WO2006077840A1

WO2006077840A1 - トレンチ埋め込み方法

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Publication number: WO2006077840A1
Application number: PCT/JP2006/300565
Authority: WO
Inventors: Tatsuya Sakai; Yasuo Matsuki
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2005-01-19
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2007-07-19
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Abstract

トレンチを有する基体上に、アミン化合物と水素化アルミニウムとの錯体及び有機溶媒からなるトレンチ埋め込み用組成物を塗布し、次いで加熱及び/又は光照射して前記トレンチ内で上記錯体をアルミニウムに変換することにより、前記トレンチ内にアルミニウムを埋め込む方法。この方法によれば、微細、複雑なパターンのトレンチにアルミニウムを埋め込む場合においても、埋め込み性が良好であり、大きな基体への適用も容易である。この方法は低コストで実施できる。

Description

明細書トレンチ埋め込み方法技術分野

本発明は、トレンチ埋め込み方法に関する。さらに詳しくは、基体に形成されたトレンチにアルミニウムを埋め込んで、微細かつ複雑な配線を形成するのに有用なトレンチ埋め込み方法に関する。背景技術

近年、 D R AM (Dynami c Random Ac c e s s Memo r y) 等の電子デバイスにおいて、更なる高性能化を目的として配線や電極の構造の微細化、複雑化が進んでおり、これらの形状に関する精度の向上が要求されるようになつてきた。

電子デバイスにおいて電極、配線を形成するには、基体上の配線又は電極となるべき部位にトレンチを形成し、当該トレンチ内に配線又は電極となるべき金属材料を埋め込み、余剰の部分を化学機械研磨等により除去する方法によるのがー般的である。

従来からトレンチ埋め込みにおける電極材料、配線材料として、高い導電性を持つ利点を有するアルミニウムが広く用いられてきた。しかし、材料としてアルミニゥムを用いる場合、トレンチ埋め込み方法として従来は、蒸着法乃至スッパ夕法といった物理的方法が主流であった（特開平 6— 349833号公報および特開平 11— 195652号公報参照）。しかし、トレンチにアルミニウムを埋め込む際、従来知られている埋め込み方法によると、トレンチの表面開口部の最小距離が 300 nm程度以下であり、かつトレンチのアスペクト比（トレンチの深さをトレンチの表面開口部の最小距離で除した値）が 3程度以上となるとトレンチ内部にアルミ二ゥムが詰まっていない空洞部が生じることがあり、配線ゃ電極の構造の微細化、複雑化の要請を満たすには限界があった。

加えて、上記の物理的方法は、高真空設備や高出力電源等を必要とするため、基体の大型化への対応が困難でありそしてプロセスコス卜が高いといった問題もあった。発明の開示

本発明は、上記事情を鑑みなされたものであり、その目的は微細、複雑なパタ —ンのトレンチにアルミニウムを埋め込む場合においても、埋め込み性が良好であり、大きな基体への適用も容易でありしかも低コストで実施できるトレンチ埋め込み方法を提供することにある。

本発明によると、本発明の上記目的は、トレンチを有する基体上に、アミン化合物と水素化アルミニウムとの錯体及び有機溶媒からなるトレンチ埋め込み用組成物を塗布し、次いで加熱及び/又は光照射して前記トレンチ内で上記錯体をァルミ二ゥムに変換することにより、前記トレンチ内にアルミニウムを埋め込むことを特徴とする、トレンチ埋め込み方法によって達成される。発明を実施するための最良の形態

本発明の方法に使用されるトレンチ埋め込み用組成物は、ァミン化合物と水素化アルミニウムとの錯体及び有機溶媒を含有する。

上記アミン化合物と水素化アルミニウムとの錯体に含まれる水素化アルミ二-ゥム（しばしば慣用的に「ァラン」と呼ばれる。）は、アルミニウムと水素原子からなる化合物であり、一般的には A 1 H₃で表される。

本発明の方法に使用されるトレンチ埋め込み用組成物に含有されるアミン化合物と水素化アルミニウムとの錯体は、例えば】. K. Ru f f ら、 J. Ame r. Ch em. S o c.、 82巻， 2141ページ， 1960年、 G. W. F r a s e rら、 J. Ch em. S o c.、 3742ページ， 1963年および J. L. A two odら、 J. Ame r . Ch em. S o c.、 1 13卷， 813 3ページ， 1991年等に記載された方法に準じて合成することができる。本発明の方法に使用されるトレンチ埋め込み用組成物に含有されるァミン化合物と水素化アルミニウムとの錯体は、例えば水素化リチウムアルミニウムのジェチルエーテル懸濁液にアミン化合物の塩化水素酸塩を添加し、例えば N₂ガス中室温で撹拌しながら反応させて合成することができる。反応温度、反応溶媒等は、所望するァミン化合物と水素化アルミニウムとの錯体の種類に応じて適宜に選択されるべきである。

本発明において用いられるアミン化合物は、モノアミン化合物又はポリアミン化合物であることができる。上記ポリアミン化合物としては、例えばジァミン化合物、卜リアミン化合物、テトラアミン化合物等を挙げることができる。

上記モノアミン化合物としては、例えば下記式（1 )

(ここで、 R R ²及び R ³は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ァリール基またはァラルキル基である。）

で表されるモノアミン化合物、それ以外のモノアミン化合物を挙げることができる。式（1 ) 中の R ¹ R ²および R ³としてのアルキル基、アルケニル基又はァルキニル基は直鎖状であっても環状であってもよく、また分岐していてもよい。上記アルキル基としては、例えば炭素数 1〜1 2のアルキル基を挙げることができ、その具体例としては、例えばメチル基、ェチル基、プロピル基、シクロブ口ピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、ヘプチル基、ォクチル基、ノニル基、デシル基、ゥンデシル基、ドデシル基、シクロへキシル基、 2—メチルブチル基、 · 2—ェチルへキシル基等を挙げることができる。

上記アルケニル基としては、例えば不飽和基を有するアルケニル基を挙げることができ、その具体例としては例えばビニル基、ァリル基、クロチル基、ェチニル基等を挙げることができる。

上記アルキニル基としては、例えばフエ二ルェチ二ル基等を挙げることができる。

上記ァリール基としては、例えばフエ二ル基等を挙げることができる。

上記ァラルキル基としては、例えばベンジル基等を挙げることができる。

式（1 ) で示される化合物の具体例としては、例えばアンモニア、トリメチルァミン、トリェチルァミン、トリー n—プロピルァミン、トリ一^ rソプロピルァミン、トリシクロプロピルァミン、トリ—n—プチルァミン、トリイソブチルァミン、トリ— t一プチルァミン、トリー 2—メチルプチルァミン、トリー n—へキシルァミン、トリシクロへキシルァミン、トリ（2—ェチルへキシル）ァミン、トリオクチルァミン、トリフエニルァミン、トリベンジルァミン、ジメチルフエニルァミン、ジェチルフエニルァミン、ジイソブチルフエニルァミン、メチルジフエニルァミン、ェチルジフエニルァミン、イソブチルジフエニルァミン、ジメチルァミン、ジェチルァミン、ジー n—プロピルァミン、ジイソプロピルァミン、ジシクロプロピルァミン、ジー n—ブチルァミン、ジイソブチルァミン、ジー t ーブチルァミン、メチルェチルァミン、メチルブチルァミン、ジー n—へキシルァミン、ジシクロへキシルァミン、ジ（2—ェチルへキシル）ァミン、ジォクチルァミン、ジフエニルァミン、ジベンジルァミン、メチルフエニルァミン、ェチルフエ二ルァミン、イソブチルフエニルァミン、メチルァリルァミン、メチルビニルァミン、メチル（フエ二ルェチニル）ァミン、フエニル（フエ二ルェチ二ル）ァミン、メチルァミン、ェチルァミン、 n—プロピルァミン、イソプロピルァミン、シクロプロピルァミン、 n—ブチルァミン、イソプチルァミン、 t—ブチルァミン、 2—メチルプチルァミン、 n—へキシルァミン、シクロへキシルァミン、 2—ェチルへキシルァミン、ォクチルァミン、フエニルァミン、ベンジルアミン等を挙げることができる。

上記式（1 ) で表されるモノアミン化合物以外のモノアミン化合物の具体例としては、例えば 1—ァザービシクロ [ 2 . 2 . 1 ] ヘプタン、 1—ァザ一ビシク口 [ 2 . 2 . 2 ] オクタン（キヌクリジン）、 1—ァザ一シクロへキサン、ユーァザ—シクロへキサン— 3—ェン、 N—メチルー 1 —ァザーシクロへキサン— 3 —ェン等を挙げることができる。

上記ジァミン化合物としては、例えばエチレンジァミン、 N, N ' —ジメチルエチレンジァミン、 N, N ' —ジェチルエチレンジァミン、 N, N ' ージイソプ口ピルエチレンジァミン、 N， N ' ージ一 t _ブチルエチレンジァミン、 N, N ' —ジフエニルエチレンジァミン、 N， N, N '， N ' ーテトラメチルェチレンジァミン、 Ν， Ν， Ν ' , N ' ーテトラェチルエチレンジァミン、フエ二レンジァミン等を挙げることができる。

上記トリアミン化合物としては、例えばジエチレントリアミン、 1， 7—ジメチル— 1， 4 , 7—トリァザヘプタン、 1 , 7 _ジェチルー 1 , 4， 7—トリアザヘプタン、 Ν， Ν ' , Ν' '—トリメチル— 1 , 3 , 5—トリァザシクロへキサン等を挙げることができる。

上記テトラアミン化合物としては、例えばトリメチレンテトラァミン、トリェチレンテトラアミン等を挙げることができる。これらのァミン化合物は、単独でも、あるいは 2種以上の化合物を混合して使用することもできる。

これらァミン化合物のうち、式（1 ) で表されるモノアミン化合物を使用することが好ましい。トリメチルァミン、トリェチルァミン、トリイソプロピルアミン、トリイソプチルァミン、トリー t—プチルァミン、ジメチルァミン、ジェチルァミン、ジイソプロピルァミン、ジイソブチルァミン、ジー t—ブチルァミン、メチルェチルァミン、メチルプチルァミン、メチルフエニルァミン、ェチルフエニルァミン、イソブチルフエニルァミン、メチルァミン、ェチルァミン、イソプ口ピルァミン、シクロプロピルァミン、 n—ブチルァミン、イソプチルァミン、 t—ブチルァミン、 2—メチルプチルァミン、 n—へキシルァミン又はフエニルアミンを使用することがより好ましい。とりわけ、トリメチルァミン、トリェチルァミン、トリ—イソプロピルァミン、トリイソプチルァミン又はトリ— t—ブチルァミンを使用することが更に好ましい。

これらのァミン化合物は、単独でも、あるいは 2種以上の化合物を混合して使用することもできる。

本発明の方法に使用されるトレンチ埋め込み用組成物に含有される有機溶媒は、上記のァミン化合物と水素化アルミニウム化合物との錯体及び後述する任意的添加成分を溶解し、かつこれらと反応しないものであれば特に限定されない。例えば、炭化水素溶媒、エーテル溶媒、その他の極性溶媒等を用いることができる。上記炭化水素溶媒としては、例えば n—ペンタン、シクロペンタン、 n—へキサン、シクロへキサン、 n—ヘプタン、シクロヘプタン、 n—オクタン、シクロオクタン、デカン、シクロデカン、ジシクロペン夕ジェンの水素化物、ベンゼン、トルエン、キシレン、デュレン、インデン、テトラヒドロナフ夕レン、デカヒドロナフタレン、スクヮラン等を挙げることができる。

上記エーテル溶媒としては、例えばジェチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジェチルエーテル、エチレングリコ一ルメチルェチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジェチルエーテル、ジエチレングリコールメチルェチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ビス（2—メトキシェチル）エーテル、 p _ジォキサン、ァニソール、 2—メチルァニソール、 3—メチルァニソ一ル、 4—メチルァニソ一ル、フェントール、 2 _メチルフェン] ル、 3—メチルフェントール、 4一メチルフェン! ^一ル、ベラトロール、 2—エトキシァニソ一ル、 1 , 4—ジメトキシベンゼン等を挙げることができる。

上記極性溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロ口ホルム等を挙げることができる。

上記有機溶媒は単独であるいは 2種以上混合して用いることができる。

これらのうち、溶解性と形成される溶液の安定性の点で炭化水素溶媒又は炭化水素溶媒とエーテル溶媒との混合溶媒を用いるのが好ましい。その際、炭化水素溶媒としては、例えば n—ペンタン、シクロペンタン、 n—へキサン、シクロへキサン、 n—ヘプタン、シクロヘプタン、 n—オクタン、ベンゼン、トルエン又はキシレンを使用することが好ましく、エーテル溶媒としては、例えばジェチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチレングリコ一ルジェチルエーテル、エチレングリコールメチルェチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ァニソール、 2—メチルァニソール、 3—メチルァニソ一ル、 4一メチルァニソール、フェン] ル、ベラトロール、 2—エトキシァニソール、 1， 4—ジメトキシベンゼンを使用することが好ましい。

本発明方法に使用されるトレンチ埋め込み用組成物は、上記のァミン化合物と水素化アルミニゥム化合物との錯体及び有機溶媒を必須成分として含有し、その他に必要に応じてチタン化合物、アルミニウム化合物（ただし、ァミン化合物と水素化アルミニウム化合物との錯体を除く。）を含有することもできる。

上記チタン化合物としては、例えば下記式（2 ) 乃至（6 ) のそれぞれで表される化合物を挙げることができる。

T i (O R ⁴) ₄ · · · ( 2 )

ここで、 R ⁴は、炭素数 1〜1 0のアルキル基、フエニル基、ハロゲン化アルキル基またはハロゲン化フエニル基である。

T i (OR⁴) _XL₄__X · · · (3)

ここで、 R⁴の定義は上記式（2) に同じであり、 Lは式 0

で表わされる基であり、 R⁹および R^1Gは同一もしくは異なり、炭素数 1〜10 のアルキル基、フエニル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、またはハロゲン化フエニル基でありそして Xは 0〜 3の整数である。

T i (OR⁶) _y (X) · · · (4)

ここで、 R⁶はアルキル基又はフエニル基であり、 Xはハロゲン原子であり、 y は 0〜 3の整数である。

T i (NR⁷) ₄ · · · (5)

ここで、 R⁷はアルキル基又はフエニル基である。

T i (Cp) _η (Υ) ₄―,， · · ·（6)

ここで、 C ρはシクロペン夕ジェニル基であり、 Υはハロゲン原子又はアルキル基でありそして ηは 1〜4の整数である。

上記式（2)、 (3) 中、 R ⁴は好ましくはメチル基、ェチル基、 η—プロピル基、 i—プロピル基、 n—ブチル基、 t _ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、 n_プロポキシ基、 i—プロポキシ基、 n_ブトキシ基、 t一ブトキシ基、へキシル基、シクロへキシル基、フエノキシ基、メチルフエノキシ基、トリフルォロメチル基であり、更に好ましくはメチル基、ェチル基、 n—プロピル基、 iープ口ピル基、 n—ブチル基、 t—ブチル基、へキシル基、シクロへキシル基、フエニル基である。また、上記式（3) 中、 R⁹ないし R^1Gは好ましくはメチル基、ェチル基、 n_プロピル基、 i一プロピル基、 n—ブチル基、 t—ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、 n—プロポキシ基、 i _プロポキシ基、 n—ブトキシ基、 t—ブトキシ基、フエノキシ基、メチルフエノキシ基、トルフルォロメチル基である。特に好ましくは、メチル基、ェチル基、 i—プロピル基、 t—ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、 i 一プロポキシ基、 t一ブトキシ基、トルフルォロメチル基である。

上記式（2) で表されるチタン化合物の具体例としては、例えばチタニウムメトキシド、チタニウムェ卜キシド、チタニウム一 n_プロポキシド、チタニウム一 n—ノニルォキシド、チタニウムステアリルォキシド、チタニウムイソプロボキシド、チタニウム一 n—ブトキシド、チタニウムイソブ卜キシド、チタニウム — t—ブトキシド、チタニウムトリメチルシロキシド、チタニウム— 2—ェチルへキソォキシド、チタニウムメ卜キシプロポキシド、チタニウムフエノキシド、チタニウムメチルフエノキシド、チタニウムフルォロメトキシドおよびチタニゥムクロロフエノキシド等を挙げることができる。

上記（3) で表されるチタン化合物の具体例としては、例えばテトラキス（ぺン夕一 2， 4—ジケ卜）チタニウム、テトラキス（2， 2， 6, 6—テトラメチルヘプ夕一 3， 5—ジケト）チタニウム、テトラキス（1—エトキシブタン一 1, 3—ジケト）チタニウム、テトラキス（1， 1， 1, 5, 5, 5_へキサフルォ口ペン夕— 2， 4—ジケト）チタニウム、（2， 2—ジメチルへキサー 3， 5 - ジケト）チタニウム、ビス（ペン夕一 2, 4—ジケト）チタニウムジメトキシド、ビス（2, 2, 6, 6—テトラメチルヘプ夕一 3， 5—ジケト）チタニウムジメトキシド、ビス（1—エトキシブタン一 1, 3—ジケト）チタニウムジメトキシド、ビス（1， 1, 1, 5, 5, 5_へキサフルォロペン夕— 2， 4—ジケト）チタニウムジメトキシド、（2， 2—ジメチルへキサ一 3， 5—ジケト）チタ二ゥムジメトキシド、ビス（ペン夕一 2, 4—ジケト）チタニウムジ i _プロポキシド、ビス（2, 2, 6, 6—テトラメチルヘプ夕ー3， 5—ジケト）チタニゥムジ i—プロポキシド、ビス（1 _エトキシブタン— 1, 3_ジケト）チタニゥムジ i —プロポキシド、ビス（1, 1, 1, 5, 5, 5 _へキサフルォロペン夕 -2, 4—ジケト）チタニウムジ i—プロポキシド、（2， 2—ジメチルへキサ -3, 5—ジケト）チタニウムジ i一プロボキシド等を挙げることができる。上記式（4) で表されるチタン化合物の具体例としては、例えばトリメトキシチタニウムクロライド、トリエトキシチタニウムクロライド、トリ一 n—プロボキシチタニウムクロライド、卜リー i 一プロポキシチタニウムクロライド、トリ —n—ブトキシチタニウムクロライド、トリー t—ブ卜キシチタニウムクロライド、トリイソステアロイルチタニウムクロライド、ジメトキシチタニウムジクロライド、ジェ卜キシチタニウムジクロライド、ジ— n—プロポキシチタニウムジクロライド、ジー i _プロポキシチタニウムジクロライド、ジー n—ブトキシチ夕二ゥムジクロライド、ジー t一ブトキシチタニウムジクロライド、ジイソステァロイルチタニウムジクロライド、メトキシチタニウムトリクロライド、ェトキシチタニウムトリクロライド、 n—プロポキシチタニウムトリクロライド、 i 一プロポキシチタニウムトリクロライド、 n—ブトキシチタニウムトリクロライド、 t —ブトキシチタニウムトリクロライド、イソステアロイルチタニウムトリクロライド、チタニウムテトラクロライド等を挙げることができる。

上記式（5 ) で表されるチタン化合物の具体例としては、上記式（5 ) で表されるチタン化合物の具体例としては、例えばテ卜ラキス（ジメチルァミノ）チタ二ゥム、テトラキス（ジェチルァミノ）チタニウム、テトラキス（ジ一 t一ブトキシァミノ）チタニウム、テトラキス（ジ— i—プロボキシァミノ）チタニウム、テトラキス（ジフエニルァミノ）チタニウムを挙げることができる。

上記式（6 ) で表されるチタン化合物の具体例としては、例えばジシクロペン夕ジェニルチタニウムジクロライド、ジシクロペン夕ジェニルチタニウムジブ口マイド、シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、シクロペン夕ジェニルチタニウムトリブロマイド、ジシクロペンタジェニルジメチルチタニウム、ジシクロペン夕ジェニルジェチルチタニウム、ジシクロペン夕ジェニルジー t—ブチルチタニウム、ジシクロペンタジェニルフエニルチタニウムクロライド、ジシクロペン夕ジェニルメチルチタニウムクロライド等を挙げることができる。

上記アルミニウム化合物（ただし、ァミン化合物と水素化アルミニウム化合物との錯体を除く。）としては、例えばトリメチルアルミニウム、トリェチルアルミニゥム、トリ _ n—プロピルアルミニウム、トリシクロプロピルアルミニウム、トリ— n—ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ— t—プチルアルミニウム、トリ— 2—メチルブチルアルミニウム、トリ— n—へキシルァルミ二ゥム、トリシクロへキシルアルミニウム、トリ（2—ェチルへキシル）ァルミ二ゥム、トリオクチルアルミニウム、トリフエニルアルミニウム、トリベンジルアルミニウム、ジメチルフエニルアルミニウム、ジェチルフエニルアルミ二ゥム、ジイソブチルフエニルアルミニウム、メチルジフエニルアルミニウム、ェチルジフエニルアルミニウム、イソプチルジフエニルアルミニウム、ジェチルァルミ二ゥムヒドリド、ジイソブチルアルミニウムヒドリド、ジフエ: ルアルミ二ゥムヒドリド、ジメチルメタクリルアルミニウム、.ジメチル（フエ二ルェチ二ル）アルミニウム、ジフエ二ル（フエ二ルェチニル）アルミニウム、ジメチルァミン ·ジメチルアルミニウム錯体、ジェチルァミン 'ジェチルアルミニウム錯体、ジメチルァミン ·ジェチルアルミニウム錯体、ジェチルァミン ·ジメチルアルミ二ゥム錯体、ジフエニルァミン ·ジメチルアルミニウム錯体、ジフエニルアミン ·ジェチルアルミニウム錯体等を挙げることができる。

本発明方法に使用される卜レンチ埋め込み用組成物に含有されるァミン化合物と水素化アルミニウム化合物との錯体の濃度は、組成物の全体に対して好ましくは 6 0質量％以下であり、より好ましくは 8〜5 0質量％である。この値は、埋め込まれるべきトレンチの開口幅によって変動させるのが好ましい。例えば、トレンチの開口幅が 1 0 0 n m未満である場合には、トレンチ埋め込み用組成物に含有されるァミン化合物と水素化アルミニウム化合物との錯体の濃度は、好ましくは 8質量％以上 2 0質量％未満であり、より好ましくは 8〜1 5質量％である。また、トレンチの開口幅が 1 0 0〜3 0 0 n mである場合には、トレンチ埋め込み用組成物に含有されるァミン化合物と水素化アルミニウム化合物との錯体の濃度は、好ましくは 2 0〜5 0質量％であり、より好ましくは 2 0〜4 0質量％である。

本発明の方法に使用されるトレンチ埋め込み用組成物がチタン化合物を含有する場合、チタン化合物の濃度は、ァミン化合物と水素化アルミニウム化合物及びチタン化合物の合計に対して、好ましくは 1モル％以下であり、より好ましくは 0 . 0 0 0 0 1〜 1モル％であり、更に好ましくは 0 . 0 0 0 0 5〜0 . 0 1モル％である。チタン化合物をこの範囲の含有量とすることにより、良好な埋め込み性と、組成物の安定性を両立することができる。

本発明の方法に使用されるトレンチ埋め込み用組成物がアルミニウム化合物 (ただし、ァミン化合物と水素化アルミニウム化合物との錯体を除く。）を含有する場合、その濃度は、組成物の全体に対して好ましくは 5質量％以下であり、より好ましくは 1質量％以下であり、更に好ましくは 0 . 1質量％以下である。この範囲の含有量とすることにより、トレンチ内に高密度のアルミニウムを埋め込むことが可能になる。

トレンチ埋め込み用組成物中の溶媒を除いた質量が組成物の全質量中に占める割合（以下、「非揮発成分含有率」という。）は、埋め込まれるべきトレンチの開口幅によって、変動させるのが望ましい。例えば、トレンチの開口幅が 1 0 0 n m未満である場合には、トレンチ埋め込み用組成物の非揮発成分含有率は、好ましくは 8質量％以上 2 0質量％未満であり、より好ましくは 8〜1 5質量％である。また、トレンチの開口幅が 1 0 0〜3 0 0 n mである場合には、トレンチ埋め込み用組成物の非揮発成分含有率は、好ましくは 2 0〜 5 0質量％であり、より好ましくは 2 0〜4 0質量％である。

本発明の方法に使用されるトレンチ埋め込み用組成物は、その製造方法が特に限定されるものではない。例えば、上記の如くアミン化合物と水素化アルミニゥム化合物との錯体を溶媒の存在下で合成した後、副生物等の不溶物をフィルター等で除去した溶液をそのままトレンチ埋め込み用組成物として用いることができる。あるいはまた、この溶液に所望の溶媒を添加した後、反応に用いた溶媒、例えばジェチルエーテルを減圧下で除去することによって、トレンチ埋め込み用組成物としてもよい。

本発明の方法に使用されるトレンチ埋め込み用組成物がチタン化合物及び Z又はアルミニウム化合物（ただし、ァミン化合物と水素化アルミニウム化合物との錯体を除く。）を含有するものである場合、その製造にあたっては、例えば上記のようにして製造したァミン化合物と水素化アルミニウム化合物との錯体を含有する溶液に、攪拌しながら所定量のチタン含有化合物及び Z又はアルミニウム化合物（ただし、ァミン化合物と水素化アルミニウム化合物との錯体を除く。）の溶液を添加して調製することができる。添加するときの温度は、好ましくは 0〜 1 5 0 °C、より好ましくは 5〜 1 0 0 °Cである。攪拌する時間は、好ましくは 0 . 1〜1 2 0分、より好ましくは 0 . 2〜6 0分である。このような条件で混合することにより、埋め込み性が良好であり、かつ安定な組成物を得ることができる。本発明のトレンチ埋め込み方法は、トレンチを有する基体上に、上記の如きトレンチ埋め込み用組成物を塗布し、次いで加熱及び Z又は光照射してトレンチ内で上記錯体をアルミニウムに変換することにより、前記トレンチ内にアルミニゥムを埋め込むものである。

上記基体を構成する材料は、好ましくは絶縁体である。

上記絶縁膜としては、例えば熱酸化膜、 PETEOS膜 (P 1 a sma En h a n c e d— TEOS膜）、 HDP膜（H i g h De n s i t y P 1 a s ma Enh an c e d_TE〇S膜）、熱 CVD法により得られる酸化シリコン膜、ホウ素リンシリゲート膜（BPSG膜)、 FSGと呼ばれる絶縁膜、誘電率の低い絶縁膜等が挙げられる。

上記熱酸化膜は、高温にしたシリコンを酸化性雰囲気に晒し、シリコンと酸素あるいはシリコンと水分を化学反応させることにより形成されたものである。上記 PETEOS膜は、テトラェチルオルトシリケート（TEOS) を原料として、促進条件としてプラズマを利用して化学気相成長で形成されたものである。上記 HDP膜はテトラェチルオルトシりゲート（TEOS) を原料として、促進条件として高密度プラズマを利用して化学気相成長で形成されたものである。上記熱 CVD法により得られる酸化シリコン膜は、常圧 CVD法（AP— CV D法）又は減圧 CVD法（LP— CVD法）により形成されたものである。

上記ホウ素リンシリケート膜（BPSG膜）は、常圧 CVD法（AP— CVD 法）又は減圧 CVD法（LP— CVD法）により得ることができる。

また、上記 FSGと呼ばれる絶縁膜は、促進条件として高密度プラズマを利用して化学気相成長で成膜することができる。

上記誘電率の低い絶縁膜としては、例えば有機 SO G、水素含有 SO G、有機高分子からなる低誘電率材料、 S i OF系低誘電率材料、 S i OC系低誘電率材料等を挙げることができる。ここで、「SOG」とは " Sp i n On G 1 a s s" の略であり、基体上に前駆体を塗布し、次いで熱処理等により成膜した絶縁膜材料の意味である。

上記有機 S〇 Gとしては、例えばメチル基等の有機基を含有するケィ素酸化物から構成されるものであり、基体上に例えばテトラエトキシシランとメチルトリメトキシシランの混合物等を含有する前駆体を塗布し、次いで熱処理等をすることにより得ることができる。

上記水素含有 S 0 Gとしては、ケィ素一水素結合を含有するケィ素酸化物から構成されるものであり、基体上に例えばトリエトキシシラン等を含有する前駆体を塗布し、次いで熱処理等をすることにより得ることができる。

上記有機高分子からなる低誘電率材料としては、例えばポリアリーレン、ポリイミド、ポリベンゾシクロブテン、ポリフッ化工チレン等を主成分とする低誘電率材料を挙げることができる。

上記 S i O F系低誘電率材料は、フッ素原子を含有するケィ素酸化物から構成されるものであり、例えば化学気相蒸着法により得た酸化ケィ素にフッ素を添加 (ドープ）することにより得ることができる。

上記 S i〇C系低誘電率材料は、炭素原子を含有するケィ素酸化物から構成されるものであり、例えば四塩化ケィ素と一酸化炭素との混合物を原料とする化学気相蒸着法により得ることができる。

上記したもののうち、有機 S〇G、水素含有 S O G及び有機高分子からなる低誘電率材料は、形成された膜中に微細な空孔（ポア）を有するものであってもよい。

本発明の方法によって埋め込まれるトレンチは、上記のような材料からなる基体上に公知の方法例えば、フォトリソグラフィ一等によって形成される。

上記トレンチは、どのような形状、大きさのものであってもよいが、トレンチの開口幅すなわち表面開口部の最小距離が 3 0 0 n m以下であり、かつトレンチのァスぺクト比すなわちトレンチの深さをトレンチの表面開口部の最小距離で除した値が 3以上である場合に、本発明の有利な効果が最大限に発揮される。上記トレンチの開口幅は、更に 1 0〜2 5 0 n mであることができ、特に 3 0〜2 0 0 n mであることができる。上記トレンチのアスペクト比は、更に 3〜4 0であることができ、特に 5〜2 5であることができる。

本発明の方法に供されるトレンチを有する基体は、予めチタン、パラジウム及びアルミニウムよりなる群から選択される少なくとも一種の金属原子を含有する有機金属化合物を含有する溶液を下地膜として塗布され、次いで熱処理されたものであることができる。この下地膜を用いることで、トレンチへのアルミニウム膜の良好な埋め込み性に効果がある。

上記チタン原子を含む有機金属化合物としては、例えばチタニウムアルコキシド、アミノ基を有するチタニウム化合物、 —ジケトンとのチタニウム化合物、シクロペン夕ジェニル基を有するチタニウム化合物、ハロゲン基を有するチタ二ゥム化合物等を挙げることができる。

上記パラジウム原子を含む有機金属化合物としては、例えばハロゲン原子を有するパラジウム錯体、パラジウムのアセテート化合物、パラジウムの )3—ジケトン錯体、パラジウムと共役カルボ二ル基を有する化合物との錯体、ホスフィン系パラジウム錯体等を挙げることができる。

上記アルミニウム原子を含む有機金属化合物は、ァミン化合物と水素化アルミニゥムとの錯体を除くものであり、例えばアルミニウムアルコキシド、アルミ二ゥムアルキレート、アルミニウムの /3—ジケトン錯体等を挙げることができる。かかる有機金属化合物の具体例としては、チタン原子を含む有機金属化合物として、例えば前記したトレンチ埋め込み用組成物が含有することができるチタン化合物として例示したものと同じチタン化合物を挙げることができる。

パラジウム原子を含む有機金属化合物のうち、ハロゲン原子を有するパラジウム錯体として、例えばァリルパラジウムクロライド、ジクロロビス（ァセトニトリル）パラジウム、ジクロロビス（ベンゾニトリル）パラジウム等；

パラジウムのアセテート化合物として、例えばパラジウムアセテート等；パラジウムの /3—ジケトン錯体として、例えばペンタン一 2 , 4—ジォナトパラジゥム、へキサフルォロペン夕ンジォナトパラジウム等；

パラジウムと共役力ルポ二ル基を有する化合物との錯体として、例えばビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム等；

ホスフィン系パラジウム錯体として、例えばビス [ 1 , 2—ビス（ジフエニルホスフイノ）ェタン] パラジウム、ビス（トリフエニルホスフィン）パラジウムク口ライド、ビス（トリフエニルホスフィン）パラジウムアセテート、ジァセテ一トビス（トリフエニルホスフィン）パラジウム、ジクロロ [ 1 , 2—ビス（ジフェニルホスフィン）ェタン] パラジウム、トランス一ジクロロビス（トリシクロへキシルホスフィン）パラジウム、トランス一ジクロロビス（トリフエニルホスフィン）パラジウム、トランス一ジクロ口ビス（トリー O—トリルホスフィン）パラジウム、テトラキス（トリフエニルホスフィン）パラジウム等を挙げることができる。

上記アルミニウム原子を含む有機金属化合物のうち、アルミニウムアルコキシドとして、例えばアルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、ァルミ二ゥム— n—ブトキシド、アルミニウム— s—ブトキシド、アルミニウム— t _ブトキシド、アルミニウムエトキシエトキシェトキシド、アルミニウムフエノキシド等；

アルミニウムアルキレートとして、例えばアルミニウムアセテート、アルミニゥムァクリレート、アルミゥムメ夕クリレート、アルミニウムシクロへキサンプチレート等；

アルミニウムの i3—ジケトン錯体として、例えばペンタン— 2， 4 _ジケトアルミニゥム、へキサフルォロペンタン _ 2， 4一ジケトアルミニウム、 2 , 2 , 6， 6—テトラメチルヘプタン— 3， 5—ジケトアルミニウム、ビス（エトキシブ夕ンー 1， 3—ジケト）アルミニウム s—ブトキシド、（エトキシブタン— 1 , 3— ジケト）アルミニウムジ一 s _ブトキシド、（エトキシブタン— 1 , 3—ジケト）アルミニウムジイソプロボキシド等を挙げることができる。

これらのうち、チタニウムイソプロポキシド、アルミニウムイソプロポキシド、ビス（エトキシブタン一 1 , 3—ジケ卜）チタニウムジイソプロポキシド、テトラ（ペンタン _ 2 , 4—ジケト）チタニウム、ペンタン一 2 , 4—ジケトパラジゥム、へキサフルォロペンタン一 2 , 4—ジケトパラジウム、ペンタン—2 , 4— ジケトアルミニウム又はへキサフルォロペンタン— 2 , 4—ジケ卜アルミニウムを用いるのが好ましい。

これらチタン、パラジゥム及びアルミニゥムよりなる群から選抉される少なくとも一種の金属原子を含有する有機金属化合物の溶液に用いる溶媒としては、該有機金属化合物を溶解できればいずれの溶媒も使用することができる。これら溶媒としては、例えばエーテル類、エーテル基を有するエステル類、炭化水素類、アルコール類、非プロトン性極性溶媒等及びこれらの混合溶媒を挙げることがでさる。

上記エーテル類として、例えばテトラヒドロフラン、ジォキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジェチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジェチルエーテル等；上記エーテル基を有するエステル類として例えばエチレンダリコルモノメチルェ一テルアセテート、エチレングリコールモノェチルエーテルアセテート、プロピレンダリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレンダリコールモノェチルエーテルァセテ一ト、 2—ァセトキシー 1—メトキシプロパン等；

上記炭化水素類として、例えばトルエン、キシレン、へキサン、シクロへキサン、オクタン、デカリン、テトラリン、デュレン等；

上記アルコール類として、例えばメタノール、エタノール、プロパノール等；上記非プロトン性極性溶媒として、例えば N—メチルピロリドン、 N, N—ジメチルホルムアミド、 N， N—ジメチルァセトアミド、へキサメチルホスホアミド、ァ—プチロラクトン等を、それぞれ挙げることができる。有機金属化合物の溶液中の有機金属化合物の含有量は、好ましくは 0 . 1〜1 0質量％であり、より好ましくは 0 . ：!〜 5質量％である。

これら有機金属化合物の溶液の基体への塗布は、例えばスピンコート法、口一ルコート法、カーテンコート法、ディップコート法、スプレー法、液滴吐出法等の適宜の方法により行うことができる。また、基体がトレンチ構造を有する場合、その開口幅が 3 0 O n m以下であり、かつトレンチのァスぺク卜比が 5以上の場合には、有機金属化合物の溶液を基体へ塗布した後に、基体をしばらくの間、減圧下に置くことでトレンチ内部により均一に有機金属化合物を塗布することができる。具体的手法としては、本有機金属化合物の溶液をトレンチ基体上に塗布時の圧力（以下、「第一圧力」という。）よりも小さい圧力下（以下、「第二圧力」という。）に基体を保持する。第二圧力は、第一圧力に対して、好ましくは 1〜 7 0 %であり、より好ましくは 1 0〜4 0 %である。例えば、塗布時の圧力が 1 . 0 1 X 1 0 ⁵ P a (常圧）であった場合の第二圧力としては、好ましくは 1 . 0 1 X 1 0 ³〜 7 . 0 9 X 1 0 ⁴ P aであり、より好ましくは 1 . 0 1 X 1 0 ⁴〜4 . 0 5 X 1 0 ⁴ P aである。基板を第二圧力下に保持する時間としては、好ましくは 1 0秒〜 1 0分であり、より好ましくは 1 0秒〜 1分である。基板を第二圧力に保持した後、好ましくは不活性気体を用いて圧力を戻した後、次の加熱工程に供されることとなるが、この圧力を減少させ、同圧力で保持した後圧力を戻す一連の操作は、数回繰り返してもよい。第一圧力まで戻す時間としては、好ましくは 3秒〜 5分であり、より好ましくは 5秒〜 1分である。また、繰り返し回数としては、膜の均一性と作業性の双方の観点から 1 0回以下が好ましく、作業性を優先させて 5回以下がさらに好ましい。こうして形成された下地塗膜は、さらに加熱される。加熱温度は好ましくは 3 0〜3 5 0 であり、より好ましくは 4 0 〜3 0 0でである。加熱時間は、好ましくは 5〜9 0分であり、より好ましくは 1 0〜6 0分である。この塗布工程及び加熱工程中の雰囲気は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスからなるのが好ましい。さらに必要に応じて水素などの還元性ガスや、酸素などの酸化性ガスを混入した雰囲気で実施してもよい。これら下地膜の厚さは、溶媒除去後の膜厚として 0 . 0 0 1〜5 mであることが好ましく、 0 . 0 0 5〜0 . 5 z mであることがより好ましい。

こうして形成された有機金属化合物の塗膜は、次いで加熱される。加熱温度は好ましくは 3 0〜3 5 0 °Cであり、より好ましくは 4 0〜3 0 0 である。加熱時間は、好ましくは 5〜 9 0分であり、より好ましくは 1 0〜 6 0分である。この塗布工程及び加熱工程中の雰囲気は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスからなるのが好ましい。さらに必要に応じて水素などの還元性ガスを混入した雰囲気が好ましい。また、溶媒や添加物として水や酸素を取り除いたものを用いることが望ましい。

上記のような卜レンチを有する基体上に、上述のトレンチ埋め込み用組成物を塗布するに際しては、例えばスピンコート法、ロールコート法、力一テンコート法、ディップコート法、スプレー法、液滴吐出法等の適宜の方法を用いることができる。これらの塗布工程では、基体上のトレンチの形状、大きさ等により、トレンチ内部の隅々にまでトレンチ埋め込み用組成物が行き亘るような塗布条件が採用される。例えば塗布法としてスピンコート法を採用する場合において、トレンチの開口幅が 1 0 0 n m未満である場合には、スピナ一の回転数を、 5 0 0〜 2, 500 r pm、更に 800〜2, 000 r pmとすることができる。また、トレンチの開口幅が 100 nm〜300 nmである場合には、スピナ一の回転数を、 500〜2， 000 r pm、更に 800〜 1， 500 r pmとすることがでさる。

上記塗布工程の後、塗布したトレンチ埋め込み用組成物中に含有される溶媒等の低沸点成分を除去するために、加熱処理を行ってもよい。加熱する温度及び時間は、使用する溶媒の種類、沸点（蒸気圧）により異なるが、例えば 100〜3 50 において、 5〜90分間とすることができる。このとき、系全体を減圧にすることで、溶媒の除去をより低温で行うこともできる。

次いで、上記の如くして形成された塗膜を、加熱及び Z又は光照射することによって、トレンチ内にアルミニウムが埋め込まれる。上記熱処理温度は、 60°C 以上とするのが好ましく、 70 〜 400でとするのがより好ましい。加熱時間は、好ましくは 30秒〜 120分であり、より好ましくは 1~90分である。上記光処理に用いる光源としては、例えば水銀ランプ、重水素ランプ、希ガスの放電光、 Y AGレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、希ガスハロゲンエキシマレーザー等を挙げることができる。上記水銀ランプとしては、例えば低圧水銀ランプ又は高圧水銀ランプを挙げることができる。上記希ガスの放電光に用いる希ガスとしては、例えばアルゴン、クリプトン、キセノン等を挙げることができる。上記希ガスハロゲンエキシマレーザーに使用する希ガスハロゲンとしては、例えば XeF、 XeC l、 XeB r、 Kr F、 KrC l、 Ar F、 A r C 1等を挙げることができる。

これらの光源の出力としては、好ましくは 10〜5, 000Wであり、より好ましくは 100〜1, 000Wである。これらの光源の波長は特に限定されないが、好ましくは 170 nm〜600 nmである。また、埋め込まれるアルミニゥムの膜質の点で、レーザー光の使用が特に好ましい。

上記熱処理及び光処理は、どちらか一方のみを行ってもよく、熱処理と光処理の双方を行ってもよい。熱処理と光処理の双方を行う場合には、その順番の前後は問わず、熱処理と光処理を同時に行ってもよい。これらのうち、熱処理のみを行う力、熱処理と光処理の双方を行うことが好ましい。上記、トレンチ埋め込み用組成物を塗布工程、任意的に実施される溶媒除去ェ程並びに熱処理及び Z又は光処理工程を実施する際の雰囲気としては、できる限り酸素のない不活性条件又は還元性条件とすることが好ましい。上記不活性雰囲気は、不活性気体、例えば窒素、ヘリウム、アルゴン等により実現することができる。上記還元性雰囲気は、これら不活性気体と、還元性気体を混合することにより実現することができる。ここで還元性気体としては、例えば水素、アンモニァ等が挙げられる。工程の雰囲気として、還元性雰囲気を採用する場合、不活性気体と還元性気体の合計に占める還元性気体の割合は、好ましくは 1〜7 0モル％であり、より好ましくは 3〜4 0モル％である。

上記したような本発明のトレンチ埋め込み方法により、開口幅が小さく、ァスぺクト比の大きいトレンチの埋め込みを行う場合でも、トレンチ内部に良質のァルミ二ゥムを簡便に埋め込むことが可能となる。実施例

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、以下の操作は、特に記した場合を除く他、すべて乾燥窒素雰囲気下で実施した。また、用いた溶媒は、すべて事前にモレキュラーシ一ブス 4 A (ユニオン昭和（株）製）で脱水し、かつ窒素ガスをバブリングすることにより脱気した。

実施例 1

1 . トレンチ埋め込み用組成物の調製

1 - 1 . ァミン化合物と水素化アルミニウムとの錯体を含有する溶液の調製磁気攪拌子を入れた 2 0 O mLの三口フラスコ中に水素化リチウムアルミニゥム 3 . 8 O gを仕込んだ。三口フラスコの 3つの接続口にはそれぞれ 1 0 O mL の粉体添加用漏斗、窒素気流に接続した吸弓 I栓三方コック及びガラス栓を接続した。トリェチルァミンの塩化水素酸塩 1 7 . 8 0 gを粉体添加用漏斗に仕込んだ後に、三口フラスコを吸引栓三方コックを介して窒素シール下においた。

上記の三口フラスコにガラス製シリンジを用いてへキサン 1 0 O m Lを加えた。マグネチックスターラにより回転数 1， 0 0 0 r p mで攪拌しながら、トリェチルアミンの塩化水素酸塩を 1 0分間かけて三口フラスコ中に徐々に落とした後、更に 2時間攪拌を継続した。

その後、ポリテトラフロロエチレン製のチューブの先端に脱脂綿（日本薬局方脱脂綿）を詰めたものを用いて、反応混合物を圧送により別容器に取り出し、次 a tman I n c . 製）により濾過した。濾液は 30 OmLなす型フラスコで受け、濾過終了後に磁気攪拌子を入れ、吸引栓三方コックを装着した。

この吸引栓三方コックを、トラップを介して真空ポンプに接続し、マグネチックスターラによって回転数 300 r pmで攪拌しながら減圧にて溶媒を除去した。溶媒除去後、残存物をポリテトラフロロエチレン製の孔径 0. 1 timのンブランフィルタ（Wh a tman I n c. 製）を用いて濾過することにより、トリェチルァミンと水素化アルミニウムとの錯体 10. 25 gを、無色透明の液体として得た（収率 55%)o

このトリェチルァミンと水素化アルミニウムとの錯体 4. 00 gにトリェチルァミン 0. 52 gを加えた後、 4 _メチルァニソ一ルを加えて全量を 8. 00 g とすることにより、トリェチルァミンと水素化アルミニウムとの錯体を 50質量％含有する溶液を調製した。

1 -2. チタン化合物を含有する溶液の調製

シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロリド 0. 1 1 gを 3 OmLガラス容器に仕込み、ここへ 4—メチルァニソールを加えて全量を 25. O O gとした。十分に攪拌した後、室温で 4時間静置し、次いでこれをポリテトラフロロェチレン製の孔径 0. 1 mのメンブランフィル夕（Wh a tman I n c. 製）を用いて濾過することにより、シクロペンタジェニルチタニウムトリクロリドを 2 0 iimo 1 Zg含有する溶液を得た。

1 -3. トレンチ埋め込み用組成物の調製

上記 1— 1. で調製したトリェチルァミンと水素化アルミニウムとの錯体を 5 0質量％含有する溶液 0. 5 OmLに、上記 1— 2. で調製したシクロペンタジェニルチタニウムトリクロリドを 20 fimo 1 Zg含有する溶液 27 を、室温にて攪拌下に加え、次いで 1分間攪拌を継続することにより、トレンチ埋め込み用組成物を調製した。 2. 下地膜形成用組成物の調製

ビス（ペンター 2, 4—ジケト）チタニウム（I V) ジイソプロボキシド 0. 30 g及びテトラキス（ジメチルァミノ）チタニウム 64 Lを 2 OmLガラス容器にとり、ここへ 2—ァセトキシ— 1—メトキシプロパンを加えて全量を 18. 00 gとした。混合物を充分に攪拌した後、室温で 2時間静置した。次いでこれをポリテトラフロロエチレン製の孔径 0. 1 /^mのメンブランフィル夕（Wh a tman I nc. 製）を用いて濾過することにより、下地膜形成用組成物を得た。

3. トレンチの埋め込み

実施例 1

幅 150 nm、深さ 450 nm、長さ 3 mmの直線状のトレンチ（ァスぺクト比 =3) を、 300 nm間隔で多数有する 5 OmmX 5 Ommx 0. 5 mmの酸化ケィ素の基板を用意した。トレンチはこの基板の 5 Ommx 5 Ommの面のうちの一方に形成されていた。

この基板を、トレンチを有する面を上にしてスピンコ一ターに装着し、上記 2. で調製した下地膜形成用組成物 lmLを滴下して、回転数 3, O O O r pmで 1 0秒間スピンさせた。この基板を 150でに設定したホットプレートに乗せ、 2 5分間加熱した。

次いでこの基板を、トレンチを有する面を上にしてスピンコ一夕一に再び装着し、上記 1. で調製したトレンチ埋め込み用組成物の全量を滴下し、回転数 80 0 r pmで 10秒間スピンさせた。この基板を 150でのホットプレートで 10 分間加熱した後、更に 250°Cで 30分間加熱したところ、基板表面は金属光沢を有する膜で覆われた。この膜の ESC Aスペクトルを観察したところ、 73. 5 e Vに A 1_2pに帰属されるピークが観察され、この膜がアルミニウム膜であることがわかった。

この基板を、トレンチに直交する方向に切断し、その断面を走査型電子顕微鏡「S_4200」（（株）日立製作所製）により観察したところ、トレンチの内部はすべて満たされており、良好な埋め込み性が確認された。

実施例 2 幅 150nm、深さ 3, 000 nm、長さ 3 mmの直線状のトレンチ（ァスぺクト比 =20) を、 300 nm間隔で多数有する 5 OmmX 5 OmmX 0. 5 mmの酸化ゲイ素の基板を用意した。トレンチはこの基板の 5 OmmX 5 Om mの面のうちの一方に形成されていた。この基板を直径 9 Ommのシャーレに置き、ここへ、上記実施例 1の 2. と同様にして調製した下地膜形成用組成物を 1 5 mL加えて基板を浸した。この基板をシャーレごと真空デシケ一夕中に置き、 4X 10⁴P a (約 0. 4気圧）に減圧してその圧力で 10秒間保持した後、乾燥窒素により 3秒間で 1. 01 X 10⁵P aに戻した。この減圧処理、乾燥窒素導入処理を五回繰り返した後、基板を取り出し、トレンチを有する面を上にしてスピンコ一ターに装着して回転数 3， 000 r pmにて 10秒間スピンさせ、次いで 150°Cのホットプレートで 25分間加熱した。

この基板を、トレンチを有する面を上にして再びスピンコ一夕一に装着し、上記実施例 1の 1. と同様にして調製したトレンチ埋め込み用組成物の全量を滴下し、回転数 800 r pmで 10秒間スピンさせた。この基板を 150 のホットプレートで 10分間加熱した後、更に 25 Ot:で 30分間加熱したところ、基板表面は金属光沢を有する膜で覆われた。この膜の E S C Αスぺクトルを観察したところ、 73. 5 e Vに A 1_2pに帰属されるピークが観察され、この膜がアルミニゥム膜であることがわかった。

この基板を、トレンチに直交する方向に切断し、その断面を走査型電子顕微鏡「S_4200」により観察したところ、卜レンチの内部はすべて満たされており、良好な埋め込み性が確認された。

比較例 1

真空蒸着装置「S u r f a c e P r e p a r a t o r PEC— A2」 ((株）島津製作所製）のタングステンバスケットに粒状アルミニウム 0. 05 gをセットし、ステージ上には実施例 1で用いたのと同様のトレンチを有する酸化ケィ素基板をセットした。 2時間かけて装置内部を 2. 7 X 10— ⁵P aに減圧した後、ステージを回転させながらバスケットに 2 OAの電流を流し、アルミニゥムペレットを融解させた。 30秒後に電流値を 4 OAまで上昇し、そのまま 3分間保持することにより、粒状アルミニウムをすベて蒸発させた。電流を切り 1 分間放冷した後、ステージの回転を停止させ、装置内に空気を取り込み常圧に戻した。基板の表面は金属光沢を有する膜で覆われた。この膜の E S C Aスぺクトルを観察したところ、 7 3 . 5 e Vに A 1 _{2 p}に帰属されるピークが観察され、この膜がアルミニウム膜であることがわかった。

この基板を、トレンチに直交する方向に切断し、その断面を走査型電子顕微鏡「S— 4 2 0 0」により観察したところ、トレンチの内部は、基板表面に近いところはアルミニウムが存在していたが、深さ 1 0 0 n mより深いところにはボイド（アルミニウムにより埋まっていない欠損部分）がみられ、真空蒸着法は埋め込み性に劣ることがわかつた。

上記のとおり、本発明により、微細、複雑なパターンのトレンチにアルミニゥムを埋め込む場合でも、埋め込み性が良好なトレンチ埋め込み方法が提供される。本発明のトレンチ埋め込み方法は、大きな基体への適用も容易であり、またコス卜の低廉化にも資する。

Claims

請求の範囲

1 . トレンチを有する基体上に、ァミン化合物と水素化アルミニウムとの錯体及び有機溶媒からなるトレンチ埋め込み用組成物を塗布し、次いで加熱及び Z又は光照射することにより、前記トレンチ内にアルミニウムを埋め込むことを特徴とする、トレンチ埋め込み方法。

2 . 上記組成物が、チタン化合物をさらに含有する請求項 1に記載の方法。

3 . トレンチを有する基体が、予めチタン、パラジウム及びアルミニウムよりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物（ただしァミン化合物と水素化アルミニゥムとの錯体を除く。）を含有する下地膜形成用組成物が塗布され次いで加熱されたものである、請求項 1に記載の方法。

4 . トレンチを含有する基体が、トレンチの深さをトレンチの表面開口部の最小距離で除した値が 3以上であるトレンチを有する、請求項 1に記載の方法。