JPH0682633B2 - アルミニウム膜の成長方法 - Google Patents
アルミニウム膜の成長方法Info
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- JPH0682633B2 JPH0682633B2 JP60072874A JP7287485A JPH0682633B2 JP H0682633 B2 JPH0682633 B2 JP H0682633B2 JP 60072874 A JP60072874 A JP 60072874A JP 7287485 A JP7287485 A JP 7287485A JP H0682633 B2 JPH0682633 B2 JP H0682633B2
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- Japan
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- aluminum
- layer
- growing
- tiba
- aluminum film
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/40—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of conductive or resistive materials
- H10P14/42—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of conductive or resistive materials using a gas or vapour
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 アルミニウムは半導体装置の配線層として、広く用いら
れているが、その積層の方法は、物理的な蒸着法（PVD
法）が専ら用いられている。本発明ではTIBA（トリイソ
ブチール・アルミニウム）を用いて、気相成長法（CVD
法）によりステップカバレージ、及び接着性の良好なる
配線層の成長法を述べる。
れているが、その積層の方法は、物理的な蒸着法（PVD
法）が専ら用いられている。本発明ではTIBA（トリイソ
ブチール・アルミニウム）を用いて、気相成長法（CVD
法）によりステップカバレージ、及び接着性の良好なる
配線層の成長法を述べる。
本発明は、アルミニウムの配線層の形成に通常広く使用
されているPVD法に代わり、TIBAを反応ガスとして用い
たCVD法によるアルミニウム膜の成長法に関する。
されているPVD法に代わり、TIBAを反応ガスとして用い
たCVD法によるアルミニウム膜の成長法に関する。
アルミニウムは、通常CVD法で成長させるとその膜質に
問題があるので、一般には真空蒸着法によって成長させ
る。
問題があるので、一般には真空蒸着法によって成長させ
る。
アルミニウム薄膜を集積回路で用いるのは殆どが配線層
の形成であり、この時点では半導体の素子部分の形成は
殆ど終わっているので、アルミニウム膜の形成プロセス
においては基板の温度は出来るだけ低くすることが望ま
しい。
の形成であり、この時点では半導体の素子部分の形成は
殆ど終わっているので、アルミニウム膜の形成プロセス
においては基板の温度は出来るだけ低くすることが望ま
しい。
従って、常温でも成長可能なる真空蒸着法が専らアルミ
ニウムの成長に用いられている。このため真空蒸着の基
本的な問題点としての、電極窓の段差部におけるカバレ
ージ不良の問題がある。
ニウムの成長に用いられている。このため真空蒸着の基
本的な問題点としての、電極窓の段差部におけるカバレ
ージ不良の問題がある。
また、CVD法でアルミニウムの成長が可能となれば、成
長時にアルミニウム以外の金属との合金膜の成長も可能
であり、その出現が要望されている。
長時にアルミニウム以外の金属との合金膜の成長も可能
であり、その出現が要望されている。
アルミニウムをCVD法で成長させる方法として、トリイ
ソブチール・アルミニウム、略称TIBAを用いる方法は既
に知られている。
ソブチール・アルミニウム、略称TIBAを用いる方法は既
に知られている。
TIBAはAl(C4H9)3なる分子式で表され、250〜300℃で熱
分解して、下記のごとくAlを析出する。
分解して、下記のごとくAlを析出する。
Al(C4H9)3→Al＋3/2H2＋3C4H8 TIBAは常温では液体であるが、反応を促進するため約50
℃に加熱して、He、あるいはArガスをバブリングさせ
て、約300℃に加熱された基板を設置せる反応槽に導入
される。
℃に加熱して、He、あるいはArガスをバブリングさせ
て、約300℃に加熱された基板を設置せる反応槽に導入
される。
上記に述べた、従来の技術によるTIBA分解法では、シリ
コン基板とアルミニウムとの接着性に問題があり、基板
の電極コンタクト部にアルミニウムが析出していても、
極めて剥離し易い状態で付着している。
コン基板とアルミニウムとの接着性に問題があり、基板
の電極コンタクト部にアルミニウムが析出していても、
極めて剥離し易い状態で付着している。
また、TIBAは反応槽内の残留ガスと反応を起こし易く、
容易にアルミナAl2O3となって析出するという問題もあ
る。
容易にアルミナAl2O3となって析出するという問題もあ
る。
上記問題点は、シリコン基板上にPVD法、即ち真空蒸着
により薄いアルミニウム層を成長した後、三塩化硼素と
三塩化燐等の還元性の強いガスを用いたプラズマエッチ
ング法により、表面の酸化アルミニウム層を除去し、ア
ルミニウムの活性面を露出させる。
により薄いアルミニウム層を成長した後、三塩化硼素と
三塩化燐等の還元性の強いガスを用いたプラズマエッチ
ング法により、表面の酸化アルミニウム層を除去し、ア
ルミニウムの活性面を露出させる。
しかる後、トリイソブチール・アルミニウムを用いた気
相成長法により、アルミニウム層を積層することよりな
る本発明の方法によって解決される。
相成長法により、アルミニウム層を積層することよりな
る本発明の方法によって解決される。
上記に説明せるごとく、TIBAによる気相成長は、三塩化
硼素と三塩化燐によってクリーニングされたアルミニウ
ムの活性面上に、分解されたアルミニウムを成長させる
ことになり、接着性の良いアルミニウム層が形成可能と
なる。
硼素と三塩化燐によってクリーニングされたアルミニウ
ムの活性面上に、分解されたアルミニウムを成長させる
ことになり、接着性の良いアルミニウム層が形成可能と
なる。
三塩化硼素と三塩化燐ガスは酸素に対して強いゲッタリ
ング作用があり、酸化アルミニウムに対して還元作用と
して働く。
ング作用があり、酸化アルミニウムに対して還元作用と
して働く。
〔実施例〕 本発明による一実施例を図面により詳細説明する。
第１図は、シリコン基板１上に通常の方法にてアルミニ
ウム層２を真空蒸着法で約数100Å積層した状態を示
す。この時は基板は、加熱する必要が無い。
ウム層２を真空蒸着法で約数100Å積層した状態を示
す。この時は基板は、加熱する必要が無い。
最初PVD法でアルミニウム層の薄膜を形成するのは、CVD
法ではシリコン基板上にアルミニウムは成長しにくいの
で、成長の核としてアルミニウムの薄膜を形成するため
である。
法ではシリコン基板上にアルミニウムは成長しにくいの
で、成長の核としてアルミニウムの薄膜を形成するため
である。
この状態では第１図に示すごとく、アルミニウム層２の
上には、薄い酸化アルミニウム層(Al2O3)３の皮膜が出
来ているので、表面のクリーニングを行う。
上には、薄い酸化アルミニウム層(Al2O3)３の皮膜が出
来ているので、表面のクリーニングを行う。
クリーニングは三塩化硼素(BCl3)と三塩化燐(PCl3)の混
合ガスを用いてプラズマエッチングにより行う。
合ガスを用いてプラズマエッチングにより行う。
プラズマエッチングによりAl2O3は分解されて、AlCl3及
び硼素と燐の酸化物となって排出され、活性化されたア
ルミニウム面４が露出する。これを第２図に示す。
び硼素と燐の酸化物となって排出され、活性化されたア
ルミニウム面４が露出する。これを第２図に示す。
次いで、TIBAを用いて、CVD法によるアルミニウムの成
長を行う。
長を行う。
この時のプロセスは、従来の方法の項で説明せる方法と
変わらない。即ち、TIBAを約50℃に加熱して、He、ある
いはArガスをバブリングさせて、約300℃に加熱された
基板を設置せる反応槽に導入する。
変わらない。即ち、TIBAを約50℃に加熱して、He、ある
いはArガスをバブリングさせて、約300℃に加熱された
基板を設置せる反応槽に導入する。
以上のプロセスにより600〜1000Å/minの成長速度に
て、厚いアルミニウム層５がシリコン基板上に積層され
る。これを第３図に示す。
て、厚いアルミニウム層５がシリコン基板上に積層され
る。これを第３図に示す。
以上に説明せるごとく、本発明のアルミニウム膜の成長
方法により、接着性の優れたアルミニウム層が得られ
る。
方法により、接着性の優れたアルミニウム層が得られ
る。
また、この方法によりPVD法で問題となるステップカバ
レージ不良の問題も、アルミニウムをCVD法で成長させ
ることにより著しく改善される。
レージ不良の問題も、アルミニウムをCVD法で成長させ
ることにより著しく改善される。
第１図〜第３図は、本発明にかかわるCVD法によるアル
ミニウム膜の成長方法を工程順に示す。 図面において、 １はシリコン基板、 ２はPVD法によるアルミニウム層、 ３は酸化アルミニウム層、 ４はアルミニウム活性面、 ５はCVD法によるアルミニウム層、 をそれぞれ示す。
ミニウム膜の成長方法を工程順に示す。 図面において、 １はシリコン基板、 ２はPVD法によるアルミニウム層、 ３は酸化アルミニウム層、 ４はアルミニウム活性面、 ５はCVD法によるアルミニウム層、 をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【請求項１】基板上(1)にPVD法によりアルミニウム層
(2)を成長した後、 表面に成長せる酸化アルミニウム(3)を、還元性の強い
ガスによるプラズマエッチング法により除去してアルミ
ニウムの活性面(4)を露出させ、 次いで、CVD法によりアルミニウム層(5)を積層すること
を特徴とするアルミニウム膜の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60072874A JPH0682633B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | アルミニウム膜の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60072874A JPH0682633B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | アルミニウム膜の成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61230320A JPS61230320A (ja) | 1986-10-14 |
| JPH0682633B2 true JPH0682633B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=13501912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60072874A Expired - Fee Related JPH0682633B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | アルミニウム膜の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682633B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2559703B2 (ja) * | 1986-04-11 | 1996-12-04 | 富士通株式会社 | 配線膜のエピタキシヤル成長方法 |
| JP2721023B2 (ja) * | 1989-09-26 | 1998-03-04 | キヤノン株式会社 | 堆積膜形成法 |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP60072874A patent/JPH0682633B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61230320A (ja) | 1986-10-14 |
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