JPS62165954A - 集積回路装置用の金属パタ−ンの直接形成法 - Google Patents
集積回路装置用の金属パタ−ンの直接形成法Info
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- JPS62165954A JPS62165954A JP27309286A JP27309286A JPS62165954A JP S62165954 A JPS62165954 A JP S62165954A JP 27309286 A JP27309286 A JP 27309286A JP 27309286 A JP27309286 A JP 27309286A JP S62165954 A JPS62165954 A JP S62165954A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐火金属から成るミクロン寸法の線状パター
ンをシリコン表面上に直接に形成するための方法に関す
るものである。更に詳しく言えば本発明は、輻射エネル
ギーによって誘起される化学蒸着により、モリブデンや
タングステンのごとき耐火金属をシリコン表面上に堆積
させるための方法に関する。本発明の方法は、集積回路
中に導電性の相互接続線パターンを形成するために特に
有用である。
ンをシリコン表面上に直接に形成するための方法に関す
るものである。更に詳しく言えば本発明は、輻射エネル
ギーによって誘起される化学蒸着により、モリブデンや
タングステンのごとき耐火金属をシリコン表面上に堆積
させるための方法に関する。本発明の方法は、集積回路
中に導電性の相互接続線パターンを形成するために特に
有用である。
大規模集積回路や超大規模集積回路の製造に当っては、
いずれかの加工段階において金属の相互接続用パターン
を形成することが一般に所望される。このようなパター
ン形成は、多くの場合、金属層を堆積させ、それをホト
レジストで被覆し、所望のパターンを持ったマスクを通
してホトレジストを露光し、ホトレジストを現像して特
定領域の下部金属を露出させ、そして露出した下部金属
を金属層から除去することによって達成される。
いずれかの加工段階において金属の相互接続用パターン
を形成することが一般に所望される。このようなパター
ン形成は、多くの場合、金属層を堆積させ、それをホト
レジストで被覆し、所望のパターンを持ったマスクを通
してホトレジストを露光し、ホトレジストを現像して特
定領域の下部金属を露出させ、そして露出した下部金属
を金属層から除去することによって達成される。
次いで、残留するホトレジストを除去すれば金属の所望
の相互接続パターンが得られるわけである。
の相互接続パターンが得られるわけである。
それ以外に、特定の選択された材料表面上に金属パター
ンを堆積させる選択的金属蒸着法を使用することもでき
るが、かかる方法は特定の材料を使用する場合のみに限
定されることが多い。
ンを堆積させる選択的金属蒸着法を使用することもでき
るが、かかる方法は特定の材料を使用する場合のみに限
定されることが多い。
大規模集積回路や超大規模集積回路の製造に当ってはま
た、基板の様々な部分の間に随意の電気接続を形成し得
ることが望ましい。このような操作が所望されるのには
幾つかの理由がある。たとえばゲート；アレイの場合に
は、一般的にトロ互接続線を切断することによってカス
タマイゼーション（個別の仕様に応じた製品を作ること
）が行われる。この切断は集束したレーザ・ビームを用
いて行われることもあれば、あるいは溶断可能な線に十
分大きな電流を流すことによって行われることもある。
た、基板の様々な部分の間に随意の電気接続を形成し得
ることが望ましい。このような操作が所望されるのには
幾つかの理由がある。たとえばゲート；アレイの場合に
は、一般的にトロ互接続線を切断することによってカス
タマイゼーション（個別の仕様に応じた製品を作ること
）が行われる。この切断は集束したレーザ・ビームを用
いて行われることもあれば、あるいは溶断可能な線に十
分大きな電流を流すことによって行われることもある。
しかしながら、線を切断するのではなく導電性の線を形
成することによってゲート・アレイなどのカスタマイゼ
ーションを行うことができるようにすることも望ましい
。また、液晶ディスプレイ、特に大形でありかつ（ある
いは）マトリクス・アドレス方式の液晶ディスプレイの
製造に際しては、歩留りの問題が生じることがある。
成することによってゲート・アレイなどのカスタマイゼ
ーションを行うことができるようにすることも望ましい
。また、液晶ディスプレイ、特に大形でありかつ（ある
いは）マトリクス・アドレス方式の液晶ディスプレイの
製造に際しては、歩留りの問題が生じることがある。
かかる装置においてしばしば生じる欠陥は、ゲート線や
データ線の開路（断線）である。このような場合には、
ディスプレイの全ての線が機能を果たさなくなることが
ある。より一般的に述べれば、導電性の線が他の線の上
を横切る時に見られるように段差がある場合、開路欠陥
は特に生じ易い。
データ線の開路（断線）である。このような場合には、
ディスプレイの全ての線が機能を果たさなくなることが
ある。より一般的に述べれば、導電性の線が他の線の上
を横切る時に見られるように段差がある場合、開路欠陥
は特に生じ易い。
それ故、場合によっては、断線もしくは劣化した接続線
をＦ１ａ渡しする導電性の相互接続線を随意に形成する
ことができれば極めて望ましいことか理解されよう。更
にまた、超大規模集積回路（ＶＬＳｔ）チップの製造時
における歩留りは常に所望通りに高いとは言えない。か
かる加工時に生じる欠陥の一部は、ミクロン寸法の金属
の接続線を随意に付加して、発見された欠陥（とりわけ
開路欠陥）を補正することによって解消し得る。要約す
れば、超大規模集積回路および実装用途において随意の
相互接続を行いたいという要望により、レーザ・ビーム
のごとき手段を用いて金属構造物を直接に書込むことに
対する関心が高まっている。
をＦ１ａ渡しする導電性の相互接続線を随意に形成する
ことができれば極めて望ましいことか理解されよう。更
にまた、超大規模集積回路（ＶＬＳｔ）チップの製造時
における歩留りは常に所望通りに高いとは言えない。か
かる加工時に生じる欠陥の一部は、ミクロン寸法の金属
の接続線を随意に付加して、発見された欠陥（とりわけ
開路欠陥）を補正することによって解消し得る。要約す
れば、超大規模集積回路および実装用途において随意の
相互接続を行いたいという要望により、レーザ・ビーム
のごとき手段を用いて金属構造物を直接に書込むことに
対する関心が高まっている。
かかる技術のその他の用途としては、ウェーハやマスク
の欠陥の補正、歩留りの向上、局部的なマスキングや被
覆、および注文設計回路の製作が挙げられる。
の欠陥の補正、歩留りの向上、局部的なマスキングや被
覆、および注文設計回路の製作が挙げられる。
アルゴン・レーザと共に５ＩＣＬ＋蒸気および水素ガス
を使用する熱分解法によってサブミクロン寸法の多結晶
質シリコン構造物を形成することか報告されている。こ
れに関しては、［アプライド・フィシ・ソクス・レター
ズ（八ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｉ、ｃｔｔｅｒ
ｓ ） Ｊ 、第４４巻、２６７頁（１９８４年）を参
照されたい。別の方面の研究においては、下記の還元反
応に基づいて水素の使用によりタングステン膜を形成す
る熱的な化学蒸着システムが採用された。
を使用する熱分解法によってサブミクロン寸法の多結晶
質シリコン構造物を形成することか報告されている。こ
れに関しては、［アプライド・フィシ・ソクス・レター
ズ（八ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｉ、ｃｔｔｅｒ
ｓ ） Ｊ 、第４４巻、２６７頁（１９８４年）を参
照されたい。別の方面の研究においては、下記の還元反
応に基づいて水素の使用によりタングステン膜を形成す
る熱的な化学蒸着システムが採用された。
１／Ｆ６ ＋ ３Ｈ２−Ｗ＋６１ｆＦ （
１）水素の存在下における六フッ化タングステン（ＷＦ
２）の還元機構は広範に研究されている。これに関して
は、「ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル・ソサエ
ティ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ ＩＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅ
ＩＩｌｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ） Ｊ 、第１１４巻
、７０１頁（１９６７年）に収載されたジエイ・エフ・
バークリ−、エイ・ブレナーおよびダブりニー・イー・
リード（Ｊ、Ｐ、ｌ３ｃｒｋｃｌｅｙ、 Ａ、Ｄｒｃｎ
ｎｃｒ ＆ Ｗ、Ｅ、Ｒｃｃｄ）の論文を参照されたい
。また、「ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル壷ソ
サエティ （Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ’ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｃｈｃｍｊｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ） Ｊ 、第１２５
巻、１５３４頁（１９７８年）に収載されたダブりニー
・エイ・ブライアント（Ｗ、Ａ、 Ｂｒｙａｎｔ ）の
論文も参照されたい。これらの研究においては、六フッ
化タングステン還元用のガスとして水素が使用されてい
る。しかしながら、レーザを使用してシリコン表面上に
耐火金属の線を直接に書込む場合には、還元雰囲気とし
て水素を使用することは幾つかの欠点がある。たとえば
、反応機構に気相反応が関係するため、高い書込み速度
では解像度が制限を受けることがある。この種の水素還
元反応に際して起こる全ての反応現象に関する正確な根
拠は十分に理解されていないけれども、一般には解像度
を制限する要因としては反応に水素が関与していること
によると考えられている。その上、水素還元反応をレー
ザと共に使用した場合に形成される金属線の表面形状は
、表面還元反応のみを使用した場合に得られるものほど
平滑でないのが普通である。
１）水素の存在下における六フッ化タングステン（ＷＦ
２）の還元機構は広範に研究されている。これに関して
は、「ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル・ソサエ
ティ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ ＩＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅ
ＩＩｌｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ） Ｊ 、第１１４巻
、７０１頁（１９６７年）に収載されたジエイ・エフ・
バークリ−、エイ・ブレナーおよびダブりニー・イー・
リード（Ｊ、Ｐ、ｌ３ｃｒｋｃｌｅｙ、 Ａ、Ｄｒｃｎ
ｎｃｒ ＆ Ｗ、Ｅ、Ｒｃｃｄ）の論文を参照されたい
。また、「ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル壷ソ
サエティ （Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ’ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｃｈｃｍｊｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ） Ｊ 、第１２５
巻、１５３４頁（１９７８年）に収載されたダブりニー
・エイ・ブライアント（Ｗ、Ａ、 Ｂｒｙａｎｔ ）の
論文も参照されたい。これらの研究においては、六フッ
化タングステン還元用のガスとして水素が使用されてい
る。しかしながら、レーザを使用してシリコン表面上に
耐火金属の線を直接に書込む場合には、還元雰囲気とし
て水素を使用することは幾つかの欠点がある。たとえば
、反応機構に気相反応が関係するため、高い書込み速度
では解像度が制限を受けることがある。この種の水素還
元反応に際して起こる全ての反応現象に関する正確な根
拠は十分に理解されていないけれども、一般には解像度
を制限する要因としては反応に水素が関与していること
によると考えられている。その上、水素還元反応をレー
ザと共に使用した場合に形成される金属線の表面形状は
、表面還元反応のみを使用した場合に得られるものほど
平滑でないのが普通である。
発明の概要
シリコン表面に耐火金属を堆積させるための本発明の方
法を好適な実施の態様に従って述べれば、六フッ化タン
グステンのごとき気体状の耐火金属化合物を含む雰囲気
中にシリコン表面が配置される。このような雰囲気中に
おいて、パターン形成済みまたはパターン未形成のシリ
コン表面がレーザまたはインコヒーレントなランプのご
とき拡散形熱放射源によりマスクを介して短時間にわた
って、一時的に加熱される。かかる加熱は、規定のパタ
ーンで、耐火金属の表面還元反応が開始するのに十分な
温度に表面を加熱するように行われる。
法を好適な実施の態様に従って述べれば、六フッ化タン
グステンのごとき気体状の耐火金属化合物を含む雰囲気
中にシリコン表面が配置される。このような雰囲気中に
おいて、パターン形成済みまたはパターン未形成のシリ
コン表面がレーザまたはインコヒーレントなランプのご
とき拡散形熱放射源によりマスクを介して短時間にわた
って、一時的に加熱される。かかる加熱は、規定のパタ
ーンで、耐火金属の表面還元反応が開始するのに十分な
温度に表面を加熱するように行われる。
その結果、還元剤として作用するシリコン表面またはそ
の他の任意の種類の表面の一部と耐火金属かｉｚ換され
て堆積する。なお、本発明の方法は結晶質シリコン、多
結晶質シリコンまたは非晶質シリコンから成る表面に対
して実施し得ることに留意すべきである。かかる処理は
、１乃至１００トル（Ｔｏｒｒ）の分圧をｑする六フッ
化タングステンおよび約１気圧の分圧を有するアルゴン
緩衝ガスを含む反応室内において実施することが好まし
い。
の他の任意の種類の表面の一部と耐火金属かｉｚ換され
て堆積する。なお、本発明の方法は結晶質シリコン、多
結晶質シリコンまたは非晶質シリコンから成る表面に対
して実施し得ることに留意すべきである。かかる処理は
、１乃至１００トル（Ｔｏｒｒ）の分圧をｑする六フッ
化タングステンおよび約１気圧の分圧を有するアルゴン
緩衝ガスを含む反応室内において実施することが好まし
い。
堆積される耐火金属層は典型的には約１００乃至１００
０オングストロームの厚さを有する。本発明の方法にお
いては、シリコン表面それ自体が金属含有ガスに対する
還元剤として作用する。たとえば、六フッ化タングステ
ンを使用する場合には下記の化学反応か起こる。
０オングストロームの厚さを有する。本発明の方法にお
いては、シリコン表面それ自体が金属含有ガスに対する
還元剤として作用する。たとえば、六フッ化タングステ
ンを使用する場合には下記の化学反応か起こる。
２ＷＰ６＋ ３Ｓｉ →２Ｗ＋３ＳｉＦ４（２）金属パ
ターンを形成するために輻射線による一時的な加熱を使
用する化学蒸着法においては、反応は数秒乃至数ミリ秒
未満の時間にわたって起こるのが通例であるが、この反
応時間は一時的な加熱の持続時間によって制御される。
ターンを形成するために輻射線による一時的な加熱を使
用する化学蒸着法においては、反応は数秒乃至数ミリ秒
未満の時間にわたって起こるのが通例であるが、この反
応時間は一時的な加熱の持続時間によって制御される。
また、堆積条件は熱放射源の出力およびガス圧を変化さ
せることによって調節することができる。
せることによって調節することができる。
本発明の目的の１つは、表面に金属パターンを直接に形
成するための方法を提供することにある。
成するための方法を提供することにある。
また、電気回路チップ上に金属の相互接続線パターンを
形成するための方法を提供することも本発明の目的の１
つである。
形成するための方法を提供することも本発明の目的の１
つである。
更にまた、超人規模集積回路チップまたはマスクの製造
を含めた各種の半導体製造プロセスにおいて金属パター
ンの線幅を縮小するための方法を提供することも本発明
の目的の１っである。
を含めた各種の半導体製造プロセスにおいて金属パター
ンの線幅を縮小するための方法を提供することも本発明
の目的の１っである。
史にまた、高解像度の金属パターンを形成した後、エツ
チング工程あるいはより厚い膜の形成工程をはじめとす
るその他の工程を施し得るような基板を作製するための
方法を提供することも本発明の目的の１っである。
チング工程あるいはより厚い膜の形成工程をはじめとす
るその他の工程を施し得るような基板を作製するための
方法を提供することも本発明の目的の１っである。
本発明の要旨は、特許請求の範囲に具体的に示されてい
るが、本発明の構成や実施方法並びに追加の目的や利点
は、添付の図面を参照しながら以下の説明を読むことに
よって最も良く理解されよう。
るが、本発明の構成や実施方法並びに追加の目的や利点
は、添付の図面を参照しながら以下の説明を読むことに
よって最も良く理解されよう。
発明の詳細な説明
輻射線によって誘起される化学蒸管法を電子材料の加工
および素子の製造に使用するためには、基本的に２つの
方式が存在する。すなわち、第１は輻射線によって直接
に引起こされる熱分解または光分解反応に基づく堆積法
であり、また第２は輻射線により表面条件を変化させる
ことに基づく堆積法である。後者の方法としては、たと
えば、輻射線により触媒反応または核生成障壁を変化さ
せることによって膜の生成を促進または抑制する方法か
挙げられる。本出願で記載する方法は、所望のパターン
を有するマスクを介して投射された電磁輻射線（特にレ
ーザまたはその他の輻射エネルギー源によって発生され
る電磁輻射線）によって誘起される熱分解反応を利用す
るものである。
および素子の製造に使用するためには、基本的に２つの
方式が存在する。すなわち、第１は輻射線によって直接
に引起こされる熱分解または光分解反応に基づく堆積法
であり、また第２は輻射線により表面条件を変化させる
ことに基づく堆積法である。後者の方法としては、たと
えば、輻射線により触媒反応または核生成障壁を変化さ
せることによって膜の生成を促進または抑制する方法か
挙げられる。本出願で記載する方法は、所望のパターン
を有するマスクを介して投射された電磁輻射線（特にレ
ーザまたはその他の輻射エネルギー源によって発生され
る電磁輻射線）によって誘起される熱分解反応を利用す
るものである。
本発明の好適な実施の態様においては、シリコン表面に
よる六フッ化タングステンの還元反応が使用されるが、
かかる還元反応は拡散形（すなわち非集束形）の一時的
な熱放射源を用いた局部的な加熱によって誘起される。
よる六フッ化タングステンの還元反応が使用されるが、
かかる還元反応は拡散形（すなわち非集束形）の一時的
な熱放射源を用いた局部的な加熱によって誘起される。
熱分解反応は局部温度に強く依存するから、反応速度は
レーザ・ビームまたは開口を通しての照射によって生じ
るような非線形温度条件によって大きな影響を受ける。
レーザ・ビームまたは開口を通しての照射によって生じ
るような非線形温度条件によって大きな影響を受ける。
その結果、第１図中に略示されている通り、実際に形成
される線の幅は縮小することになる。
される線の幅は縮小することになる。
以下、第１Ａ乃至１２図を参照しながら本発明の実施の
一態様を説明する。先ず第１Ａ図には、金属パターン形
成の対象となる基板１ｏが示されている。次の第１Ｂ図
は、金属パターン形成の最初の工程を示している。すな
わち、基板ｌｏ上に還元用の層１５が設置される。かか
る還元用の層１５は、結晶質シリコン、多結晶質シリコ
ンまたは非晶質シリコンから成り得る。一般には、高い
処理温度が必要とされるため、結晶質シリコンを設置す
るのはより困難である。本発明に従えば、少なくとも１
種の気体状耐火金属化合物の雰囲気中において、シリコ
ン層１５がマスク２０を介して拡散形熱放射源に暴露さ
れる。上記の耐火金属化合物としては、シリコンによっ
て還元され得るものが選ばれる。輻射エネルギー２５は
、シリコン層１５中の領域１１′および１２′を局部的
に加熱する。上記のごとき特定の雰囲気中において局部
的な加熱が行われる結果、前記の反応式（２）によって
示されるような反応が起こる。その結果、領域１１′お
よび１２′中のシリコンは導電性の領域１１および１２
によって置換される。このような工程およびその結果と
して得られる構造物は第１ＣおよびＩＤ図に示されてい
る。前述のごとき非線形温度条件のため、得られるパタ
ーンの解像度は向上する。好適な雰囲気は、六フッ化タ
ングステンまたは六フッ化モリブデンである。反応性の
気体状耐火金属化合物を含む雰囲気中において加熱が行
われるので、シリコン層１５中の加熱されたシリコンは
反応式（２）に従って反応する。
一態様を説明する。先ず第１Ａ図には、金属パターン形
成の対象となる基板１ｏが示されている。次の第１Ｂ図
は、金属パターン形成の最初の工程を示している。すな
わち、基板ｌｏ上に還元用の層１５が設置される。かか
る還元用の層１５は、結晶質シリコン、多結晶質シリコ
ンまたは非晶質シリコンから成り得る。一般には、高い
処理温度が必要とされるため、結晶質シリコンを設置す
るのはより困難である。本発明に従えば、少なくとも１
種の気体状耐火金属化合物の雰囲気中において、シリコ
ン層１５がマスク２０を介して拡散形熱放射源に暴露さ
れる。上記の耐火金属化合物としては、シリコンによっ
て還元され得るものが選ばれる。輻射エネルギー２５は
、シリコン層１５中の領域１１′および１２′を局部的
に加熱する。上記のごとき特定の雰囲気中において局部
的な加熱が行われる結果、前記の反応式（２）によって
示されるような反応が起こる。その結果、領域１１′お
よび１２′中のシリコンは導電性の領域１１および１２
によって置換される。このような工程およびその結果と
して得られる構造物は第１ＣおよびＩＤ図に示されてい
る。前述のごとき非線形温度条件のため、得られるパタ
ーンの解像度は向上する。好適な雰囲気は、六フッ化タ
ングステンまたは六フッ化モリブデンである。反応性の
気体状耐火金属化合物を含む雰囲気中において加熱が行
われるので、シリコン層１５中の加熱されたシリコンは
反応式（２）に従って反応する。
すなわち、シリコンの一部がタングステンまたはモリブ
デンによって置換されると同時に、気体状の四フッ化シ
リコンが生成される。次いで、シリコン層１５に選択的
エツチングを施せば、基板１０上に堆積された導電性金
属パターン１１および１２のみが残留することになる。
デンによって置換されると同時に、気体状の四フッ化シ
リコンが生成される。次いで、シリコン層１５に選択的
エツチングを施せば、基板１０上に堆積された導電性金
属パターン１１および１２のみが残留することになる。
ｉ４１ Ｅ図には断面図のみが示されているが、形成さ
れた金属パターンは実質的にマスク２０のパターンと同
じ範囲にわたって存在していることを理解すべきである
。
れた金属パターンは実質的にマスク２０のパターンと同
じ範囲にわたって存在していることを理解すべきである
。
また、マスク２０の開口の幅は加熱された領域１１′お
よび１２′の幅よりも大きいことに注意されたい。本発
明の方法は局部加熱効果に基づいているから、実際に形
成される金属パターンはマスク２０上に存在するパター
ンよりも小さくなるのである。このことは本発明による
顕著な利点を表わすものであって、最終的に形成される
回路は使用したマスクの線幅よりも小さい線幅を示すこ
とになる。シリコン表面上に金属パターンを形成するた
めの上記方法の有゛効性は、集束レーザ・ビームによる
加熱を用いたタングステン線の形成に関する下記の実験
によって実証された。なお、本発明の方法の実施に当っ
ては下記と同じ雰囲気、温度および圧力条件を適用する
ことができる。
よび１２′の幅よりも大きいことに注意されたい。本発
明の方法は局部加熱効果に基づいているから、実際に形
成される金属パターンはマスク２０上に存在するパター
ンよりも小さくなるのである。このことは本発明による
顕著な利点を表わすものであって、最終的に形成される
回路は使用したマスクの線幅よりも小さい線幅を示すこ
とになる。シリコン表面上に金属パターンを形成するた
めの上記方法の有゛効性は、集束レーザ・ビームによる
加熱を用いたタングステン線の形成に関する下記の実験
によって実証された。なお、本発明の方法の実施に当っ
ては下記と同じ雰囲気、温度および圧力条件を適用する
ことができる。
たとえば、１００トルの分圧を有する六フ・ソ化タング
ステンおよび約１気圧の分圧を有する不活性のアルゴン
緩衝ガスを含んだ反応室内において、約２０ミクロンの
スポット寸法を有する集束アルゴン・レーザ・ビームで
結晶質シリコン表面を走査することにより、１ミクロン
の最小線幅を持つ微細なタングステン線が毎秒数センチ
メートルの速度で形成された。形成されたタングステン
線の抵抗率は１ミリオ一ム／センチメートル未満であっ
た。
ステンおよび約１気圧の分圧を有する不活性のアルゴン
緩衝ガスを含んだ反応室内において、約２０ミクロンの
スポット寸法を有する集束アルゴン・レーザ・ビームで
結晶質シリコン表面を走査することにより、１ミクロン
の最小線幅を持つ微細なタングステン線が毎秒数センチ
メートルの速度で形成された。形成されたタングステン
線の抵抗率は１ミリオ一ム／センチメートル未満であっ
た。
本発明の方法の別の実施例においては、１００トルの分
圧を有する六フッ化タングステンおよび１気圧の分圧を
有するアルゴン・ガスを含んだ反応室内において、二酸
化シリコン基板上に設置された非晶質シリコン層上に約
１００ナノメートル以上の厚さを持ったタングステン膜
が形成された。
圧を有する六フッ化タングステンおよび１気圧の分圧を
有するアルゴン・ガスを含んだ反応室内において、二酸
化シリコン基板上に設置された非晶質シリコン層上に約
１００ナノメートル以上の厚さを持ったタングステン膜
が形成された。
なお、連続波、ＹＡＧレーザおよびパルス式周波数逓倍
ＹＡＧレーサのいずれを使用することもできる。
ＹＡＧレーサのいずれを使用することもできる。
本発明においては、シリコン表面を約３５０乃至５５０
℃の温度に加熱することが一般に望ましい点に留意され
たい。また、ケイ化タングステンを生成するおそれのあ
る過度に高い温度は回避すべきである点にも留意された
い。更にまた、局部的な加熱を行うためにはレーザ・ビ
ームを使用することが好ましいが、その他の輻射エネル
ギー源も使用し得ることは言うまでもない。
℃の温度に加熱することが一般に望ましい点に留意され
たい。また、ケイ化タングステンを生成するおそれのあ
る過度に高い温度は回避すべきである点にも留意された
い。更にまた、局部的な加熱を行うためにはレーザ・ビ
ームを使用することが好ましいが、その他の輻射エネル
ギー源も使用し得ることは言うまでもない。
上記の説明から理解される通り、本発明の方法に従えば
、解像度の向上および処理工程数の減少を達成しながら
基板上に耐火金属パターンを直接に形成することができ
る。本発明はまた、化学反応速度の非線形温度依存性の
利用によって寸法の縮小を達成し、それによって解像度
の向上をもたらす。更にまた、本発明の方法は適度の電
気抵抗率を持つ細い線を書込むための手段を提供する。
、解像度の向上および処理工程数の減少を達成しながら
基板上に耐火金属パターンを直接に形成することができ
る。本発明はまた、化学反応速度の非線形温度依存性の
利用によって寸法の縮小を達成し、それによって解像度
の向上をもたらす。更にまた、本発明の方法は適度の電
気抵抗率を持つ細い線を書込むための手段を提供する。
本発明によればまた、集積回路中において高低差のある
箇所を横断する必要がある場合でも導電性の線を形成し
得る。要するに、本発明の方法によれば前記の目的が全
て達成される。
箇所を横断する必要がある場合でも導電性の線を形成し
得る。要するに、本発明の方法によれば前記の目的が全
て達成される。
以上特定の好適な実施の態様に関連して本発明の詳細な
説明したが、様々な変形や変更を加え得ることは当業者
にとって自明であろう。それ故、本発明の精神および範
囲から逸脱しない限り、かかる変形や変更の全ては特許
請求の範囲に包含されるものである。
説明したが、様々な変形や変更を加え得ることは当業者
にとって自明であろう。それ故、本発明の精神および範
囲から逸脱しない限り、かかる変形や変更の全ては特許
請求の範囲に包含されるものである。
第１Ａ図は本発明の方法に従って導電性材料のパターン
を形成しようとする基板の断面図である。 第１Ｂ図は多結晶質シリコン層または非晶質シリコン層
のごとき（パターン形成済みもしくはパターン未形成の
）還元用の層を付加した第１Ａ図の基板の断面図である
。第１Ｃ図は本発明の方法に従ってマスクのパターンを
介して拡散形電磁輻射線源により処理されている第１Ｂ
図の基板の断面図であって、得られるパターンの解像度
が向」ニすることを示す断面図である。第１Ｄ図は第１
Ｃ図に示された処理を施した後に得られる構造物の断面
図である。第１Ｅ図は践留する還元用の層をたとえば選
択的エツチングによって除去した後における第１Ｄ図の
構造物の断面図である。 図中、１０は基板、１１および１２は導電性の金属パタ
ーン、１５は還元用の層（シリコン層）、２０はマスク
、そして２５は輻射エネルギーを表わす。
を形成しようとする基板の断面図である。 第１Ｂ図は多結晶質シリコン層または非晶質シリコン層
のごとき（パターン形成済みもしくはパターン未形成の
）還元用の層を付加した第１Ａ図の基板の断面図である
。第１Ｃ図は本発明の方法に従ってマスクのパターンを
介して拡散形電磁輻射線源により処理されている第１Ｂ
図の基板の断面図であって、得られるパターンの解像度
が向」ニすることを示す断面図である。第１Ｄ図は第１
Ｃ図に示された処理を施した後に得られる構造物の断面
図である。第１Ｅ図は践留する還元用の層をたとえば選
択的エツチングによって除去した後における第１Ｄ図の
構造物の断面図である。 図中、１０は基板、１１および１２は導電性の金属パタ
ーン、１５は還元用の層（シリコン層）、２０はマスク
、そして２５は輻射エネルギーを表わす。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板に耐火金属を堆積させる方法において、（ａ）
前記基板によって還元され得る少なくとも１種の気体状
耐火金属化合物の雰囲気中に前記基板を配置し、次いで
（ｂ）前記雰囲気中においてマスクを介して一時的に熱
放射源により前記基板を前記耐火金属化合物の表面還元
が開始するのに十分な温度にまで加熱し、該表面還元に
より前記マスクのパターンに従って前記耐火金属を前記
基板中の材料の少なくとも一部と置換して堆積させる工
程を有することを特徴とする方法。 ２、前記基板が結晶質シリコン、多結晶質シリコンおよ
び非晶質シリコンの中から選ばれた材料から成るシリコ
ン表面を有する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、前記加熱工程（ｂ）がレーザ・ビームによって実地
される特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、前記加熱工程（ｂ）がインコヒーレントなランプに
よって実施される特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５、前記ランプが電磁輻射線源から成る特許請求の範囲
第４項記載の方法。 ６、前記気体状耐火金属化合物が六フッ化タングステン
および六フッ化モリブデンから成る群より選ばれる特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ７、前記気体状耐火金属化合物が約１乃至１００トルの
分圧で存在する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８、前記基板が約３５０乃至５５０℃の温度に加熱され
る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９、前記温度が耐火金属ケイ化物の生成を開始させるる
には不十分な温度である特許請求の範囲第１項記載の方
法。 １０、前記シリコン表面を包囲する前記雰囲気が不活性
の緩衝ガスを含んでいる特許請求の範囲第２項記載の方
法。 １１、前記緩衝ガスがアルゴンから成る特許請求の範囲
第１０項記載の方法。 １２、前記緩衝ガスが約１気圧の分圧で存在する特許請
求の範囲第１０項記載の方法。 １３、前記シリコン表面から未反応のシリコンを除去す
る工程を含む特許請求の範囲第１２項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US79987585A | 1985-11-20 | 1985-11-20 | |
| US799875 | 1985-11-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62165954A true JPS62165954A (ja) | 1987-07-22 |
Family
ID=25176992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27309286A Pending JPS62165954A (ja) | 1985-11-20 | 1986-11-18 | 集積回路装置用の金属パタ−ンの直接形成法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62165954A (ja) |
| DE (1) | DE3639079A1 (ja) |
| FR (1) | FR2590407A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0234916A (ja) * | 1988-03-01 | 1990-02-05 | Texas Instr Inc <Ti> | 放射誘導によるパターン付着法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3730644A1 (de) * | 1987-09-11 | 1989-03-30 | Baeuerle Dieter | Verfahren zur vorgegeben strukturierten abscheidung von mikrostrukturen mit laserlicht |
| US5212400A (en) * | 1988-02-18 | 1993-05-18 | International Business Machines Corporation | Method of depositing tungsten on silicon in a non-self-limiting CVD process and semiconductor device manufactured thereby |
| CA1308496C (en) * | 1988-02-18 | 1992-10-06 | Rajiv V. Joshi | Deposition of tungsten on silicon in a non-self-limiting cvd process |
-
1986
- 1986-11-14 DE DE19863639079 patent/DE3639079A1/de not_active Withdrawn
- 1986-11-17 FR FR8615921A patent/FR2590407A1/fr not_active Withdrawn
- 1986-11-18 JP JP27309286A patent/JPS62165954A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0234916A (ja) * | 1988-03-01 | 1990-02-05 | Texas Instr Inc <Ti> | 放射誘導によるパターン付着法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3639079A1 (de) | 1987-05-21 |
| FR2590407A1 (fr) | 1987-05-22 |
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