JPS60126820A - 化学気相成長法 - Google Patents

化学気相成長法

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JPS60126820A
JPS60126820A JP58234528A JP23452883A JPS60126820A JP S60126820 A JPS60126820 A JP S60126820A JP 58234528 A JP58234528 A JP 58234528A JP 23452883 A JP23452883 A JP 23452883A JP S60126820 A JPS60126820 A JP S60126820A
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JP
Japan
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wiring
chemical vapor
reaction gas
solid substance
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JP58234528A
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English (en)
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Nobuo Sasaki
伸夫 佐々木
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）　発明の技術分野 本発明は、化学気相成長法（ＣＶＤ法）に係り、特に、
固体物質を選択的に成長させる方法に関す。
（ｂｌ　技術の背景 半導体集積回路装置においては、機能向上の要望に対応
するための一つとして、半導体チ・）ノブ内におけるト
ランジスタなどの数を増やすべく集積度向上の検討が進
められている。
集積度の向上には、半導体チ・ノブ内にお番するトラン
ジスタなどやそれらを接続する配線の領域を、小型にす
ることが専ら検討されてし）る力く、更に進んで、トラ
ンジスタなどを多段に積み重ねる三次元回路の検討も開
始されている。
本発明に係る化学気相成長法は、半導体集積回路装置の
主体である半導体チ・ノブの製造Ｇこおしする主要な工
程に用いられている技術の一つで、上記高集積化に対応
して改良が望まれてしする。
（Ｃ）従来技術と問題点 第１図は複数の配線を形成した基体表面上にｆｊｔ来の
化学気相成長法により絶縁層を形成した一実施例の断面
図、第２図は同じく配線間隔力＜／Ｊ）さし）場合の断
面図で、■は基体、２しよ配線、３．３ａ＆ま絶縁層、
４は空洞、ａは間隔寸法をそれぞれ示す。
第１図、第２図は、例えば製造過程にある半導体チップ
で表面が二酸化シリコン層になっている基体】の上に、
厚さ約６０００人幅約２μｍのアルミニウムでなる配線
２複数個を図示のように形成し、その」二に、従来の化
学気相成長法で、即ち基体１仝体を加熱する化学気相成
長法で燐珪酸ガラスを成長さ−υ゛、厚さ約６０００人
の絶縁層３．３ａを形成した状態を示している。
ここで、隣接する配線２の間隔寸法ａが約２μｍ程度以
上である場合には、第１図図示のように、絶縁層３が基
体１および配線２に確実に被着して形成されるが、集積
度を−）二げるため間隔寸法ａを約１μｍ程度にすると
、第２図図示のように、絶縁層３ａは、配線２上に成長
する部分の影響を受けて、隣接する配線２の間に所謂パ
ず”と称する空ｌ倒４が発生し、半導体チップとして望
ましくないものになる。
また、絶縁層３．３ａば全面に形成されるため、その表
面ば、配線２部分が凸状の凹凸面になり、トランジスタ
などを多段に積み重ねることが困難である。それで、積
み重ねを行う場合には絶縁層３．３ａを厚くし、絶縁層
３．３ａの凸部を例えばラッピングなどにより除去して
、表面を平坦にすることが考えられるが、この凸部除去
は、半導体チップを複数個一括形成するウェハが大きく
なるに従い、均一に行うことが困難になり高度の技術を
必要とする。
更に、前記積み重ねの場合には、化学気相成長の際に既
に形成された１−ランジスタ部分も加熱されて、該トラ
ンジスタを劣化させる場合もある。
従って、従来の化学気相成長法においては、成長層が全
面に形成されること、該成長層を形成させる基体全体が
加熱されることのため、上記のように、高集積化に対し
て適合し難い問題がある。
（ｄｌ　発明の目的 本発明の目的は上記従来の問題に鑑み、成長層を選択的
に形成出来、且つ、該成長層を形成させる基体の加熱が
表面層に留まる化学気相成長法を提供するにある。
（ｅｌ　発明の構成 上記目的は、基体表面上に、エネルギー線に対して反射
率が該基体より大きな材料でなるパターンを形成した後
、該パターンを形成した表面に、前記エネルギー線照射
により加熱された面に触れて化学反応を起こし該面上に
固体物質を成長させる反応ガスを接触させながら該エネ
ルギー線を照射して、当該表面におりる前記材料のない
領域に、前記固体物質を選択的に成長させることを特徴
とする化学気相成長法によって達成される。
本発明によれば、前記エネルギー線は炭酸ガスレーザー
ヒームであることが望ましい。
それは、従来の実施例に示した配線材料（アルミニウム
）などで良く反射し、基体表面（二酸化シリコン）など
の表面層加熱に適しているからである。
エネルギー線の照射により、前記基体における前記祠料
のない領域の表面層のみが充分に温度上昇し、前記固体
物質の成長層は、前記空洞の発生なしに該領域のみに形
成されて、該成長層と前記材料表面とで略平坦な面を形
成することが可能になり、延いてはｌ・ランジスタなど
の積み重ねが可能になる。
（ｆｌ　発明の実施例 以下本発明の実施例を図により説明する。企図を通し同
一符号は同一対象物を示す。
第３図は基体表面上に複数の配線の形成を含む本発明の
化学気相成長法により絶縁層を形成した一実施例の行程
順断面図（ａｌ　（ｂｌ　（Ｃ１で、３ｂ、５は絶縁層
をそれぞれ示す。
第３図図示においては、第２図図示の絶縁層３ａを成長
させる代わりに、本発明の方法により燐珪酸ガラスでな
る絶縁層３ｂを成長させている。
即ち、図（ａ１図示のように、最初に例えば製造過程に
ある半導体チップで表面が二酸化シリコン層になってい
る基体１の上に、厚さ約６０００人幅約２μｍのアルミ
ニウムでなる配線２複数個を、間隔寸法ａを約１μｍに
して図示のように通常の方法で形成して前述のパターン
となし、次いで、シラン、フォスフイン、酸素、窒素の
混合ガスを圧力０．５Ｔｏｒｒにした反応ガス中に配線
２を形成した基体１を入れ、配線２形成面に、波長が９
．１９μｍで周波数が５１１２のパルス波炭酸ガスレー
ザーヒームを工矛ルギー密度を３．５Ｊ／ｃｎｔにして
掃引照射すると、図ｆｂ）図示のように、前記反応ガス
の化学反応により成長する固体物質である燐珪酸ガラス
が、基体１表面の配線２のない領域に第２図図示のよう
な空洞を生ずることなく選択的に成長して絶縁層３ｂを
形成し、絶縁層３ｂの表面を配線２の表面と略一致させ
ることが出来る 前記燐珪酸ガラスの成長が配線２のない領域に選択的に
なるのは、前記炭酸ガスレーザービームが、基体１表面
の二酸化シリコンに良く吸収されて基体１の表面層のみ
を集中的に加熱すること、配線２を形成するアルミニウ
ムで良く反射され、わずかな吸収による発熱も熱の良い
伝導体である配線ｚ内を拡散していくので、配線２領域
は殆ど加熱されないことにより、基体１表面層の配線２
のない領域のみが充分に温度上昇し、前記反応ガスの化
学反応を起こすのがこの領域に限られるからである。ま
た、基体１の配線２がない領域の表面のみで化学反応が
進み配線２表面には前記燐珪酸ガラスの成長がないので
前記空洞が発生することばない。
従って、絶縁Ｎ３ｂの形成後、その上に図（Ｃ）図示の
ように、例えば燐珪酸ガラスを通常の方法で被着して絶
縁層５を形成すれば、全面が絶縁体でなる平坦な表面を
得るとか出来る。そして、絶縁層３ｂ形成時の温度上昇
が基体１の表面層に限られ基体１の内部は低温に保たれ
ているため、該内部にトランジスタなどが形成されてい
ても劣化しないことと併せて、前述したトランジスタな
どの積み重ねが可能になる。
上記の方法において、前記反応ガスを、シラン、酸素、
窒素の混合ガスにするならば、絶縁層３ｂを二酸化シリ
コンにすることが出来る。
なお、本発明による方法は、その原理からして、エネル
ギー線が炭酸ガスレーザービームの場合は、基体表面が
二酸化シリコンの外に燐珪酸ガラスなどシリケートガラ
スの場合にも適用可能であり、また、パターンの材料は
アルミニウム以外のモリブデン、タングステンなどやそ
れらのシリサイドおよびシ、リコンでも可能であり、成
長させる固体物質は燐珪酸ガラスないし二酸化シリコン
に限定されず窒化シリコン、ポリシリコンなどでも可能
である。
（ｇ＋　発明の効果 以上に説明したように、本発明による構成によれば、成
長層を選択的に形成出来、且つ、該成長層を形成させる
基体の加熱が表面層に留まる化学気相成長法を提供する
ことが出来て、例えば半導体集積回路装置において、電
極間の間隔を小さくしたり、トランジスタなどを多段に
積み重ねる三次元回路を形成したりする高集積化を可能
にさせる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は複数の配線を形成した基体表面上に従来の化学
気相成長法により絶縁層を形成した一実施例の断面図、
第２図は同しく配線間隔が小さい場合の断面図、第３図
は基体表面上に複数の配線の形成を含む本発明の化学気
相成長法により絶縁層を形成した一実施例の行程順断面
図（ａｌ　（ｂ）　（ｃｌである。 図面において、１は基体、２は配線、３．３ａ、３ｂ、
５は絶縁層、４は空洞、ａは間隔寸法をそれぞれ示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基体表面上に、エネルギー線に対して反射率が該
    基体より大きな材料でなるパターンを形成した後、該パ
    ターンを形成した表面に、前記エネルギー線照射により
    加熱された面に触れて化学反応を起こし該表面上に固体
    物質を成長させる反応ガスを接触させながら該エネルギ
    ー線を照射して、当該表面における前記材料のない領域
    に、前記固体物質を選択的に成長させることを特徴とす
    る化学気相成長法。
  2. （２）前記エネルギー線は炭酸ガスレーザービームであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第＋１１項記載の化
    学気相成長法。
JP58234528A 1983-12-13 1983-12-13 化学気相成長法 Pending JPS60126820A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62174923A (ja) * 1986-01-29 1987-07-31 Hitachi Ltd 枚葉式薄膜形成法および薄膜形成装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5244562A (en) * 1975-10-07 1977-04-07 Fujitsu Ltd Epitaxial growth method

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