JPH0445273A - Ａｌ薄膜の選択的形成方法 - Google Patents
Ａｌ薄膜の選択的形成方法Info
- Publication number
- JPH0445273A JPH0445273A JP15104290A JP15104290A JPH0445273A JP H0445273 A JPH0445273 A JP H0445273A JP 15104290 A JP15104290 A JP 15104290A JP 15104290 A JP15104290 A JP 15104290A JP H0445273 A JPH0445273 A JP H0445273A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- opening
- thin
- trimethylaluminum
- dimethylaluminum hydride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 8
- TUTOKIOKAWTABR-UHFFFAOYSA-N dimethylalumane Chemical compound C[AlH]C TUTOKIOKAWTABR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 abstract 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 6
- MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N triisobutylaluminium Chemical compound CC(C)C[Al](CC(C)C)CC(C)C MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- CWEHKOAQFGHCFQ-UHFFFAOYSA-N methylalumane Chemical compound [AlH2]C CWEHKOAQFGHCFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はシリコン基板上へのＡ１薄膜の選択的形成方法
に関する。
に関する。
Ａｊｌ薄膜の選択的成長の応用としては、半導体の配線
形成において、従来プロセスであるスパッタでは不可能
であった、微細なスルーホールの埋め込みによる配線の
高密度化や平坦化、さらには多結晶シリコンへのＡＪの
張り付けによる配線抵抗の低減がある。
形成において、従来プロセスであるスパッタでは不可能
であった、微細なスルーホールの埋め込みによる配線の
高密度化や平坦化、さらには多結晶シリコンへのＡＪの
張り付けによる配線抵抗の低減がある。
従来、Ａ、＆薄膜の選択的成長には、第１８回置体素子
材料コンファレンス予稿集（１９８６年）の７５５〜７
５６頁、に記載のように、トリイソブチルアルミ（（ｉ
Ｃ４Ｈ９）３ ＡＪ）を原料として用いた方法が報
告されている。そこでは、酸化シリコンのパターンを形
成したシリコン基板上で、化学気相堆積（ＣＶＤ）法に
より、シリコンが露出したところにのみＡ１を堆積させ
るという選択的成膜を実現している。
材料コンファレンス予稿集（１９８６年）の７５５〜７
５６頁、に記載のように、トリイソブチルアルミ（（ｉ
Ｃ４Ｈ９）３ ＡＪ）を原料として用いた方法が報
告されている。そこでは、酸化シリコンのパターンを形
成したシリコン基板上で、化学気相堆積（ＣＶＤ）法に
より、シリコンが露出したところにのみＡ１を堆積させ
るという選択的成膜を実現している。
しかしながら、従来のトリイソブチルアルミを用いたＡ
Ｊ２薄膜の選択的形成方法には、原料であるトリイソブ
チルアルミの蒸気圧が２５℃で０．５Ｔｏｒｒと低いた
め、原料供給量を十分に取ることができず、成膜速度が
、現在半導体プロセスに使用されているスパッタ法より
２桁程度小さいという実用上の問題がある。又、原料ガ
スを事前に気相分解しなければならないと言う問題もあ
る。
Ｊ２薄膜の選択的形成方法には、原料であるトリイソブ
チルアルミの蒸気圧が２５℃で０．５Ｔｏｒｒと低いた
め、原料供給量を十分に取ることができず、成膜速度が
、現在半導体プロセスに使用されているスパッタ法より
２桁程度小さいという実用上の問題がある。又、原料ガ
スを事前に気相分解しなければならないと言う問題もあ
る。
トリメチルアルミニウムを用いた熱ＣＶＤによるＡ１の
選択的堆積は報告されていない、また、ジメチルアルミ
ニウムハイドライドを使用した熱ＣＶＤでは、選択的に
堆積できることを本発明者が実験的知見により確認した
が、選択比が必ずしも十分でなく、且つ成膜したＡ１膜
の比抵抗が従来のトリイソブチルアルミニウムのバルク
並という値に比べて劣る、と言う問題もある。
選択的堆積は報告されていない、また、ジメチルアルミ
ニウムハイドライドを使用した熱ＣＶＤでは、選択的に
堆積できることを本発明者が実験的知見により確認した
が、選択比が必ずしも十分でなく、且つ成膜したＡ１膜
の比抵抗が従来のトリイソブチルアルミニウムのバルク
並という値に比べて劣る、と言う問題もある。
本発明は、開口部を有するマスク材料で被覆された基板
上の前記開口部に化学気相堆積方法を用いて選択成長を
行う方法において、トリメ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（化学式（Ｃ
Ｈ３）５ＡＪ（ＣＨ，）、ＡｉＩＨ）を原料ガスとして
用いるＡｌ成膜の選択的形成方法である。
上の前記開口部に化学気相堆積方法を用いて選択成長を
行う方法において、トリメ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（化学式（Ｃ
Ｈ３）５ＡＪ（ＣＨ，）、ＡｉＩＨ）を原料ガスとして
用いるＡｌ成膜の選択的形成方法である。
本発明においては、原料ガスとして、トリメチルアルミ
ニウムとりメチルアルミニウムハイドライドの分子間化
合物を用いる。このことにより、選択成長が可能である
。さらに前記原料ガスの蒸気圧はトリメチルアルミニウ
ムの蒸気圧（２５℃で１２ Ｔ ｏ ｒ ｒ ）とジメ
チルアルミニウムハイドライドの蒸気圧（２５℃で２
Ｔ ｏ ｒ ｒ ）の中間の蒸気圧となり、比較的高い
蒸気圧が得られる。従って、原料の供給量を従来のトリ
イソブチルアルミニウムよりも１桁〜２桁増加させるこ
とが出来る０選択性を示す温度では、完全には供給律速
ではないが、実験的知見ににより、供給量に従って成膜
速度が増加する領域であることが判っており、供給量の
増加により、１桁程度の成膜速度の増加を得ることが出
来る。
ニウムとりメチルアルミニウムハイドライドの分子間化
合物を用いる。このことにより、選択成長が可能である
。さらに前記原料ガスの蒸気圧はトリメチルアルミニウ
ムの蒸気圧（２５℃で１２ Ｔ ｏ ｒ ｒ ）とジメ
チルアルミニウムハイドライドの蒸気圧（２５℃で２
Ｔ ｏ ｒ ｒ ）の中間の蒸気圧となり、比較的高い
蒸気圧が得られる。従って、原料の供給量を従来のトリ
イソブチルアルミニウムよりも１桁〜２桁増加させるこ
とが出来る０選択性を示す温度では、完全には供給律速
ではないが、実験的知見ににより、供給量に従って成膜
速度が増加する領域であることが判っており、供給量の
増加により、１桁程度の成膜速度の増加を得ることが出
来る。
また、本発明者が新たに実験的に見いだした知見により
、ジメチルアルミハイドライドを単独で使用したときに
比べ、選択性が良く、選択的に堆積したＡｌ１膜の比抵
抗もバルク並であり、トリメチルアルミニウムとジメチ
ルアルミハイドライドの分子間化合物を用いた方が総合
的にみて優っている。
、ジメチルアルミハイドライドを単独で使用したときに
比べ、選択性が良く、選択的に堆積したＡｌ１膜の比抵
抗もバルク並であり、トリメチルアルミニウムとジメチ
ルアルミハイドライドの分子間化合物を用いた方が総合
的にみて優っている。
次に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す図で、Ａｆｆｌ薄膜の
選択的形成を実施するためのガスミキサおよび減圧ＣＶ
Ｄ装置の構成図である。１はキャリアガスボンベ、２は
ギヤリアガスの流量を調整するマスフローコントローラ
、３は原料をキャリアガスと混合するためのバブラ容器
、４はバブラの蒸気圧を制御するための温度調整機、５
は成長室、６はウェハ、７はウェハの温度を制御するヒ
ータ、８は排気系である。
選択的形成を実施するためのガスミキサおよび減圧ＣＶ
Ｄ装置の構成図である。１はキャリアガスボンベ、２は
ギヤリアガスの流量を調整するマスフローコントローラ
、３は原料をキャリアガスと混合するためのバブラ容器
、４はバブラの蒸気圧を制御するための温度調整機、５
は成長室、６はウェハ、７はウェハの温度を制御するヒ
ータ、８は排気系である。
バブラ容器３にトリメチルアルミニウムとジメチルアル
ミハイドライドの分子間化合物を封入し、水素ガスある
いは、希ガスのキャリアガスの流量をマスフローコント
ローラ２で制御しながらフローさせバブラ容器３で原料
の蒸気圧成分を分圧比で混合し、排気系８にて減圧（数
Ｔｏｒｒ）された成長室５へ導入する。
ミハイドライドの分子間化合物を封入し、水素ガスある
いは、希ガスのキャリアガスの流量をマスフローコント
ローラ２で制御しながらフローさせバブラ容器３で原料
の蒸気圧成分を分圧比で混合し、排気系８にて減圧（数
Ｔｏｒｒ）された成長室５へ導入する。
このとき成長室５内の圧力はＩＴｏｒｒ、キャリアガス
は水素で、前記マス７０−コントローラ２で６０ＳＣＣ
Ｍ （０℃、１気圧換算でのｃｍ’／ｍ１ｎ）に制御し
、バブラ容器３の温度は温度調整機４で２５℃に保たれ
ている。このとき成長室内の原料ガスの分圧は０．ＩＴ
ｏｒｒと見積られた。成長室５のなかに設置されたウェ
ハ６は、ヒータ７により選択性を示す温度に保たれてい
る。ここで、２２０〜２５０℃の温度範囲であれば、十
分に選択性を示すことを確認した。導入された原料はウ
ェハ６で加熱され熱分解によりＡＪを堆積させる。
は水素で、前記マス７０−コントローラ２で６０ＳＣＣ
Ｍ （０℃、１気圧換算でのｃｍ’／ｍ１ｎ）に制御し
、バブラ容器３の温度は温度調整機４で２５℃に保たれ
ている。このとき成長室内の原料ガスの分圧は０．ＩＴ
ｏｒｒと見積られた。成長室５のなかに設置されたウェ
ハ６は、ヒータ７により選択性を示す温度に保たれてい
る。ここで、２２０〜２５０℃の温度範囲であれば、十
分に選択性を示すことを確認した。導入された原料はウ
ェハ６で加熱され熱分解によりＡＪを堆積させる。
ウェハにてＡＪ薄膜が１μｍ／ｍｉｎの成膜速度が得ら
れる条件で、シリコン上に酸化シリコンのパターンが形
成された基板を用いたところ、マスクパターンの開口部
から露出しなシリコン上にのみ選択性良（ＡＪ２が堆積
した。ここではマスク材料として酸化シリコンを用いた
が、５ｉＮＸやＰＳＧなどの他の材料を用いても本発明
の効果は得られる。
れる条件で、シリコン上に酸化シリコンのパターンが形
成された基板を用いたところ、マスクパターンの開口部
から露出しなシリコン上にのみ選択性良（ＡＪ２が堆積
した。ここではマスク材料として酸化シリコンを用いた
が、５ｉＮＸやＰＳＧなどの他の材料を用いても本発明
の効果は得られる。
なお、トリメチルアルミニウムとジメチルアルミハイド
ライドの分子間化合物を供給する手段は本実施例に示し
たものにとどまらない、他の手段としては、例えば、ト
リメチルアルミニウムの溶液を封入したバブラとジメチ
ルアルミハイドライドの溶液を封入したバブラからそれ
ぞれ水素をキャリアガスとして気相成分を運搬し、成長
室５の直前でこれらのガスを混合する方法等が有効であ
る。
ライドの分子間化合物を供給する手段は本実施例に示し
たものにとどまらない、他の手段としては、例えば、ト
リメチルアルミニウムの溶液を封入したバブラとジメチ
ルアルミハイドライドの溶液を封入したバブラからそれ
ぞれ水素をキャリアガスとして気相成分を運搬し、成長
室５の直前でこれらのガスを混合する方法等が有効であ
る。
本発明によれば、原料供給量が十分なため従来よりも大
きな成膜速度で選択的にＡ１薄膜を形成することができ
る。又、原料を事前に分解する必要もなくなる。
きな成膜速度で選択的にＡ１薄膜を形成することができ
る。又、原料を事前に分解する必要もなくなる。
第１図は本発明の一実施例を説明するための減圧ＣＶＤ
装置の構成図である。 １・・・キャリアガスボンベ、２・・・マスフローコン
トローラ、 ３・・・バブラ容器、 ４・・・温度調整機、 ５・・・成長室、 ６・・・ウェハ ７・・・ヒータ、 ８・・・排気 系。
装置の構成図である。 １・・・キャリアガスボンベ、２・・・マスフローコン
トローラ、 ３・・・バブラ容器、 ４・・・温度調整機、 ５・・・成長室、 ６・・・ウェハ ７・・・ヒータ、 ８・・・排気 系。
Claims (1)
- 開口部を有するマスク材料で被覆された基板上の前記
開口部に化学気相堆積方法を用いて選択成長を行う方法
において、トリメ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を原料ガスとして用い
ることを特徴とするＡｌ薄膜の選択的形成方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15104290A JP2605928B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Ａ▲ｌ▼薄膜の選択的形成方法 |
| US07/712,772 US5130459A (en) | 1990-06-08 | 1991-06-10 | Selective chemical vapor deposition of aluminum, aluminum CVD materials and process for preparing the same |
| US07/875,657 US5217756A (en) | 1990-06-08 | 1992-04-29 | Selective chemical vapor deposition of aluminum, aluminum CVD materials and process for preparing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15104290A JP2605928B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Ａ▲ｌ▼薄膜の選択的形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0445273A true JPH0445273A (ja) | 1992-02-14 |
| JP2605928B2 JP2605928B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=15510031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15104290A Expired - Lifetime JP2605928B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Ａ▲ｌ▼薄膜の選択的形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605928B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434307B1 (ko) * | 1997-06-27 | 2004-07-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의알루미늄박막형성방법 |
-
1990
- 1990-06-08 JP JP15104290A patent/JP2605928B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434307B1 (ko) * | 1997-06-27 | 2004-07-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의알루미늄박막형성방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2605928B2 (ja) | 1997-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH06252057A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US3941647A (en) | Method of producing epitaxially semiconductor layers | |
| US5036022A (en) | Metal organic vapor phase epitaxial growth of group III-V semiconductor materials | |
| JPH02185026A (ja) | Ａｌ薄膜の選択的形成方法 | |
| JPH01252776A (ja) | 気相成長アルミニウム膜形成方法 | |
| JPH0445273A (ja) | Ａｌ薄膜の選択的形成方法 | |
| JPH03203228A (ja) | 半絶縁性ガリウムヒ素形成方法 | |
| JPH0574724A (ja) | アルミニウム化合物の原子層成長方法 | |
| CA1313343C (en) | Metal organic vapor phase epitaxial growth of group iii-v semiconductor materials | |
| JPH02296799A (ja) | 炭化珪素の成長方法 | |
| JP3006776B2 (ja) | 気相成長方法 | |
| JP3052269B2 (ja) | 気相成長装置およびその成長方法 | |
| JPH0445524A (ja) | Ａｌ選択ＣＶＤ材料およびその製造方法 | |
| JPS63119521A (ja) | 有機金属気相成長装置 | |
| JPS6390833A (ja) | ２族および６族からなる化合物薄膜の製造方法 | |
| JPH0278223A (ja) | Ａｉ薄膜の選択的形成方法 | |
| JPS59164697A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH01123074A (ja) | 気相化学反応原料の供給方法 | |
| JPS6365075A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH0156142B2 (ja) | ||
| JPS63228713A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH02297924A (ja) | 化合物半導体の有機金属気相成長法 | |
| JPS63188934A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH0222814A (ja) | 化合物半導体層の製造方法 | |
| JPS6251212A (ja) | 有機金属熱分解気相成長（ｍｏｃｖｄ）の方法 |