PT95434B

PT95434B - Processo de producao de uma pelicula depositada metalica contendo aluminio como componente principal por meio de hidreto de alquilaluminio

Info

Publication number: PT95434B
Application number: PT95434A
Authority: PT
Inventors: Hitoshi Shindo; Takeshi Ichikawa; Osamu Ikeda; Kazuaki Ohmi; Shigeyuki Matsumoto
Original assignee: Canon Kk
Priority date: 1989-09-26
Filing date: 1990-09-26
Publication date: 1997-07-31
Also published as: US5154949A; KR910007093A; KR940007075B1; SG43924A1; EP0420594B1; PT95434A; ATE137063T1; EP0420594A2; DE69026566D1; EP0420594A3; MY107403A; DE69026566T2

Description

presente invento refere-se a um processo de produção de uma película depositada, caracterizado por compreender:

(a) proporcionar um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões num espaço destinado à formação da película depositada;

(b) introdução de um gás de um hidreto de alquilalumínio, de um gás contendo átomos de titânio e de hidrogénio gasoso no referido espaço destinado à formação da película depositada, (c) manutenção da temperatura da referida superfície doadora de electrões na gama desde a temperatura de decomposição do referido hidreto de alquilalumínio até 450SC, para formar uma película de alumínio contendo titânio, sobre a referida superfície doadora de electrões.

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MEMoRIA

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

DESCRITIVA

Campo da Invenção

O presente invento refere-se a um processo para a produção de uma película depositada, particularmente, a um processo para a produção de uma película depositada composta, principal mente, por Al e contendo aditivos tais como Ti, Cu, etc., que, preferivelmente, pode ser aplicado em eléctrodos ou no circuito eléctrico de um dispositivo de circuito integrado semicondutor, etc.

Arte anter ior _reiacionada

Na arte anterior, em dispositivos electrónicos ou em circuitos integrados, por uso de semicondutores, para eléctrodos e para circuitos eléctricos, tem-se usado, principalmente, alumínio (Al) ou um metal contendo alumínio, como componente principal, tal como Al-Si, e similares. Neste tipo de aplicações o Al tem muitas vantagens, tais como, o facto de ser barato e de ter uma e1ectroconduti vidade elevada, de poder ser, também, protegido interiormente, quimicamente, devido a se poder formar uma película de oxido denso sobre a sua superfície, e de ter uma boa adesão ao Si, etc.

Como processo para a produção eléctrodos e para circuitos eléctricos como anteriormente se referiu, tem sido o processo de pulverização catódica, tal magnetrão, etc.

de uma película para de Al ou de Al-Si, tal usado, na arte anterior, como, a pulverização de

Contudo, pelo processo de pulverização catódica, que tem sido usado na arte anterior, não se pode realizar a deposição selectiva e o crescimento selectivo. A pulverização catódica é o processo de deposição físico baseado no vôo de partículas pulverizadas, em vácuo, e a espessura da película na porção em degrau ou na parede lateral da película isolante torna-se extremamente fina, conduzindo è ruptura do condutor, num caso

1 611 CFO 7069 PI (MO/IK/rni) éxtremo. A não uniformidade da espessura da película ou a ruptura do condutor têm o inconveniente de a fiabilidade do L.SI ser, marcadsmerite, mais baixa.

Por outro lado, uma vez que o grau de integração de um circuito integrado, tal como o LSI, etc., tem aumentado e a formação fina de circuitos eléctricos ou de circuitos eléctricos de mui ti-camada tem sido particu1armente requerida nos últimos anos, existe uma grande procura crescente, ainda não satisfeita até è data, de circuitos eléctricos de Al ou de Al-Si da arte anterior. Com a formação dimensional mais fina, pelo maior grau de integração, a superfície do LSI, etc., é submetida a irregularidades excessivas devidas a oxidação, difusão, deposição de películas finas, e a gravação, etc. Por exemplo, o metal para eléctrodos ou para circuitos eléctricos tem de ser depositado sobre a superfície com desnivelamentos em degrau ou tem de ser depositado num orifício de passagem que é muito pequeno em diâmetro e em profundidade. Na DRAM (RAM dinâmica) de 4 Mbit ou de 16 Mbit, etc., a razão dimensional do orifício de passagem (profundidade do orifício/diâmetro do orifício) no qual se vai depositar um metal composto, principalmente, por Al, tal como Al-Si, é de 1,0 ou mais e o próprio diâmetro do orifício é de 1 μ ou inferior. Deste modo, mesmo para um orifício de passagem com urn grande valor de razão dimensional, é necessária uma técnica que permita depositar um composto de Al-Si.

Particularmente, para a realização de ligações eléctricas seguras ao dispositivo sob uma película isolante, tal como SiC^, em vez da formação de uma película é requerida a deposição de Al-Si de modo a embeber apenas o orifício de passagem do dispositivo. Nestes casos, é necessário um processo de deposição de uma liga de Al apenas sobre a superfície de Si ou de metal e nao sobre uma película isolante, tal como SiC^, etc.

Como processo de pulverização catódica melhorado, tem sido desenvolvido o processo de pulverização catódica com polarização, no qual se aplica uma polarização num substrato e se realiza a

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deposição de modo a embeber um composto de AT ou de Al-Si apenas no orifício de passagem, utilizando a acção de gravação por pulverização e a acção de deposição sobre a superfície do substrato. Contudo, uma vez que se aplica no substrato uma voltagem de polarização de 100 V ou superior, verifica-se uma influência prejudicial no dispositivo, devido a danos provocados por partículas carregadas, tais como modificações no valor limiar óe MOS-FET, etc. Também devido à presença da acção de gravação e da acção de deposição, existe o problema de não se poder melhorar, essencialmente, a velocidade de deposição.

Oe modo a resolver problemas, tais como os que anteriormente se descreveram, têm sido propostos vários tipos de processos de CVD (Deposição Química de Vapor). Nestes processos utiliza-se de algum modo a reacção química de um gás de partida. Na CVD de plasmei ou na CVD óptica, a decomposição do gás de partida ocorre na fase gasosa e as espécies aetivas aí formadas reagem sobre o substrato dando origem à formação da película. Nestes processos de CVD, a cobertura da superfície relativamente a desigualdades na superfície de substrato é boa. Contudo, os átomos de carbono contidos na molécula de gás de partida são incorporados na película. Particularmente, na CVD de plasma, permanece também o problema de se verificarem danos provocados por partículas carregadas (designados por danos de plasma) tal como no caso do processo de pulverização catódica.

processo de CVD térmica, no qual a película cresce por uma reacção de superfície, principalmente na superfície do substrato, é bom na cobertura da superfície relativamente a desigualdades, tais como porções desniveladas em degrau da superfície, etc. Pode-se, também, esperar que a deposição no orifício de passagem ocorra facilmente. Adicionalmente, pode-se, também, evitar a ruptura do condutor na porção desnivelada em degrau. Além disso, não se verificam danos provocados por partículas carregadas, tais como os que se observaram no caso do processo de CVD de plasma ou no processo de pulverização catódica. Os processos deste tipo incluem, por exemplo, o processo descrito ern Journal of

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E1ectrochemical Soeiety, Vol . 131, ρ. 2 1 75 (1 984). Neste processo usa-se tri-isobutilalumínio (í-C^Hq)qAI (TIBA) oomo gés de alumínio orgânico e forma-se uma película de Al a uma temperatura de formação da película de 260°C e a uma pressão do tubo de reacção de 0,5 Torr (66,6 Pa). A temperatura do substrato é, depois, mantida a cerca de 450°C e o SiH^ é introduzido para difundir Si na película de Al , obtendo-se assim uma película de Al-Si.

Quando se pretende usar TIBA, não se pode obter uma película contínua a não ser que se efectue um pré-tratamento no qual , antes da formação de película se faz fluir TÍCI4 para activar a superfície de substrato para formar núcleos. Adicionalmente, no caso de se usar TIBA, existe o problema da lisura da superfície não ser suficientemente regular quando se usa TiCl^. Por este processo não é possível efetuar o crescimento selectivo, tal como a deposição de Al-Si, apenas nos orifícios de passagem.

Como exemplo de outro processo, pode-se mencionar o processo descrito em Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 27, No. 11, p. L2134 (1988). Neste processo, o TIBA e o SigHg são alimentados, diluídos com Ar gasoso, e os gases são aquecidos antes do TIBA atingir o substrato. Por este processo, pode-se depositar epitaxialmente uma película de Al-Si de baixa resistividade numa bolacha de Si(100). Embora a película obtida por este processo tenha uma boa qualidade, estão envolvidos os problemas de o controlo ser difícil, devido à necessidade de aquecimento dos gases, e do aparelho para efectuar este processo ser complicado.

pedido de Patente Japonesa, acessível ao público, nS 63-33569 descreve um processo para a produção de uma película sem usar TÍCI4 mas usando, em vez do TÍCI4, alumínio orgânico e o seu aquecimento na vizinhança do substrato. De acordo com este processo, pode-se depositar Al , seleetivamente, apenas sobre a superfície de metal ou de semicondutor da qual se removeu a película naturalmente oxidada.

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Neste caso, afirma-se claramente que é necessário o passo de remoção da película oxidada naturalmente sobre a superficie de substrato, antes da introdução do TIBA. Descreve-se, também, que. urna vez que se pode usar TIBA sózinho não é necessário usar qualquer gás transportador, mas que se pode também usar Ar gasoso como gás transportador. Porém, não é contemplada, de modo algum, a reacção de TIBA com outro gás (p.e., H?) e não existe qualquer descrição do uso de H2 como gás transportador. Para além do TIBA são, também, mencionados o trimeti1 a 1umίnio (TMA) e o trieti1 a 1umínio (TEA), mas não existe qualquer descrição específica de outros organometàlicos. Isto é, devido ao facto de, uma vez que as propriedades químicas dos organometé1icos variam, de um modo geral, grandemente, mesmo se o substituinte orgânico ligado ao elemento metálico varia pouco, ser necessário investigar, individualmente, por experimentação detalhada, para determinar qual o organometálico que deverá ser usado.

No processo de CVD, tal como anteriormente se descreveu, existe não apenas o inconveniente de se ter de remover a película oxidada natural mente, mas também existe o inconveniente de não se poder obter uma superfície lisa. Existe também a restrição de ser necessário o aquecimento do gás e ainda de ser necessário o aquecimento na vizinhança do substrato. Além disso, tem também de se determinar, experimentaTmente, a que proximidade do substrato se tem de realizar o aquecimento, pelo que existe também o problema de, necessariamente, não se poder escolher livremente o local para instalar o aquecedor.

No texto preliminar do 2nd Symposium of EIectrochemical Society, Ramo do Japão (7 de Julho de 1989), na pág 75, existe uma descrição da formação de uma película de Al, de acordo com o processo de CVD de parede dupla. Neste processo, usa-se TIBA e o dispositivo é concebido de modo a que a temperatura do TIBA gasoso possa ser superior à temperatura do substrato. Este processo pode, também, ser encarado como uma modificação do Pedido de Patente Japonesa, acessível ao público, n2 63-33569, anteriormente mencionada. Também, neste processo, se pode

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depositar, selectivamente, Al , apenas sobre um metal ou sobre um semicondutor, mas não só se pode controlar com dificuldade a diferença entre a temperatura do gás e a temperatura da superfície do substrato, mas também existe o inconveniente de a bomba e de a conduta terem de ser aquecidas. Além disso, de acordo com este processo, estão envolvidos problemas, tais corno, não se poder obter uma película contínua uniforme, de a lisura da película ser pobre, etc., a não ser que a película seja suficientemente espessa.

Tal como anteriormente se descreveu, os processos da arte anterior têm problemas a ser resolvidos, tais como o facto de ser difícil obter uma película de Al-Si lisa, com uma resistividade baixa, e de boa qualidade e de existirem limitações consideráveis no aparelho e na formação da película.

Tal como anteriormente se descreveu, os processos da arte anterior não podem efeetuar a deposição seleetiva de Al-Si, necessariamente bem, e mesmo se esta for possível existem problemas relativamente à lisura, resistência, pureza, etc., da película de Al formada. Estão, também, envolvidos problemas, tais como, o processo de produção da película ser complicado e de poder ser controlado com dificuldade.

Deste modo, para investigar o próprio material de constituição do circuito eléctrico, os presentes inventores têm investigado a produção de uma película depositada de Al-Ti, Al-Cu ou Al-Si-Cu, de acordo com o processo de pulverização catódica, usando Al-Ti, Al-Cu ou Al-Si-Cu como alvo.

Contudo, não se conseguiu obter, no processo da arte anterior, qualquer película de alumínio de boa qualidade, satisfazendo os requisitos anteriormente descritos relativamente è lisura, densidade e selectividade superior, para o Al .

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Tal como anteriormente se descreveu, no campo técnico dos semicondutores no qual se tem desejado nos últimos anos uma maior ό 1 1 CFO 7069 PT I MO/Th /mi)

-8integração, para proporcionar, de um modo barato, um semicondutor que seja mais altamente integrado e também, desempenhos mais elevados, existem muitos melhorar.

•Λϊέίΐ disposi ti vo que tenha, aspectos a presente invento foi realizado devido a necessidades técnicas, tais corno as que anteriormente se descreveram, e um objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de urna película depositada, composta, esseneialmente, por Al e contendo um aditivo, que possa produzir umei película de boa qualidade como material electrocondutor, numa posição desejada, de um modo bem controlável.

Outro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada, composta principalmente de Al e contendo um aditivo, que permita produzir uma película que tenha uma utilidade, para propósitos gerais, extremamente ampla e que seja ainda de boa qualidade, sem requerer, particularmente, qualquer aparelho, para produção de película depositada, complicado e caro.

Ainda um outro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada composta, principalmente, por ΑΊ e contendo um aditivo que possa produzir uma película excelente, em característica de superfície, características eléctricas, pureza, etc, de acordo com o processo de CVD utilizando hidreto de alquilalumínio, hidrogénio, e um gás contendo pelo menos um elemento aditivo seleccionado entre Ti e Cu.

Ainda outro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada composta, principalmente, por Al e contendo um aditivo que tenha uma utilidade, para propósitos gerais, extremamente ampla e que seja excelente em selectividade sem requerer, particularmente, um aparelho complicado e caro para a produção de película.

Ainda outro objectivo do presente invento é proporcionar um

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processo para a produção de uma película depositada que possa produzir unia película de Al-Si, com uma boa selectividade, de acordo com o processo de CVD utilizando hidreto de al qui1s1umínio, hidrogénio e um gás, contendo pelo menos um elemento aditivo seleccionado de entre Ti e Cu.

Out.ro objectivo do presente invento é produzir uma película depositada com caracteristicas excelentes de lisura, densidade, e também forte em electromigrsçãe e em migração de tensão.

Outro objectivo do presente invento é proporcionar uma película depositada suficientemente aplicável a um dispositivo de circuito integrado semicondutor para o qual se deseje um circuito eléctrico com uma espessura de, por exemplo, 1,0 μ ou inferior.

Outro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada, compreendendo os passos de;

(a) dispôr um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (B) num espaço destinado à formação da película depositada;

(b) introduzir um gás de um hidreto de alquilalumíriio, um gás contendo átomos de titânio e hidrogénio gasoso no espaço para a formação da película depositada; e (c) manutenção da temperatura da superfície doadora de electrões (A) a uma temperatura não inferior è temperatura de decomposição do hidreto de alquilalumínio e não superior a 450°C, para formar urna película de alumínio contendo titânio, selectivamente, sobre a superfície doadora de electrões (A).

Outro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada compreendendo os passos de;

(a) dispôr um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (B) num espaço para a formação da película depositada;

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10(b) introduzir um gás de um hidreto de alquilalumínio, um gás contendo átomos de titânio, um gás contendo átomos de silício e hidrogénio gasoso no espaço para a formação da película depositada; e fc) manutenção da temperatura da superfície doadora de electrões (A) a uma temperatura não inferior à temperatura de decomposição do hidreto de alquilalumínio e não superior a 450“C, para formar uma película de alumínio, contendo titânio e silício, selectivamente, sobre a superfície doadora de electrões (A).

Outro objectivo do presente invento é proporc i oriar urn processo para a produção de uma película depositada, compreendendo os passos de ;

(a) dispôr um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões num espaço para a formação da película depositada;

(b) introduzir um gás de um hidreto de alquilalumínio, um gás contendo átomos de titêneo e hidrogénio gasoso, no espaço para a formação da película depositada; e (c) manutenção da temperatura da superfície doadora de electrões a uma temperatura não inferior à temperatura de decomposição do hidreto de alquilalumínio e não superior a 450°C, para formar uma película de alumínio, contendo titânio, sobre a superficie doadora de electrões.

Outro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada, compreendendo os passos de:

(b) introduzir um gás de um hidreto de alquilalumínio, um gás contendo átomos de silício, um gás contendo átomos de titânio e hidrogénio gasoso no espaço para a formação da película depositada; e (c) manutenção da temperatura da superfície doadora de

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electrões, a uma temperatura não inferior à temperatura de decomposição cio hidreto de alquilalumínio e não superior a 450°C, para formar uma película de alumínio, contendo silício e titânio, sobre a superfície doadora de electrões.

Outro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada compreendendo os passos de:

(a) dispôr um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões rium espaço para a formação da película depositada;

(b) introduzir um gás de um hidreto de alquilalumínio, um gás contendo Cu e hidrogénio gasoso, no espaço para a formação da película depositada; e (c) manutenção da temperatura da superfície doadora de electrões, a um® temperatura não inferior à temperatura de decomposição do hidreto de alquilalumínio e não superior a 450°C, para formar uma película de alumínio sobre a superfície doadora de electrões.

(b) introduzir um gás de um hidreto de alquilalumínio, um gás contendo Si, um gás contendo Cu e hidrogénio gasoso, num espaço para formação da película depositada; e (c) manutenção da temperatura da superfície doadora de electrões a uma temperatura não inferior à temperatura de decomposição do hidreto de alquilalumínio e não superior a 450°C, para formar uma película de alumínio sobre a superfície doadora de electrões.

Outro objectivo do presente invento é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada,

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CFO 7063 ΡΊ fMO/TK/mi)

-12compreendendo os passos de:

(a) dispôr um substrato possuindo ums superfície doadora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (B) num espaço para a formação da película depositada;

(b) introduzir um gás de um hidreto de alquilalumínio, um gés contendo átomos de cobre e hidrogénio gasoso, no espaço para a formação da película depositada; e (c) manutenção da temperatura da superfície doadora de electrões (A), a uma temperatura não inferior ã temperatura de decomposição do hidreto de alquilalumínio e nao superior a 450°C, para formar uma película de alumínio, selectivamente, sobre a superfície doadora de electrões (A).

(b) introduzir um gás de um hidreto de alquilalumínio, um gás contendo Si e um gás contendo átomos de cobre e hidrogénio gasoso no espaço para a formação da película depositada; e (c ) manutenção da temperatura da superfície doadora de eletrões (A), a uma temperatura não inferior à temperatura de decomposição do hidreto de alquilalumínio e não superior a 450°C, para formar uma película de alumínio, selectivamente, sobre a superfície doadora de electrões (A).

BRΕVE DESC RIÇÃ0 DOS DESENHOS

A Fig. 1 é uma vista esquemática para a ilustração de um aparelho, para a produção de uma película depositada, adequado na prática do processo de produção da película depositada, de acordo com o processo do presente invento.

CFO 7069 PT í MO/TK/rni)

A Fig- 2 é uma vista esquemática para a ilustração de um outro aparelho, para a produção de uma película depositada, adequado na prática do processo de produção da película depositada, de acordo com o presente invento.

As Figs. 3A - 3E são vistas transversais, esquemáticas, para a ilustração do processo de produção de uma película depositada, de acordo com uma concretização do presente invento.

As Figs. 4A - 4E são ilustrações para explicar a formação de electrodos fonte e dreno em orifícios de contacto de um transístor do tipo de porta isolada.

As Figs. 5A - 5D são ilustrações para explicar o mecanismo da deposição de Al de acordo com o presente invento.

DESCRIÇÃO.....DETALHADA DAS.....CONCRETIZAÇÕESPREFERIDAS

Descrevem-se, seguidamente, em pormenor as concretizações preferidas, de acordo com o presente invento, mas o presente invento não estã limitado a estas concretizações e pode ter qualquer constituição que satisfaça o objectivo do presente invento.

Uma concretização preferida do presente invento é um processo para a produção de uma película depositada, compreendendo os passos de:

(a) dispôr um substrato possuindo uma superfície doadora de electrôes (A) num espaço para a produção da película depositada;

(b) introduzir um gãs de um hidreto de alquilalumínio, um gás contendo um aditivo tal como Ti, Cu, etc., e hidrogénio gasoso, no espaço para a formação da película depositada; e (c) manutenção da temperatura da superfície doadora de electrôes (A), na gama de temperaturas compreendida entre a temperatura de decomposição do hidreto de alquilalumínio e 450°C, para formar uma película de alumínio contendo o aditivo, tal como Ti, Cu, etc., sobre a superfície doadora de electrôes (A).

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Adicionalmente, prefere-se também usar um gás contendo átomos de Si para, desse modo, produzir uma película de Al contendo átomos de Si e um aditivo tal como Al-Si-Ti, Al-Si-Cu ou similar.

Ainda uma outra concretização preferida do presente invento é um processo para a produção de ume película depositada, compreendendo os passos de:

(a) díspôr um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (B) num espaço para a formação da película depositada;

(b) introduzir um gás de um hidreto de alquilalumínio, um gás contendo um aditivo tal como Ti, Cu, etc, e hidrogénio gasoso, no espaço para a formação da película depositada; e (c) manutenção da temperatura da superfície doadora de electrões (A), na gama de temperaturas compreendida entre a temperatura de decomposição do hidreto de alquilalumínio e 450°C, para formar uma película de alumínio contendo o aditivo, tal como Ti, Cu, etc., selectivamente, sobre a superfície doadora de electrões (A).

Adiciona1mente prefere-se, também, usar um gás contendo átomos de Si para, desse modo, produzir uma película de Al , contendo átomos de Si, e um aditivo, tal como Al-Si-Ti, Al-Si-Cu, ou similar.

Na descrição que se segue, antes da descrição detalhada, descreve-se primeiro, resumidamente, o processo para a produção de uma película depositada pelo uso de um composto organometélico.

A reacção de decomposição de um organometálico, e, consequentemente, a reacção de deposição da película fina, variará, grandemente, dependendo do tipo de átomo de metal, do tipo de grupo alquilo ligado ao átomo de metal, dos meios para provocar a ocorrência da reacção de decomposição, do gás da atmosfera, etc.

1 ό Ί Ί CFO 706Θ ΡΤ fMO/TK /mi)

Por exemplo, no caso de M-Rg (M: metal do grupo III, R: grupo alquilo), o trimetilgálio:

CH.

CH₃- Ss

CH.

em decomposição térmica, sofre uma clivagem radicalar na qual a ligação 6a-CHg é clivada, enquanto que o trietilgálio:

CoH

2ⁿ5

-GaW ^C2^H5 ^C2^H5 em decomposição térmica, em é decomposto através de uma eliminação β ^C2^H5

C₂H₅-Ga e em C₂H₄. Por outro lado, o trietilalumínio, que tem o Al ligado ao mesmo grupo etilo:

c₂h₅-ai

-AiX c₂h₅ ^C2^H5 em decomposição térmica, sofre uma decomposição radicalar na qual a ligação Al-C^g é clivada. Contudo, o tri-isobutilalumíriio, que tem um grupo iC₄Hg ligado ao átomo de alumínio:

íC₄Hq

ÍC₄Hg-Al i C₄Hg é sujeito a uma eliminação β.

1 611 CFO 7069 PT ι mo /'!'(·/ iu )

O trimetilalumínio (TMA) compreendendo grupos CHj e Al tem uma estrutura dimérica â temperatura ambiente:

e a decomposição térmica é uma decomposição radicalar na qual o grupo Al-CHj é clivado, e a uma temperatura de 150°C ou interior, reage com H2 atmosférico para formar CH₄ e forma, finalmente, Al.

Contudo, a uma temperatura de 300°C ou superior, mesmo que na atmosfera possa estar presente o grupo CH3 retirará H2 da molécula de TMA até se formar, finalmente, o composto Al-C.

Também no caso de TMA, na presença de luz ou numa certa região, controlada por uma potência eléctrica, ern plasma de alta frequência (aprox. 13,56 MHz) de atmosfera de formai—se-é C^Hg por ligação em ponte dos CHg entre dois Al.

Essencia 1 mente, uma vez que mesmo um organometálico compreendendo um grupo CH3 que é o grupo alquilo mais simples, um grupo €2^5 ^{ou um} 9^rtJF° ^4^9 © Al ou Ga, tem um modo de reacção dependente do tipo de grupo alquilo, do tipo de átomo de metal, dos meios de excitação e de decomposição, para a deposição de um átomo de metal a partir de um organometálico sobre um substrato desejado, a reacção de decomposição tem de ser, rigorosarnente, controlada. Por exemplo, quando se pretende depositar Al a partir do tri-isobutilaluminio:

(TIBA ^íC4^HS ^íC4^H9

Al-iC₄H₉) no processo de CVD a baixa pressão compreendendo, principalmente, uma reacção térmica formam-se irregularidades, da ordem dos μ, sobre a superfície pelo que a morfologia da superfície é

1 6 Ί Ί CFO 7069 PT ί ΜΟ/Ύ k /mi )

inferior. Por tratamento térmico ocorre também a geração de sinuosidades, enrugamentò da superfície de Si, devido à difusão na interface entre o Al e o Si, e, também, a resistência de migração é inferior pelo que este processo dificilmente pode ser usado no processo ultra-LSI.

Por esta razão tem-se tentado obter um processo para controlar, com precisão, tanto a temperatura do gás corno a temperatura do substrato. Contudo, o dispositivo é complicado e o processo é do tipo do que envolve o tratamento da folha, no qual a deposição se pode efectuar apenas numa bolacha numa operação de deposição. Além disso, uma vez que a velocidade de deposição é, no máximo, de 500 Α/min., não se consegue o rendimento necessário para a produção em massa.

Si mi 1armente, quando se utiliza TMA, tem-se tentado a deposição de Al pelo uso de plasma ou de luz, mas o dispositivo torna-se, também, complicado, devido ao uso de plasma ou de luz e, também, devido ao dispositivo do tipo de folha, existem muitos aspectos a melhorar para melhorar suficientemente o rendimento.

hidreto de dimeti1 a 1umínio (DMAH) como hidreto de alquilalumínio a utilizar no presente invento é uma substância conhecida como alqui1-metal, mas não se consegue estimar de modo nenhum que tipo de película fina de Al se conseguirá depositar, dependendo do modo de reacção, a não ser que se formem películas depositadas, em todas as condições. Por exemplo, num exemplo de deposição de Al por CVD óptica a partir de DMAH, a morfologia da superfície é inferior, e o valor da resistividade era superior ao valor em globo (2,7 μ 2 cm), de vários μ δ cm a 10 μ 2 cm, sendo este processo inferior na qualidade da película obtida.

Fazendo agora referência aos desenhos, descrevem-se com mais detalhe as concretizações preferidas do presente invento.

Nc presente Al-Si de boa electrocondutora.

invento, para a deposição de uma película de q li alidade, como película de deposição sobre um substrato, usa-se o processo de CVD.

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-18Mais especificamente, pelo uso de hidreto de dimetilalumínio 'DMAH;:

CH,

Fórmula química:

CH· cu de hidreto de monometi1 alumínio (MMAH2):

Fórmula química:

como hidreto de alquilalumínio, que é um organornetálico, como gás de partida contendo pelo menos um átomo que se torna o constituinte da película depositada, de um gás contendo um aditivo como gás de partida, e de H2 como gás de reacção, forma-se uma película de Al, por crescimento em fase gasosa, com uma mistura gasosa destes componentes sobre um substrato.

Adicionalmente, se desejado, pode-se adicionar um gás contendo átomos de Si.

Como substrato, aplicável no presente invento, pode-se utilizar um material possuindo propriedades de doador de electrões.

Descreve-se, seguidamente, em detalhe, o material doador de e1ectrões.

A expressão material doador de electrões refere-se a um material possuindo electrões livres existentes ou electrões livres formados intencionalmente no substrato, por exemplo, um material possuindo uma superfície sobre a qual a reacção química é promovida através de trocas de electrões com as moléculas de gás de partida, ligadas à superfície do substrato. Por exemplo, de um modo geral, os metais e semicondutores, tais como semicondutores do tipo ρ-, n- e i-, correspondem a estas caracteristicas. Incluem-se, também, os materiais possuindo uma

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película oxidada, muito fina, sobre a superfície do metal ou do semicondutor, pois com uma película assim tão fina, pode ocorrer & reacção química, entre o substrato e as moléculas de partida a ele ligadas.

Especificamente, podem-se incluir semicondutores, tais como silício cristalino simples silício policristalino, silício amorfo, etc., sistemas binários, ternários ou quaternários de compostos semicondutores dos grupos III -V compreendendo combinações de ©a, Iri, Al como elemento do grupo III e P, As, N como elemento do grupo V, ou compostos semicondutores dos grupos II—IV, os próprios metais, tais como tungsténio, molibdénio, tântalo, alumínio, titânio, cobre, etc., ou silicietos dos metais anteriores tais como siliceto de tungsténio, silicieto de molibdénio, silicieto de tântalo, silicieto de alumínio, silicieto de titânio, etc., e ainda metais contendo qualquer um dos metais constituintes anteriores, tais como alumínio-silício, alumínio-titânio, alumínio-cobre, alumínio-têntalo, alumínio-silício-cobre, a 1 umí nio-si 1 íci o-ti têm’o, alumínio-paládio, nitreto de titânio, etc.

Al deposita-se sobre o substrato com esta constituição, apenas através de uma reacção térmica simples, no sistema de reacção constituído pelo gás de partida e por H₂- Por exemplo, a reacção térmica no sistema reaccional entre DMAH e H₂ pode ser considerada, basicamente, a seguinte:

CH<

Al

CHo

Al ch₃ ch₃ + H₂_> 2A1 Ψ

DMAH assume uma estrutura dimérica è temperatura ambiente. Com MMA.H₂ pode-se formar também, uma película de Al de elevada qualidade, por reacção térmica, tal como se mostra a seguir nos Exemp1 os.

A formação de Al-Ti (ou de Al-Si-Ti) por adição de TiCl^

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(ou, adicionalmente, de Sn^Hg) é devida ao fenómeno do T i C1 (ou, adicionalmente, do Si^Hg) que atinge a superfície do substrato se decompor através de uma reacção química de superfície, iricorporaridc-se, assim, Ti (ou, adicionalmente, Si) na película. Com ο MMAH2,pode-se também depositar Al-Ti de elevada qualidade (ou Al-Si-Ti), por reacção térmica, tal como a seguir se mostra nos Exemplos.

Também a formação de Al-Si-Cu ou de Al-Cu por adição de Si^Hg, etc. e de um composto de a1qui1-cobre, tal como, Cu(CgH7Q2)2> etc., é devida ao fenómeno de o Sn^Hg e de o Cu (C5H7O2)2, que atingiram a superfície de substrato, se decomporem através da reacção química de superfície, pelo que o Si e o Cu são incorporados na película. Com o MMAH₂» podem-se, também, depositar Al-Cu e Al-Si-Cu de elevada qualidade, por reacção térmica, tal como a seguir se mostra nos Exemplos.

Uma vez que ο MMAH2 tem uma pressão de vapor baixa de 0,01 a 0,1 Torr, (1,3 Pa a 13,3 Pa) â temperatura ambiente, é difícil transportar uma grande quantidade de material de partida, e o valor limite superior da velocidade de deposição é de várias centenas da Α/min., na presente concretização, e, preferivelmente, é muito desejável usar DMAH, cuja pressão de vapor à temperatura ambiente é 1 Torr (133,3 Pa).

Noutra concretização do presente invento, usa-se o processo da CVD, para a deposição selectiva de uma boa película de Al , como película de deposição electrocondutora, sobre um substrato.

Mais especificamente, como anteriormente se descreveu, pelo uso de hidreto de dimeti1 alumínio (DMAH) ou de hidreto de monometilalumínio MMAH2, de um gás contendo átomos de Si como gás de partida e de H2 como gás de reacção, pode-se produzir, selectivamente, uma película de Al-Si sobre o substrato, por crescimento em fase gasosa com urna mistura destes componentes.

substrato, aplicável no presente invento, possui um primeiro material de superfície do substrato para formar a

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superfície sobre a qual s© deposita Al, contendo um aditivo, e um segundo material de superfície do substrato, sobre o qual não se deposita Al contendo um aditivo. Como primeiro material da superfície do substrato usa-se um material possuindo uma superfície doadora de electrões.

Por contraste, como material para formar a superfície sobre a qual não se deposita, selectivamente, Al contendo urn aditivo, nomeadamente, o material para formar a superfície não doadora de electrões, usam-se materiais isolantes convencionais, tais como, silício oxidado formado por oxidação térmica, CVD, etc., vidro ou película oxidada, tal como BSD, PS6, BPS6, etc., película nitrificada termicamente, película de silício nitrificada por CVD de plasma, CVD de baixa pressão, processo ECR-CVD, etc.

A Fig. 1 é uma vista esquemática mostrando um dispositivo para a produção de uma película de deposição, preferido para a aplicação do presente invento.

Neste dispositivo, 1 é um substrato para a formação de uma película de Al contendo aditivo. 0 substrato 1 está montado sobre um suporte de substratos 3, disposto no interior do tubo de reacção 2, constituindo um espaço para a formação de uma película depositada que está, substancialmente, fechado, tal como se mostra na Fig. 1. Como material constituinte do tubo de reacção o quartzo é preferível, mas este pode, também, ser constituído por um metal. Neste caso é preferível arrefecer o tubo de reacção. 0 suporte de substratos 3 é constituído de um metal e está provido de um aquecedor 4 de modo a que se possa aquecer o substrato aí montado. É constituído de modo a se poder controlar a temperatura do substrato controlando a temperatura de produção de calor do aquecedor 4.

sistema de alimentação de gases é constituído como a seguir se descreve.

número 5 indica um misturador de gases no qual se misturam o primeiro gás de partida, o segundo gás de partida e o gás de

Ί b Ί 1 CFO 7069 PT (MO/TF/mi)

reacção, e a mistura έ alimentada ao tubo de reacção 2. 0 número 6 indica um gaseificador do gás de partida, proporcionado para a gaseificação de urn organometálico usado como primeiro gás de partida.

organometálico, a usar no presente invento, é líquido à temperatura ambiente e é transformado em vapor saturado, fazendo passar um gás transportador através do líquido do composto organometálico que está dentro do gaseificador 6, que é por sua vez introduzido no misturador 5.

sistema de evacuação é constituído como a seguir se descreve, número 7 indica uma válvula de comporta, que estã aberta quando se realiza a evaporação de um grande volume, tal como durante a evacuação do interior do tubo de reacção antes da formação da película depositada. 0 número 8 indica uma válvula de controlo fino que é usada para realizar a evaporação de um pequeno volume, tal como durante o controlo da pressão no interior do tubo de reacção 2 durante a formação da película depositada. 0 número S indica uma unidade de evacuação que é constituida por uma bomba para evacuação, tal como uma bomba turbo-molecular, etc.

sistema de transporte do substrato 1 é constituído como a seguir se descreve.

número 10 indica uma câmara de transporte do substrato, que pode conter o substrato antes e após a formação da película depositada, que é evacuada por abertura da válvula 11. 0 número 12 é uma unidade de evacuação, para evacuação da câmara de transporte, que é constituída pôr uma bomba para evacuação, tal como uma bomba turbo-molecular, etc.

A válvula 13 está aberta, apenas quando o substrato 1 é transferido entre a câmara de reacção e o espaço para transporte.

Tal como se mostra na Fig. 1, no gaseificador do gás de partida 6, que é a câmara de formação de gás, para formar o gás

CFO 7069 PT {MO/TK/mi) _z%' // íZ '

-23de partida, faz-εε borbulhar H2 ou Ar (ou outro gás inerte) no DMAH líquido, mantido è temperatura ambiente, como gás transportador, para formar DMAH gasoso que é transportado para o misturador 5. 0 H2 S^5SOSO> como gás de reaeção, é transportado para o misturador 5 através de outra via. Similarmente, um gás contendo um aditivo, tal como Ti, Cu, etc., opcionalmente, conjuntamente com um gás contendo átomos de Si, é introduzido no misturador 5. Os gases são controlados com valores de caudal, de modo a que as pressões parciais respectivas possam ter os valores desejados.

No caso da produção de uma película usando este dispositivo, o primeiro gás de partida pode ser, obviamente, o MMAH^. mas o mais preferido é o DMAH, com uma pressão de vapor suficiente para atingir um valor de 1 Torr (133,3 Pa) à temperatura ambiente. Pode-se, também, usar uma mistura de DMAH e de MMAH2.

Como segundo gás de partida contendo Ti, podem-se usar TiCl^, TiCl^, TiBr^, Ti(CHj)^, etc. Destes compostos, os mais preferidos são o TÍCI4 e o TiíCHj)^ que podem ser facilmente decompostos a uma temperatura baixa de 200 - 300°C. Como segundo gás de partida contendo Si, podem-se usar SÍ2H5, SiH^, SigHg, SiíCHj)^, SiCl^, SiH2Cl2 θ SiH^Cl. Destes compostos, o mais preferido é o Si^Hg gue pode ser facilmente decomposto a uma temperatura baixa de 200 - 300^DC. Os gases tais como o TiCl4 (e, se desejado o Si^Hg) são diluídos com H2 ou com Ar, transportados para o misturador 5, através de uma outra conduta que não a conduta de DMAH, e são alimentados ao tubo de reaeção 2.

A película depositada, formada a uma temperatura de substrato de 160°C a 450°C, pelo uso destes gases de partida e de reaeção, com uma espessura de, por exemplo, 400 Â, tem uma resistividade, à temperatura ambiente, de 3,0 - 6,0 μ 2 cm que é, substancialmente, igual à resistividade em globo do Al, ê é uma película contínua e lisa. Neste caso, a pressão durante a formação da película pode ser escolhida na gama de 10^-^ Torr a 760 Torr (0,13 a 1,01 x 10^ Pa). Também, mesmo quando a

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24espessura da película possa ser, por exemplo, de 1 μ, a sua resistividade é, aproxímadamente, 3,0 - 8,0 μ 2 cm, e pode-se produzir, também, uma película suficientemente densa com uma película relativamente espessa. A reflectância na região de comprimentos de onda da luz visível é, aproxímadamente, de 80%, pele que se pode depositar uma película fina, excelente em lisura da sua superfície.

A temperatura do substrato é , desejavelmente, uma temperatura, que não é inferior às temperaturas de decomposição do gás de partida, contendo Al e do gás de partida, contendo Ti (e do gás contendo Si, se for utilizado) e não superior a 450°C, tal como anteriormente se descreveu, mas, especificamente, é mais desejável que a temperatura do substrato seja de 220 a 450°C, e quando a deposição se realiza com esta condição, fazendo com que a pressão parcial de DMAH seja de 10^ _a 10”^ Torr (0,01 a 0,13

Pa), a velocidade de deposição atinge os valores elevados de 100 ·

A/min, a 700 Α/min., pelo que se pode obter uma velocidade de deposição suficientemente elevada para se usar este processo como técnica de deposição de Al-Ti (ou de Al-Si-Ti) para o ultra-LSI. Uma condição de temperatura de substrato mais preferível é de 250°C a 350°C, e a película de Al-Ti depositada nestas condições é, também, fortemente orienta'vel e, mesmo quando submetida a um tratamento térmico de 450°C durante 1 hora, a película de Al-Ti sobre o substrato de Si monocristalino ou de Si pol icristai ino torna-se uma boa película de Al-Ti sem a geração de sinuosidades e de espigões. Esta película de Al-Ti é, também, excelente em resistência à electromigração em comparação com a película de Al.

Como gás contendo Cu, como segundo gás de partida (gás aditivo) podem-se utilizar bis-acetilacetonato-cobre CuíCgHyC^^, bis-dipivaloi1metanato-cobre Cu(C^HjqO2)2> bis-hexafluoroaceti1acetonato-cobre Cu (CgHFgC^)2 Entre estes, o Cu(C2HyO2)2> que possui o menor teor em carbono e que não contém F, é o mais preferível.

Contudo, uma vez que o material anterior é sólido à

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-25temperatura ambiente e que se requer por sublimação, é necessário aquecer, gás de partida (gás aditivo), conduta de reacção 2, a cerca de Í80°C.

É, também, mais eficaz fazer fluir um gás transportador, tal como Ar ou H?, através da conduta 23 do segundo gãs de partida.

Como gás contendo Si, como terceiro gás, podem-se utilizar SÍ2Hg, S1H4, SigHg, Sí(CHj)4, SiCl^, SiHgC^» SiHjCl. Entre estes, o SÍ2Hg, que é facilmente decomponível a uma temperatura baixa de 200 a 300°C, é o mais desejável. Os gases tais como o Sí^Hg são diluídos com H2 ou Ar, transportados para o misturador 5, através da conduta 22, diferente da conduta de DMAH, e alimentados ao tubo de reacção 2.

Quando se analisa uma película, formada a uma temperatura de substrato de 220°C - 450°C pelo uso destes gases de partida e destes gases de reacção, por espectroscopia electrónica de Auger ou por espectroscopia fotoeléctrica , não se reconhece nesta película a presença de qualquer impureza, tal como carbono ou oxigénio.

A película depositada, assim formada, por exemplo, com uma o

espessura de película de 400 Á, tem uma resistividade de 2,7 - 3,0 μ 2 cm à temperatura ambiente, que é substancialmente igual à resistividade em globo do Al, e é umapelícula contínua e lisa. Mesmo com uma espessura de película de 1 μ, a sua resistividade è temperatura ambiente é de, aproximadamente, 2,7 - 3,0 μ 2 cm e forma-se uma película suficientemente densa para uma espessura de película relativamente elevada. A reflectãncia na região de comprimentos de onda do visível é de, aproximadamente, 80% e pode-se depositar uma película fina, com uma excelente lisura da sua superfície.

A temperatura do substrato é, desejavelmente, uma temperatura que não é inferior è temperatura de decomposição do gás de partida contendo Al e não é superior a 450°C, tal como

que este seja transportado preliminarmente, o segundo 23. o misturador 5 e o tubo

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anteriormente se descreveu, mas, especificamente, é mais desejável uma temperatura de substrato de 220 a 450“C, e, quando a deposição se realiza nestas condições, eom uma pressão parcial de DMAH de 10~^Zt a 10“^ Torr (0,01 a 0,13 Pa), tem-se uma velocidade de deposição elevada, de 400 Ã/min. a 1000 Ã/min,, pelo que /3 velocidade de deposição é suficientemente elevada para se usar este processo como técnica de deposição de Al-Si-Cu para ultra-LSI.

Uma temperatura de substrato mais preferível é de 250°C a 350^cC, e a película de Al-Si-Cu, depositada nestas condições, é também forternente orientãvel e, mesmo quando submetida a um tratamento térmico a 450°C durante 1 hora, a película de Al-Si-Cu sobre o substrato de Si monocristalino ou de Si policristalino, ou sobre uma película de óxido, torria-se urna boa película de Al-Si-Cu sem geração de sinuosidades ou de espigões. Esta película de Al-Si-Cu é, também, excelente em resistência è electromigração e podem-se controlar facilmente os teores em Si e em Cu da película depositada.

No dispositivo que se mostra na Fig. 1, numa operação, apenas se pode depositar Al contendo aditivo numa única folha de substrato. Se bem que se consiga obter uma velocidade de deposição de, aproximadamente, 800 Ã/min. esta é, ainda, insuficiente para a realização da deposição num grande número de folhas num curto período de tempo.

Como dispositivo de produção de película, para melhorar este aspecto, existe o dispositivo de CVD de baixa pressão que pode depositar Al , contendo aditivo, montando, simultaneamente, um grande número de folhas de bolacha. Uma vez que a produção de película de Al, de acordo com o presente invento, utiliza a reacção de superfície sobre a superfície de substrato doador de electrões, no processo de CVD de baixa pressão do tipo de parede quente, no qual, apenas o substrato é aquecido, pode-se depositar Al sobre o substrato usando DMAH e e o gãs de adição. Por exemplo, adicionando DMAH, H^ & um gás de partida de Ti, tal como

1 611

CFO 7069 PT (MO/TK/mi) ti

TiCl^, etc., pode-se depositar uma película de Al—li que contem 0,5 - 2,0£ de Ti.

A pressão no interior do tubo de reaeção é de 0,05 - 760 Torr (6,6 a 1,013 x 10^J Pa), preferivelmente, 0,1 - 0,8 Torr (13,3 a 106,6 Pa); a temperatura do substrato é de 160°C - 450°C, preferivelmente, 220°C - 40G°C; a pressão parcial de DMAH é de 1 x 10 a 1,3 x 10 ^u vezes a pressão no interior do tubo de reacçao: e a pressão parcial do TiC1é de 1 x 10”⁷ - 1 x 10“⁴veres a pressão no interior do tubo de reacçao. Nestas condições deposita-se Al-Ti sobre um substrato doador de electrôes.

Por exemplo, adicionando DMAH, Hg, um gás de partida de Cu, tal como Cu(CgHyOg)g, etc., e um gás de partida de Si, tal como SigHg, etc., pode-se depositar uma película de Al-Si-Cu que contem 0,5 - 2,0^ de Cu e 0,5 - 2,0^ de Si.

A pressão no interior do tubo de reaeção é de 0,05 - 760 Torr (6,6 a 1,013 x 10^ Pa), preferivelmente, 0,1 - 0,8 Torr (13,3 a 106,6 Pa); a temperatura do substrato é de 220°C - 450°C, preferivelmente, 250°C - 400°C; a pressão parcial de DMAH é de 1 x 10 ^J a 1,3 x 10^-,? vezes a pressão no interior do tubo de reaeção; a pressão parcial de CuíCgHyOgjg é de 5 x 10“⁷ - 5 x 10~⁴ vezes a pressão no interior do tubo de reaeção; e a pressão parcial de SigHg é de 1 x 10“⁷ a 1 x 10~⁴ vezes a pressão no interior do tubo de reaeção. Nestas condições, deposita-se Al-Si-Cu sobre um substrato doador de electrôes.

A Fig. 2 é uma ilustração esquemática que mostra um dispositivo de produção de película depositada ao qual o presente invento é aplicável.

número 57 indica um substrato para a formação de uma película de Al contendo aditivo. 0 número 50 indica um tubo de reaeção exterior, construído em quartzo, para constituir um espaço, para a formação da película depositada, substancialmente fechado em relação ao exterior, o número 51 indica um tubo de reaeção interior construído em quartzo, localizado de modo a

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separar o fluxo de gás no interior do tubo de reacção exterior 50, o número 54 indica uma flange de metal para abrir e fechar a abertura do tubo de reacção exterior 50 e o substrato 57 está localizado no membro para suporte do substrato 56 disposto no interior cio tubo de reacção, interior, 51. Preferivelmente, o membro de suporte do substrato 56 deverá ser de quartzo.

No presente dispositivo também se pode c o n t r o1 a r a temperatura do substrato pela porção de aquecedor 59. A pressão no interior do tubo de reacção 50 é fixada, de modo a poder ser controlável pelo sistema de evacuação, ligado através da saída para evacuação de gás 53.

sistema de alimentação de gás é constituído de modo a ter um primeiro sistema de gás, um segundo sistema de gás, um terceiro sistema de gás e um misturador (nenhum dos quais se mostra na Fig. 2), similarmente ao dispositivo indicado pelos símbolos 5 e 6 na Fig. 1, e os gases de partida e o gás de reacção são introduzidos no tubo de reacção 50, através da conduta de entrada do gás de partida 52. Estes gases reagem sobre a superfície do substrato 57 durante a passagem no interior do tubo de reacção interior 51, tal como se indica pela seta 58 ria Fig. 2, para depositar Al contendo aditivo, sobre a superfície do substrato. Após a reacção, os gases passam através do intervalo entre o tubo de reacção, interior, 51 e o tubo de reacção, exterior, 50 e são evacuados através da conduta de evacuação de gás 53.

Para retirar e introduzir o substrato, deixa-se a flange 54, de metal, descer utilizando um elevador (que não se mostra) conjuntamente com o membro de suporte do substrato 56 e move-se o substrato 57 para uma posição, predeterminada, onde o substrato é montado e retirado.

Produzindo uma película depositada, nas condições que anteriormente se descreveram, pelo uso deste dispositivo, podem-se formar películas de Al , contendo aditivo, de boa qualidade em todas as bolachas no dispositivo.

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Tal como anteriormente se descreveu, a película obtida, de acordo com o processo para a produção de película de Al contendo aditivo, baseado numa concretização do presente invento, é densa, corn urn teor ern impurezas, tais como carbono, etc., muito pequeno e com uma resistividade que é similar ô de globo e tem também uma lisura d® superfície elevada, e, deste modo, podem-se obter efeitos notáveis tal como a seguir se descreve.

(1) Redução de sinuosidades

A formação de sinuosidades é a ocorrência de concavidades devida à migração parcial de Al quartdo se alivia, no processo de tratamento térmico, a tensão interior originada durante a formação da película. Um fenómeno similar ocorre, também, por migração local, devida à passagem de corrente. A película de Al, contendo aditivo, produzida de acordo com o presente invento, tem uma tensão interna pequena e aproxima-se ao estado de monocristal- Por esta razão, no tratamento térmico a 450°C durante uma hora, em contraste com a formação de 10^ - 10⁶/cm^ de sinuosidades na película de Al da arte anterior, o número de sinuosidades pode ser grandemente melhorado até 0 a 10/cm^. Assim, devido a ausência substancial de concavidades na superfície de Al contendo aditivo, a espessura da película de revestimento e da camada intermédia de película isolante podem ser mais finas, o que pode ser vantajoso para tornar a película depositada mais fina e mais lisa. Além disso, o Al contendo aditivo tem uma reprodutibilidade superior è do Al-Si que não contem qualquer aditivo.

(2) Melhoria da resistência ã electromigração

A electromigração é o fenómeno que consiste em os átomos do circuito se moverem por passagem de uma corrente de densidade elevada. Por este fenómeno são gerados vazios e o seu número cresce ao longo do limite de grão pelo que, acompanhado de uma redução da área da secção transversal, o circuito gera calor e quebra. Na arte anterior, a propriedade anti-migração tem sido melhorada, adicionando Cu, Ti, etc., ao Al para formar uma liga.

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Porém, a formação da liga resulta em complicações no passo cie gravação e em dificuldades na formação de relevos muito pequenos,

A resistência à migração é, geralmente, avaliada pela vida média do circuito eléctrico.

circuito eléctrico formado catódica ou pelo processo de CVD média dc uma área passagem a película p r o d u çã o de concretização circuito com uma pelo processo de pulverização arte anterior, tinha uma vida 10^ _a -|q3 horas (no caso de nas condições de uma Por contraste, processo de baseado na média de circuito eléctrico da circuito eléctrico de 1 x da secção transversal de 1 μ/) de corrente, a 250°C, de 1 x 10^ A/cm^. de Al contendo aditivo, obtida pelo película de Al contendo aditivo, do presente invento, pode obter uma vida

O A eléctrico de 10- a 10^H horas, para um área da secção transversal de 1 μ^

Deste modo, de acordo com o presente invento, por exemplo, quando a largura do circuito eléctrico e' 0,8 μ, uma espessura, da camada que constitui o circuito eléctrico, de 0,3 μ pode ser suficiente para suportar uma aplicação prática. Isto é, uma vez que a espessura da camada que constitui o circuito eléctrico pode ser mais fina, as irregularidades da superfície do semicondutor, após a formação do circuito eléctrico, podem ser suprimidas até um mínimo e pode-se também obter uma fiabilidade elevada na passagem de corrente normal. Também, isto é possível por um processo muito simples. Adicionalmente, o Al contendo aditivo tem uma reprodutibi1 idade superior à do Al-Si que não contém qualquer aditivo.

(3) Redução de picadas de corrosão da liga na porção de contacto.

Pelo tratamento térmico no passo de formação do circuito pooe ocorrer a reacção eutéctica entre o Al , no material do circuito eléctrico, e o Si no substrato, resultando na penetração de A'i-Si eutéctico, designado por picada de corrosão da liga, no substrato com um padrão de espigões, destruindo assim a junção

Como contramedida é normal utilizar outro material que não

Al puro, quando a profundidade da junção é cie 0,3 μ ou mais, e utilizar a técnica do metal de barreira, tal como Ti, W, Mo.

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pouco profunda.

Porém, existem ainda alguns aspectos a melhorar, tais como complicações que se verificam na gravação, aumento da resistividade de contacto e similares. No Al contendo aditivo, produzido de acordo com o .presente invento, pode-se inibir a geração de picadas de corrosão da liga na zona de contacto com o cristal de substrato, devidos ao tratamento térmico no passo de formação do circuito eléctrico e pode-se, também, obter um circuito eléctrico com um bom contacto. Por outras palavras, apenas com um material de Al-Si se pode efectuar a formação do circuito eléctrico, sem destruir a junção, mesmo quando esta é formada com uma profundidade de cerca de 0,1 μ.

(4) Melhoria característi cas da lisura da superfície (melhoria das de formação de padrão dum circuito eléctrico)

Na arte anterior, a rugosidade da superfície de uma película metálica fina tem inconvenientes no passo de alinhamento para a máscara e para o substrato, no passo de formação do padrão e no passo de gravação.

Isto é, existem irregularidades, que vão até vãrios μ, sobre a superfície de Al de acordo com o processo da arte anterior, pelo que a morfologia da superfície é pobre e tem, deste modo, as desvantagens seguintes.

1) Os sinais de alinhamento provocam a ocorrência de reflexão difundida na superfície, pelo que o nível de ruído se torna mais elevado e os sinais de alinhamento inerentes não podem ser discriminados.

2) Para cobrir grandes irregularidades da superfície a espessura da película de revestimento tem de ser muito elevada, o que opõe à formação de películas finas.

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) Se a morfologia da superfície é pobre, ocorrerá, localmente, a formação de auréolas devida à reflexão interna no revesti mento, pelo que se verifica a permanência do revestimento.

4) Se a morfologia da superfície é pobre a parede lateral ficará com indentações, no passo de gravação para formação do circuito, de acordo com ãs suas irregularidades.

De acordo com o presente invento, a morfologia da superfície da película de Al contendo aditivo a produzir é notavelmente, melhorada para cancelar todos os inconvenientes anteriormente descritos.

Por outras palavras, no passo de formação do padrão, na largura de linha do limite da potência de resolução da máquina de exposição, pode-se ter uma precisão de alinhamento 3 = 0,15 μ, pelo que se torna possível a formação de um circuito eléctrico possuindo planos laterais lisos, sem se verificar a ocorrência de auréolas. Além disso, o Al , contendo aditivo, tem uma reprodutibi1idade superior à do Al-Si não contendo qualquer adi ti vo.

(5) Melhoria da resistência em orifícios de contacto e através de orifícios e da resistência de contacto

Na arte anterior, se a dimensão do orifício de contacto se torna muito pequena de 1 μ x 1 μ ou inferior, o Si no circuito eléctrico é precipitado sobre o substrato do orifício de contacto, durante o tratamento térmico no passo de formação do circuito, cobrindo-o, pelo que a resistência entre o circuito e o elemento se torna marcadamente maior.

De acordo com o presente invento, uma vez que se forma uma película derisa de acordo com a reacção de superfície, confirmou-se que o Al-Ti tem uma resistividade de 3,0 - 6,0 μ 2 cm. Também a resistividade de contacto pode atingir 1 x 10~® 2 cm² numa área de 0,6 μ x 0,6 μ, quando a porção de Si tem uma impureza de

10²⁰ cm³

De acordo com o presente invento, uma vez que se forma uma

1 611 CFO 7069 PT (MO/TK/mi)

É>

„3 q

o· película densa de acordo corn a reacção de superfície, confirmou-se que o Al-Si-Cu preencheu completamente o orifício de contacto e através de cada orifício tem uma resistividade de 2,7 ; μ 2 cm. Também, a resistividade de contacto pode atingir 1 χ 10⁶ 2 cn/ no caso da porção de Si ter uma impureza de 10^zU cm”·³ num orifício de 0,8 μ x 0,8 μ.

Isto é, de acordo com o presente invento o material para o circuito eléctrico pode ser completamente embebido apenas na abertura muito pequena e também se pode obter um bom contacto com o substrato. Deste modo, o presente invento pode contribuir, grandemente, para a melhoria da resistência no orifício e da resistência de contacto, o que têm sido os maiores problemas no processo de produção de películas finas de 1 μ ou inferior.

As Figs. 3A - 3E mostram como se pode depositar selectivamente, a película de Al contendo aditivo de acordo com o presente invento.

A Fig, 3A é uma ilustração que mostra, esquematicamente , a secção transversal do substrato antes da formação da película depositada de Al, contendo aditivo, de acordo com o presente invento. 0 número 90 indica o subatrato, compreendendo um material doador de electrões, e o número 91 indica uma película fina, compreendendo um material não doador de electrões.

No caso de usar DMAH e um gás contendo um aditivo, como gases de partida, opcionalmente, conjuntamente com um gás contendo átomos de Si, quando se alimenta uma mistura gasosa contendo H£ como gás de reacção a um substrato 1, aquecido a uma temperatura não inferior às temperaturas de decomposição do DMAH e do gás, contendo um aditivo, e não superior a 450°C, o Al, contendo aditivo, deposita-se sobre o substrato 90, formando-se uma película contínua de Al , contendo aditivo, como se mostra na Fig 3B.

Por exemplo, quando se alimenta uma mistura gasosa, contendo

DMAH como gás de partida, TiCl^ como gás de adição e H£ como gás

61 !

CFO 7069 PT ί Μϋ /1 K / uri )

-34de rescçao, ao substrato 1, aquecido a uma temperatura não inferior às temperaturas de decomposição de DMAH e de TiCl^ e não superior a 450°C, deposita-se uma película contínua de Al-Ti sobre o substrato SO como se mostra na Fig. 3B. Neste caso, a pressão no interior do tubo de reacção 2 deverá ser, desejavelmente, de 10~® a 760 Torr (0,13 a 1,01 x 105 Pa) e a c pressão parcial de DMAH será, preferivelmente, 1,5 x 10~^J a 1,3 x *' vezes a pressão no interior do tubo de reacção anterior.

Quando se continua a deposição de Al-Ti nas condições anteriores, através do estado representado na Fig. 3C, a película de Al-Ti cresce até um nível da porção superior da película fina 91 como se mostra na Fig. 3D. Adicionalmente, quando a película continua a crescer nas mesmas condições, como se mostra na Fig.

3E. a película de Al-Ti pode crescer até 2000 Ã ou mais, substancialmente, sem cescer na direcção lateral. Este é o aspecto mais característico da película depositada, obtida pelo presente invento, e será de notar que se pode produzir uma película de boa qualidade com uma boa selectividade.

Como resultado da análise de acordo com espectroscopia electrónica de Auger ou espectroscopia fotoeléctrica, não se verificou nesta película a presença de qualquer impureza, tal como carbono ou oxigénio.

A película depositada, assim formada, tem uma resistividade de, por exemplo, 3,0 - 6,0 μ Q cm, para uma espessura de película de 400 A, à temperatura ambiente, que é, substancialrnente, igual a resistividade em globo do Al e é uma película contínua e lisa. Também, com uma espessura de película de 1 μ a sua resistividade a temperatura ambiente é de, aproximadamente, 3,0 - 8,0 μ 2 cm e forma-se uma película suficientemente densa, mesmo com uma película relativamente espessa. A reflectância na região de comprimentos de onda do visível é de, aproximadamente, 80% e pode-se depositar uma película fina com uma excelente lisura da superfície.

Durante a realização desta deposição selectiva, a

611 CFO 7069 PT fMO/TK/mi)

temperatura do substrato deverá ser, desejavelmente, não inferior as temperaturas de decomposição do gás de partida contendo Al e do gás de partida contendo Ti e não superior a 450°C, como anteriormente se referiu, mas especificamente, é desejável uma temperatura de substrato de 220 a 450°C, e, quando a deposição se realiza nestas condições, a velocidade de deposição é tão elevada quanto 100 Â/rnin. a 700 Á/min. quando a pressão parcial de DMAH é de 10“4 £> 10“^ Torr (0,001 a 0,01 - Pa). Pode-se, assim, obter uma velocidade de deposição elevada fazendo com que o processo seja adequado como técnica de deposição de ΑΊ-fi para ultra-LSI.

Uma temperatura de substrato mais preferível é de 250°C a 350°C e a película de Al-Ti depositada nestas condições é, também, fortemente orientável e, mesmo quando submetida a um tratamento térmico a 450°C durante 1 hora, a película de Al-Ti, sobre um substrato de Si monocristalino ou de Si policristalino, torna-se uma boa película de Al-Ti sem geração de sinuosidades e de espigões. Esta película de Al-Ti é, também, excelente em resistência è electromigração quando comparada com uma película de Al .

Também, quando se alimenta uma mistura gasosa contendo DMAH, opeionalmente, conjuntamente com SÍ2Hç como gás de partida, Cu(CgHyO2)2 como gás de adição e H2 como gás de reacção, ao substrato 1 aquecido a uma temperatura na gama compreendida entre a temperatura de decomposição de DMAH e 450°C, deposita-se Al-Si-Cu sobre o substrato 90, formando-se assim uma película contínua de Al-Si-Cu como se mostra na Fig. 33. Neste caso, a pressão no interior do tubo de reacção 2 deverá ser, desejavelmente, de 10”^ a 760 Torr (0,01 a 1,01 x 10~® Pa) e a pressão parcial de DMAH, preferivelmente 1,5 x 10“^ a 1,3 x IO*'-⁵vezes a pressão no interior do tubo de reacção anterior. A pressão parcial de CuíCgHyC^^ deverá ser, preferivelmente, de 5 x 10~5 a 5 x 1Q^-4 vezes a pressão no interior do tubo de reacção e a pressão parcial de SÍ2Hg deverá ser, preferivelmente, 1 x 10 ? a 1 x 10^-^ vezes a pressão no interior do tubo de reacção 2.

611

CFO 7069 PT (MO/TK/mi)

Quando se continua a deposição de Al-Si-Cu nas condições anteriores através do estado representado na Fig. 3C, a película de Al-Si-Cu cresce até ao nível da porção superior da película Tina S'l como se mostra na Fig. 3D. Adi ci ona 1 mente, quando a película continua a crescer nas mesmas condições, como se mostra na Fia. 3E, a película de Al-Si-Cu pode crescer até 5000 Ã sem crescer, substancialmente, na direcção lateral. Este é o aspecto mais característico da película depositada obtida pelo presente invento e será de notar que se pode produzir uma película de boa qualidade com uma boa selectividade.

Como resultado da análise de acordo com espectroscopia electrõnica de Auger ou espectroscopia fotoeléctrica, não se verificou, nesta película, a presença de qualquer impureza, tal como carbono ou oxigénio.

A película depositada, assim formada tem uma resistividade de, por exemplo, 2,7 - 3,0 μ 2 cm, para uma espessura de película de 400 Ã, è temperatura ambiente, que é substancialmente igual à resistividade em globo do Al ê é uma película contínua e lisa. Também, mesmo com uma espessura de película de 1 μ a sua resistividade à temperatura ambiente é de, aproximadamente 2,7 - 3,0 μ 2 cm e forma-se uma película suficientemente densa mesmo com uma película relativamente espessa. A reflectência na região de comprimentos de onda do visível é de, aproximadamente, 80& e pode-se depositar uma película fina com uma excelente lisura da sua superfície.

Durante a realização desta deposição selectiva, a temperatura do substrato deverá estar compreendida, desejavelmente, entre a temperatura de decomposição do gás de, partida contendo Al, ou superior, até 450°C ou inferior, tal como anteriormente se referiu mas, especificamente, é desejável uma temperatura de substrato de 220 a 450°C, e, quando a deposição se realiza nestas condições, a velocidade de deposição é tão elevada

O 0 quanto 400 A/min. a 1000 À/rnin., quando a pressão parcial de DMAH é de 10”4 a 10^-5 Torr (0,001 a 0,1 Pa). Pode-se, assim, obter

611 CFO 7069 PT (MO/TK/mi)

uma velocidade de deposição suficientemente elevada fazendo com que o processo seja adequado como técnica de deposição de AT-Si—l u p a !' a u 1tr a—L. S i.

Uma temperatura de substrato mais preferível é de 250°C a S50^eC e a película de Al-Si-Cu depositada nestas condições é também fortemente or i entável e, mesmo quando submetida a um tratamento térmico a 450°C durante 1 hora, a película de Al-Si-Cu sobre um substrato de Si monocristal ino ou de Si pol icristal ino ou sobre uma’película de oxido, torna-se uma boa película de Al-Si-Cu sem produção de sinuosidades ou de espigões. Esta película de Al-Si-Cu é, também, excelente em resistência ã electromigração e os teores de Si e de Cu da película podem ser facilmente controlados.

É possível baixar a temperatura do tratamento térmico durante o passo de formação do circuito ou omitir o passo de tratamento térmico.

Tal como se descreveu anteriormente, em pormenor, aplicando o presente invento ao processo de produção de um circuito eléctrico de um circuito integrado semicondutor, particularmente, embebendo o orifício de contacto ou através do orifício, pode-se melhorar o rendimento e pode-se promover numa grande extensão a redução de custos em comparação com circuitos eléctricos metálicos da arte anterior.

Exemplo 1

Primeiramente, o procedimento para a produção de uma película de Al-Ti é o seguinte: pelo uso do dispositivo que se mostra na Fig. 1, evacua-se o interior do tubo de reacção 2 até, aproximadamente, 1 x 10~® Torr (1,33 x 10~® Pa), usando a unidade de evacuação 9. Contudo, pode-se produzir também uma película de Al-Ti, mesmo se o grau de vácuo no tubo de reacção for pior do que 1 x 10“⁸ Torr (1,33 x IO^-6 Pa).

Após lavagem da bolacha de Si, põe-se a câmara de transporte à pressão atmosférica e monta-se a bolacha de Si na câmara de h

1 61 ι CFO 7065 PT (Mu/Th/mi) transporte. Evacua-se a câmara de transporte até, aproxinadamente, 10~^G Torr (1,33 x 10~4 Pa) e, depois, abre-se a vslvula de comporta 13 e monta-se a bolacha no suporte de bolachas 3.

Após montar a bolacha no suporte de bolachas 3, fecha-se a válvula de comporta 13 e evacua-se a câmara de reacção 2 até um grau de vácuo de, aproximadamente, 1 x 10~⁸ Torr (1,33 x 10~° Ps)

Neste exemplo, alimenta-se DMAH através da primeira conduta de gás. Como gás transportador do DMAH utiliza-se H₂. A segunda conduta de gás é usada para o H₂ e a terceira conduta de gás para o TÍCI4. 0 gás transportador é também H₂.

Fazendo passar H₂ através da segunda conduta de gás ajusta-se a pressão no interior do tubo de reacção 2, até um valor predeterminado, controlando a abertura da válvula de controlo fino 8. Neste exemplo, uma pressão típica é de, aproximadamente,

1,5 Torr (200 Pa). Depois, aquece-se a bolacha por passagem de corrente no aquecedor 4. Após a temperatura da bolacha ter atingido uma temperatura predeterminada, introduzem-se DMAH e Ti C1 4 no tubo de reacção, através das condutas de DMAH e de TiCl^. A pressão total é de, aproximadamente, 1,5 Torr (200 Pa) e a pressão parcial de DMAH é ajustada a, aproximadamente,

1,5 x 10-4 y_orr (2 x 10“2 Pa). A pressão parcial de TÍCI4 é ajustada a 1,5 x 10~θ Torr (2 x 10“^ Pa). Quando se introduzem /

TiCl^ e DMAH, no tubo de reacção 2, deposita-se Al-Ti. Após um período de deposição predeterminado pára-se a alimentação de TiCl^ e de DMAH. Depois, pára-se o aquecimento do aquecedor 4 para arrefecer a bolacha. Pára-se a alimentação de H₂ gasoso e, após evacuar o interior do tubo de reacção, transfere-se a bolacha para a câmara de transporte e apenas a câmara de transporte é colocada à pressão atmosférica antes de retirar a bolacha. 0 esboço do processo de produção da película de Al-Ti é o que anteriormente se descreveu.

Depositaram-se películas de Al-Ti a várias temperaturas, com amostras de 10 folhas para cada temperatura, seguindo o mesmo

611 CFO 7069 PT (Mú/TK/mi)

procedimento do Exemplo 1, nas condições seguintes:

P r es s ã o	total:		1,5	Torr	(200 Pa	)
Pressão	parcial de	DMAH:	1,5	x 10	'⁴ Torr	(2,0 x 10“²	Pa)
Pressão	parcial de	TiCl₄:	2,0	x 10“	Torr	(2,0 x 10~⁴	Pa)
An;	a 1isaram-se	as p e1í c u1	as	de A1	-Ti, depositadas	usando
t r e z e v a 1 o r e s de	temperatura	de	subs	trato,	uti 1 i zarido	vários

métodos de ensaio. Os resultados são apresentados na Tabela 1.

A partir destes resultados, confirmou-se que se podem obter películas de muito boa qualidade na gama de temperaturas de 200 a 400°C.

Exemplo2

Seguindo o mesmo procedimento do Exemplo 1, ajustando os parâmetros corno a seguir se indica:

Pressão total: 1,5 Torr (200 Pa)

Pressão parcial de DMAH: 5 x 10~⁴ Torr (6,6 x 10~² Pa)

Temperatura de substrato (Tsub): 300°C variou-se a pressão parcial de TiCl₄ entre 1,5 x 10”^ Torr (2 x 10“5 p_a) _e 1 χ 10⁴ Torr (1,33 x 10“² Pa) para efectuar a deposição. 0 teor em Ti (% em peso) das películas de Al-Ti variou de 0,001% a 4,2%, aproximadamente, em proporção com a pressão parcial de TiCl₄. Relativamente à resistividade, teor em carbono, vida média do circuito eléctrico, velocidade de deposição, densidade de sinuosidades e geração de espigões, obtiveram-se os mesmos resultados que no Exemplo 1. Contudo, em amostras possuindo um teor em Ti de 3,5% ou superior, a morfologia da superfície tornou-se má fazendo com que a reflectância tivesse um valor de 65% ou inferior. As amostras com um teor em Ti inferior a 3% exibiram uma reflectância de 80 a 90% que era a mesma das amostras do Exemplo 1.

Exemplo.?

Primeiramente, o procedimento para a produção de uma /7; -'· (//

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611

CFO 7069 PT (MQ/TK/mi) ”40™ película de Al-Ti é o seguinte: usando a unidade de evacuação 9 evacua-se o interior do tubo de reacção até, aproximadamente, 1 x 10~® Torr (1,33 x. 10~® Pa). Pode-se produzir uma película de Al-Ti, mesmo se o grau de vácuo no tubo de reacção 2 for superior a 1 x 10~⁸ Torr (0,33 χ 10⁶ Pa).

t.

Após lavagem da bolacha de Si, põe-se a câmara de transporte 10 ã pressão atmosférica e monta-se a bolacha de Si na câmara de transporte. Evacua-se a câmara de transporte até, aproximadamente, 1 χ 10~⁶ Torr (1,33 x 10~⁴ Pa) e, depois, abre-se a válvula de comporta 13 e monta-se a bolacha no suporte de bolachas 3.

Após montar a bolacha no suporte de bolachas 3, fecha-se a válvula de comporta 13 e evacua-se a câmara de reacção 2 até um grau de vácuo de, aproximadamente,1 χ 10~⁸ Torr (1,33 χ 10”⁶ Pa).

Neste exemplo, usa-se a primeira conduta de gás para o DMAH. Como gás transportador do DMAH utilíza-se Ar. A segunda conduta de gás é usada para ο Η£. A terceira conduta de gás é proporcionada para o TiCl^.

Fazendo passar H2 através da segunda conduta de gás ajusta-se a pressão no interior do tubo de reacção 2, até um valor predeterminado, controlando a abertura da válvula de controlo fino 8. Neste exemplo, uma pressão típica é de, aproximadamente,

1,5 Torr (200 Pa). Depois, aquece-se a bolacha por passagem de corrente no aquecedor 4. Após a temperatura da bolacha ter atingido uma temperatura predeterminada, introduzem-se DMAH e TÍCI4 no tubo de reacção, através das condutas de DMAH e de TiCl^. A pressão total é de, aproximadamente, 1,5 Torr (200 Pa) e a pressão parcial de DMAH é ajustada a, aproximadamente, 1,5 x 10⁴ Torr (2,0 x 10^ Pa). A pressão parcial de TiCl^ é ajustada a 1,5 χ 10⁶ Torr (2,0 x 10~⁸ Pa). Quando se introduzem TiCl^ e DMAH, no tubo de reacção 2, deposita-se Al-Ti. Após um período de deposição predeterminado pára-se a alimentação de TiCl^ e de DMAH. Depois, pára-se o aquecimento do aquecedor 4, para arrefecer a bolacha. Pára-se a alimentação de H2 gasoso e, após .·/ 'T interior do tubo de reaccão. transfere-se a bolacha

-41·

J

611 CFO 7069 PT (MO/TK/mi) evacuar o para a câmara de transporte e apenas a câmara de transporte é colocada s pressão atmosférica antes de retirar a bolacha. 0 esboço do processo de produção da película de Al-Ti é o que anteriormente se descreveu.

Para as películas depositadas assim produzidas, reiativamente à resistividade, teor em carbono, vida média do circuito eléctrico, velocidade de deposição, densidade de sinuosidades, geração de espigões e refletância, obtiveram-se os mesmos resultados que no Exemplo 1.

Exemplo 4

Seguindo o mesmo procedimento do Exemplo 3, ajustando os parâmetros como a seguir se indica:

Pressão total: 1,5 Torr (200 Pa)

Pressão parcial de DMAH: 5 x 10~⁴ Torr (6,6 x 10””^ p_a)

Temperatura de substrato (Tsub): 300°C variou-se a pressão parcial de TiCl^ entre 1,5 x 10^-? Torr (6,6 x 10~5 Pa) e 1 x 10~⁴ Torr (1,33 x 10“^ p_a) para efectuar a deposição. 0 teor em Ti (% em peso) das películas de Al -Ti variou entre 0,00131 e 4,2%, aproximadamente, em proporção com a pressão parcial de TiCl^. Relativamente à resistividade, teor em carbono, vida média do circuito eléctrico, velocidade de deposição, densidade de sinuosidades e geração de espigões obtiveram-se os mesmos resultados que no Exemplo 1. Contudo, em amostras possuindo um teor em Ti de 3,5%, ou superior, a morfologia da superfície tornou-se má fazendo com que a reflectância tivesse um valor de 65% ou inferior. As amostras com um teor em Ti inferior a 3% exibiram uma reflectância de 80 a 90% que era a mesma das amostras do Exemplo 1.

Exemp1 o 5

Colocou-se um substrato de silício no dispositivo para CVD de baixa pressão, que se mostra na Fig. 2, e produziu-se uma

1 611

C F ú 7 0 6 y Ρ T (MQ/Tk Zrrii)

película de Al-Ti na mesma operação. As condições de produção da película foram uma pressão do tubo de reacção de 0,3 Torr (40 Pa) uma pressão parcial de DMAH de 3,0 x 10~5 Torr (4,0 x 10“^ Pa), uma pressão parcial de TiC14 de 0,7 x 10~^ Torr (93 x 10“^ Pa), uma temperatura do substrato de 300°C e um tempo de produção ds película de 10 minutos.

Como resultado da produção de películas sob tais condições, depositou-se uma película de Al-Ti de 7000 Ã. A qualidade da película era muito boa, exibindo as mesmas propriedades que uma película preparada para uma temperatura de substrato de 300°C, que se mostra no Exemplo 1.

Exemplo6

Repetiu-se o procedimento do Exemplo 1 para efectuar a deposição, com a excepção de se ter usado MMH2 como gás de partida e de os parâmetros terem sido ajustados como a seguir se indica:

Pressão total: 1,5 Torr (200 Pa)

Pressão parcial de 1 x 10”^ Torr (1,33 x 10~^ Pa)

Pressão parcial de TÍCI4: 0,7 x 10'$ Torr (9,3 x 10”^ Pa)

Como resultado, depositaram-se películas finas de Al-Ti na gama de temperatura de substrato de 160 a 400°C, não contendo impurezas de carbono e apresentando excelente lisura e densidade, similarmente ao Exemplo 1.

Exemplo.....7

Repetiu-se o procedimento do Exemplo 1, para efectuar a deposição, com a excepção de se ter usado Ti(CHq,)4 em vez de TÍCÍ4 como gás de partida contendo Ti e de os parâmetros terem sido ajustados como a seguir se indica:

Pressão total: 1,5 Torr (200 Pa)

Pressão parcial de DMAH: 5 x 10”^ Torr (6,6 x 10”^ Pa)

Pressão parcial de TiíCH^^: 1,5 x 10“⁵ Torr (2,0 x 10^-^ Pa)

CFO 7069 PT (MO/TK/mi )

Como resultado, depositaram-se películas fírias de Al-Ti na gama de temperatura de substrato de 160 a 400°C, não contendo impurezas de carbono e apresentando excelente lisura e densidade, similarmente ao Exemplo 1.

Exemplo8

A formação de Al-Si-Ti é realizada pelo uso do dispositivo que se mostra na Fig. 1. Evacua-se o interior do tubo de reacção 2 até, aproxinadamente, 1 χ 10”® Torr (1,3 x 10”® Pa) usando a unidade de evacuação 9. Contudo, pode-se produzir, também, uma película de Al-Si-Ti, mesmo se o grau de vácuo no tubo de reacção for pior do que 1 χ 10”® Torr (1,3 x 10”® Pa).

Após lavagem da bolacha de Si, póe-se a câmara de transporte 10 â pressão atmosférica e monta-se a bolacha de Si na câmara de transporte. Evacua-se a câmara de transporte até, aproximadamente, 1 x 10”® Torr (1,3 x 10”^ Pa) e, depois, abre-se a válvula de comporta 13 e monta-se a bolacha no suporte de bolachas 3.

Após montar a bolacha no suporte de bolachas 3, fecha-se a válvula de comporta 13 e evacua-se a câmara de reacção 2 até um grau de vácuo de, aproximadamente, 1 x 10”® Torr (1,3 x 10“® Pa).

Neste exemplo alimenta-se DMAH através da primeira conduta de gás. Corno gás transportador do DMAH utiliza-se H2- A segunda conduta de gás é usada para ο H2 e a terceira conduta de gás para o TÍCI4 diluido com H2. A quarta conduta de gás é proporeionada para o S^Hg. A terceira conduta de gás, o misturador e o tubo de reacção são previamente aquecidos a 180°C * 10°C.

Fazendo passar H2 através da segunda conduta de gás ajustase a pressão no interior do tubo de reacção 2, até um valor predeterminado, controlando a abertura da válvula de controlo fino 8. Neste exemplo, uma pressão típica é de, aproximadamente,

1,5 Torr (200 Pa). Depois, aquece-se a bolacha por passagem de corrente no aquecedor 4. Após a temperatura da bolacha ter atingido uma temperatura predeterminada, introduzem-se DMAH,

611 CFO 7069 PT (MO/TK/mi)

TiC1₄ e Si?Hg no tubo cie reacção, através das condutas de DMAH, de TiCl^j e de Sn^Hg. A pressão total é de, aproximadamente, 1,5 Torr (200 Pa) e a pressão parcial de DMAH é ajustada a, aproximadamente, 1,5 x 10~⁴ Torr (2,0 x 10~² Pa). A pressão parcial de TiCl₄ é ajustada a 1 x 10“⁶ Torr (1,3 x 10~⁴ pa) e a oressão parcial de Sn^Hg é ajustada a 1 x 10 ⁰ Torr (1,3 x 10 Pa).. Quando se introduzem Si^Hg e DMAH, no tubo de reacção 2, deposita-se Al-Si-Ti. Após um período de deposição predeterminado pára-se a alimentação de DMAH, de TiCΊ4 e de Sn^Hg. Depois, pãra-se o aquecimento do aquecedor 4 para arrefecer a bolacha. Pára-se a alimentação de H2 gasoso e, após evacuar o interior do tubo de reacção, transfere-se a bolacha para a câmara de transporte e apenas a câmara de transporte é colocada à pressão atmosférica antes de retirar a bolacha. 0 esboço do processo de produção da película de Al-Si-Ti é o que anteriormente se descreveu.

Seguindo o procedimento anteriormente descrito, proporcionaram-se bolachas para a deposição de películas de Al-Si-Ti, de 5000 Â de espessura, sob as seguintes condições:

Pressão	total:			1,5	Torr	(200	Pa)
Pressão	parcial	de	DMAH:	1,5	x 10'	'⁴ Torr (2,0	X	10² Pa)
Pressão	parcial	de	TiCl₄:	1 x	10~⁶	Torr	(1,3 x	10'	'⁴ Pa)
Pressão	parcial	de	Si₂H₆:	1 x	10~⁵	Torr	(1,3 x	10'	’³ Pa)

As películas de Al-Si-Ti assim produzidas foram submetidas è formação de um padrão de acordo com a técnica fotolitogréfica convencional, para obter amostras de ensaio nas quais o Al-Si-Ti permaneceu nas larguras de 2, 4 e 6 μ.

Quando se variou a temperatura do substrato (Ts) na deposição, para avaliar as caracteristicas das películas depositadas obtiveram-se, substancialmente, os mesmos resultados que se mostram na Tabela 1.

Exemplo.....9

Seguindo o mesmo procedimento de Exemplo 8, ajustando os·

611

CFO 7069 PT (MO/TK/mi)

parâmetros como a seguir se indica:

Pressão total:

Pressão parcial de DMAH:

Pressão parcial de Si^Hg: Temperatura de substrato (Tsub):

1,5 Torr (200 Pa) χ 10~4 Torr (6,6 x 1Q~³ Pa) 1 χ 10⁵ Torr (1,3 x 10“³ Pa) 300°C

10~^u Pa) e 1 x 10“^ Torr (1,3 x 10“^ Pa), para efectuar a deposição. 0 teor em Ti (% em peso) das películas de Ál-Si-Ti variou entre 0,3% e 4%. Relativamente è resistividade, teor em carbono, vida média do circuito eléctrico, velocidade de deposição e densidade de sinuosidades, obtiveram-se os mesmos resultados que no Exemplo 1.

Exemplo10

Seguindo o mesmo procedimento do Exemplo 8, ajustando os parâmetros como a seguir se indica:

Pressão total: 1,5 Torr (200 Pa)

Pressão parcial de DMAH: 5 x 10~^ Torr (6,6 x 10~^ p_a) Pressão parcial de TiC14: 1 x 10’® Torr (1,3 x 10~^ Pa) Temperatura de substrato (Tsub): 300°C variou-se a pressão parcial de SÍ2Hg entre 1,5 x 10^ Torr (6,6 x 10~³ Pa) e 1 x 10~^ Torr (1,3 x 10~^ Pa), para efectuar a deposição. 0 teor em Si (% em peso) das películas de Al-Si-Ti variou entre 0,005% e 5%, aproximadamente, em proporção com a pressão parcial de SÍ2Hg. Relativamente à resistividade, vida média do circuito elétrico, velocidade de deposição e densidade de sinuosidades obtiveram-se os mesmos resultados do Exemplo 8. Contudo, em amostras possuindo um teor em Si de 4% ou superior, produziram-se películas depositadas relativamente às quais pareceu ser o Si a razão pela qual a morfologia da superfície era pior, fazendo com que a reflectância tivesse um valor de 60% ou inferior. As amostras com um teor em Si inferior a 4% exibiram uma reflectância de 80 a 95%, que era a mesma das amostras do

611 CFO 7069 PT (MO/TK/rni) «t '· · *

-46Exemplo 6.

Exemplo 11

Repetiu-se o procedimento do Exemplo 6 para efectuar a deposição de Al-Si-Ti, sob as seguintes condições:

Pressão	total:	1,5	Torr	(200	Pa)
Pressão	parcial de DMAH:	5 x	IO⁴	Tor r	(6,6 x 10”2 Pa)
Pressão	parcial de Si 2^5:	1 x	IO”®	T or r	(1,3 χ 10”³ Pa)
Pressão	parcisl de TiCl^.:	1 x	10”®	Torr	(1,3 χ 10”⁴ Pa)
Como resultado depositaram	-se películas de	Al-Si-Ti, na gama
de temperatura do substrato de	160 a	400	°C, que eram excelentes

em resistência à migração, lisura e densidade, similarmente ao Exemplo 6.

Exemplo12

Pr imei ramerite, o procedimento para a produção de uma película de Al~Ti é o seguinte: pelo uso do dispositivo que se mostra na Fig. 1, evacua-se o interior do tubo de reacção 2 até, aproximadamente, 1 x 10”® Torr (1,3 x 10”® Pa), usando a unidade de evacuação 9. Contudo, pode-se produzir também uma película de Al-Ti, mesmo se o grau de vácuo no tubo de reacção for pior do que 1 x 10”® Torr (1,3 x 10~® Pa).

Após lavagem da bolacha de Si, põe-se a câmara de transporte 10 à pressão atmosférica e monta-se a bolacha de Si na câmara de transporte. Evacua-se a câmara de transporte até, aproximadamente, 10~® Torr (1,3 x 10”⁴ Pa) e, depois, abre-se a válvula de comporta 13 e monta-se a bolacha no suporte de bolachas 3.

Após montar a bolacha no suporte de bolachas 3, fecha-se a válvula de comporta 13 e evacua-se a câmara de reacção 2 até um grau de vácuo de, aproximadamente, 1 x 10”® Torr (1,3 x 10”® Pa).

Neste exemplo alimenta-se DMAH através da primeira conduta de gás. Como gás transportador do DMAH utiliza-se H2- A segunda conduta de gás é usada para ο H2 e a terceira conduta de gás para

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CFO 7069 PT (MO/TK/mi)

-47<r o Ti Cl 4 dilui cio com

Fazendo passar H£ através da segunda conduta de gás ajusta-js s pressão no interior do tubo de reacção 2 até um valor predeterminado, controlando a abertura da válvula de controlo fino 8. Neste exemplo, uma pressão típica é de, aproximadamente, 1 .. 5 Torr (200 Pa). Depois, aquece-se a bolacha por passagem de corrente no aquecedor 4. Após a temperatura da bolacha ter atingido uma temperatura predeterminada, introduzem-se DMAH e TÍCI4 no tubo de reacção através das condutas de DMAH e de TÍCI4. A pressão total é de, aproximadamente, 1,5 Torr (200 Pa) e a pressão parcial de DMAH é ajustada a, aproximadamente, 1,5 x 10~⁴Torr (2,0 x 10^ Pa). Quando se introduz DMAH no tubo de reacção 2, deposita-se Al-Ti. A pressão parcial de TiCl4 é ajustada a

1,5 x 10”6 Torr (2,0 x 10~⁴ Pa). Após um período de deposição predeterminado pára-se a alimentação de TÍCI4 e de DMAH. Depois, pãra-se o aquecimento do aquecedor 4 para arrefecer a bolacha. Pára-se a alimentação de H2 gasoso e, após evacuar o interior do tubo de reacção, transfere-se a bolacha para a câmara de transporte e apenas a câmara de transporte é colocada à pressão atmosférica antes de retirar a bolacha, 0 esboço do processo de produção da película de Al-Ti é o que anteriormente se descreveu.

Seguidamente, explica-se a preparação das amostras neste exemplo.

Sujeitaram-se os substratos de Si (Tipo N, 1-2 ohm.cm) a oxidação térmica a uma temperatura de 1000°C, de acordo com o sistema de combustão de hidrogénio (H£: 4 litros/M, 0£: 2 1i tros/M).

A espessura do filme era 7000 Ã. ± 500 Â e o índice de refracção 1,46. ’ Revestiu-se todo o substrato de Si com um revestimento foto’ sensível e foi formado um padrão desejado por máquina de exposição. 0 padrão era tal que foram abertos vários orifícios de 0,25 μ x 0,25 μ - 100 μ x 100 μ. Após revelação do material foto sensível, com o revestimento foto sensível como máscara, o SiC>2 foi gravado por gravação com ião reactivo (RIE),

611

CFO 7069 PT

I HÒ/1 K / rn-t)

etc . para se ter o substrato de Si parcialmente exposto. Prepararanrse assim, 130 folhas de amostras tendo vários tamanhos de orifícios de SiQ? de 0,25 μ x 0,25 μ - 100 μ χ 100 μ, seieccionaram-se 13 temperaturas de substrato e, para as amostras às temperaturas respectivas, depositaram-se, selectivamente, películas de Al-Ti seguindo o procedimento anteriormente descrito, sob as seguintes condições:

Pressão total:

Pressão parcial de DMAH: Pressão parcial de TiCl4:

1,5 Torr (200 Pa)

1,5 x 10“⁴ Torr (2,0 x 10“² Pa)

1,5 x 10~⁶ Torr (2,0 x 10“⁴ Pa)

Analisaram-se as películas de Al-Ti depositadas, usando treze valores de temperatura de substrato, utilizando vários métodos de ensaio. Os resultados são apresentados na Tabela 2.

Para as amostras anteriores, não se depositou Al sobre SiC^, numa gama de temperaturas de 160°C a 450°C, e Al-Ti (0,5%) depositou-se, unicamente, nas porções com abertura de SÍO2, ou seja, com exposição de Si. Quando se realizou a deposição continuamente durante 2 horas, na gama de temperaturas anteriormente referida, mariti veram-se as características de deposição selectiva similares.

Exemplo13

Primeiramente, o procedimento para a produção de uma película de Al-Ti é o seguinte: pelo uso do dispositivo que se mostra nsr Fig. 1, evacua-se o interior do tubo de reaeção 2 até, aproximadamente, 1 χ 10~θ Torr (1,3 x 10~^ Pa) usando a unidade de evacuação 9. Contudo, pode-se produzir também uma película de Al-Ti, mesmo se o grau de vácuo no tubo de reaeção for pior do que 1 χ 10~^θ Torr (1,3 x 10“⁶ Pa).

Após lavagem da bolacha de Si, põe-se a câmara de transporte 10 è pressão atmosférica e monta-se a bolacha de Si na câmara de transporte. Evacua-se a câmara de transporte até, aproximadamente, 10~® Torr (1,3 x 10~⁴ Pa) e, depois, abre-se a válvula de comporta 13 e monta-se a bolacha no suporte de

611 íFO 7068 PT (MO/TK /rui )

49Após montar a bolacha no suporte de bolachas 3, fecha-se a válvula de comporta 13 e evacua-se a câmara de reaeção 2 até um grau de vácuo de, aproximadamente, 1 x 10~θ Torr (1,3 x 10~θ Pa).

Neste exemplo alimenta-se DMAH através da primeira conduta de gás. Como gás transportador do DMAH utiliza-se Hg. A segunda conduta de gás é usada para o Hg e a terceira conduta de gás para o TÍCI4. 0 gás transportador é também Hg.

Fazendo passar Hg através da segunda conduta de gás ajusta-se a pressão rio interior do tubo de reaeção 2, até um valor predeterminado, controlando a abertura· da válvula de controlo fino 8. Neste exemplo, uma pressão típica é de, aproximadamente,

1,5 Torr (200 Pa). Depois, aquece-se a bolacha por passagem de corrente no aquecedor 4. Após a temperatura da bolacha ter atingido uma temperatura predeterminada, introduzem-se DMAH e TiCl^, diluido com Hg, no tubo de reaeção através das condutas de DMAH e de TiCl^. A pressão total é de, aproximadamente, 1,5 Torr (200 Pa) e a pressão parcial de DMAH é ajustada a, aproximadamente, 1,5 x 10“⁴ Torr (2,0 x 10~^ Pa). A pressão parcial de TiCl^ é ajustada a 1,5 x 10~θ Torr (2,0 x 10”⁴ Pa). Quando se introduz DMAH no tubo de reaeção 2, deposita-se Al-Ti. Após um período de deposição predeterminado péra-se a alimentação de DMAH. Depois, pára-se o aquecimento do aquecedor 4 para arrefecer a bolacha. Péra-se a alimentação de Hg gasoso e, após evacuar o interior do tubo de reaeção, transfere-se a bolacha parei a câmara de transporte e apenas a câmara de transporte é colocada à pressão atmosférica antes de retirar a bolacha. 0 esboço do processo de produção da película de Al-Ti é o que anteriormente se descreveu.

Para os filmes depositados assim produzidos, reiativamente à resistividade, teor em carbono, vida média do circuito eléctrico, velocidade de deposição, densidade de sinuosidades, geração de espigões e reflectância, obtiveram-se os mesmos resultados que no Exemplo 12.

1 611 CFO 7069 PT

CMO/TK/mí)

Relativamente às características de deposição seleetiva, dependentes do material do substrato, obtiveram-se os mesmos resultados que no Exemplo 12.

Exemplo14

Usando o aparelho de CVD de baixa pressão, representado na Fio. 2, produziram-se películas de Al nos substratos com as composições que a seguir se descrevem (amostras 2-1 a 2-179).

P repar a ção da amostra 2 -1

Em silício monocristalino, como primeiro material de superfície do substrato, doador de electrões, produziu-se uma película de SiOg oxidado termicamente, como segundo material de superfície do substrato, não doador de electrões, e efectuou-se a formação do padrão de acordo com os passos fotolitográficos, como se mostra no Exemplo 1, para se ter a superfície de silício monocristalino parcialmente exposta.

Verificou-se que a espessura de película da película de SiC^ oxidada termicamente era de 7000 Â, sendo a dimensão da porção exposta de silício monocristalino, norneadamente da abertura, 3 μ x 3 μ. Preparou-se, assim, a amostra 2-1. (Esta amostra é designada por SÍO2 oxidado termicamente (a partir daqui abreviadamente, T-SiO₂)/silícío monocristalino).

Prepara ção ___das. amostras 2-2......a 2-179

A amostra 2-2 é uma película oxidada, produzida por CVD de pressão normal (a partir daqui designada, abreviadamente, por SiO?)/si 1ício monocristalino.

A amostra 2-3 é uma película oxidada, dopada com boro, produzida por CVD de pressão normal (a partir daqui designada, abreviadamente, por BSG)/silício monocristalino.

A amostra 2-4 é uma película oxidada, dopada com fósforo, produzida por CVD de pressão normal (a partir daqui designada, abreviadamente, por PSG)/silício monocristalino.

611 CFO 7069 PT (MO/TK/rni)

A amostra 2-5 é Lima película oxidada, dopada com fósforo e boro, produz ida por CVD de pressão normal (a par ti r daqu i designada, abreviadamente, por B$P6)/silício monocrista1ino produzido por CVD de pressão normal.

A amostra 2-6 é uma película nitrifiçada, produzida por CVD de plasma (a partir daqui designada, abreviadamente, por P“Si N)/si 1í ci o monocristalino.

A amostra 2-7 é uma película nitrificada, obtida termicamente, (a partir daqui designada, abreviadamente, por T-SiN)/silício monocristalino.

A amostra 2-8 é uma película nitrificada, produzida por CVD de baixa pressão (a partir daqui designada, abreviadamente, por LP-SiN)/si 1ício monocristalino.

A amostra 2-9 é uma película nitrificada, produzida por um dispositivo ECR (a partir daqui designada, abreviadamente, por ECR-SiN)/si1ício monocristalino.

Adicionalmente, prepararam-se as amostras 2-11 a 2-179, que se mostram na Tabela 3, por combinações dos primeiros materiais de superfície de substrato, doadores de electrões, e dos segundos materiais de superfície de substrato, não doadores de electrões. Como primeiro material de superfície de substrato utilizaram-se, silício monocristalino (Si monocristalino), silício policristalino (Si policristalino), silício amorfo (Si amorfo), tungsténio (W) , molibdériio (Mo), tântalo (Ta), silicieto de tungsténio (WSi), silicieto de titânio (TiSi), alumínio (Al), alumínio-silício (Al-Si), titânio-alumínio (Al-Ti), nitreto de titânio (TiN), cobre (Cu), alumínio-silício-cobre (Al-Si-Cu), alumínio-paládio (ΑΊ-Pd), titânio (Ti), silicieto de molibdénio (MoSi) e silicieto de tântalo (TaSi). Colocaram-se estas amostras, substratos de AlOg e substratos de vidro de SiC^, no dispositivo de CVD de baixa pressão, que se mostra na Fig. 2, e produziram-se películas de Al-Ti na mesma operação. As condições de produção da película foram uma pressão do tubo de reacção de

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(MO/TK/mi)
-52-
0,3 Torr (40 Ps), uma pressão parcial	de DMAH de 3,0 x 10“^ Torr
(4,0 x 10~⁴ Pa), urna pressão parcial	de TiCl₄ de 1 x 10~⁶ Torr
(1,3 x 10“4 Pa), uma temperatura de-	substrato de 300°C e um

período de produção da película de 15 minutos.

Ccmo resultado da produção da película nestas condições, relativamente a todas as amostras as quais se aplicou o padrão, da amostra 2-1 à 2-179, a deposição da película de Al-Ti (1,5.^) ocorreu, apenas, na primeira superfície de substrato doador de electrões, embebendo eompletamente a abertura com uma profundidade de 7000 A. Verificou-se que a qualidade de película da película de Al-Ti depositada era muito boa, exibindo esta as mesmas propriedades que uma preparada com uma temperatura de substrato de 300°C, que se mostra no Exemplo 12. Por outro lado, sobre a superfície do segundo substrato, que é não doador de electrões, não se depositou qualquer película de Al-Ti, pelo que se obteve uma selectividade total. Tanto no substrato de Al₂0₃como no substrato de vidro de SiO₂, que são não doadores de electrões, não se depositou qualquer película de Al-Ti.

Exemp1 o 15

Usando o dispositivo de CVD de baixa pressão, que se mostra na Fig. 2, produziu-se uma película de Al-Ti sobre o substrato oom a constituição seguinte.

Sobre uma película oxidada termicamente, como segundo material de superfície de substrato, não doador de electrões, produziu-se Si policrista1ino, como primeiro material de superfície de substrato, doador de electrões, e efectuou-se a formação do padr ão de acordo com os passos fotolitogréficos, que se mostram no Exemplo 12, de modo a ter-se a superfície da película oxidada termicamente parcialmente exposta. A espessura de película do Si policristal ino era de 2000 Ã, sendo a dimensão da porção exposta da película oxidada termicamente, nomeadamente ds abertura, 3 μ x 3 μ. Esta amostra é designada por 1-1. Por combinações dos segundos materiais de superfície de substrato, não doadores de electrões, (T-SiO₂, CVD-SiO₂, BSG, PSG, BPSG,

? ι 6 Ί 1 CFO 7063 PT ιMG/TK/mi) tá

P-SilM, T-SiN, LP-SiN, ECR.-SiN) e dos primeiros materiais de superfície de substrato, doadores de electrões, (Si policristalino, Si amorfo, Al, W, Mo, Ta, WSi, TiSi, TaSi, Al-Si Al-Ti, TiN, Cu, Al-Si-Cu, Al-Pd, Ti, Mo-Si), prepararam~se as amostras 1-1 a 1-169 que se mostram na Tabela 4. Colocaram-se estas amostras no dispositivo de CVD de baixa pressão, que se mostra na Fig. 2, e produziram-se películas de Al-Ti na mesma operação. As condições de produção da película foram uma pressão do tubo de reacção de 0,3 Torr (40 Pa), uma pressão parcial de DMAH de 3,0 x 10”® Torr (4,0 x 10”^ Pa), uma pressão parcial de TiCl4 de 1 x 10”® Torr (1,3 x 10”^ Pa), uma temperatura de substrato de 300°C e um período de produção da película de 15 minutos. Como resultado da produção da película nestas condições, em todas as amostras de 1-1 a 1-169, não ocorreu qualquer deposição da película de Al-Ti nas aberturas contendo o segundo substrato, não doador de electrões, exposto, mas depositou-se Al-Ti de cerca de 7000 Â unicamente no primeiro substrato doador de electrões, pelo que se obteve uma selectividade total. Verificou-se que a qualidade de película da película de Al-Ti depositada era muito boa, exibindo esta as mesmas propriedades que uma preparada com uma temperatura de substrato de 300°C, que se mostra no Exemplo 12.

Exemplo 16

Quando se realizou a deposição de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 12, usando MMAHg como o gãs de partida e ajustando as condições como a seguir se indica:

Pressão total: 1,5 Torr (200 Pa)

Pressão parcial de MMAHg: 5 x 10”^ Torr (6,6 x 10”^ Pa) Pressão parcial de TiCl^: 1,5 x 10”® Torr (2,0 χ 10”⁴ Pa) na gama de temperatura de substrato de 160°C a 400°C, depositou-se uma película fina de Al-Ti não contendo impurezas de carbono e apresentando excelente lisura, densidade e selectividade, dependendo dos materiais de superfície do substrato, similarmente ao Exemplo 12.

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Exemplo 17

Pr i meiramente, o procedimento para a produção de uma película de Al-Si-Ti é o seguinte: pelo uso do dispositivo que se mostra na Fig. 1, evacua-se o interior do tubo de reacção 2 até, aproximadamente, 1 x 10”® Torr (1,3 x 10”® Pa) usando a unidade de evacuação 9. Contudo, pode-se produzir também uma película de Al-Si-Ti, mesmo se o grau de vácuo no tubo de reacção for pior dc que 1 x 10”® Torr (1,3 x 10”® Pa).

Após lavagem da bolacha de Si, põe-se a câmara de transporte 10 ã pressão atmosférica e monta-se a bolacha de Si na câmara de transporte. Evacua-se a câmara de transporte até, aproximadamente, 10~® Torr (1,3 x 10”^ Pa) e, depois, abre-se a válvula de comporta 13 e monta-se a bolacha no suporte de bolachas 3.

Neste exemplo alimenta-se DMAH através da primeira conduta de gás. Como gás transportador do DMAH utiliza-se H2· A segunda conduta de gás é usada para ο H2 e a terceira conduta de gás para o TiC1₄ diluído com H2- A quarta conduta de gás é proporcionada para o Si^Hg. A terceira conduta de gás, o misturador e o tubo de reacção são previamente aquecidos a 180^eC ± 10°C.

Fazendo passar H2 através da segunda conduta de gás ajusta-se a pressão no interior do tubo de reacção 2 até um valor predeterminado controlando a abertura da válvula de controlo fino

8. Neste exemplo, uma pressão típica é de, aproximadamente, 1,5 Torr (200 Pa). Depois, aquece-se a bolacha por passagem de corrente no aquecedor 4. Após a temperatura da bolacha ter atingido uma temperatura predeterminada, introduzem-se, DMAH, TÍCI4 e Si^Hg ^no ‘twbo de reacção, através das condutas de DMAH, de TiCl^ e de Si^Hg. A pressão total é de, aproximadamente, 1,5 Torr (200 Pa) e a pressão parcial de DMAH é ajustada a,

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aproximadamente, 1,5 x 10 ⁴ Torr (2,0 x 10 ² Pa). A pressão parcial de TiCl4 é ajustada a 1 x 1Q~® Torr (1,3 x 1G~⁴ Pa) e a pressão parcial de SigHg é ajustada a 1 x 10”° Torr (1,3 x IO’'·' Pa). Quando se introduzem Si2Hg e DMAH, no tubo de reacção 2, deposita-se Al-Si-Ti. Após um período de deposição predeterminado pára-se a alimentação de DMAH, de TiC1₄ e de Si^Hg. Depois, pára-se o aquecimento do aquecedor 4 para arrefecer a bolacha. Pára-se a alimentação de H₂ gasoso e, após evacuar o interior do tubo de reacção, transfere-se a bolacha para a câmara de transporte e apenas a câmara de transporte é colocada è pressão atmosférica antes de retirar a bolacha. 0 esboço do processo de produção da película de Al-Si-Ti é o que anteriormente se descreveu.

Seguidamente, explica-se a preparação das amostras neste exemplo.

Sujeitaram-se os substratos de Si (Tipo N, 1-2 ohm.cm) a oxidação térmica, a uma temperatura de 1000°C, de acordo com o sistema de combustão de hidrogénio (H₂: 3 litros/M, 0₂ :

litros/M).

Proporcionaram-se bolachas, possuindo uma película de óxido, para depositar películas de Al-Si-Ti de 5000 Á de espessura seguindo o procedimento anteriormente descrito, sob as condições seguintes:

Pressão	total:			1,5	Torr	(200	Pa)
Pressão	parcial	de	DMAH:	1,5	x 10’	“⁴ Torr (2,0	x 10~² Pa)
Pressão	parcial	de	TiCl₄:	1 x	10~6	Torr	(1,3 x	10~⁴ Pa)
Pressão	parcial	de	Si₂H₆:	1 x	10~⁵	Torr	(1,3 x	10~^S Pa)

As películas de Al-Si-Ti assim produzidas foram submetidas à formação de um padrão, de acordo com a técnica fotolitogréfica convencional, para obter amostras de ensaio nas quais o Al-Si-Ti permaneceu rias larguras de 2, 4 e 6 μ.

Quando se variou a temperatura do substrato (Ts) na deposição, para avaliar as características das películas

611 CFO 7 0 6S PT (MO/lK/mi) denositadas, obtiveram-se, substancialmente, os mesmos resultados que se mostram na Tabela 2.

Exemplo 18

Utilizando o aparelho de CVD de baixa pressão, que se mostra na Fig. 2, produziram-se películas de Al-Si-Ti sobre os substratos com as constituições que a seguir se descrevem.

Sobre silício monocristalino, como primeiro material de superfície de substrato, doador de electrões, produziu-se uma película de SiO^, oxidada termicamente, corno segundo material de superfície de substrato, não doador de electrões, e efectuou-se a formação do padrão de acordo com os passos fotolitogrãficos de modo a ter-se a superfície de silício monocristalino parcialmente exposta.

Verificou-se que a espessura de película da película de SiC>2, oxidada termicamente, era de 7000 Â, sendo a dimensão da porção exposta do silício monocrista 1ino, nomeadamente da abertura, 3 μ x 3 μ. A amostra foi assim preparada. (Esta amostra é a partir daqui designada por SÍO2 oxidado termicamente (a partir daqui designada, abreviadamente, por T-SiO₂)/silício monocristalino).

Seguindo o mesmo procedimento que anteriormente se descreveu, prepararam—se as amostras seguintes.

Película oxidada produzida por CVD a pressão normal (a partir daqui designada, abreviadamente, por Si0£)/si1ício monocristalino.

Película oxidada dopada com fósforo, produzida por CVD a pressão normal, (a partir daqui designada, abreviadamente por PSG)/silício monocristalino.

Película oxidada dopada com fósforo e com boro, produzida por CVD a pressão normal, (a partir daqui designada, abreviadamente, por BSPG)/si 1ício monocristalino produzido por

CVD a pressão normal.

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Estas amostras foram colocadas, ccnjuntamente com substrato de Al^O;;. e substratos de vidro de SiO₂, num dispositivo de CVD de baixa pressão que se mostra na fig, 2, © produz iram-se películas de Al-Si-Ti na mesma operação. As condições de produção da película foram, uma pressão do tubo de reaeção de 0,3 Torr (40

Pa), uma pressão parcial de DMAH de 3,0 x 10^J Torr (4,0 x 10~^H —7 — S

Pa), uma pressão parcial de TiCI^ de 1 x 10 ' Torr (1,3 x 10

Pa), uma pressão parcial de Si^Hg de 1 x 10~® Torr (1,3 x 10~4

Pa), uma temperatura de substrato de 300°C e um período de produção da película de 10 minutos.

Como resultado da produção da película nestas condições, relativamente a todas as amostras às quais se aplicou o padrão, a deposição da película de Al-Si-Ti ocorreu, apenas, sobre a superfície de substrato de Si doador de electrões, embebendo tf completamente a abertura com uma profundidade de 7000 A. A qualidade de película da película de Al-Si-Ti depositada era muito boa, exibindo esta as mesmas propriedades que uma preparada com uma temperatura de substrato de 300°C, que se mostra no Exemplo 12. Por outro lado, sobre a superfície do segundo substrato, que é não doador de electrões, não se depositou qualquer película de Al-Si-Ti, pelo que se obteve uma selectividade total. Tanto no substrato de como no substrato de vidro de SiO₂, que são não doadores de electrões, não se depositou qualquer película de Al-Si-Ti.

Exemplo19

Seguindo o mesmo procedimento do Exemplo 17, ajustando os parâmetros como a seguir se indica:

Pressão	total:			1,5	Torr	(200	Pa)
Pressão	parcial	de	DMAH:	5 x	10~4	Torr	(6,6 x	10“²	Pa)
Pressão	parcial	de	Si₂H₆:	1 x	10~⁵	Torr	(1,3 x	10-3	Pa)
Temperatura de	substrato (Tsub):	300°	C.

variou-se a pressão parcial de TiCl^ entre 5 x 10 ? Torr (6,6 x

10“⁵ p_a) _e -j x 10“⁴ Torr (1,3 x 10~² Pa) para efectuar a

1 611 CFO 7063 PT t MO/TK/rri-í )

-58tíeposi ção - O teor em Ti (% em peso) das películas de Al-Si-Ti variou entre 0,3% e 4%. Relativamente à resistividade, teor em carbono, vida média do circuito eléctrico, velocidade de deoosiçso e densidade de sinuosidades, obtiveram-se os mesmos resultados do Exemplo 12. Do mesmo modo que no Exemplo 13 confirmaram-se, em toda a região, as caracteristicas de deposição selectiva dependentes do material de superfície do substrato.

Exemplo 20

Pressão total: 1,5 Torr (200 Pa)

Pressão parcial de DMAH: 5 x 1 0”4 Torr (6,6 x 10”^ Pa)

Pressão parcial de TiCl^: 1 x 10”® Torr (1,3 x 10”4 Pa)

Temperatura de substrato (Tsub): 300°C, variou-se a pressão parcial de Si₂Hg entre 1,5 x 10”' Torr (12,0 x 10”® Pa) e 1 x 10”4 Torr (1,3 x 10”^ Pa) para efectuar a deposição. 0 teor em Si (% em peso) das películas de Al-Si-Ti variou entre 0,005% e 5%, aproximadamente, em proporção com a pressão parcial de Si₂Hg. Relativamente à resistividade, vida média do circuito eléctrico, velocidade de deposição e densidade de sinuosidades, obtiveram-se os mesmos resultados que no Exemplo 12. Contudo, em amostras possuindo um teor em Si de 4% ou superior, produziram-se películas depositadas reiativamente ás quais pareceu ser o Si a razão pela qual a morfologia da superfície era pior, fazendo com que a reflectência tivesse um valor de 60% ou inferior. As amostras com um teor em Si inferior a 4% exibiram uma reflectência de 80 a 95% que era a mesma das amostras do Exemplo 17.

Adicionalmente, confirmaram-se, em toda a região, as caracteristicas de deposição selectiva dependentes do material do substrato.

1 61 ί CFO 7069 PT (MO/I k/mi)

Exemplo 21

P.epetiu-s© o procedimento Al-Si-Ti, com a excepção de os como se segue:

Pressão total:

Pressão parcial de DMAH:

Pressão parcial de Sí^Hg do Exemplo 17 para depositar parâmetros terem sido ajustados

Pressão parcial de TiCl^:

Torr	(200	Pa)
1 0~⁴	Torr	(6,6 x	10~²	Pa)
10“⁵	Torr	(1,3 x	10“³	Pa)
1Q~⁶	Torr	(1,3 x	10~⁴	Pa)

Al-Si-Ti, na gama que eram excelentes selectividade simi larmente

Como resultado depositaram-se películas de de temperatura de substrato de 160 a 400°C, em resistência è migração, lisura, densidade e dependente do material de superfície do substrato, ao Exemplo 12.

Seguidamente, descrevem-se exemplos Al-Cu ou Al-Si-Cu, pelo uso de Cu, em vez nos quais se deposita de Ti, como aditivo.

Exemplo22

Usando a unidade de evacuação 9, do dispositivo que ^se mostra na Fig. 1, evacua-se o interior do tubo de reacção 2 até, aproximadamente, 1 x 10”® Torr (1,3 x 10~® Pa).

Contudo, pode-se produzir uma película de Al-Si-Cu, mesmo se o grau de vácuo no tubo de reacção 2 for pior do que 1 x 10 ° Torr (1,3 x 10~⁶ Pa) (p.e. 1 x 10~⁷ (1,3 x 10~⁵) ou 1 x 10~⁶(1,3 χ 10”⁴)).

Após lavagem da bolacha de Si, põe-se a câmara de transporte 10 à pressão atmosférica e monta-se a bolacha de Si na câmara de transporte. Evacua-se a câmara de transporte até aproximadamente 1 x 10~® Torr (1,3 χ 10^-4 Pa) e, depois, abre-se a válvula de comporta 13 e monta-se a bolacha no suporte de bolachas 3.

Após montar a bolacha no suporte de bolachas 3, fecha-se a válvula de comporta 13 e evacua-se a câmara de reacção 2 até um grau de vácuo de, aproximadamente, 1 χ 10~θ Torr (1,3 χ 10^-® Pa).

611 CFO 7069 PT (hO/Tk/rni')

Neste exemplo alimenta-se DMAH através da primeira conduta de gás. Como gás transportador do DMAH utiliza-se H^- A segunda conduta de gás é usada para ο Η£, a terceira conduta de gás para o Cu(CgH₇O2)2 © a quarta conduta de gás para o Si^Hg, A terceira conduta de gás, o misturador e o tubo de reacção são previarnente aquecidos a 180°C £ 10°C.

Fazendo passar H? através da segunda conduta de gás ajusta-se a pressão no interior do tubo de reacção 2, até um valor predeterminado, controlando a abertura da válvula de controlo tino 8. Neste exemplo, uma pressão típica é de, aproximadamente, 1,5 Torr (200 Pa). Depois, aquece-se a bolacha por passagem de corrente no aquecedor 4. Após a temperatura da bolacha ter atingido uma temperatura predeterminada, introduzem-se DMAH, CuCCgHyO?^ ^e Si2Hg ^no ^ubo de reacção, através das condutas de DMAH, de C u (C g H y 0 2) 2 ^e de Si^Hg. A pressão total é, aproximaóamente, 1,5 Torr (200 Pa) e a pressão parcial de DMAH é ajustada a, aproximadamente, 1,5 x 10”⁴ Torr (2,0 x 10”^ Pa). A pressão parcial de CuíCgHyC^^ é ajustada a 1,5 x 10”® Torr (2,0 χ 10⁴ Pa), aproximadamente, e a pressão parcial de Si2Hg é ajustada a 1 x 10 Torr (1,3 x 10”° Pa). Quando se introduzem Si^Hg e DMAH, no tubo de reacção 2, deposita-se Al-Si-Cu. Após um período de deposição predeterminado pára-se a alimentação de DMAH, de CuíCgHyC^^ e de Sn^Hg. Depois, pára-se o aquecimento do aquecedor 4 para arrefecer a bolacha. Pára-se a alimentação de H> gasoso e, após evacuar o interior do tubo de reacção, transfere-se a bolacha para a câmara de transporte e apenas a cârnara de transporte é colocada ã pressão atmosférica antes de retirar a bolacha. 0 esboço do processo de produção da película de Al-Si-Cu é o que anteriormente se descreveu.

Seguidamente explica-se a preparação das amostras para este exemp1 o.

Sujeitaram-se os substratos de Si (Tipo N, 1-2 ohm.cm) a oxidação térmica, a uma temperatura de 1000°C, de acordo com o sistema de combustão de hidrogénio (H2: 3 litros/M, O2: 2

611 CFO 7059 PT (ΜΟ/ΤΚ/mi}

-61Ç:' r^y -

1itros/M).

Preparo u-se uma bolacha com uma película oxidada e

O depositou-se uma película de Al-Si-Cu de 5000 A, seguindo o procedimento anteriormente descrito sob as condiçoes seguintes:

Pressão	total :			1,5	Torr	(200 Pa)
Pressão	s r c ί a 1	de	DMAH:	1 ,5	x 10	~4 γ_ΟΓΓ (2	,0	X	10'	* Pa)
Pressac	p s r c i e 1	de	Cu(C₅H₇O₂)₂:	1 x	₁₀-6	Torr (1,3	X	10	-4	Pa)
Pressão	parcial	de	Sí₂H₆:	1 x	10~⁵	Torr (1,3	X	10	—3	Pa)

Submeteram-se as películas à formação de um padrão, de acordo com a técnica fotolitogréfica convencional, de modo a que as películas Al-Si-Cu permanecessem nas larguras de 2, 4 e 6 μ.

Na Tabela 5 mostram-se os resultados da avaliação das películas depositadas pela variação da temperatura de deposição do substrato (Ts) e dos casos em que se variou a largura do circuito eléctrico de Al-Si-Cu.

Na amostra ariter iormente referida, na gama de temperatura de 220° C a 4 00° C , obtiveram-se películas contendo muito poucas sinuosidades e possuindo excelente resistência à electromigração.

A propriedade de formação de padrão desta película de Al-Si-Cu era, também, extremamente boa.

Exemplo 23

Repetiu-se o procedimento do Exemplo 22, usando o dispositivo que se mostra na Fig. 2, para efectuar a deposição de Al-Si-Cu sob as seguintes condições:

Pressão	total:			1,5	Torr	(200	Pa)
Pressão	parcial	de	DMAH:	5 x	10~⁴	T orr	(6,6	X	10^-2	Pa)
Pressão	parcial	de	Cu(C₅H₇0₂)₂:	1 x	10~⁶	Torr	(1,3	X	10~⁴	Pa)
Pressão	parcial	de	Sí₂H₆:	1 x	10-5	Torr	(1 ,3	X	10³	Pa)
Temperatura do	subs	itrato:	300°	C

Como resultado obtiveram-se películas de Al-Si-Cu que eram excelentes em resistência è migração, lisura e densidade,

611 CFO 7069 PT (MO/TK/mi)

similarmente so Exemplo 22.

Exemplo 24

Seguindo o mesmo procedimento do Exemplo 22, ajustando os parâmetros corno a seguir se indica:

Pressão total:	1,5	Torr	(200	Pa)
Pressão parcial de DMAH:	5 x	_Kr4	Torr	(6,6 x 10“² Pa)
Pressão parcial de Si^Hg:	1 x	10-5	T orr	(1,3 x 10 ^w Ra)
Temperatura do substrato:	300°	C

variou-se a pressão parcial de Cu(CgHyO2)2 entre 5 x 10“? Torr (6,6 x 10~® Pa) e 1 x 10~⁴ Torr (1,3 x 10”² Pa), para efectuar a deposição. 0 teor em Cu (% em peso) das películas de Al-Si-Cu variou entre 0,33! e 4%, dependendo da pressão parcial de Cu (CgHyO^) ₂ - Relativamente à resistividade, teor ern carbono, vida média do circuito eléctrico, velocidade de deposição e densidade de sinuosidades, obtiveram-se os mesmos resultados que no Exemplo 22. Contudo, as amostras possuindo um teor em Cu de 3% ou superior tinham uma grande probabilidade da morfologia da sua superfície ser ligeiramente pior.

E xemplo 25

Seguindo o mesmo procedimento do Exemplo 22, ajustando os parâmetros como a seguir se indica:

Pressão total:	1,5 Torr	(200	Pa)
Pressão parcial de DMAH:	5 x 1Q~⁴	Torr	(6,6 x	10~²	Pa)
Pressão parcial de CuíCgHyC^^'	1 x 10“⁶	Torr	(1,3 x	10~⁴	Pa)
Temperatura do substrato:	300°C

variou-se a pressão parcial de Si^Hg entre 1,5 x IO”? Torr (2,0 x 10~⁵ Pa) e 1 x 10~⁴ Torr (1,3 x 10~² Pa), para efectuar a deposição. 0 teor em Si em peso) das películas de Al—Si—Cu variou entre 0,005% e 5%, dependendo da pressão parcial de SÍ2Hg. Relativamente à resistividade, vida média do circuito eléctrico, velocidade de deposição e densidade de sinuosidades, obtiveram-se os mesmos resultados do Exemplo 22. Contudo, em amostras ?1 611 CFO 7069 PT (MQ/TK/mi)

possuindo um teor em Si de 4% ou superior produziu-se a deposição nas películas, nas quais pareceu ser o Si que piorava lioeiramente a morfologia d® superfície, fazendo, assim, com que a reflectância fosse 65½ ou inferior. As amostras possuindo um teor em Si inferior a 4% exibiram uma reflectância de 80 a 95%, que era a mesma do Exemple 22.

Exemplo 26

P O	total:			1,5	Torr	(200	Pa)
Pressão	parcial	de	DMAH:	5 x	10⁴	T orr	(6,6 x	10“²	Pa)
Pressão	parcial	de	Cu(C₅H₇O₂)₂:	1 x	10“⁶	Torr	(1,3 x	10“⁴	Pa)
T empera	tura do	subs	;trato:	300°	C

efectuou-se a deposição sem utilizar Si₂Hg. Q teor em Cu na película de Al-Cu produzida era 0,5% e verificou-se que a resistência à electromigração era excelente quando comparada com o Exemplo 22.

Exemplo 27

Seguindo o mesmo procedimento do Exemplo 22, ajustando os parâmetros como a segiur se indica:

Pressão total:

Pressão parcial de DMAH:

Pressão parcial de Si₂Hg:

Pressão parcial de Cu (C -[ -jH j g0₂) :

1,5 Torr (200 Pa)

5 x	10“	-4	T orr	(6,6	X	10“²	Pa)
1 x	10'	-5	T orr	(1,3	X	10~³	Pa)
1 x	10“	-6	T orr	(1,3	X	₁₀-4	Pa)

e efectuou-se a deposição de Al-Si-Cu

Na gama de temperatura de substrato de 220°C - 400°C, obtiveram-se películas de Al-Si-Cu que eram exelentes em resistência ã migração, lisura e densidade, similarmente ao Exemplo 22.

Exemplo 28

Seguindo o mesmo procedimento do Exemplo 22, ajustando os

Ί 6 Ί Ί '' > C.i 7069 ρτ íMO/TK/mi)

parâmetros como a seguir se indica:

Pressão Pressão	total:	DMAH :	1,5 5 x	T or r 10”⁴	(200 Torr	Pa)
parcial	de	(6,6	X	10²	Pa)
Pressão	parcial	de	SigHg:	1 x	10®	Torr	(1 ,3	X	10”³	Pa)
Pressão	parcial	de	Cu (CgHFgOg)g:	1 x	10”®	Torr	(1,3	X	1Q-4	Pa)

e efectuou-se a deposição de Al-Si-Cu.

Na gama de temperatura de substrato de 220°C - 400°C, obtiveram-se películas de Al-Si-Cu que eram excelentes em resistência ã migração, lisura e densidade, similarmente ao Exemplo 22.

Exemplo 29

Usando o dispositivo de CVD de pressão reduzida, que se mostra na Fig. 2, produziram-se películas de Al-Si-Cu, do mesmo modo que no Exemplo 23, sobre substratos com a constituição que se descreve a seguir.

Sobre uma superfície de silício monocristalino, em que se difundiu selectivamente fósforo de 10²θ cm“\ produziu-se uma película de SiOg oxidada termicamente, e efectuou-se a formação de padrão de acordo com os passos da fotolitografia convencional para se ter uma superfície de silício monocristalino, percialmerite exposta.

Verificou-se que a espessura de película da película de SiOg, termicamente oxidada, era 7000 Ã, sendo o tamanho da porção exposta de silício monocristalino, nomeadamente do orifício, de 0,8 μ. x 0,8 μ. Prepararam-se assim as amostras.

Colocaram-se estas amostras no dispositivo de CVD de pressão reduzida, que se mostra na Fig. 2, e produziram-se películas de Al-Si-Cu na mesma operação. As condições de produção da película foram, uma pressão do tubo de reaeção de 0,3 Torr (40 Pa), uma pressão parcial de DMAH de 3,0 x 10“³ Torr (4,0 x 10”⁴ Pa), uma pressão parcial de SigHg de 1 x 10”® Torr (1,3 x 10”⁴ Pa), uma pressão parcial de CuíCgHyOgjg de 1 x 10~⁷ Torr (1,3 x 10”® Pa),

611

CFO 7069 PT (MO/TK/mi)

-65uma temperatura de substrato de 300°C película de 10 minutos.

e um período de produção da

Como resultado da produção de película sob estas condições, a resistência de contacto entre a região de silício, com fósforo —7 difundido, e a película de Al-Si-Cu depositada era de 8 x 10 a 1,2 x 10”® ohm.crn^. Resumidamente, pode-se preencher o interior tí:- orifício com o Al-Si-Cu depositado, sem dispor qualquer metal de barreira ou similar no orifício, e pode-se obter uma boa resistência de contacto e uma excelente resistência no orifício.

Exemplo 30

Primeiramente, o procedimento para a produção de uma película de Al-Si-Cu é o seguinte: pelo uso do dispositivo que se mostra na Fig. 1, evacua-se o interior do tubo de reacção 2 até, aproximadamente, 1 x 10”® Torr (1,3 x 10~® Pa), usando a unidade de evacuação 9. Contudo, pode-se produzir também uma película de Al-Si-Cu, mesmo se o grau de vácuo no tubo de reacção for pior do que 1 x 10”⁸ Torr (1,3 x 10”⁶ Pa).

Após lavagem da bolacha de Si, põe-se a câmara de transporte 10 è pressão atmosférica e monta-se a bolacha de Si na câmara de transporte. Evacua-se a câmara de transporte até, aproximadamente, 1 x 10⁶ Torr (1,3 x 10”⁴ Pa) e, depois, abre-se a válvula de comporta 13 e monta-se a bolacha no suporte de bolachas 3.

Após montar a bolacha no suporte de bolachas 3, fecha-se a válvula de comporta 13 e evacua-se a câmara de reacção 2 até um λ

grau de vácuo de, aproximadamente, 1 x 10° Torr (1,3 x 10 ^u Pa).

Neste exemplo alimenta-se DMAH através da primeira conduta de gés. Como gás transportador do DMAH utiliza-se H₂. A segunda conduta de gés é usada para o H?, a terceira conduta de gás para o Cu(C₅H₇O₂)₂ e a quarta conduta de gás para o Si₂Hg. A terceira conduta de gás, o misturador e o tubo de reacção são previamente aquecidos a 180°C ± 10°C.

Fazendo passar H₂ através da segunda conduta de gás ajusta71 611 CFO 7069 PT (MO/TK /mi1

-se a pressão no interior do tubo de reacção 2, até um valor predeterminado, controlando a abertura da válvula de controlo fino S.. Neste exemolo, uma pressão típica é ajustada a, aproxímadamente, 1,5 Torr (200 Pa). Depois, aquece-se a bolacha por passagem de corrente no aquecedor 4, Após a temperatura da bolacha ter atingido uma temperatura predeterminada, introduzem-se DMAH, CufCgHyC^^ e Sn^Hg no tubo de reacção através das condutas de DMAH, de Cu (CgHyO2.) 2 ^e d© Si?Hg. Á pressão total é, aproxímadamente, 1,5 Torr (200 Pa) e a pressão parcial de DMAH é ajustada a, aproxímadamente, 1,5 x 10~^ Torr (2,0 x 10~^ Pa). A pressão parcial de CuíCgHyC^^ ^é ajustada a 1 x 10“^ Torr (1,3 x 10“^ Pa), aproxímadamente, e a pressão parcial de Si^Hg é ajustada a 1 x 10~^ Torr (1,3 x 10”^ Pa). Quando se introduzem SÍ2Hg e DMAH no tubo de reacção 2 deposita-se Al-Si-Cu. Após urn período de deposição predeterminado pára-se a alimentação de DMAH, de Cu(CgHyO2)2 © de Sí^Hg. Depois, pára-se o aquecimento do aquecedor 4 para arrefecer a bolacha. Pára-se a alimentação de H> gasoso e, após evacuar o interior do tubo de reacção, transfere-se a bolacha para a câmara de transporte e apenas a câmara de transporte é colocada ã pressão atmosférica antes de retirar a bolacha. Q esboço do processo de produção da película de Al-Si-Cu é o que anteriormente se descreveu.

Seguidamente explica-se a preparação das amostras para este exemplo.

Sujeitaram-se os substratos de Si (Tipo N, 1-2 ohm.cm) a oxidação térmica, a uma temperatura de 1000°C, de acordo com o sistema de combustão de hidrogénio (H2'- 3 litros/M, C^: 2 1i tros/M).

Preparou-se uma bolacha com uma película oxidada e depositou-se uma película de Al-Si-Cu de 5000 Â, seguindo o procedimento anteriormente descrito, sob as condições seguintes:

611

CFO 7069 PT (MO/1K /m í)

Pr ess â 0	total:			1 , 5	Torr	(200 Pa	)
Pressão	parcial	de	DMAH:	1 ,5	x 10'	~4 y_orr	(2,0	x 10'	-2 p_a)
Pressão	parcial	de	Cu(C₅H₇O₂)₂	1 x	10”®	Torr (1	, 3 x	10”⁴	Pa)
Pressão	parei a 1	de	^Sí2^H6^:	1 x	10“⁵	Torr (1	,3 x	10~³	Pa)

Submeteram-se as películas à formação de um padrão, de acorde com a técnica fotolitográfica convencional, de modo a gue as películas de Al-Si-Cu permanecessem nas larguras de 2, 4 e 6 μ·

Na Tabela 6 mostram-se os resultados da avaliação das películas depositadas, pela variação da temperatura de deposição do substrato (Ts) , e dos casos ern que se variou a largura do circuito eléctrico de Al-Si-Cu.

Na gama de temperatura de 220°C - 400°C, obtiveram-se películas contendo muito poucas sinuosidades e possuindo excelente resistência è electromigração.

Exemplo31

Usando o aparelho de CVD de pressão reduzida, representado na Fig. 2, produziram-se películas de Al-Si-Cu sobre os substratos com as composições que a seguir se descrevem.

Em silício monocristalino, como primeiro material de superfície do substrato doador de electrões, produziu-se uma película de SÍO2 oxidada termicamente, como segundo material de superfície do substrato, não doador de electrões, e efectuou-se a formação do padrão de acordo com os passos fotolitográficos, para se ter a superfície de silício monocristalino parcialmente exposta.

Verificou-se que a espessura de película da película de SiO₂ oxidada termicamente era de 7000 A, sendo a dimensão da porção exposta de silício monocristalino, nomeadamente da abertura, 3 μ x 3 ii. Preparou-se, assim, uma amostra. (Esta amostra é, a partir daqui designada por SÍO2 oxidado termicamente «Τ

1 6 Ί ι

CFO 7 06Ô PT ί ί< ι Ζ ΤΚ / rrt ή )

(abreviadamente, T-SiQp)/silíc-io monocristalino).

Si mi 1armente, prepararam-se as seguintes amostras:

uma película oxidada produzida por CVD de pressão normal (a partir daqui designada, abreviadamente, por SiO2)/si1ício monocristalino, uma película oxidada, dopada com fósforo, produzida por CVD de pressão normal (a partir daqui designada, abreviadamente, por PSG)/silício monocristalino, e urna película oxidada, dopada com fósforo e boro, produzida por CVD de pressão normal (a partir daqui designada, abreviadamente, por BSPG)/si1icio monocristalino.

Estas amostras foram colocadas, conjuntamente com substrato de AL2O3 e substratos de vidro de SiC^, num dispositivo de CVD d© pressão reduzida, que se mostra na Fig. 2, e produzirem-se películas de Al-Si-Cu na mesma operação. As condições de produção da película foram, uma pressão do tubo de reacção de 0,3

Torr (40 Pa), uma pressão parcial de DMAH de 3,0 x 10”® Torr (4,0 —7 x 10” Pa), uma pressão parcial de CuíCgHyC^^ de 1 x 10 Torr (1,3 x 10”^J Pa), uma pressão parcial de Si^Hg de 1 x 10 ⁰ Torr (1,3 x 10”4 Pa), uma temperatura de substrato de 300°C e um período de produção da película de 10 minutos.

Como resultado da produção da película nestas condições, relativamente a todas as amostras às quais se aplicou o padrão, a deposição da película de Al-Si-Cu ocorreu, apenas, na superfície de substrato de Si doador de electrões, embebendo completamente a abertura com uma profundidade de 7000 Ã. Verificou-se que a qualidade de película da película de Al-Si-Cu depositada era muito boa, exibindo esta as mesmas propriedades que uma preparada com uma temperatura de substrato de 300°C, que se mostra no Exemplo 30. Por outro lado, sobre a superfície do segundo substrato, que é não doador de electrões, não se depositou qualquer película de Al-Si-Cu, pelo que se obteve uma selectividade total. Tanto no substrato de Al2O3 como no /6

611

CFO 7069 PT (MO/TK/mi)

í/

-69substrato de vidro de SÍO2, que sao não doadores de electrões, não se depositou qualquer película de Al-Si-Cu.

Exemple 3 2

Seguindo o mesmo procedimento do Exemplo 30, ajustando os parâmetros corno s seguir se indica:

Pressão	tota1:			1	,5	T or r	(200	Pa)
Pressão	parcial	de	DMAH:	5	X	10~⁴	T orr	(6,6 x 10~² Pa)
Pressão	parcial	de	Si₂H₆:	1	X	10“⁵	Torr	(1,3 χ 10³ Pa)

Temperatura do substrato (Tsub): 300°C e variou-se a pressão parcial de Cu(CgHyO2)2 entre 5 x 10~⁷ Torr (6,6 x 10~³ Pa) e 1 x 10~⁴ Torr (1,3 χ 10^-2 Pa), para efectuar a deposição. O teor em Cu (% em peso) das películas de Al-Si-Cu variou entre 0,3% e 4%, dependendo da pressão parcial de Cu(CgHyO2)2· Relativamente à resistividade, teor em carbono, vida média do circuito eléctrico, velocidade de deposição e densidade de sinuosidades, obtiveram-se os mesmos resultados que nc Exemplo 30. Contudo, as amostras possuindo um teor em Cu de 3% ou superior, tinham uma morfologia da superfície pior. Simílarmente ao Exemplo 31, confirmou-se a seiectividade de deposição, dependendo do material de superfície do substrato, em toda a região.

Exemplo33

Seguindo o mesmo procedimento do Exemplo 30, parâmetros como a seguir se indica:

ajustando os

Pressão total:

Pressão parcial de DMAH: Pressão parcial de CuíCgHyC^lg: Temperatura do substrato:

e variou(2,0 x 10 deposição. veriou

1,5 Torr	(200	Pa)
5 χ 10⁴	T orr	(6,	6	X	10~²	Pa)
1 x 10~⁶	Torr	(1,	3	X	10~4	Pa)
300°C
Si₂H₆	entre	1,	5	X	10~⁷	Torr

se a pressão parcial de

Pa) e 1 x 1Q~⁴ Torr (1,3 x 10~² Pa), para efectuar a 0 teor em Si (% em peso) das películas de Al-Si-Cu entre 0,005% e 5%, aproximadamente, em proporção com a

611 CFO 7069 PT (MO/TK/mi)

pressão parcial de Si^Hg. Relativamente à resistividade, vida media do circuito eléctrico, velocidade de deposição e densidade de sinuosidades, obtiveram-se os mesmos resultados do Exemplo 30. Contudo, em amostras possuindo um teor ern Si de 4% ou superior, produziu-se a deposição nas películas nas quais pareceu ser o Si que piorava ligeiramente a morfologia da superfície, fazendo, assim, com que a reflectância fosse 65% ou inferior. As amostras possuindo um teor em Si inferior a 4% exibiram uma refletância de 80 a 95%, que era a mesma do Exemplo 30. Similarmente ao Exemplo 31, confirmou-se a selectividade de deposição, dependendo do material de superfície do substrato, em toda a região.

Exemplo34

Seguindo o mesmo procedimento do Exemplo 30, ajustando os parâmetros como a seguir se indica:

Pressão total:	1,5 Torr	(200	Pa)
Pressão parcial de DMAH:	5 x 10~⁴	Torr	(6,6 x	10~²	Pa)
Pressão parcial de CuíCgHyC^^:	1 x 10“⁶	T orr	(1,3 x	10“⁴	Pa)
Temperatura do substrato:	300°C

efectuou-se a deposição sem utilizar Sn^Hg. O teor em Cu na película de Al-Cu produzida era 0,5% e verificou-se que a resistência à electromigração era excelente quando comparada com o Exemplo 30.

Similarmente ao Exemplo 30, confirmou-se, também, a selectividade de deposição, dependendo do material de superfície do substrato., .Exemplo 35

Pressão total: 1,5 Torr (200 Pa)

Pressão parcial de DMAH: 5 x 1 0~⁴ Torr (6,6 x 10~² Pa)

Pressão parcial de SÍ2Hg: 1 x 10~^ Torr (1,3 x 10“^ Pa)

Pressão parcial de Cu (C-j ^H j gC^) 2 ·' 1 x 10~® Torr (1,3 x 10~⁴ Pa)

611 CFO 7069 PT (MO/lK/mi) .rgnaesa^/gt^

-71e efectuou-se a deposição de Al-Si-Cu.

Na gama de temperatura de substrato de 220°C - 400°C, obtiveram-se películas de Al-Si-Cu que eram excelentes em resistência è migração, lisura, densidade e selectividade dependendo do material de superfície de substrato, similarmente ao Exemplo 30.

Exemplo 36

Pressão	total:			1,5	Torr	(200	Pa)
Pressão	parcial	de	DMAH:	5 x	10-4	T orr	(6,6	X	10~²	Pa)
Pressão	parcial	de	S1₂ ^H6-·	1 x	10~⁵	T orr	(1 ,3	X	10“³	Pa)
Pressão	parcial	de	Cu(C₅HF₅°₂)₂:	1 x	10“⁶	T orr	(1,3	X	10-4	Pa)

e efectuou-se a deposição de Al-Si-Cu.

Na gama de temperatura de substrato de 220°C - 400°C, obtiveram-se películas de Al-Si-Cu que eram excelentes em resistência à migração, lisura, densidade e selectividade, similarmente ao Exemplo 30.

Exemplo37

Usando o dispositivo de CVD de pressão reduzida, que se mostra na Fig. 2, produziram-se películas de Al-Si-Cu, do mesmo modo que no Exemplo 31, sobre substratos corn a constituição que se descreve a seguir.

Numa superfície de silício monocristalino, como primeiro material de superfície de substrato doador de electrões, ern que sê difundiu selectivamente fósforo de 10²θ cm~®, produziu-se uma película de SiO₂ oxidada termicamente, como segundo material de superfície de substrato, não doador de electrões, e efectuou-se a formação de padrão, de acordo com os passos fotolitogréficos convencionais, para se ter uma superfície de silício monocristal ino, parcialrnente exposta.

Ί 611 CFO 7069 PT ί MO/T K/mi )

-72Verificou-se que a espessura de película da película de SÍO2 0 termicamente oxidada era 7000 Á, sendo o tamanho da porção exposta de silício monocristalino, nomeadamente da abertura, de 0,8 μ x 0,8 μ. Prepararam-se assim as amostras.

Colocaram-se estas amostras no dispositivo de CVD de pressão reduzida, que se mostra na Fig. 2, e produziram-se películas de Al-Si-Cu na mesma operação. As condições de produção da película

foram,	um® pressão	do tubo de	reacção	de	0,3 Torr	(40	Pa),	uma
pressão	parcial de	DMAH de 3,0	x 10~⁵	T orr	(4,0 x	10³	Pa) ,	uma
pressão	parcial de	Si^Hg de 1	x 10~⁶	Torr	(1,3 x	10-4	Pa),	uma
pressão	parcial de	Cu (CcjHyC^) ρ	de 1 x	1₀-7	Torr (1,	3 x	10”5	Pa) ,

uma temperatura de substrato de 300^eC e um período de produção da película de 10 minutos.

Corno resultado da produção de película nestas condições, reiativamente a todas as amostras as quais se aplicou o padrão, a deposição da película de Al-Si-Cu ocorreu, apenas, na superfície de substrato de silício, doador de electrões, embebendo

O completamente a abertura com uma profundidade de 7000 A, Verificou-se que a qualidade de película da película de Al-Si-Cu depositada era muito boa, exibindo esta as mesmas propriedades que uma preparada com uma temperatura de substrato de 300°C que se mostra no Exemplo 30. Por outro lado, sobre a superfície da película oxidada, que é não doadora de electrões, não se depositou qualquer película de Al-Si-Cu, pelo que se obteve uma selectividade total.

Adicional mente, a resistência de contacto entre a região de silício com fósforo difundido e a película de Al-Si-Cu depositada, era de 8 x IO^-? a 1,2 x 10“® ohm.cm^. Pode-se preencher o interior do orifício com o Al-Si-Cu depositado, sem dispor qualquer metal de barreira ou similar no orifício, e pode-se obter uma boa resistência de contacto e uma excelente resistência no orifício.

Seguidamente, explicar-se-à um exemplo de aplicação, utilizando cada um dos exemplos anteriormente descritos, para a

611 CFO 7069 PT (MO/TK/mi)

- !&

formação de eléctrodos de um dispositivo semicondutor.

Como exemplo da produção de eléctrodos fonte-dreno de um transístor do tipo de porta isolada, realizou-se a formação do eléctrodo no orifício de contacto, sobre a fonte-dreno, usando o processo para a produção de película de acordo com o presente invento. Este é a seguir descrito por referência ãs Figs. 4A-4E.

Primeiramente, sobre uma bolacha de silício do tipo p 501, usando o processo de oxidação selectiva convencional, produziram-se sobre a bolacha 501 (Fig. 4A) uma película oxidada de campo espesso e uma película fina, oxidada termicamente, 502.

Seguidamente, usando SiH₄ gasoso, como gãs de partida, produziu-se uma camada de silício policristalino pelo processo CVD térmico, produziu-se um eléctrodo de porta 504 de silício policristalino e, também, com a película oxidada de campo espesso e o eléctrodo de porta 504, como máscara, injectou-se fósforo na forma de ião, de um modo auto-a justado, para formar uma região difundida com impurezas 505 de 1 x 10~® cnf^ (Fig. 4B) .

Depois, produziu-se uma película de silício oxidado 508, usando o processo CVD térmico (Fig. 4C) .

Usando o processo litográfico, produziu-se um orifício de contacto 509 com uma dimensão de 0,5 μ x 0,5 μ (Fig. 4D).

Transferindo o substrato assim obtido para o dispositivo que se mostra na Fig. 1, produziu-se uma película de Al.

Nesta altura, ajustou-se a temperatura do substrato a 270°C e, para realizar a produção de película de Al , utilizou-se DMAH como gás de partida, H₂ como gás transportador e TiCl₄ como gás aditivo.

Após a produção da película de Al estar completa retirou-se o transístor do dispositivo de produção de película e observou-se Como resultado, verificou-se que a película de Al 510 estava depositada apenas sobre o Si 505, no qual se tinha difundido fósforo no orifício de contacto 509, e que não se tinha

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-74dspositado sobre a película oxidada 508 (Fig- 4 E ) . Adicionalmente, verificou-se que a superfície da película de Al 510 era muito lisa. Quando se examinaram as características do transístor obtido, verificou-se que este exibia características extramamente boas.

áeparadamente, de acordo com os mesmos passos, usou-se o substrato do tipo N e, como impureza, usou-se boro em vez de fósforo, para preparar MOS de canal P.

Exemplo comparativo

Sobre silício monocristalino produziu-se uma película de Al nas condições seguintes.

Usando Ar em vez de H₂, depositou-se Al por pirólise do DMAH. Neste caso ajustou-se a pressão total a 1,5 Torr (200 Pa), a pressão parcial de DMAH a 1,5 x 10“^ Torr (2,0 x 10~² Pa) e a temperatura do substrato a 270 - 350°C.

Quando se analisou a película de Al, assim produzida, verificou-se que, no mínimo, estavam presentes cerca de 2% de carbono.

A resistividade tornou-se superior, em duas vezes ou mais, do que no caso em que se utilizou hidrogénio.

Relativamente ã reflectância, esta dimunuiu para cerca de 1/3 a 1/9 em comparação com o caso em que se utilizou hidrogénio.

Similarmente, a vida do circuito eléctrico foi mais curta em 1 a 2 ordens de grandeza, a probabilidade de geração de sinuosidades tornou-se superior em 2 ordens de grandeza e verificou-se a formação de um grande número de espigões.

Relativamente à velocidade de deposição, esta baixou para 1/2 a 1/4.

Tal como anteriormente se descreveu, o Al depositado apenas por decomposição de DMAH, sem usar H₂, origina uma película de qualidade inferior, e não é satisfatório como película de Al para

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PP if

-75CFO 7069 PT (MO/TK/mi ) urn dispositivo semicondutor.

Separadsmente, sem usar H₂, o DMAH foi decomposto para depositar ΑΊ , usando o processo CVD óptico. Como resultado, observaram-se algumas melhorias, tais como, a ausência de carbono e similares, na película de Al preparada, em comparação com o caso em que não se usou luz mas, não se melhoraram grandemente outras caracteristicas e a película de Al era, ai rida, insatisfatória como película de Al para um dispositivo semi condutor.

Como anter i ormerite se descreveu, uma hipótese para o mecanismo de deposição de Al, de acordo com o presente invento, é como a seguir se descreve.

Quando o DMAH atinge o substrato doador de electrões, nomeadamente um substrato possuindo electrões, que permitem que a ele se liguem átomos de hidrogénio (Fig. 5A) , com grupos metilo dirigidos no sentido do substrato, um electrão do substrato corta uma ligação do Al com um grupo metilo (Fig, 5B) .

Neste exemplo o esquema reaccional é o seguinte:

(CH₃)₂A1H + 2H + 2e~>2CH₄^+ Al-H

Adicionalmente, ocorrerão reacções similares para os átomos de hidrogénio que permanecem sobre o Al depositado que possui electrões livres (Fig. 5D). Quando os átomos de hidrogénio estão defícitários, as moléculas de hidrogénio, que constituem o gãs de reação, decompõem-se sobre o substrato para fornecer átomos de hidrogénio» Por outro lado, uma vez que rião existem electrões sobre a superfície não doadora de electrões, a reação anteriormente mencionada não ocorrerá e o Al nao se deposita.

As Figs. 5A-5D são lustradas para melhor compreensão do mecanismo da reacção e os números de H, de e e de Al que se mostram nas Fig, 5A-5D não são, necessariamente, coincidentes.

No caso de películas de Al-Ti, Al-Si-Ti, Al-Cu e Al-Si-Cu os

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átornos de Ti, Cu e Si são incorporados, durante o processo da reacção, como anteriormente se descreveu.

Como anteriormente se descreveu, de acordo com o presente invento, pode-se depositar, sobre um substrato, uma película de Al contendo aditivo, de baixa resistividade, densa e lisa.

Dependendo do tipo de substrato, pode-se produzir, também, AI contendo aditivo com uma excelente selectividade.

Como se explico li na descrição anterior, de acordo com o presente invento, podem-se depositar, sobre um substrato, películas de Al contendo um aditivo, densas e lisas, tais como, películas de Al-Ti, Al-Si-Ti, Al-Si-Cu e Al-Cu. Se necessário, pode-se realizar, também, uma boa deposição selectiva.

Claims

1 - Processo de produção de urna película depositada, caracterizado por compreender:

(a) proporcionar um substrato possuindo uma superfície doadora de electrôes num espaço destinado à formação da película depositada;

(b) introdução de um gás de um hidreto de alquilalumínio, de um gás contendo átomos de titânio e de hidrogénio gasoso no referido espaço destinado à formação da película depositada, (c) manutenção da temperatura da referida superfície doadora de electrôes na gama desde a temperatura de decomposição do referido hidreto de alquilalumínio até 45QSC, para formar uma película de alumínio contendo titânio, sobre a referida superfície doadora de electrôes.

2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de d i metilaluminio.

3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de monometilaluminio.

4 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido gás contendo titânio ser TiCl^.

5 - Processo de produção de uma película depositada, caracterizado por compreender:

(b) introdução de um gás de um hidreto de alquilalumínio, de um gás contendo átomos de silício, de um gás contendo átomos de titânio e de hidrogénio gasoso no referido espaço destinado â formação da película depositada, e

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CFO 7069 PT (MO/TK/mi) (c) manutenção da temperatura da referida superfície doadora de electrões na gama desde a temperatura de decomposição do referido hidreto de alquilalumínio até 4502C, para formar uma película de alumínio contendo silício e titânio, sobre a referida superfície doadora de electrões.

6 - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado μc r o ref erido hidreto de alquilalumínio ser hidreto d e d i met ilaluminio.

7 - Processo de acordo com a rei viridi cação 5, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de mon ornet i1 a1u m ί n i o.

8 - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o referido gás contendo titânio ser TiCl₄.

9 - Processo de produção de uma película depositada, caracterizado por compreender:

(a) proporcionar um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (B) num espaço destinado à formação da película depositada;

(b) introdução de um gás de um hidreto de alquilalumínio, de um gás contendo átomos de titânio e de hidrogénio gasoso no referido espaço destinado ã formação da película depositada,e (c) manutenção da temperatura da referida superfície doadora de electrões (A) na gama desde a temperatura de decomposição do referido hidreto de alquilalumínio até 4502C, para formar uma película de alumínio contendo titânio, sobre a referida superfície doadora de electrões (A),

10 - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de dimetilaluminio.

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11 - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de m ο η o m e t i 1 a 1 u m ί n i o.

12 - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracter izado por o referido gás contendo titânio ser TiCl₄.

13 - Processo de produção de uma película depositada, caracterizado por compreender:

(b) introdução de um gás de um hidreto de alquilalumínio, de um gás contendo átomos de titânio, de um gãs contendo átomos de silício, e de hidrogénio gasoso no referido espaço destinado â formação da película depositada, e (c) manutenção da temperatura da referida superfície doadora de electrões (A) na gama desde a temperatura de decomposição do referido hidreto de alquilalumínio até 4502C, para formar uma película de alumínio contendo titânio e silício, selectivamente, sobre a referida superfície doadora de electrões (A).

14 - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de dimeti lalumínio.

15 - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de moriometilalumínio.

16 - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o referido gás contendo titânio ser TiCl₄.

17 - Processo de produção de uma película depositada, caracterizado por compreender:

-8871 611 CFO 7069 PT (MQ/TK/rrii) (a) proporcionar um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões nurn espaço destinado à formação da película depositada;

(b) introdução de um gás de um hidreto de alquilalumínio, de um gás contendo ãtomos de cobre e de hidrogénio gasoso no referido espaço destinado à formação da película depositada, e (c) manutenção der temperatura da referida superfície doadora de electrões na gama desde a temperatura de decomposição do referido hidreto de alquilalumínio até 450SC, para formar uma película de alumínio sobre a referida superfície doadora de electrões.

18 - Processo de produção de uma película depositada, caracterizado por compreender:

(a) proporcionar urn substrato possuindo uma superfície doadora de electrões num espaço destinado à formação da película depositada;

(b) introdução de um gás de um hidreto de alquilalumínio, de um gás contendo ãtomos de silício, de um gás contendo átomos de cobre, e de hidrogénio gasoso no referido espaço destinado â formação da película depositada, e (c) manutenção da temperatura da referida superfície doadora de electrões na gama desde a temperatura de decomposição do referido hidreto de alquilalumínio até 450SC, para formar uma película de alumínio sobre a referida superfície doadora de electrões.

19 - Processo de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de d i meti 1 alumínio.

20 - Processo de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de rnonometi lalumínio.

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21 - Processo de produção de uma película depositada, caracterizado por compreender:

(b) introdução de um gás de um hidreto de alquilalumínio, de um gás contendo átomos de cobre e de hidrogénio gasoso no referido espaço destinado ã formação da película depositada, &

(c) manutenção da temperatura da referida superfície doadora de electrões (A) na gama desde a temperatura de decomposição do referido hidreto de alquilalumínio até 4502C, para formar uma película de alumínio, selectivamente, sobre a referida superfície doadora de electrões (A).

22 - Processo de produção de uma película depositada, caracterizado por compreender:

(b) introdução de um gás de um hidreto de alquilalumínio, de um gás contendo átomos de silício, de um gás contendo átomos de cobre e de hidrogénio gasoso no referido espaço destinado à formação da película deposit a d a , e (c) manutenção da temperatura da referida superfície doadora de electrões (A) na gama desde a temperatura de decomposição do referido hidreto de alquilalumínio até 45Q2C, para formar uma película de alumínio, selectivamente, sobre a referida superfície doadora de electrões (A).

23 - Processo de acordo com a reivindicação 21 ou 22, carac/ '1 b Ί !

CFO ?ú6y PT (MO/lh /mi) ts**’ terizado'por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de dimetilalumínio.

24 - Processo de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de monometi1 alumínio.

25 - Processo de produção de um dispositivo semicondutor, caracterizado por compreender os passos de:

f o r m s r uma película isoladora sobre um substrato semi condutor;

formar na referida película isoladora uma abertura através da qual a superfície do referido substrato semicondutor fica descoberta; e aplicar o processo da deposição química de vapor usarido um hidreto de alquilalumínio, um gás contende átomos de titânio e hidrogénio para formar, selectivamente, uma película de alumínio contendo titânio, na referida abertura.

26 - Processo de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio compreender um grupo meti 1 o.

2? - Processo de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de dimetilalumínio.

28 - Processo de produção de um dispositivo semicondutor, caracterizado por compreender os passos de:

formar uma película isoladora sobre um substrato semicondutor;

formar na referida película isoladora uma abertura através da qual a superfície do referido substrato semicondutor fica descoberta; e aplicar o processo da deposição química de vapor usando um hidreto de alquilalumínio, um gás contendo átomos de cobre e

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CFO 7069 PT (MO/T K /mi')

-91hidrogénio para formar, sei ecti vamente, alumínio contendo cobre, na referida abertura.

29 - Processo de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio compreender um grupo meti 1 o.

30 - Processo de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o referido hidreto de alquilalumínio ser hidreto de dimeti lalumínio.

31 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 5, 17 e 18, caracter i zado por o referido substrato ser constituído por um material seleccionado de entre silício monocristalino simples, silício policristalino e silício amorfo.

32 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 5, 17 e 18, caracterizado por o referido substrato ser um composto semicondutor III-V, contendo um elemento pertencente ao grupo III da tabela periódica e um elemento pertencente ao grupo V da tabela periódica.

33 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 5, 17 e 18, caracterizado por o referido substrato ser um composto semicondutor II-VI, contendo um elemento pertencente ao grupo II da tabela periódica e um elemento pertencente ao grupo IV da tabela periódica.

34 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 5, 17 e 18, caracterizado por o referido substrato ser um metal contendo pelo menos um elemento seleccionado de entre tungsténio, molibdénio, tântalo, alumínio, titânio e cobre.

35 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 5, 17 e 18, caracterizado por o referido substrato ser um metal.

36 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 5, 17 e 18, caracter izado por o referido substrato ser um semi condutor.

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37 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 5, 17 e 18, caracterizado por o referido substrato ser um i I i C i <2 f O .

33 - Processo de acordo com quaiquer uma das reivindicações 9, 13. 21 e 22, caracterizado por a referida superfície doadora de electrões (A) ser formada de um material seleccionado de entre silício monocristal irio, silício pol icristal irio e silício amorfo e por a referida superfície não doadora de electrões (B) ser formada de um material isolador.

39 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações S, 13, 21 e 22, caracterizado por a referida superfície doadora de electrões (A) ser formada por um composto semicondutor do grupo III-V, contendo um elemento pertencente ao grupo III da tabela periódica e um elemento pertencente ao grupo V da tabela periódica e por a referida superfície não doadora de electrões (B) ser formada por um material isolador.

40 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9, 13, 21 e 22, caracterizado por a referida superfície doadora de electrões (A) ser formada por um composto semicondutor do grupo II—VI. contendo um elemento pertencente ao grupo II da tabela periódica e um elemento pertencente ao grupo VI da tabela periódica e por a referida superfície não doadora de electrões (B) ser formada por um material isolador.

41 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9, 13, 21 e 22,'caracterizado por a referida superfície doadora de electrões (Á) ser formada de um metal contendo pelo menos um elemento seleccionado de entre tungsténio, molibdénio, tântslo, alumínio, titânio e cobre e por a referida superfície não doadora de electrões (B) ser formada de um material isolador.

42 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações

9, 13, 21 e 22, caracterizado por a referida superfície doadora de electrões (A) ser formada de um metal e por a referida superfície não doadora de electrões (B) ser formada de um material isolador.

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43 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações y. 13-, 21 e 22, caracter izado por a referida superfície doadora de electrões (A) ser formada de urn semicondutor e por a referida superfície não doadora de electrões (B) ser formada de um material isolador.

44 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9, 13, 21 e 22, caracterizado por a referida superfície doadora de electrões (A) ser formada de um silicieto e por a referida superfície nao doadora de electrões (B) ser formada de um material isolador.