JPH0472730A - 配線の形成方法 - Google Patents

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〕 本発明は、集積回路等を構成する配線の形成方法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、配線の形成方法としては、フォトリソグラフィを
使う方法、レーザ気相成長法を用いた配線を直接描画す
る方法（第３７回応用物理学問係連合講演会講演予稿ｊ
Ｅ　　４９６頁　２９ａ−ＺＥ８）などがある。

〔発朋が解決しようとする課題〕

上述した従来のフォトリングラフィを使う方法は、フォ
トマスクの作製に加え、成膜、レジスト塗布、露光、現
像、エツチング、レジスト除去の６エ程が必要で、時間
と費用がかがるという欠点がある。また、レーザ気相成
長法を用いて配線を直接描画する方法では、所望の膜厚
を有する配線を形成するために描画速度が制限され、ス
ループットが小さいという欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の配線の形成方法は、選択気相成長法を用いた配
線用薄膜の堆積に関して不活性な基板の配線領域にエネ
ルギ一線を照射して前記基板の表面を前記堆積に関し、
その後、気相成長法によって、エネルギ一線を照射した
領域に配線を選択的に形成することを特徴とする方法で
ある。

〔作用〕

例えば、ジメチルアルミニウムハイドライドを用いて選
択気相化学成長法でアルミニウム膜を形成すると、シリ
コン上にはアルミニウム膜が堆積し、シリコン酸化膜上
にはアルミニウム膜が堆積せず、選択性が得られる（第
５０回応用物理学会学術講演会講演予稿集　６３１頁　
２９ｐ−Ｄ−１）。このジメチルアルミニウムハイドラ
イドを用いた場合、エネルギ一線をシリコ・ン酸化膜に
照射するとシリコン酸化膜表面の原子が除去され、上記
の選択的な堆積に関し不活性なシリコン酸化膜表面にも
シリコンのダングリングボンドが生成することを新たに
見いだした。このとき、エネルギ一線が照射された領域
は膜堆積に関して活性化された状態になり、気相化学成
長法で、エネルギ一線が照射された領域に選択的にアル
ミニウム膜を形成することができる。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例における主要工程によって形
成された基板の断面図である。本実施例はシリコン集積
回路における配線の形成に適用した場合を例示する。

標準的な集積回路製作方法を用いて第１図（ａ）に示し
た配線を形成する前の構造を形成する（基板に形成した
素子領域は図示省略）。図において、１はシリコン基板
、２はシリコン酸化膜である。次に第１図（ｂ）に示す
ように、配線を形成しようとする領域に、エネルギーＩ
１４を照射しながら掃引し、シリコン酸化膜２の表面の
原子を蒸散させ、活性化層３を形成する。エネルギ一線
としてはここでは、波長１９３　ｎｍ、パルス幅２０ｎ
ｓ、パルレス当りのエネルギー密度２ＭＷ／ｐｕｌｓｅ
−一のＡｒＦエキシマレーザを用いる。次に第１図（ｃ
）に示すように、気相成長法によってアルミニウムを堆
積すると、活性化層３の上にアルミニウム配線５が選択
的に形成する０本実施例では、ジメチルアルミニウムハ
イドライドの熱分解を用いた気相化学成長法により、基
板温度的２５０℃、キャリア水素流量６０ＳＣＣＭ、真
空室圧力２Ｔｏｒｒでアルミニウム配線５を選択的に形
成する。配線形成に要する時間は、エネルギ一線４を掃
引する時間と配線用薄膜を形成する時間の和である。エ
ネルギ一線４を掃引する時間はレーザ気相成長法を用い
て厚く配線を直接描画しながら形成する方法に比べ十分
短く、配線用薄膜の選択堆積速度は約５００ＯＡ／ｍｉ
ｎと速いので、レーザ気相成長法を用いた配線を直接描
画する方法に比べ、配線形成に要する時間を短くできる
。また、本発明の配線の形成方法によると、工程がパタ
ーニング、成膜の２工程に短縮できる。

なお、元来この配線用薄膜の選択堆積に関して活性なシ
リコン基板１上にエネルギ一線４を照射した場合にも、
シリコン基板１上が配線用薄膜の堆積に関して活性であ
ることは変わらず、選択性が維持されることはいうまで
もない、また、エネルギ一線を照射した領域以外に存在
する基板上のシリコン、アモルファスシリコン、ポリシ
リコン、金属等の、元来配線用薄膜の堆積に関して活性
な領域にも同時に堆積し、このことを利用してデバイス
製造プロセスに利点をもたらしうることはいうまでもな
い。

なお、本実施例では配線用原料ガスとしてジメチルアル
ミニウムハイドライドを用いたが、トリイソブチルアル
ミニウム等でもよい。また、配線材料としてアルミニウ
ムを用いたがＷＦ６等を使って形成できるタングステン
等でもよい、さらに、照射するエネルギ一線は、照射領
域を活性化させることができる強度を有し、かつ所望の
配線幅以下に照射領域を絞ることができる範囲で、光、
原子、分子、ラジカル及びイオン等から選べばよい、ま
た、基板はシリコン集積回路以外の化合物集積回路等で
もよい。

本実施例では、配線を直接描画する方法について述べた
がマスクを用いたプロジェクションによる配線の形成方
法でも本発明を実施できることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、作業数や工程を減少させ
、大きいスループットで配線を形成できるので、集積回
路等に用いられる配線の製造工程と費用を低減できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例の主要工程を
示す断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・シリコン酸化膜、３・
・・活性化層、４・・・エネルギ一線、５・・・アルミ
ニウム配線。 （α）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　気相成長法を用いた配線用薄膜の堆積に関して不活性
   な基板の配線領域にエネルギ一線を照射して前記基板の
   表面を前記堆積に関し活性化し、その後、気相成長法に
   よって、前記基板に配線用薄膜を堆積することを特徴と
   する配線の形成方法。