JPS6091632A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
- Publication number
- JPS6091632A JPS6091632A JP58198311A JP19831183A JPS6091632A JP S6091632 A JPS6091632 A JP S6091632A JP 58198311 A JP58198311 A JP 58198311A JP 19831183 A JP19831183 A JP 19831183A JP S6091632 A JPS6091632 A JP S6091632A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- substrate
- wiring
- layer
- thin film
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、薄膜形成方法、特に凹凸を有する基板上に平
担に薄膜を形成する方法に関する。
担に薄膜を形成する方法に関する。
半導体集積回路の如き小型電子装置を製作する場合、絶
縁層と導体層とを順次形成すると共に写真食刻法により
上“記絶縁層および導体層を所定のパターンに加工する
ため、それらのパターンにより基板上に凹凸が生じる。
縁層と導体層とを順次形成すると共に写真食刻法により
上“記絶縁層および導体層を所定のパターンに加工する
ため、それらのパターンにより基板上に凹凸が生じる。
この凹凸の程度は、工程が進むにつれて増大し、ｋｔ配
線形成時には、非常に大きなものとなる。大きな凹凸を
有する基板上に、たとえばＡｔ膜を蒸着法やスパッタリ
ング法で形成した場合、アルミニウム膜が段差の側面で
薄くなった９１段差が急峻なところでは全く付着しない
状態となシ、配線に断線が生じたシ、配線を加工する目
的で形成されるレジストパターンの解像性が損われたシ
し、また製品の歩留シを低下させたり、使用時の故障率
を高めることにもなる。
線形成時には、非常に大きなものとなる。大きな凹凸を
有する基板上に、たとえばＡｔ膜を蒸着法やスパッタリ
ング法で形成した場合、アルミニウム膜が段差の側面で
薄くなった９１段差が急峻なところでは全く付着しない
状態となシ、配線に断線が生じたシ、配線を加工する目
的で形成されるレジストパターンの解像性が損われたシ
し、また製品の歩留シを低下させたり、使用時の故障率
を高めることにもなる。
上述した問題を解決するためには、２つのアプローチが
考えられる。１つは、Ａｔ膜形成前に基板の凹凸を平担
化する方法である。これには、５ｉ０２にリンを含ませ
たいわゆるリンガ２ス層を１０００℃以上の加熱処理に
よって塑性流動させるガラスフロー法、オルガノシラン
等の有機物質を塗布し焼結する塗布膜法、絶縁膜形成時
に基板にバイアスを印加し、スパッタリングによって平
担化するバイアススバ、り法、あるいは絶縁膜形成後レ
ジスト等の有機物を回転塗布し、レジストと絶縁膜のエ
ツチング速度が等しい条件下でドライエ、チング処理を
施し１表面を平担化する方法等が知られている。
考えられる。１つは、Ａｔ膜形成前に基板の凹凸を平担
化する方法である。これには、５ｉ０２にリンを含ませ
たいわゆるリンガ２ス層を１０００℃以上の加熱処理に
よって塑性流動させるガラスフロー法、オルガノシラン
等の有機物質を塗布し焼結する塗布膜法、絶縁膜形成時
に基板にバイアスを印加し、スパッタリングによって平
担化するバイアススバ、り法、あるいは絶縁膜形成後レ
ジスト等の有機物を回転塗布し、レジストと絶縁膜のエ
ツチング速度が等しい条件下でドライエ、チング処理を
施し１表面を平担化する方法等が知られている。
しかし、前記ガラスフロー法では、高温処理が必要なた
め、導体層としてｈｔのごとき低融点金属膜が形成され
た後に、さらに導体層を形成するための相互間の絶縁膜
には適用できず、しかも半導体基板内に予め導入されて
いる不純物、たとえばリン、ヒ素などが高温処理過程で
再分布するため、半導体装置の高密度化および高速化に
は適していない。また前記塗布法では、緻密な膜を得る
のが困難なため、水分などが透過してＡｔ配線が腐食し
たシ、配線相互間にリーク電流を生じたシする。
め、導体層としてｈｔのごとき低融点金属膜が形成され
た後に、さらに導体層を形成するための相互間の絶縁膜
には適用できず、しかも半導体基板内に予め導入されて
いる不純物、たとえばリン、ヒ素などが高温処理過程で
再分布するため、半導体装置の高密度化および高速化に
は適していない。また前記塗布法では、緻密な膜を得る
のが困難なため、水分などが透過してＡｔ配線が腐食し
たシ、配線相互間にリーク電流を生じたシする。
さらに、バイアススパッタ法は、形成された絶縁膜中に
固定電荷等ダメージを生じる。また絶縁膜上に壱機物層
を回転塗布により形成し、絶縁膜と有機物のエツチング
速度が等しくなる条件でエツチングする方法は、工程が
長く９両者のエツチング速度が等しい条件を実現するこ
とが困難である。
固定電荷等ダメージを生じる。また絶縁膜上に壱機物層
を回転塗布により形成し、絶縁膜と有機物のエツチング
速度が等しくなる条件でエツチングする方法は、工程が
長く９両者のエツチング速度が等しい条件を実現するこ
とが困難である。
他のアプローチは、急峻な段差にも充分に付着して平担
に導体層を形成する方法である。急峻な段差にも充分に
付着する入を膜の形成方法としては。
に導体層を形成する方法である。急峻な段差にも充分に
付着する入を膜の形成方法としては。
ＣＶＤ法がある。これは、トリメチルアルミニウム。
トリエチルアルミニウムまたは、三塩化アルミニウムな
どを出発物質とし、熱、プラズマまたは光エネルギーに
よって分解し、■膜を形成する方法である。しかし、こ
れは、いわゆるＣＶＤ法であり。
どを出発物質とし、熱、プラズマまたは光エネルギーに
よって分解し、■膜を形成する方法である。しかし、こ
れは、いわゆるＣＶＤ法であり。
表面の凹凸にそって紅膜を形成することは可能であるが
Ａ／、膜表面は平担にはならず１次の絶縁膜形成時に萌
述した様な平担化方法を施さなければ、２層めのｈｔ膜
形成時には１段差の間隔が小さくなっているため、ＡＡ
膜の間に空洞が形成されることがあり、配線の信頼性が
著しく低下する難点があった。
Ａ／、膜表面は平担にはならず１次の絶縁膜形成時に萌
述した様な平担化方法を施さなければ、２層めのｈｔ膜
形成時には１段差の間隔が小さくなっているため、ＡＡ
膜の間に空洞が形成されることがあり、配線の信頼性が
著しく低下する難点があった。
本発明の目的は、上記難点を排除し、平担にｋｔや金属
膜を形成する方法を提供するものである。
膜を形成する方法を提供するものである。
本発明の骨子は、金属層形成の出発物質として有機溶剤
に溶解する有機金属化合物を選定し、該化合物の吸収波
長に相当する光を照射し、熱分解または光分解すること
にある。
に溶解する有機金属化合物を選定し、該化合物の吸収波
長に相当する光を照射し、熱分解または光分解すること
にある。
本発明によれば、金属層を形成するための出発物質を気
体として供給するのではなく１回転塗布により表面に形
成するので、極めて微細な縛やコンタルト孔内でも充分
に侵入する。したがって配線が断線するようなトラブル
は起こらない。また回転塗布は本質的に表面を平担にし
つる性質を有するため、形成された金属膜表面は極めて
平担である。
体として供給するのではなく１回転塗布により表面に形
成するので、極めて微細な縛やコンタルト孔内でも充分
に侵入する。したがって配線が断線するようなトラブル
は起こらない。また回転塗布は本質的に表面を平担にし
つる性質を有するため、形成された金属膜表面は極めて
平担である。
以下に本発明の一実施例としてＷ膜の形成方法を例に挙
げて説明する。
げて説明する。
第１図は、配線の信頼性を評価するために試みに形成さ
れ友素子の断面を示している。即ち。
れ友素子の断面を示している。即ち。
（１００）面のＰ型シリコン基板１中に拡散層２が形成
され、その上に５ｉ０２膜３が１μｍ形成され、かつ接
続孔４が形成されたウェハー１６が用意される。
され、その上に５ｉ０２膜３が１μｍ形成され、かつ接
続孔４が形成されたウェハー１６が用意される。
該基板上に、６塩化タングステン３０％のエチルアルコ
ール溶液を滴下し、２００ｒｐｍで回転させ、次にホウ
ドブレート上に該基板を置いて、アルコールを揮発させ
る（第２図）。次に基板１を第４図に示すごとき真空室
６内に入れ、真空にひく。第４図に於いて、８は■２レ
ーザー、９はミラー。
ール溶液を滴下し、２００ｒｐｍで回転させ、次にホウ
ドブレート上に該基板を置いて、アルコールを揮発させ
る（第２図）。次に基板１を第４図に示すごとき真空室
６内に入れ、真空にひく。第４図に於いて、８は■２レ
ーザー、９はミラー。
１０は粗引きパルプ、１１はフォアラインパルプ、 １
２は油回転パルプ、１３は拡散ポンプ、１４は主バルブ
。
２は油回転パルプ、１３は拡散ポンプ、１４は主バルブ
。
１５はウェハ一台、１７はＧｅ窓、１８はガス導入口で
ある。真空室６内にＨ２を導入し、Ｈ２圧力ＩＴｏｒｒ
下で基板に対して垂直に００２レーザーを照射し、 Ｗ
Ｃｔ６を分解してＨＣｔを出させ、Ｗ膜５を形成する。
ある。真空室６内にＨ２を導入し、Ｈ２圧力ＩＴｏｒｒ
下で基板に対して垂直に００２レーザーを照射し、 Ｗ
Ｃｔ６を分解してＨＣｔを出させ、Ｗ膜５を形成する。
ついでこの上にスパッタリング法によりＡｔ膜７を形成
し、Ａｚ／Ｗ２層構造とする（第４図）。次にポジ型レ
ジストを用いてフォ）リングラフィ技術によりレジス［
・配線パターンを形成し１反応性イオンエツチングによ
りレジスト配線パターンをマスクとしてｈｔ膜７とＷ膜
５の工、チングを行ない配線を形成した。ついで、この
配線の歩留りを測定すると１００％を示し１本発明が配
線形成技術としてすぐれていることを示す。
し、Ａｚ／Ｗ２層構造とする（第４図）。次にポジ型レ
ジストを用いてフォ）リングラフィ技術によりレジス［
・配線パターンを形成し１反応性イオンエツチングによ
りレジスト配線パターンをマスクとしてｈｔ膜７とＷ膜
５の工、チングを行ない配線を形成した。ついで、この
配線の歩留りを測定すると１００％を示し１本発明が配
線形成技術としてすぐれていることを示す。
なお本発明は、上述した実施例に限定されるものではな
く、たとえばシラノール、シロキサン等ＳｉとＯを分子
内に含有する化合物を塗布し、絶縁膜を形成することも
可能である。また、上記実施例ではＣＯ２レーザーを使
用して熱分解を行なったが、化合物の吸収スペクトルに
合致した波長光により光分解することも可能である。
く、たとえばシラノール、シロキサン等ＳｉとＯを分子
内に含有する化合物を塗布し、絶縁膜を形成することも
可能である。また、上記実施例ではＣＯ２レーザーを使
用して熱分解を行なったが、化合物の吸収スペクトルに
合致した波長光により光分解することも可能である。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例を説明する為の工
程断面図、第４図は１本発明の実施例で使用した装置の
概略図である。 １・・・ＳＬ基板、２・・・拡散層、３・・・シリコン
酸化膜。 ４・・・コンタクト孔、５・・・Ｗ膜、７・・・ｈｔ膜
。 ６・・・Ｋ空室、８・・・ＣＯ２レーザ−，９・・・ミ
ラー。 １０・・・粗引きパルプ、１１・・・フォアラインパル
プ。 １２・・・油回転ポンプ、１３・・・拡散ポンプ。 １４・・主ハル７’、ｉり・・・ウェーハ台、１６・・
・ウェーハ。 １７・・・Ｇｅ窓、１８・・・ガス導入口。 代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名） 第 １ 図 第 ２ 因 第 ３ 図 第 ４ 図
程断面図、第４図は１本発明の実施例で使用した装置の
概略図である。 １・・・ＳＬ基板、２・・・拡散層、３・・・シリコン
酸化膜。 ４・・・コンタクト孔、５・・・Ｗ膜、７・・・ｈｔ膜
。 ６・・・Ｋ空室、８・・・ＣＯ２レーザ−，９・・・ミ
ラー。 １０・・・粗引きパルプ、１１・・・フォアラインパル
プ。 １２・・・油回転ポンプ、１３・・・拡散ポンプ。 １４・・主ハル７’、ｉり・・・ウェーハ台、１６・・
・ウェーハ。 １７・・・Ｇｅ窓、１８・・・ガス導入口。 代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名） 第 １ 図 第 ２ 因 第 ３ 図 第 ４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）試料に化合物の溶液を塗布して被膜を形成する工
程と、該被膜を熱エネルギーまたは光エネルギーによっ
て分解して試料上に薄膜を形成する工程とを具備するこ
とを特徴とする薄膜形成方法。 （２）上記化合物が有機金属化合物またはシリコン企 ことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の薄膜形成方
法。 （４）上記光エネルギーをレーザーにより供給するキ ことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の薄膜形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198311A JPS6091632A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198311A JPS6091632A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6091632A true JPS6091632A (ja) | 1985-05-23 |
Family
ID=16389015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58198311A Pending JPS6091632A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6091632A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02197583A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-08-06 | Deitsupusoole Kk | レーザ照射によるセラミックス被膜の形成方法 |
| JPH02254174A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Deitsupusoole Kk | レーザ照射によるセラミックス被膜の形成方法 |
| JPH0945773A (ja) * | 1995-07-28 | 1997-02-14 | Nec Corp | 金属薄膜の形成方法および形成装置 |
| JP2004342935A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 配線の作製方法及び半導体装置の作製方法 |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP58198311A patent/JPS6091632A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02197583A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-08-06 | Deitsupusoole Kk | レーザ照射によるセラミックス被膜の形成方法 |
| JPH02254174A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Deitsupusoole Kk | レーザ照射によるセラミックス被膜の形成方法 |
| JPH0945773A (ja) * | 1995-07-28 | 1997-02-14 | Nec Corp | 金属薄膜の形成方法および形成装置 |
| JP2004342935A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 配線の作製方法及び半導体装置の作製方法 |
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