセスであるスバ・ツタ法では不可
能であった、微細のコンタクト孔の埋め込みによる配線
の高密度化や、平坦化、さらには多結晶シリコンへのＡ
ｌの張り付けによる配線抵抗の低減等がある。
成において従来のプロセスであるスバ・ツタ法では不可
能であった、微細のコンタクト孔の埋め込みによる配線
の高密度化や、平坦化、さらには多結晶シリコンへのＡ
ｌの張り付けによる配線抵抗の低減等がある。
従来、コンタクト孔埋め込みには、第１８凹面体素子材
料コンファレンス予稿集（１９８６）の７５５−７５６
頁記載のように、トリイソブチルアルミニウム（（ｉ
Ｃ４Ｈ９）３ Ａｌ）を原料として用いた、Ａｌ薄膜
の選択的堆積が報告されている。そこでは、酸化シリコ
ンのパターンを形成したシリコン基板上で、化学気相堆
積（ＣＶＤ）法によりシリコンが露出したところにのみ
Ａｌを堆積させるという選択的堆積を実現している。
料コンファレンス予稿集（１９８６）の７５５−７５６
頁記載のように、トリイソブチルアルミニウム（（ｉ
Ｃ４Ｈ９）３ Ａｌ）を原料として用いた、Ａｌ薄膜
の選択的堆積が報告されている。そこでは、酸化シリコ
ンのパターンを形成したシリコン基板上で、化学気相堆
積（ＣＶＤ）法によりシリコンが露出したところにのみ
Ａｌを堆積させるという選択的堆積を実現している。
また、上記のシリコン上へのコンタクト孔の埋め込みの
他に、下層Ａｌ配線と上層Ａｌ配線を電気的に導通させ
るための、Ａｌ配線上へ形成されたスルーホールの埋め
込みの技術が、多層配線形成には必要である。この技術
に関しては、例えば、平成元年春季 第３６回応用物理
学関係連合講演会講演予稿集７２２頁記載のＡｌ系配線
上へのＷの選択堆積によるコンタクト孔埋め込みが報告
されている。
他に、下層Ａｌ配線と上層Ａｌ配線を電気的に導通させ
るための、Ａｌ配線上へ形成されたスルーホールの埋め
込みの技術が、多層配線形成には必要である。この技術
に関しては、例えば、平成元年春季 第３６回応用物理
学関係連合講演会講演予稿集７２２頁記載のＡｌ系配線
上へのＷの選択堆積によるコンタクト孔埋め込みが報告
されている。
しかしながら、このようなＡｌ上への選択堆積において
はジャーナルオブ・バキューム・サイエンス・アンド−
ｆり１０ジ（ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＡＣＵＵＭＳＣ
ＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨ−ＮＯＬＯＧＹ ＰＡＲ
Ｔ Ａ）誌１９８９年Ａ７巻６３０頁記載の報告で既知
のように、Ａｌの自然酸化膜が表面を覆っているＡｌ上
には、ＣＶＤ法を用いたＡｌ堆積が困難である。このた
め自然酸化膜で通常覆われているＡｌ上への選択堆積は
実用的でなかった。従来これを解決する手段としては、
ＣＶＤ装置内に例えばスパッタ装置を設けてＡｌの酸化
膜をＣＶＤ直前に除去する方法がある。しかしながら、
この方法では、スパッタによるマスク材である絶縁膜の
活性化による選択性の低下の問題が考えられる。実際、
平成元年春季 第３６回応用物理学関係連合講演会講演
予稿集７２２頁記載のＡｌ系配線上へのＷの選択堆積に
よるコンタクト孔埋め込みの報告によると、スパッタに
より酸化シリコン膜の表面のＥＳＣＡのＳｔ （２ｐ）
ピークが低エネルギー側にシフトし、未結合性シリコン
の増加が観測されており、Ａｌの選択堆積においても酸
化シリコン膜上へのＡｌの該形成密度の増加による選択
性の低下が十分予想される。
はジャーナルオブ・バキューム・サイエンス・アンド−
ｆり１０ジ（ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＡＣＵＵＭＳＣ
ＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨ−ＮＯＬＯＧＹ ＰＡＲ
Ｔ Ａ）誌１９８９年Ａ７巻６３０頁記載の報告で既知
のように、Ａｌの自然酸化膜が表面を覆っているＡｌ上
には、ＣＶＤ法を用いたＡｌ堆積が困難である。このた
め自然酸化膜で通常覆われているＡｌ上への選択堆積は
実用的でなかった。従来これを解決する手段としては、
ＣＶＤ装置内に例えばスパッタ装置を設けてＡｌの酸化
膜をＣＶＤ直前に除去する方法がある。しかしながら、
この方法では、スパッタによるマスク材である絶縁膜の
活性化による選択性の低下の問題が考えられる。実際、
平成元年春季 第３６回応用物理学関係連合講演会講演
予稿集７２２頁記載のＡｌ系配線上へのＷの選択堆積に
よるコンタクト孔埋め込みの報告によると、スパッタに
より酸化シリコン膜の表面のＥＳＣＡのＳｔ （２ｐ）
ピークが低エネルギー側にシフトし、未結合性シリコン
の増加が観測されており、Ａｌの選択堆積においても酸
化シリコン膜上へのＡｌの該形成密度の増加による選択
性の低下が十分予想される。
ＡｌｆＥ面が露出した状態では、Ａｌの自然酸化膜を除
去することがたとえできたとしても、大気中の酸素ある
いは水分によりすぐに自然酸化膜が形成されてしまう、
したがって、ＣＶＤ法において、大気にさらすことなく
表面処理できる手段を講じなければならない。
去することがたとえできたとしても、大気中の酸素ある
いは水分によりすぐに自然酸化膜が形成されてしまう、
したがって、ＣＶＤ法において、大気にさらすことなく
表面処理できる手段を講じなければならない。
第１の発明は、絶縁層で被覆された、上層がシリコン、
下層がＡｌである多層構造のＡｌ配線を形成し、このＡ
ｌ配線上の絶縁層を一部除去して開口部分を形成してシ
リコンを露出する工程と、ジメチルアルミニウムハイド
ライド（（ＣＨ，）２ＡｌＨ）を原料ガスとして用い、
前記Ａｌ配線の上層シリコン上に選択的にＡｌを堆積す
ることを特徴とする構成になっている。
下層がＡｌである多層構造のＡｌ配線を形成し、このＡ
ｌ配線上の絶縁層を一部除去して開口部分を形成してシ
リコンを露出する工程と、ジメチルアルミニウムハイド
ライド（（ＣＨ，）２ＡｌＨ）を原料ガスとして用い、
前記Ａｌ配線の上層シリコン上に選択的にＡｌを堆積す
ることを特徴とする構成になっている。
第２の発明は、コンタクト孔を有する絶縁層で被覆され
たＡｌ配線のコンタクト埋め込み方法において、Ａｌ表
面の酸化Ａｌ１ｌｌおよびＡｌ薄膜をＡｌ塩化物に改変
する工程と、この人ｌ配線を真空中で加熱し、Ａｌ塩化
物を蒸発除去する工程と、ジメチルアルミニウムハイド
ライド（（ＣＨ３）ａ ＡｌＨ＞を原料ガスとして用い
、Ａ、 ｌ上に選択的にＡｌを堆積することを特徴とす
る、構成になっている。
たＡｌ配線のコンタクト埋め込み方法において、Ａｌ表
面の酸化Ａｌ１ｌｌおよびＡｌ薄膜をＡｌ塩化物に改変
する工程と、この人ｌ配線を真空中で加熱し、Ａｌ塩化
物を蒸発除去する工程と、ジメチルアルミニウムハイド
ライド（（ＣＨ３）ａ ＡｌＨ＞を原料ガスとして用い
、Ａ、 ｌ上に選択的にＡｌを堆積することを特徴とす
る、構成になっている。
第３の発明は、絶縁層で被覆されたＡｌ配線に形成され
たコンタクト孔をＡｌの選択ＣＶＤで埋め込む方法にお
いて、ＣＣｌ４とＣｌ２の混合ガス雰囲気中でプラズマ
を発生させ、酸化ＡｌおよびＡｌ表面をエツチングする
工程と、ジメチルアルミニウムハイドライド（＜ＣＨ３
）２ Ａｌ Ｈ）を原料ガスとして用い、Ａｌ配線上に
選択的にＡｌを堆積することを特徴とする、構成になっ
ている。
たコンタクト孔をＡｌの選択ＣＶＤで埋め込む方法にお
いて、ＣＣｌ４とＣｌ２の混合ガス雰囲気中でプラズマ
を発生させ、酸化ＡｌおよびＡｌ表面をエツチングする
工程と、ジメチルアルミニウムハイドライド（＜ＣＨ３
）２ Ａｌ Ｈ）を原料ガスとして用い、Ａｌ配線上に
選択的にＡｌを堆積することを特徴とする、構成になっ
ている。
Ａｌは反応性が高く、とくに酸素や水分を含むガスにさ
らされると酸化して表面に酸化Ａｌ層を形成する。
らされると酸化して表面に酸化Ａｌ層を形成する。
第１の発明では、これを防ぐために、シリコンを上層部
に持つＡｌ既配線利用する。Ａｌ薄膜を形成した直後に
真空−貫プロセスでシリコン薄膜を形成しＡｌ表面をカ
バーする。シリコンも自然酸化膜が形成されるが、大気
に曝されてもシリコン酸化膜で完全に覆われるまで数時
間の余裕がある。したがって、コンタクトホールを埋め
込む直前にフッ化水素水溶液に浸しシリコンの自然酸化
膜の除去を行う、この方法で処理したシリコン上には、
ジメチルアルミハイドライドを用いた選択ＣＶＤ法より
Ａｌを堆積させることが出来る。このとき、選択堆積の
条件では絶縁膜上にはＡｌは堆積しない、この方法を利
用して、コンタクトホールを埋め込む、この際、ＣＶＤ
の温度ではシリコンがＡｌ中に拡散したり、ジメチルア
ルミハイドライドと反応するため０．１μｍ程度のシリ
コン層は部分的に破壊される。そのため、配線のＡｌと
埋め込んだＡｌは直接コンタクトすることができ、コン
タクト抵抗を十分低くすることが出来る。
に持つＡｌ既配線利用する。Ａｌ薄膜を形成した直後に
真空−貫プロセスでシリコン薄膜を形成しＡｌ表面をカ
バーする。シリコンも自然酸化膜が形成されるが、大気
に曝されてもシリコン酸化膜で完全に覆われるまで数時
間の余裕がある。したがって、コンタクトホールを埋め
込む直前にフッ化水素水溶液に浸しシリコンの自然酸化
膜の除去を行う、この方法で処理したシリコン上には、
ジメチルアルミハイドライドを用いた選択ＣＶＤ法より
Ａｌを堆積させることが出来る。このとき、選択堆積の
条件では絶縁膜上にはＡｌは堆積しない、この方法を利
用して、コンタクトホールを埋め込む、この際、ＣＶＤ
の温度ではシリコンがＡｌ中に拡散したり、ジメチルア
ルミハイドライドと反応するため０．１μｍ程度のシリ
コン層は部分的に破壊される。そのため、配線のＡｌと
埋め込んだＡｌは直接コンタクトすることができ、コン
タクト抵抗を十分低くすることが出来る。
第２の発明では、塩素により酸化Ａｌ表面を塩化Ａｌに
改変する。化学大辞典（共立出版）１０１８頁記載のよ
うに、Ａｌ屑を塩素雰囲気中で熱するか、熱塩酸中に浸
すと酸化Ａｌ表面は塩化Ａｌに改変される。生じた塩化
Ａｌは１８０℃に熱すると昇華を始める特性を持つので
、塩化Ａｌの表面を持つＡｌ配線を含むウェハをＣＶＤ
室で真空に排気しながら熱するとＡｌは蒸気圧が低く、
塩化Ａｌは蒸気圧が５桁以上大きいため清浄なＡｌ表面
が得られる。いったん清浄なＡｌ表面が生じたならば、
発明者がみいだしたジメチルアルミハイドライドを原料
とする選択ＣＶＤ法により、絶縁膜上にはＡｌが堆積せ
ず、Ａｌ表面のみにＡｌを堆積させることが出来る。
改変する。化学大辞典（共立出版）１０１８頁記載のよ
うに、Ａｌ屑を塩素雰囲気中で熱するか、熱塩酸中に浸
すと酸化Ａｌ表面は塩化Ａｌに改変される。生じた塩化
Ａｌは１８０℃に熱すると昇華を始める特性を持つので
、塩化Ａｌの表面を持つＡｌ配線を含むウェハをＣＶＤ
室で真空に排気しながら熱するとＡｌは蒸気圧が低く、
塩化Ａｌは蒸気圧が５桁以上大きいため清浄なＡｌ表面
が得られる。いったん清浄なＡｌ表面が生じたならば、
発明者がみいだしたジメチルアルミハイドライドを原料
とする選択ＣＶＤ法により、絶縁膜上にはＡｌが堆積せ
ず、Ａｌ表面のみにＡｌを堆積させることが出来る。
第３の発明では、酸化ＡｌをＣ，Ｃｌ４＋Ｃ］２中でプ
ラズマエツチングする。Ａｌの選択ＣＶＤのためには、
酸化Ａｌを除去する必要があるが、同時に酸化シリコン
等の絶縁膜にダメージを与えないことが必要である。絶
縁膜にダメージを与えると選択性が低下するからである
。ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド
・チクノロシイ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ
５ｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）誌１９７１
年８巻５２頁記載のようにアルゴンスパッタは酸化Ａｌ
より酸化シリコンのエツチング速度が大きく酸化シリコ
ンにダメージを与えやすい、第１回ドライプロセスシン
ポジウム予稿集２１頁記載のように、プラズマエツチン
グにおいて０１□対ＣＣｌ４の比を選べば酸化シリコン
のエツチング速度を、表面が酸化Ａｌで覆われたＡｌの
エツチング速度の１００分の工程度に抑えることができ
る。このため酸化シリコンにはダメージをほとんど与え
ずに酸化Ａｌ膜を除去するとが可能である。Ａｌ表面が
露出されたら、発明者がみいだしたジメチルアルミハイ
ドライドを原料とする選択ＣＶＤ法により絶縁膜にはＡ
ｌを堆積させずに、Ａｌ表面のみにＡｌを堆積させるこ
とが出来る。
ラズマエツチングする。Ａｌの選択ＣＶＤのためには、
酸化Ａｌを除去する必要があるが、同時に酸化シリコン
等の絶縁膜にダメージを与えないことが必要である。絶
縁膜にダメージを与えると選択性が低下するからである
。ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド
・チクノロシイ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ
５ｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）誌１９７１
年８巻５２頁記載のようにアルゴンスパッタは酸化Ａｌ
より酸化シリコンのエツチング速度が大きく酸化シリコ
ンにダメージを与えやすい、第１回ドライプロセスシン
ポジウム予稿集２１頁記載のように、プラズマエツチン
グにおいて０１□対ＣＣｌ４の比を選べば酸化シリコン
のエツチング速度を、表面が酸化Ａｌで覆われたＡｌの
エツチング速度の１００分の工程度に抑えることができ
る。このため酸化シリコンにはダメージをほとんど与え
ずに酸化Ａｌ膜を除去するとが可能である。Ａｌ表面が
露出されたら、発明者がみいだしたジメチルアルミハイ
ドライドを原料とする選択ＣＶＤ法により絶縁膜にはＡ
ｌを堆積させずに、Ａｌ表面のみにＡｌを堆積させるこ
とが出来る。
次に、各々の発明について図面を参照して説明する。
第１図は第１の発明の一実施例を説明するための主要工
程を示す図である。まず、第１図（ａ）に示すようにＡ
ｌ配線１は、各種デバイスか形成されているデバイス層
４上に形成され、さらにＡｌ配線１上にポリシリコン薄
膜層２が形成されて多層構造のＡｌ既配線なっている。
程を示す図である。まず、第１図（ａ）に示すようにＡ
ｌ配線１は、各種デバイスか形成されているデバイス層
４上に形成され、さらにＡｌ配線１上にポリシリコン薄
膜層２が形成されて多層構造のＡｌ既配線なっている。
このＡｌ既配線酸化シリコン絶縁層３で覆われ、絶縁層
の一部は開口されてコンタクト孔５が形成されている。
の一部は開口されてコンタクト孔５が形成されている。
この構造は標準的なＣＭＯ３作製方法を用いて形成した
。なお、通常Ａｌ配線は単層で使用されるが、ここでは
、本発明の特徴である、Ａｌ配線上に膜厚０．１μｍの
シリコン膜を形成して多層構造にした。この構造を持っ
た基板は大気にさらした場合でもＡｌは酸化されること
なくシリコン表面が自然酸化されるのみである。つぎに
、コンタクト孔底面に露出した自然酸化シリコン薄膜層
を希ＨＦで除去し、ＣＶＤ装置に導入する。つぎに、ジ
メチルアルミニウムハイドライドを用いた選択的ＣＶＤ
法で、ウェハ温度を約２６０℃、ジメチルアルミニウム
ハイドライドを分圧約０゜５Ｔｏｒ ｒで水素とともに
ウェハ面にさらし、第１図（ｂ）に示すように、シリコ
ン薄膜層２上にのみＡｌ７を堆積させてコンタクト孔を
埋め込む、このさい、シリコン薄膜は不均一ながら除去
されＡｌ配線と堆積Ａｌ７は直接接触する。
。なお、通常Ａｌ配線は単層で使用されるが、ここでは
、本発明の特徴である、Ａｌ配線上に膜厚０．１μｍの
シリコン膜を形成して多層構造にした。この構造を持っ
た基板は大気にさらした場合でもＡｌは酸化されること
なくシリコン表面が自然酸化されるのみである。つぎに
、コンタクト孔底面に露出した自然酸化シリコン薄膜層
を希ＨＦで除去し、ＣＶＤ装置に導入する。つぎに、ジ
メチルアルミニウムハイドライドを用いた選択的ＣＶＤ
法で、ウェハ温度を約２６０℃、ジメチルアルミニウム
ハイドライドを分圧約０゜５Ｔｏｒ ｒで水素とともに
ウェハ面にさらし、第１図（ｂ）に示すように、シリコ
ン薄膜層２上にのみＡｌ７を堆積させてコンタクト孔を
埋め込む、このさい、シリコン薄膜は不均一ながら除去
されＡｌ配線と堆積Ａｌ７は直接接触する。
このようして微細なコンタクト孔が良好な形状で埋め込
まれ、このときのコンタクト抵抗は０．１Ω以下と十分
低い値になった。
まれ、このときのコンタクト抵抗は０．１Ω以下と十分
低い値になった。
第２図は、第２の発明の一実施例を説明するための主要
工程を示す図である。まず、第２図（ａ）に示すように
Ａｌ配線１は、各種デバイスか形成されているデバイス
層４上に形成されている。このＡｌ配線は酸化シリコン
絶縁層３で覆われ、絶縁層の一部は開口されてコンタク
ト孔５が形成されている。この構造は標準的なＣＭＯＳ
作製方法を用いて形成した。これをコンタクトホールを
埋め込むためのＣＶＤ室に導入するが、移動の際に大気
にさらされてＡｌ表面は酸化Ａｌ薄膜層８が形成されて
しまう、これに対し、基板を１５０℃に熱しながら塩素
を導入し酸化Ａｌ８を塩化Ａｌ層６に改変する（第２図
（ｂ））。つぎに、ＣＶＤ室を排気しながら、基板を約
４００”Ｃに熱し、塩化Ａｌ層６を昇華させ除去する。
工程を示す図である。まず、第２図（ａ）に示すように
Ａｌ配線１は、各種デバイスか形成されているデバイス
層４上に形成されている。このＡｌ配線は酸化シリコン
絶縁層３で覆われ、絶縁層の一部は開口されてコンタク
ト孔５が形成されている。この構造は標準的なＣＭＯＳ
作製方法を用いて形成した。これをコンタクトホールを
埋め込むためのＣＶＤ室に導入するが、移動の際に大気
にさらされてＡｌ表面は酸化Ａｌ薄膜層８が形成されて
しまう、これに対し、基板を１５０℃に熱しながら塩素
を導入し酸化Ａｌ８を塩化Ａｌ層６に改変する（第２図
（ｂ））。つぎに、ＣＶＤ室を排気しながら、基板を約
４００”Ｃに熱し、塩化Ａｌ層６を昇華させ除去する。
この結果、コンタクトホールの底部にはＡｌ露出する。
最後に、ジメチルアルミニウムを用いた選択的ＣＶＤ法
で、ウェハ温度を約２６０℃、ジメチルアルミニウムハ
イドライドを分圧約０．５ＴＯＲＲで水素とともにウェ
ハ面をさらし、第２図（ｃ）に示すように、露出したＡ
ｌ薄膜層上にのみＡｌ７を堆積させてコンタクト孔を埋
め込む。
で、ウェハ温度を約２６０℃、ジメチルアルミニウムハ
イドライドを分圧約０．５ＴＯＲＲで水素とともにウェ
ハ面をさらし、第２図（ｃ）に示すように、露出したＡ
ｌ薄膜層上にのみＡｌ７を堆積させてコンタクト孔を埋
め込む。
このようにして微細なコンタクト孔が良好な形状で埋め
込まれ、このときのコンタクト抵抗は０．１Ω以下と十
分低い値になった。
込まれ、このときのコンタクト抵抗は０．１Ω以下と十
分低い値になった。
第３図は第３の発明の一実施例を説明するための主要工
程を示す図である。まず、第３図（ａ）に示すようにＡ
ｌ配線１は、各種デバイスが形成されているデバイス層
４上に形成されている。このＡｌ配線は酸化シリコン絶
縁層３で覆われ、絶縁層の一部は開口されてコンタクト
孔５が形成されている。この構造は標準的なＣＭＯＳ作
製方法を用いて形成した。これをＣＶＤを行うためＣＶ
Ｄ室に導入するが、移動の際に大気にさらされてＡｌ表
面は酸化Ａｌ薄膜層８が形成される。これに対し、基板
を平行平板型プラズマエツチング室に導入し、真空排気
後、ＣＣｌ，とＣｌ２を分圧比５対３の割合で導入し、
全圧８００ｍＴｏｒｒでプラズマ電力２００ｍＷ″ｃｌ
Ｏ秒間エツチングし、酸化Ａｌ薄膜層８を除去する（第
３図（ｂ））、つぎに、基板をＣＶＤ室に移し、ジメチ
ルアルミニウムハイドライドを用いた選択的ＣＶＤ法で
、ウェハ温度を約２６０℃、ジメチルアルミニウムハイ
ドライドを分圧約０．５Ｔｏｒｒで水素とともにウェハ
面にさらし、第３図（ｃ）に示すように、露出したＡｌ
薄膜層上にのみＡｌ７を堆積させてコンタクト孔を埋め
込む。
程を示す図である。まず、第３図（ａ）に示すようにＡ
ｌ配線１は、各種デバイスが形成されているデバイス層
４上に形成されている。このＡｌ配線は酸化シリコン絶
縁層３で覆われ、絶縁層の一部は開口されてコンタクト
孔５が形成されている。この構造は標準的なＣＭＯＳ作
製方法を用いて形成した。これをＣＶＤを行うためＣＶ
Ｄ室に導入するが、移動の際に大気にさらされてＡｌ表
面は酸化Ａｌ薄膜層８が形成される。これに対し、基板
を平行平板型プラズマエツチング室に導入し、真空排気
後、ＣＣｌ，とＣｌ２を分圧比５対３の割合で導入し、
全圧８００ｍＴｏｒｒでプラズマ電力２００ｍＷ″ｃｌ
Ｏ秒間エツチングし、酸化Ａｌ薄膜層８を除去する（第
３図（ｂ））、つぎに、基板をＣＶＤ室に移し、ジメチ
ルアルミニウムハイドライドを用いた選択的ＣＶＤ法で
、ウェハ温度を約２６０℃、ジメチルアルミニウムハイ
ドライドを分圧約０．５Ｔｏｒｒで水素とともにウェハ
面にさらし、第３図（ｃ）に示すように、露出したＡｌ
薄膜層上にのみＡｌ７を堆積させてコンタクト孔を埋め
込む。
このようにして微細なコンタクト孔が良好な形状で埋め
込まれ、このときのコンタクト抵抗は０．１Ω以下と十
分低い値になった。
込まれ、このときのコンタクト抵抗は０．１Ω以下と十
分低い値になった。
以上説明したように第１の発明は、シリコンを上層に持
つＡｌ配線を利用して、ジメチルアルミニウムハイドラ
イドを用いた選択的Ａｌ堆積により、微細なコンタクト
孔を埋め込み電気的導通を容易に得ることができる。
つＡｌ配線を利用して、ジメチルアルミニウムハイドラ
イドを用いた選択的Ａｌ堆積により、微細なコンタクト
孔を埋め込み電気的導通を容易に得ることができる。
第２の発明は、塩素処理により酸化Ａｌ表面を塩化Ａｌ
に改変し、加熱真空排気による塩化Ａｌの除去によるＡ
ｌ表面の形成とジメチルアルミニウムハイドライドを用
いた選択的Ａｌ堆積により、微細なコンタクト孔を埋め
込み電気的導通を容易に得ることができる。したがって
、第１および第２の発明では、集積度の高い集積回路に
用いられるＡｌ系配線の多層配線形成を、ＣＶＤ装置内
にスパッタ装置を設けるという複雑な装置楕成を取らず
、また、スパッタによる選択性低下を受けずに実現する
ことができる。
に改変し、加熱真空排気による塩化Ａｌの除去によるＡ
ｌ表面の形成とジメチルアルミニウムハイドライドを用
いた選択的Ａｌ堆積により、微細なコンタクト孔を埋め
込み電気的導通を容易に得ることができる。したがって
、第１および第２の発明では、集積度の高い集積回路に
用いられるＡｌ系配線の多層配線形成を、ＣＶＤ装置内
にスパッタ装置を設けるという複雑な装置楕成を取らず
、また、スパッタによる選択性低下を受けずに実現する
ことができる。
第３の発明は、プラズマエツチング法での酸化Ａｌ表面
の除去によるＡｌ表面の形成とジメチルアルミニウムハ
イドライドを用いた選択的Ａｌ堆積により、微細なコン
タクト孔を埋め込み電気的導通を容易に得ることができ
る。したがって、集積度の高い集積回路に用いられるＡ
ｌ系配線の多層配線形成を、スパッタによる選択性低下
を受けずに実現することができる。
の除去によるＡｌ表面の形成とジメチルアルミニウムハ
イドライドを用いた選択的Ａｌ堆積により、微細なコン
タクト孔を埋め込み電気的導通を容易に得ることができ
る。したがって、集積度の高い集積回路に用いられるＡ
ｌ系配線の多層配線形成を、スパッタによる選択性低下
を受けずに実現することができる。
第１図、第２図、第３図は本発明の一実施例を説明する
ための主要工程を示す図である。 １・・・Ａｌ配線、２・・・ポリシリコン薄膜層、３・
・・酸化シリコン絶縁層、４・・・下層デバイス層、５
・・・コンタクト孔、６・・・塩化Ａｌ層、７・・・Ａ
ｌ選択堆積、８・・・酸化Ａｌ薄膜層、９・・・酸化ア
ルミ除去部。
ための主要工程を示す図である。 １・・・Ａｌ配線、２・・・ポリシリコン薄膜層、３・
・・酸化シリコン絶縁層、４・・・下層デバイス層、５
・・・コンタクト孔、６・・・塩化Ａｌ層、７・・・Ａ
ｌ選択堆積、８・・・酸化Ａｌ薄膜層、９・・・酸化ア
ルミ除去部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、絶縁層で被覆された、上層がシリコン、下層がＡｌ
である多層構造のＡｌ配線を形成し、このＡｌ配線上の
絶縁層を一部除去して開口部分を形成してシリコンを露
出する工程と、ジメチルアルミニウムハイドライド（（
ＣＨ＿３）＿２ＡｌＨ）を原料ガスとして用いた化学気
相堆積法により前記Ａｌ配線の上層シリコン上に選択的
にＡｌを堆積する工程とを少くとも有することを特徴と
する、コンタクト孔埋め込み方法。 ２、コンタクト孔を有する絶縁層で被覆されたＡｌ配線
のコンタクト埋め込み方法において、Ａｌ表面の酸化Ａ
ｌ膜およびＡｌ薄膜をＡｌ塩化物に改変する工程と、こ
のＡｌ配線を真空中で加熱し、Ａｌ塩化物を蒸発除去す
る工程と、ジメチルアルミニウムハイドライド（（ＣＨ
＿３）＿２ＡｌＨ）を原料ガスとして用いた化学気相堆
積法によりＡｌ上に選択的にＡｌを堆積する工程とを少
くとも有することを特徴とする、コンタクト孔埋め込み
方法。 ３、絶縁層で被覆されたＡｌ配線に形成されたコンタク
ト孔をＡｌの選択ＣＶＤで埋め込む方法において、ＣＣ
ｌ＿４とＣｌ＿２の混合ガス雰囲気中でプラズマを発生
させ、酸化ＡｌおよびＡｌ表面をエッチングする工程と
、ジメチルアルミニウムハイドライド（（ＣＨ＿３）＿
２ＡｌＨ）を原料ガスとして用いた化学気相堆積法によ
りＡｌ配線上に選択的にＡｌを堆積する工程とを少くと
も有することを特徴とする、コンタクト孔埋め込み方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340490A JPH03291920A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | コンタクト孔埋め込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340490A JPH03291920A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | コンタクト孔埋め込み方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03291920A true JPH03291920A (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=14081361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9340490A Pending JPH03291920A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | コンタクト孔埋め込み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03291920A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5637534A (en) * | 1992-12-25 | 1997-06-10 | Kawasaki Steel Corporation | Method of manufacturing semiconductor device having multilevel interconnection structure |
| US6174563B1 (en) | 1997-07-07 | 2001-01-16 | Nec Corporation | Method for forming thin metal films |
-
1990
- 1990-04-09 JP JP9340490A patent/JPH03291920A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5637534A (en) * | 1992-12-25 | 1997-06-10 | Kawasaki Steel Corporation | Method of manufacturing semiconductor device having multilevel interconnection structure |
| US5952723A (en) * | 1992-12-25 | 1999-09-14 | Kawasaki Steel Corporation | Semiconductor device having a multilevel interconnection structure |
| US6174563B1 (en) | 1997-07-07 | 2001-01-16 | Nec Corporation | Method for forming thin metal films |
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