JP3342729B2 - アルミニウム合金配線の形成方法及びその装置 - Google Patents
アルミニウム合金配線の形成方法及びその装置Info
- Publication number
- JP3342729B2 JP3342729B2 JP05219493A JP5219493A JP3342729B2 JP 3342729 B2 JP3342729 B2 JP 3342729B2 JP 05219493 A JP05219493 A JP 05219493A JP 5219493 A JP5219493 A JP 5219493A JP 3342729 B2 JP3342729 B2 JP 3342729B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- container
- raw material
- aluminum alloy
- forming
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム化合物原
料を気化させ、化学気相成長によってアルミニウム合金
配線を形成するアルミニウム合金配線の形成方法及びそ
の装置に関する。
料を気化させ、化学気相成長によってアルミニウム合金
配線を形成するアルミニウム合金配線の形成方法及びそ
の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの微細化に伴い、集積回路装置の
配線用に用いられるＡｌ−Ｃｕ合金などの合金薄膜を化
学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition ）
によって堆積させる技術が提案されている（特開平２−
１７０４１９号）。
配線用に用いられるＡｌ−Ｃｕ合金などの合金薄膜を化
学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition ）
によって堆積させる技術が提案されている（特開平２−
１７０４１９号）。
【０００３】この方法に使用される装置の一例を図３に
示す。一方の収容体５０内にはアルミ化合物原料とし
て、例えば、ＤＭＡＨ（ジメチルアルミニウムハイドラ
イド）５１が封入され、他方の収容体６０内には銅化合
物原料として、例えば、ＣｐＣｕＴＥＰ（＝Ｃｕ（Ｃ5
Ｈ5 ）・Ｐ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）６１が封入されており、そ
れぞれ適当なキャリアガスによってバブリングし、各収
容体から発生した各原料ガス及びキャリアをそのまま混
合させ、反応容器１０内に供給していた。
示す。一方の収容体５０内にはアルミ化合物原料とし
て、例えば、ＤＭＡＨ（ジメチルアルミニウムハイドラ
イド）５１が封入され、他方の収容体６０内には銅化合
物原料として、例えば、ＣｐＣｕＴＥＰ（＝Ｃｕ（Ｃ5
Ｈ5 ）・Ｐ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）６１が封入されており、そ
れぞれ適当なキャリアガスによってバブリングし、各収
容体から発生した各原料ガス及びキャリアをそのまま混
合させ、反応容器１０内に供給していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような方法を採用
した場合、収容体内におけるＣｐＣｕＴＥＰの蒸気圧は
常温で１ｍＴｏｒｒ程度、ＤＭＡＨは常温で１．７Ｔｏ
ｒｒ程度であり、両者の蒸気圧は大きく異なる。従っ
て、これらの原料ガスの供給量を調節する場合、各収容
体を加熱しているオイルバスの加熱温度を変化させた程
度では、熱伝達遅れのため応答性が悪く、供給量を最適
に調節することは困難であった。このように、アルミニ
ウム原料ガスと銅原料ガスの供給制御が困難であると、
反応容器内における各原料ガスの分圧比が一定せず、合
金薄膜が堆積した際に、場所によって膜組成が相違する
こととなる。合金薄膜の組成が不均一な場合、例えば粒
径が小さい部位やＣｕ濃度の低い部位のエレクトロマイ
グレーション耐性が低下してしまい、この部位から先に
劣化が進むことになる。
した場合、収容体内におけるＣｐＣｕＴＥＰの蒸気圧は
常温で１ｍＴｏｒｒ程度、ＤＭＡＨは常温で１．７Ｔｏ
ｒｒ程度であり、両者の蒸気圧は大きく異なる。従っ
て、これらの原料ガスの供給量を調節する場合、各収容
体を加熱しているオイルバスの加熱温度を変化させた程
度では、熱伝達遅れのため応答性が悪く、供給量を最適
に調節することは困難であった。このように、アルミニ
ウム原料ガスと銅原料ガスの供給制御が困難であると、
反応容器内における各原料ガスの分圧比が一定せず、合
金薄膜が堆積した際に、場所によって膜組成が相違する
こととなる。合金薄膜の組成が不均一な場合、例えば粒
径が小さい部位やＣｕ濃度の低い部位のエレクトロマイ
グレーション耐性が低下してしまい、この部位から先に
劣化が進むことになる。
【０００５】一方、ＤＭＡＨは、粘度が約４０００ｃＰ
（センチポアズ）と高く、前述したように、蒸気圧が常
温で１．７Ｔｏｒｒ程度と低く、また高い温度では、収
容体内で原料自体が分解してしまうため蒸気圧を確保で
きない。このような原料においては、粘性が高いか、或
いは蒸気圧が小さいため、図３のようなバブリング方式
では、十分な供給量が確保できない。特に、高粘度液体
では収容体に吸い込んだキャリアガスが液体中に閉じ込
められてしまうが、気泡が開裂し、キャリアガスが開放
されるためには、長時間を掛けて十分気泡が発達する必
要があり、安定したバブリングを行うことはできない。
そのため、供給量の時間変動が大きいという欠点があっ
た。
（センチポアズ）と高く、前述したように、蒸気圧が常
温で１．７Ｔｏｒｒ程度と低く、また高い温度では、収
容体内で原料自体が分解してしまうため蒸気圧を確保で
きない。このような原料においては、粘性が高いか、或
いは蒸気圧が小さいため、図３のようなバブリング方式
では、十分な供給量が確保できない。特に、高粘度液体
では収容体に吸い込んだキャリアガスが液体中に閉じ込
められてしまうが、気泡が開裂し、キャリアガスが開放
されるためには、長時間を掛けて十分気泡が発達する必
要があり、安定したバブリングを行うことはできない。
そのため、供給量の時間変動が大きいという欠点があっ
た。
【０００６】そこで、本発明は、このような課題を解決
すべくなされたものであり、その目的は、化学気相成長
によるアルミニウム合金配線の形成に際し、反応容器内
に各原料ガスを十分に供給すると共に、供給量の制御性
を高めるアルミニウム合金配線の形成方法及びその装置
を提供することにある。
すべくなされたものであり、その目的は、化学気相成長
によるアルミニウム合金配線の形成に際し、反応容器内
に各原料ガスを十分に供給すると共に、供給量の制御性
を高めるアルミニウム合金配線の形成方法及びその装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明のアルミ
ニウム合金配線の形成方法は、第１収容体内に封入した
アルミニウム化合物原料にキャリアガスを供給してアル
ミ原料ガスを発生させると共に、第２収容体内に封入し
た銅化合物原料にキャリアガスを供給して銅原料ガスを
発生させ、各収容体で発生したアルミ原料ガス及び銅原
料ガスを、キャリアガスと共に反応容器内に供給し、化
学気相成長によってアルミニウム合金配線を形成するア
ルミニウム合金配線の形成方法において、各収容体内の
圧力を反応容器内の圧力よりも高く、かつ、大気圧より
も低く設定した条件下において、第１収容体又は第２収
容体の何れか一方の圧力を測定し、一方の収容体内の圧
力の変動に追随して他方の収容体内の圧力を変化させる
ことを特徴とする。
ニウム合金配線の形成方法は、第１収容体内に封入した
アルミニウム化合物原料にキャリアガスを供給してアル
ミ原料ガスを発生させると共に、第２収容体内に封入し
た銅化合物原料にキャリアガスを供給して銅原料ガスを
発生させ、各収容体で発生したアルミ原料ガス及び銅原
料ガスを、キャリアガスと共に反応容器内に供給し、化
学気相成長によってアルミニウム合金配線を形成するア
ルミニウム合金配線の形成方法において、各収容体内の
圧力を反応容器内の圧力よりも高く、かつ、大気圧より
も低く設定した条件下において、第１収容体又は第２収
容体の何れか一方の圧力を測定し、一方の収容体内の圧
力の変動に追随して他方の収容体内の圧力を変化させる
ことを特徴とする。
【０００８】
【０００９】本発明に係るアルミニウム合金配線の形成
装置は、アルミニウム化合物原料を封入した第１収容体
と、銅化合物原料を封入した第２収容体と、第１及び第
２収容体で発生した各原料ガスがキャリアガスと共に導
入され、化学気相成長によってアルミニウム合金配線を
形成する反応容器とを備えるアルミニウム合金配線の形
成装置において、反応容器と各収容体との間の原料ガス
供給ラインにそれぞれ設けられ、この原料ガス供給ライ
ンを流れる原料ガスの流量を調節し各収容体内の圧力を
調節する圧力調節手段と、各収容体の圧力を検出する圧
力検出手段と、各圧力検出手段からの検出信号に基づ
き、対応する各圧力調節手段の駆動制御を行う制御手段
と、前記第１収容体又は前記第２収容体の何れか一方の
収容体の圧力の変動に追随して他方の収容体の圧力が変
化するように前記各制御手段を制御する主制御手段と、
を備えることを特徴とする。
装置は、アルミニウム化合物原料を封入した第１収容体
と、銅化合物原料を封入した第２収容体と、第１及び第
２収容体で発生した各原料ガスがキャリアガスと共に導
入され、化学気相成長によってアルミニウム合金配線を
形成する反応容器とを備えるアルミニウム合金配線の形
成装置において、反応容器と各収容体との間の原料ガス
供給ラインにそれぞれ設けられ、この原料ガス供給ライ
ンを流れる原料ガスの流量を調節し各収容体内の圧力を
調節する圧力調節手段と、各収容体の圧力を検出する圧
力検出手段と、各圧力検出手段からの検出信号に基づ
き、対応する各圧力調節手段の駆動制御を行う制御手段
と、前記第１収容体又は前記第２収容体の何れか一方の
収容体の圧力の変動に追随して他方の収容体の圧力が変
化するように前記各制御手段を制御する主制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
【作用】本発明の作用を述べるにあたり、先ず、収容体
内にキャリアガスを供給した場合の気化速度について説
明する。
内にキャリアガスを供給した場合の気化速度について説
明する。
【００１２】キャリアガスによって、単位時間（ここで
は１分間）に新たに発生する体積を△Ｖ（ｃｃ／ｍｉ
ｎ）、気化効率をη（０＜η≦１）、原料の蒸気圧（Ｔ
ｏｒｒ）をＰvap とすると、気化速度Ｑv （ｍｏｌ／ｍ
ｉｎ）は、 Ｑv ＝η・Ｐvap ・△Ｖ／（Ｒ／Ｔ） …（１） と表すことができる。但し、Ｒは気体定数（ｃｃ・Ｔｏ
ｒｒ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔは温度（Ｋ）である。すなわ
ち、キャリアガスの供給速度をＦ（ＳＣＣＭ）、気化圧
力（収容体の場合は内圧）をＰとすると、 △Ｖ＝７６０Ｆ・Ｔ／２７３Ｐ …（２） である。従って、気化原料の供給速度Ｑ（ｍｏｌ／ｍｉ
ｎ）は、次式で表すことができる。 Ｑ＝η・（Ｐvap ／Ｐ）・（Ｆ／ＶM ） …（３） ここでＶM はモル体積（ｃｃ）である。（３）式より、
収容体内圧力Ｐを減ずることが、原料供給速度の増大の
ために効果的であることが解る。従って、供給量を増加
させるためには、少なくとも気化雰囲気の圧力は大気圧
よりも減ずる必要があることが理解される。また、Ｐを
一定に維持することは、Ｑを一定とするために必須であ
ることが理解される。
は１分間）に新たに発生する体積を△Ｖ（ｃｃ／ｍｉ
ｎ）、気化効率をη（０＜η≦１）、原料の蒸気圧（Ｔ
ｏｒｒ）をＰvap とすると、気化速度Ｑv （ｍｏｌ／ｍ
ｉｎ）は、 Ｑv ＝η・Ｐvap ・△Ｖ／（Ｒ／Ｔ） …（１） と表すことができる。但し、Ｒは気体定数（ｃｃ・Ｔｏ
ｒｒ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔは温度（Ｋ）である。すなわ
ち、キャリアガスの供給速度をＦ（ＳＣＣＭ）、気化圧
力（収容体の場合は内圧）をＰとすると、 △Ｖ＝７６０Ｆ・Ｔ／２７３Ｐ …（２） である。従って、気化原料の供給速度Ｑ（ｍｏｌ／ｍｉ
ｎ）は、次式で表すことができる。 Ｑ＝η・（Ｐvap ／Ｐ）・（Ｆ／ＶM ） …（３） ここでＶM はモル体積（ｃｃ）である。（３）式より、
収容体内圧力Ｐを減ずることが、原料供給速度の増大の
ために効果的であることが解る。従って、供給量を増加
させるためには、少なくとも気化雰囲気の圧力は大気圧
よりも減ずる必要があることが理解される。また、Ｐを
一定に維持することは、Ｑを一定とするために必須であ
ることが理解される。
【００１３】さらに、収容体内を減圧すると、吸込まれ
たガスが、原料の粘性に抗して気泡を形成しやすくな
り、１０００ｃＰ以上の高粘度液体であっても、バブリ
ングが安定する。
たガスが、原料の粘性に抗して気泡を形成しやすくな
り、１０００ｃＰ以上の高粘度液体であっても、バブリ
ングが安定する。
【００１４】しかしながら、気化雰囲気の安定性の観点
からは、気化雰囲気の減圧のみの効果は十分ではない。
気化物質の形態変化（液体であれば、泡の崩壊、異常な
突沸や粘性等の経時変化）によって収容体内圧が突如変
化した場合に、収容体が接続されている反応容器の圧力
変化をもたらす。また、逆に何等かの原因で反応容器の
内圧が変化した場合には、気化圧力の変動を来す。従っ
て、収容体の圧力は、反応容器の圧力よりも高く設定す
ることは、変動分のマージン確保の作用をなす。以上が
反応容器の圧力を収容体の圧力よりも低くし、かつ、気
化雰囲気の圧力を大気圧よりも低く保つという要件の作
用である。
からは、気化雰囲気の減圧のみの効果は十分ではない。
気化物質の形態変化（液体であれば、泡の崩壊、異常な
突沸や粘性等の経時変化）によって収容体内圧が突如変
化した場合に、収容体が接続されている反応容器の圧力
変化をもたらす。また、逆に何等かの原因で反応容器の
内圧が変化した場合には、気化圧力の変動を来す。従っ
て、収容体の圧力は、反応容器の圧力よりも高く設定す
ることは、変動分のマージン確保の作用をなす。以上が
反応容器の圧力を収容体の圧力よりも低くし、かつ、気
化雰囲気の圧力を大気圧よりも低く保つという要件の作
用である。
【００１５】また、一方の収容体の圧力に追随して他方
の収容体の圧力を変化させることにより、たとえ一方の
収容体の圧力が一時的に大きく変動したとしても、この
変動に合わせて他方の収容体の圧力が調整され、２つの
原料ガスの供給量の割合は常に一定に保たれる。
の収容体の圧力を変化させることにより、たとえ一方の
収容体の圧力が一時的に大きく変動したとしても、この
変動に合わせて他方の収容体の圧力が調整され、２つの
原料ガスの供給量の割合は常に一定に保たれる。
【００１６】アルミニウム合金配線の形成装置では、必
然的に反応容器と各収容体の圧力を分離する手段が必要
であり、通常、圧力調節弁などの圧力調節手段が用いら
れる。この圧力調節手段によって、各収容体内の圧力を
調節することできる。各収容体の気化雰囲気の圧力を圧
力検出手段で検出し、制御手段によって圧力調整手段を
駆動制御することにより、自動的に気化雰囲気の圧力が
一定に維持される。
然的に反応容器と各収容体の圧力を分離する手段が必要
であり、通常、圧力調節弁などの圧力調節手段が用いら
れる。この圧力調節手段によって、各収容体内の圧力を
調節することできる。各収容体の気化雰囲気の圧力を圧
力検出手段で検出し、制御手段によって圧力調整手段を
駆動制御することにより、自動的に気化雰囲気の圧力が
一定に維持される。
【００１７】さらに、各制御手段を制御する主制御手段
を備えた場合には、一方の収容体の圧力に追随して他方
の収容体の圧力を変化させることができ、これにより、
原料ガスの供給速度が常に一定に保たれる。
を備えた場合には、一方の収容体の圧力に追随して他方
の収容体の圧力を変化させることができ、これにより、
原料ガスの供給速度が常に一定に保たれる。
【００１８】
【実施例】以下、本実施例にかかるアルミニウム合金薄
膜の形成装置について添付図面を基に説明する。
膜の形成装置について添付図面を基に説明する。
【００１９】図１に、本実施例に使用する形成装置の全
体の構成を示す。本形成装置は、化学気相成長によって
合金薄膜を形成する反応容器１１を中央に備え、その両
側にはこの反応容器１１に各原料ガスを供給する原料ガ
ス供給ラインをそれぞれ１系統づつ有しており、各ライ
ンには、それぞれ原料ガスを発生させる収容体容器６
ａ、６ｂを備えている。
体の構成を示す。本形成装置は、化学気相成長によって
合金薄膜を形成する反応容器１１を中央に備え、その両
側にはこの反応容器１１に各原料ガスを供給する原料ガ
ス供給ラインをそれぞれ１系統づつ有しており、各ライ
ンには、それぞれ原料ガスを発生させる収容体容器６
ａ、６ｂを備えている。
【００２０】反応容器１１内には、基板保持体１６に保
持された基板１３が配置されており、この基板１３に相
対してノズル１２が設置されている。このノズルを介し
て後述する各原料ガスなどが供給される。また、基板保
持体１６内にはヒータ１７が設けられており、交流電圧
を印加することにより発熱し、基板１３を所定の温度に
加熱する。
持された基板１３が配置されており、この基板１３に相
対してノズル１２が設置されている。このノズルを介し
て後述する各原料ガスなどが供給される。また、基板保
持体１６内にはヒータ１７が設けられており、交流電圧
を印加することにより発熱し、基板１３を所定の温度に
加熱する。
【００２１】また、各原料ガス供給ラインは、それぞれ
キャリアガスボンベ１ａ，１ｂから水素、ヘリウムガス
などの適当なキャリアガスが供給され、このキャリアガ
スは、流量調節器（マスフローコントローラ）２、３、
ストップバルブ４、５を経て、それぞれ収容体容器６
ａ，６ｂに入る。この収容体容器６ａ，６ｂは、温度コ
ントロールされたオイルバス８ａ，８ｂ内に収容されて
おり、内部には、各原料７ａ，７ｂが封入されている。
バブリングされて発生された原料ガス及びキャリアガス
は、圧力計及び圧力調節器９、圧力調節弁１０を経て、
反応容器１１内に供給される。なお、参照番号１４ａ，
１４ｂは供給される原料ガスの流量を調節するための制
御装置である。この装置を用いて原料を供給する場合、
圧力計及び圧力調節器９によって、各収容体容器６ａ，
６ｂ内の圧力を大気圧以下に一定にコントロールする。
なお、反応容器１１内の圧力は、この収容体容器６ａ，
６ｂ内の圧力よりも低い圧力に維持されている。
キャリアガスボンベ１ａ，１ｂから水素、ヘリウムガス
などの適当なキャリアガスが供給され、このキャリアガ
スは、流量調節器（マスフローコントローラ）２、３、
ストップバルブ４、５を経て、それぞれ収容体容器６
ａ，６ｂに入る。この収容体容器６ａ，６ｂは、温度コ
ントロールされたオイルバス８ａ，８ｂ内に収容されて
おり、内部には、各原料７ａ，７ｂが封入されている。
バブリングされて発生された原料ガス及びキャリアガス
は、圧力計及び圧力調節器９、圧力調節弁１０を経て、
反応容器１１内に供給される。なお、参照番号１４ａ，
１４ｂは供給される原料ガスの流量を調節するための制
御装置である。この装置を用いて原料を供給する場合、
圧力計及び圧力調節器９によって、各収容体容器６ａ，
６ｂ内の圧力を大気圧以下に一定にコントロールする。
なお、反応容器１１内の圧力は、この収容体容器６ａ，
６ｂ内の圧力よりも低い圧力に維持されている。
【００２２】実際に圧力を制御する場合には、収容体容
器６ａ，６ｂ内のみではなく、キャリアガスを流量調節
器２、３から圧力調節弁１０の間を制御する形でもよ
い。オイルバス８ａ，８ｂの温度については、原料の熱
安定性、蒸気圧を考慮して決定する。例えば、アルミニ
ウム化合物原料としてＤＭＡＨ（ジメチルアルミニウム
ハイドライド）の場合、バブリング圧力は７６０〜２０
Ｔｏｒｒの範囲、バブリング温度２０〜１００℃程度が
望ましく、また、銅化合物原料としてＣｐＣｕＴＥＰ
（＝Ｃ5 Ｈ5 ＣｕＰ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）の場合、バブリン
グ圧力は２０〜７６０Ｔｏｒｒの範囲、バブリング温度
は２０〜１５０℃程度が望ましい。
器６ａ，６ｂ内のみではなく、キャリアガスを流量調節
器２、３から圧力調節弁１０の間を制御する形でもよ
い。オイルバス８ａ，８ｂの温度については、原料の熱
安定性、蒸気圧を考慮して決定する。例えば、アルミニ
ウム化合物原料としてＤＭＡＨ（ジメチルアルミニウム
ハイドライド）の場合、バブリング圧力は７６０〜２０
Ｔｏｒｒの範囲、バブリング温度２０〜１００℃程度が
望ましく、また、銅化合物原料としてＣｐＣｕＴＥＰ
（＝Ｃ5 Ｈ5 ＣｕＰ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）の場合、バブリン
グ圧力は２０〜７６０Ｔｏｒｒの範囲、バブリング温度
は２０〜１５０℃程度が望ましい。
【００２３】＜実施例１＞以上のように構成される装置
を用いて、Ａｌ−Ｃｕ合金薄膜の成膜を行った。原料７
ａとしてはアルミニウム化合物原料としてのＤＭＡＨを
用い、原料７ｂとしては銅化合物原料としてのＣｐＣｕ
ＴＥＰを用いた。キャリアガスとしては水素ガスを用
い、流量調節器２、３によってそれぞれ１００ｓｃｃｍ
に制御して流した。収容体容器７ａ内の圧力は、圧力調
節器９及び圧力調節弁１０によって、５００Ｔｏｒｒ一
定に制御し、オイルバス温度は５０℃一定とした。この
ときのＤＭＡＨ流量は１．７ｓｃｃｍであった。一方、
収容体容器７ｂ内の圧力は、圧力調節器９及び圧力調節
弁１０によって、１７０Ｔｏｒｒ一定に制御し、オイル
バス温度は１００℃一定とした。また、全ての配管は、
図示していないヒータにより１２０℃に加熱した。
を用いて、Ａｌ−Ｃｕ合金薄膜の成膜を行った。原料７
ａとしてはアルミニウム化合物原料としてのＤＭＡＨを
用い、原料７ｂとしては銅化合物原料としてのＣｐＣｕ
ＴＥＰを用いた。キャリアガスとしては水素ガスを用
い、流量調節器２、３によってそれぞれ１００ｓｃｃｍ
に制御して流した。収容体容器７ａ内の圧力は、圧力調
節器９及び圧力調節弁１０によって、５００Ｔｏｒｒ一
定に制御し、オイルバス温度は５０℃一定とした。この
ときのＤＭＡＨ流量は１．７ｓｃｃｍであった。一方、
収容体容器７ｂ内の圧力は、圧力調節器９及び圧力調節
弁１０によって、１７０Ｔｏｒｒ一定に制御し、オイル
バス温度は１００℃一定とした。また、全ての配管は、
図示していないヒータにより１２０℃に加熱した。
【００２４】成膜条件として反応容器１１内の圧力は２
Ｔｏｒｒ、基板１３の温度は２５０℃とした。このよう
な条件で成膜した結果、均一性の良い膜が形成できた。
また、図２に示すように、ラン毎の膜厚変動は５％未満
に抑えることができた。
Ｔｏｒｒ、基板１３の温度は２５０℃とした。このよう
な条件で成膜した結果、均一性の良い膜が形成できた。
また、図２に示すように、ラン毎の膜厚変動は５％未満
に抑えることができた。
【００２５】＜実施例２＞図１に示す装置に加え、各制
御装置１４ａ，１４ｂを制御する主制御装置２０をさら
に配し、ＤＭＡＨを封入した収容体容器６ａ内の圧力変
動に追随するように、収容体容器６ｂ内の圧力を調節し
た。原料、キャリアガス、その流量、オイルバス温度等
の条件や成膜条件は、実施例１と同一とした。このよう
な条件で成膜した結果、実施例１に比べて、より一層膜
厚変動を抑えることが確認できた。
御装置１４ａ，１４ｂを制御する主制御装置２０をさら
に配し、ＤＭＡＨを封入した収容体容器６ａ内の圧力変
動に追随するように、収容体容器６ｂ内の圧力を調節し
た。原料、キャリアガス、その流量、オイルバス温度等
の条件や成膜条件は、実施例１と同一とした。このよう
な条件で成膜した結果、実施例１に比べて、より一層膜
厚変動を抑えることが確認できた。
【００２６】＜比較例１＞図１に示す装置を用い、種々
の収容体内圧力を７６０Ｔｏｒｒ（大気圧）として、Ａ
ｌ−Ｃｕ合金薄膜の成膜を行った。原料、キャリアガ
ス、その流量、オイルバス温度等の条件や成膜条件は、
実施例１と同一とした。このような条件で成膜した結
果、均一性の悪いまだらな膜が形成された。
の収容体内圧力を７６０Ｔｏｒｒ（大気圧）として、Ａ
ｌ−Ｃｕ合金薄膜の成膜を行った。原料、キャリアガ
ス、その流量、オイルバス温度等の条件や成膜条件は、
実施例１と同一とした。このような条件で成膜した結
果、均一性の悪いまだらな膜が形成された。
【００２７】＜比較例２＞図１に示す装置を用い、制御
装置を除去して圧力調節弁の開度を手動で調節した。原
料、キャリアガス、その流量、オイルバス温度等の条件
や成膜条件は、実施例１と同一とし、Ａｌ−Ｃｕ合金成
膜を４０ランを行った。この場合の膜厚変化を図２に示
す。オージェデプスプロファイルで最大１５％の変動が
確認された。
装置を除去して圧力調節弁の開度を手動で調節した。原
料、キャリアガス、その流量、オイルバス温度等の条件
や成膜条件は、実施例１と同一とし、Ａｌ−Ｃｕ合金成
膜を４０ランを行った。この場合の膜厚変化を図２に示
す。オージェデプスプロファイルで最大１５％の変動が
確認された。
【００２８】このような変動は、主として反応容器内圧
力の変動や、原料の粘度、量の変化に伴う収容体内圧の
変動によってＤＭＡＨ流量が変動し、このために、反応
容器内におけるＤＭＡＨとＣｐＣｕＴＥＰとの分圧比が
一定しないことに起因すると考えられる。
力の変動や、原料の粘度、量の変化に伴う収容体内圧の
変動によってＤＭＡＨ流量が変動し、このために、反応
容器内におけるＤＭＡＨとＣｐＣｕＴＥＰとの分圧比が
一定しないことに起因すると考えられる。
【００２９】上記各実施例では、各原料ガスを供給ライ
ン上で混合して反応容器内に供給する例を示したが、各
原料ガスを反応容器内に独立に供給する構成とすること
も可能である。また、アルミ化合物原料としては、例示
した原料のほか、ＡｌＨ（ＣＨ3 ）2 ，ＡｌＨ（Ｃ2 Ｈ
5 ）2 ，Ａｌ（ＣＨ3 ）3 ，Ａｌ（Ｃ4 Ｈ9 ）3 ，Ａｌ
Ｈ3 Ｎ（ＣＨ3 ）3 ，（ｉ−Ｃ3 Ｈ7 ）ＡｌＣｌ2 ，
（ｎ−Ｃ3 Ｈ7 ）2 ＡｌＣｌなどが適用できる。また、
有機銅原料としては、Ｃｕ（ａｃａｃ）2 ，Ｃｕ（ｈｆ
ａｃ）2 ，Ｃ5 Ｈ5 ＣｕＰ（ＣＨ3 ）3 ，Ｃ5 Ｈ5 Ｃｕ
Ｐ（Ｃ2 Ｈ5 ）3、（ｈｆａｃ）ＣｕＰ（Ｃ
2 Ｈ5 ）3 ，（ｈｆａｃ）Ｃｕ（２−Ｂｕｔｙｎｅ）な
どが適用可能である。
ン上で混合して反応容器内に供給する例を示したが、各
原料ガスを反応容器内に独立に供給する構成とすること
も可能である。また、アルミ化合物原料としては、例示
した原料のほか、ＡｌＨ（ＣＨ3 ）2 ，ＡｌＨ（Ｃ2 Ｈ
5 ）2 ，Ａｌ（ＣＨ3 ）3 ，Ａｌ（Ｃ4 Ｈ9 ）3 ，Ａｌ
Ｈ3 Ｎ（ＣＨ3 ）3 ，（ｉ−Ｃ3 Ｈ7 ）ＡｌＣｌ2 ，
（ｎ−Ｃ3 Ｈ7 ）2 ＡｌＣｌなどが適用できる。また、
有機銅原料としては、Ｃｕ（ａｃａｃ）2 ，Ｃｕ（ｈｆ
ａｃ）2 ，Ｃ5 Ｈ5 ＣｕＰ（ＣＨ3 ）3 ，Ｃ5 Ｈ5 Ｃｕ
Ｐ（Ｃ2 Ｈ5 ）3、（ｈｆａｃ）ＣｕＰ（Ｃ
2 Ｈ5 ）3 ，（ｈｆａｃ）Ｃｕ（２−Ｂｕｔｙｎｅ）な
どが適用可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるア
ルミニウム合金配線の形成方法によれば、各収容体内の
圧力を反応容器内の圧力よりも高く、かつ、大気圧より
も低く設定したので、原料供給速度の増大のために効果
的であると共に、原料の粘性に抗して気泡を形成しやす
くなり、１０００ｃＰ以上の高粘度液体であっても、バ
ブリングを安定させることが可能となる。
ルミニウム合金配線の形成方法によれば、各収容体内の
圧力を反応容器内の圧力よりも高く、かつ、大気圧より
も低く設定したので、原料供給速度の増大のために効果
的であると共に、原料の粘性に抗して気泡を形成しやす
くなり、１０００ｃＰ以上の高粘度液体であっても、バ
ブリングを安定させることが可能となる。
【００３１】また、一方の収容体の圧力に追随して他方
の収容体の圧力を変化させるので、２つの原料ガスの供
給量の割合を常に一定に保つことができ、形成されるア
ルミニウム合金配線の組成を常に均一に制御することが
可能となる。
の収容体の圧力を変化させるので、２つの原料ガスの供
給量の割合を常に一定に保つことができ、形成されるア
ルミニウム合金配線の組成を常に均一に制御することが
可能となる。
【００３２】一方、アルミニウム合金配線の形成装置に
よれば、各収容体内の圧力を調節する圧力調節手段、各
収容体の圧力を検出する圧力検出手段、及び各圧力検出
手段の検出信号に基づいて対応する各圧力調節手段の駆
動制御を行う制御手段を備えたので、前述したアルミニ
ウム合金配線の形成方法を実施することが可能となり、
同様な効果を奏する。
よれば、各収容体内の圧力を調節する圧力調節手段、各
収容体の圧力を検出する圧力検出手段、及び各圧力検出
手段の検出信号に基づいて対応する各圧力調節手段の駆
動制御を行う制御手段を備えたので、前述したアルミニ
ウム合金配線の形成方法を実施することが可能となり、
同様な効果を奏する。
【００３３】また、さらに、各制御手段を制御する主制
御手段を備えることにより、２つの原料ガスの供給量の
割合を常に一定に保つことができる。
御手段を備えることにより、２つの原料ガスの供給量の
割合を常に一定に保つことができる。
【図１】本実施例に使用するアルミニウム合金薄膜の形
成装置を示す概略構成図である。
成装置を示す概略構成図である。
【図２】ラン数と膜厚の関係を示すチャートである。
【図３】従来の合金薄膜の形成装置を示す概略構成図で
ある。
ある。
６ａ…収容体容器（第１収容体）、６ｂ…収容体容器
（第２収容体）、７ａ…原料（アルミニウム化合物原
料）、７ｂ…原料（銅化合物原料）、９…圧力計（圧力
検出手段）及び圧力調節器（圧力調節手段）、１０…圧
力調節弁（圧力調節手段）、１１…反応容器、１４ａ，
１４ｂ…制御装置（制御手段）２０…主制御装置（主制
御手段）。
（第２収容体）、７ａ…原料（アルミニウム化合物原
料）、７ｂ…原料（銅化合物原料）、９…圧力計（圧力
検出手段）及び圧力調節器（圧力調節手段）、１０…圧
力調節弁（圧力調節手段）、１１…反応容器、１４ａ，
１４ｂ…制御装置（制御手段）２０…主制御装置（主制
御手段）。
フロントページの続き (72)発明者 太田 与洋 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 技術研究本部内 (56)参考文献 特開 平１−96922（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−47966（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−170419（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−21385（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3205 H01L 21/205 H01L 21/285 301 H01L 21/365 H01L 21/768 H01L 21/3213 H01L 21/321
Claims (2)
- 【請求項１】 第１収容体内に封入したアルミニウム化
合物原料にキャリアガスを供給してアルミ原料ガスを発
生させると共に、第２収容体内に封入した銅化合物原料
にキャリアガスを供給して銅原料ガスを発生させ、 前記各収容体で発生した前記アルミ原料ガス及び銅原料
ガスを、前記キャリアガスと共に反応容器内に供給し、
化学気相成長によってアルミニウム合金配線を形成する
アルミニウム合金配線の形成方法において、 前記各収容体内の圧力を前記反応容器内の圧力よりも高
く、かつ、大気圧よりも低く設定した条件下において、
前記第１収容体又は前記第２収容体の何れか一方の圧力
を測定し、前記一方の収容体内の圧力の変動に追随して
他方の収容体内の圧力を変化させることを特徴とするア
ルミニウム合金配線の形成方法。 - 【請求項２】 アルミニウム化合物原料を封入した第１
収容体と、銅化合物原料を封入した第２収容体と、前記
第１及び第２収容体で発生した各原料ガスがキャリアガ
スと共に導入され、化学気相成長によってアルミニウム
合金配線を形成する反応容器とを備えるアルミニウム合
金配線の形成装置において、 前記形成装置は、さらに、 前記反応容器と前記各収容体との間の原料ガス供給ライ
ンにそれぞれ設けられ、この原料ガス供給ラインを流れ
る前記原料ガスの流量（又はコンダクタンス）を調節す
ることにより、前記各収容体内の圧力を調節する圧力調
節手段と、 前記各収容体内の圧力を検出する圧力検出手段と、 前記各圧力検出手段からの検出信号に基づき、対応する
前記各圧力調節手段の駆動制御を行う制御手段と、前記第１収容体又は前記第２収容体の何れか一方の収容
体の圧力の変動に追随して他方の収容体の圧力が変化す
るように前記各制御手段を制御する主制御手段と、を備
える ことを特徴とするアルミニウム合金配線の形成装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05219493A JP3342729B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | アルミニウム合金配線の形成方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05219493A JP3342729B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | アルミニウム合金配線の形成方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267952A JPH06267952A (ja) | 1994-09-22 |
| JP3342729B2 true JP3342729B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=12907989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05219493A Expired - Fee Related JP3342729B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | アルミニウム合金配線の形成方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3342729B2 (ja) |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP05219493A patent/JP3342729B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06267952A (ja) | 1994-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3222518B2 (ja) | 液体原料気化装置および薄膜形成装置 | |
| US5580822A (en) | Chemical vapor deposition method | |
| US5776255A (en) | Chemical vapor deposition apparatus | |
| US5288325A (en) | Chemical vapor deposition apparatus | |
| US4640221A (en) | Vacuum deposition system with improved mass flow control | |
| US5173327A (en) | LPCVD process for depositing titanium films for semiconductor devices | |
| US5360646A (en) | Chemical vapor deposition method of silicon dioxide film | |
| EP0420596A1 (en) | Gas feeding device and deposition film forming apparatus employing the same | |
| US20050181129A1 (en) | Sub-atmospheric pressure delivery of liquids, solids and low vapor pressure gases | |
| CN102265383A (zh) | 用于沉积具有降低电阻率及改良表面形态的钨膜的方法 | |
| US6039808A (en) | CVD apparatus for Cu formation | |
| US5693377A (en) | Method of reducing carbon incorporation into films produced by chemical vapor deposition involving titanium organometallic and metal-organic precursor compounds | |
| US6004885A (en) | Thin film formation on semiconductor wafer | |
| JPH06240456A (ja) | 半導体装置のアルミニウム配線の形成方法及び装置 | |
| KR20010050136A (ko) | 이중 프릿을 가진 버블러 | |
| US3396052A (en) | Method for coating semiconductor devices with silicon oxide | |
| JP3342729B2 (ja) | アルミニウム合金配線の形成方法及びその装置 | |
| JPH0927455A (ja) | 半導体基板の製造方法と原料ガスの供給装置 | |
| JP2003013233A (ja) | 液体原料気化供給装置 | |
| JP3251990B2 (ja) | Ａｌ若しくはＡｌ合金の成膜方法 | |
| JPH06264244A (ja) | 合金薄膜の形成装置 | |
| JPS6052578A (ja) | 窒化シリコン膜の形成方法 | |
| JPH1088353A (ja) | ＣＶＤ装置を用いたＺｒＮ膜の形成方法 | |
| JP2568224B2 (ja) | 気相化学反応原料の供給方法 | |
| JP2000239843A (ja) | 金属薄膜の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |