JPH05211148A - 金属薄膜の形成方法 - Google Patents
金属薄膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH05211148A JPH05211148A JP33864591A JP33864591A JPH05211148A JP H05211148 A JPH05211148 A JP H05211148A JP 33864591 A JP33864591 A JP 33864591A JP 33864591 A JP33864591 A JP 33864591A JP H05211148 A JPH05211148 A JP H05211148A
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- Japan
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- metal
- thin film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】基板上に金あるいは白金により内線用薄膜を形
成することにより、従来のプロセス装置を組み合わせ、
半導体装置の品質を向上させると同時に生産コストも低
減する。 【構成】スパッタリング装置内で間をＡｒガス雰囲気で
スパッタリングし、基板上に金薄膜３を約１ｎｍ堆積さ
せる。さらに、基板を気相化学成長装置に移し、ジメチ
ルアルミニウムハイドライドを用いた気相化学成長によ
って前記金薄膜３を核としてアルミ膜４を形成する。
成することにより、従来のプロセス装置を組み合わせ、
半導体装置の品質を向上させると同時に生産コストも低
減する。 【構成】スパッタリング装置内で間をＡｒガス雰囲気で
スパッタリングし、基板上に金薄膜３を約１ｎｍ堆積さ
せる。さらに、基板を気相化学成長装置に移し、ジメチ
ルアルミニウムハイドライドを用いた気相化学成長によ
って前記金薄膜３を核としてアルミ膜４を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の配線用の
金属薄膜の形成方法に関する。
金属薄膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の金属薄膜の形成方法とし
ては、スパッタリングによって基板表面に第１の金属と
してＴｉＮを堆積させた後、真空一貫で第１の金属を核
として気相化学成長によって第２の金属を堆積させる方
法（詳細は資料プロシーデイングス オブ ザ シック
スス インターナショナル アイイーイーイー ヴィエ
ルエスアイ マルチレヴェル インターコネクション
カンファレンス誌 Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔ
ｈｅ ６ｔｈ ＩＥＥＥ ＶＬＳＩ Ｍｕｌｔｉｌｅｖ
ｅｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｆａｒ
ｅｎｃｅ，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ，１９８９，
ｐ．１２２による）などがある。第１の金属としてＴｉ
Ｎを使用した場合は、気相化学成長によりアルミなどの
第２の金属を堆積させる工程において第１の金属の大気
中の酸素・窒素などとの化学的反応のどを避けるために
真空一貫で処理する必要がある。
ては、スパッタリングによって基板表面に第１の金属と
してＴｉＮを堆積させた後、真空一貫で第１の金属を核
として気相化学成長によって第２の金属を堆積させる方
法（詳細は資料プロシーデイングス オブ ザ シック
スス インターナショナル アイイーイーイー ヴィエ
ルエスアイ マルチレヴェル インターコネクション
カンファレンス誌 Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔ
ｈｅ ６ｔｈ ＩＥＥＥ ＶＬＳＩ Ｍｕｌｔｉｌｅｖ
ｅｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｆａｒ
ｅｎｃｅ，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ，１９８９，
ｐ．１２２による）などがある。第１の金属としてＴｉ
Ｎを使用した場合は、気相化学成長によりアルミなどの
第２の金属を堆積させる工程において第１の金属の大気
中の酸素・窒素などとの化学的反応のどを避けるために
真空一貫で処理する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来例
は、真空一貫で核形成と成膜をするので、従来の個別の
スパッタリング装置、気相化学成長装置が使えなくな
り、専用の設備投資が必要となり半導体装置のコストを
引き上げるという問題点がある。
は、真空一貫で核形成と成膜をするので、従来の個別の
スパッタリング装置、気相化学成長装置が使えなくな
り、専用の設備投資が必要となり半導体装置のコストを
引き上げるという問題点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の金属薄膜の形成
方法は、基板表面に第１の金属として金また白金を堆積
させた後、前記第１の金属を核として気相化学成長によ
って第２の金属を堆積させるものである。
方法は、基板表面に第１の金属として金また白金を堆積
させた後、前記第１の金属を核として気相化学成長によ
って第２の金属を堆積させるものである。
【０００５】
【作用】有機ＡＩ原料を用いた気相化学成長では、アル
ミは清浄な金属または半導体上には平坦な膜として堆積
する傾向が強いが、絶縁物が点在するような基板上には
凸凹の多い荒れた表面形状の膜として堆積することがわ
かっている。凹凸の多い荒れた表面形状のアルミ膜は微
細加工が困難なほか、配線にした場合にその断面積が極
度に狭くなる箇所があり、この部分での発熱による断線
や寿命の低下を招くので、半導体装置の配線としては不
適当である。
ミは清浄な金属または半導体上には平坦な膜として堆積
する傾向が強いが、絶縁物が点在するような基板上には
凸凹の多い荒れた表面形状の膜として堆積することがわ
かっている。凹凸の多い荒れた表面形状のアルミ膜は微
細加工が困難なほか、配線にした場合にその断面積が極
度に狭くなる箇所があり、この部分での発熱による断線
や寿命の低下を招くので、半導体装置の配線としては不
適当である。
【０００６】一方で、スパッタリングによって形成され
る金または白金の薄膜は島状ではなく、平面上の薄膜と
して堆積する。これらの膜は大気中でも酸素、窒素など
と反応せず安定で、金属として存在する。従って、これ
らの膜をアルミの核形成層として利用すれば、真空一貫
プロセスを用いなくとも従来のスパッタリング装置と気
相化学装置を別個に用いただけで平坦な表面形状のアル
ミ膜を堆積できることを新たに見いだした。
る金または白金の薄膜は島状ではなく、平面上の薄膜と
して堆積する。これらの膜は大気中でも酸素、窒素など
と反応せず安定で、金属として存在する。従って、これ
らの膜をアルミの核形成層として利用すれば、真空一貫
プロセスを用いなくとも従来のスパッタリング装置と気
相化学装置を別個に用いただけで平坦な表面形状のアル
ミ膜を堆積できることを新たに見いだした。
【０００７】
【実施例】次に本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本実施例の主要工程における半導体
装置の断面図である。本実施例はシリコン集積回路にお
ける配線用アルミ膜形成に適用した場合を示す。
て説明する。図１は本実施例の主要工程における半導体
装置の断面図である。本実施例はシリコン集積回路にお
ける配線用アルミ膜形成に適用した場合を示す。
【０００８】同図において、先ず工程（ａ）における構
造は、シリコン基板の表面に標準的な方法を用いて形成
した酸化シリコン膜を有するアルミ薄膜形成前の状態を
示す。次に工程（ｂ）においては、スパッタリング装置
内で金をＡｒガス雰囲気でスパッタリングし、基板上に
金薄膜３を約１ｎｍ堆積させた状態を示す。さらに、工
程（ｃ）においては、基板を気相化学成長装置に移し、
ジメルアルミニウムハイドライドを用いた気相化学成長
によって金薄膜３を核としてアルミ膜４を形成させた状
態を示す。
造は、シリコン基板の表面に標準的な方法を用いて形成
した酸化シリコン膜を有するアルミ薄膜形成前の状態を
示す。次に工程（ｂ）においては、スパッタリング装置
内で金をＡｒガス雰囲気でスパッタリングし、基板上に
金薄膜３を約１ｎｍ堆積させた状態を示す。さらに、工
程（ｃ）においては、基板を気相化学成長装置に移し、
ジメルアルミニウムハイドライドを用いた気相化学成長
によって金薄膜３を核としてアルミ膜４を形成させた状
態を示す。
【０００９】気相化学成長の具体的な条件は、キャリア
水素６０ｓｃｃｍ、基板温度２５０℃、成長室圧力２Ｔ
ｏｒｒ、ジメチルアルミニウムハドライド分圧約１Ｔｏ
ｒｒである。金薄膜の上に堆積したアルミ膜４は平坦な
表面形状になる。本実施例で示したような金薄膜３の上
にアルミ膜４を形成し、これをパターニングして配線と
して用いた場合には、金エレクトロマイグレーションの
問題がないので、形成されたアルミ配線の信頼性向上に
も効果がある。
水素６０ｓｃｃｍ、基板温度２５０℃、成長室圧力２Ｔ
ｏｒｒ、ジメチルアルミニウムハドライド分圧約１Ｔｏ
ｒｒである。金薄膜の上に堆積したアルミ膜４は平坦な
表面形状になる。本実施例で示したような金薄膜３の上
にアルミ膜４を形成し、これをパターニングして配線と
して用いた場合には、金エレクトロマイグレーションの
問題がないので、形成されたアルミ配線の信頼性向上に
も効果がある。
【００１０】本実施例では、金薄膜３をスパッタリング
によって形成したが、ジメチル金アセチルアセトナー
ト、ジメチル金トリフロロアセチルアセトナートなどを
用いて気相化学堆積で形成しても同様の効果があること
は言うまでもない。さらに、金薄膜の形成には、無電界
メッキなどを用いても良い。
によって形成したが、ジメチル金アセチルアセトナー
ト、ジメチル金トリフロロアセチルアセトナートなどを
用いて気相化学堆積で形成しても同様の効果があること
は言うまでもない。さらに、金薄膜の形成には、無電界
メッキなどを用いても良い。
【００１１】さらに、アルミ膜に気相化学成長用の原料
には、トリイソブチルアウミニウム、トリメチルアルミ
ニウム、トリメチルアミンアランなどを用いても良い。
には、トリイソブチルアウミニウム、トリメチルアルミ
ニウム、トリメチルアミンアランなどを用いても良い。
【００１２】また、気相化学成長で堆積させる第２の金
属は、アルミ以外に銅でも良い。
属は、アルミ以外に銅でも良い。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、金または
白金の薄膜をアルミ膜の核形成層として用いているの
で、真空一貫での工程を必要とせず従来のプロセス装置
を組み合わせて、生産コストを低減できる効果がある。
また、高信頼性の配線用薄膜を形成できるので、半導体
装置の品質を向上させる効果がある。
白金の薄膜をアルミ膜の核形成層として用いているの
で、真空一貫での工程を必要とせず従来のプロセス装置
を組み合わせて、生産コストを低減できる効果がある。
また、高信頼性の配線用薄膜を形成できるので、半導体
装置の品質を向上させる効果がある。
【図１】本発明の一実施例の主要工程における半導体装
置の断面図である。
置の断面図である。
１ シリコン基板 ２ 酸化シリコン膜 ３ 金薄膜 ４ アルミ膜
Claims (1)
- 【請求項１】 基板表面に第１の金属として金または白
金を堆積させた後、前記第１の金属を核として気相化学
成長によって第２の金属を堆積させることを特徴とする
金属薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33864591A JPH05211148A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 金属薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33864591A JPH05211148A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 金属薄膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05211148A true JPH05211148A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=18320123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33864591A Pending JPH05211148A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 金属薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05211148A (ja) |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP33864591A patent/JPH05211148A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000307 |