專利名稱：使用烷基鋁氫化物形成以鋁作為主成分的金屬沉積膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成金屬沉積膜的方法，特別是涉及形成適于優(yōu)先用作半導(dǎo)體集成電路器件等物的線路的金屬沉積膜的方法。
對現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體所采用的電子器件或集成電路中的電極或?qū)Ь€而言，主要采用鋁(Al)或含硅的鋁(Al-Si)等。這是因為鋁的價格便宜、有高的導(dǎo)電率，并且在其表面上還形成致密的氧化物膜，借助該氧化物膜使鋁具有很多優(yōu)點，例如其內(nèi)部可得到化學(xué)防護(hù)而使之穩(wěn)定，其與Si的粘附性能良好等。
而近年來諸如LSI等的集成電路的集成程度提高，并且特別是要求形成精細(xì)的線路和多層線路。于是對線路提出了迄今為止尚未遇到的更為嚴(yán)峻的要求。例如，在諸如4百萬位或1千6百萬位等的高效能的RAM中，其內(nèi)部必須沉積如Al等金屬的孔(通路孔)的高徑比(孔深孔徑)為1.0或更大。該孔本身的直徑為1微米或更小，所以還需求能在具有更大高徑比的孔中沉積Al的技術(shù)。
此外，為使所涉及的半導(dǎo)體集成電路器件在商業(yè)上獲得成功，該技術(shù)必須能以低成本成批生產(chǎn)。
在本領(lǐng)域中，濺射法，氣相法-如通過采用三甲基鋁等作為形成如鋁膜的CVD法等都是已知的。特別是對熱CVD(化學(xué)氣相沉積)法已作了各種研究。例如，已經(jīng)應(yīng)用了這樣的方法在該法中分散在載氣中的有機(jī)鋁被攜往被加熱的表面上，然后該氣體分子在該表面上熱分解而形成一層膜。又如在“Journal of Electrochemical Society Vol.131，P.2175(1984)”中所述，通過采用三異丁基鋁(i-C4H9)3Al(TIBA)，在260°的成膜溫度、0.5托的反應(yīng)管壓下進(jìn)行成膜，結(jié)果形成3.4μΩ.cm的膜。
然而按照這種方法，由于分步涂覆和電遷移等原因，Al的表面平滑度很差，而且也得不到高質(zhì)量的膜。此外，孔中的Al也不致密。
日本專利公開No.63-33569揭示了一種在基片附近加熱有機(jī)Al而成膜的方法。按照此法，可以CVD法將Al選擇性地沉積在已被清除掉天然氧化膜的基片的金屬或半導(dǎo)體表面上。該文獻(xiàn)進(jìn)一步敘述了在這些孔覆以Al之后再以濺射法將Al沉積在該氧化物膜上。
然而，也是按照此法，由于作為主要前提的孔內(nèi)的Al的表面光潔度不夠，結(jié)果使得按CVD法形成的Al膜的按濺射法形成的Al膜間的界面電接觸不良而引起電阻升高。
作為這種方法的改進(jìn)例是通過“2nd Symposium of Electro-chemical Society，Branch of Japan(July 7th，1989)P.75”敘述的雙層壁CVD法，該法可通過采用TIBA氣使Al選擇性地僅在金屬或半導(dǎo)體上生長。然而困難的是難于精確控制氣體溫度和基片表面溫度間的溫差，并且必須加熱氣瓶(bomb)和線路，這就造成了裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的缺點。
更重要的是如果這一切得不到控制，則形成金屬沉積膜的裝置會復(fù)雜化，并且不得不采用晶片處理方式，而在這種方式中，僅能用一種沉積工序在晶片上進(jìn)行沉積，此外，以500埃/分的沉積速度只得到質(zhì)量不良的膜，而且以這樣的最高沉積速度也不能構(gòu)成成批生產(chǎn)所需的生產(chǎn)能力。此外，除非制成某種厚度，那么即使按照此法得到的膜也不會形成均勻連續(xù)的膜。從而證實了這種方法是不能令人滿意的并且是不適于成批生產(chǎn)的，這是由于膜的平整度不佳，Al選擇性生長時的選擇性不能保持足夠長的時間等原因而使得其重現(xiàn)性很差。
再者，當(dāng)采用一種形成金屬膜的裝置時，為進(jìn)行成膜操作或保養(yǎng)，要將各種用于成膜的或用于清潔反應(yīng)室的氣體引入該室中，以進(jìn)行所需的處理。當(dāng)成膜連續(xù)進(jìn)行時，雖然完成了這類處理，但即使在只帶有少量的來源于有機(jī)鋁原料的碳等物的CVD法中，還是擔(dān)心有除碳之外的其它雜質(zhì)被裹帶于該界面中等問題。這個問題可能會成為使批量生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件產(chǎn)率突然下降的原因。
如上所述，按照現(xiàn)有技術(shù)的CVD法，對于以低成本成批生產(chǎn)半導(dǎo)體集成電路器件十分必要的沉積速度和生產(chǎn)能力方面的改進(jìn)均不能令人滿意，而且還存在不能使高質(zhì)量的Al的選擇性生長能夠達(dá)到，但由于平整度、純度和分層復(fù)蓋(step coverage)接觸孔中致密Al形成等原因，使問題仍然存在，因此重現(xiàn)性還是很差。這樣，對更高集成度的改進(jìn)而言，尚有充份可改進(jìn)的余地。
本發(fā)明的目的是改進(jìn)上述技術(shù)問題并提供一種形成金屬膜的方法，以該法即使不用復(fù)雜而昂貴的沉積膜形成裝置，也能以良好的重現(xiàn)性、高的沉積速度和高的生產(chǎn)率得到金屬膜。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能在大高徑比的孔中形成金屬膜的方法。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種可形成作為半導(dǎo)體器件的電極和線路材料是極為優(yōu)越的金屬膜的方法，之所以如此是由于通過在孔內(nèi)按具有優(yōu)越選擇性的成膜方法沉積高質(zhì)量的金屬，然后再按非選擇性成膜法在包括隔離膜表面在內(nèi)的全部表面上沉積該金屬，從而改善了首先沉積于該孔內(nèi)的、導(dǎo)電性和平整度優(yōu)越的金屬與此后沉積的金屬膜之間的接觸，這樣一來就具有低的電阻率，并且對于電遷移而言也是穩(wěn)固的。
本發(fā)明的再一個目的是提供一咱即使成膜裝置長期重復(fù)使用后也基本不帶入雜質(zhì)的成膜方法。
為達(dá)到這些目的，本發(fā)明包括下列步驟將基片置于用來成膜的空間中;將烷基鋁氫化物氣體及氫氣引入該空間中;然后直接加熱該基片以在其表面上形成以鋁為主成份的金屬膜。
當(dāng)然，如果需要，在成膜時通過將含Si之類元素的氣體一起引入就可形成諸如Al-Si等以Al為主成份的金屬膜。
在本發(fā)明中，通過在選擇性沉積鋁時直接加熱該基片，就可以超出人們期待的沉積速度形成具有優(yōu)越膜特性的金屬膜。
根據(jù)本發(fā)明，由于采用如燈之類的直接加熱法，則通過促使將氫原子供于電子給體的表面上，而同時保持可靠的選擇性就可使沉積速度得以改善。
沉積速度的改善不僅提高了生產(chǎn)能力，而且即使在雜質(zhì)容易被帶入金屬膜的惡劣條件下，也能產(chǎn)生防止雜質(zhì)帶入的效果。因此膜的質(zhì)量和生產(chǎn)能力均能同時改善，借此可在制備半導(dǎo)體器件的領(lǐng)域內(nèi)顯示出令人注目的效果。
裹帶雜質(zhì)的問題也可用具有所謂多室的金屬膜形成裝置來改善，在該裝置中，將Al膜形成步驟分成選擇性沉積和非選擇性沉積兩個步驟，而兩步驟的各反應(yīng)室又彼此相連在一起，以便連續(xù)進(jìn)行上述的兩個步驟。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明具有下列步驟將基片置于第一成膜室中;將烷基鋁氫化物氣體和氫氣引入該第一成膜室中;加熱基片以便在其表面上形成鋁膜;然后在隔絕外界空氣的條件下將該基片移入緊鄰第一成膜室設(shè)置的第二成膜室中，以便能連續(xù)地隔絕外界空氣及按氣相法在該表面形成金屬膜。
選擇性地沉積于接觸孔之中的Al成為一種優(yōu)質(zhì)單晶材料，從而形成表面平整度極好的致密薄膜。進(jìn)而，通過將該基片連續(xù)穿過成膜室而又不暴露在外界空氣中，則可連續(xù)地進(jìn)行選擇性/非選擇性沉積。在進(jìn)行選擇性沉積時，基于在低溫下的DMAH和H2氣的表面反應(yīng)，使Al選擇性地沉積于接觸孔中。由于這種Al是有極好選擇性的高質(zhì)量Al膜，為將其應(yīng)用作為半導(dǎo)體器件的線路材料，所以必須要再在隔離層上非選擇性地形成一層金屬膜，借此能構(gòu)成多層線路。這樣，沉積于接觸孔中的Al膜就是表面平整度極好的單晶。由于隔離膜表面包括這種單晶的表面，所以即使當(dāng)可能以濺射法或CVD法形成諸如Al之類的金屬膜時，也能保持在這樣形成的Al膜和選擇性沉積在接觸孔中的Al膜間的良好接觸，借此可以得到比電阻小的Al膜。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還包括下列步驟將基片置于第一成膜室中;將烷基鋁氫化物氣體、含硅元素的氣體和氫氣引入第一成膜室;加熱該基片以在其表面上沉積一層鋁-硅膜;在隔絕外界空氣的條件下移動該基片并將之置于緊鄰第一成膜室設(shè)置的第二成膜室中，以便能連續(xù)地隔絕外部空氣，并在該基片上用氣相法形成一層金屬膜。
這種選擇性沉積于接觸孔中的Al-Si成為一種高質(zhì)量的單晶材料，從而形成表面平整度極好的致密的膜。進(jìn)而，由于將該基片在該成膜室中連續(xù)移動而又不暴露于外界空氣中，就可連續(xù)進(jìn)行選擇性/非選擇性沉積，在進(jìn)行選擇性沉積時，基于低溫下的DMAH、含硅氣體和H2氣的表面反應(yīng)，將Al-Si選擇性地沉積于接觸孔中。由于該Al-Si是選擇性極好的高質(zhì)量Al-Si膜、為將之用作半導(dǎo)體器件的線路材料，則必須進(jìn)一步將一層金屬膜非選擇性地形成于該隔離層上，借此實現(xiàn)多層線路。在此，已發(fā)現(xiàn)沉積于接觸孔中的Al-Si膜是表面平整度極好的單晶。至于包括這種單晶Al-Si表面的隔離膜表面，即使在按濺射法或CVD法形成如Al之類的金屬膜時，也可在這樣形成的金屬膜和選擇性地沉積于接觸孔中的Al膜間保持良好的連接，借此可得到比電阻小的Al膜。
圖1是展示用于實施本發(fā)明的較佳金屬膜形成裝置的一個實施例示意圖;
圖2是用于圖解本發(fā)明的金屬形成方法的示意圖;
圖3是展示適于與本發(fā)明相比較的連續(xù)形成較佳金屬膜裝置的一個實施例;
圖4-圖6展示了用于實施本發(fā)明的連續(xù)形成較佳金屬膜的裝置的一個實施例;
圖4展示了順序排列步驟的示意圖;
圖5是結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是與圖5相似的結(jié)構(gòu)示意圖，然而附加了按箭頭指示的運動;
圖7是展示另一種用于實施本發(fā)明的連續(xù)形成較佳金屬膜的裝置的實施例示意圖;
圖8是展示選擇性沉積Al的方式的示意圖;
圖9是展示用于本發(fā)明的較佳的CVD裝置的示意圖。
在詳細(xì)敘述本發(fā)明之前，在下面首先敘述適用于本發(fā)明的以Al為主成份(包括純Al)的金屬膜的較佳成膜方法(Al-CVD法)。
此方法是一種適于將金屬料嵌入比如精密的和深的、高徑比為1或更大的孔(接觸孔、通過孔)的方法，而且也是一種選擇性極佳的沉積方法。
用這種方法形成的金屬膜，諸如形成單晶Al，在結(jié)晶性上是極為優(yōu)越的，而且它只含少量的碳等物。
這種方法是一種通過采用烷基鋁氫化物氣體和氫氣，經(jīng)在電子給體的基片表面反應(yīng)而形成沉積膜的方法。尤其是通過采用諸如一甲基鋁氫化物(MMAH)或二甲基鋁氫化物(DMAH)之類的含甲基的烷基鋁氫化物作為原料氣體，采用H2氣作為反應(yīng)氣體，并在這些氣體的混合物條件下加熱基片表面而沉積出高質(zhì)量的Al膜。
通過在電子給體的表面部份和非電子給體部份共存的該基片上施以CVD法，則以良好的選擇性僅在電子給體的基片表面部份上形成單晶體Al。
電子給體材料指的是這樣一種材料由于基片中自由電子的存在或有意形成自由電子，它具有通過給出或取得電子而與附著于該基片表面的原料氣體分子起化學(xué)反應(yīng)的表面。例如，金屬和半導(dǎo)體通常就是如此。在該金屬或半導(dǎo)體表面具有薄金屬金屬氧化物膜存在的材料，承受著通過在基片和所附的原料分子間給出和取得電子所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，因而它們也包括在本發(fā)明的電子給體材料中。
電子給體材料的具體實例包括含Ⅲ族元素Ga、In、Al等和Ⅴ族元素P、As、N等相組合的二元系的、四元系的或多元系的Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體;諸如單晶硅，無晶形硅等的P-型、I-型、N-型等半導(dǎo)體材料;下列金屬、合金、硅化物等，如鎢、鉬、鉭、銅、鈦、鋁、鈦-鋁、氮化鈦、鋁-硅-銅、鋁鈀、硅化鎢、硅化鈦、硅化鋁、硅化銅、硅化鉭等。
另一方面，作為形成非選擇性沉積的Al或Al-Si表面的材料，即非電子給體材料的實例有玻璃，諸如經(jīng)熱氧化、CVD等法形成的氧化硅、BSG、PSG、BPSG等氧化物膜、熱氮化膜，以及以等離子CVD法、減壓CVD法、ECR-CVD等方法所形成的氮化硅膜。
按照Al-CVD法，也可選擇沉積出含改性元素并以Al為主成份的金屬膜，而且此膜的質(zhì)量也呈現(xiàn)出極優(yōu)良的特性。
例如，除烷基鋁氫化物氣體和氫外，還可以很容易地將諸如SiH4、Si2H6、Si3H8、Si(CH3)4、SiCl4、SiH2Cl2、SiHCl3等含硅元素的氣體;
諸如TiCl4、TiBr4、Ti(CH3)4等含Ti元素的氣體;
諸如銅的雙乙酰丙酮酸鹽Cu(C5H7O2)2、銅的雙二叔戊酰甲烷化物(Copper bisdipivaloyl methanite)Cu(C11H19O2)2、銅的雙六氟乙酰丙酮酸鹽Cu(C5HF6O2)2等含銅元素的氣體混合并導(dǎo)入以形成一種混合氣氛，借此選擇性地沉積出諸如Al-Si、Al-Ti、Al-Cu、Al-Si-Ti、Al-Si-Cu等導(dǎo)電材料而形成電極。
由于上述的Al-CVD法也是一種選擇性極佳的成膜方法，而且也能使此被沉積的膜獲得良好的表面特性，因此通過在下一道沉積步驟中采用非選擇性沉積成膜法再在上述選擇性沉積的Al膜上和隔離膜SiO2等上形成Al或以Al為主要成份的金屬膜，這樣就可獲得用作半導(dǎo)體器件線路時具有高度通用性的適用金屬膜。此法將作為本發(fā)明的較佳實施方案在下文中敘述。
下文將專門敘述這種金屬膜，也就是說，它是選擇性沉積的Al、Al-Si、Al-Ti、Al-Cu、Al-Si-Ti、Al-Si-Cu與非選擇性沉積的Al、Al-Si、Al-Ti、Al-Cu、Al-Si-Ti、Al-Si-Cu的組合。作為非選擇性沉積的成膜法除上述Al-CVD法、濺射法等之外，還有各種CVD法。
作為欲被非選擇性沉積的這種金屬膜，可采用含W、Mo等為主成份的金屬。
現(xiàn)在通過參照特定的實施方案來描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于下面所述的這些實施方案，而是包括著各種改型的實施方案，這樣就具有能達(dá)到本發(fā)明目的的各種結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的一個實施方案中，當(dāng)采用至少兩種烷基鋁氫化物氣體及氫氣在基片上形成Al膜時，通過用燈等物直接加熱該基片表面就可形成金屬沉積膜。
這種可按本發(fā)明形成的，以Al為主成份的金屬膜可以包含如選擇性沉積的純Al和非選擇性沉積的純Al、純Al和Al-Sr、純Al和Al-Cu、Al和Al-Si-Cu、Al和Al-Ti、Al和Al-Si-Ti等的組合。
尤其是以一甲基鋁氫化物(MMAH)和/或二甲基鋁氫化物(DMAH)作原料氣體，用H2作反應(yīng)氣體，并通過在這些氣體的混合物下直接加熱(燈加熱)該基片表面，就可以高的沉積速度形成高質(zhì)量的Al膜。
這樣，為在Al膜形成期間保持260℃-440℃的較佳基片表面溫度，不用電阻加熱而用燈直接加熱該基片表面，借此就可以3000-5000埃/分的高沉積速度獲得高質(zhì)量的膜。
以上針對通過僅采用有機(jī)鋁氣體作為原料氣體沉積以Al為主成份的金屬膜的純Al的實施方案作了說明。在本發(fā)明中也可能在基片上選擇性沉積含改性元素的鋁，如鋁-硅(Al-Si)的時候，通過直接加熱該基片而以高的沉積速度形成具有極好膜特性的金屬膜。
在本發(fā)明的這一實施方案中，在采用烷基鋁氫化物氣體、含硅元素的氣體和氫氣在基片上形成Al膜時，通過采用燈等物直接加熱該基片表面就可形成金屬沉積膜。
這種可按本發(fā)明形成的金屬膜可包括選擇性沉積的以鋁為主成份并含如Al-Si等改性元素的金屬，和非選擇性沉積的Al-Si、Al-Si和Al-Cu、Al-Si和Al-Si-Cu、Al-Si和Al-Ti、Al-Si和Al-Si-Ti等的組合。
尤其是，采用上述一甲基鋁氫化物(MMAH)和/或二甲基鋁氫化物(DMAH)和含如硅之類改性元素的氣體作為原料氣體，用H2氣作反應(yīng)氣體并通過在這些氣體的混合物下直接加熱該基片表面就可以高的沉積速度獲得高質(zhì)量的以Al為主成份的金屬膜。
這樣，也是在Al-Si膜形成期間，為保持260℃-440℃的較佳基片表面溫度，不用電阻加熱基片，而是用燈直接加熱基片表面，就可3000-5000埃/分的高沉積速度獲得高質(zhì)量的膜。金屬薄膜形成裝置(1)的敘述首先，以本發(fā)明所用的一種較佳的金屬膜形成裝置來描述采用燈加熱的直接加熱系統(tǒng)的實施方案。
圖1展示了一種為本發(fā)明所用的較佳的金屬膜形成裝置。
加熱裝置100由多個鹵燈102的燈組及裝在基片109前方和后方的反射鏡103構(gòu)成，通過使用接通電源(未示出)的控制器120控制供給該燈的電流，可按要求調(diào)定基片溫度。
金屬薄膜在基片109上形成，基片109固定在位于反應(yīng)室101內(nèi)的基片支架110上，反應(yīng)室101是透明絕緣的，由熔鑄石英等制成。氣體供入系統(tǒng)包括混合器104和鼓泡器105，還包括用于鼓泡的氫氣導(dǎo)入管111，它是通過容納DMAH的鼓泡器105與混合器104相通的第一氣體導(dǎo)管，氫氣導(dǎo)入管111A，它是與混合器104相通的第二氣體導(dǎo)管，以及用于將DMAH氣體和氫氣通過氣體引入孔106引進(jìn)反應(yīng)室101的氣體引入管112。此外，當(dāng)引入其它氣體時115也用作氣體引入管。抽真空系統(tǒng)107有一臺真空泵，并包括一根與抽真空孔108相通的抽真空管113。
使用這種薄膜形成裝置，經(jīng)加熱5秒鐘或更少的時間可使基片表面溫度穩(wěn)定在所要求的溫度，這種裝置的結(jié)構(gòu)還能夠獲得高產(chǎn)率，以至達(dá)到每小時處理15-30片5英寸的晶片。
可作為進(jìn)行直接加熱的裝置包括比如鹵燈、氙燈等光源。
更準(zhǔn)確地說，它不是如同電阻加熱那樣一種裝置，而是一種把來自加熱裝置的能量直接傳遞到基片表面上以進(jìn)行加熱的裝置。在用電阻加熱時，基片表面是通過從放置基片的臺架的后表面向前表面的熱傳遞而加熱的。應(yīng)當(dāng)指出，這與通過利用UV射線進(jìn)行光學(xué)激發(fā)的光學(xué)CVD方法是不同的。
金屬形成方法(1)的敘述接著，參照圖2詳述本發(fā)明中優(yōu)選使用的金屬薄膜形成方法。
制備待沉積的基片，在具有電子給體表面并含有半導(dǎo)體或?qū)w材料的基片1上形成絕緣膜2，該絕緣膜具有各種直徑的小孔(VH1、VH2)。這里，絕緣膜2的表面是非電子給體表面(圖2A)。
接著，按照使用氫化烷基鋁和氫的CVD方法，形成了Al作為主要組分的金屬薄膜。為此目的，將基片放在反應(yīng)室101中，在反應(yīng)室內(nèi)減壓后，將氫化烷基鋁與氫的氣體混合物引入反應(yīng)室。打開燈并使基片表面溫度保持在260℃至440℃，更佳為270℃至440℃，鋁被選擇性地沉積到各孔中。在經(jīng)試驗預(yù)先確定的沉積速度的基礎(chǔ)上，鋁被沉積到與絕緣膜表面幾乎同樣的高度(圖2B)。
然后，為形成用于半導(dǎo)體裝置的線路，將鋁沉積到整個表面上。為此目的，將基片由圖1的反應(yīng)室取出，放入另一個沉積薄膜形成裝置的反應(yīng)室中，并按照所屬技術(shù)領(lǐng)域公知的濺射法或CVD法沉積鋁(圖2C)。
按照目前的理解，鋁沉積的機(jī)理如下所述。
在氫原子附著在電子給體的基片即有電子的基片上的情況下(圖8A)，帶有甲基基團(tuán)的DMAH到達(dá)基片的面時，基片的電子將割斷鋁和甲基之間的一個鍵(圖8B及8C)。
此時的反應(yīng)如下
此外，對于留在具有自由電子的沉積的Al上的氫原子，反應(yīng)將類似地繼續(xù)進(jìn)行(圖8D)。在此，當(dāng)缺少氫原子時，反應(yīng)氣體的氫分子將分解而提供氫原子。而在非電子給體的表面上，因為沒有電子上述反應(yīng)將不能進(jìn)行，也就沒有Al的沉積。
因而，為獲得高的沉積速度，重要的是啟動分解-吸附反應(yīng)，而使氫分子分解成氫原子并將它們吸附在電子給體表面上。直接加熱就起這種作用而促進(jìn)選擇性沉積。
已經(jīng)對通過用燈等直接加熱并使用作為氫化烷基鋁的DMAH和H2獲得的Al薄膜，以及借助圖3所示的裝置用電阻加熱將基片加熱到260℃而獲得的Al薄膜進(jìn)行了比較。
發(fā)現(xiàn)用電阻加熱法獲得的Al薄膜不含碳并具有良好的電阻率，但薄膜的沉積速度最大是800埃/分。這決不能說是高的速度。于是，試圖通過提高基片溫度來改進(jìn)沉積速度，但卻產(chǎn)生了具有惡化的表面形狀、降低了的電阻率或無選擇性的樣品。因而本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，僅用提高基片溫度的方法產(chǎn)生了有關(guān)再現(xiàn)性的問題。
本發(fā)明還試圖通過增加DMAH氣體流量的方法精心提高沉積速度。然而在這種情況下也觀察到樣品具有惡化的表面形狀，由此發(fā)現(xiàn)按照這種方法仍然存在有關(guān)再現(xiàn)性的問題。
可是，按照上述方法在孔中沉積的純Al呈現(xiàn)單晶結(jié)構(gòu)，它具有優(yōu)良的性能，例如(1)減小了小丘的出現(xiàn)幾率;
(2)減小了合金晶格局部變亂(spike)的出現(xiàn)幾率。
上述方法就選擇性和精加工而言是一種極好的沉積方法，與上述純Al的情況相類似，它為了與使用燈等直接加熱法相比較，通過使用非選擇性沉積方法作為接續(xù)的沉積步驟，本發(fā)明還通過使用作為氫化烷基鋁的DMAH、含硅元素的氣體和氫氣，用電阻加熱法將基片加熱到260℃以形成Al-Si薄膜。
按照這種方法獲得的Al-Si薄膜不含碳并具有良好的電阻率，但是薄膜的沉積速度最大是800埃/分，這決不能說成是高的速度。于是試圖通過提高基片溫度的方法來改進(jìn)沉積速度，但是產(chǎn)生了具有惡化的表面形狀、低電阻率或非選擇性的試樣。
可是，用直接加熱裝置在孔中沉積的Al-Si薄膜呈現(xiàn)出良好的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，具有低的小丘出現(xiàn)幾率，還具有低的合金晶格局部變亂的出現(xiàn)幾率。
由于上述方法就選擇性而言是一種極好的沉積方法，因此通過再在選擇性沉積的Al-Si薄膜上和上述SiO2隔離薄膜上使用非選擇性的沉積方法作為接續(xù)的沉積方法，而形成含有Al-Si作為主要組分的金屬薄膜，可獲得適用于半導(dǎo)體器件線路的金屬薄膜。
含有硅元素的氣體通過供入管115引入，它是進(jìn)入混合器104的第三氣體導(dǎo)管。
通過使用該薄膜形成裝置，與純Al的情況相類似，經(jīng)加熱5秒鐘或更少的時間，可使基片表面溫度穩(wěn)定在所要求的溫度。此外，使用這種裝置能獲得高的產(chǎn)率，甚至達(dá)到每小時可處理15-30片5英寸晶片。
本發(fā)明的另一實施方案中，使用多室金屬薄膜形成裝置，首先，在第一薄膜形成室中，按照CVD方法使用氫化烷基鋁和氫，在基片上選擇性地形成含有Al作為主要組分的金屬薄膜，然后將基片在不暴露在外部空氣中的條件下轉(zhuǎn)移至第二薄膜形成室，而在基片的整個表面上形成金屬薄膜。
按照本發(fā)明，利用多室金屬薄膜形成裝置可形成的金屬薄膜的具體例子可包括以下組合選擇性沉積的純Al和非選擇性沉積的純Al，純Al和Al-Si，純Al和Al-Cu，純Al和Al-Si-Cu，純Al和Al-Ti等。
在Al選擇性沉積過程中，較佳的基片表面溫度可以是從氫化烷基鋁分解溫度或更高的溫度到低于450℃，更佳為260℃至440℃。
特別是當(dāng)使用氫化-甲基鋁(MMAH)和/或氫化二甲基鋁(DMAH)作為原料氣體并用氫氣作為反應(yīng)氣體，并在這些氣體的混合物的條件下加熱基片表面時，能以高的沉積速度形成質(zhì)量良好的Al薄膜。
在這種情況下，當(dāng)形成Al薄膜時，將基片表面溫度更佳地保持在260℃至440℃，則能以比電阻加熱情況下更高的速度3000-5000埃/分獲得質(zhì)量良好的薄膜。
按照本發(fā)明可形成的金屬薄膜的具體例子還可包括以下幾種組合含有Al作為主要組分并含有作為改性元素例如Al-Si等的金屬和非選擇性沉積的Al，Al-Si和Al-Si，Al-Si和Al-Cu，Al-Si和Al-Si-Cu，Al-Si和Al-Ti，Al-Si和Al-Si-Ti等。
在Al-Si選擇性沉積時，較佳的基片表面溫度是從氫化烷基鋁的分解溫度或更高的溫度到低于450℃，更佳為260℃至440℃。
特別是當(dāng)使用氫化一甲基鋁(MMAH)和/或氫化二甲基鋁(DMAH)作為原料氣體，Si2H6作為含改性元素的氣體，以及氫氣作為反應(yīng)氣體，并在這些氣體的混合物的條件下用燈加熱基片表面時，能以高的沉積速度形成質(zhì)量良好的Al-Si薄膜。
另外在此情況下，在Al薄膜形成時，將基片表面溫度更佳地保持在260至440℃，則能以比電阻加熱情況下更高的速度3000-5000埃/分獲得質(zhì)量良好的薄膜。
金屬薄膜形成裝置(2)的敘述多室裝置是本發(fā)明的較佳的金屬薄膜形成裝置的另一實施方案。
圖4至圖6示出了可優(yōu)選實施本發(fā)明的金屬薄膜連續(xù)形成裝置。
圖4的金屬薄膜連續(xù)形成裝置由下述部分組成載料鎖氣室11，CVD反應(yīng)室(第一薄膜形成室)12，Rf浸蝕室13，濺射室(第二薄膜形成室)14，載料鎖氣室15，它們在與外部空氣連續(xù)隔絕的條件下，連續(xù)并列配置，并通過閘板閥10彼此連通，各室的構(gòu)成使它們能分別用抽真空系統(tǒng)16a-16e抽成真空或減壓。上述載料鎖氣室11用于在抽真空后用H2氣氛作沉積處理之前取代基片的氣氛以提高產(chǎn)率特征。接續(xù)的CVD反應(yīng)室12用于在常壓或減壓下在基片上選擇性沉積，其內(nèi)部裝備有基片支架18，它具有電阻加熱體(加熱到200至430℃)17，反應(yīng)室12的構(gòu)成還使得用于CVD的氣體可通過氣體引入管19引入以進(jìn)行CVD。接著的Rf浸蝕室13用于在Ar氣氛下選擇性沉積之后進(jìn)行基片表面的清理(浸濁)，該室內(nèi)部裝備有基片支架20以待加熱到100℃至250℃以及用于Rf浸蝕的電極21，并且還與Ar氣氛供入管22相連。緊接的濺射室14用于在Ar氣氛下通過濺射在基片表面進(jìn)行非選擇性的沉積金屬薄膜，該室內(nèi)部配置有基片支架23以待加熱到200℃至250℃，以及用于在其上固定濺射靶材料24a的靶電板24，并且還與Ar氣供入管25相連接。最后的載料鎖氣室1.5是一個在完成金屬薄膜沉積后將基片取出到空氣中時的控制室，其構(gòu)成使得能用N2取代其中氣氛。
在圖4中，上述構(gòu)成的金屬薄膜連續(xù)形成裝置是在各步驟的基礎(chǔ)上以時間序列給出的。但實際上是如圖5所示，其構(gòu)成是上述載料鎖氣室11，CVD反應(yīng)室12，Rf浸蝕室13，濺射室14和載料鎖氣室15由作為轉(zhuǎn)換室26共同連接在一起的。在這種構(gòu)成中，載料鎖氣室11還起到載料鎖氣室15的作用。如圖所示，在上述與空氣隔絕的傳送室26中，配備有在AA方向上可換向旋轉(zhuǎn)在BB方向上可移伸的臂(傳送裝置)27。借助于臂27，如同圖6的箭頭所示，基片可以在不暴露到外部空氣中的情況下，按照各步驟連續(xù)地依次由載料鎖氣室11移動到CVD室12、Rf浸蝕室13、濺射室14、載料鎖氣室15。
圖7給出了金屬薄膜連續(xù)形成裝置的另一個構(gòu)成實例，并且與圖4中相同的構(gòu)件用同一符號標(biāo)記。圖7的裝置與圖4的裝置的區(qū)別在于是用鹵燈30直接加熱基片的表面。為了進(jìn)行直接加熱，基片支架12上有一用于支持基片使之處于懸浮狀態(tài)的釘31。
可用于此方法的加熱裝置中，作為直接加熱法(通過由加熱裝置傳遞能量加熱基片本身)，例如可包括用鹵燈、氙燈等的燈加熱法。在這種連接中，作為電阻加熱，可以有裝備在基片支持元件上的加熱元件等，該支持元件用以支持基片以便在其上形成沉積薄膜，支持元件配置在沉積薄膜形成的空間中。
在沉積含改性元素的鋁薄膜的情況下，也可能照上述方法使用圖4至圖7的金屬薄膜形成裝置。
簡而言之，為引入除有機(jī)鋁氣體以外的氣體，可以附加裝配一根氣體管線。
下面，將參照圖9敘述用于上述金屬薄膜形成裝置的任選的氣體供入系統(tǒng)。
反應(yīng)室301的氣體導(dǎo)入管312與混合器304相連。多條氣體導(dǎo)入管與混合器304相連，其中一條是氫氣導(dǎo)入管311，它與冷卻器320相連。另一條管線是原料氣體導(dǎo)入管312，它與起泡器305相連。起泡器與載體氣體導(dǎo)入管313相連用于液態(tài)原料的起泡，該載氣導(dǎo)入管313還與管311類似地連接到冷卻器320上。
此外，在進(jìn)氣端通過管327配置有氫氣提純器321。
氫氣提純器321內(nèi)部用鈀膜隔成兩個室提純缸和主室。原料氫氣導(dǎo)入管326與兩室的鈀膜外面的主室相連。在主室中還直接裝備有放氣管326，用以放出主室中的部分原料氫氣。331是加熱線圈。323是原料氫氣的預(yù)熱室，可用加熱線圈332加熱原料氫氣。到這一步驟為止的氣體供入系統(tǒng)，由307代表的抽真空系統(tǒng)和反應(yīng)室共同地構(gòu)成了CVD裝置。
較佳的是設(shè)計固定在CVD裝置主體中的氫氣提純器321，并使由提純缸330到CVD反應(yīng)室312的管線長度為1.5米或更短。
當(dāng)然，管線和閥門的連接部分按需要壓縮至最短。
這種CVD裝置安裝在清潔的室內(nèi)，而容納原料氫氣的儲氣瓶324配置在清潔室外面。二者用氣體管325彼此連通。這些管線由經(jīng)過電解拋光的SUS制成。
原料氣體通過使用上述裝置以下列方式提供。由儲氣瓶324通過10米或更長的管325供入預(yù)熱器323的氫氣在此被加熱到大約400℃。被加熱的原料氫氣由被加熱到約420℃的鈀提純。簡言之，在提純罐330中存在的氫的純度為99.99995%或更高，而在主室中的氫則具有較高的雜質(zhì)濃度。在此，適量的氫通過排放管326排放，使得氫氣中的雜質(zhì)濃度可以不致變得更高。
提純的氫氣經(jīng)冷卻器320冷卻，其中一部分被直接供入混合器304，一部分用于鼓泡的氫供入鼓泡器305。
金屬薄膜形成方法(2)的敘述參照圖2和圖4，詳述本發(fā)明的金屬薄膜形成方法的另一實施方案。
如在上述(1)中所述，制備圖2A中所示的待沉積的基片。將該基片置于圖4中12所示的CVD反應(yīng)室中，而氫化烷基鋁氣體和氫氣通過氣體導(dǎo)入管19引入。
通過將基片溫度保持在260℃至440℃，更佳為270℃至440℃，Al選擇性地沉積到各孔中(圖2B)。
接著，將帶有選擇性沉積的Al的基片在與外部空氣隔絕的狀態(tài)下移至圖4中13所表示的浸蝕室中，其表面被輕微浸蝕。與此類似，在與外部空氣隔絕的狀態(tài)下，將基片移至反應(yīng)室14，然后用濺射法在整個基片表面上沉積金屬薄膜，等等(圖2C)。
按照上述方法在各孔中沉積的Al呈單晶結(jié)構(gòu)，它具有極好的特性，例如(1)減小了小丘的出現(xiàn)幾率;
(2)減小了合金晶格局部變亂的出現(xiàn)幾率。
上述方法就選擇性而言是一種極好的沉積方法。通過使用非選擇性沉積方法作為后續(xù)的沉積步驟，再在上述選擇性沉積的Al薄膜和SiO2絕緣膜上形成含有Al作為主要組分的金屬薄膜，等等，這樣就能夠獲得適用于半導(dǎo)體器件線路的金屬薄膜。
類似地對于Al-Si，也呈現(xiàn)出極好的結(jié)晶組織。
從而，通用使用非選擇性的沉積方法作為接續(xù)的沉積步驟，再在上述選擇性沉積的Al-Si薄膜和SiO2絕緣膜上形成Al或含有Al作為主要組分的金屬薄膜，等等，這樣就能夠獲得適用于半導(dǎo)體器件線路的金屬薄膜。
因而，按照本發(fā)明改善了在孔中的Al和在絕緣膜上的Al的面間特性，結(jié)果得到了用于電路的金屬薄膜，用它可獲得足夠低的接觸電阻。
以下參照實施例進(jìn)行說明。
首先敘述實施例1-9，其中先選擇性地形成純Al薄膜，然后非選擇性地形成含有Al作為主要組分的金屬薄膜，再敘述實施例10-16，其中先選擇性地形成含有一種元素例如Si等的Al薄膜，然后非選擇性地形成含有Al作為主要組分的金屬薄膜。此外，參照實施例17-22敘述使用圖4至圖7所示裝置的金屬薄膜形成方法。這里，實施例17-21中的裝置使用直接加熱系統(tǒng)(圖7)，而實施例22中的裝置使用電阻加熱系統(tǒng)(圖4)。
實施例1首先制備基片。該基片是具有通過在N型單晶Si晶片上經(jīng)熱氧化而形成的厚度為8000埃SiO2的樣品。該制備過程是通過在SiO2上制做具有0.25μm×0.25μm見方至100μm×100μm見方的不同孔徑的圖案，從而暴露出底層的Si單晶。圖2A示意地表示了基片的一部分。其中1是作為導(dǎo)體基片的單晶硅基片，2是作為絕緣膜的熱氧化的硅薄膜。這被稱為樣品1-1。VH1和VH2是直徑彼此不同的孔。
下面敘述在基片1上形成Al薄膜的步驟。
使用圖1所示的裝置，通過抽真空系統(tǒng)107將反應(yīng)室101內(nèi)部抽真空至約1×10-8托。然而，既使反應(yīng)室101內(nèi)的真空度比1×10-8托更差，Al薄膜也能形成。
在此實施例中，DMAH由第一氣體管線111供入。使用H2作為通過DMAH管的載體氣體。
H2由第二氣體管線111A流動，而反應(yīng)室101中的壓力則通過控制慢速泄漏閥的開口度(圖中未給出)而將其控制到預(yù)定值。在此實施例中一般將壓力固定在約1.5托。通過DMAH管線111將DMAH引入反應(yīng)管，總壓力約1.5托，而DMAH的壓力約5.0×10-3托。然后開燈直接加熱晶片，從而沉積Al。
在經(jīng)過預(yù)定沉積時間后，立即停止供入DMAH。在此步驟中沉積的Al薄膜的預(yù)定沉積時間是直到在Si(單晶硅基片1)上Al薄膜的厚度等于SiO2(熱氧化的硅薄膜2)薄膜厚度時的時間。
此時直接加熱基片表面使溫度維持在270℃。上述步驟稱作第一沉積步驟。到此步驟為止，如圖2B所示，Al薄膜3選擇性地沉積到孔中。
接著，在不破壞真空的情況下，將晶片置于濺射裝置中，通過濺射再將Al沉積在SiO2薄膜2上。這一步驟是非選擇性的沉積步驟。它就是所謂的第二Al薄膜沉積步驟。
此時的薄膜形成條件如下所述。使用Al作為靶子，在壓力為10-1至10-3托的Ar氣氛中施加5至10kW直流電源形成薄膜。當(dāng)時基片溫度由電阻加熱保持在200℃。
按照第二Al薄膜沉積步驟，如圖2C所示，可在SiO2薄膜2上以10000埃的沉積速度形成Al薄膜4。按照上述方法形成了Al薄膜。
此外，通過再使用類似方法制備的基片，但此時將基片表面溫度經(jīng)直接加熱固定在280℃至480℃，按照第一沉積步驟制備Al薄膜。此處在第一沉積步驟和第二沉積步驟中的其它的薄膜形成條件完全相同。
此外，在第一沉積步驟中通過將基片表面溫度固定在200℃至260℃和490℃至550℃形成Al薄膜。其結(jié)果列于表1。
表1
表1(續(xù))
從表1可以看出，通過直接加熱使基片表面溫度在260-440℃范圍的情況下，Al以3000-5000
/分的沉積速度選擇性地沉積在孔內(nèi)。
基片表面溫度在260-440℃范圍的情況下，對孔內(nèi)的Al膜特性進(jìn)行檢驗，發(fā)現(xiàn)其特性良好，不含碳，電阻率為2.8-3.4μΩ.cm，反射率為90-95%，1μm或更大的小丘密度為0-10，基本上沒有晶格局部變亂(spike)產(chǎn)生(0.15μm結(jié)合(bonding)的破壞幾率)。
當(dāng)然，由于其下Al膜的良好表面特性，發(fā)現(xiàn)在其上濺射形成的Al膜接觸是好的。
相反地，在基片表面溫度為200℃至250℃的情況下，沉積速度低達(dá)1000-1500
/分，從而產(chǎn)量也降低到7-10片/小時。
另一方面，當(dāng)基片表面溫度超過440℃時，反射率為60%或更小，1μm或更大的小丘密度為10-104cm-2，晶格局部變亂產(chǎn)生為0-30%，從而降低孔內(nèi)Al膜的特性。
隨后，按照上述方法，在具有下述結(jié)構(gòu)的基片(試樣)上形成Al膜。
在作為第一基片表面材料的單晶硅上，用CVD法形成作為第二基片表面材料的氧化硅膜，然后用光刻步驟構(gòu)制圖形使具有部分暴露的單晶硅表面。
熱氧化SiO2膜的厚度為7000
，單晶硅的暴露部分，即孔的尺寸為2.5μm×3μm至10μm×10μm。這樣制備試樣1-2(下文將這種試樣表示為“CVDSiO2(下文簡寫為SiO2)/單晶硅”)。
試樣1-3是用常壓CVD形成的摻硼氧化物膜(下文中簡寫為BSG)/單晶硅，試樣1-4是用常壓CVD形成的摻磷氧化物膜(下文簡寫為PSG)/單晶硅，試樣1-5是用常壓CVD形成的摻磷和摻硼的氧化物膜(下文簡寫為BSPG)/單晶硅，試樣1-6是用等離子體CVD形成的氮化物膜(下文簡寫為P-SiN)/單晶硅，試樣1-7是熱氮化膜(下文簡寫為T-SiN)/單晶硅，試樣1-8是用低壓DCVD形成的氮化膜(下文簡寫為LP-SiN)/單晶硅，以及試樣1-9是用ECR裝置形成的氮化膜(下文簡寫為ECR-SiN)/單晶硅。此外，按照下文所示的第一基片表面材料和第二基片表面材料的所有組合，制備試樣1-11至1-179。作為第一基片表面材料采用單晶硅(單硅Si)、多晶硅(多晶Si)、非晶硅(非晶Si)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、硅化鎢WSi)、硅化鈦(TiSi)、鋁(Al)、鋁硅(Al-Si)、鈦鋁(Al-Ti)、氮化鈦(Ti-N)、銅(Cu)、鋁硅銅(Al-Si-Cu)、鋁鈀(Al-Pd)、鈦(Ti)、硅化鉬(Mo-Si)、硅化鉭(Ta-Si)。作為第二基片表面材料采用T-SiO2、SiO2、BSG、PSG、BPSG、P-SiN、T-SiN、LP-SiN、ECR-SiN。上述所有試樣均可形成良好的Al膜。
實施例2通過進(jìn)行與實施例1相同的第一Al沉積步驟，然后使用作為第二沉積步驟的三甲基鋁(TMA)的CVD法在整個表面上形成Al膜來完成實施例2。制備與在實施例1中使用的(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)的基片。按照上述第一Al沉積步驟，把在孔內(nèi)已沉積Al的基片安放在CVD裝置內(nèi)。
使用三甲基鋁(TMA)作為原料氣體，在TMA和H2氣的混合氣氛中在整個基片表面形成Al膜。
按照本實施例的第二沉積步驟，以500
/分沉積速度沉積Al膜，膜的遷移電阻極好，電阻率為3.3-3.5μΩ.cm。
實施例3在本發(fā)明實施例3中，使用圖1中所示的裝置，DMAH作為原料氣體，氫氣作為反應(yīng)氣體，并用鹵燈直接加熱基片表面來形成鋁(Al)膜。
制備與實施例1中相似的單晶硅片作為基片，其上覆蓋具有許多0.25μm見方至100μm見方孔的SiO2膜。對該基片，如下所述，用CVD法進(jìn)行第一Al膜沉積步驟并用濺射法進(jìn)行第二Al-Si膜沉積步驟而形成Al膜。
用與實施例1相同的工藝方法，把DMAH和氫輸送到反應(yīng)室101中進(jìn)行Al沉積。
第一Al膜形成步驟的條件是總壓1.5乇，DMAH分壓1.5×10-4乇，基片表面溫度270℃。
用上述第一Al沉積步驟，以3000-5000
/分的沉積速度把Al沉積到各種孔徑的孔內(nèi)以獲得好的選擇性。隨后，把基片安放在濺射裝置中，Al-Si在包括SiO2和選擇性沉積Al的整個表面上沉積到5000 的厚度。這時的沉積速度為10000 /分。
此外，用相同的方法，使用與實施例1中相同的試樣1-11至1-179作為基片形成Al膜。在所有試樣中，經(jīng)第一和第二沉積步驟可形成好的Al膜。
在上述實驗中，基片表面溫度為270℃，但是該條件以每隔10℃從200℃變化到550℃以形成Al膜。
用第一Al沉積步驟，如上所述的各個試樣的Al膜的特性類似于表1中所示。
實施例4在實施例4中，在完成與實施例1相同的第一Al沉積步驟之后，通過用作為第二沉積步驟的使用TMA的CVD法，在整個表面上形成Al-Si膜。
制備與實施例1中使用的(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)的基片。
把用上述第一Al沉積步驟在孔內(nèi)沉積Al的基片安放在CVD裝置內(nèi)。
使用Si2H5和三甲基鋁(TMA)作為原料氣體，在其與氫氣的混合氣氛中在整個基片表面上沉積Al-Si膜。
用本實施例的第二沉積步驟，以500 /分沉積速度沉積Al-Si膜，膜的遷移電阻極好，電阻率為3.3-3.5μΩ.cm。
實施例5在實施例5中，在完成與實施例1相同的第一Al沉積步驟之后，使用作為第二沉積步驟的濺射在整個基片表面上形成Al-Cu膜。制備與實施例1中使用的(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)的基片。
用上述第一Al沉積步驟選擇性地在孔內(nèi)沉積Al后，把基片安放在濺射裝置中。在濺射過程中膜形成條件如下所述。
使用Al-Cu(0.5%)作為靶子，在5×10-3乇的Ar氣氛中使用的DC電源為7KW。
用本實施例的第二沉積步驟，以10000 /分沉積速度沉積Al-Cu膜，膜的遷移電阻極好，電阻率為3.0-3.3μΩ.cm。
實施例6在實施例6中，在完成與實施例1相同的第一Al沉積步驟之后，用作為第二沉積步驟的使用TMA和雙乙酰丙酮酸銅Cu(C5H7O2)2的CVD法形成Al-Cu膜。
制備與在實施例1中使用的(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)的基片。
用上述第一Al沉積步驟選擇性地在孔內(nèi)沉積Al后，把基片安放在CVD裝置中。
使用TMA和作為含Cu氣體的Cu(C5H7O2)2作為原料氣體，在整個基片表面上沉積Al-Cu膜。
用本實施例的第二沉積步驟，以500 /分沉積速度沉積Al-Cu膜，膜的遷移電阻極好，電阻率為3.3-3.5μΩ.cm。
實施例7在實施例7中，在完成與實施例1相同的第一Al沉積步驟后，用濺射作為第二沉積步驟而在整個基片表面上形成Al-Si-Cu膜。制備與實施例1中使用的(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)的基片。
用上述第一Al沉積步驟選擇性地在孔內(nèi)沉積Al后，把基片安放在濺射裝置中。在濺射過程中膜形成條件如下。使用Al-Si(0.5%)-Cu(0.5%)作為靶子，在Ar氣氛中使用的DC電源為7KW。
用本實施例的第二沉積步驟，以10000 /分沉積速度沉積Al-Si-Cu膜，膜的遷移電阻極好，電阻率為3.0-3.3μΩ.cm。
實施例8實施例8表明的是在完成與實施例1相同的第一Al沉積步驟之后，用使用TMA、雙乙酰丙酮酸銅Cu(C5H7O2)2、H2和Si2H6的CVD法作為第二沉積步驟而形成Al-Si-Cu膜。
制備與在實施例1中使用的(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)的基片。在用上述第一Al沉積步驟選擇性地在孔內(nèi)沉積Al后，把基片安放在CVD裝置中。使用作為含Si氣體的Si2H6、TMA和作為含Cu氣體的Cu(C5H7O2)2作為原料氣體，在整個基片表面上沉積Al-Si-Cu膜。
用本實施例的第二沉積步驟，以500 /分沉積速度沉積Al-Si-Cu膜，膜的遷移電阻極好，電阻率為3.3-3.5μΩ.cm。
實施例9實施例9表明的是在完成與實施例1相同的第一Al沉積步驟之后，用濺射作為第二沉積步驟而在整個基片表面上形成Al-Ti膜。制備與在實施例1中使用的(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)的基片。
用上述第一Al沉積步驟選擇性地在孔內(nèi)沉積Al后，把基片安放在濺射裝置中。
在濺射過程中膜形成條件如下。使用Al-Ti(0.5%)作為靶子，在Ar氣氛中使用的DC電源為7KW。
用本實施例的第二沉積步驟，以10000 /分沉積速度沉積Al-Ti膜，膜的遷移電阻極好，電阻率為3.0-3.3μΩ.cm。
上面敘述了實施例1-9，同樣地，在第一沉積步驟沉積Al并在第二步驟用CVD法沉積Al-Ti也是可能的。在第一步驟沉積Al并在第二步驟用濺射法或CVD法沉積Al-Si-Ti也是可能的。
對比實驗例1使用圖3所示的CVD裝置，制備與在實施例1中使用的(試樣1-1至1-179)具有相同結(jié)構(gòu)的基片，實驗用電阻加熱，在從200℃至650℃寬的溫度條件下間接加熱基片。
結(jié)果，盡管在所有試樣中的孔內(nèi)均沉積了選擇性極好的Al，但是此時的沉積速度為100-800 /分，與上述各實施例相比大約低一位數(shù)字。
圖3中，11是反應(yīng)室，12是加熱器，13是支架，14是混合器，15是起泡器，16是氣體導(dǎo)入孔，17是抽空系統(tǒng)，18是抽空孔，19是基片，20是氣體導(dǎo)入管，21是DMAH氣體的氣體給入管，21A是H2氣給入管，以及22是抽空管。
在上述實施例1-9中，由于在基片上選擇性地沉積鋁過程中基片被直接加熱，因此結(jié)果可以以高沉積速度形成膜特性極好的金屬膜。
實施例10首先制備基片?；窃贜型單晶片上通過熱氧化形成的厚度為8000 的SiO2的試樣。獲得它是在SiO2上制作尺寸為0.25μm×0.25μm見方至100μm×100μm見方的各種開孔，從而暴露底下的Si單晶。圖2A圖示出基片的一部分。其中，1是作為導(dǎo)體基片的單晶硅基片，2是作為絕緣膜的熱氧化硅膜。稱它為試樣1-1。VH1和VH2為孔徑相互不同的孔。
在基片1上形成Al-Si膜的工藝方法如下。
使用圖1所示的裝置，用抽空系統(tǒng)107把反應(yīng)室101內(nèi)部抽空至大約1×10-8乇。然而，既使反應(yīng)室101內(nèi)的真空度高于1×10-8乇也能形成Al-Si膜。
在本實施例中，DMAH從第一氣體管111給入，同時Si2H6從第三氣體管115給入。使用H2作為通過DMAH管的載體氣體。
H2通過第二氣體管111A流過，通過控制慢速泄漏閥(圖中未給出)的孔把反應(yīng)室101內(nèi)部的壓力控制到預(yù)定值。本實施例中典型壓力約為1.5乇。通過DMAH管111把DMAH導(dǎo)入反應(yīng)室?？倝捍蠹s1.5乇，DMAH分壓約為1.5×10-4乇，Si2H6分壓為2×10-6。然后，開燈直接加熱晶片。這樣沉積Al-Si。
在形成Al-Si膜過程中，可作為含Si的第二原料氣體使用的有Si2H6、SiH4、Si3H8、Si(CH3)4、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl。
靠加入DMAH、H2和Si原料氣體，比如Si2H6可沉積出含0.5-2.0%Si的Al-Si。反應(yīng)管壓力為0.05-760乇，希望為0.1-0.8乇，基片溫度為260℃至440℃，DMAH分壓為反應(yīng)管內(nèi)壓力的1×10-5倍至1.3×10-3倍，反應(yīng)管內(nèi)Si2H6分壓為1×10-7至1×10-4倍，從而沉積Al-Si。
在經(jīng)過預(yù)定沉積時間之后，就停止DMAH的給入。在該步驟中沉積Al膜的預(yù)定沉積時間是直到在Si(單晶硅基片i)上膜Al-Si膜厚度等于SiO2(熱氧化硅膜2)膜厚度的時間。
此時由直接加熱的基片表面溫度為270℃。上述步驟稱為第一沉積步驟。用到此為止的步驟，如圖2B所示，Al-Si膜3選擇性地沉積在孔內(nèi)。
隨后，把晶片安放到濺射裝置內(nèi)，這樣Al-Si也沉積在SiO2膜2上。該步驟是非選擇性沉積步驟。這稱為第二Al-Si膜沉積步驟。
此時的膜形成條件如下所述。使用Al-Si作為靶子，經(jīng)在壓力為10-1-10-3乇的Ar氣氛中使用5-10KW的DC電源而形成膜。此時用電阻加熱法使基片溫度為200℃。
如圖2(C)所示，用第二Al-Si膜沉積步驟，以10000 /分沉積速度在SiO2膜2上可以形成Al-Si膜4。用上述方法形成Al-Si膜。
此外，再次使用類似制備的基片，但是用直接加熱使此時的基片表面溫度為280℃至480℃，用第一沉積步驟制備Al-Si膜。這里，其它第一沉積步驟的膜形或條件和第二沉積步驟的膜形成條件全都相同。
同樣地，在第一沉積步驟過程中使基片表面溫度為200℃至260℃和490℃至550℃來形成Al-Si膜。發(fā)現(xiàn)結(jié)果與前述表1中相同。
正如從表1可看出的，通過直接加熱使基片表面溫度為260-440℃時，以3000-5000 /分沉積速度Al-Si選擇性地沉積在孔內(nèi)。
在基片溫度為260-440℃范圍的情況下對孔內(nèi)的Al-Si膜的特性進(jìn)行檢驗，發(fā)現(xiàn)其特性良好，不含碳，電阻率為2.8-3.4μΩ.cm，反射率為90-95%，1μm或更高的小丘密度為0-10，基本上沒有晶格局部變亂產(chǎn)生(0.15μm結(jié)合的破壞幾率)。
當(dāng)然，由于其下的Al-Si膜的良好表面特性，發(fā)現(xiàn)與通過濺射在其上形成的Al膜接觸是好的。
相反地，在基片表面溫度為200℃-250℃的情況下，沉積速度低達(dá)1000-1500 /分，從而產(chǎn)量也降低到7-10片/小時。
另一方面，當(dāng)基片表面溫度超過440℃時，反射率為60%或更小，1μm或更大的小丘密度為10-10-4cm-2，晶格局部變亂產(chǎn)生為0-30%，從而降低了孔內(nèi)Al-Si膜的特性。
隨后，用上述方法，在具有下述結(jié)構(gòu)的基片(試樣)上形成Al-Si膜。
在作為第一基片表面材料的單晶硅之上，用CVD法形成作為第二基片表面材料的氧化硅膜，然后用光刻步驟構(gòu)制圖形使單晶硅表面部分暴露。
熱氧化SiO2膜的厚度為7000 ，單晶硅的暴露部分，即孔的尺寸為2.5μm×3μm至10μm×10μm。這樣制備試樣1-2(下文將這種試樣表示為“CVDSiO2(下文簡寫為SiO2)/單晶硅”)。
試樣1-3是用常壓CVD形成的摻硼氧化物膜(下文簡寫為BSG)/單晶硅，試樣1-4是用常壓CVD形成的摻磷氧化物膜(下文簡寫為PSG)/單晶硅，試樣1-5是用常壓CVD形成的摻磷和摻硼的氧化膜(下文簡寫為BSPG)/單晶硅，試樣1-6是用等離子體CVD形成的氮化物膜(下文簡寫為P-SiN)/單晶硅，試樣1-7是熱氮化膜(下文簡寫為T-SiN)/單晶硅，試樣1-8是用低壓DCVD形成的氮化膜(下文簡寫為LP-SiN)/單晶硅，以及試樣1-9是用ECR裝置形成的氮化膜(下文簡寫為ECR-SiN)/單晶硅。此外，用下面所示第一基片表面材料和第二基片表面材料的所有組合，制備試樣1-11至1-179。作為第一基片表面材料使用單晶硅(單晶Si)、多晶硅(多晶Si)、非晶硅(非晶Si)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、硅化鎢(WSi)、硅化鈦(TiSi)、鋁(Al)、鋁硅(Al-Si)、鈦鋁(Al-Ti)、氮化鈦(Ti-N)、銅(Cu)、鋁硅銅(Al-Si-Cu)、鋁鈀(Al-Pd)、鈦(Ti)、硅化鉬(Mo-Si)、硅化鉭(Ta-Si)。作為第二基片表面材料使用T-SiO2、SiO2、BSG、PSG、BPSG、P-SiN、T-SiN、LP-SiN、ECR-SiN。上述所有試樣均可形成良好的Al膜。
實施例11通過進(jìn)行與實施例10相同的第一Al-Si沉積步驟，然后經(jīng)使用三甲基鋁(TMA)的CVD法作為第二沉積步驟在整個表面上形成Al-Si膜來完成實施例11。制備與在實施例10中使用的(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)的基片。用上述第一Al-Si沉積步驟，把已在孔內(nèi)沉積Al-Si的基片安放在CVD裝置內(nèi)。
使用三甲基鋁(TMA)作為原料氣體，在與H2氣的混合氣氛中在整個基片表面形成Al-Si膜。
用本實施例的第二沉積步驟，以500 /分沉積速度沉積Al-Si膜，膜的遷移電阻極好，電阻率為3.3-3.5μΩ.cm。
實施例12實施例12表明的是在完成與實施例10相同的第一Al-Si沉積步驟后，用濺射作為第二沉積步驟而在整個基片表面上形成Al-Cu膜。制備與在實施例10中使用的(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)的基片。
在用上述第一Al-Si沉積步驟選擇性地在孔內(nèi)沉積Al-Si后，把基片安放到濺射裝置中。濺射過程中膜形成條件如下所述。
使用Al-Cu(0.5%)作為靶子，在5×10-3乇的Ar氣氛中使用的DC電源為7KW。
用本實施例的第二沉積步驟，以10000 /分沉積速度沉積Al-Cu膜，膜的遷移電阻極好，電阻率為3.0-3.3μΩ.cm。
實施例13實施例13表明的是在完成與實施例10相同的第一Al-Si沉積步驟后，用使用TMA和雙乙酰丙酮酸銅Cu(C5H7O2)2的CVD法作為第二沉積步驟而在整個表面上形成Al-Cu膜。
制備與在實施例10中使用的(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)的基片。
在用上述第一Al-Si沉積步驟選擇性地在孔內(nèi)沉積Al后，把基片安放到CVD裝置中。
用TMA作原料氣體，Cu(C5H7O2)2作含Cu氣體，并在整個基片表面上沉積Al-Cu膜。
本實施例的第二沉積步驟，以500
/min的沉積速度來沉積Al-Cu膜，該膜是一種遷移電阻(migration resistance)極好的膜，其電阻率為3.3-3.5μΩ.cm。
實施例14實施例14所表明的是，在完成同實施例10中一樣的第一Al-Si沉積步驟后，按濺射法在整個基片表面上形成Al-Si-Cu膜，作為第二沉積步驟。基片制備成同實施例10中所用基片(試樣1-1)具有同樣結(jié)構(gòu)。
在按上述第一Al-Si沉積步驟，選擇在孔中沉積Al-Si后，將基片安置在濺射裝置中。濺射時，膜的形成條件如下。用Al-Si(0.5%)作靶，并在Ar氣氛中使DC功率為7KW。
本實施例中的第二沉積步驟，以10000
/min的沉積速度來沉積Al-Si-Cu膜，該膜是一種遷移電阻優(yōu)良的膜，其電阻率為3.0-3.3μΩ.cm。
實施例15實施例15所表明的是，在完成同實施例10中一樣的第一Al沉積步驟后，使用雙乙酰丙酮酸銅Cu(C5H7O2)2、H2和Si2H6，按CVD法來形成Al-Si-Cu膜。
44基片制備成與實施例10中所用的基片(試樣1-1)具有同樣結(jié)構(gòu)。在按上述第一Al-Si沉積步驟，選擇在孔中沉積Al-Si后，將基片安置在CVD裝置中。用TMA作原料氣體，Si2H6作含Si氣體，以及Cu(C5H7O2)2作含Cu氣體，并將Al-Si-Cu膜沉積在整個基片表面上。
本實施例的第二沉積步驟，以500 /min的沉積速度來沉積Al-Si-Cu膜，該膜是遷移電阻優(yōu)良的膜，其電阻率為3.3-3.5μΩ.cm。
實施例16實施例16所表明的是，在完成同實施例10中一樣的第一Al-Si沉積步驟后，按濺射法在整個基片表面上形成Al-Ti膜，作為第二沉積步驟。基片制備成同實施例10中所用基片(試樣1-1)具有一樣的結(jié)構(gòu)。
在按上述第一Al-Si沉積步驟，選擇在孔中沉積Al-Si后，將基片安置在濺射裝置中。
濺射時，膜的形成條件如下。靶采用Al-Ti(0.5%)，Ar氣氛中DC功率為7KW。
本實施例中的第二沉積步驟，以10000 /min的沉積速度沉積Al-Ti膜，該膜是一種遷移電阻優(yōu)良的膜，其電阻率為3.0-3.3μΩ.cm。
上面已對實施例10-16加以說明。另外，在第一沉積步驟中沉積Al-Si，并在第二步驟中按CVD法沉積Al-Ti，這也是可行的。在第一步驟中沉積Al-Si，并在第二步驟中按濺射法或CVD法沉積Al-Si-Ti，也行得通。
對比試驗例2
使用圖3所示的CVD裝置，制備具有實施例10中所用基片結(jié)構(gòu)的基片(試樣1-1至1-179)，在200-650℃寬溫度范圍條件下，用電阻間接加熱來進(jìn)行試驗。
結(jié)果，盡管具有良好選擇性的Al-Si被沉積在所有試樣的孔中，但其時的沉積速度為100-800 /min，同上述各實施例相比，約差一位數(shù)。
圖3中，11是反應(yīng)室，12是加熱器，13是支架，14是混合器，15是起泡器，16是氣體引入孔，17是抽空系統(tǒng)，18是抽空孔，19是基片，20是氣體引入導(dǎo)管，21是供給DMAH氣體用的氣體供給管，21A是供給H2氣用的氣體供給管，22是抽空導(dǎo)管。
在上述實施例10-16中，由于在基片上有選擇地沉積鋁時，基片被直接加熱，所以結(jié)果是，能以高的沉積速度形成具有優(yōu)良膜特性的金屬膜。
實施例17首先制備基片。基片是N型單晶片上有經(jīng)熱氧化而形成8000 厚度SiO2的試樣。在SiO2上印制0.25μm×0.25μm見方至100μm×100μm見方不同尺寸的孔圖案。使底下的Si單晶裸露，以此制得試樣。圖2A以示意圖示出基片的一部分。其中，1是作為導(dǎo)體基片的單晶硅基片，2是作為絕緣膜(層)的熱氧化硅膜。此基片被叫作試樣1-1。VH1和VH2是孔(裸露部分)，它們的孔徑互不相同。
在基片上形成Al膜的方法如下。
首先，將基片1安置在載料鎖氣室11中。如上所述，將氫氣引入載料鎖氣室11中，使其處于氫氣氛下。用抽空系統(tǒng)10將反應(yīng)室12內(nèi)部抽空到約1×10-2托。
但是，即使反應(yīng)室12中的真空度高于1×10-8托，也可形成Al膜。
DMAH由未示出的氣體導(dǎo)管輸入。用H2作為通過DMAH導(dǎo)管的載氣。
未示出的第二氣體導(dǎo)管內(nèi)輸送反應(yīng)氣體H2而設(shè)，而反應(yīng)室12中的壓力，靠控制未示出的慢泄閥的開啟程度，來控制于預(yù)定值。在這種情況下，一般用壓力為1.5托左右。DMAH通過DMAH導(dǎo)管被引入反應(yīng)室?？倝毫s為1.5托，而DMAH的分壓約為5.0×10-3托。然后，使電流通過基片支架18上的電阻放熱元件17，以直接加熱晶片。這樣，Al就被沉積上去。
預(yù)定的沉積時間一過，即停供DMAH。該步驟中所沉積Al膜的預(yù)定沉積時間，是Si(單晶硅基片1)上的Al膜厚度變得等于SiO2膜(熱氧化硅膜2)厚度時的時間。
此時，使直接加熱的基片表面溫度為270℃。上述步驟稱為第一沉積步驟。按照至此已述的步驟，將Al膜3選擇沉積在圖2B所示的孔中。
完成上述Al沉積后，用抽空系統(tǒng)10將CVD反應(yīng)室12抽空，直到真空度達(dá)到5×10-3托為止。同時，將Rf刻蝕室13抽空到5×10-6托或更低值。確證兩室都達(dá)到上述真空度后，開啟閘閥10，利用傳送機(jī)構(gòu)(臂)27，將基片從CVD反應(yīng)室12移到Rf刻蝕室13，并關(guān)閉閘閥10。
當(dāng)基片被送到Rf刻蝕室13時，用抽空系統(tǒng)10將Rf刻蝕室13抽空，直到真空度達(dá)10-6托或更低值為止。
然后，為進(jìn)行Rf刻蝕起見，將氬氣供到氬氣供給導(dǎo)管22，并將Rf刻蝕室13保持在10-1至10-3托的氬氣氛下。將Rf刻蝕用的基片支架20維持在200℃。為了進(jìn)行刻蝕，將100W Rf供給Rf刻蝕電極21，歷時60秒，以此使氬在Rf刻蝕室13中放電，用氬離子來刻蝕基片表面，除去CVD沉積膜的表面層。在此情況下，刻蝕深度相當(dāng)于氧化層厚度，約為100 。
在以上所作的說明中，CVD沉積膜的表面刻蝕，是在Rf刻蝕室中進(jìn)行的。但是，由于基片上CVD膜表面層輸經(jīng)真空而不含氧等，所以不進(jìn)行刻蝕。在那種情況下，當(dāng)CVD反應(yīng)室12和濺射室14之間溫差大時，Rf刻蝕室13就起到在短時間內(nèi)改變溫度的變溫室作用。
在Rf刻蝕室13中，完成Rf刻蝕后，使氬氣停止流入，并將Rf刻蝕室13中的氬氣抽空。在Rf刻蝕室13被抽空到5×10-6托，而且濺射室14被抽空到5×10-6托或更低值之后，開啟閘閥10。然后，借助于臂27，將基片從Rf刻蝕室13移到濺射室14，隨后關(guān)閉閘閥10。
當(dāng)基片被輸送到濺射室14時，類似在Rf刻蝕室13中那樣，將基片支架23在10-1-10-3托的氬氣氛下，調(diào)節(jié)到250℃。
在本實施例中，氬放電在DC功率7KW下進(jìn)行，以便用氬離子刮削靶材料Al-Si(0.5%)，從而以10000 /min的沉積速度將Al-Si沉積在基片上。該步驟是非選擇性沉積步驟。
此步驟稱作第二Al膜沉積步驟。
基片上沉積5000 Al膜后，使氬氣停止流入，并停供DC功率。在將載料鎖氣室11(15)抽空到5×10-3或更低值后，開啟閘閥10，移出基片。關(guān)閉閘閥10后，使N2氣流入載料鎖氣室11(15)，直至達(dá)到大氣壓后，經(jīng)過閘閥10將基片移到裝置外面。
上述第二Al膜沉積步驟中的膜形成條件如下所述。用Al作靶，在壓力為10-1到10-3托的氬氣氛下，供給5-10KW的DC功率而形成該膜。其時，使基片溫度經(jīng)電阻加熱而達(dá)200℃。
按上述第二Al膜沉積步驟，可在SiO2膜2上，以10000 /min的沉積速度形成圖2C所示的Al膜4。Al膜按上述方法來形成。
另外，仍使用按同樣方法制備的基片，但此時經(jīng)直接加熱使基片表面溫度為280-480℃，以此按第一沉積步驟制備Al膜。這時，第一沉積步驟中其它的膜形成條件和第二沉積步驟中的膜形成條件都一樣。
同樣，還在第一沉積步驟中將基片表面溫度調(diào)節(jié)在200-260℃及490-550℃來形成Al膜。結(jié)果與前面表1中所示者相同。
從表1可以看出，用直接加熱法使基片表面溫度從260℃變到440℃時，Al以3000-5000 /min的沉積速度選擇在孔中沉積。
基片表面溫度從260℃變到440℃時，孔中Al膜特性的檢驗結(jié)果良好，膜中不含碳，電阻率為2.8-3.4μΩ.cm，反射率為90-95%，1μm或更高小丘的密度為0-10，基本上無晶格局部變亂發(fā)生(0.15μm結(jié)合的破壞幾率)。
當(dāng)然，由于其下的Al膜具有良好表面特性，故而同用濺射法在其上形成的Al膜間的接觸，也是良好的。
相比之下，在基片表面溫度為200-250℃時，沉積速度低到1000-1500
/min，從而產(chǎn)量也降到7-10片/小時。
另一方面，當(dāng)基片表面溫度超過440℃時，反射率為60%或更低，1μm或更高小丘的密度為10-104cm-2，晶格局部變亂的發(fā)生率為0-30%，從而，孔中Al膜的特性變差。
下一步，按上述方法，在具有下述結(jié)構(gòu)的基片(試樣)上形成Al膜。
在作為第一基片表面材料的單晶硅上，按CVD法形成氧化硅膜，作為第二基片表面材料。然后，按各光刻步驟印制圖形，使單晶硅表面部分裸露。
熱氧化SiO2膜的厚度為7000
，單晶硅裸露部分，即孔的尺寸為0.25μm×0.25μm至10μm×10μm。這樣，就制得試樣1-2(這種試樣以下用“CVD SiO2(下面簡寫成SiO2)/單晶硅”表示)。
試樣1-3是用常壓CVD法形成的、摻雜硼的氧化膜(以下簡寫成BSG)/單晶硅;
試樣1-4是用常壓CVD法形成的、摻雜磷的氧化膜(以下簡寫成PSG)/單晶硅;
試樣1-5是用常壓CVD法形成的、摻雜磷和硼的氧化膜(以下簡寫成BSPG)/單晶硅;
試樣1-6是用等離子CVD法形成的氮化膜(以下稱作P-SiN)/單晶硅;
試樣1-7是熱氮化膜(以下簡寫成T-SiN)/單晶硅;
試樣1-8是用低壓DCVD法形成的氮化膜(以下簡寫成LP-SiN)/單晶硅;而試樣1-9是用ECR裝置形成的氮化膜(以下簡寫成ECR-SiN)/單晶硅。另外，按照下面所示第一基片表面材料和第二基片表面材料的所有組合，制備了試樣1-11至1-179。第一基片表面材料采用單晶硅(單晶Si)、多晶硅(多晶Si)、非晶硅(非晶Si)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、硅化鎢(WSi)、硅化鈦(TiSi)、鋁(Al)、鋁硅(Al-Si)、鈦鋁(Al-Ti)、氮化鈦(Ti-N)、銅(Cu)、鋁硅銅(Al-Si-Cu)、鋁-鈀(Al-Pd、鈦(Ti)、硅化鉬(Mo-Si)、硅化鉭(Ta-Si)。作為第二基片表面材料用的是T-SiO2、SiO2、BSG、PSG、BPSG、P-SiN、T-SiN、LP-SiN、ECR-SiN。對上述所有試樣，都可形成良好的Al膜。
實施例18本發(fā)明實施例18所表明的是，用圖7中所示的裝置，以DMAH作原料氣體，氫氣作反應(yīng)氣體，用鹵燈30直接加熱基片表面來形成Al膜。
類似實施例17，制備一種單晶硅片作基片，該單晶硅片上覆蓋有一層SiO2膜，且SiO2膜上有多個0.25μm見方到100μm見方不等尺寸的孔。按下述CVD法，在基片上進(jìn)行第一Al膜沉積步驟，并按濺射法進(jìn)行第二Al-Si膜沉積步驟，以形成Al膜。
按實施例17中的同樣方法，將DMAH和氫輸送到進(jìn)行Al沉積的CVD反應(yīng)室12。
第一Al膜形成步驟的條件是，總壓力1.5托，DMAH分壓1.5×10-4托，基片表面溫度270℃。
上述第一Al沉積步驟，以3000-5000 /min的沉積速度，在不同孔徑的孔中沉積Al，從而可獲得良好的選擇性。接著，將基片安置在濺射室14中，在含SiO2的整個表面上沉積Al-Si到5000 厚，并有選擇地沉積Al。其時的沉積速度為10000 /min。
另外，按同樣的方法，使用同實施例17中一樣的試樣1-11至1-179作為基片，形成Al膜。在所有試樣中，通過第一和第二沉積步驟，可以形成良好的Al膜。
在上述各試驗中，基片表面溫度調(diào)到270℃，并從200℃到550℃每隔10℃改變此條件來形成Al膜。
有關(guān)的所有試樣按照第一Al沉積步驟所沉積的Al膜，其特性都類似于表1中所示的特性。
實施例19實施例19所表明的是，在完成與實施例17相同的第一Al沉積步驟后，以濺射作為第二沉積步驟，在整個基片表面上形成Al-Cu膜。基片制備成同實施例17中所用的(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)。
在按上述第一Al沉積步驟，有選擇地在孔中沉積Al之后，將基片安置在濺射裝置14中。濺射時的膜形成條件如下所述。
用Al-Cu(0.5%)作靶，在5×10-3托的氬氣氛中使DC功率為7KW。
本實施例中的第二沉積步驟，以10000 /min的沉積速度沉積Al-Cu膜，該膜是遷移電阻優(yōu)良的膜，其電阻率為3.0-3.3μΩ.cm。
實施例20在實施例20中，經(jīng)完成與實施例17中相同的第一Al沉積步驟后，按濺射法在整個基片表面上形成Al-Si-Cu膜，以此作為第二沉積步驟。基片制備成與實施例17中所用的基片(試樣1-1)具有同樣結(jié)構(gòu)。
在按上述第一Al-Si沉積步驟，選擇在孔中沉積Al后，將基片安置在濺射室14中。濺射時，膜的形成條件如下。用Al-Si(0.5%)-Cu(0.5%)作靶，在Ar氣氛中使DC功率為7KW。
本實施例中的第二沉積步驟，以10000 /min的沉積速度沉積Al-Si-Cu膜，該膜是遷移電阻優(yōu)良的膜，其電阻率為3.0-3.3μΩ.cm。
實施例21在實施例21中，經(jīng)完成與實施例17相同的第一Al沉積步驟后，按濺射法在整個基片表面上形成Al-Ti膜，作為第二沉積步驟。基片制備成與實施例17中所用基片(試樣1-1)具有相同結(jié)構(gòu)。
在按上述第一Al沉積步驟，選擇在孔中沉積Al后，將基片安置在濺射室14中。
濺射時，膜的形成條件如下。用Al-Ti(0.5%)作靶，在Ar氣氛中進(jìn)行濺射，使DC功率為7KW。
本實施例中的第二沉積步驟，以10000 /min的沉積速度沉積Al-Ti膜，該膜是一種遷移電阻優(yōu)良的膜，其電阻率為3.0-3.3μΩ.cm。
實施例22使用圖4所示的金屬膜連續(xù)形成裝置，以實施例17中相同的方式，在經(jīng)電阻加熱的200-650℃溫度條件下，在上述基片上形成膜。
結(jié)果，在電阻加熱溫度為160-450℃的條件下，獲得優(yōu)質(zhì)、不含碳、約3μΩ.cm小電阻率和高反射率的膜。更可取的是，在260-440℃時，沉積速度變得更高，為100-800 /min，而且線路壽命也長。最可取的是，溫度為270-350℃，在此范圍內(nèi)，小丘密度極其小，而且合金晶格局部變亂的發(fā)生幾率也小。
上面已對實施例17-22作了說明，除此而外，在第一沉步驟中沉積Al，而在第二步驟中沉積Al-Si-Ti，也是可行的。
在上述實施例17-22中，由于在基片上選擇沉積鋁后，連續(xù)沉積是通過不使基片暴露于外界空氣的非選擇性沉積金屬膜來進(jìn)行的，故而能以高沉積速度來形成具有優(yōu)良膜特性，例如分層覆蓋、電遷移等的金屬膜。
下面，所表明的是，用圖4(電阻加熱)和圖7(直接加熱)所示裝置進(jìn)行的各實施例(23-28)。實施例23-27使用具有更好的直接加熱系統(tǒng)(圖7)的裝置進(jìn)行，而實施例28則使用具有電阻加熱系統(tǒng)(圖4)的裝置進(jìn)行。
實施例23首先制備基片?；且环N在N型單晶片上有一層SiO2的試樣，所述SiO2經(jīng)熱氧化而形成，其厚度為8000 。在SiO2上印制0.25μm×0.25μm見方至100μm×100μm見方不同尺寸的孔圖案，使底下的Si單晶裸露，以此制得試樣。圖2A以示意圖示出基片的一部分。圖中，1是作為導(dǎo)體基片的單晶硅基片，2是作為絕緣膜(層)的熱氧化硅膜。稱之為試樣1-1。VH1和VH2是孔徑互不相同的孔(裸露部分)。
在基片1上形成Al-Si膜的方法如下所述。
首先，將基片安置在載料鎖氣室11中。如上所述，將氫引入載料鎖氣室11，使室處于氫氣氛下。用抽空系統(tǒng)10將反應(yīng)室12內(nèi)部抽空到約1×10-8托。
但是，即使反應(yīng)室12內(nèi)的真空度不足1×10-8托，也能形成Al-Si膜。
DMAH和Si2H6由未示出的導(dǎo)氣管供入。作為通過DMAH導(dǎo)管的載體氣體，所采用的是H2。
未示出的第二導(dǎo)氣管用來輸送作為反應(yīng)氣體的H2，通過控制未示出的慢泄閥的開啟程度將反應(yīng)室12內(nèi)的壓力控制于預(yù)定值。在這種情況下，一般將此壓力調(diào)在1.5托左右。經(jīng)DMAH輸送管將DMAH引入該反應(yīng)管中?？倝杭s為1.5托，DMAH的分壓約為1.5×10-4托，而Si2H6的分壓為2×10-6托。然后開燈以直接加熱該片。這樣就沉積出Al-Si。Si2H6、SiH4、Si3H8、Si(CH3)4、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl可被用作形成Al-Si膜的過程中的第二原料氣體中的含硅氣體。
添加DMAH、H2及諸如Si2H6之類的含Si原料氣體，可沉積出含0.5-2.0%Si的Al-Si。該反應(yīng)管的壓力為0.05-760托，而最好是0.1-0.8托，基片溫度為260-440℃，DMAH的分壓是反應(yīng)管內(nèi)壓力的1×10-5-1.3×10-3倍，反應(yīng)管內(nèi)Si2H6的分壓則為其1×10-7-1×10-4倍，借此沉積出Al-Si。
一過預(yù)定的沉積時間，DMAH的供應(yīng)就立即停止。該步驟中，沉積Al-Si膜的預(yù)定沉積時間是使Si(單晶硅基片1)上的Al-Si膜的厚度達(dá)到與SiO2(經(jīng)熱氧化的硅膜2)的膜厚度相等時所需的時間。
其時，基片表面經(jīng)直接加熱所達(dá)的溫度調(diào)至270℃。上述步驟稱為第一沉積步驟。按至此的步驟，Al-Si膜3就如圖2所示沉積在孔內(nèi)。
在上述Al-Si沉積完成之后，用抽空裝置10將CVD反應(yīng)室12抽空，直到其真空度達(dá)5×10-3托或更小值為止。同時，將Rf刻蝕室13抽到5×10-6托或更小值。在確定了這兩室均已達(dá)上述真空度后，開啟閘閥10，用傳送裝置(臂)27將該基片從CVD反應(yīng)室12移至Rf刻蝕室13，然后關(guān)閉閘閥10。
在該基片被傳送到Rf刻蝕室13時，抽空裝置將Rf刻蝕室13抽空，直至其真空度達(dá)到10-6托或更小值為止。
然后由供氬導(dǎo)管22供入刻蝕用的氬，并在Rf刻蝕室13中維持10-1-10-3托的氬氣氛。Rf刻蝕的基片支架維持在200℃。將100W的Rf輸?shù)絉f刻蝕電極21上，歷時30秒，以此使氬在Rf刻蝕室內(nèi)放電以便用氬離子刻蝕該基片表面，并除去CVD沉積膜的表面層。在此情況下，刻蝕深度與氧化物層一致，約為100 。
在本說明中，于該Rf刻蝕室中進(jìn)行對CVD沉積膜的表面刻蝕，但由于輸經(jīng)真空的基片上的CVD膜表面層不含氧等物，故而不發(fā)生Rf刻蝕。在那種情況下，在CVD反應(yīng)室12和濺射室14間的溫差大時，Rf刻蝕室13在短時間內(nèi)起著改變溫度用的變溫室的作用。
在Rf刻蝕室13中Rf刻蝕完成后，停止氬流入，并將Rf刻蝕室13中的氬抽空。在Rf刻蝕室13被抽到5×10-6托，濺射室被抽到14-5×10-6托或更小值后，開啟閘閥10。然后，用臂27將基片從Rf刻蝕室13移至濺射室14。隨之關(guān)閉閘閥10。
當(dāng)基片被輸送到濺射室14里面時，在相似于Rf刻蝕室13中的10-1-10-3托的氬氣氛中將支架23調(diào)到250℃。
在本實施例中，以7KW直流功率使氬放電而用氬離子掠過靶材Al-Si(0.5%)，以此在此基片上以10000 /分的沉積速度沉積Al-Si。此步驟是非選擇性沉積步驟。
此步驟叫作第二Al膜沉積步驟。
在基片上沉積5000 的Al-Si膜后，停止氬流入，并停用直流電源。在加載鎖氣室11(15)被抽到5×10-3托或更低值后，開啟閘閥10，并移動基片。關(guān)閉閘閥10后，N2氣流入加載鎖氣室11(15)，直至達(dá)到大氣壓力為止，同時基片通過閘閥10移出該裝置。
在上述第二Al膜沉積步驟中，膜的形成條件如下所述。使用Al-Si作靶，在10-1-10-3托的壓力下，通過在Ar氣氛中供給5-10KW的直流電能就形成了膜。此時，用電阻加熱將基片溫度調(diào)到200℃。
按上述第二金屬膜沉積步驟，如在圖2C中所示，可以10000 /分的速度在SiO2膜上形成Al-Si膜。按上述方法沉積一層Al。
進(jìn)而，通過再次使用以同樣方法制備的這基片，但這次通過直接加熱將該基片的表面溫度調(diào)到280-480℃，Al-Si膜就按第一沉積步驟形成了。這里，第一沉積步驟和第二沉積步驟中的其它成膜條件完全相同。
同樣，在第一沉積步驟中，通過將基片表面溫度調(diào)到200-260℃和490-550℃也形成Al-Si膜。所得的結(jié)果與前面表1中所示的相同。
由表1可見，在由直接加熱而達(dá)到的從260℃-400℃范圍內(nèi)變化的基片表面溫度下，Al以3000-5000 /分的沉積速度選擇性地沉積在孔內(nèi)。
通過對在范圍為260-440℃的基片的表面溫度下沉積于孔內(nèi)的Al膜的特性檢測，發(fā)現(xiàn)它們是良好的不含碳;電阻率為2.8-3.4μΩ.cm;反射率為90-95%;1μm或更高的小丘的密度為0-10;基本上無晶格局部變亂(spike)產(chǎn)生(0.15μm的結(jié)合的斷裂幾率(breaking probability of 0.15μm bonding))當(dāng)然，也發(fā)現(xiàn)與經(jīng)濺射而形成于其上的Al-Si的接觸是良好的，這是由于在其下的Al-Si膜具有良好的表面特性。
反之，在200-250℃的基片表面溫度下，沉積速度則低到1000-1500 /分，從而產(chǎn)量也低至7-10片/小時。
另一方面，當(dāng)基片表面溫度超過440℃時，反射率就變?yōu)?0%或更小，1μm或更高的小丘的密度則為10-104/cm2，局部晶格變亂產(chǎn)生率(spike generation)0-30%，因此該孔內(nèi)的Al-Si膜的特性變壞。
接著，按上述方法在基片樣品上形成具有下述結(jié)構(gòu)的Al-Si膜。
在作為第一基片表面材料的單晶硅上，以CVD法形成一層作為第二基片表面材料的氧化硅膜，然后，按各光刻步驟印制圖形而使單晶硅表面部分裸露出來。
熱氧化的SiO2膜厚度為7000 ，單晶硅裸露部分，即孔的尺寸為0.25μm×0.25μm至10μm×10μm。這樣就制成試樣1-2(這種試樣以下稱為“CVD SiO2(以下簡稱為SiO2/單晶硅”)。
試樣1-3是用常壓CVD法形成的摻雜硼的氧化物膜(以下簡稱為BSG)/單晶硅，試樣1-4是用常壓CVD法形成的摻雜磷的氧化物膜(以下簡稱為PSG)/單晶硅，試樣1-5是用常壓CVD法形成的摻雜磷和硼的氧化物膜(以下簡稱為BSPG)/單晶硅，試樣1-6是用等離子CVD法形成的氮化物膜(以下簡稱為P-SiN)/單晶硅，試樣1-7是熱氮化膜(以下簡稱為T-SiN)/單晶硅，試樣1-8是用低壓DCVD法形成的氮化膜(以下簡稱為LP-SiN/單晶硅)，以及試樣1-9是用ECR裝置形成的氮化膜(以下簡稱為ECR-SiN)/單晶硅。此外，根據(jù)如下所示的第一基片表面材料和第二基片表面材料的所有組合，制得了試樣1-11至1-179。采用單晶硅(單晶Si)、多晶硅(多晶Si)、非晶態(tài)硅(非晶態(tài)Si)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、硅化鎢(WSi)、硅化鈦(TiSi)、鋁(Al)、鋁硅(Al-Si)、鈦鋁(Al-Ti)、氮化鈦(TiN)、銅(Cu)、鋁硅銅(Al-Si-Cu)、鋁鈀(Al-Pd)、鈦(Ti)、硅化銅(Mo-Si)、硅化鉭(TaSi)作為第一基片表面材料;采用T-SiO2、SiO2、BSG、PSG、BPSG、P-SiN、T-SiN、LP-SiN、ECR-SiN作為第二基片表面材料。對上述所有試樣而言均可形成良好的Al膜。
實施例24本發(fā)明實施例24使用圖7所示的裝置，以DMAH和Si2H6為原料氣體，以氫為反應(yīng)氣體并用鹵素?zé)糁苯蛹訜峄砻娴姆椒ㄐ纬射X硅(Al-Si)膜。
類似于實施例23，制備成其上覆有具有許多0.25μm見方至100μm見方的各種尺寸的孔的SiO2的單晶硅片作為基片。在該基片上，按如下所述的CVD法進(jìn)行第一Al-Si膜沉積步驟，按濺射法進(jìn)行第二Al-Si膜沉積步驟以形成一種金屬膜。
按與實施例中的相同步驟，將DMAH、Si2H6和氫輸?shù)紺VD反應(yīng)室12，以進(jìn)行Al-Si沉積。
第一Al-Si膜形成步驟的條件是總壓力1.5托，DMAH分壓1.5×10-4托，基片表面溫度為270℃。
按上述的第一Al-Si沉積步驟，以3000-5000 /分的沉積速度，在不同孔徑的孔中沉積Al-Si，借此獲得良好的選擇性。下一步，將該基片置于濺射室14中，然后在包括SiO2和該選擇性沉積成的Al-Si的整個表面上，沉積上厚度為5000 的Al-Si。此次的沉積速度為10000 /分。
此外，以同樣的方法，用與實施例23中的相同的試樣1-11至1-179作為基片以形成Al-Si膜。在所有的這些試樣中，都可通過第一和第二沉積步驟來形成良好的金屬膜。
在上述各實驗中，基片表面溫度均調(diào)至270℃，而金屬Al屬則通過從200℃-550℃每隔10℃來改變此條件而形成。
發(fā)現(xiàn)按所有各試樣的第一Al-Si沉積步驟所得的Al-Si膜的特性與表1中所示者相似。
實施例25實施例25展示了在進(jìn)行了同實施例23的第一Al-Si沉積步驟之后，用濺射法作為第二沉積步驟在整個表面上形成Al-Si膜。制備一種結(jié)構(gòu)與實施例23(試樣1-1)所用基片相同的基片作為基片。
在按上述第一Al-Si沉積步驟選擇性地在孔內(nèi)沉積Al-Si后，將該基片置于濺射室14中。濺射過程中膜形成的條件如下用Al-Cu(0.5%)為靶，5×10-3托的氬氣氛中的直流功率為7KW。
按該實施例中的第二沉積步驟，Al-Cu膜以10000 /分的沉積速度被沉積出來，由于其電阻率為3.0-3.3μΩ.cm，所以此膜是遷移電阻極佳的膜。
實施例26實施例26展示了在進(jìn)行同實施例23的第一Al-Si沉積步驟后，以濺射作為第二沉積步驟而在整個基片表面上形成一層Al-Si-Cu膜。制備一種結(jié)構(gòu)與實施例23(試樣1-1)所用基片相同的基片作為基片。
在按上述第一Al-Si沉積步驟有選擇地在孔內(nèi)沉積Al-Si之后，將該基片置于濺射室14中。濺射過程中的膜形成條件如下用Al-Si(0.5%)-Cu(0.5%)為靶，氬氣氛中的直流功率為7KW。
按本實施例中的第二沉積步驟，以10000
/分的沉積速度沉積出Al-Si-Cu膜，由于其電阻率為3.0-3.3μΩ.cm，所以該膜是遷移片阻極佳的膜。
實施例27實施例27描述了在進(jìn)行了同實施例23中的第一Al-Si沉積步驟后，以濺射法作為第二沉積步驟在整個基片表面上沉積出Al-Ti膜。基片制備成同實施例23中所用基片(試樣1-1)相同的結(jié)構(gòu)。
在按上述第一Al-Si沉積步驟選擇性地在孔內(nèi)沉積了Al之后，將該基片置于濺射室14中。
濺射過程中膜形成的條件如下用Al-Ti(0.5%)作靶，在Ar所氛中進(jìn)行濺射，直流功率為7KW。
按本實施例中的第二沉積步驟以10000
/分的沉積速度沉積出Al-Ti膜，由于其電阻率為3.0-3.3μΩ.cm，故該膜是遷移電阻極佳的膜。
實施例28使用圖4中所示的金屬膜連續(xù)形成裝置，在200-650℃的由電阻加熱的溫度條件下，以同實施例23中的方法，在上述基片上形成膜。
結(jié)果，在160-450℃的由電阻加熱的溫度條件下得到不含碳的，其電阻率小的，約為3μΩ.cm的，反射率高的優(yōu)質(zhì)膜。較好是在260-440℃時，沉積速度變得高至100-800
/分，而且線路壽命也高。最好是溫度為270-350℃，而在此范圍內(nèi)小丘密度最小，合金晶格局部變亂(alloy spike)的產(chǎn)生幾率也低。
上面已對實施例23-28作了說明，另外也可在第一沉積步驟中沉積Al-Si，而在第二沉積步驟中沉積Al-Si-Ti。
在上述實施例23-28中，由于在基片上有選擇地沉積鋁-硅之后而又不將該基片暴露于外界空氣接著就非選擇性地沉積金屬膜，故而可以高的沉積速度來形成具有極佳膜特性，如層次覆蓋(step coverage)、電遷移等的金屬膜。
實施例29使用圖9所示的，裝有供氣系統(tǒng)的CVD裝裝置進(jìn)行實施例1中所述的實驗。
凈化罐到CVD反應(yīng)室的管道長度為1.4m。發(fā)現(xiàn)二者間的泄氣量為5×10-10atm.cc/秒。氫的純度為99.99995-99.99999%(體積)。當(dāng)觀察其上已有Al膜形成的試樣時，結(jié)果基本上同前面的表1所示，但通過如下所述的實驗則發(fā)現(xiàn)膜層厚度的晶面間分布已變得均勻。
使用其本身為5英寸的Si片，以同實施例1中的方法制備各試樣。
按Al-CVD法有選擇地在孔中沉積Al，測量Al膜厚度的最大值(mmax)和最小值(mmin)，并用平均厚度m除(mmax-mmin)值
結(jié)果是膜厚度分布S為2-4%。
鑒于當(dāng)氫凈化器裝在CVD裝置外部，離開CVD反應(yīng)室10m或更長的距離，而不使用上述裝置時，S則為5-10%這樣的事實，故而可認(rèn)為本實施例對將多個單元作成一片的半導(dǎo)體器件來說，效果更好。
權(quán)利要求
1.形成金屬膜的方法，它包括如下步驟在空間內(nèi)安置供形成膜用的基片；向所述空間中引入烷基鋁氫化物氣體和氫氣；以及直接加熱所述基片以在所述基片表面上形成含有為主要成份的鋁的金屬膜。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中用燈進(jìn)行所述直接加熱。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基片的表面溫度以所述直接加熱保持在260-440℃。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的金屬膜為鋁單晶。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述烷基鋁氫化物為二甲基鋁氫化物。
6.形成金屬膜的方法，其包括如下步驟在空間中安置供形成膜所用的基片;向所述空間中引入烷基鋁氫化物氣體、含改性元素的氣體和氫氣;以及直接加熱所述基片，以在所述基片表面上形成含為主成份的鋁并含所述改性元素的金屬膜。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其中用燈進(jìn)行所述直接加熱。
8.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述的基片的表面溫度以所述直接加熱保持在260-440℃。
9.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述烷基鋁氫化物為二甲基鋁氫化物。
10.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述的改性元素為選自Si、Ti及Cu的至少一種元素。
11.形成金屬膜的方法，其包括以下步驟在第一膜形成室中安置由于半導(dǎo)體和/或?qū)w部分地從形成于該表面上的絕緣層露出而有裸露部分的基片;向所述第一膜形成室引入烷基鋁氫化物氣體及氫氣;維持對所述基片的加熱而有選擇地在所述裸露部分上沉積含為主成分的鋁的金屬膜;以及在屏蔽外界空氣的條件下，將所述基片移入設(shè)置在接近所述第一膜形成室的第二膜形成室，并安置于其中，從而可連續(xù)地屏蔽外界空氣，并在所述基片上按氣相法形成金屬膜。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述加熱是用燈進(jìn)行的直接加熱。
13.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述基片的表面溫度經(jīng)加熱所述基片而保持在260-440℃。
14.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的烷基鋁氫化物為二甲基鋁氫化物。
15.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述含主要成份為鋁的金屬膜為鋁單晶。
16.形成金屬膜的方法，它包括以下步驟在第一膜形成室中安置由于半導(dǎo)體和/或?qū)w部分地從形成于該表面上的絕緣層露出而有裸露部分的基片;向所述第一膜形成室引入烷基鋁氫化物氣體，含改性元素的氣體及氫氣;維持對所述基片的加熱，有選擇地在所述裸露部分沉積上含主要成份為鋁的金屬膜;以及在屏蔽外界空氣的條件下，將所述基片移入設(shè)置在接近所述第一膜形成室的第二膜形成室并安置于其中，從而可連續(xù)地屏蔽外界空氣，并在所述基片上按氣相法形成金屬膜。
17.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述加熱是用燈進(jìn)行的直接加熱。
18.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述基片的表面溫度通過加熱該基片表面而保持在260-440℃。
19.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述烷基鋁氫化物是二甲基鋁氫化物。
20.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述改性元素為選自Si、Ti及Cu的至少一種元素。
全文摘要
一種形成金屬膜的方法，包括以下步驟在空間中安置供形成膜所用的基片；向該空間中引入烷基鋁氫化物氣體及氫氣；以及直接加熱該基片而在該基片上形成含主成分為鋁的金屬膜。
文檔編號H01L21/285GK1061445SQ91101919
公開日1992年5月27日 申請日期1991年2月19日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月19日
發(fā)明者松本繁幸, 池田敦 申請人:佳能株式會社