JPS61264175A - Cvd装置 - Google Patents

Cvd装置

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JPS61264175A
JPS61264175A JP10596885A JP10596885A JPS61264175A JP S61264175 A JPS61264175 A JP S61264175A JP 10596885 A JP10596885 A JP 10596885A JP 10596885 A JP10596885 A JP 10596885A JP S61264175 A JPS61264175 A JP S61264175A
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JP
Japan
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wafer
cvd
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heated
film
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JP10596885A
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JPS634915B2 (ja
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Shoji Madokoro
間所 昭次
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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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】
(産業上の利用分野) この発明は、LSI製造プロセスにおけるM電極配線の
製造に好適なCVD装置に関するものである。
【従来の技術】
従来のM配線の形成方法はスノクツタ法が中心であった
。ス、QツタM−8i膜は結晶粒が比較的均一でかつ粒
径やSi含有量の制御も容易であることから、従来の蒸
着法に代わってLSIに応用されてきた。 しかし、IMピットDRAM以上の超LSIになると、
縮少化にエフ開孔部(W)に1μm以下となり、その段
差CH)はRIE化にエフ急峻でかつ大きくなってくる
。 このようなアスペクト比(”/W)が帆5以上に大きい
場合、スノξツタ法ではいわゆるr 5elf −sh
adowfng JのためAll −Si膜の段差被覆
率は極端に悪くなり、信頼性面で問題となる。 この間@を解決する方法として、基板ノ々イアススノぐ
ツタ法やCVD法が開発されてきた。前者は基板にマイ
ナスバイアスをDCまたはRFC高周波)で印加しなが
ら、カンード(ターゲット)にもバイアスをかけるもの
で、エツチングと堆積全同時に行なうことによシステツ
プカノマレージ(段差被覆率)を改善しようとするもの
である。 この方法は段差のある領域と平坦な領域のM膜厚差が大
きくなる欠点やスループットがかなフ悪いこともあυ、
実用化には至っていない。 一方、AjCVD法は上記5elf −shadowi
ngがないためにステップカッ々レージがすぐれている
とい5CVD%有の利点をメタルに応用しようというも
ので、4〜5年前よシ開発され始めた。 CVDAj膜の形成方法はたとえば、ソリッドステート
テクノロジー1982 (5olide 5tate 
Technol 、/December1982、P6
2)などに示されておシ、低圧ホットウォール盤反応管
にMソースとしてトリイソブチルM (TIBA)やト
リメチルAj(TMA)の蒸気を導入し、熱分解によl
)u膜を堆積する方法がよく用いられている。 この場合、M膜は結晶核形成が低く、三次元的に核が成
長するので、表面凹凸が大きくなシ、反射率が低いとい
う欠点がある。これを解決するには、上記文献に説明さ
れるようにTlct、蒸気をM堆積前に導入して核形成
を促進する方法が知られている。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上述のTiC4蒸気を用いた方法でも未
だ結晶核形成は十分ではなく、反射率も〜20チ以下と
低い。 さらに、Ti C14ガスは腐食性があるので、装置構
成材料が制限される点、排気処理が複雑になる点、さら
にM膜と下地の界面にわずかにCtが残り。 M腐食の可能性がある点などの欠点があった。 装置構成材料が制限される点と、排気処理が複雑になる
点と、M腐食の可能性がある点について解決したCVD
装置を提供するものでおる。 (問題点を解決するための手段〉 この発明は、CVD装置において、真空反応管内に配設
したウェハを加熱するコールドウオール型電気炉と、A
tまたはTiをウェハに蒸着する蒸着源とを設けたもの
である。 (作 用) この発明によれば、以上のようにCVD装置を構成した
ので、コールドウオール型電気炉で加熱されたAIまた
はTiを蒸着してウェハに堆積させた後、Mソースを導
入し、ウェハ上にのみM全堆積させるように働き、した
がって、前記問題点を解決できる。 (実施例) 以下、この発明のCVD装置の実施例について図面に基
づき説明する。第1図はその一実施例の構成を示す図で
ある。この第1図において、真空反応管として石英管ベ
ルジャ1内に抵抗加熱用タンタルボート2が配設されて
いる。この抵抗加熱用タンタルボート2にはMインピッ
ト3が装填されている。 抵抗加熱用タンタルボート2はスライダック型電源4が
接続されている。このスライダック型電源4にエフ、抵
抗加熱用タンタルボート2に通電加熱して、Mインゴッ
ト3を蒸発させるようになっている。 また、石英管ベルジャl内には、コールドウオール電気
炉としてのヒータブロック5が配置されている。ヒータ
ブロック5上には、回転石英サセプタ6が配置されてい
る。回転石英サセプタ6上にウェハ8が載置される工う
になっている。ヒータブロック5はウェハ7のみを加熱
するものでちる。 また、ヒータブロック5上にはガスノズル8が突出され
ている。ガスノズル8の下部はガス管9に連結されてい
る。このガス管9は石英管ベルジャ1を貫通して、バル
ブ10a、10bを介してCVDAlソー、t、(TI
BAまたはTMA )i lに連結されている。 このCVDAlソース11はステンレスゼンヘ12(バ
ブラ管)内に収納されている。このステンレスデンペ1
2は恒温槽13内に収納されている。 このステンレスゼンペ12内にはガス管14とノ々ルブ
IOCを通してかガスが導入されるようになっている。 また、上記ヒータブロック5は製置調節器15により、
加熱温度が調節されるようになっている。 なお% 16は石英管ベルジャ1に設けられた高真空排
気系である。 次に、以上のように構成されたこの発明のCVD装置の
動作について説明する。まず、石英管ベルジャ1内に抵
抗加熱用タンタルボートにMインピット3を装填しかつ
回転石英サセプタ6にウエノ17を載置して温調器15
によりウエノS7の温度を〜280Lに加熱する。 また、回転石英サセプタ6の中心真上に立てられている
ガスノズル8へは恒温槽13で40〜60℃に保温され
たステンレスゼンペ12内のTIBAソース11がMキ
ャリヤガスによシ運ばれる態勢にしておく。 この状態でウェハ7へのM原子の堆積手順について説明
する。まず高真空排気系16によりペース圧力を10 
 Torr台にする。 次に回転石英サセプタ6の斜め上方に置かれている抵抗
加熱用タンタルデート2内のMインi ット3にスライ
ダック製電源4に!5電力t−3KV。 Iへ程度印加し、A1.原子をウェハ7上に膜厚200
A程度堆積させる。 続いて、Mガスt−200cc/III+テステンレス
センペ12内にバルブ10b、10a、ガス管9を通し
て流し、ノ々ブリノグさせTIBA蒸気を含んだかガス
を石英管ベルジャ1内に導入し、反応圧を0−5〜I 
Torrとする。 T’IBAは〜260℃で熱分解するが、回転石英サセ
プタ6上のみ280℃に加熱されているので、T1.B
Aはウェハ7上でのみ熱分解を起こし、蒸着された薄い
M層上にCVDAl膜を1μm堆積させる。 第2図はこの発明のCVD装置の第2の実施例の構成を
示す図である。この第2図において、第1図と同一部分
には同一符号を付するにとどめ、第1図とは異なる部分
を重点的に述べる。 この第2図では、第1図におけるヒータブロック5を主
体とする抵抗加熱蒸着源の代わりに電子ビーム蒸着源を
備えたA1CVD装置である。 この第2図において1石英管ベルジャ3内に銅ルツゼ2
3が配置されている。銅ルツゼ23内にに水冷管24が
貫通しており、この水冷管24内に流通する冷却水で銅
ルツゼ23が冷却されるようになっている。 銅ルツゼ23には、チタンインゴット25が収納される
ようになっている。この銅ルツヂ23にはコールドウオ
ール型電気炉としての電子源27とマグネット26が設
けられておシ、電子源27から放射される電子流29は
マグネット26で偏向すれて、チタンインゴット25を
照射する工うになっている。 また1石英管ベルジャ3内の上部には赤外線ランプヒー
タ28が配設されている。この赤外線ランプヒータ28
の近傍にはプラネタリ治具21が配設されている。プラ
ネタリ治具21には、ウェハ7が装填されるようになっ
ている。 この石英管ベルジャ3内において、プラネタリ治具21
と銅ルツゼ23間にはシャッタ22が介在されている。 なお、石英管ベルジャ3内に導入するTIBA蒸気を含
んだMガスを導入する系統は第1図と同様である。 次に、この第2図の実施例の動作について説明する。水
冷された銅ルツゼ23内にチタンインゴット25を入れ
て、電子源26よりの電子流29をマグネット27で収
束偏向させてチタンインビット25に照射する。 これにより、溶融しbチタンインゴット25のチタン原
子はシャッタ22を開くと赤外線ランプ28で280℃
に加熱されたプラネタリ治具21上のウェハ7に付着す
る。その厚さを〜200八以下に制御する。 続いて、上記実施例と同じ条件でCV D M@ft1
μm堆積させる。 上記第1および第2の実施例の共通する溝底部材は、 (1)ウェハ7(回転サセプタ6やプラネタリ治具23
も含む〕のみが加熱保持されていること。 (2)メタル蒸着源(ヒータブロック5の抵抗または電
子源26の電子ビーム加熱〕を具備していること、 (31CVDA1y−ス(TIBAtたiTMA)、ガ
スを石英管ベルジャ3内に導入していること。 であシ、共通プロセス手項は(1)蒸着源エフA1また
はTiを〜200A以下の膜厚でウェハ上に堆積させ、
(2)TIBAまたはTMA蒸気をかキャリヤガスで毎
分50 cc〜500ccの速さ、反応圧0.5〜2’
f’orrh反応温度270〜300℃、反応時間20
分〜60分の条件でM膜を1μm堆積させるものである
。 (発明の効果〕 以上、詳細に説明したようにこの発明によれば、コール
ドウオール型熱分解を採用しているので、る。 またウェハ上に未分解Mソースが付着する確率が小さい
ので、C,Hなどの不純物の少ない良好なAt@が形成
できる。 さらに、同−高真空内で、CVDAtの触媒となり得る
MまたはTit蒸着法によって堆積することに!42.
CVDAjの結晶核生成を促進でき、反射率を改善する
ことができる。 加えて、腐食性ガスを使用しないので、装置材料の制限
がなく、排気処理も従来に比べて簡便となる。 また蒸着ソースMとTiの交換も容易なので、Tiを下
敷にすると不都合なデバイスにはA1ヲ下敷に、また超
LSIなどの浅接合用電極配線に有効なSi /Ti 
/At構成にしたいときはTiをノ々リヤメタルとして
使うなどのケースノ々イヶースに下敷を選択することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のCVD装置の一実施例の構成を示す
図、第2図はこの発明のCVD装置の他の実施例の構成
を示す図である。 l・・・石英管ベルジャ、2・・・抵抗加熱用タンタル
/−)、3・・・Mインゴット、4・・・スライダック
型電源、5・・・ヒータブロック%7・・・ウェハ% 
11・・・CVDAtンース、21・・・プラネタリ治
具、22・・・シャッタ、23・・・銅ルッゼ、25・
・・Tiインビット、26・・・マグネット、27・・
・電子源、28・・・赤外線ランプ。 特許出願人  沖電気工業株式会社 I:d管ヘルシベ 2:抵+17t77D?夕用タンタルホ゛−ト3:A/
インコ゛フF 4°スライダ°ツク型!;原 5:じ−タ7′ロック 7:P′7二八 uへcvoソース 、本メ=8月りCvD棟1!/)#+に’a第1図 22:シイツタ 23:会同ノしツホー 25:Tiインコ゛ソト 26:マク””ネット Z7:f1源 28:赤タト予泉ランフ。 本倉日月の第2/)冑健伸1のCVD装置のオ溝八図第
2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (a)真空反応管内に配設されウェハを加熱するコール
    ドウォール型の電気炉と、 (b)上記真空反応管内に配置され上記ウェハにMまた
    はTiを蒸着して堆積させる蒸着源と、(c)上記ウェ
    ハに上記MまたはTiを堆積した状態でArキャリアガ
    スにより上記真空反応管内にCVDAlソースを導入す
    る手段とからなるCVD装置。
JP10596885A 1985-05-20 1985-05-20 Cvd装置 Granted JPS61264175A (ja)

Priority Applications (1)

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JP10596885A JPS61264175A (ja) 1985-05-20 1985-05-20 Cvd装置

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JPS634915B2 JPS634915B2 (ja) 1988-02-01

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JPS62239526A (ja) * 1986-04-11 1987-10-20 Fujitsu Ltd 金属被膜のエピタキシヤル成長方法
JPH01264258A (ja) * 1988-04-15 1989-10-20 Hitachi Ltd 半導体装置およびその製造方法
JPH0593273A (ja) * 1991-10-01 1993-04-16 Nec Corp アルミ薄膜の形成方法

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