JPH10130846A - 平坦で高反射性の層を堆積する方法とその方法により生成された基板 - Google Patents

平坦で高反射性の層を堆積する方法とその方法により生成された基板

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JPH10130846A
JPH10130846A JP9290210A JP29021097A JPH10130846A JP H10130846 A JPH10130846 A JP H10130846A JP 9290210 A JP9290210 A JP 9290210A JP 29021097 A JP29021097 A JP 29021097A JP H10130846 A JPH10130846 A JP H10130846A
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Mehul Bhagubhai Naik
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ユー チェン リーアン
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クレイグ モーゼリー ローデリック
Israel Beinglass
ベイングラス イスラエル
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板２０上に実質的に平坦な高反射性の層を
堆積し、特に、基板２０にある高アスペクト比のホール
２２を金属含有材料で充填する際に有用な化学気相成長
法を提供する。 【解決手段】 この基板２０は、処理領域９５中に配置
され、連続するシーディング段階及び方位結晶成長段階
が、基板に対して行われる。シーディング段階におい
て、基板２０は、より低い第１の温度範囲ΔＴS 内の温
度ＴS に加熱され、シーディングガスが処理領域９５に
導入される。シーディングガスは、基板２０上に実質的
に連続した非粒状の平坦なシーディング層３０を堆積す
る。その後、方位結晶成長段階において、基板２０が、
より高い第２の温度範囲ΔＴD 内の堆積温度Ｔd に維持
され、堆積ガスが処理領域９５に導入される。この堆積
ガスは、シーディング層３０上に成長する高方位性の比
較的大きい結晶により生成される高反射性の表面を有す
る方位結晶成長層３２を、シーディング層３０上に形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学気相成長法に
よって基板上に材料を堆積する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路の製造において、導電性金属含
有材料が基板上に堆積され、基板上に形成される能動デ
バイスに電気的に接続するために用いられる接続線及び
／又は充填された接触ホール及びバイアを形成する。金
属含有接続線は、典型的には、(i) 基板上にエレクトロ
マイグレーション、拡散バリヤ、導電体及び／又は非反
射層のスタックを堆積し、(ii)堆積層上にレジスト層の
パターンを形成し、また(iii) 、堆積層の保護されてな
い部分をエッチングして、接続線を形成することによっ
て作られる。二酸化シリコンのような電気絶縁層が、接
続線を電気的に絶縁するために接続線の上方に堆積され
る。接触ホール又はバイアが、絶縁層を通してエッチン
グされ、下層の接続線を露出させ、又はゲートのような
半導体装置を露出させる。接触ホール又はバイアは、付
加的な金属含有材料により充填されて、基板上に形成さ
れる装置と接続線を接続するプラグを形成する。
【０００３】従来の化学気相成長法（ＣＶＤ）及び物理
気相成長法（ＰＶＤ）が、基板上に形成されるバイア及
び接触ホールに導電性材料を堆積するために用いられ
る。接触ホール又はバイア（便宜上、本明細書では「ホ
ール」と呼ぶことにする）が、高アスペクト比、すなわ
ちその幅または径に対する高さの比が１よりも大きい比
を有することがあるため、従来のプロセスに関して１つ
の問題が生じる。ホールのアスペクト比は、技術の進歩
がより密な間隔の特徴部を生成するにつれて大きくな
る。図１を参照すると、基板１０が、例えば二酸化シリ
コン又はシリコン窒化物のような電気的絶縁層１２内に
形成されるホール１１を有する。金属含有層１３がしば
しばホールの側壁１４に優先的に堆積し、粒子が成長し
て最終的に一点に集まり金属含有材料１３内にボイド及
び不連続性１５を形成するために、化学気相成長法を用
いて均一な金属含有層１３を高アスペクト比のホール１
１に堆積することは困難である。ボイドの回りのアルミ
ニウム原子などの金属原子の高い変動性により、この原
子が拡散して、ボイドの表面積を最小にし、図１に示さ
れるような円形のボイド１５を形成する。これらのボイ
ド及び不連続部は、性能の劣った信頼性の低い電気的接
触を生成することになる。
【０００４】従来の堆積プロセスにおいて、このような
方法がランダムな結晶方位を有する結晶粒子１６を堆積
するために、別の問題が生じる。高度な方位性をもつ
（高方位性）結晶が、結晶内の原子のエレクトロマイグ
レーションを低減できる。エレクトロマイグレーション
は拡散性のプロセスであって、基板にわたる電界の影響
下にある堆積層内で原子がある領域から別の領域に拡散
し、「開いた」接合部および信頼性の低い導電性を生成
するボイドを生じさせる。ある結晶方位において、導電
層が小さい拡散係数を有するために、高方位性結晶構造
を有する導電層が、低減された原子のエレクトロマイグ
レーションを示す。例えば、＜１１１＞ミラー指数を有
する結晶面の高い方位性をもつ堆積アルミニウム粒子
が、エレクトロマイグレーション拡散に高い抵抗を示す
ことが見いだされる。しかしながら、従来の堆積プロセ
スは、通常は基板上に電流密度を制限するランダムな方
位をもつ結晶粒子１６を堆積し、導電性プラグ又は接続
線が典型的にはおよそ106A/cm2を通すことができ、これ
を越えると、過度なエレクトロマイグレーションが生じ
る。
【０００５】従来のＣＶＤ及びＰＶＤプロセスにより生
成されるランダムな方位をもつ結晶粒子により、平坦で
ない表面を有する層が堆積され、このことは、高速回路
を形成するためにサブミクロンのサイズの特徴部層を複
数利用する現代のＶＬＳＩ回路に望ましくない。このよ
うな回路の充填されたホール１１の表面１７は、従来の
フォトリソグラフィー技術を用いて高密度の小型化した
特徴部を正確に製造するために、平坦である必要があ
る。従来のＣＶＤ堆積技術は、図１に示されるように、
平坦でない不規則な表面１７を生じさせるホール１１に
隣接する特徴部上に、不規則な隆起部１８を有する堆積
層を形成する。平坦でない堆積層は、フォトリソグラフ
ィープロセス中にレジストパターンを焦点がずれたも
の、又は不鮮明なものとし、エッチングするときには、
不規則な線幅を有する特徴部を形成する。
【０００６】スパッタリングのような従来のＰＶＤ法に
は、励起プラズマイオンによりスパッタリングターゲッ
トからスパッタされた材料が比較的直線の経路で基板１
０に飛び、ターゲットの見える範囲内の基板部に主とし
て堆積するため、別の問題が生じる。目視線(line-of-s
ight) の堆積は、１を超える高アスペクト比の接触ホー
ル又はバイアを充填することを困難にする。従来技術の
ＰＶＤプロセスではよく、堆積される材料の５％よりも
少ない材料が、ホール１１内に形成され、残りの堆積
が、ホール１１に隣接する特徴部の頂部に形成される。
アルミニウム層の堆積においては、再流動プロセスがＰ
ＶＤプロセスに関連して用いられ、基板１０が再流動温
度に加熱されて、堆積されたアルミニウムが、接触ホー
ル及び／又はバイアの底部に流動するようにする。しか
しながら、ＰＶＤアルミニウム層が基板１０上にのみ堆
積するため、基板１０内のホール１１に流動する十分に
低い粘度を有するアルミニウム層を形成するために、こ
の層がおよそ400 から550 ℃に加熱されなければならな
い。このような高い温度は、ＰＶＤ及び再流動技術を、
高温によって損傷を受けない基板だけに限定する。例え
ば、400 ℃を超える温度は、ドーパント材料の拡散及び
／又は基板の崩壊を生じさせる。小型化した集積回路を
新しく生成するには、低い処理温度を必要とし、所望の
レベルの小型化を可能とし、400 ℃を超える温度で不安
定となる低温材料が使用できるようになる。
【０００７】従って、堆積材料中にボイド又は欠陥を形
成することなく、金属含有材料で基板の高アスペクト比
ホールを充填するプロセスに対するニーズが存在する。
堆積プロセスが、特定の結晶面において高い方向性をも
つ粒子を堆積することが望ましい。また、堆積プロセス
が、実質的に平坦な表面を有する層を堆積するのが望ま
しい。また、堆積プロセスが、高い温度に影響を受けや
すい特徴部に対する熱損傷を低減するために、低温で作
動するのが望ましい。
【０００８】
【発明の概要】本発明は、基板上に実質的に平坦で高反
射性の層を堆積する化学気相成長法に関し、特に基板の
高アスペクト比ホールを充填するのに有用である。この
基板は処理領域に配置され、次のシーディング(seedin
g) 及び方位結晶成長の段階が基板上で実現される。シ
ーディング段階において、基板は、第１の低い温度範囲
ΔＴs 内で温度Ｔs に加熱され、シーディングガスが処
理領域に導かれる。シーディングガスは、基板上で実質
的に連続して非粒状のシーディング層を堆積する。その
後、次の方位結晶成長段階で、基板が、第２の高い温度
範囲ΔＴD 内で堆積温度Ｔd に維持され、堆積ガスが処
理領域に導かれる。この堆積ガスは、シーディング層上
に方位結晶成長層を形成し、この方位結晶成長層は、シ
ーディング層上に成長する高い方位性をもつ大きな結晶
に起因した高反射性表面を有する。
【０００９】この処理は、およそ３°θよりも小さい半
値全幅を有するｘ線回折ピークを示す＜１１１＞ミラー
指数結晶面を有する実質的に平坦で高反射性のアルミニ
ウム含有層を含む基板を形成するために有用である。基
板の反射率は、単結晶シリコンウェハの反射率を100 ％
とすると、少なくとも190 ％である。基板の高い反射性
をもつ平坦な表面は、基板上に非常に小さい回路を正確
に、再現性よく形成することを可能にする。本発明の別
の態様が、実質的に平坦で高反射性の層を基板に堆積す
る処理チャンバを作動するコンピュータプログラムプロ
ダクトを備える。このコンピュータプロダクトは、本明
細書で具体化されたコンピュータ読取可能プログラムコ
ード手段を有するコンピュータ利用可能媒体を備える。
このコンピュータプログラムコード手段は、 （ａ）処理チャンバに基板を配置する基板配置コード、 （ｂ）(i) 基板が第１の低い温度範囲ΔＴs 内の温度Ｔ
s に維持されるシーディング段階と、(ii)基板が第２の
高い温度範囲ΔＴD 内の堆積温度Ｔd に維持される方位
結晶成長段階とにおいてヒータを作動するヒータ制御コ
ード、 （ｃ）(i) シーディングモードにおいて、シーディング
段階中にシーディングガスを処理領域に導入し、基板上
に実質的に連続したシーディング層を堆積し、(ii)堆積
モードにおいて、方位結晶成長段階中に堆積ガスを処理
領域に導入し、シーディング層上に、実質的に互いに方
位性をもつ大きな結晶を有し、実質的に平坦で高反射性
面を有する方位結晶成長層を成長させる、プロセスガス
制御コード、を含む。
【００１０】別の態様においては、本発明は、処理チャ
ンバに基板を配置する配置プログラムコード手段を有す
る処理チャンバを作動するコンピュータ読取可能プログ
ラムプロダクトを備える。シーディングプログラムコー
ド手段が、(i) 基板を温度範囲ΔＴs 内の温度Ｔs に加
熱し、(ii)シーディングガスを処理領域に導入し、基板
の一部に実質的に連続したシーディング層を堆積するた
めに設けられる。方位結晶成長プログラムコード手段
が、(i) 基板を温度範囲ΔＴD 内の堆積温度Ｔdに維持
し、(ii)堆積ガスを処理領域に導入して、シーディング
層上で成長される方位結晶成長層を形成し、実質的に平
坦で高反射性層を基板に形成するために用いられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、図２〜３に示されるよ
うに、化学気相成長（ＣＶＤ）法によって、結晶学的に
高い方位性をもった実質的に平坦な材料層を基板２０上
に堆積する装置及び方法に関する。基板２０は、例えば
単結晶シリコン、ガリウムヒ素又はポリシリコン基板を
含んだ、ガラス、ポリマ、金属及び半導体基板を含む。
この方法は、絶縁層２４（例えば、シリコン酸化物、ホ
スホシリケートガラス（ＰＳＧ）、又はボロホスホシリ
ケートガラス（ＢＰＳＧ）層）を通ってエッチングされ
たホール２２に、導電性材料の高い方位性をもつ結晶層
を堆積するのに特に適している。この絶縁層２４は、基
板上に絶縁層を堆積するための従来の化学気相成長法を
用いておよそ3000から15,000Åの厚さに堆積されるのが
通常であり、(i)例えばSiH4又はSiCl2H2 であるシリコ
ンソースガスと、CO2 及びH2、又はN2O のような酸素ソ
ースガス、(ii)Si(OC2H5)4のようにシリコン及び酸素の
両方を含んだ単一のガス、あるいは(iii)SiH4 と、NH3
又はSiN4のようにSi3N4 を堆積するガスが用いられる。
その後、0.25から１μｍの径と、およそ0.3 μｍからお
よそ10μｍの高さ、典型的にはおよそ0.3 から1.2 μｍ
の高さを有するホール２２が、図２に示されるように、
ハロゲン含有ガスを用いる従来の反応性イオンエッチン
グ法によって絶縁層２４内でエッチングされる。ホール
２２の間の間隔は、少なくともおよそ0.15μｍであり、
典型的には少なくともおよそ0.5 μｍである。いくつか
のホール２２は、コーナ及び縁２６を有し、少なくとも
およそ１、典型的にはおよそ２の高アスペクト比を有す
る。
【００１２】基板２０上に堆積された材料は、通常は、
例えばアルミニウム、銅、及びオプションとしてシリコ
ンからなる合金であるアルミニウム含有材料のような金
属含有材料である。典型的にこのアルミニウム合金は、
95〜98重量％のアルミニウムと、０〜３重量％のシリコ
ンと、0.5 〜１重量％の銅とを含む。銅は、アルミニウ
ム原子のエレクトロマイグレーションを阻止するために
加えられ、導電性特徴部の寿命を長くし、シリコンは、
アルミニウム層と下方にあるシリコン基板の間の原子の
内部拡散を低減するために加えられる。アルミニウム合
金の各コンポーネントは、別の処理ステップにおいて堆
積されてもよいが、複数のコンポーネントからなる合金
が、単一のプロセスステップで堆積されてもよい。金属
含有材料の代わりに、本発明は、例えばポリシリコン、
シリコン酸化物及びシリコン窒化物を含む酸化物、窒化
物及びシリサイドのような別の材料を堆積するために用
いられることができる。
【００１３】図２及び３を参照すると、金属含有材料
が、典型的には50から500 Åの厚さを有するチタン含有
層を備える核形成サブレイヤー２８の上方に堆積され、
堆積された金属含有層の核形成を高めるために役立つ。
このプロセスにおいて、材料が基板２０上に堆積され、
ホール内にボイドを形成することなく、最初にシーディ
ング段階を行い、それから少なくとも１回の方位結晶成
長堆積段階を含む複数の段階からなるプロセスを用い
て、高アスペクト比のホール２２を均一に充填する。最
初のシーディング段階は、基板２０上に実質的に連続し
た非粒状の平坦なシーディング層３０を堆積するために
用いられる。このシーディング層３０は、基板を均一に
湿潤し、およそ300 Åよりも小さい薄い厚さで実質的に
連続した非粒状の層を形成し、この層は、基板の小さい
接触ホール及びバイアを均一に堆積するために特に好ま
しい。続く方位結晶成長段階において、実質的に互いに
方位づけられている比較的大きい結晶を含み、実質的に
平坦で高反射性面３４を有する高い方位性をもつエピタ
キシャル成長層３２が、連続する薄いシーディング層３
０上に成長する。この方位結晶成長層３０は、完全にホ
ールを充填するために用いられる。代わりに、ＣＶＤ法
は、部分的にホールを充填することができ、後に比較的
低温のＰＶＤプロセスを行なうことによって、ホールを
完全に充填する。
【００１４】本発明のＣＶＤプロセスを実行するのに適
したマルチチャンバ処理装置３５の概略図が図４に示さ
れている。この装置は、カリフォルニア州サンタクララ
のアプライドマテリアルズから商業的に入手可能な "EN
DURA" システムである。本明細書で示される装置３５の
特定の具体例は、半導体基板のような平坦な基板２０を
処理するのに適するものであり、本発明を例示するため
にのみ示されるのであって、本発明の範囲を制限するも
のとして用いられるべきではない。通常、この装置３５
は、例えば、ＣＶＤ及びＰＶＤ堆積チャンバ、短時間ア
ニールチャンバ等の相互接続された処理チャンバのクラ
スタを有する。装置３５は、スパッタリングのようなＰ
ＶＤプロセスを実現するための少なくとも１つの閉鎖形
ＰＶＤ堆積チャンバ３６を備える。ＰＶＤチャンバ３６
は、基板２０に面したスパッタリング材料のスパッタリ
ングターゲット（図示せず）を備える。このターゲット
は、チャンバから電気的に絶縁され、スパッタリングプ
ラズマを発生する処理電極として役立つ。スパッタリン
グプロセス中に、アルゴン又はキセノンのようなスパッ
タリングガスが、チャンバ３６に導かれる。ＲＦバイア
ス電流がスパッタリングターゲットに与えられ、チャン
バ内の基板支持部が電気的に接地される。チャンバ３６
内で結果的に生成される電界が、スパッタリングガスを
イオン化し、ターゲットをスパッタするスパッタリング
プラズマを形成し、基板上に材料を堆積させる。スパッ
タリングプロセスにおいて、プラズマは、およそ100 か
ら20,000ワットのパワーレベル、典型的には100 から1
0,000ワットのパワーレベルのＤＣ又はＲＦ電圧をスパ
ッタリングターゲットに印加することによって生成され
るのが通常である。
【００１５】この装置は、周りを囲む側壁４５と、天井
５０を備えたＣＶＤ堆積チャンバ４０を有する。このチ
ャンバ４０は、プロセスガスを分散するプロセスガスデ
ィストリビュータ５５を備える。マスフローコントロー
ラ及びエア作動型バルブが、堆積チャンバ４０へのプロ
セスガス流を制御するために用いられる。このガスディ
ストリビュータ５５は、通常は（図示されるように）基
板の上方に取り付けられるか、基板２０の周囲に取り付
けられる（図示なし）。支持部６５は、堆積チャンバ４
０に基板を支持するために設けられる。この基板２０
は、チャンバ４０の側壁４５にある基板装填入口を通し
てチャンバ４０内に挿入され、支持部６５上に配置され
る。この支持部６５は、基板２０とガスディストリビュ
ータ５５の間のギャップを調節することができるよう
に、支持リフトベローズ７０により持ち上げられ又は下
げられることが可能である。支持部６５のホールを通じ
て挿入されるリフトフィンガを備えたリフトフィンガ組
立体７５が、基板２０を支持部上で持ち上げたり下げた
りするために用いられ、チャンバ４０の内部にまたは外
部に基板２０を容易に搬送できるようにする。加熱ヒー
タ８０が、基板２０を急速に加熱するためにチャンバ内
に設けられる。基板の急速加熱及び冷却は、処理スルー
プットを大きくし、同一チャンバ６５内の別の温度で作
動する連続したプロセス間で短時間のサイクルを可能に
するために好ましい。基板２０の温度は、基板２０を用
いて測定される支持部６５の温度から一般には評価され
る。
【００１６】基板２０は、水平方向の有孔バリヤプレー
ト１０５の上方の処理領域９５で処理される。このバリ
ヤプレート１０５は、排気システム１１５に流体連通す
る排気ホール１１０を有し、送られたきたプロセスガス
をチャンバ４０から排気する。典型的な排気システム１
１５は、およそ10ミリトルの最小の真空を生成できる回
転翼板真空ポンプ（図示せず）と、オプションとして副
生成物であるガスを洗浄するスクラバシステムを備え
る。チャンバ４０内の圧力が、基板２０の側方で検知さ
れ、排気システム１１５のスロットルバルブを調節する
ことによって制御される。プラズマ発生器１１６は、プ
ラズマ改良型化学気相成長法に対してチャンバ４０の処
理領域９５においてプラズマを生成するために設けられ
る。プラズマ発生器１１６は、(i) 堆積チャンバを囲ん
でいる誘導コイル（図示せず）にＲＦ電流を与えること
によって誘導的に、又は(ii)チャンバ内の処理電極にＲ
Ｆ電流を与えることによって容量的に、又は(iii) 誘導
的に、更には容量的に、プラズマを生成することができ
る。およそ750 ワットから2000ワットのパワーレベルの
ＤＣ又はＲＦ電流が、誘導コイル（図示せず）に印加さ
れ、エネルギを堆積チャンバに誘導的に結合して、処理
領域９５内でプラズマを生成することができる。ＲＦ電
流を用いる場合には、ＲＦ電流の周波数は、およそ400k
Hzから16MHz の範囲であって、典型的にはおよそ13.56M
Hzである。オプションとして、アルミニウム酸化物又は
石英によって典型的には生成されるガス収納すなわちプ
ラズマ収束リング（図示せず）が、基板２０の周りでプ
ロセスガス流又はプラズマを収納するために用いられる
ことができる。
【００１７】この処理は、カリフォルニア州の Synener
gy Microsystems から商業的に販売されている68400 マ
イクロプロセッサのような周辺制御コンポーネントによ
りメモリシステムにつなげられた中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）を含む従来のコンピュータシステム上でランするコ
ンピュータプログラムプロダクト１４１を用いて実行さ
れることができる。このコンピュータプログラムコード
は、例えば68000 アセンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、又はパ
スカルのような従来からあるコンピュータ読取可能なプ
ログラミング言語で書かれることができる。適切なプロ
グラムコードが、従来よりあるテキストエディタを用い
て１つのファイル又は複数のファイルに入力され、コン
ピュータのメモリシステムのようなコンピュータ利用可
能媒体に記憶され又は実施される。入力されたコードテ
キストが高級言語である場合には、コードはコンパイル
され、結果のコンパイラコードが、プリコンパイルされ
たウィンドウズライブラリルーチンのオブジェクトコー
ドでリンクされる。リンクされたコンパイルオブジェク
トコードを実行するために、システムユーザは、オブジ
ェクトコードを呼び出し、コンピュータシステムがコー
ドをメモリにロードするようにし、そこからＣＰＵがそ
のコードを読み出して実行し、プログラム内で識別され
るタスクを実行する。
【００１８】図６は、コンピュータプログラム１４１の
階層制御構造のブロック図を例示する。ユーザは、処理
集合と処理チャンバ数を、処理選択サブルーチン１４２
に入力する。この処理集合は、特定の処理チャンバで特
定の処理を行なうために必要な処理パラメータの予め定
められた集合で、予め決められている集合数で識別され
る。この処理集合は、所望の処理チャンバと、(ii)特定
の処理を実現する処理チャンバを作動させるのに必要な
処理パラメータの所望の集合である。この処理パラメー
タは、例えば、処理ガス及び流速などの処理状態、温
度、圧力、ＲＦバイアスパワーレベル及び磁場パワーレ
ベルのようなプラズマ状態、冷却ガス圧、及びチャンバ
壁温度に関係する。プロセスシーケンササブルーチン１
４３が、識別された処理チャンバと、プロセスパラメー
タの集合をプロセス選択サブルーチン１４２から受理
し、様々な処理チャンバの動作を制御するプログラムコ
ードを備える。多くのユーザが、プロセス集合数とプロ
セスチャンバ数とを入力することができ、又はユーザ
が、複数のプロセス集合数とプロセスチャンバ数とを入
力することができ、そして、シーケンササブルーチン１
４３が、所望のシーケンスに選択された処理をスケジュ
ールするために作動する。好ましくは、シーケンササブ
ルーチン１４３が、(i) プロセスチャンバの動作をモニ
タして、チャンバが使用されているかどうかを判定し、
(ii)使用されているチャンバ内で何のプロセスが実行さ
れているかを判定し、(iii) プロセスチャンバの利用性
と、実行されるべきプロセスの種類によって、所望のプ
ロセスを実行する、ステップを行なうプログラムコード
を含む。プロセスチャンバをモニタする、ポーリング等
の従来の方法を用いることができる。どのプロセスを実
行するかをスケジューリングするとき、シーケンササブ
ルーチン１４３は、選択されたプロセスに対する所望の
プロセス状態と比較した使用中のプロセスチャンバの現
在の状態、又は各々の特定のユーザが入力した要求の
「エージ(age) 」、又はスケジューリング優先順位を定
めるためにシステムプログラマが含むことを望む別の関
連するファクタを考慮に入れて設計される。
【００１９】シーケンササブルーチン１４３が、どのプ
ロセスチャンバとプロセスセットの組合せが次に実行さ
れるのかを判定すると、シーケンササブルーチン１４３
が、シーケンササブルーチン１４３内で定められたプロ
セスセットに従って、異なるプロセスチャンバ内で多く
のプロセスタスクを制御するチャンバマネージャサブル
ーチン１４４ａ〜ｃに特定のプロセスセットパラメータ
を送ることによって、プロセスセットの実行が行なわれ
る。例えば、チャンバマネージャサブルーチン１４４ａ
は、説明されたプロセスチャンバ４０内でＣＶＤプロセ
スを制御するためのプログラムコードを備える。このチ
ャンバマネージャサブルーチン１４４は、選択されたプ
ロセスセットを実現するために必要なチャンバコンポー
ネントの動作を制御する様々なチャンバコンポーネント
サブルーチン又はプログラムコードモジュールの実行も
制御する。チャンバコンポーネントサブルーチンの例と
して、基板配置サブルーチン１４５、プロセスガス制御
サブルーチン１４６、圧力制御サブルーチン１４７、ヒ
ータ制御サブルーチン１４８、及びプラズマ制御サブル
ーチン１４９がある。これらの様々なサブルーチンは、
(i) 基板２０を温度ΔＴS の範囲内の温度ＴS に加熱
し、(ii)シーディングガスを処理領域に導入して、基板
上に実質的に連続したシーディング層を堆積するシーデ
ィングプログラムコード手段として、及び(i) 基板２０
を温度ΔＴD の範囲内の堆積温度Ｔd に維持し、(ii)堆
積ガスを処理領域に導入して、シーディング層上で成長
する方位性を有する結晶成長層を形成する堆積成長プロ
グラムコード手段として機能する。別のチャンバ制御サ
ブルーチンが、プロセスチャンバ４０内で実行されるこ
とが望ましいプロセスに関連して備えられることができ
ることを、当業者であれば容易に理解するであろう。
【００２０】作動中、チャンバマネージャサブルーチン
１４４ａは、実行される特定のプロセスセットによっ
て、プロセスコンポーネントサブルーチンを選択的にス
ケジュールし又は呼び出す。このチャンバマネージャサ
ブルーチン１４４ａは、シーケンササブルーチン１４３
が、どのプロセスチャンバ４０及びプロセスセットが次
に実行されるべきかを如何にしてスケジュールするかと
いう方法と同様に、プロセスコンポーネントサブルーチ
ンをスケジュールする。典型的には、チャンバマネージ
ャサブルーチン１４４ａが、様々なチャンバコンポーネ
ントをモニタするステップと、実行されるべきプロセス
セットに対してどのコンポーネントがプロセスパラメー
タに基づいて作動されることが必要か決定するステップ
と、モニタリングステップと決定ステップに応答してチ
ャンバコンポーネントサブルーチンを実行させるステッ
プとを備える。
【００２１】特定のチャンバコンポーネントサブルーチ
ンの動作を以下に示す。基板配置コードすなわちサブル
ーチン１４５は、基板２０をチャンバ支持部６５上にロ
ードし、任意的にチャンバ４０内で基板を所望の高さに
リフトして、基板とガスディストリビュータ５５の間の
間隔を制御するために用いられるチャンバコンポーネン
トを制御するプログラムコードを備える。基板２０をプ
ロセスチャンバ４０内にロードするとき、基板支持部６
５は基板を受け取るために下方に下げられ、その後、支
持部はチャンバ内で所望の高さに上昇する。この基板配
置サブルーチン１４５は、チャンバマネージャサブルー
チン１４４ａから伝達される支持部高さに関連したプロ
セスセットパラメータに応答して、支持部６５の動きを
制御する。
【００２２】プロセスガス制御サブルーチン１４６は、
プロセスガスの組成及び流量を制御するプログラムコー
ドを有する。一般に、各プロセスガス用のプロセスガス
供給ラインは、(i) チャンバへのプロセスガスの流れを
自動的に又は手動で遮断するために用いられる安全遮断
弁（図示せず）、及び(ii)ガス供給ラインを通る特定の
ガス流を測定するマスフローコントローラ（図示せず）
を備える。有毒ガスをプロセスに用いる場合には、いく
つかの安全遮断弁が、従来の構成で各ガス供給ラインに
配置される。このプロセスガス制御サブルーチン１４６
は、安全遮断弁の開／閉位置を制御し、所望のガス流量
を得るためにマスフローコントローラを上方／下方に勾
配させる。プロセスガス制御サブルーチン１４６は、全
てのチャンバコンポーネントサブルーチンと同様に、チ
ャンバマネージャサブルーチン１４４ａによって呼び出
され、チャンバマネージャサブルーチンから所望のガス
流量に関連するプロセスパラメータを受け取る。典型的
に、プロセスガス制御サブルーチン１４６は、ガス供給
ラインを開き、(i) 必要なマスフローコントローラを読
み取り、(ii)この読取値を、チャンバマネージャサブル
ーチン１４４ａから受け取った所望の流量と比較し、(i
ii) 必要に応じてガス供給ラインの流量を調節すること
を繰り返し行なうことによって作動する。さらに、プロ
セスガス制御サブルーチン１４６は、危険流量に対して
ガス流量をモニタし、危険な状態が検出されるときに安
全遮断弁を作動することによるステップを備える。
【００２３】プロセスガス制御サブルーチン１４６が、
シーディングモード又は方位結晶成長モードにおいてチ
ャンバ内で作動するプログラムコードを備える。シーデ
ィング段階において、シーディングガスプログラムコー
ド１５２が、基板２０上にシーディング層を形成するの
に必要な時間だけシーディングガスをチャンバ４０に流
す。その後、堆積成長段階において、堆積ガスプログラ
ムコード１５４が、シーディング層上に所望の厚さの方
位結晶成長層を成長させるのに必要な時間だけ堆積ガス
をチャンバ４０内に流す。スパッタリングガスプログラ
ムコード１５６が、ＰＶＤプロセスステップ実行中に、
スパッタリングガスをＰＶＤチャンバ３６に導入するた
めに設けられることができる。プロセスガスが、ガス又
は液体先駆物質から形成されることができる。プロセス
ガスが、例えばジメチルアルミニウムハイドライド（Ｄ
ＭＡＨ）である液体先駆物質から気化されるとき、プロ
セスガス制御サブルーチン１４６が、水素、アルゴン又
はヘリウムのようなキャリヤガスを、バブラ組立体内の
液体先駆物質中に気泡として通過させるステップを備え
るように書き込まれる。このタイプのプロセスに対し
て、プロセスガス制御サブルーチン１４６が、所望のプ
ロセスガス流量を得るために、キャリヤガスの流量、バ
ブラ中の圧力、及びバブラ温度を調節する。上述したよ
うに、この所望のプロセスガス流量は、プロセスパラメ
ータとしてプロセスガス制御サブルーチン１４６に送ら
れる。さらに、プロセスガス制御サブルーチン１４６
は、あるプロセスガス流量に対して必要な値を含む記憶
テーブルにアクセスすることによって、所望のプロセス
ガス流量に必要なキャリヤガス流量、バブラ圧力及びバ
ブラ温度を得るステップを有する。必要な値が得られる
と、キャリヤガス流量、バブラ圧力及びバブラ温度がモ
ニタされて、必要な値と比較され、チャンバの排気シス
テム１１５におけるスロットルバルブの開口サイズを調
節することによって、チャンバ４０内の圧力が調節され
る。スロットルバルブの開口サイズは、総プロセスガス
流、プロセスチャンバのサイズ、及び排気システム１１
５に対するポンピング整定圧力に関連して、チャンバ圧
力を所望のレベルに制御するように設定される。
【００２４】圧力制御サブルーチン１４７が呼び出され
ると、所望のすなわち目標圧力レベルが、チャンバマネ
ージャサブルーチン１４４ａからパラメータとして受け
取られる。圧力制御サブルーチン１４７が、チャンバに
接続された１つ以上の従来の圧力ナノメータを読み取る
ことによってチャンバ４０内の圧力を測定し、測定値を
目標圧力と比較し、記憶圧力テーブルから目標圧力に相
当するＰＩＤ（比例、積分、微分）値を得て、圧力テー
ブルから得られるＰＩＤ値に応じてスロットルバブルを
調節するように作動する。代わりに、圧力制御サブルー
チン１４７が、特定の開口サイズにスロットルバルブを
開く又は閉じることを書き込まれ、チャンバ４０を所望
の圧力に調節する。ヒータ制御サブルーチン１４８が、
基板２０を加熱するために用いるヒータ８０の温度を制
御するためのプログラムコードを備える。このヒータ制
御サブルーチン１４８は、基板が温度ΔＴS の範囲内の
所望のシーディング温度ＴS に加熱されるシーディング
段階で動作するシーディング段階加熱プログラムコード
１５８を有する。典型的には、サブルーチン１４８が、
周囲のチャンバ温度から整定温度に支持部の温度を上げ
る(ramp up) するようにプログラムされる。基板がシー
ディング温度ＴS に達するとき、プロセスガス制御サブ
ルーチン１４６が、上述したようにシーディングガスを
チャンバに導入するようにプログラムされる。ヒータ制
御サブルーチン１４８が、シーディング層上に方位結晶
成長層を成長させるのに適した温度ΔＴD の範囲内で基
板を堆積温度Ｔd に急速に加熱する方位結晶成長すなわ
ちエピタキシャル成長加熱プログラムコード１６０を備
える。このステップにおいて、ヒータ制御サブルーチン
１４８は、チャンバマネージャサブルーチン１４４ａに
よって呼び出され、少なくともおよそ50℃／分の傾斜速
度(ramp rate) 温度パラメータを受け取る。
【００２５】ヒータ制御サブルーチン１４８は、支持部
に配置した熱電対の電圧出力を測定することによって温
度を測定し、測定された温度を整定温度と比較し、ヒー
タ８０に与えられる電流を増減して、所望の傾斜速度又
は整定温度を得る。この温度は、記憶された変換テーブ
ルの対応する温度をルックアップして、又は４次元多項
式を用いて温度を計算することによって、測定された電
圧から得られる。輻射ランプがヒータ８０として用いら
れると、ヒータ制御サブルーチン１４８が、ランプに与
えられる電流の傾斜の上げ／下げを段階的に制御し、ラ
ンプの寿命及び信頼性を高める。さらに、内蔵型フェー
ルセーフモードが設けられ、プロセス安全コンプライア
ンスを検出し、プロセスチャンバ４０が適切にセットア
ップされない場合には、ヒータ８０の動作を停止するこ
とも可能である。
【００２６】プラズマ制御サブルーチン１４９が、化学
気相成長モードにおけるチャンバの動作中に、チャンバ
内に堆積プラズマを形成するプラグラムコードを有す
る。このサブルーチン１４９は、チャンバ４０内でプロ
セス電極６０、６５に与えられるＲＦバイアス電圧パワ
ーレベルを設定し、オプションとしてチャンバ内で生成
された磁場のレベルを設定して堆積プラズマを形成す
る。前述したチャンバコンポーネントサブルーチンと同
様に、プラズマ制御サブルーチン１４９が、チャンバマ
ネージャサブルーチン１４４ａより呼び出される。動作
中、プラズマ調整１４９は、プラズマ発生器１１６に与
えられる「前進(forward) 」パワーと、チャンバ４０を
通る「反射」パワーの両方を読み取るステップを有す
る。過度に高く反射されたパワーの読取値は、プラズマ
が生成されなかったことを示し、プラズマ制御サブルー
チン１４９がプロセスをリスタートまたは停止する。こ
の読取パワーレベルは目標レベルと比較され、電流が調
節されて、チャンバ４０中に回転磁場を形成するため
に、正弦波電流を発生器に与えるようにプラズマを制御
する。所望の磁場を生成するために必要とされる正弦波
は、磁場強度に対応する正弦波の値の記憶されたテーブ
ルから、又は正弦関数を用いて計算することによって得
ることができる。
【００２７】少なくとも第１及び第２の連続する段階を
含んだマルチ段階プロセスは、異なるチャンバ内で実行
されることができ、ホール内にボイドを形成することな
く高アスペクト比のホール２２を均一に充填することが
できる。本発明のマルチ段階プロセスは、別のＣＶＤ及
びＰＶＤチャンバ内で実行されるプロセスによって示さ
れるが、このプロセスは、ＣＶＤ及びＰＶＤプロセスを
実行することができる単一の堆積チャンバにおいても実
現可能であることを理解されたい。従って、本発明の範
囲は、発明の詳細な説明で例示されるチャンバに限定さ
れるべきではない。マルチ段階プロセスは、一般に、最
初のシーディング段階と、続く方位結晶成長段階とを含
む。最初のシーディング段階において、シーディングガ
スが処理領域に導入され、処理領域が、実質的に連続し
た非粒状の平坦なシーディング層３０を基板上に堆積す
るのに適した処理状態に保たれる。連続する少なくとも
１つの方位結晶成長段階において、堆積ガスが処理領域
に導かれ、処理領域が、実質的に平坦で高反射性の表面
３４を有して実質的に互いに方位性を有する大きな結晶
からなる方位結晶成長層３２を堆積するのに適した処理
状態に維持される。シーディングガス及び堆積ガスは、
異なるガスを含んでもよいが、同じ先駆物質ガスからな
ってもよい。
【００２８】薄い核形成サブレイヤー２８は、本プロセ
スを実行する前に基板上に堆積されるのが好ましい。こ
の薄いサブレイヤーは、基板上のシーディング層３０の
堆積を向上させる活性部位を提供し、下方の層から堆積
層へのシリコンの拡散を低減する拡散バリヤとして役立
つ。適切な核形成サブレイヤー２８は、例えば、チタ
ン、チタン窒化物、及びそれらを組み合わせたもののよ
うなチタン含有材料を備える。サブレイヤー２８は、ス
パッタリング又は蒸着等の従来の技術である化学気相成
長または物理気相成長法によって堆積することができ
る。サブレイヤー２８は、およそ50から1000Åの厚さに
堆積されるのが好ましく、Guo 等に譲渡された特許出願
に説明されるように、ＰＶＤ堆積されたチタンと、ＣＶ
Ｄ又はＰＶＤ堆積されたチタン窒化物を組み合わせたも
のからなるのが最も好ましい。例えば、サブレイヤー
は、200 から400 Åのチタンの上方に堆積された50Åの
TiN で構成される。
【００２９】本プロセスの第１シーディング段階におい
て、薄い実質的に連続したシーディング層３０が、基板
を第１の低い温度範囲ΔＴS 内の比較的低い温度ＴS に
保ちながら、シーディングガスをチャンバに短く噴出(s
hort) して導くことによってサブレイヤー２８上に堆積
される。理論に縛られることなく、シーディングガス
は、チタン含有サブレイヤーを不動態化する低い温度で
シーディング薄膜を堆積し、シーディング層３０上に堆
積層を成長させるために基板が続く高い温度に加熱され
るときに、基板の表面上の炭素及び／又は酸素含有種の
吸収又は堆積を低減することができると考えられる。さ
らに、シーディング薄膜３０は、従来の膜よりも基板を
「湿潤」し、40°より小さく、典型的には30°よりも小
さいθ湿潤角度を有する結晶粒子を含んだ実質的に連続
した非粒状の層を形成する。一様に湿潤するシーディン
グ層３０が、300 Åよりも薄い厚さで、基板２０の実質
的に連続した表面カバレージを提供する。対照的に、従
来の堆積プロセスは、70°よりも大きい、典型的には90
°よりも大きい湿潤角を有する結晶粒子を堆積し、厚さ
が400 から500 Åあるいはそれよりも高くなるまで、こ
の堆積プロセスは基板を連続して覆わない。従来の粒状
の堆積層は、粒子層の堆積を促進する活性部位として作
用する基板の表面上の炭素原子の存在のために生じると
考えられている。また、従来技術のプロセスにおいて
は、基板表面上の比較的高い濃度の炭素及び／又は酸素
が、堆積された粒子、基板及びチャンバ内の蒸気相の界
面で表面張力を大きくし、堆積材料が、高い湿潤角を有
する独立した粒状島状構造を形成するようになる。対照
的に、炭素種が基板２０上で吸収される前に、低温で実
行される本発明のシーディング段階は、実質的に粒状島
状構造の結晶を有しない、均一に湿潤する連続平坦膜構
造を提供する。実質的に連続するシーディング層３０
は、改善された平坦性及び反射性を示す大きい、高い方
位性をもつ粒子を有する方位結晶成長層３２の成長を可
能にする。
【００３０】シーディング段階において、基板２０が、
最適な堆積温度Ｔd よりも10から30℃低い温度の核形成
温度ＴS に維持される間に、シーディングガスが、ガス
ディストリビュータ５５を介して堆積チャンバ４０に導
かれる。アルミニウム先駆物質シーディングガスからア
ルミニウムを堆積するために、温度ΔＴS の範囲は、お
よそ200 から300 ℃であるのが好ましく、およそ220 か
ら250 ℃であるのがより好ましい。基板が300 ℃よりも
低い温度、好ましくは250 ℃よりも低い温度にあるとき
に、シーディングガスがチャンバ内に導入されるのが好
ましい。基板２０がチャンバに搬送されるとき、最初
に、基板は、支持部６５の外側に延びるリフトピンによ
って支持される。このリフトピンは、基板を支持部上に
下げるために引っ込められる。基板２０が支持部上に配
置してすぐに、基板の温度が支持部の温度に等しくなる
前であって、基板が温度をまだ上昇させている間に、シ
ーディングガスを導入するのが好ましい。このことは、
基板が最初の周囲温度から支持部６５の温度（好適な核
形成温度ΔＴS の範囲）に加熱されている間に、別の加
熱または冷却ステップを行なわずに、基板２０がシーデ
ィングガスに曝されることを可能にする。この相乗作用
により、速い基板処理のスループットが提供される。
【００３１】基板が温度ＴS にあるとき、シーディング
ガスがガスディストリビュータ５５を介して堆積チャン
バ４０に導入される。シーディングガスは、基板上の核
形成サブレイヤー２８に接触して分解し、基板上に実質
的に連続したシーディング層を堆積する。アルミニウム
含有シーディング層を堆積するために適切なシーディン
グガスは、例えば、ジメチルアルミニウムハイドライド
（ＤＭＡＨ）、トリイソブチルアルミニウム、トリメチ
ルアミンアラン、ジメチルエチルアミンアラン、トリエ
チルアルミニウムとジメチルアルミニウムハイドライド
間の分子間化合物などのアルミニウムアルキル及びアル
ミニウムアルキルハロゲン化物を含む。例えば、好まし
いシーディングガスであるジメチルアルミニウムハイド
ライドは、水素と以下の反応をする。
【００３２】 (CH3)2AlH ＋ H2 -------> Al ＋ CH4 ＋ H2 ＤＭＡＨを用いるアルミニウムの堆積に関して、最適な
堆積温度はおよそ260℃であり、温度ΔＴS の範囲は、
およそ180 から300 ℃であるのが好ましい。シーディン
グガスの流量は、少なくとも20Å／秒、好ましくはおよ
そ40から100 Å／秒の堆積速度を与えるように選択され
る。このシーディングガス流量は、説明した堆積チャン
バ４０のサイズに対して、およそ100 から1000sccmの範
囲である。例えば、ＤＭＡＨは、バブラ組立体内の液体
先駆物質中に、例えば水素、アルゴン又はヘリウムのキ
ャリヤガスを気泡として通過させることによって、液体
先駆物質から気化される。従って、ＤＭＡＨの流量は、
所望のガス流量を得るために、キャリヤガスの流量、バ
ブラの圧力、及びバブラ温度を制御することによって調
節される。シーディング段階中に、処理領域９５が、少
なくとも0.5 トル、好ましくはおよそ１トルから30トル
の圧力に維持される。核形成プロセスが、典型的にはお
よそ２から60秒の十分な時間行なわれて、連続した非粒
子状の平坦なシーディング層３０をホール２２中に形成
する。
【００３３】その後、方位結晶成長段階において、基板
２０が、平均核形成温度ＴS よりもおよそ10から30℃高
い平均堆積温度Ｔd に加熱される。例えば、アルミニウ
ム含有先駆物質ガスに対して、温度Ｔd が、およそ200
℃から420 ℃、典型的にはおよそ240 ℃から340 ℃であ
る、第２の高い温度範囲ΔＴD 内にある。基板が所望の
温度Ｔd に達すると、堆積ガスが堆積チャンバ中に導入
される。堆積ガスはシーディング層３０に接触して分解
し、シーディング層上で高い結晶の方位層３２をエピタ
キシャル成長する。この方位結晶成長層３２は、方位性
をもって実質的に平坦で高い反射性表面を有する方位性
をもつ結晶からなる。「方位性結晶成長」又は「エピタ
キシャル成長」は、方位性を有する層３２内の結晶が、
実質的に互いに整列して、好ましくは基板２０上に形成
されるシーディング層３０の結晶面に整列する結晶面を
有する。このことにより、比較的大きく、高い方位性を
有する結晶が、平坦で高い反射性をもつ表面を有する方
位結晶成長層３２内に生成されるようになる。方位結晶
成長粒子の大きい平均径は、およそ1000から8000Å、よ
り典型的にはおよそ4000から7000Åである。
【００３４】アルミニウムを堆積するために適切な堆積
ガスは、アルミニウムアルキル及びアルミニウムアルキ
ルハロゲン化物を含む。適切な堆積ガスには、例えば、
ジメチルアルミニウムハイドライド（ＤＭＡＨ）、トリ
イソブチルアルミニウム、トリメチルアミンアラン、ジ
メチルエチルアミンアラン（ＤＭＭＡ）、及びトリエチ
ルアルミニウムとジメチルアルミニウムハイドライドの
分子間化合物があり、中でもジメチルアルミニウムハイ
ドライドが好ましい。堆積ガスの流量は、少なくとも20
Å／秒、好ましくは少なくともおよそ60Å／秒の堆積速
度を有するように選択される。ＤＭＡＨを用いたアルミ
ニウム堆積に関して、適切な堆積ガス流量は、この実施
例で説明される堆積チャンバ４０のサイズに対しておよ
そ100 から1000sccmの範囲である。堆積プロセス中に、
処理領域９５が、少なくとも0.5トル、好ましくはおよ
そ１から30トルの圧力に維持される。
【００３５】平坦で高い反射性をもつ層３２を基板上に
形成するために、シーディング層３０の厚さが、基板表
面を一様に覆う実質的に連続した層を形成するように制
御されるべきである。シーディング段階と方位結晶成長
段階が、300 Åよりも薄い層で十分な時間各々実行さ
れ、方位成長層３２の厚さに対するシーディング層３０
の厚さの比が、およそ１：10から１：300 になる。シー
ディング層３０は、10から500 Åの厚さに堆積され、方
位結晶成長層は、およそ200 から6000Å、典型的にはお
よそ500 から3000Åの厚さにシーディング層上で成長さ
れる。その後、基板はＰＶＤチャンバ３６に搬送され、
ＣＶＤ又はＰＶＤプロセス段階が実行されて、充填され
た材料中に実質的にボイドを形成せずに、基板２０中の
ホールを充填する。ＰＶＤスパッタリングプロセスが行
なわれて、例えば、(i) アルゴン、ヘリウム、キセノン
のような不活性ガス、又は(ii)窒素、アンモニア、メタ
ン又はジボランのような反応性ガスなどのスパッタリン
グプロセスガスを用いて、方位結晶成長層３２上にスパ
ッタ層（図示せず）を形成するのが好ましい。スパッタ
リングガスの質量流量は、典型的にはおよそ１から200
sccmであり、ＰＶＤチャンバ３６は、およそ１ミリトル
から500 ミリトルの範囲の圧力に維持される。プラズマ
は、ＲＦ又はＤＣバイアスを用いてスパッタリングター
ゲットを電気的にバイアスし、ＰＶＤチャンバ中の支持
部又はチャンバ壁を電気的に接地することによってプロ
セスガスより生成される。スパッタリングターゲット
は、強力なプラズマイオンにより衝撃を受け、スパッタ
された材料がターゲットから離され、基板２０上に堆積
する。ＰＶＤプロセス段階は、十分な時間実行され、少
なくともおよそ1000Å、好ましくはおよそ1000から5000
Åの厚さにスパッタ層を堆積する。
【００３６】プロセスの例が、アルミニウムの堆積に関
連して説明されてきたが、本発明のプロセスは、例え
ば、タングステン、チタン、タンタル、モリブデン、及
びこれらの混合物のシリサイドなどを含んだ導電性材
料、また銅、クロムのような金属、またはシリコン又は
ポリシリコンなどの半導体材料でホールを一様に充填す
るためにも実行されることが可能である。本プロセス
は、例えば、アルミニウム、銅、シリコン、チタン、パ
ラジウム、ハフニウム、硼素、タングステン、タンタル
又はこれらの混合物を含む異なる材料を組合せたものを
堆積するためにも用いることができる。多くのこれらの
材料に適したＣＶＤ堆積ガスが、揮発性金属アルキル又
は金属カルボニル先駆物質ガスを含む。例えば、クロム
は、クロムカルボニルから堆積され、カドミウムは、ジ
メチルカドミウムから堆積され、銅は銅カルボニルから
堆積される。銅は、揮発性銅配位錯体、例えばビス（1,
1, 1, 5, 5, 5, ヘキサフルオロ-2, 4-ペンタンジオネ
ート）銅(2), Cu(Hfa)2, CuCl2,及び Cu(C5H7O2)2を用
いて堆積される。従って、本発明は、特定のプロセスシ
ーケンス、又は実施例で例示した材料の堆積に限定され
るべきではない。
【００３７】以下の例は、本発明のプロセス有効性を示
す。しかしながら、本発明のプロセス及び装置は、別の
用途においても用いられることができ、ここで例示され
るものに限定されるべきではない。これらの例において
は、カリフォルニア州サンタクララにある Applied Mat
erialsより商業的に入手可能な枚葉式「ENDURA」マルチ
チャンバ装置が、図２及び３に示される本プロセスを実
行するために用いられた。およそ0.73mmの厚さとおよそ
200mm の径を有するシリコン基板２０が、これらの例で
用いられた。この基板は、従来のＣＶＤ技術を用いて基
板上に堆積される、0.35から0.8 の径を有するバイア２
２を備えたおよそ3000Åの厚さを有するシリコン二酸化
物の絶縁層２４をもつ。基板２０の各々は、窒素が７ト
ルの圧力で流されているロードロック領域（図示せず）
から、堆積チャンバ４０の処理領域９５に機械的アーム
を用いてロードされた。基板２０は、堆積チャンバ４０
中の耐熱性支持部６５上に配置された。
【００３８】第１のシーディング段階において、基板２
０は、およそ９℃／分の一定の上昇速度(ramp rate)
で、周囲温度から260 ℃の整定温度に加熱された。基板
２０が220 から250 ℃の温度範囲ΔＴS にある核形成温
度ＴS にある間、ジメチルアルミニウムハイドライド
（ＤＭＡＨ）シーディングガスの短い噴出(short burs
t)が、100sccm の流速で液体ＤＭＡＨを有するバブラ中
を水素キャリヤガスが気泡となって通過することによっ
て、400sccm の流速でガスディストリビュータ５５を介
して堆積チャンバ４０に流された。処理領域９５中の圧
力は可変であった。シーディングガスの流れは、シーデ
ィングガスが、基板２０上におよそ300 Åの厚さを有す
る連続したアルミニウム含有シーディング層３０を形成
するのに十分な時間、処理領域中に導かれた後に止めら
れる。
【００３９】その後、温度安定化段階が、最初のシーデ
ィング段階の後であって、堆積段階が始まる前に行わ
れ、堆積温度Ｔd に基板温度を安定にした。このステッ
プで、アルゴンと水素が処理領域中に入れられ、チャン
バ４０中の圧力が、排気システムのスロットルバルブの
開口サイズを制御することによって達成された。この基
板２０は、核形成温度から、およそ260 ℃の堆積温度に
連続的に加熱され、60秒以内に、支持部６５の温度より
もおよそ５℃から20℃低い温度に釣り合わせられた。基
板２０が260 ℃の堆積温度に平衡にされた後、ジメチル
アルミニウムハイドライドを含むＤＭＡＨガスがおよそ
400sccm の流速でチャンバ４０に入れられた。堆積ガス
は、およそ15秒間、チャンバに流れ込み、シーディング
層３０上におよそ1000Åの厚さを有するアルミニウム方
位結晶成長層３２を成長させた。
【００４０】その後、基板２０は、ＣＶＤチャンバ４０
からＰＶＤチャンバ３６に搬送され、スパッタリングプ
ロセスが行なわれて、材料を基板２０上にスパッタす
る。スパッタリング段階において、基板２０の上方に配
置されたアルミニウム含有スパッタリングターゲット
が、方位結晶成長層上にアルミニウムを堆積するために
スパッタされた。アルゴンは、ガスディストリビュータ
を通して15sccmの流量でチャンバ内に入れられ、チャン
バがおよそ0.1 トルの圧力に維持された。6000ワットの
パワーがスパッタリングターゲットに印加され、チャン
バ４０内でアルゴンからプラズマが生成された。このア
ルゴンのプラズマは、アルミニウムターゲットをスパッ
タし、およそ30秒間、基板２０上にアルミニウムを堆積
し、厚さ5000Åのアルミニウム含有層を堆積した。
【００４１】複数の基板が上述のように処理された。こ
れらの基板は、以下に示す様々な技術を用いて検査され
た。図７及び８は、(i) 従来のプロセスにより堆積され
る導電性材料の薄層と、(ii)本プロセスにより堆積され
るシーディング層３０の表面の走査電子顕微鏡写真を示
す。図７は、従来のプロセスが、高い湿潤角を有する別
の島々を形成する比較的大きいサイズの結晶の粒状層を
堆積することを明らかにする。従来の方法による層の個
々の結晶すなわち「粒子」は、少なくともおよそ1000Å
の、典型的にはおよそ2000から6000Åの径を有する。こ
の結晶は、粒子の中心に頂点を有する不連続な島々と、
粒子の境界の低く下がった領域とを形成した。対照的
に、図８は、粒状小塊のない実質的に連続する堆積シー
ディング薄層３０を示す。細かい微結晶の径はおよそ10
0 から500 Åである。また、シーディング層３０が、基
板２０の表面を実質的に均一に且つ連続して覆うすなわ
ち「湿潤」する様子が示される。
【００４２】図９及び１０の走査電子顕微鏡写真が、シ
ーディング層３０上で成長する方位結晶成長層３２の著
しい特徴をよりはっきりと示す。図９は、従来技術のプ
ロセスを用いて堆積された導電性材料層の表面を示し、
6000Åを超えることもある径を有する大きい結晶粒子が
堆積層を形成することを示す。写真からはっきりと見る
ことができるように、この表面は、粗く平坦ではなく、
ランダムな方位性をもつ結晶劈開面を有する。対照的
に、図１０は、本プロセスにより堆積されたシーディン
グ層３０上に成長した平坦な方位結晶成長層３２を示
す。この写真は滑らかで平坦な表面を示し、実質的に大
きい粒状小塊が存在せず、下方のシーディング層に形成
される層結晶の径に実質的に等しい大きい径をもつ結晶
を有する。方位結晶成長層３２の表面の平坦性は、この
表面反射を測定することによって定められる。例えば、
アルミニウム層である導電性金属層は、互いに整列する
高反射性の結晶を提供し、堆積層の反射性表面上に実質
的に平坦な光シームを有し、反射面により散乱される光
強度が、光電トランスデューサなどの光学センサにより
測定される。測定された散乱光強度は、単結晶シリコン
ウェハからの散乱光強度と比較され、堆積層の表面の反
射性及び平坦性の比例する測定値を示す相対的な割合値
を得る。シリコンウェハにより散乱される光ビーム強度
をおよそ100％とすると、典型的に従来の堆積は、およ
そ140 から200 ％の散乱光反射率となる平らでない表面
を有する堆積金属層をもつ。
【００４３】この例において、堆積されたアルミニウム
層３２は、光源から出た光ビームを反射する高反射性の
表面を提供する。この反射能の測定は、堆積層の厚さに
依存し、本発明による反射能測定は、3000Åを超える厚
さを有する比較的厚い堆積層３２上で得られた。この方
法において、単結晶シリコンウェハの反射率と比較し
て、少なくともおよそ190 ％の反射率、典型的には少な
くともおよそ210 ％の反射率が、きわめて平坦な層表面
を示す堆積された金属含有層３２の表面から得られた。
図１１〜１４は、従来のプロセス及び本発明のプロセス
により堆積されたアルミニウム層表面のＸ線回折ロッキ
ングカーブを示す。このロッキングカーブは、従来のＸ
線自動回折法を用いて、＜１１１＞ミラー指数を有する
アルミニウム結晶面に対応する２θ角度で得られた。
【００４４】図１１のライン２００は、従来のアルミニ
ウムフィルムから得られる幅広のＸ線回折ピークを示
し、ラインＡで示されるピークの大きい半値全幅が、か
なりランダムな方位性をもつ結晶粒子が従来の堆積プロ
セスによって堆積されたことを明らかにする。対照的
に、図１２のＸ線回折ライン２１０の幅狭のピークと、
対応する小さい半値幅のラインＢとが、優れた方位性を
もつ結晶粒子が本プロセスによって形成されたことを示
す。この膜のＸ線回折ピークの＜１１１＞のミラー指数
の半値全幅は、３°θよりも小さい、更には４°θより
も小さいことが好ましい。図１３及び１４を参照する
と、強度すなわちライン２２０とライン２３０の２つの
ピークの高さが、＜１１１＞結晶面に対応する方位を有
する結晶数の測定値を提供する。図１３のライン２２０
の高さは、従来技術で堆積されたアルミニウム層におけ
る方位結晶の割合が比較的低いことを示す。対照的に、
図１４におけるライン２３０の大きい高さが、本プロセ
スにより堆積される方位結晶成長層３２においてかなり
大きい割合で方位結晶が形成されたことを示す。実際
に、ライン２３０の高さは、ライン２２０の高さの典型
的には少なくとも1.5 倍、さらに典型的には少なくとも
４倍である。このことは、本発明の堆積プロセスが、従
来のプロセスで与えられるよりも、＜１１１＞ミラー指
数の結晶面に配向する少なくとも1.5 から４倍の結晶を
もたらすことを示す。
【００４５】図１５は、(i) ライン２５０で示されるよ
うな基板上に堆積される従来の層と、(ii)ライン２６０
で示される本発明により形成されたシーディング及び方
位結晶成長層３０、３２の、異なる厚さにおける表面反
射能の比較を示す。典型的には、堆積層の反射能及び平
坦性は、堆積層の厚さを大きくすると低減する。しかし
ながら、２６２の部分に示されるように、およそ3000Å
を超える厚さで、従来のプロセスにより堆積された層の
反射能は、厚さを大きくすると急激に減少する。対照的
に、本プロセスを用いて堆積された層３０、３２の反射
能は、4000Åの厚さを超えたところであっても、より直
線的に、よりゆっくりとした速度で減少している。従っ
て、本プロセスは、全体の反射能、結果的には堆積材料
の厚い層の平坦性を上げるばかりでなく、堆積材料の厚
さがより厚くなる場合に、反射能が小さくなる割合を少
なくするものであることが分かる。このことは、基板上
の材料の堆積に対して、より大きい処理用窓を提供す
る。方位結晶成長層３２は、およそ3000Åよりも大きい
堆積厚さで実質的に滑らかで平坦な頂面を形成し、基板
上に厚い平坦な層の堆積を可能とする。
【００４６】図１６及び１７は、(i) 従来のプロセスに
よるアルミニウム層と、(ii)本プロセスにより堆積され
るアルミニウム層の副次的なイオン質量スペクトル分析
を示す。図１６のライン３００に示される従来のプロセ
スによる膜の炭素含有量は、図１７にライン３０２で示
される本発明により堆積された膜の表面炭素含有量より
もかなり多い。本発明による膜は、界面表面層にある炭
素含有量に対してかなり多いアルミニウムを有してお
り、このことは、高方位性の大きい結晶粒子を形成する
と考えられる。また、炭素含有量が少ないことは、堆積
層における反射能をより小さくする。基板上に形成され
たアルミニウム含有層の反射能は、四点プローブ法を用
いて測定された。堆積アルミニウム層３０、３２の反射
能は、およそ3.3 μΩcmよりも小さく、さらにはおよそ
2.8 から3.1 μΩcmであるのが典型的であると定められ
た。このことは、従来の方法により堆積されたアルミニ
ウム層の反射能、典型的にはおよそ3.2 から3.8 μΩcm
よりもかなり小さい。また、堆積アルミニウム層３０、
３２の反射能の均一性は、およそ５％よりも小さく、さ
らにはおよそ４から５％であるのが通常であり、これ
は、通常およそ６から７％にある従来のプロセスによる
アルミニウム層の反射能の均一性よりもかなり優れてい
る。
【００４７】上述した装置およびプロセスは、従来のプ
ロセスを超えるいくつかの重要な利点を有する。まず、
説明されたプロセスは、基板上に、実質的に連続して、
平坦で、高反射性を示す導電層の堆積を可能とする。さ
らに、このプロセスは、エレクトロマイグレーション効
果を減少させる高方位性結晶層を形成し、結果として層
の電流密度処理能力を大きくさせる。また、ＣＶＤとス
パッタリングプロセスの組合せが、従来のプロセスより
も速い堆積速度で、接触ホール及びバイアに均一に材料
を堆積する。本発明は、ある好ましい実施例に関連して
かなり詳細に説明されてきたが、別の実施例も実現する
ことができる。例えば、本発明は、基板上に多くの異な
る材料を堆積するために用いることができ、半導体基板
の処理に限定するのではない。特許請求の範囲に記載し
た事項の範囲は、発明の詳細な説明に記載した事項に限
定されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボイドを含み、不連続であって、平坦でない表
面を有している基板にエッチングされたホール内に、ラ
ンダムな方位をもつ細かい粒状の堆積層を示した、従来
技術により形成された基板の部分横断面の該略図であ
る。
【図２】本発明により処理された基板の部分的な横断面
であって、基板に堆積された実質的に連続なシーディン
グ層を示す。
【図３】図２の基板のシーディング層上に形成された実
質的に平坦で高方位性の結晶成長層を示す。
【図４】基板にＣＶＤ及びＰＶＤプロセスを施すのに適
した集積化マルチチャンバ装置の部分断面を示す。
【図５】本発明のＣＶＤ堆積プロセスを実行するのに適
したＣＶＤ堆積チャンバの部分横断面を示す。
【図６】本発明のコンピュータプログラムの階層制御構
造を示した単純なブロック図である。
【図７】従来のプロセスにより堆積された材料の粒状薄
層の表面の走査電子顕微鏡写真である。
【図８】本プロセスにより堆積された実質的に連続な非
粒状の一様に湿潤するシーディング層の表面の走査電子
顕微鏡写真である。
【図９】従来のプロセスを用いて堆積された粒状材料層
上に成長する堆積層の表面の走査電子顕微鏡写真であ
る。
【図１０】本プロセスによりシーディング層上で成長す
る方位結晶成長堆積層の表面の走査電子顕微鏡写真であ
る。
【図１１】従来のプロセスを用いて堆積されたアルミニ
ウム層の＜１１１＞ミラー指数の結晶面のＸ線回折ロッ
キングカーブである。
【図１２】本プロセスにより堆積されたアルミニウム層
の＜１１１＞ミラー指数の結晶面のＸ線回折ロッキング
カーブである。
【図１３】従来のプロセスを用いて堆積されたアルミニ
ウム層の＜１１１＞と＜２００＞ミラー指数の結晶面の
Ｘ線回折曲線である。
【図１４】本プロセスにより堆積されたアルミニウム層
の＜１１１＞と＜２００＞ミラー指数の結晶面のＸ線回
折曲線である。
【図１５】(i) 基板上に堆積された従来のプロセスによ
る層と、(ii)本発明により形成されたシーディング及び
方位結晶成長層の様々な厚さにおける表面反射能の比較
を示すグラフである。
【図１６】従来のプロセスによるアルミニウム層の表面
におけるアルミニウム及び炭素含有量を示す副次的なイ
オン質量スペクトル分析のグラフである。
【図１７】本プロセスにより堆積したアルミニウム層の
表面におけるアルミニウム及び炭素含有量を示す副次的
なイオン質量スペクトル分析のグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 (72)発明者 メフル ブハグブハイ ナイク アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92125 サン ホセ ラ ロッサ サーク ル 1608 (72)発明者 リーアン ユー チェン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95131 サン ホセ フェアウェイ エン トランス ドライヴ 1304 (72)発明者 ローデリック クレイグ モーゼリー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94588 プレザントン ダイアヴィラ ア ベニュー 4337 (72)発明者 イスラエル ベイングラス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 93087 サニーヴェイル エルソナ コー ト 1330

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 実質的に平坦で高い反射性を示す層を基
    板上に堆積する化学気相成長法であって、 (a) 処理領域に基板を配置し、 (b) 最初のシーディング段階において、(i) より低い第
    １温度範囲ΔＴS 内の温度ＴS に基板を加熱し、(ii)処
    理領域にシーディングガスを導入して、基板上に実質的
    に連続したシーディング層を堆積し、 (c) 続く方位結晶成長段階において、(i) より高い第２
    温度範囲ΔＴD 内の堆積温度Ｔd に基板を維持し、(ii)
    処理領域に堆積ガスを導入して、シーディング層上に、
    高反射性の表面を有する方位結晶成長層を形成する、ス
    テップを有する方法。
  2. 【請求項２】 シーディング層が、分離した粒子を実質
    的に有しない連続層で基板の部分を覆うことを特徴とす
    る請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 方位結晶成長段階において、堆積ガス
    が、シーディング層上に大きい方位結晶を成長すること
    を特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 シーディング段階において、基板が、お
    よそ200 ℃から300℃の温度範囲ΔＴS 内の温度ＴS に
    維持されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 シーディング段階において、基板がおよ
    そ250 ℃よりも低い温度にあるときに、シーディングガ
    スがチャンバに導入されることを特徴とする請求項１に
    記載の方法。
  6. 【請求項６】 方位結晶成長段階において、基板が、お
    よそ200 ℃から420℃の温度範囲ΔＴD 内の堆積温度Ｔ
    d に維持されることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 シーディング層上に形成された方位結晶
    成長層が、単結晶シリコンウェハの反射率を100 ％とす
    ると、少なくとも190 ％の反射率を有することを特徴と
    する請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 シーディング段階の後であって、堆積段
    階の前に、安定化段階が行われ、この安定化段階が、基
    板を核形成温度ＴS から堆積温度Ｔd に加熱する間に、
    非反応性プロセスガスを処理領域に導入するステップを
    有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 シーディングガス及び堆積ガスが、金属
    含有ガスであることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 シーディングガス及び堆積ガスが、ア
    ルミニウムアルキル、アルミニウムアルキルハロゲン化
    物、ジメチルアルミニウムハイドライド、トリイソブチ
    ルアルミニウム、トリメチルアミンアラン、ジメチルエ
    チルアミンアラン、及びそれらの混合物からなるグルー
    プより選択されることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  11. 【請求項１１】 シーディングガスが、キャリヤガスに
    よって運ばれてきたジメチルアルミニウムハイドライド
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 キャリヤガスが、水素、アルゴン又は
    ヘリウムを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方
    法。
  13. 【請求項１３】 シーディング段階及び方位結晶成長段
    階が、十分な時間実行され、方位結晶成長層の厚さに対
    するシーディング層の厚さの比が、およそ１：10から
    １：300 であることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】 シーディング段階が十分な時間行わ
    れ、およそ300 Åよりも薄い厚さの実質的に連続した平
    坦なシーディング層を堆積することを特徴とする請求項
    １に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 シーディング段階が、およそ２から20
    秒間行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 方位結晶成長段階が、およそ４から50
    秒間行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 方位結晶成長層が、およそ３°θより
    も小さい半値全幅を有するＸ線回折ピークをもつ＜１１
    １＞ミラー指数結晶面を備えることを特徴とする請求項
    １に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 基板にホールをエッチングするステッ
    プを有し、 シーディング層及び方位結晶成長層が基板のホール中に
    形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１８の方法によって生成される
    基板。
  20. 【請求項２０】 請求項１の方法によって生成される基
    板であって、その基板が、実質的に平坦で高反射性のア
    ルミニウム含有層を有し、 該層が、 (a) およそ３°θよりも小さい半値全幅を有するＸ線回
    折ピークを示す＜１１１＞ミラー指数の結晶面を有し、 (b) 単結晶シリコンウェハの反射率を100 ％とすると、
    少なくとも190 ％の反射率を有する、ことを特徴とする
    基板。
  21. 【請求項２１】 実質的に平坦で高反射性の層を基板上
    に堆積するためにプロセスチャンバを作動するコンピュ
    ータプログラムを記録した製品であって、内部で実施さ
    れるコンピュータ読取可能プログラムコード手段を有す
    るコンピュータ使用可能媒体を含み、該コンピュータプ
    ログラムコード手段が、 (a) プロセスチャンバ内に基板を配置するための基板配
    置コードと、 (b) (i) シーディング段階において、より低い第１温度
    範囲ΔＴS 内の温度Ｔ S に基板を維持し、(ii)堆積段階
    において、より高い第２温度範囲ΔＴD 内の堆積温度Ｔ
    d に基板を維持するように、ヒータを作動するヒータ制
    御コードと、 (c) (i) シーディングモードにおいて、シーディング段
    階中に実質的に連続したシーディング層を基板上に堆積
    するために、シーディングガスを処理領域に導入し、(i
    i)堆積モードにおいて、堆積段階中に堆積層をシーディ
    ング層上に形成するために、堆積ガスを処理領域に導入
    する、プロセスガス制御コード、とを有し、 該堆積層は、互いに実質的に配向した大きい結晶からな
    り、実質的に平坦で高反射性の表面を有することを特徴
    とする製品。
  22. 【請求項２２】 シーディング段階において、ヒータ制
    御コードが、およそ200 ℃から300 ℃の温度範囲ΔＴS
    内の温度ＴS に基板を維持するようにヒータを作動させ
    ることを特徴とする請求項２１に記載の製品。
  23. 【請求項２３】 堆積段階において、ヒータ制御コード
    が、およそ200 ℃から420 ℃の温度範囲ΔＴD 内の堆積
    温度Ｔd に基板を維持するようにヒータを作動させるこ
    とを特徴とする請求項２１に記載の製品。
  24. 【請求項２４】 プロセスガス制御コードが、シーディ
    ング段階の後であって、堆積段階の前に、安定化段階を
    実行し、シーディング温度ＴS から堆積温度Ｔd に基板
    を加熱する間に、非反応性プロセスガスが処理領域に導
    入されることを特徴とする請求項２１に記載の製品。
  25. 【請求項２５】 シーディング段階において、プロセス
    ガス制御コードが、金属含有シーディングガスをおよそ
    ２から20秒間、処理領域に導入することを特徴とする請
    求項２１に記載の製品。
  26. 【請求項２６】 堆積段階において、プロセスガス制御
    コードが、金属含有堆積ガスをおよそ４から50秒間、処
    理領域に導入することを特徴とする請求項２１に記載の
    製品。
  27. 【請求項２７】 シーディング段階及び堆積段階におい
    て、プロセスガス制御コードが、アルミニウムアルキ
    ル、アルミニウムアルキルハロゲン化物、ジメチルアル
    ミニウムハイドライド、トリイソブチルアルミニウム、
    トリメチルアミンアラン、ジメチルエチルアミンアラン
    及びそれらを混合したものを含むグループから選択され
    たガスを、処理領域に導入することを特徴とする請求項
    ２１に記載の製品。
  28. 【請求項２８】 実質的に平坦で高反射性の金属含有層
    を基板上に堆積するように処理チャンバを作動させるコ
    ンピュータ読取可能プログラムを記録した製品であっ
    て、 (a) プロセスチャンバ内に基板を配置するための配置プ
    ログラムコード手段と、 (b) (i) より低い第１の温度範囲ΔＴS 内の温度ＴS に
    基板を加熱し、(ii)金属含有シーディングガスを処理領
    域に導入して、実質的に連続したシーディング層を基板
    上に堆積する、核形成プログラムコード手段と、 (c) (i) より高い第２の温度範囲ΔＴD 内の温度Ｔd に
    基板を維持し、(ii)金属含有堆積ガスを処理領域に導入
    して、シーディング層上に方位結晶成長層を成長させ、
    実質的に平坦で高反射性の金属含有層を基板上に形成す
    る、方位結晶成長プログラムコード手段、とを有する製
    品。
  29. 【請求項２９】 シーディングプログラムコード手段
    が、およそ200 ℃から300 ℃にある温度範囲ΔＴS 内の
    温度ＴS に基板を維持することを特徴とする請求項２８
    に記載の製品。
  30. 【請求項３０】 堆積プログラムコード手段が、およそ
    200 ℃から420 ℃にある温度範囲ΔＴD 内の堆積温度Ｔ
    d に基板を維持することを特徴とする請求項２８に記載
    の製品。
  31. 【請求項３１】 シーディングプログラムコード手段
    が、金属含有シーディングガスをおよそ２から20秒間、
    処理領域に導入することを特徴とする請求項２８に記載
    の製品。
  32. 【請求項３２】 堆積プログラムコード手段が、金属含
    有堆積ガスをおよそ４から50秒間、処理領域に導入する
    ことを特徴とする請求項２８に記載の製品。
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