JPH0945773A - 金属薄膜の形成方法および形成装置 - Google Patents
金属薄膜の形成方法および形成装置Info
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- JPH0945773A JPH0945773A JP21265095A JP21265095A JPH0945773A JP H0945773 A JPH0945773 A JP H0945773A JP 21265095 A JP21265095 A JP 21265095A JP 21265095 A JP21265095 A JP 21265095A JP H0945773 A JPH0945773 A JP H0945773A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体装置やディスプレイ装置の接続孔を金属
薄膜で隙間なく埋め込み、下層との良好な電気的接続を
実現する。 【解決手段】基板１の全面にジイソブチルアルミニウム
ハイドライド（Al(i-C4H9)2H）５を滴下した後、基板が
設置された容器内にアルゴンガス６を約100Kg/cm2の圧
力で充填する。これによって、微細孔内部にまで、ジイ
ソブチルアルミニウムハイドライドが浸入する。この基
板を加熱すると高純度なＡｌ膜８が形成される。
薄膜で隙間なく埋め込み、下層との良好な電気的接続を
実現する。 【解決手段】基板１の全面にジイソブチルアルミニウム
ハイドライド（Al(i-C4H9)2H）５を滴下した後、基板が
設置された容器内にアルゴンガス６を約100Kg/cm2の圧
力で充填する。これによって、微細孔内部にまで、ジイ
ソブチルアルミニウムハイドライドが浸入する。この基
板を加熱すると高純度なＡｌ膜８が形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
ディスプレイ装置における配線用の金属薄膜の形成方法
および形成装置に関する。
ディスプレイ装置における配線用の金属薄膜の形成方法
および形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、半導体集積回路及びディスプレイ
装置の高密度、高集積化に伴い、そのデザインルールは
益々縮小化している。配線形成工程においては、微細か
つ高アスペクト比の接続孔を空隙なく埋め込むと同時に
配線用の膜を形成することが要求されている。
装置の高密度、高集積化に伴い、そのデザインルールは
益々縮小化している。配線形成工程においては、微細か
つ高アスペクト比の接続孔を空隙なく埋め込むと同時に
配線用の膜を形成することが要求されている。
【０００３】従来の液相から微細な空隙内への薄膜の形
成方法としては、例えば特開昭62-182280号公報には、
常圧下で対象物を加熱処理した後あるいは加熱処理しつ
つ金属を含む溶液に含浸することにより、対象物表面の
凹部に前記金属を含む溶液を残留させ、それを焼成する
ことにより薄膜を形成する方法が提案されている。
成方法としては、例えば特開昭62-182280号公報には、
常圧下で対象物を加熱処理した後あるいは加熱処理しつ
つ金属を含む溶液に含浸することにより、対象物表面の
凹部に前記金属を含む溶液を残留させ、それを焼成する
ことにより薄膜を形成する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例では、凹部の開口径が微細化すると液体が内部
まで浸入せず、内部に空隙を残す。このため、下層との
電気的接続が不良となり、半導体装置の歩留まりを低下
させ、結果として半導体装置のコストを上昇させるとい
う欠点がある。
た従来例では、凹部の開口径が微細化すると液体が内部
まで浸入せず、内部に空隙を残す。このため、下層との
電気的接続が不良となり、半導体装置の歩留まりを低下
させ、結果として半導体装置のコストを上昇させるとい
う欠点がある。
【０００５】従って、本発明は、上記問題点を解消し、
半導体装置やディスプレイ装置の接続孔を金属薄膜で隙
間なく埋め込み、下層との良好な電気的接続を実現する
金属薄膜の形成方法及び形成装置を提供することを目的
とする。
半導体装置やディスプレイ装置の接続孔を金属薄膜で隙
間なく埋め込み、下層との良好な電気的接続を実現する
金属薄膜の形成方法及び形成装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、接続孔が開口されてなる絶縁膜を表面に
有する基板上に金属膜を形成する工程が、(a)前記金属
を含む液体原料または該液体原料の希釈液と、前記基板
と、を接触させる工程と、(b)前記基板表面を加圧する
工程と、(c)前記基板を加熱する工程と、を含むことを
特徴とする金属薄膜の形成方法を提供する。
め、本発明は、接続孔が開口されてなる絶縁膜を表面に
有する基板上に金属膜を形成する工程が、(a)前記金属
を含む液体原料または該液体原料の希釈液と、前記基板
と、を接触させる工程と、(b)前記基板表面を加圧する
工程と、(c)前記基板を加熱する工程と、を含むことを
特徴とする金属薄膜の形成方法を提供する。
【０００７】本発明においては、前記基板表面を気体で
加圧することを特徴とする。この場合、前記気体は、好
ましくは、不活性ガス、水素、及び窒素からなる群の少
なくともいずれか一又は不活性ガス、水素、及び窒素の
混合ガスを含むことを特徴とする。
加圧することを特徴とする。この場合、前記気体は、好
ましくは、不活性ガス、水素、及び窒素からなる群の少
なくともいずれか一又は不活性ガス、水素、及び窒素の
混合ガスを含むことを特徴とする。
【０００８】また、本発明においては、前記工程（ｂ）
において前記基板表面を所定の加圧部材により押圧する
ようにしてもよい。
において前記基板表面を所定の加圧部材により押圧する
ようにしてもよい。
【０００９】そして、本発明においては、好ましくは、
前記液体原料又は前記液体原料の希釈液をスピンコーテ
ィング法により基板に接触させる。
前記液体原料又は前記液体原料の希釈液をスピンコーテ
ィング法により基板に接触させる。
【００１０】さらに、本発明においては、好ましくは、
前記液体原料として、アルミニウム（Ａｌ）とそれぞれ
独立なアルキル基またはオレフィン炭化水素（Ｒ1、
Ｒ2、Ｒ3）と水素（Ｈ）で構成される、 Ｒ1nＡｌＨ3-n（ｎ≦３、ｎは正の整数） Ｒ1nＲ2mＡｌＨ3-n-m（n,m≦２、n+m≦３、n,mは正の整
数） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ａｌ の少なくともいずれか一の構造を持つ分子、または、こ
れらの分子の混合物を用いることを特徴とする。
前記液体原料として、アルミニウム（Ａｌ）とそれぞれ
独立なアルキル基またはオレフィン炭化水素（Ｒ1、
Ｒ2、Ｒ3）と水素（Ｈ）で構成される、 Ｒ1nＡｌＨ3-n（ｎ≦３、ｎは正の整数） Ｒ1nＲ2mＡｌＨ3-n-m（n,m≦２、n+m≦３、n,mは正の整
数） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ａｌ の少なくともいずれか一の構造を持つ分子、または、こ
れらの分子の混合物を用いることを特徴とする。
【００１１】本発明においては、アルミニウム（Ａｌ）
とそれぞれ独立なアルキル基またはオレフィン炭化水素
（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3）と水素（Ｈ）で構成される前記分子
として、Al(CH3)3、Al(C2H5)3、Al(CH3)2H、Al(i-C
4H9)、Al(n-C3H7)3、Al(n-C4H9)3、Al(C2H5)2H、Al(i-C
4H9)2Hからなる群から選択された少なくとも一を用いる
ことを特徴とする。
とそれぞれ独立なアルキル基またはオレフィン炭化水素
（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3）と水素（Ｈ）で構成される前記分子
として、Al(CH3)3、Al(C2H5)3、Al(CH3)2H、Al(i-C
4H9)、Al(n-C3H7)3、Al(n-C4H9)3、Al(C2H5)2H、Al(i-C
4H9)2Hからなる群から選択された少なくとも一を用いる
ことを特徴とする。
【００１２】そして、本発明においては、前記液体原料
として、水素化アルミニウム（ＡｌＨ3）のアミンアダ
クトが用いられる。水素化アルミニウムのアミンアダク
トとして、N(CH3)2(C2H5)AlH3N(CH3)2(C2H5)が用いられ
る。
として、水素化アルミニウム（ＡｌＨ3）のアミンアダ
クトが用いられる。水素化アルミニウムのアミンアダク
トとして、N(CH3)2(C2H5)AlH3N(CH3)2(C2H5)が用いられ
る。
【００１３】また、本発明においては、液体原料の希釈
液として、石油系炭化水素の高沸点留分が用いられる。
この場合、石油系炭化水素として、好ましくは、アルキ
ルベンゼン、アルキルナフタレン、ジフェニル、ジフェ
ニルエーテル、パラフィン族、ナフテン族、芳香族から
なる群から選択された少なくとも一を用いることを特徴
とする。
液として、石油系炭化水素の高沸点留分が用いられる。
この場合、石油系炭化水素として、好ましくは、アルキ
ルベンゼン、アルキルナフタレン、ジフェニル、ジフェ
ニルエーテル、パラフィン族、ナフテン族、芳香族から
なる群から選択された少なくとも一を用いることを特徴
とする。
【００１４】本発明の金属薄膜の形成装置は、金属を含
む液体原料またはその希釈液を基板に接触させる機能
と、前記基板を気体あるいはピストンでで加圧する機能
と、前記基板を加熱する機能とを具備する。
む液体原料またはその希釈液を基板に接触させる機能
と、前記基板を気体あるいはピストンでで加圧する機能
と、前記基板を加熱する機能とを具備する。
【００１５】本発明においては、前記基板を真空下に保
持する機能を具備する場合、その効果は特に顕著であ
る。
持する機能を具備する場合、その効果は特に顕著であ
る。
【００１６】本発明に係る薄膜の形成処理は一回で完了
してもよく、複数回繰り返し行うようにしてもよい。
してもよく、複数回繰り返し行うようにしてもよい。
【００１７】
【作用】本発明によれば、基板表面の絶縁膜に開口され
た接続孔を有する半導体基板をチャンバ内に設置する。
この基板表面に、液体の有機アルミニウムを滴下する。
このとき、液体原料には表面張力が働くので、微細な接
続孔内部には有機アルミニウムは浸入しない。
た接続孔を有する半導体基板をチャンバ内に設置する。
この基板表面に、液体の有機アルミニウムを滴下する。
このとき、液体原料には表面張力が働くので、微細な接
続孔内部には有機アルミニウムは浸入しない。
【００１８】そこで、前記容器に例えば水素ガスを100K
g/cm2充填すると、接続孔内部まで有機アルミニウムが
浸入した。その後、基板を加熱すると有機アルミニウム
原料が分解し、高純度なＡｌ薄膜が得られた。
g/cm2充填すると、接続孔内部まで有機アルミニウムが
浸入した。その後、基板を加熱すると有機アルミニウム
原料が分解し、高純度なＡｌ薄膜が得られた。
【００１９】このとき、接続孔内にもＡｌが充填されて
おり、この薄膜が配線膜となり得ることを本発明者らは
新たに見いだした。
おり、この薄膜が配線膜となり得ることを本発明者らは
新たに見いだした。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の態様について図面
を参照して以下に説明する。
を参照して以下に説明する。
【００２１】図１は、本発明に係る金属薄膜の形成方法
の第１の実施形態の主要工程における半導体装置の断面
を製造工程順に模式的に示した図である。本実施形態で
は、シリコン集積回路における配線工程に適用した場合
を例示する。
の第１の実施形態の主要工程における半導体装置の断面
を製造工程順に模式的に示した図である。本実施形態で
は、シリコン集積回路における配線工程に適用した場合
を例示する。
【００２２】図１（Ａ）に、標準的な集積回路製作方法
を用いて形成した、接続孔形成後の構造を有する基板を
示す。図１（Ａ）において、１はシリコン基板、２は酸
化シリコン膜、３はＴｉ膜、４はＴｉＮ膜である。この
基板は容器内に設置されている。
を用いて形成した、接続孔形成後の構造を有する基板を
示す。図１（Ａ）において、１はシリコン基板、２は酸
化シリコン膜、３はＴｉ膜、４はＴｉＮ膜である。この
基板は容器内に設置されている。
【００２３】続いて、図１（Ｂ）に示すように、基板の
全面にジイソブチルアルミニウムハイドライド（Al(i-C
4H9)2H）５を滴下する。ジイソブチルアルミニウムハイ
ドライド５の量は基板上で約５μmの厚さになるように
滴下する。すると、0.5μm径以下の微細な接続孔には、
ほとんど液体原料が浸入せず、微細孔内部に空隙が生じ
る。
全面にジイソブチルアルミニウムハイドライド（Al(i-C
4H9)2H）５を滴下する。ジイソブチルアルミニウムハイ
ドライド５の量は基板上で約５μmの厚さになるように
滴下する。すると、0.5μm径以下の微細な接続孔には、
ほとんど液体原料が浸入せず、微細孔内部に空隙が生じ
る。
【００２４】さらに、図１（Ｃ）に示すように、基板が
設置された容器内にアルゴンガス６を約100Kg/cm2の圧
力で充填する。これによって、微細孔内部にまで、ジイ
ソブチルアルミニウムハイドライドが浸入する。
設置された容器内にアルゴンガス６を約100Kg/cm2の圧
力で充填する。これによって、微細孔内部にまで、ジイ
ソブチルアルミニウムハイドライドが浸入する。
【００２５】この基板を約４００℃に加熱すると、図１
（Ｄ）に示すように、ジイソブチルアルミニウムハイド
ライドが分解し、気体の反応生成物７が気相中に脱離
し、厚さ約0.5μmの高純度なＡｌ膜８が形成される。
（Ｄ）に示すように、ジイソブチルアルミニウムハイド
ライドが分解し、気体の反応生成物７が気相中に脱離
し、厚さ約0.5μmの高純度なＡｌ膜８が形成される。
【００２６】図２は、本発明の第２の実施形態の主要工
程における半導体装置の断面を製造工程順に模式的に示
した図である。本実施形態では、前記第１の実施形態と
同様シリコン集積回路における配線工程に適用した場合
を例示する。
程における半導体装置の断面を製造工程順に模式的に示
した図である。本実施形態では、前記第１の実施形態と
同様シリコン集積回路における配線工程に適用した場合
を例示する。
【００２７】前記第１の実施形態と同様に、標準的な集
積回路製作方法を用いて形成した、接続孔形成後の構造
を有する基板（図２（Ａ）参照）の全面に、ジイソブチ
ルアルミニウムハイドライド（Al(i-C4H9)2H）５を滴下
する（図２（Ｂ）参照）。
積回路製作方法を用いて形成した、接続孔形成後の構造
を有する基板（図２（Ａ）参照）の全面に、ジイソブチ
ルアルミニウムハイドライド（Al(i-C4H9)2H）５を滴下
する（図２（Ｂ）参照）。
【００２８】次に、図２（Ｃ）に示すように、ピストン
９により約100Kg/cm2の圧力にて基板全面を押圧する。
すると、ジイソブチルアルミニウムハイドライドは、接
続孔内部に浸入する。
９により約100Kg/cm2の圧力にて基板全面を押圧する。
すると、ジイソブチルアルミニウムハイドライドは、接
続孔内部に浸入する。
【００２９】さらに、図２（Ｄ）に示すように、基板を
約４００℃に加熱するとジイソブチルアルミニウムハイ
ドライドが分解し、気体の反応生成物７が脱離し、高純
度なＡｌ膜８が形成される。
約４００℃に加熱するとジイソブチルアルミニウムハイ
ドライドが分解し、気体の反応生成物７が脱離し、高純
度なＡｌ膜８が形成される。
【００３０】上述の２つの実施形態では、シリコン集積
回路に適用した場合を例示したが、ディスプレイ等の場
合においても同様にして適用できることは勿論である。
回路に適用した場合を例示したが、ディスプレイ等の場
合においても同様にして適用できることは勿論である。
【００３１】また、上述の２つの実施形態では、気体と
してアルゴンを用いた場合を例示したが、ヘリウム、窒
素等の不活性ガスやこれらの混合ガスを用いても同様の
効果を奏することは勿論である。そして、水素を用いた
場合には液体原料との反応が起こるため、より容易にＡ
ｌ膜を形成することができる。
してアルゴンを用いた場合を例示したが、ヘリウム、窒
素等の不活性ガスやこれらの混合ガスを用いても同様の
効果を奏することは勿論である。そして、水素を用いた
場合には液体原料との反応が起こるため、より容易にＡ
ｌ膜を形成することができる。
【００３２】前記第１及び第２の実施形態では、液体原
料としてジイソブ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、N(CH3)2(C2H5)AlH3N(CH3)2(C2H5)
などの水素化アルミニウムアダクトや、Al(CH3)3、Al(C
2H5)3、Al(CH3)2H、Al(i-C4H9)、Al(n-C3H7)3、Al(n-C4
H9)3、Al(C2H5)2H、Al(i-C4H9)2Hなどの、アルミニウム
（Ａｌ）とそれぞれ独立なアルキル基またはオレフィン
炭化水素（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3）と水素（Ｈ）で構成され
る、 Ｒ1nＡｌＨ3-n（ｎ≦３、ｎは正の整数） Ｒ1nＲ2mＡｌＨ3-n-m（n,m≦２、n+m≦３、n,mは正の整
数） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ａｌ の構造を持つ分子あるいはこれらの分子の混合物を用い
ても同様の効果がある。
料としてジイソブ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、N(CH3)2(C2H5)AlH3N(CH3)2(C2H5)
などの水素化アルミニウムアダクトや、Al(CH3)3、Al(C
2H5)3、Al(CH3)2H、Al(i-C4H9)、Al(n-C3H7)3、Al(n-C4
H9)3、Al(C2H5)2H、Al(i-C4H9)2Hなどの、アルミニウム
（Ａｌ）とそれぞれ独立なアルキル基またはオレフィン
炭化水素（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3）と水素（Ｈ）で構成され
る、 Ｒ1nＡｌＨ3-n（ｎ≦３、ｎは正の整数） Ｒ1nＲ2mＡｌＨ3-n-m（n,m≦２、n+m≦３、n,mは正の整
数） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ａｌ の構造を持つ分子あるいはこれらの分子の混合物を用い
ても同様の効果がある。
【００３３】また、前記第１及び第２の実施形態では、
濃度１００％のジイソブ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、上述のアルミニウム原料を
アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ジフェニル、
ジフェニルエーテル、パラフィン族、ナフテン族、芳香
族などの石油系炭化水素の高沸点留分で希釈した液体を
用いても同様の効果を奏することはいうまでもない。
濃度１００％のジイソブ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、上述のアルミニウム原料を
アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ジフェニル、
ジフェニルエーテル、パラフィン族、ナフテン族、芳香
族などの石油系炭化水素の高沸点留分で希釈した液体を
用いても同様の効果を奏することはいうまでもない。
【００３４】さらに、前記第１、第２の実施形態ではＡ
ｌ薄膜の形成を例示したが、ビスアセチルアセトナート
銅、ビスジビバロイルメタナート銅、ビスヘキサフルオ
ロアセチルアセトナート銅、ヘキサフルオロアセチルア
セトナート銅、トリメチルビニルシランあるいはこれら
の希釈液を用いた銅膜形成、あるいは、テトラキスジメ
チルアミノチタン、テトラキスジエチルアミノチタン、
ジシクロペンタジエニルアジ化チタンあるいはこれらの
希釈液を用いたＴｉ膜形成などに対しても同様にして適
用できる。
ｌ薄膜の形成を例示したが、ビスアセチルアセトナート
銅、ビスジビバロイルメタナート銅、ビスヘキサフルオ
ロアセチルアセトナート銅、ヘキサフルオロアセチルア
セトナート銅、トリメチルビニルシランあるいはこれら
の希釈液を用いた銅膜形成、あるいは、テトラキスジメ
チルアミノチタン、テトラキスジエチルアミノチタン、
ジシクロペンタジエニルアジ化チタンあるいはこれらの
希釈液を用いたＴｉ膜形成などに対しても同様にして適
用できる。
【００３５】そして、液体原料導入前の基板雰囲気を排
気することによって、液体原料の微細孔への浸入をより
容易にすることができる。
気することによって、液体原料の微細孔への浸入をより
容易にすることができる。
【００３６】図３は、本発明に係る金属薄膜の形成装置
の第１の実施形態の構成を模式的に示す図である。
の第１の実施形態の構成を模式的に示す図である。
【００３７】図３において、１１は容器、１２は試料、
１３は試料加熱台、１４は液体原料供給器、１５は液体
原料導入口、１６は水素ガス供給器をそれぞれ示してい
る。
１３は試料加熱台、１４は液体原料供給器、１５は液体
原料導入口、１６は水素ガス供給器をそれぞれ示してい
る。
【００３８】液体原料供給器１４、水素ガス供給器１６
はそれぞれバルブを介して容器１１に接続されている。
はそれぞれバルブを介して容器１１に接続されている。
【００３９】表面に微細な接続孔を有する試料１２は、
容器１１内部の試料加熱台１３上に設置される。
容器１１内部の試料加熱台１３上に設置される。
【００４０】液体原料は液体原料導入口１５を介して導
入され、試料１２上に滴下される。
入され、試料１２上に滴下される。
【００４１】液体原料の供給を中止した後、水素ガス供
給器１６から約100Kg/cm2の水素ガスを導入する。これ
によって、試料１２表面の接続孔内部まで液体原料が浸
入する。
給器１６から約100Kg/cm2の水素ガスを導入する。これ
によって、試料１２表面の接続孔内部まで液体原料が浸
入する。
【００４２】つづいて、試料加熱台１３を電熱ヒータ、
レーザー光、高周波電流などによって約４００℃に加熱
すると、液体原料が分解し高純度な金属膜が形成され
る。
レーザー光、高周波電流などによって約４００℃に加熱
すると、液体原料が分解し高純度な金属膜が形成され
る。
【００４３】本実施形態では、加圧ガスとして水素ガス
を用いる場合を例示したが、アルゴン、ヘリウム、窒素
等の不活性ガスを用いても同様の効果がある。
を用いる場合を例示したが、アルゴン、ヘリウム、窒素
等の不活性ガスを用いても同様の効果がある。
【００４４】さらに、液体を試料（基板）１２表面に接
触させる時に基板を回転させると、基板全面にわたっ
て、液体原料の厚さが均一になるので、形成される金属
薄膜の膜厚均一性を向上させることができる。
触させる時に基板を回転させると、基板全面にわたっ
て、液体原料の厚さが均一になるので、形成される金属
薄膜の膜厚均一性を向上させることができる。
【００４５】図４は、本発明に係る金属薄膜の形成装置
の第２の実施形態の構成を模式的に示す図である。
の第２の実施形態の構成を模式的に示す図である。
【００４６】図４において、１１は容器、１２は試料、
１３は試料加熱台、１４は液体原料供給器、１５は液体
原料導入口、１７はピストンである。
１３は試料加熱台、１４は液体原料供給器、１５は液体
原料導入口、１７はピストンである。
【００４７】液体原料供給器１４、水素ガス供給器（図
４では不図示）はそれぞれバルブを介して容器１１に接
続されている。表面に微細な接続孔を有する試料１２は
容器１１内部の試料加熱台１３上に設置される。
４では不図示）はそれぞれバルブを介して容器１１に接
続されている。表面に微細な接続孔を有する試料１２は
容器１１内部の試料加熱台１３上に設置される。
【００４８】液体原料は液体原料導入口１５を介して導
入され、試料１２上に滴下される。
入され、試料１２上に滴下される。
【００４９】液体原料の供給を中止した後、液体原料導
入口１５を試料（基板）１２の表面から離間させ、つづ
いてピストン１７を試料１２に約100Kg/cm2の圧力で当
接させる。これによって、試料１２表面の接続孔内部ま
で液体原料が浸入する。
入口１５を試料（基板）１２の表面から離間させ、つづ
いてピストン１７を試料１２に約100Kg/cm2の圧力で当
接させる。これによって、試料１２表面の接続孔内部ま
で液体原料が浸入する。
【００５０】つづいて、試料加熱台１３を電熱ヒータ、
レーザー光、高周波電流などによって約４００℃に加熱
すると、液体原料が分解し高純度な金属膜が形成され
る。
レーザー光、高周波電流などによって約４００℃に加熱
すると、液体原料が分解し高純度な金属膜が形成され
る。
【００５１】本発明に係る金属薄膜の形成装置の前記二
つの実施形態において、液体原料供給前に容器１１内を
真空に排気した後、液体原料を滴下すると、より容易に
微細孔内に液体原料が浸入する。
つの実施形態において、液体原料供給前に容器１１内を
真空に排気した後、液体原料を滴下すると、より容易に
微細孔内に液体原料が浸入する。
【００５２】上記４つの実施形態において、滴下する液
体の厚さについては所望の膜厚の金属薄膜が得られるよ
うに適宜設定され、また加圧する力については液体が基
板表面の接続孔内に充填されるように適宜選択され、さ
らに基板温度は液体原料が分解する温度を選択設定され
る。
体の厚さについては所望の膜厚の金属薄膜が得られるよ
うに適宜設定され、また加圧する力については液体が基
板表面の接続孔内に充填されるように適宜選択され、さ
らに基板温度は液体原料が分解する温度を選択設定され
る。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体装置やディスプレイ装置の接続孔が金属薄膜で隙
間なく埋め込まれるため、下層との良好な電気的接続が
可能となり、このため半導体装置の歩留まりを上昇さ
せ、結果として半導体装置のコストの低減を図ることが
できるという効果を有する。
半導体装置やディスプレイ装置の接続孔が金属薄膜で隙
間なく埋め込まれるため、下層との良好な電気的接続が
可能となり、このため半導体装置の歩留まりを上昇さ
せ、結果として半導体装置のコストの低減を図ることが
できるという効果を有する。
【図１】本発明に係る金属薄膜の形成方法の一実施形態
の主要工程を示す製造工程順に模式的に示す断面図であ
る。
の主要工程を示す製造工程順に模式的に示す断面図であ
る。
【図２】本発明に係る金属薄膜の形成方法の別の実施形
態の主要工程を示す製造工程順に模式的に示す断面図で
ある。
態の主要工程を示す製造工程順に模式的に示す断面図で
ある。
【図３】本発明に係る金属薄膜の形成装置の一実施形態
の主要部の構成を模式的に示す図である。
の主要部の構成を模式的に示す図である。
【図４】本発明に係る金属薄膜の形成装置の別の実施形
態の主要部の構成を模式的に示す図である。
態の主要部の構成を模式的に示す図である。
１ シリコン基板 ２ 酸化シリコン膜 ３ Ｔｉ膜 ４ ＴｉＮ膜 ５ ジイソブチルアルミニウムハイドライド ６ アルゴンガス ７ 反応生成物 ８ Ａｌ膜 ９ ピストン １１ 容器 １２ 試料 １３ 試料加熱台 １４ 液体原料供給器 １５ 液体原料導入口 １６ 水素ガス供給器 １７ ピストン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八子 忠明 愛媛県新居浜市惣開町５番１号 住友化学 工業株式会社内
Claims (15)
- 【請求項１】接続孔が開口されてなる絶縁膜を表面に有
する基板上に金属膜を形成する工程が、 (a)前記金属を含む液体原料または該液体原料の希釈液
と、前記基板と、を接触させる工程と、 (b)前記基板表面を加圧する工程と、 (c)前記基板を加熱する工程と、 を含むことを特徴とする金属薄膜の形成方法。 - 【請求項２】前記基板表面を気体で加圧することを特徴
とする請求項１記載の金属薄膜の形成方法。 - 【請求項３】前記気体が、不活性ガス、水素、及び窒素
からなる群から選択された少なくとも一又は不活性ガ
ス、水素、及び窒素の混合ガスを含むことを特徴とする
請求項２記載の金属薄膜の形成方法。 - 【請求項４】接続孔が開口されてなる絶縁膜を表面に有
する基板上に金属膜を形成する工程が、 (a)前記金属を含む液体原料または該液体原料の希釈液
と、前記基板と、を接触させる工程と、 (b)前記基板表面を所定の加圧部材により押圧する工程
と、 (c)前記基板を加熱する工程と、 を含むことを特徴とする金属薄膜の形成方法。 - 【請求項５】前記液体原料又は前記液体原料の希釈液を
スピンコーティング法により基板に接触させることを特
徴とする請求項１から４のいずれか一に記載の金属薄膜
の形成方法。 - 【請求項６】前記液体原料として、アルミニウム（Ａ
ｌ）とそれぞれ独立なアルキル基またはオレフィン炭化
水素（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3）と水素（Ｈ）で構成される、 Ｒ1nＡｌＨ3-n（ｎ≦３、ｎは正の整数） Ｒ1nＲ2mＡｌＨ3-n-m（n,m≦２、n+m≦３、n,mは正の整
数） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ａｌ からなる群から選択された少なくとも一の構造を持つ分
子、または、これらの分子の混合物を用いることを特徴
とする請求項１から５のいずれか一に記載の金属薄膜の
形成方法。 - 【請求項７】請求項６記載の金属薄膜の形成方法におい
て、アルミニウム（Ａｌ）とそれぞれ独立なアルキル基
またはオレフィン炭化水素（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3）と水素
（Ｈ）で構成される前記分子として、Al(CH3)3、Al(C2H
5)3、Al(CH3)2H、Al(i-C4H9)、Al(n-C3H7)3、Al(n-C
4H9)3、Al(C2H5)2H、Al(i-C4H9)2Hからなる群から選択
された少なくとも一を用いることを特徴とするアルミニ
ウム薄膜の形成方法。 - 【請求項８】前記液体原料として、水素化アルミニウム
（ＡｌＨ3）のアミンアダクトを用いることを特徴とす
る請求項１から５のいずれか一に記載の金属薄膜の形成
方法。 - 【請求項９】請求項８記載の金属薄膜の形成方法におい
て、水素化アルミニウムのアミンアダクトとして、N(CH
3)2(C2H5)AlH3N(CH3)2(C2H5)を用いることを特徴とする
金属薄膜の形成方法。 - 【請求項１０】前記液体原料の希釈液として、石油系炭
化水素の高沸点留分を用いることを特徴とする請求項５
から８のいずれか一に記載の金属薄膜の形成方法。 - 【請求項１１】請求項１０記載の金属薄膜の形成方法に
おいて、石油系炭化水素として、アルキルベンゼン、ア
ルキルナフタレン、ジフェニル、ジフェニルエーテル、
パラフィン族、ナフテン族、芳香族からなる群から選択
された少なくとも一を用いることを特徴とする金属薄膜
の形成方法。 - 【請求項１２】金属を含む液体原料または該液体原料の
希釈液を基板に接触させる手段と、 前記基板を気体で加圧する手段と、 前記基板を加熱する手段と、 を具備することを特徴とする金属薄膜の形成装置。 - 【請求項１３】金属を含む液体原料または該液体原料の
希釈液を基板に接触させる手段と、 前記液体が接触した基板表面をピストンで加圧する手段
と、 前記基板を加熱する手段と、 を具備することを特徴とする金属薄膜の形成装置。 - 【請求項１４】前記基板を真空下に保持する手段を具備
することを特徴とする請求項１２又は１３記載の金属薄
膜の形成装置。 - 【請求項１５】前記液体原料又は前記液体原料の希釈液
を前記基板に接触させる際に前記基板を回動させること
を特徴とする請求項１２又は１３記載の金属薄膜の形成
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7212650A JP2818557B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 金属薄膜の形成方法および形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7212650A JP2818557B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 金属薄膜の形成方法および形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945773A true JPH0945773A (ja) | 1997-02-14 |
| JP2818557B2 JP2818557B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=16626148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7212650A Expired - Lifetime JP2818557B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 金属薄膜の形成方法および形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2818557B2 (ja) |
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