JPH053257A - 半導体装置の被膜形成方法 - Google Patents
半導体装置の被膜形成方法Info
- Publication number
- JPH053257A JPH053257A JP15307791A JP15307791A JPH053257A JP H053257 A JPH053257 A JP H053257A JP 15307791 A JP15307791 A JP 15307791A JP 15307791 A JP15307791 A JP 15307791A JP H053257 A JPH053257 A JP H053257A
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- Japan
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- film
- substrate
- centrifugal force
- step coverage
- heater
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- Pending
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Si基板上に設けられた段差面に形成される被
膜のステップカバレッジおよび平坦度の向上を図る。 【構成】 回転自在の円盤状の回転体11の上面に円筒状
体13を固定し、その外壁に沿うようにヒータ14を埋め込
んで構成した遠心力付与装置を用いて、円筒状体13の内
壁に沿ってSi基板上の段差面に金属膜あるいは絶縁膜な
どの被膜が形成されたウェーハ10を載置して、ヒータ14
で被膜が粘性流動する程度に加熱しながら所定の速度で
回転し、被膜に遠心力を作用させてウェーハ10に対して
垂直かつ下向きの重力を加えて被膜を段差部に埋め込む
ことにより、被膜のステップカバレッジおよび平坦度が
向上する。
膜のステップカバレッジおよび平坦度の向上を図る。 【構成】 回転自在の円盤状の回転体11の上面に円筒状
体13を固定し、その外壁に沿うようにヒータ14を埋め込
んで構成した遠心力付与装置を用いて、円筒状体13の内
壁に沿ってSi基板上の段差面に金属膜あるいは絶縁膜な
どの被膜が形成されたウェーハ10を載置して、ヒータ14
で被膜が粘性流動する程度に加熱しながら所定の速度で
回転し、被膜に遠心力を作用させてウェーハ10に対して
垂直かつ下向きの重力を加えて被膜を段差部に埋め込む
ことにより、被膜のステップカバレッジおよび平坦度が
向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の被膜形成
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路装置の製造において、た
とえばトランジスタなどの素子，素子分離領域，配線，
コンタクトホールなどのパターンを形成したSi基板上
に、さらに金属膜あるいは絶縁膜などの被膜を形成する
方法としては、通常、スパッタリング法やＣＶＤ法など
が用いられる。
とえばトランジスタなどの素子，素子分離領域，配線，
コンタクトホールなどのパターンを形成したSi基板上
に、さらに金属膜あるいは絶縁膜などの被膜を形成する
方法としては、通常、スパッタリング法やＣＶＤ法など
が用いられる。
【０００３】しかし、これらの方法のうち特にスパッタ
リング法では、たとえば図３に示すように、Si基板１上
にコンタクトホール２を設けてその上に金属膜あるいは
絶縁膜などの被膜３を形成しようとする場合、その凹状
の段差部４においてオーバハングした形状を呈すること
になる。そして、このオーバハング形状の下の部分に当
たるホール側壁部２ａやホール底部２ｂ付近では、膜厚
が薄くなってステップカバレッジが悪くなる。この現象
は、段差部４のアスペクト比が大きいほど顕著になる傾
向がある。
リング法では、たとえば図３に示すように、Si基板１上
にコンタクトホール２を設けてその上に金属膜あるいは
絶縁膜などの被膜３を形成しようとする場合、その凹状
の段差部４においてオーバハングした形状を呈すること
になる。そして、このオーバハング形状の下の部分に当
たるホール側壁部２ａやホール底部２ｂ付近では、膜厚
が薄くなってステップカバレッジが悪くなる。この現象
は、段差部４のアスペクト比が大きいほど顕著になる傾
向がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来技
術におけるステップカバレッジの悪化は、以下のような
問題を惹起することになる。 ステップカバレッジの
悪化により膜厚が薄くなっている箇所では、配線または
絶縁膜としての信頼性が低下すること。 オーバハン
グ形状のためさらに段差が激しくなり、この上にさらに
配線層あるいは絶縁層を形成する場合、これらの層の信
頼性を低下させること。
術におけるステップカバレッジの悪化は、以下のような
問題を惹起することになる。 ステップカバレッジの
悪化により膜厚が薄くなっている箇所では、配線または
絶縁膜としての信頼性が低下すること。 オーバハン
グ形状のためさらに段差が激しくなり、この上にさらに
配線層あるいは絶縁層を形成する場合、これらの層の信
頼性を低下させること。
【０００５】本発明は、上記のような従来技術の有する
課題を解決するべくしてなされたものであって、オーバ
ハングを解消し、ステップカバレッジを向上させるのに
好適な半導体装置の被膜形成方法を提供することを目的
とする。なお、本発明と同様の目的をもつ方法の一つと
して、単純にSi基板を加熱することにより、被膜が粘性
流動を起こす温度に保ち、膜の表面張力によってリフロ
ーを起こして平坦化する方法が従来から用いられている
が、この方法の場合は低温ならまだしも高温を必要とす
るため、すでに形成した素子や配線材料中での再拡散や
材料間の相互拡散，反応などの望ましくない現象を誘発
することになるから問題である。
課題を解決するべくしてなされたものであって、オーバ
ハングを解消し、ステップカバレッジを向上させるのに
好適な半導体装置の被膜形成方法を提供することを目的
とする。なお、本発明と同様の目的をもつ方法の一つと
して、単純にSi基板を加熱することにより、被膜が粘性
流動を起こす温度に保ち、膜の表面張力によってリフロ
ーを起こして平坦化する方法が従来から用いられている
が、この方法の場合は低温ならまだしも高温を必要とす
るため、すでに形成した素子や配線材料中での再拡散や
材料間の相互拡散，反応などの望ましくない現象を誘発
することになるから問題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、Si基板上の段
差を有する下地上に金属膜あるいは絶縁膜などの被膜を
形成する方法において、前記段差面に被膜を形成する工
程と、前記Si基板を前記被膜が粘性流動を生じるような
温度に加熱する工程と、前記Si基板に遠心力を利用して
前記Si基板に対して垂直かつ下向きの重力を加える工程
と、からなることを特徴とする半導体装置の被膜形成方
法である。
差を有する下地上に金属膜あるいは絶縁膜などの被膜を
形成する方法において、前記段差面に被膜を形成する工
程と、前記Si基板を前記被膜が粘性流動を生じるような
温度に加熱する工程と、前記Si基板に遠心力を利用して
前記Si基板に対して垂直かつ下向きの重力を加える工程
と、からなることを特徴とする半導体装置の被膜形成方
法である。
【０００７】
【作 用】本発明によれば、Si基板上の段差面上に形成
した被膜に対して、粘性流動を生じる温度にまで加熱
し、さらに遠心力によりSi基板に垂直下向きの重力を加
えることによってリフローを生じさせるようにしたの
で、ステップカバレッジおよび平坦度を向上させること
が可能である。
した被膜に対して、粘性流動を生じる温度にまで加熱
し、さらに遠心力によりSi基板に垂直下向きの重力を加
えることによってリフローを生じさせるようにしたの
で、ステップカバレッジおよび平坦度を向上させること
が可能である。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例について、図面を参
照して詳しく説明する。図１は本発明の実施に用いる遠
心力付与装置の概要を示す平面図である。図に示すよう
に、回転軸12を中心に回転自在とされる円盤状の回転体
11の上に上端が開放された円筒状体13を設置するととも
に、この円筒状体13の外壁に沿うようにしてヒータ14を
埋め込む。そして、回転体11の上に円筒状体13の内壁に
沿うように平坦性のよいプラテンを設置し、その上にウ
ェーハ10を配列し、ヒータ14で一定温度に加熱して、図
示しない駆動装置で回転体11を一定速度で回転すること
により、ウェーハ10に所定の遠心力を加えることができ
る。
照して詳しく説明する。図１は本発明の実施に用いる遠
心力付与装置の概要を示す平面図である。図に示すよう
に、回転軸12を中心に回転自在とされる円盤状の回転体
11の上に上端が開放された円筒状体13を設置するととも
に、この円筒状体13の外壁に沿うようにしてヒータ14を
埋め込む。そして、回転体11の上に円筒状体13の内壁に
沿うように平坦性のよいプラテンを設置し、その上にウ
ェーハ10を配列し、ヒータ14で一定温度に加熱して、図
示しない駆動装置で回転体11を一定速度で回転すること
により、ウェーハ10に所定の遠心力を加えることができ
る。
【０００９】このように構成された遠心力付与装置を、
ウェーハ10の製造工程に適用して処理する手順につい
て、以下に説明する。まず、図２(a) に示すように、Si
基板１の拡散層５に対して、第１層間絶縁膜６を介して
コンタクトホール２を開口する。その後、図２(b) に示
すように、高融点金属を含むバリヤメタル７およびAl合
金薄膜８をスパッタリング法により成膜する。ここで、
バリヤメタル７は、Al合金薄膜８中のAlと拡散層５中の
Siの相互拡散を防止するための層である。しかし、この
状態で得られたウェーハ10は、Al合金８がスパッタリン
グ法で形成されているので、コンタクトホール２におい
ては図示のごとく、従来例と同様にオーバハングがひど
く、ステップカバレッジが悪いものである。
ウェーハ10の製造工程に適用して処理する手順につい
て、以下に説明する。まず、図２(a) に示すように、Si
基板１の拡散層５に対して、第１層間絶縁膜６を介して
コンタクトホール２を開口する。その後、図２(b) に示
すように、高融点金属を含むバリヤメタル７およびAl合
金薄膜８をスパッタリング法により成膜する。ここで、
バリヤメタル７は、Al合金薄膜８中のAlと拡散層５中の
Siの相互拡散を防止するための層である。しかし、この
状態で得られたウェーハ10は、Al合金８がスパッタリン
グ法で形成されているので、コンタクトホール２におい
ては図示のごとく、従来例と同様にオーバハングがひど
く、ステップカバレッジが悪いものである。
【００１０】そこで、ウェーハ10を本発明の遠心力付与
装置の回転体11上に載置し、ヒータ14で400 〜500 ℃の
温度に加熱しながら回転体11を所定の速度で回転させ、
遠心力によってウェーハ10には垂直でかつ下向きの重力
を作用させる。この加熱温度を400 〜500 ℃の範囲に保
つのは、コンタクトホール２の段差部上に形成したAl合
金薄膜８を粘性流動化させるためである。また、ウェー
ハ10に作用させる遠心力は 102〜105 Ｇ程度が望まし
い。
装置の回転体11上に載置し、ヒータ14で400 〜500 ℃の
温度に加熱しながら回転体11を所定の速度で回転させ、
遠心力によってウェーハ10には垂直でかつ下向きの重力
を作用させる。この加熱温度を400 〜500 ℃の範囲に保
つのは、コンタクトホール２の段差部上に形成したAl合
金薄膜８を粘性流動化させるためである。また、ウェー
ハ10に作用させる遠心力は 102〜105 Ｇ程度が望まし
い。
【００１１】これによってAl合金薄膜８はリフローし、
図２(c) に示すようなコンタクトホール２の部分を埋め
込んだ形状になる。このようにして、オーバハングがな
くステップカバレッジの向上した段差部を有するウェー
ハが得られることになる。
図２(c) に示すようなコンタクトホール２の部分を埋め
込んだ形状になる。このようにして、オーバハングがな
くステップカバレッジの向上した段差部を有するウェー
ハが得られることになる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、段
差面上に形成した被膜に対して、粘性流動を生じる温度
にまで加熱し、さらに遠心力によりSi基板に垂直下向き
の重力を加えることによってリフローを生じさせるよう
にしたので、ステップカバレッジおよび平坦度を向上さ
せる効果がある。また、リフローを行う際に遠心力によ
る重力を利用するようにしたので、リフロー温度の低温
化やリフロー時間の短縮化の効果がある。さらに、本発
明をSi基板上にバリヤメタルを介してAl合金を接合する
際に適用すると、従来よりすぐれたAl合金のステップカ
バレッジが得られる。
差面上に形成した被膜に対して、粘性流動を生じる温度
にまで加熱し、さらに遠心力によりSi基板に垂直下向き
の重力を加えることによってリフローを生じさせるよう
にしたので、ステップカバレッジおよび平坦度を向上さ
せる効果がある。また、リフローを行う際に遠心力によ
る重力を利用するようにしたので、リフロー温度の低温
化やリフロー時間の短縮化の効果がある。さらに、本発
明をSi基板上にバリヤメタルを介してAl合金を接合する
際に適用すると、従来よりすぐれたAl合金のステップカ
バレッジが得られる。
【図１】本発明に用いられる遠心力付与装置の実施例の
概要を示す平面図である。
概要を示す平面図である。
【図２】(a) 〜(c) は本発明方法による処理工程を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】段差部への従来方法による成膜の状態を示す断
面図である。
面図である。
１ Si基板 ２ コンタクトホール ３ 被膜 ４ 段差部 ５ 拡散層 ６ 第１層間絶縁膜 ７ バリヤメタル ８ Al合金薄膜 10 ウェーハ 11 回転体 12 回転軸 13 円筒状体 14 ヒータ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 Si基板上の段差を有する下地上に金属
膜あるいは絶縁膜などの被膜を形成する方法において、
前記段差面に被膜を形成する工程と、前記Si基板を前記
被膜が粘性流動を生じるような温度に加熱する工程と、
前記Si基板に遠心力を利用して前記Si基板に対して垂直
かつ下向きの重力を加える工程と、からなることを特徴
とする半導体装置の被膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15307791A JPH053257A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 半導体装置の被膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15307791A JPH053257A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 半導体装置の被膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053257A true JPH053257A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15554478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15307791A Pending JPH053257A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 半導体装置の被膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053257A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0810609A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜作成方法および薄膜作成装置 |
| US6130158A (en) * | 1995-02-15 | 2000-10-10 | Yamaha Corporation | Filling connection hole with wiring material by using centrifugal force |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP15307791A patent/JPH053257A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0810609A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜作成方法および薄膜作成装置 |
| US5635241A (en) * | 1994-06-30 | 1997-06-03 | Agency Of Industrial Science And Technology | Method for producing thin film and apparatus therefor |
| US6130158A (en) * | 1995-02-15 | 2000-10-10 | Yamaha Corporation | Filling connection hole with wiring material by using centrifugal force |
| US6375687B1 (en) | 1995-02-15 | 2002-04-23 | Yamaha Corporation | Filling connection hole with wiring material by using centrifugal force |
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