JPS5985857A - アルミニユ−ム被膜の作製方法 - 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】 この発明は、アルミニュームを主成分とする被膜を減圧
気相法により凹凸表面を有する被形成面の側部にも凹部
または凸部と同様の厚さに形成せしめることを特徴とし
ている。

この発明は、工Ｃまたけ超ＬＥＩ■において微細加工技
術を可能とするため、社奔＝塘０゜５〜２μの高低を有
する基板の表面にその側部をも上部と同様の膜厚に形成
させんとするものである。

本発明は減圧イ（喀範透法により、このアルミニューム
中に珪素、）国その他の添加物の添加をこれらの独立制
御を精密に行なうことを可能にせしめて、アルミニュー
ムを主成分とする化合物を作ることを目的としている。

従来、工０．ＬＳＩまたはＶＬＳＩ蒸着においては電子
ビーム蒸着法による真空蒸着法かアルミニュームの被膜
作製に用いられていた。

しかしかかる真空蒸着法においては、半導体基板表面の
０．５〜２μの高低の凹凸部において、第１図の如き形
成される被膜の不均一性があられれる。即ち、基板（１
）の凸部（２）、四部（３）の側面（６）Ｋな問題にな
っていた。このため斜蒸着をも合わせて用いる電子ビー
ム蒸着法が知られているが、まだ不十分であり、Ｙの結
果２μ以下の桟巾のパターンを切ることは不可能であっ
た。

本発明はかかる欠点を除去するために示されたものであ
って、６０ｔＯｒｒ以下の圧力に保持された反応炉［１
５０〜４００６Ｃの温度に被形成面を有する基板を加熱
することにより、炭化水素アルミニューム（以下ＨＯＡ
Ｉという）例えば（ＯＴＱ、Ａｌを熱分解し、凹凸面を
有する側面に対しても十分な膜厚で作製せんとするもの
である。

能である。

以下に図面に従ってその詳細を記す。

実施例１ 第２図は本発明の加熱減圧化学蒸着装置（単にＬＰＣ！
ＶＤ装置という）の概略を示す。

図面において反応炉αη内には回転ホルダー０１に被形
成面を有する基板（１）が保持され、ヒーターα■によ
シ１５０〜￥ｏｏ’ｃの加熱がなされる。

ＨＣ！Ａｌはノズルａ＋よシ反応炉内に導入される。

排気系０υはバルブをへてロータリーポンプαＱＫ至る
。　ドーピング系はＨＯＡＩの充填されたバブラーθ転
電子恒温槽（１’ｌ）により一定温度に保持される。

シラン、フオスヒン等のドーピングガスは０１）よシ供
給される。水素、ガリュームまたはアルゴンの不活性ガ
スは（イ）よシ導入される。

基板はに導体未＋９８　（工０．ＬＳＩ胃）等がその一
部に設けられたもの（鼻１Ｌは゛シリコンノ、Ｉ；板を
用いた。

この基板をヒーターαつニより２００〜５５０’０好ま
しくは３００〜４５０’Ｏの温度に加熱をした。

さらにドーピング系のＨＣ！ＡＩとしてＴＭＡ（（Ｃ聯
、Ａ］。

トリメチルアルミニューム（ＢＰ；１２’７．１”ＯＭ
Ｐ二１５．３°Ｃ）を用いた。このＴＭＡを１０　ｃ　
ｃ／Ｍの気体として導入し、さらにキャリアガスとして
水素を１００　ｃ　ｃ／Ｍ導入した。圧力け’７６０ｔ
ｏｒｒよシ０．１ｔｏｒｒまで変化させた。すると’ｉ
’６０〜６ｏｔｏｒｒにおいては、アルミニュームを３
００〜６０Ｘ／分の速度にて作ることができるが、凹凸
部の側面においては膜厚は坦面の膜厚の１１５〜１／２
でしがなかった。

さらにこの圧力を６０ｔＯｒｒ以下０．１ｔｏｒｒとす
る多くさせた。すると被膜成長速度を３００λ１０（６
゜ｔｏｒｒ）〜６ｏλ／分（０，１ｔｏｒｒ）と大きく
することができた。加えて側部での膜厚は平担面の１／
２（６０ｔｏｒｒ）〜概略１（１０ｔｏｒｒ以下）（即
ち０．９〜ｌ）にすることができた。実験では高低差を
２μとし、巾１０μとした。すると第３図にみられるた
て断面図における如く側部（６）土には平担面と同様の
膜厚のアルミニュームを作ることができた。

基板の温度が１５０６Ｃ以下では被膜を作ることができ
なかった。

実施例２ この実施例は実施例Ｉにおいて出発物質としてＴＭＡで
はなく（Ｃ８融ＡＩ、ＴＥＡ（）リエチルＹルミニュー
ム　ＢＰユ１Ｂ６．６°ＯＭＦ＝４５．５’Ｏ）を用い
た。

その場合被膜の成長速度が約３０％少なかったが段差部
のステップ→＾°レイ〉゛ニ関しては同様に６０ｔＯｒ
ｒ以下では十分な特性を有していた。

実施例３ この実施例では実施例Ｉにおいて出発材料としてＡｌ０
１３を用いた。ドーピング系における反応管に液状に付
着しやすいため、ドーピング系の温度を１００〜２００
０ＣＫ加熱して気化を促進させた。

作られた特性は導電性において電子ビーム蒸着のアルミ
ニュームの１／２の導電性を有するすぐれたものであっ
た。

以上の実施例においては、形成された被膜内にＨＣまた
はハロゲン元素が一部残留してしまっていた。このため
かかる形成された被膜にさらに加熱処理を行なった。す
るとこの時シリコン基板との金属化が置〜ギＫＪＬ會し
てしまうため、さらに不純物としてシランまたはシラン
膜が半導体のコンタクト部の導電型と同一の導電型を決
める不純物であるＰ型ではジボラン、Ｎ型ではフオスヒ
ン捷たはアルシンを同時に混入させ、コンタクトでの異
常アロイを防いだ。

以下に実施例を示す。

実施例４ この実施例は実施例ＩＫ加えて第２図のＨよジシランを
５１Ｈｙ’ＴＭｈ　＝１−１０％添加した。基板温度は
４００’Ｏとし；ｉ。ＴＭＡを１０　ｃ　ｃ／Ｍとし、
キャリアガスは使用しなかった。

すると形成された被膜中には上記ｅｃ４　Ｋ従ってシリ
コンを添加することができた。このシリコンはコンタク
ト部でのｙ１７０イを防ぐことができた０ 実施例５ この実施例は実施例１または４において、さらに第２図
ＵＫ分イ４してフオスヒンをＰＨ，／ＴＭＡ、　０．１
〜３％またはＰ　Ｈｙ’Ｓ　ｉ　Ｈ４二１〜ｌＯ％（但
しＳｉＶＴＭＡ５％）添加した。するとこの場合導電性
がＴＭＡのみの時に比べて約３０係向上した。加えてコ
ンタクトのリークがなく、１０　Ａ以下でしかなく、き
わめてすぐれたものであった。

実施例６ 実施例　をさらに４００〜５００６０に１１５〜３０分
加熱した。すると実施例５にて示したが、Ｐ型基板に設
けられたＮの領域にコンタクトをしやすく、さらにこの
接合が帆１μであるとコンタクトＹＯ０２〜０．５μに
でき、通常ならば接合が破懐してしまうのであるが、リ
ンを添加しているため、接合を芹ぜ正することができた
。

この場合、ＰＨ，のかわりＫＡｓＨ，をいれても同様で
あった。

以上よシ明らかな如く、本発明はアルミニュームを主成
分とする被膜をＬＰＣＶＤ法で作ったこと、さらＫ　Ｌ
ＰＯＶＤ法であるためこの中にシランまたは■価または
Ｖ価の不純物を同時に容易に混入させることができると
いうことを特徴としている。

特［６０ｔｏｒｒ以下の圧力においては、■ＬＳＩで問
題とするステップ＃　Ａ−ｋｆ　’、”　Ｋ対しても十
分なものであった。また浅い接合部にコンタクトがある
場合、この接合を作る不純物の導電型と同じ導電型の不
純物例えばリン、ヒ素を０．２〜２％添加することによ
り、ＡＪづ・−赫ぞ・釦をつきねけてそす化させてしま
った時でも十分のオーム接触コンタクトを構成し、かつ
接合リークを１０．Ａ以下におさえることによりるとい
う特徴を有する。

本発明はＬＰＯＶＤ法を用′いたが、この不純物の添加
に関してはプラズマを用いた。ＰＣ！ＶＤ法に対しても
有効であると判断する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方法によったアルミニューム膜（９） ｃたて断面図を示す。 第２図は本発明に用いる加熱減圧化学蒸着装置の概要を
示す。 第３図は本発明方法によシ得られたアルミニューム膜の
たて断面図を示す。 特許出願人 （１０） ポ２（２） 端３（］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、加熱減圧化学蒸着装置によって、反応炉内に配置さ
   れた基板の被形成面上にアルミニュームを主成分とする
   金属膜を形成する方法において、炭化水素アルミニュー
   ムまたは塩化アルミニュームを６０ｔｏｒｒ以下の圧力
   に保持された前記反応装置に導入して、２００−５５０
   ’０の温度に加熱することにょシ、被形成面上にアルミ
   ニュームを主成分とする被膜を作製することを特徴とす
   るアルミニューム被膜の作置された基板の被形成面上に
   アルミニュームを主成分とする金属膜を形成する方法に
   おいて、炭化水素アルミニュームまたは塩化アルミニュ
   ームＫ１１１価またはＶ価の元素の反応性気体を添加し
   て、６０ｔｏｒｒ以下の圧力に保持された前記反応装置
   に導入して、２００〜５５０″Ｏの温度に加熱すること
   により、被形成面上にＩＩＩ　（ｆｆｆｉまたはＶ価の
   不純物が添加されたアルミニュームを主成分とする被膜
   を作製することを特徴とするアルミニューム被膜の作製
   方法。