JPH0758712B2 - 配線の形成方法 - Google Patents
配線の形成方法Info
- Publication number
- JPH0758712B2 JPH0758712B2 JP2834293A JP2834293A JPH0758712B2 JP H0758712 B2 JPH0758712 B2 JP H0758712B2 JP 2834293 A JP2834293 A JP 2834293A JP 2834293 A JP2834293 A JP 2834293A JP H0758712 B2 JPH0758712 B2 JP H0758712B2
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- film
- wiring
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- forming
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置等を構成す
る配線の形成方法に関する。
る配線の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置等を構成する配線の形
成方法としては、蒸着法やスパッタ法によりアルミニウ
ムを堆積したのち、パターニングする方法が主に用いら
れている。しかし配線の修理が容易なことから、有機ア
ルミニウムを用いる方法も実施されるようになってきて
いる。この方法は、有機アルミニウムガス雰囲気でレー
ザー光を基板上の配線形成位置に照射し、引き続いて真
空中で前記有機アルミニウムガスを用いる選択気相化学
成長により配線を形成するものであり、この方法は例え
ば、Ｎ，ズー（ＺＨＵ）等によりアップライド フィジ
ックス レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ）１１７８頁（１９９１年）に報告され
ている。
成方法としては、蒸着法やスパッタ法によりアルミニウ
ムを堆積したのち、パターニングする方法が主に用いら
れている。しかし配線の修理が容易なことから、有機ア
ルミニウムを用いる方法も実施されるようになってきて
いる。この方法は、有機アルミニウムガス雰囲気でレー
ザー光を基板上の配線形成位置に照射し、引き続いて真
空中で前記有機アルミニウムガスを用いる選択気相化学
成長により配線を形成するものであり、この方法は例え
ば、Ｎ，ズー（ＺＨＵ）等によりアップライド フィジ
ックス レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ）１１７８頁（１９９１年）に報告され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の選択気
相化学成長を含む配線の形成方法では、レーザー光照射
と選択気相化学成長を同一真空中で行う必要があるの
で、個別のレーザー光照射装置と気相化学成長装置だけ
では製造できず、新たにこれらを複合した製造装置が必
要となり、半導体装置等の製造コストが上昇するという
欠点がある。
相化学成長を含む配線の形成方法では、レーザー光照射
と選択気相化学成長を同一真空中で行う必要があるの
で、個別のレーザー光照射装置と気相化学成長装置だけ
では製造できず、新たにこれらを複合した製造装置が必
要となり、半導体装置等の製造コストが上昇するという
欠点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の配線の形成方法
は、基板上に非晶質シリコン膜を形成する工程と、酸素
を含む雰囲気でレーザー光を前記非晶質シリコン膜の配
線形成位置に照射し非晶質シリコン膜を酸化したのち未
酸化の非晶質シリコン膜を水素終端する工程と、酸化膜
が形成された前記基板を四塩化チタンガス中に曝したの
ち選択気相化学成長で前記酸化膜上に金属膜を形成する
工程とを含むものである。
は、基板上に非晶質シリコン膜を形成する工程と、酸素
を含む雰囲気でレーザー光を前記非晶質シリコン膜の配
線形成位置に照射し非晶質シリコン膜を酸化したのち未
酸化の非晶質シリコン膜を水素終端する工程と、酸化膜
が形成された前記基板を四塩化チタンガス中に曝したの
ち選択気相化学成長で前記酸化膜上に金属膜を形成する
工程とを含むものである。
【０００５】
【作用】発明者は、非晶質シリコン層と酸化シリコン層
を表面に有する半導体基板を四塩化チタンガスに曝した
後、有機アルミニウムガスを用い基板温度を８０℃から
１００℃の条件で気相化学成長を行うと、酸化シリコン
膜上にのみ選択的にアルミニウムが堆積することを新た
に見いだして本発明に至った。
を表面に有する半導体基板を四塩化チタンガスに曝した
後、有機アルミニウムガスを用い基板温度を８０℃から
１００℃の条件で気相化学成長を行うと、酸化シリコン
膜上にのみ選択的にアルミニウムが堆積することを新た
に見いだして本発明に至った。
【０００６】半導体基板表面に形成した非晶質シリコン
膜に、酸素を含む雰囲気でレーザー光照射すると照射部
の非晶質シリコン膜は厚い酸化シリコン膜になる。一
方、非照射部の非晶質シリコン膜表面には酸素によって
薄いシリコンの自然酸化膜が形成される。この基板を希
弗酸洗浄すると、照射部の厚い酸化シリコン膜を残し、
非晶質シリコン膜上の自然酸化膜は除去され、非晶質シ
リコンは水素で終端される。水素で終端された非晶質シ
リコン膜および酸化シリコン膜は大気中で安定なため、
この基板を気相化学成長装置まで大気中で搬送すること
ができる。
膜に、酸素を含む雰囲気でレーザー光照射すると照射部
の非晶質シリコン膜は厚い酸化シリコン膜になる。一
方、非照射部の非晶質シリコン膜表面には酸素によって
薄いシリコンの自然酸化膜が形成される。この基板を希
弗酸洗浄すると、照射部の厚い酸化シリコン膜を残し、
非晶質シリコン膜上の自然酸化膜は除去され、非晶質シ
リコンは水素で終端される。水素で終端された非晶質シ
リコン膜および酸化シリコン膜は大気中で安定なため、
この基板を気相化学成長装置まで大気中で搬送すること
ができる。
【０００７】この基板を気相化学成長装置に設置後、真
空排気する。続いて、この基板を四塩化チタンに曝し、
その後真空中で有機アルミニウムガスを用いた選択気相
化学成長を行うと、前記酸化シリコン膜上のみにアルミ
ニウム膜を形成することができる。このように四塩化チ
タンに曝すことは気相化学成長装置内でできるので、特
にこの目的のために四塩化チタンに曝すことと気相化学
成長を個別に行う真空一貫プロセス装置を新たに設ける
必要はない。
空排気する。続いて、この基板を四塩化チタンに曝し、
その後真空中で有機アルミニウムガスを用いた選択気相
化学成長を行うと、前記酸化シリコン膜上のみにアルミ
ニウム膜を形成することができる。このように四塩化チ
タンに曝すことは気相化学成長装置内でできるので、特
にこの目的のために四塩化チタンに曝すことと気相化学
成長を個別に行う真空一貫プロセス装置を新たに設ける
必要はない。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例を説
明するための主要工程における半導体チップの断面図で
ある。本実施例は特にシリコン集積回路における配線形
成に適用した場合を示す。
説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例を説
明するための主要工程における半導体チップの断面図で
ある。本実施例は特にシリコン集積回路における配線形
成に適用した場合を示す。
【０００９】まず図１（ａ）に示すように、シリコン等
からなる基板１上に、厚さ約２０ｎｍの非晶質シリコン
膜２をスパッタリング法によって形成する。
からなる基板１上に、厚さ約２０ｎｍの非晶質シリコン
膜２をスパッタリング法によって形成する。
【００１０】次に図１（ｂ）に示すように、酸素雰囲気
に設置した前記基板の配線形成位置に、連続発振のアル
ゴンイオンレーザー光３を照射しながら走査すると、照
射部は厚さ２０ｎｍの酸化シリコン膜４になる。アルゴ
ンイオンレーザー光の出力は７０ｍＷ、ビーム径は３μ
ｍ、走査速度は１００μｍ／秒である。これに対し、非
照射部では非晶質シリコン膜２の表面には厚さ約２ｎｍ
程度の自然酸化膜が形成される。次にこの基板１を希弗
酸で洗浄すると、非照射部の自然酸化膜は薄いので除去
されるが照射部には酸化シリコン膜４を残すことができ
る。この時、非晶質シリコン膜の表面は水素で終端され
る。
に設置した前記基板の配線形成位置に、連続発振のアル
ゴンイオンレーザー光３を照射しながら走査すると、照
射部は厚さ２０ｎｍの酸化シリコン膜４になる。アルゴ
ンイオンレーザー光の出力は７０ｍＷ、ビーム径は３μ
ｍ、走査速度は１００μｍ／秒である。これに対し、非
照射部では非晶質シリコン膜２の表面には厚さ約２ｎｍ
程度の自然酸化膜が形成される。次にこの基板１を希弗
酸で洗浄すると、非照射部の自然酸化膜は薄いので除去
されるが照射部には酸化シリコン膜４を残すことができ
る。この時、非晶質シリコン膜の表面は水素で終端され
る。
【００１１】次に図１（ｃ）に示すように、前記基板１
を気相化学成長装置に設置し、真空排気した後四塩化チ
タンガス５に曝すと、四塩化チタンガス５は基板表面に
吸着する。四塩化チタンガス５の圧力は１ｍＴｏｒｒ，
曝す時間は１分である。四塩化チタンの吸着によって、
酸化シリコン膜４上は有機アルミニウムを用いた選択気
相化学成長に関し活性になるが、非晶質シリコン膜２は
選択気相化学成長に関し不活性になる。
を気相化学成長装置に設置し、真空排気した後四塩化チ
タンガス５に曝すと、四塩化チタンガス５は基板表面に
吸着する。四塩化チタンガス５の圧力は１ｍＴｏｒｒ，
曝す時間は１分である。四塩化チタンの吸着によって、
酸化シリコン膜４上は有機アルミニウムを用いた選択気
相化学成長に関し活性になるが、非晶質シリコン膜２は
選択気相化学成長に関し不活性になる。
【００１２】このため引き続いて、図１（ｄ）に示すよ
うに、同一真空中で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を行うと、酸化シリコン膜４上に
のみアルミニウム膜６が堆積する。成長室の圧力は１．
３Ｔｏｒｒ，成膜温度は１００℃である。有機Ａｌ原料
であるジメチルアルミニウムハイドライドは、キャリア
ガス流量３００ｓｃｃｍでバブリングで送る。この後、
図１（ｅ）に示すように、エッチングによって非晶質シ
リコン膜を除去すると、レーザー光照射部による酸化シ
リコン膜４上がアルミニウム膜からなる配線になる。
うに、同一真空中で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を行うと、酸化シリコン膜４上に
のみアルミニウム膜６が堆積する。成長室の圧力は１．
３Ｔｏｒｒ，成膜温度は１００℃である。有機Ａｌ原料
であるジメチルアルミニウムハイドライドは、キャリア
ガス流量３００ｓｃｃｍでバブリングで送る。この後、
図１（ｅ）に示すように、エッチングによって非晶質シ
リコン膜を除去すると、レーザー光照射部による酸化シ
リコン膜４上がアルミニウム膜からなる配線になる。
【００１３】上記実施例では気相化学成長の原料とし
て、ジメチルアルミニウムハイドライドを用いた場合を
例示したが、トリイソブチルアルミニウムやトリメチル
アミンアラン、ジエチルアルミニウムハイドライドなど
を用いても同様にアルミニウム配線を形成できる。
て、ジメチルアルミニウムハイドライドを用いた場合を
例示したが、トリイソブチルアルミニウムやトリメチル
アミンアラン、ジエチルアルミニウムハイドライドなど
を用いても同様にアルミニウム配線を形成できる。
【００１４】また、上記実施例では金属配線としてアル
ミニウム配線を形成する場合を例示したが、六弗化タン
グステンと、水素あるいはモノシランを用いてタングス
テン配線を形成することができる。この場合には基板温
度を２００〜３００℃、成長圧力を数ｍＴｏｒｒとして
成膜する必要がある。
ミニウム配線を形成する場合を例示したが、六弗化タン
グステンと、水素あるいはモノシランを用いてタングス
テン配線を形成することができる。この場合には基板温
度を２００〜３００℃、成長圧力を数ｍＴｏｒｒとして
成膜する必要がある。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、真
空一貫の製造装置を新たに必要とせず、個別のレーザー
光照射装置と気相化学成長装置を用いることによって配
線を形成することができるので、製造コストを低減でき
る効果がある。
空一貫の製造装置を新たに必要とせず、個別のレーザー
光照射装置と気相化学成長装置を用いることによって配
線を形成することができるので、製造コストを低減でき
る効果がある。
【図１】本発明の一実施例を説明するための主要工程を
示す半導体チップの断面図である。
示す半導体チップの断面図である。
１ 基板 ２ 非晶質シリコン膜 ３ アルゴンイオンレーザー光 ４ 酸化シリコン膜 ５ 四塩化チタン ６ アルミニウム膜
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上に非晶質シリコン膜を形成する工
程と、酸素を含む雰囲気でレーザー光を前記非晶質シリ
コン膜の配線形成位置に照射し非晶質シリコン膜を酸化
したのち未酸化の非晶質シリコン膜を水素終端する工程
と、酸化膜が形成された前記基板を四塩化チタンガス中
に曝したのち選択気相化学成長で前記酸化膜上に金属膜
を形成する工程とを含むことを特徴とする配線の形成方
法。 - 【請求項２】 選択気相化学成長で形成する金属がアル
ミニウムまたはタングステンである請求項１記載の配線
の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2834293A JPH0758712B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2834293A JPH0758712B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 配線の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06244184A JPH06244184A (ja) | 1994-09-02 |
| JPH0758712B2 true JPH0758712B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=12245930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2834293A Expired - Lifetime JPH0758712B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758712B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1056180A (ja) * | 1995-09-29 | 1998-02-24 | Canon Inc | 半導体装置及びその製造方法 |
| US7977253B2 (en) * | 2004-08-31 | 2011-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
| US7622338B2 (en) | 2004-08-31 | 2009-11-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
| TWI801385B (zh) * | 2017-05-15 | 2023-05-11 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 用於進階圖案化應用之原位選擇性沉積及蝕刻 |
-
1993
- 1993-02-18 JP JP2834293A patent/JPH0758712B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06244184A (ja) | 1994-09-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960206 |