JPH06349791A - Thin film-forming method - Google Patents

Thin film-forming method

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JPH06349791A
JPH06349791A JP5140880A JP14088093A JPH06349791A JP H06349791 A JPH06349791 A JP H06349791A JP 5140880 A JP5140880 A JP 5140880A JP 14088093 A JP14088093 A JP 14088093A JP H06349791 A JPH06349791 A JP H06349791A
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rie
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chlorine
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伸行 竹安
Yumiko Kouno
有美子 河野
Hiroshi Yamamoto
浩 山本
Hidekazu Kondo
英一 近藤
Tomohiro Oota
与洋 太田
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Abstract

PURPOSE:To remove water and impurities adhering to the surface of a substrate by heating the substrate before cleaning the substrate through plasma etching using a chlorine system gas. CONSTITUTION:After a resist pattern is formed by the use of an exposure apparatus, a via hole 50 is formed in a layer insulation film 40 by RIE using a fluorine system gas. Subsequently, Si substrate 10 with the via hole 50 formed therein is heated in vacuum, after the removal of a resist, by the application of the heat at about 400 deg.C for about 60 minutes. Water and impurities are removed by this heat treatment. This heat treatment may be performed in any of RIE chamber, CVD chamber or carrier chamber. When water and impurities are removed in this manner, it is possible to suppress the generation of chloride, etc., occurring at the time of performing the RIE and to stabilize the RIE to be performed thereafter.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、化学気相成長法(CV
D法)を用いた配線構造の形成方法に関するものであ
り、特に半導体装置に用いる配線に関するものである。
The present invention relates to a chemical vapor deposition method (CV).
The present invention relates to a method for forming a wiring structure using the D method), and particularly to wiring used in a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体装置は、LSIからVLS
Iへ、さらにはULSIへとその集積度を向上させてお
り、これにともない配線の幅やヴィア孔等の接続孔の径
における微細化が著しく進んでいる。このような半導体
装置の高密度化、高集積化にともない多層配線技術及び
金属配線の微細化に関する技術が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices have changed from LSI to VLS.
The degree of integration has been improved to I and further to ULSI, and along with this, the miniaturization of the width of wiring and the diameter of connection holes such as via holes has been remarkably advanced. Along with the higher density and higher integration of such semiconductor devices, there has been a demand for a multilayer wiring technique and a technique for miniaturizing metal wiring.

【0003】このような微細化に対して、従来のスパッ
タ法を用いた技術では対応できなくなりつつあるため、
提案されているのが、Al有機化合物等の有機金属材料
を用いたCVD法である。このCVD法は、微細孔に対
して十分な埋め込みを行う技術として特に有効なもので
ある。CVD法を用いてヴィア孔内にヴィアプラグを形
成する工程の概略は以下の通りである。
[0003] Such miniaturization cannot be coped with by the technique using the conventional sputtering method.
A CVD method using an organic metal material such as an Al organic compound has been proposed. This CVD method is particularly effective as a technique for sufficiently filling fine holes. The outline of the process of forming the via plug in the via hole by using the CVD method is as follows.

【0004】まず、Si基板上に形成された下地絶縁膜
上にAl合金等からなる下層金属配線を形成する。次い
で、下地絶縁膜上に層間絶縁膜を形成した後、層間絶縁
膜にヴィア孔を形成する。次に、CVD法によってヴィ
ア孔内にのみAl等の金属を堆積して埋め込み、ヴィア
プラグを形成する。
First, a lower metal wiring made of an Al alloy or the like is formed on a base insulating film formed on a Si substrate. Next, after forming an interlayer insulating film on the base insulating film, a via hole is formed in the interlayer insulating film. Next, a metal such as Al is deposited and embedded only in the via hole by the CVD method to form a via plug.

【0005】ここで、ヴィア孔内にAl等の金属を堆積
するのに先立って、塩素系ガスを用いたプラズマエッチ
ングにより、ヴィア孔底面に露出した下層金属配線の清
浄化処理を行う。これは、ヴィア孔底面に露出した下層
金属配線には金属の自然酸化膜等が形成されているの
で、この自然酸化膜を除去せずにこのままヴィアプラグ
を形成すると、下層金属配線とヴィアプラグとの界面の
接触抵抗が増加する等の弊害が生ずるからである。
Here, prior to depositing a metal such as Al in the via hole, the lower metal wiring exposed on the bottom surface of the via hole is cleaned by plasma etching using a chlorine-based gas. This is because a metal native oxide film or the like is formed on the lower layer metal wiring exposed on the bottom surface of the via hole. Therefore, if the via plug is formed as it is without removing this natural oxide film, the lower layer metal wiring and the via plug will be formed. This is because there is a problem such as an increase in contact resistance at the interface of the.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、塩素系ガスを
用いたプラズマエッチングにより清浄化処理を行った場
合には、基板表面に塩素が残留したり、塩化Al等の化
合物が発生し、これが基板表面に付着したり、絶縁膜表
面に原子の一部が塩素原子と置換して塩素や塩素化合物
等の不純物が混入したりすることがある。このような残
留塩素や化合物が多いと、その後に行われるCVD法に
よる金属堆積において良好な選択性が得られず、ヴィア
孔に金属を十分に埋め込むことができない。また、これ
らの化合物によって下層金属配線とヴィアプラグとの接
触抵抗の増加による配線抵抗の増大を招いたり、さらに
は残留塩素によるAl金属配線等の腐食が生じ、金属配
線の信頼性の低下が引き起こされることになる。
However, when the cleaning treatment is performed by plasma etching using a chlorine-based gas, chlorine remains on the substrate surface or a compound such as Al chloride is generated, which causes In some cases, the atoms may adhere to the surface, or some of the atoms may be replaced with chlorine atoms on the surface of the insulating film to mix impurities such as chlorine and chlorine compounds. If such a large amount of residual chlorine or compound is present, good selectivity cannot be obtained in the subsequent metal deposition by the CVD method, and the metal cannot be sufficiently embedded in the via hole. Further, these compounds cause an increase in the wiring resistance due to an increase in the contact resistance between the lower layer metal wiring and the via plug, and further cause corrosion of the Al metal wiring etc. due to residual chlorine, thereby lowering the reliability of the metal wiring. Will be done.

【0007】そこで、本発明は、このような問題点を解
決した多層配線構造の半導体装置を提供することを目的
とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a multi-layer wiring structure which solves the above problems.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、基板上の金属を堆積させようとする所
望の領域を塩素系ガスを用いたプラズマエッチングによ
り清浄化処理する清浄化処理工程と、原料ガスを供給
し、所望の領域に化学気相成長法によって金属を堆積さ
せて金属膜を形成する金属膜堆積工程とを有する薄膜形
成方法において、清浄化処理工程の前に、基板を加熱処
理する加熱処理工程をさらに有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is a cleaning method for cleaning a desired region of a substrate on which metal is to be deposited by plasma etching using chlorine-based gas. In a thin film forming method having a chemical treatment step and a metal film deposition step in which a source gas is supplied and a metal is deposited in a desired region by a chemical vapor deposition method to form a metal film, before the cleaning treatment step. The method further includes a heat treatment step of heat treating the substrate.

【0009】上記問題点を解決するために、本発明は、
基板上の金属を堆積させようとする所望の領域を塩素系
ガスを用いたプラズマエッチングにより清浄化処理する
清浄化処理工程と、原料ガスを供給し、所望の領域に化
学気相成長法によって金属を堆積させて金属膜を形成す
る金属膜堆積工程とを有する薄膜形成方法において、清
浄化処理工程の前に、基板を不活性ガス雰囲気あるいは
水素ガス雰囲気中でプラズマ放電に晒すプラズマ処理工
程をさらに有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides
A cleaning treatment step in which a desired region on the substrate where metal is to be deposited is cleaned by plasma etching using a chlorine-based gas, and a source gas is supplied, and a desired region is subjected to chemical vapor deposition to form a metal. A metal film deposition step of depositing a metal film to form a metal film, further comprising a plasma treatment step of exposing the substrate to plasma discharge in an inert gas atmosphere or a hydrogen gas atmosphere before the cleaning treatment step. It is characterized by having.

【0010】上記問題点を解決するために、本発明は、
基板上の金属を堆積させようとする所望の領域を塩素系
ガスを用いたプラズマエッチングにより清浄化処理する
清浄化処理工程と、原料ガスを供給し、所望の領域に化
学気相成長法によって金属を堆積させて金属膜を形成す
る金属膜堆積工程とを有する薄膜形成方法において、清
浄化処理工程の後に、水素雰囲気中で基板を加熱処理す
る加熱処理工程をさらに有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides
A cleaning treatment step in which a desired region on the substrate where metal is to be deposited is cleaned by plasma etching using a chlorine-based gas, and a source gas is supplied, and a desired region is subjected to chemical vapor deposition to form a metal. And a metal film deposition step of depositing a metal film to form a metal film, the method further comprising a heat treatment step of heat treating the substrate in a hydrogen atmosphere after the cleaning treatment step.

【0011】上記問題点を解決するために、本発明は、
基板上の金属を堆積させようとする所望の領域を塩素系
ガスを用いたプラズマエッチングにより清浄化処理する
清浄化処理工程と、原料ガスを供給し、所望の領域に化
学気相成長法によって金属を堆積させて金属膜を形成す
る金属膜堆積工程とを有する薄膜形成方法において、清
浄化処理工程の後に、基板を不活性ガス雰囲気あるいは
水素ガス雰囲気中でプラズマ放電に晒すプラズマ処理工
程をさらに有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides
A cleaning treatment step in which a desired region on the substrate where metal is to be deposited is cleaned by plasma etching using a chlorine-based gas, and a source gas is supplied, and a desired region is subjected to chemical vapor deposition to form a metal. And a plasma treatment step of exposing the substrate to a plasma discharge in an inert gas atmosphere or a hydrogen gas atmosphere after the cleaning treatment step. It is characterized by

【0012】[0012]

【作用】上記、請求項1の方法によれば、塩素系ガスを
用いたプラズマエッチングにより基板を清浄化処理する
前に、加熱処理を行うので、基板表面に付着した水分や
不純物を除去することができる。このため、プラズマエ
ッチング時に塩化物などの不純物がほとんど生じない。
According to the above method of the present invention, since the heat treatment is performed before the substrate is cleaned by the plasma etching using the chlorine-based gas, it is possible to remove water and impurities attached to the substrate surface. You can Therefore, impurities such as chloride are hardly generated during plasma etching.

【0013】上記、請求項2の方法によれば、塩素系ガ
スを用いたプラズマエッチングにより基板を清浄化処理
する前に、不活性ガスや水素ガス雰囲気中でプラズマ放
電に晒すので、基板表面に付着した水分や不純物を除去
することができる。このため、プラズマエッチング時に
塩化物などの不純物がほとんど生じない。
According to the above method of the present invention, the substrate surface is exposed to plasma discharge in an inert gas or hydrogen gas atmosphere before cleaning the substrate by plasma etching using a chlorine-based gas. The attached water and impurities can be removed. Therefore, impurities such as chloride are hardly generated during plasma etching.

【0014】上記、請求項3の方法によれば、塩素系ガ
スを用いたプラズマエッチングにより基板を清浄化処理
した後に、加熱処理を行うので、清浄化のためのプラズ
マエッチングを行った際に生じた塩化物等の不純物を昇
華除去することができる。
According to the above method of claim 3, the substrate is cleaned by plasma etching using a chlorine-based gas, and then the heat treatment is performed. Therefore, when the plasma etching for cleaning is performed, it occurs. Impurities such as chloride can be removed by sublimation.

【0015】上記、請求項4の方法によれば、塩素系ガ
スを用いたプラズマエッチングにより基板を清浄化処理
する前に、不活性ガスや水素ガス雰囲気中でプラズマ放
電に晒すので、清浄化のためのプラズマエッチングを行
った際に生じた塩化物等の不純物を除去することができ
る。
According to the above method of claim 4, the substrate is exposed to plasma discharge in an inert gas or hydrogen gas atmosphere before the substrate is cleaned by plasma etching using a chlorine-based gas. Impurities such as chlorides generated during the plasma etching for removing the impurities can be removed.

【0016】[0016]

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0017】図1及び図2に基づいて本発明の第1実施
例に係る半導体装置の製造方法について説明する。ま
ず、図1(a)に示すように、Si基板10の表面に下
地絶縁膜20を形成し、この下地絶縁膜20上にスパッ
タ法でAl合金を300ないし800nmの膜厚に堆積
させ、Al合金膜31を形成する。次に、Al合金膜3
1を所定の配線パターンに加工して下層金属配線30を
形成する。配線パターンの形成は、露光装置を用いてレ
ジストパターンを形成した後、塩素系のガスを用いたプ
ラズマエッチングであるRIE(リアクティブ・イオン
・エッチング)によってなされる。次に、図1(b)に
示すように、下層金属配線30の形成された下地絶縁膜
20上に膜厚1μmの層間絶縁膜40を形成する。この
層間絶縁膜40は、プラズマCVD法によってSiO2
を堆積させてSiO2 膜を形成し、SOG(Spin
on Glass)を塗布してSOG膜を形成し、必要
な温度で加熱処理を行うことによって形成される。その
後、再びプラズマCVD法によってSiO2 を堆積させ
てSiO2 膜を形成する。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 1A, a base insulating film 20 is formed on the surface of a Si substrate 10, and an Al alloy is deposited to a thickness of 300 to 800 nm on the base insulating film 20 by a sputtering method. The alloy film 31 is formed. Next, the Al alloy film 3
1 is processed into a predetermined wiring pattern to form the lower layer metal wiring 30. The wiring pattern is formed by RIE (reactive ion etching) which is plasma etching using a chlorine-based gas after forming a resist pattern using an exposure device. Next, as shown in FIG. 1B, an interlayer insulating film 40 having a film thickness of 1 μm is formed on the base insulating film 20 on which the lower metal wiring 30 is formed. The interlayer insulating film 40 is formed of SiO 2 by plasma CVD method.
Is deposited to form a SiO 2 film, and SOG (Spin
on glass) to form an SOG film, and heat treatment is performed at a necessary temperature. After that, SiO 2 is deposited again by the plasma CVD method to form a SiO 2 film.

【0018】次に、層間絶縁膜40の上にフォトマスク
をセットし、露光装置を用いてレジストパターンを形成
した後、フッ素系のガスを用いたRIEによって図1
(c)に示すように、層間絶縁膜40にヴィア孔50を
形成する。次に、レジスト除去後、ヴィア孔50の形成
されたSi基板10を、真空中で400℃の熱を60分
間加えて加熱する。この熱処理によって水分及び不純物
が除去される。この熱処理はRIE室、CVD室又は搬
送室のいずれで行ってもよい。このように水分や不純物
を除去しておくと、RIEを行った際に生じる塩化物等
の発生を抑制することができ、この後に行われるRIE
を安定化して行うことができる。なお、本実施例におい
てはこの熱処理を真空中で行っているが、真空中で行う
変わりに水素ガス雰囲気中、窒素ガス雰囲気中、アルゴ
ンガス等の不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。また、
このとき熱処理の代わりにAr等の不活性ガス雰囲気中
又は水素ガス雰囲気中で行うプラズマ放電に晒しても同
様の効果が得られる。
Next, a photomask is set on the interlayer insulating film 40, a resist pattern is formed using an exposure device, and then RIE using a fluorine-based gas is performed.
As shown in (c), a via hole 50 is formed in the interlayer insulating film 40. Next, after removing the resist, the Si substrate 10 in which the via holes 50 are formed is heated by applying heat at 400 ° C. for 60 minutes in vacuum. This heat treatment removes water and impurities. This heat treatment may be performed in any of the RIE room, the CVD room and the transfer room. By removing water and impurities in this way, it is possible to suppress the generation of chlorides and the like that occur during RIE, and RIE that is performed after this is performed.
Can be stabilized. Although this heat treatment is carried out in vacuum in this embodiment, it may be carried out in a hydrogen gas atmosphere, a nitrogen gas atmosphere, or an inert gas atmosphere such as argon gas instead of being carried out in a vacuum. Also,
At this time, the same effect can be obtained by exposing to plasma discharge performed in an atmosphere of an inert gas such as Ar or in a hydrogen gas atmosphere instead of the heat treatment.

【0019】次に、このSi基板10を大気に晒さない
ようにRIE室に真空搬送する。このRIE室で塩素系
ガスを用いたRIEによりヴィア孔50底部に露出した
下層金属配線30(Al合金膜)の清浄化処理を行う。
このとき塩素系ガスとしては、BCl3 とArとの混合
ガスを用いる。また、RIEを行うときの条件は、BC
3 とArとの分圧比は1対1の割合であり、気圧は全
圧100mTorr、プラズマ電力は0.05W/cm
3 程度、エッチングに要する時間は10分間である。な
お、ここでBCl3 の分圧は70mTorr以上で、か
つ、Arの分圧は100mTorr以下となる範囲が望
ましい。このような条件下でRIEを行うことが、その
後に行うCVD法による選択堆積を可能にするために重
要である。この清浄化処理を行うのは、ヴィア孔50底
部に露出した下層金属配線30の表面には、ヴィア孔を
穿設する際に行うフッ素系のRIEを行った際及びRI
Eの後に大気に曝した際に堆積物やアルミナ膜等が付着
し、これらの堆積物やアルミナ膜はCVD法におけるA
l堆積を阻害するため除去する必要があるからである。
Next, the Si substrate 10 is vacuum transferred to the RIE chamber so as not to be exposed to the atmosphere. In this RIE chamber, the lower metal wiring 30 (Al alloy film) exposed at the bottom of the via hole 50 is cleaned by RIE using a chlorine-based gas.
At this time, a mixed gas of BCl 3 and Ar is used as the chlorine-based gas. Also, the condition for performing RIE is BC
The partial pressure ratio between l 3 and Ar is 1: 1 and the atmospheric pressure is 100 mTorr and the plasma power is 0.05 W / cm.
About 3 , the time required for etching is 10 minutes. Here, it is desirable that the partial pressure of BCl 3 is 70 mTorr or more and the partial pressure of Ar is 100 mTorr or less. Performing RIE under such conditions is important for enabling selective deposition by the CVD method to be performed thereafter. This cleaning process is performed on the surface of the lower layer metal wiring 30 exposed at the bottom of the via hole 50, when performing fluorine-based RIE performed when forming the via hole, and when performing RI.
When exposed to the atmosphere after E, deposits or alumina film adheres to the deposits or alumina film.
This is because it needs to be removed to prevent the deposition.

【0020】次に、このように処理したSi基板を真空
中で搬送しCVD室に搬入した。なお、Si基板を搬送
する際の真空状態は5×10-7Torr以下の気圧であ
ることが望ましい。そして、このCVD室で、Al原料
であるDMAH(AlH(CH3 2 :Dimethy
l−alminium−hydride)のガスと、水
素とを原料とする熱CVD法でヴィア孔50内にのみ底
面から選択的にAlを堆積させることによって図1
(d)に示すように、ヴィア孔50内にヴィアプラグ5
1を形成する。このときのCVDを行う条件は、水素ガ
ス流量500sccm、DMAHの分圧は0.15To
rr、バブリング温度50℃で行う。なお、この成膜を
行うCVD反応容器内の全圧は2.0Torr、基板温
度210℃である。
Next, the Si substrate thus treated was transported in vacuum and loaded into the CVD chamber. The vacuum condition when the Si substrate is transported is preferably atmospheric pressure of 5 × 10 −7 Torr or less. Then, in the CVD chamber, DMAH (AlH (CH 3 ) 2 : Dimethyl
1-aluminum-hydride) gas and hydrogen are used as the raw materials to selectively deposit Al from the bottom surface only in the via hole 50 by the thermal CVD method.
As shown in (d), the via plug 5 is placed in the via hole 50.
1 is formed. The conditions for performing the CVD at this time are that the flow rate of hydrogen gas is 500 sccm, and the partial pressure of DMAH is 0.15 To.
It is carried out at rr and a bubbling temperature of 50 ° C. The total pressure in the CVD reaction vessel for forming this film was 2.0 Torr, and the substrate temperature was 210 ° C.

【0021】このようにしてすべてのヴィア孔50にA
lが完全に埋まるまでAl薄膜の堆積を行った。そし
て、この後絶縁膜の表面を検査したところAlの堆積は
全く見られなかった。
In this way, all the via holes 50 have A
The Al thin film was deposited until 1 was completely filled. Then, when the surface of the insulating film was inspected thereafter, Al deposition was not observed at all.

【0022】次に、ヴィアプラグ51上面及び層間絶縁
膜40上にスパッタ法でAlを400ないし1000n
mの膜厚に堆積させAl合金膜を形成し、上述した下層
金属配線30を形成するときと同様の方法を用いて、図
1(e)に示すように、上層金属配線60を形成して、
多層配線構造の半導体装置を製造する。
Next, 400 to 1000 n of Al is sputtered on the upper surface of the via plug 51 and the interlayer insulating film 40.
The upper layer metal wiring 60 is formed as shown in FIG. 1E by using the same method as that for forming the lower layer metal wiring 30 described above by depositing the Al alloy film to a thickness of m. ,
A semiconductor device having a multilayer wiring structure is manufactured.

【0023】本発明のヴィア構造を使用した半導体装置
を完成するまでには、ヴィアプラグ51形成後に表面保
護膜の形成や、プロセスダメージを除去するための熱処
理等が行われる。
By the time the semiconductor device using the via structure of the present invention is completed, the surface protection film is formed after the via plug 51 is formed, and heat treatment for removing process damage is performed.

【0024】さらに、Si基板10内および表面には拡
散層、ゲート電極等の半導体装置として必要な構造が形
成されている。下地絶縁膜20の必要な位置にはコンタ
クト孔が存在し、下層金属配線30と、拡散層もしくは
ゲート電極あるいはその他の構造とを接続するコンタク
ト構造が形成されている。金属配線等と絶縁膜との間に
は、必要に応じてW等を用いた反射防止膜やTiN等を
用いたバリアメタルが形成されている。また、上層金属
配線60上にさらに新たな層間絶縁膜40および金属配
線をそれぞれ1層もしくはそれ以上積層することもでき
る。次に、本発明の第2実施例に係る半導体装置の製造
方法について説明する。まず、Si基板の表面に下地絶
縁膜を形成し、この下地絶縁膜上にスパッタ法でAl合
金を300ないし800nmの膜厚に堆積させ、Al合
金膜を形成する。次に、Al合金膜を所定の配線パター
ンに加工して下層金属配線を形成する。配線パターンの
形成は、露光装置を用いてレジストパターンを形成した
後、塩素系のガスを用いたRIEによってなされる。次
に、下層金属配線の形成された下地絶縁膜上に膜厚1μ
mの層間絶縁膜を形成する。この層間絶縁膜は、上記第
1実施例と同様にして形成される。次に、層間絶縁膜の
上にフォトマスクをセットし、露光装置を用いてレジス
トパターンを形成した後、フッ素系のガスを用いたRI
Eによって、層間絶縁膜にヴィア孔を形成する。次に、
レジスト除去後、このSi基板を大気に晒さないように
RIE室に真空搬送する。このRIE室で塩素系ガスを
用いたRIEによりヴィア孔底部に露出した下層金属配
線(Al合金膜)の清浄化処理を行う。このとき塩素系
ガスとしては、BCl3 とArとの混合ガスを用いる。
また、RIEを行うときの条件は、上記第1実施例と同
様である。この清浄化処理を行う理由についても、上記
第1実施例と同様である。
Further, structures necessary for a semiconductor device such as a diffusion layer and a gate electrode are formed in and on the surface of the Si substrate 10. A contact hole exists at a required position of the base insulating film 20, and a contact structure for connecting the lower metal wiring 30 and the diffusion layer or the gate electrode or other structure is formed. If necessary, an antireflection film using W or the like and a barrier metal using TiN or the like are formed between the metal wiring and the insulating film. Further, one or more new interlayer insulating film 40 and metal wiring can be laminated on the upper metal wiring 60. Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described. First, a base insulating film is formed on the surface of a Si substrate, and an Al alloy is deposited to a film thickness of 300 to 800 nm on the base insulating film by a sputtering method to form an Al alloy film. Next, the Al alloy film is processed into a predetermined wiring pattern to form a lower layer metal wiring. The wiring pattern is formed by RIE using a chlorine-based gas after forming a resist pattern using an exposure device. Next, a film thickness of 1 μm is formed on the underlying insulating film on which the lower metal wiring is formed
An interlayer insulating film of m is formed. This interlayer insulating film is formed in the same manner as in the first embodiment. Next, a photomask is set on the interlayer insulating film, a resist pattern is formed using an exposure device, and then RI using a fluorine-based gas is used.
Via E forms a via hole in the interlayer insulating film. next,
After removing the resist, the Si substrate is vacuum transported to the RIE chamber so as not to be exposed to the atmosphere. In this RIE chamber, the lower metal wiring (Al alloy film) exposed at the bottom of the via hole is cleaned by RIE using chlorine gas. At this time, a mixed gas of BCl 3 and Ar is used as the chlorine-based gas.
The conditions for performing RIE are the same as in the first embodiment. The reason for performing this cleaning process is the same as in the first embodiment.

【0025】次に、水素ガス雰囲気(5×10-5Tor
r)中で400℃の熱を30分間加えて加熱する。この
熱処理によってRIEを行った際に生じた塩化物等の不
純物が昇華除去される。この熱処理はRIE室、CVD
室又は搬送室のいずれで行ってもよい。但し、熱処理に
よって不純物が昇華するため、これらの部屋とは別に熱
処理室を設けることが望ましい。このように熱処理室を
設ければ昇華された残留塩素などの汚染物により各部屋
が汚染されることがない。また、このとき熱処理を行う
温度は300℃以上であることが望ましい。なお、この
とき熱処理の代わりにAr等の不活性ガス又は水素ガス
雰囲気中で行うプラズマ放電に晒しても同様の効果が得
られる。
Next, a hydrogen gas atmosphere (5 × 10 −5 Tor)
Heat in r) at 400 ° C. for 30 minutes. By this heat treatment, impurities such as chlorides generated during RIE are sublimated and removed. This heat treatment is performed in the RIE room, CVD
It may be carried out in either a chamber or a transfer chamber. However, since the impurities are sublimated by the heat treatment, it is desirable to provide a heat treatment chamber separately from these chambers. By providing the heat treatment chambers in this way, each chamber is not contaminated by contaminants such as sublimated residual chlorine. At this time, the temperature for heat treatment is preferably 300 ° C. or higher. At this time, the same effect can be obtained by exposing to plasma discharge performed in an atmosphere of an inert gas such as Ar or hydrogen gas instead of the heat treatment.

【0026】次に、このように処理したSi基板を真空
中で搬送しCVD室に搬入した。なお、Si基板を搬送
する際の真空状態は5×10-7Torr以下の気圧であ
ることが望ましい。そして、このCVD室で、Al原料
であるDMAHのガスと、水素とを原料とする熱CVD
法でヴィア孔内にのみ底面から選択的にAlを堆積させ
ることによって、ヴィア孔内にヴィアプラグを形成す
る。このときのCVDを行う条件は、上記第1実施例と
同様である。
Next, the Si substrate thus treated was transported in vacuum and loaded into the CVD chamber. The vacuum condition when the Si substrate is transported is preferably atmospheric pressure of 5 × 10 −7 Torr or less. Then, in this CVD chamber, thermal CVD using a gas of AlH source DMAH and hydrogen as raw materials.
By selectively depositing Al from the bottom surface only in the via hole by the method, a via plug is formed in the via hole. The conditions for performing the CVD at this time are the same as those in the first embodiment.

【0027】このようにしてすべてのヴィア孔にAlが
完全に埋まるまでAl薄膜の堆積を行った。そして、こ
の後絶縁膜の表面を検査したところAlの堆積は全く見
られなかった。
In this manner, Al thin films were deposited until all the via holes were completely filled with Al. Then, when the surface of the insulating film was inspected thereafter, Al deposition was not observed at all.

【0028】次に、ヴィアプラグ上面及ぶ層間絶縁膜上
にスパッタ法でAlを400ないし1000nmの膜厚
に堆積させAl合金膜を形成し、上述した下層金属配線
を形成するときと同様の方法を用いて上層金属配線を形
成して、多層配線構造の半導体装置を製造する。
Then, Al is deposited to a thickness of 400 to 1000 nm on the interlayer insulating film covering the upper surface of the via plug by a sputtering method to form an Al alloy film, and the same method as that for forming the lower layer metal wiring is performed. An upper metal wiring is formed by using the semiconductor device to manufacture a semiconductor device having a multilayer wiring structure.

【0029】なお、Si基板内及び表面に半導体装置と
して必要な構造が形成されている点等については上記の
第1実施例の場合と同じである。
The point that a structure required for a semiconductor device is formed in and on the Si substrate is the same as in the case of the first embodiment.

【0030】次に、本発明の第3実施例に係る半導体装
置の製造方法について説明する。まず、Si基板の表面
に下地絶縁膜を形成し、この下地絶縁膜上にスパッタ法
でAl合金を300ないし800nmの膜厚に堆積さ
せ、Al合金膜を形成する。次に、Al合金膜を所定の
配線パターンに加工して下層金属配線を形成する。配線
パターンの形成は、露光装置を用いてレジストパターン
を形成した後、塩素系のガスを用いたRIEによってな
される。次に、下層金属配線の形成された下地絶縁膜上
に膜厚1μmの層間絶縁膜を形成するこの層間絶縁膜
は、上記第1実施例と同様にして形成される。次に、層
間絶縁膜の上にフォトマスクをセットし、露光装置を用
いてレジストパターンを形成した後、フッ素系のガスを
用いたRIEによって層間絶縁膜にヴィア孔を形成す
る。次に、レジスト除去後、ヴィア孔の形成されたSi
基板を、真空中で400℃の熱を60分間加えて加熱す
る。この熱処理によって水分及び不純物が除去される。
このように水分や不純物を除去しておくと、RIEを行
った際に生じる塩化物等の不純物の発生も抑制すること
ができ、この後に行われるRIEを安定化して行うこと
ができる。なお、本実施例においてはこの熱処理を真空
中で行っているが、真空中で行う変わりに水素ガス雰囲
気中、窒素ガス雰囲気中、アルゴンガス等の不活性ガス
雰囲気中で行ってもよい。また、このとき熱処理の代わ
りにAr等の不活性ガス又は水素ガス雰囲気中で行うプ
ラズマ放電に晒しても同様の効果が得られる。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described. First, a base insulating film is formed on the surface of a Si substrate, and an Al alloy is deposited to a film thickness of 300 to 800 nm on the base insulating film by a sputtering method to form an Al alloy film. Next, the Al alloy film is processed into a predetermined wiring pattern to form a lower layer metal wiring. The wiring pattern is formed by RIE using a chlorine-based gas after forming a resist pattern using an exposure device. Next, an interlayer insulating film having a film thickness of 1 μm is formed on the base insulating film on which the lower metal wiring is formed. This interlayer insulating film is formed in the same manner as in the first embodiment. Next, a photomask is set on the interlayer insulating film, a resist pattern is formed using an exposure device, and then a via hole is formed in the interlayer insulating film by RIE using a fluorine-based gas. Next, after removing the resist, the Si in which the via hole is formed is formed.
The substrate is heated by applying 400 ° C. heat in vacuum for 60 minutes. This heat treatment removes water and impurities.
By removing water and impurities in this way, it is possible to suppress the generation of impurities such as chlorides that occur when RIE is performed, and it is possible to stabilize RIE performed thereafter. Although this heat treatment is carried out in vacuum in this embodiment, it may be carried out in a hydrogen gas atmosphere, a nitrogen gas atmosphere, or an inert gas atmosphere such as argon gas instead of being carried out in a vacuum. At this time, the same effect can be obtained by exposing to plasma discharge performed in an atmosphere of an inert gas such as Ar or hydrogen gas instead of the heat treatment.

【0031】次に、このSi基板を大気に晒さないよう
にRIE室に真空搬送する。このRIE室で塩素系ガス
を用いたRIEによりヴィア孔底部に露出した下層金属
配線(Al合金膜)の清浄化処理を行う。このとき塩素
系ガスとしては、BCl3 とArとの混合ガスを用い
る。また、RIEを行うときの条件は、上記第1実施例
と同様である。この清浄化処理を行う理由についても、
上記第1実施例と同様である。
Next, the Si substrate is vacuum transported to the RIE chamber so as not to be exposed to the atmosphere. In this RIE chamber, the lower metal wiring (Al alloy film) exposed at the bottom of the via hole is cleaned by RIE using chlorine gas. At this time, a mixed gas of BCl 3 and Ar is used as the chlorine-based gas. The conditions for performing RIE are the same as in the first embodiment. Regarding the reason for performing this cleaning process,
This is the same as the first embodiment.

【0032】次に、大気に晒すことなく、水素ガス雰囲
気(5×10-5Torr)中で400℃の熱を60分間
加えて加熱する。この熱処理によってRIEを行った際
に生じた塩化物等の不純物が昇華除去される。このとき
熱処理を行う温度は300℃以上であることが望まし
い。なお、このとき熱処理の代わりにAr等の不活性ガ
ス又は水素ガス雰囲気中で行うプラズマ放電に晒しても
同様の効果が得られる。
Next, heat at 400 ° C. is applied for 60 minutes in a hydrogen gas atmosphere (5 × 10 -5 Torr) without exposing to the atmosphere, and heating is performed. By this heat treatment, impurities such as chlorides generated during RIE are sublimated and removed. At this time, the temperature for heat treatment is preferably 300 ° C. or higher. At this time, the same effect can be obtained by exposing to plasma discharge performed in an atmosphere of an inert gas such as Ar or hydrogen gas instead of the heat treatment.

【0033】次に、このように処理したSi基板を真空
中で搬送しCVD室に搬入した。なお、Si基板を搬送
する際の真空状態は5×10-7Torr以下の気圧であ
ることが望ましい。そして、このCVD室で、Al原料
であるDMAHのガスと、水素とを原料とする熱CVD
法でヴィア孔内にのみ底面から選択的にAlを堆積させ
ることによって、ヴィア孔内にヴィアプラグを形成す
る。このときのCVDを行う条件は、上記第1実施例と
同様である。
Next, the Si substrate thus treated was transported in vacuum and loaded into the CVD chamber. The vacuum condition when the Si substrate is transported is preferably atmospheric pressure of 5 × 10 −7 Torr or less. Then, in this CVD chamber, thermal CVD using a gas of AlH source DMAH and hydrogen as raw materials.
By selectively depositing Al from the bottom surface only in the via hole by the method, a via plug is formed in the via hole. The conditions for performing the CVD at this time are the same as those in the first embodiment.

【0034】このようにしてすべてのヴィア孔にAlが
完全に埋まるまでAl薄膜の堆積を行った。そして、こ
の後絶縁膜の表面を検査したところAlの堆積は全く見
られなかった。
In this way, Al thin films were deposited until all the via holes were completely filled with Al. Then, when the surface of the insulating film was inspected thereafter, Al deposition was not observed at all.

【0035】次に、ヴィアプラグ上面及ぶ層間絶縁膜上
にスパッタ法でAlを400ないし1000nmの膜厚
に堆積させAl合金膜を形成し、上述した下層金属配線
を形成するときと同様の方法を用いて、上層金属配線を
形成して、多層配線構造の半導体装置を製造する。
Then, Al is deposited to a film thickness of 400 to 1000 nm on the interlayer insulating film covering the upper surface of the via plug by a sputtering method to form an Al alloy film, and the same method as that for forming the lower layer metal wiring is performed. The upper layer metal wiring is formed by using the above to manufacture a semiconductor device having a multilayer wiring structure.

【0036】なお、Si基板内及び表面に半導体装置と
して必要な構造が形成されている点等については上記の
第1実施例の場合と同じである。
The point that the structure required for the semiconductor device is formed in and on the Si substrate is the same as in the case of the first embodiment.

【0037】次に、本発明の第4実施例に係る半導体装
置の製造方法について説明する。まず、Si基板の表面
に下地絶縁膜を形成し、この下地絶縁膜上にスパッタ法
でAl合金を300ないし800nmの膜厚に堆積さ
せ、Al合金膜を形成する。次に、Al合金膜を所定の
配線パターンに加工して下層金属配線を形成する。配線
パターンの形成は、露光装置を用いてレジストパターン
を形成した後、塩素系のガスを用いたRIEによってな
される。次に、下層金属配線の形成された下地絶縁膜上
に膜厚1μmの層間絶縁膜を形成するこの層間絶縁膜
は、上記第1実施例と同様にして形成される。次に、層
間絶縁膜の上にフォトマスクをセットし、露光装置を用
いてレジストパターンを形成した後、フッ素系のガスを
用いたRIEによって層間絶縁膜にヴィア孔を形成す
る。次に、レジスト除去後、ヴィア孔の形成されたSi
基板を、アルゴンガス雰囲気中でプラズマ放電に晒す。
なお、このプラズマ処理はアルゴンガスの代わりに他の
不活性ガスや、水素ガス雰囲気中で行ってもよい。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention will be described. First, a base insulating film is formed on the surface of a Si substrate, and an Al alloy is deposited to a film thickness of 300 to 800 nm on the base insulating film by a sputtering method to form an Al alloy film. Next, the Al alloy film is processed into a predetermined wiring pattern to form a lower layer metal wiring. The wiring pattern is formed by RIE using a chlorine-based gas after forming a resist pattern using an exposure device. Next, an interlayer insulating film having a film thickness of 1 μm is formed on the base insulating film on which the lower metal wiring is formed. This interlayer insulating film is formed in the same manner as in the first embodiment. Next, a photomask is set on the interlayer insulating film, a resist pattern is formed using an exposure device, and then a via hole is formed in the interlayer insulating film by RIE using a fluorine-based gas. Next, after removing the resist, the Si in which the via hole is formed is formed.
The substrate is exposed to plasma discharge in an argon gas atmosphere.
Note that this plasma treatment may be performed in an atmosphere of another inert gas or hydrogen gas instead of the argon gas.

【0038】次に、プラズマエッチングされたSi基板
を、真空中で400℃の熱を60分間加えて加熱する。
なお、本実施例においてはこの熱処理を真空中で行って
いるが、真空中で行う変わりに水素ガス雰囲気中、窒素
ガス等の不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。このプラ
ズマ処理及び熱処理によって水分及び不純物が除去され
る。このように水分や不純物を除去しておくと、RIE
を行った際に生じる塩化物等の不純物の発生も抑制する
ことができ、この後に行われるRIEが安定化して行う
ことができる。
Next, the plasma-etched Si substrate is heated in vacuum by applying heat at 400 ° C. for 60 minutes.
Although this heat treatment is performed in vacuum in this embodiment, it may be performed in a hydrogen gas atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas instead of in a vacuum. Water and impurities are removed by this plasma treatment and heat treatment. If moisture and impurities are removed in this way, RIE
It is also possible to suppress the generation of impurities such as chlorides that occur when the above step is performed, and the RIE performed thereafter can be stabilized and performed.

【0039】次に、このSi基板を大気に晒さないよう
にRIE室に真空搬送する。このRIE室で塩素系ガス
を用いたRIEによりヴィア孔底部に露出した下層金属
配線(Al合金膜)の清浄化処理を行う。このとき塩素
系ガスとしては、BCl3 とArとの混合ガスを用い
る。また、RIEを行うときの条件は、上記第1実施例
と同様である。この清浄化処理を行う理由についても、
上記第1実施例と同様である。
Next, the Si substrate is vacuum transferred to the RIE chamber so as not to be exposed to the atmosphere. In this RIE chamber, the lower metal wiring (Al alloy film) exposed at the bottom of the via hole is cleaned by RIE using chlorine gas. At this time, a mixed gas of BCl 3 and Ar is used as the chlorine-based gas. The conditions for performing RIE are the same as in the first embodiment. Regarding the reason for performing this cleaning process,
This is the same as the first embodiment.

【0040】次に、大気に晒すことなく、水素ガス雰囲
気中でプラズマ放電に晒す。このプラズマ処理で、水素
ガスの代わりにアルゴン等の不活性ガスを用いてよい。
Next, it is exposed to plasma discharge in a hydrogen gas atmosphere without being exposed to the atmosphere. In this plasma treatment, an inert gas such as argon may be used instead of hydrogen gas.

【0041】次に、水素ガス雰囲気(5×10-5Tor
r)中で400℃の熱を60分間加えて加熱する。この
とき熱処理を行う温度は300℃以上であることが望ま
しい。なお、水素ガスを用いてプラズマ処理を行なう
際、同時に400℃の加熱を行なってもよい。
Next, a hydrogen gas atmosphere (5 × 10 −5 Tor)
Heat in r) at 400 ° C. for 60 minutes. At this time, the temperature for heat treatment is preferably 300 ° C. or higher. Note that when performing plasma treatment using hydrogen gas, heating at 400 ° C. may be performed at the same time.

【0042】このプラズマ処理及び熱処理によってヴィ
ア孔を穿設した際の塩素系RIEによって生じた塩化物
等の不純物が昇華除去される。
By this plasma treatment and heat treatment, impurities such as chlorides generated by chlorine-based RIE when the via holes are formed are removed by sublimation.

【0043】次に、このように処理したSi基板を真空
中で搬送しCVD室に搬入した。なお、Si基板を搬送
する際の真空状態は5×10-7Torr以下の気圧であ
ることが望ましい。そして、このCVD室で、Al原料
であるDMAHのガスと、水素とを原料とする熱CVD
法でヴィア孔内にのみ底面から選択的にAlを堆積させ
ることによって、ヴィア孔内にヴィアプラグを形成す
る。このときのCVDを行う条件は、上記第1実施例と
同様である。
Next, the Si substrate thus treated was transported in vacuum and loaded into the CVD chamber. The vacuum condition when the Si substrate is transported is preferably atmospheric pressure of 5 × 10 −7 Torr or less. Then, in this CVD chamber, thermal CVD using a gas of AlH source DMAH and hydrogen as raw materials.
By selectively depositing Al from the bottom surface only in the via hole by the method, a via plug is formed in the via hole. The conditions for performing the CVD at this time are the same as those in the first embodiment.

【0044】このようにしてすべてのヴィア孔にAlが
完全に埋まるまでAl薄膜の堆積を行った。そして、こ
の後絶縁膜の表面を検査したところAlの堆積は全く見
られなかった。
Thus, Al thin films were deposited until all the via holes were completely filled with Al. Then, when the surface of the insulating film was inspected thereafter, Al deposition was not observed at all.

【0045】次に、ヴィアプラグ上面及ぶ層間絶縁膜上
にスパッタ法でAlを400ないし1000nmの膜厚
に堆積させAl合金膜を形成し、上述した下層金属配線
を形成するときと同様の方法を用いて、上層金属配線を
形成して、多層配線構造の半導体装置を製造する。
Then, Al is deposited to a thickness of 400 to 1000 nm on the interlayer insulating film covering the upper surface of the via plug by a sputtering method to form an Al alloy film, and the same method as the above-mentioned lower metal wiring is formed. The upper layer metal wiring is formed by using the above to manufacture a semiconductor device having a multilayer wiring structure.

【0046】なお、Si基板内及び表面に半導体装置と
して必要な構造が形成されている点等については上記の
第1実施例の場合と同じである。
The point that the structure required for the semiconductor device is formed in and on the Si substrate is the same as in the case of the first embodiment.

【0047】以上、本発明の上記の第1実施例から第4
実施例までの方法によってえられた半導体装置において
は、いずれの場合も0.5μm径のヴィア孔のヴィア抵
抗は0.3Ω以下という非常に低い値が得られ、このこ
とから非常に信頼性の高い配線が形成されたことが分か
る。
As described above, the first to fourth embodiments of the present invention
In any of the semiconductor devices obtained by the methods up to the examples, the via resistance of the via hole having a diameter of 0.5 μm is 0.3 Ω or less, which is a very low value. It can be seen that high wiring is formed.

【0048】また、本実施例で示したAl配線構造のほ
かに、例えば積層配線やTiNなどの反射防止膜がAl
配線上に形成されている場合にも、本発明が有効に適用
できることはいうまでもない。
In addition to the Al wiring structure shown in this embodiment, for example, a laminated wiring or an antireflection film such as TiN is formed of Al.
It goes without saying that the present invention can be effectively applied even when it is formed on the wiring.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、塩素系ガスを用いたプラズマエッチングにより
基板を清浄化処理する前に、加熱処理又はプラズマ処理
を行うので、基板表面に付着した水分や不純物を除去す
ることができる。このため、プラズマエッチング時に塩
化物等の不純物がほとんど生じないので、清浄化のため
のプラズマエッチングを安定して行うことができる。
As described above in detail, according to the present invention, the heat treatment or the plasma treatment is performed before the cleaning treatment of the substrate by the plasma etching using the chlorine-based gas. The attached water and impurities can be removed. Therefore, impurities such as chloride are hardly generated during plasma etching, and thus plasma etching for cleaning can be stably performed.

【0050】また、本発明によれば、塩素系ガスを用い
たプラズマエッチングにより基板を清浄化処理した後
に、加熱処理又はプラズマ処理を行うので、清浄化のた
めのプラズマエッチングを行った際に生じた塩化物等の
不純物を昇華除去することができる。
Further, according to the present invention, since the heat treatment or the plasma treatment is performed after the substrate is cleaned by the plasma etching using the chlorine-based gas, it is generated when the plasma etching for the cleaning is performed. Impurities such as chloride can be removed by sublimation.

【0051】従って、残留塩素や不純物が殆どないた
め、その後に行われるCVD法による金属堆積において
良好な選択性がえられ、また、ヴィア孔に金属を十分に
埋め込むこともできる。
Therefore, since there is almost no residual chlorine or impurities, good selectivity can be obtained in the subsequent metal deposition by the CVD method, and the metal can be sufficiently embedded in the via hole.

【0052】また、残留塩素が殆どないので、配線抵抗
は増加せず、また、残留塩素による配線腐食等も生じな
いため、金属配線の信頼性も向上する。
Further, since there is almost no residual chlorine, wiring resistance does not increase, and wiring corrosion due to residual chlorine does not occur, so that the reliability of metal wiring is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る半導体装置の各製造
工程を示した説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing each manufacturing process of a semiconductor device according to a first embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…Si基板、20…下地絶縁膜、30…下層金属配
線、40…層間絶縁膜、50…ヴィア孔、51…ヴィア
プラグ、60…上層金属配線
10 ... Si substrate, 20 ... Base insulating film, 30 ... Lower layer metal wiring, 40 ... Interlayer insulating film, 50 ... Via hole, 51 ... Via plug, 60 ... Upper layer metal wiring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 浩 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 近藤 英一 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 太田 与洋 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Yamamoto 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba, Chiba Prefecture Technical Research Division, Kawasaki Steel Corporation (72) Inventor Eiichi Kondo 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba Address Kawasaki Steel Co., Ltd. Technical Research Division (72) Inventor Yoyo Ota 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Co., Ltd. Technical Research Division

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上の金属を堆積させようとする所望
の領域を塩素系ガスを用いたプラズマエッチングにより
清浄化処理する清浄化処理工程と、原料ガスを供給し、
前記所望の領域に化学気相成長法によって金属を堆積さ
せて金属膜を形成する金属膜堆積工程とを有する薄膜形
成方法において、 前記清浄化処理工程の前に、前記基板を加熱処理する加
熱処理工程をさらに有することを特徴とする薄膜形成方
法。
1. A cleaning process step of cleaning a desired region on a substrate where metal is to be deposited by plasma etching using chlorine-based gas, and supplying a source gas,
A thin film forming method comprising a metal film depositing step of depositing a metal by a chemical vapor deposition method to form a metal film in the desired region, wherein a heat treatment of heat treating the substrate before the cleaning treatment step A method for forming a thin film, which further comprises steps.
【請求項2】 基板上の金属を堆積させようとする所望
の領域を塩素系ガスを用いたプラズマエッチングにより
清浄化処理する清浄化処理工程と、原料ガスを供給し、
前記所望の領域に化学気相成長法によって金属を堆積さ
せて金属膜を形成する金属膜堆積工程とを有する薄膜形
成方法において、 前記清浄化処理工程の前に、前記基板を不活性ガス雰囲
気あるいは水素ガス雰囲気中でプラズマ放電に晒すプラ
ズマ処理工程をさらに有することを特徴とする薄膜形成
方法。
2. A cleaning process for cleaning a desired region on a substrate where a metal is to be deposited by plasma etching using chlorine-based gas, and supplying a source gas,
A thin film forming method comprising a metal film deposition step of depositing a metal by a chemical vapor deposition method to form a metal film in the desired region, wherein the substrate is treated with an inert gas atmosphere or before the cleaning treatment step. A method of forming a thin film, further comprising a plasma treatment step of exposing to plasma discharge in a hydrogen gas atmosphere.
【請求項3】 基板上の金属を堆積させようとする所望
の領域を塩素系ガスを用いたプラズマエッチングにより
清浄化処理する清浄化処理工程と、原料ガスを供給し、
前記所望の領域に化学気相成長法によって金属を堆積さ
せて金属膜を形成する金属膜堆積工程とを有する薄膜形
成方法において、 前記清浄化処理工程の後に、水素雰囲気中で前記基板を
加熱処理する加熱処理工程をさらに有することを特徴と
する薄膜形成方法。
3. A cleaning processing step of cleaning a desired region on the substrate where a metal is to be deposited by plasma etching using a chlorine-based gas, and supplying a source gas,
A thin film forming method comprising a metal film deposition step of depositing a metal in the desired region by chemical vapor deposition to form a metal film, wherein the substrate is heat-treated in a hydrogen atmosphere after the cleaning treatment step. A method of forming a thin film, further comprising a heat treatment step of:
【請求項4】 基板上の金属を堆積させようとする所望
の領域を塩素系ガスを用いたプラズマエッチングにより
清浄化処理する清浄化処理工程と、原料ガスを供給し、
前記所望の領域に化学気相成長法によって金属を堆積さ
せて金属膜を形成する金属膜堆積工程とを有する薄膜形
成方法において、 前記清浄化処理工程の後に、前記基板を不活性ガス雰囲
気あるいは水素ガス雰囲気中でプラズマ放電に晒すプラ
ズマ処理工程をさらに有することを特徴とする薄膜形成
方法。
4. A cleaning process for cleaning a desired region on the substrate where metal is to be deposited by plasma etching using a chlorine-based gas, and supplying a source gas,
A thin film forming method comprising a metal film depositing step of depositing a metal by a chemical vapor deposition method to form a metal film in the desired region, wherein the substrate is treated with an inert gas atmosphere or hydrogen after the cleaning treatment step. A method of forming a thin film, further comprising a plasma treatment step of exposing to plasma discharge in a gas atmosphere.
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