JPH0819521B2 - 金属被膜の成長方法 - Google Patents
金属被膜の成長方法Info
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- JPH0819521B2 JPH0819521B2 JP61090317A JP9031786A JPH0819521B2 JP H0819521 B2 JPH0819521 B2 JP H0819521B2 JP 61090317 A JP61090317 A JP 61090317A JP 9031786 A JP9031786 A JP 9031786A JP H0819521 B2 JPH0819521 B2 JP H0819521B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体基板に配線膜としてアルミニウム（Al）膜等の
金属被膜を成長する場合、従来のCVD法による成長では
グレインの大きさが不規則で、密度が小さく、表面が粗
であるため、微細パターンの形成が困難であった。その
ための改善方法として、最初にスパッタ膜を薄く被着し
て緻密な下地膜を形成し、その上にCVD膜を成長した２
重構造の金属被膜の成長方法を提起する。
金属被膜を成長する場合、従来のCVD法による成長では
グレインの大きさが不規則で、密度が小さく、表面が粗
であるため、微細パターンの形成が困難であった。その
ための改善方法として、最初にスパッタ膜を薄く被着し
て緻密な下地膜を形成し、その上にCVD膜を成長した２
重構造の金属被膜の成長方法を提起する。
本発明はAl膜等の金属被膜を半導体基板等の被成長基
板上に成長する方法に関する。
板上に成長する方法に関する。
半導体デバイスの製造には、Al膜等の金属被膜を配線
層として多用しているが、近年デバイスの微細化の要請
より、緻密で滑らかな表面をもつ金属被膜の成長方法が
望まれる。
層として多用しているが、近年デバイスの微細化の要請
より、緻密で滑らかな表面をもつ金属被膜の成長方法が
望まれる。
本発明においては、金属被膜として最も広く使用され
ているAl膜を例にとって説明する。
ているAl膜を例にとって説明する。
従来より、Al膜の成長には大別して蒸着法とスパッタ
法とCVD法とがある。
法とCVD法とがある。
蒸着法は成膜粒子の飛来が直線的であるため、段差被
覆が困難で微細化パターンに対しては主として後２者が
用いられることが多くなった。
覆が困難で微細化パターンに対しては主として後２者が
用いられることが多くなった。
スパッタ法による被膜は緻密であるが、成長速度が遅
く、蒸着の場合と同様に段差被覆が困難である。
く、蒸着の場合と同様に段差被覆が困難である。
一方、CVD法による被膜は前記のようにグレインの大
きさが不規則で、密度が小さく、表面が粗であるため、
この点からは微細パターンの形成には不利であるが、CV
Dの性質より等方的に被膜形成が可能なため段差被覆が
よく、この点では微細パターンの形成に有利である。
きさが不規則で、密度が小さく、表面が粗であるため、
この点からは微細パターンの形成には不利であるが、CV
Dの性質より等方的に被膜形成が可能なため段差被覆が
よく、この点では微細パターンの形成に有利である。
従来のCVD−Al膜はグレインの大きさが不規則で、密
度が小さく、表面が粗である。
度が小さく、表面が粗である。
上記問題点の解決は，被成長基板上に金属被膜を成長
する方法であって，スパッタ法による成長工程と，スパ
ッタエッチングによる自然酸化膜の除去工程と，化学気
相成長法による成長工程とを含み，前記化学成長法によ
る成長膜厚を前記スパッタ法による成長膜厚より厚くす
る金属被膜の成長方法により達成される。
する方法であって，スパッタ法による成長工程と，スパ
ッタエッチングによる自然酸化膜の除去工程と，化学気
相成長法による成長工程とを含み，前記化学成長法によ
る成長膜厚を前記スパッタ法による成長膜厚より厚くす
る金属被膜の成長方法により達成される。
本発明は成長核となる最初の50〜100Åの厚さのAl膜
を緻密な成膜を得るスパッタ法により形成し、この上に
成長した自然酸化膜をバイアススパッタによるエッチン
グで除去し、この後、有機金属を用いたCVD法によりAl
膜を成長することにより、グレインが揃った、密度が大
きい、表面が滑らかな成膜を得ることができることを利
用したものである。
を緻密な成膜を得るスパッタ法により形成し、この上に
成長した自然酸化膜をバイアススパッタによるエッチン
グで除去し、この後、有機金属を用いたCVD法によりAl
膜を成長することにより、グレインが揃った、密度が大
きい、表面が滑らかな成膜を得ることができることを利
用したものである。
この場合のCVDは260〜230℃程度の低温で成長でき、
成膜の密度、表面状態が改善される。
成膜の密度、表面状態が改善される。
第１図（１）乃至（４）は本発明による金属被膜を被
成長基板上に成長する方法を工程順に説明する断面図で
ある。
成長基板上に成長する方法を工程順に説明する断面図で
ある。
第１図（１）において、11は被成長基板で珪素（Si）
基板を用い、この上に通常のスパッタ法により金属被膜
として厚さ50〜100ÅのスパッタAl膜12を成長する。
基板を用い、この上に通常のスパッタ法により金属被膜
として厚さ50〜100ÅのスパッタAl膜12を成長する。
スパッタ条件は、スパッタガスとしてアルゴン（Ar）
を用い、これを10-4Torrに減圧して、基板とAlターゲッ
ト間に周波数13.56MHzの電力を基板当たり300〜500W加
える。
を用い、これを10-4Torrに減圧して、基板とAlターゲッ
ト間に周波数13.56MHzの電力を基板当たり300〜500W加
える。
第１図（２）において、次工程のCVDを行う直前にバ
イアススパッタによりスパッタAl膜12の表面の自然酸化
膜を除去する。
イアススパッタによりスパッタAl膜12の表面の自然酸化
膜を除去する。
バイアススパッタによるエッチング条件は、エッチン
グガスとしてArを用い、これを10-3Torrに減圧して、基
板とターゲット間に周波数13.56MHzの電力を基板当たり
300〜500W加え、さらに基板バイアスとして−200〜−50
0Vを加える。
グガスとしてArを用い、これを10-3Torrに減圧して、基
板とターゲット間に周波数13.56MHzの電力を基板当たり
300〜500W加え、さらに基板バイアスとして−200〜−50
0Vを加える。
第１図（３）において、有機金属を用いたCVD法によ
り厚さ5000ÅのCVD−Al膜13を成長する。
り厚さ5000ÅのCVD−Al膜13を成長する。
有機金属として、TIBA〔Al（ｉ−C4H9）３、ｉ−C4H9
はイソブチル基〕を用い、これをヘリウムでバブリング
して10SCCM、水素を０〜100SCCM成長室に導入して圧力
１〜5Torrに減圧し、300℃で成長した。
はイソブチル基〕を用い、これをヘリウムでバブリング
して10SCCM、水素を０〜100SCCM成長室に導入して圧力
１〜5Torrに減圧し、300℃で成長した。
5000Å以上のCVD−Al膜を必要とする場合は、つぎの
第１図（４）による。
第１図（４）による。
第１図（４）において、前記の成長を途中で停止し、
四塩化チタン（TiCl4）の蒸気に基板をさらした後、第
１図（３）と同条件で成長し、合計の厚さ１μｍのCVD
−Al膜13′を成長する。
四塩化チタン（TiCl4）の蒸気に基板をさらした後、第
１図（３）と同条件で成長し、合計の厚さ１μｍのCVD
−Al膜13′を成長する。
第２図は本発明を実施するCVD装置の側断面図であ
る。
る。
図において、１は成長室で、排気口２より通常の排気
系により排気される。
系により排気される。
３はガス混合容器兼シャワーで、４より原料ガスが、
５より水素が導入される。
５より水素が導入される。
成長室１内のステージ６上には被成長基板７が載せら
れ、ヒータ８で加熱される。
れ、ヒータ８で加熱される。
実施例においては、金属被膜としてAlについて説明し
たが、これの代わりにその他の金属、例えばタングステ
ン、あるいはモリブデン等についても本発明の要旨は変
わらない。これらの場合のCVDはそれぞれの金属のハロ
ゲン化物、あるいはAlの場合と同様に有機化合物を用い
て行う。
たが、これの代わりにその他の金属、例えばタングステ
ン、あるいはモリブデン等についても本発明の要旨は変
わらない。これらの場合のCVDはそれぞれの金属のハロ
ゲン化物、あるいはAlの場合と同様に有機化合物を用い
て行う。
以上詳細に説明したように本発明によるCVD−Al膜は
密度が大きく、表面が滑らかであり、かつCVD本来の特
徴である段差被覆がよく、従って微細加工に適した膜質
が得られる。
密度が大きく、表面が滑らかであり、かつCVD本来の特
徴である段差被覆がよく、従って微細加工に適した膜質
が得られる。
第１図（１）乃至（４）は本発明による金属被膜を被成
長基板上に成長する方法を工程順に説明する断面図、 第２図は本発明を実施するCVD装置の側断面図である。 図において、 11は被成長基板でSi基板、 12は金属被膜でスパッタAl膜、 13は金属被膜でCVD−Al膜、 １は成長室、２は排気口、 ３はガス混合容器兼シャワー、 ４は原料ガス導入口、 ５は水素導入口、６はステージ、 ７は被成長基板、８はヒータ である。
長基板上に成長する方法を工程順に説明する断面図、 第２図は本発明を実施するCVD装置の側断面図である。 図において、 11は被成長基板でSi基板、 12は金属被膜でスパッタAl膜、 13は金属被膜でCVD−Al膜、 １は成長室、２は排気口、 ３はガス混合容器兼シャワー、 ４は原料ガス導入口、 ５は水素導入口、６はステージ、 ７は被成長基板、８はヒータ である。
Claims (1)
- 【請求項１】被成長基板上に金属被膜を成長する方法で
あって， スパッタ法による成長工程と，スパッタエッチングによ
る自然酸化膜の除去工程と，化学気相成長法による成長
工程とを含み、前記化学成長法による成長膜厚を前記ス
パッタ法による成長膜厚より厚くすることを特徴とする
金属被膜の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61090317A JPH0819521B2 (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 金属被膜の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61090317A JPH0819521B2 (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 金属被膜の成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62247064A JPS62247064A (ja) | 1987-10-28 |
| JPH0819521B2 true JPH0819521B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=13995146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61090317A Expired - Fee Related JPH0819521B2 (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 金属被膜の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0819521B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324069A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 蒸着方法 |
| JP2559030B2 (ja) * | 1986-07-25 | 1996-11-27 | 日本電信電話株式会社 | 金属薄膜の製造方法 |
| FI90172C (fi) * | 1990-11-26 | 1993-12-27 | Nokia Mobile Phones Ltd | Anordning foer anslutning av en dator till en separat analog telefon |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2843006C2 (de) * | 1978-10-03 | 1983-06-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Stator für elektrische Maschinen |
| JPS60149778A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-07 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Ｃｖｄ膜の形成方法 |
| JPS6154041A (ja) * | 1984-08-25 | 1986-03-18 | Hitachi Maxell Ltd | 磁気記録媒体の製造方法 |
-
1986
- 1986-04-18 JP JP61090317A patent/JPH0819521B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62247064A (ja) | 1987-10-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |