JPH0242897B2 - - Google Patents
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- JPH0242897B2 JPH0242897B2 JP20205682A JP20205682A JPH0242897B2 JP H0242897 B2 JPH0242897 B2 JP H0242897B2 JP 20205682 A JP20205682 A JP 20205682A JP 20205682 A JP20205682 A JP 20205682A JP H0242897 B2 JPH0242897 B2 JP H0242897B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
- C30B23/02—Epitaxial-layer growth
- C30B23/08—Epitaxial-layer growth by condensing ionised vapours
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は高融点金属シリサイド膜の形成技術に
関するものである。
関するものである。
（従来例の構成とその問題点）
第１図は従来の高融点金属シリサイド膜の形成
方法を説明するためのスパツタ装置の構成の概略
を示す縦断面図である。１は磁石で、ターゲツト
２に平行に磁界を発生させるために設けられたも
の、３は水冷機構を有するターゲツト支持板であ
り、これら磁石１、ターゲツト２、ターゲツト支
持板３を一体として陰極部を構成する。この陰極
部は真空容器４内に固定され、真空容器４は真空
系の排気口５により高真空に保つことができる。
一方、ターゲツト２の面に対面してパレツト６が
設置され、パレツト６にはウエーハ７が固定され
る。ターゲツト２の面とウエーハ７の間隔は数10
cmである。
方法を説明するためのスパツタ装置の構成の概略
を示す縦断面図である。１は磁石で、ターゲツト
２に平行に磁界を発生させるために設けられたも
の、３は水冷機構を有するターゲツト支持板であ
り、これら磁石１、ターゲツト２、ターゲツト支
持板３を一体として陰極部を構成する。この陰極
部は真空容器４内に固定され、真空容器４は真空
系の排気口５により高真空に保つことができる。
一方、ターゲツト２の面に対面してパレツト６が
設置され、パレツト６にはウエーハ７が固定され
る。ターゲツト２の面とウエーハ７の間隔は数10
cmである。
まず、パレツト６にウエーハ７をセツトした後
真空容器４内を10-7Torrオーダの高真空度に真
空引きし、次いでガス供給口８からアルゴンガス
を供給して真空容器４内に10-3Torrオーダの真
空度に保ち、真空容器４をアースした状態で陰極
部にマイナス500ボルト程度の負電圧を印加する
と、真空容器４内に放電が起る。ここで、ターゲ
ツト表面近傍の磁界と印加電圧による電界が直交
する部分では、放電によつて電離した電子のマグ
ネトロン運動により、高密度のプラズマを発生
し、これがターゲツトをスパツタし、ターゲツト
分子をウエーハ７の面に付着させるのである。磁
界と電界の直交する高プラズマ領域では気体分子
の衝突により、二次電子が発生し、これが電界に
沿つて加速されてウエーハに衝突すると、同ウエ
ーハの温度が上昇し、同ウエーハ内に造り込まれ
ている機能素子にダメージを発生させる。９はこ
れを防止するために設置された２次電子捕獲用の
シールド板で、外容器４と同じアース電位に接続
されている。また、スパツタ初期にターゲツト２
の表面の汚染物質が同時にウエーハ７の表面に付
着されるのを防止するため、通常はシヤツター１
０によつて遮へいしたままで予備スパツタを行な
つた後、純度の高いターゲツト物質をウエーハ７
上に被着する。
真空容器４内を10-7Torrオーダの高真空度に真
空引きし、次いでガス供給口８からアルゴンガス
を供給して真空容器４内に10-3Torrオーダの真
空度に保ち、真空容器４をアースした状態で陰極
部にマイナス500ボルト程度の負電圧を印加する
と、真空容器４内に放電が起る。ここで、ターゲ
ツト表面近傍の磁界と印加電圧による電界が直交
する部分では、放電によつて電離した電子のマグ
ネトロン運動により、高密度のプラズマを発生
し、これがターゲツトをスパツタし、ターゲツト
分子をウエーハ７の面に付着させるのである。磁
界と電界の直交する高プラズマ領域では気体分子
の衝突により、二次電子が発生し、これが電界に
沿つて加速されてウエーハに衝突すると、同ウエ
ーハの温度が上昇し、同ウエーハ内に造り込まれ
ている機能素子にダメージを発生させる。９はこ
れを防止するために設置された２次電子捕獲用の
シールド板で、外容器４と同じアース電位に接続
されている。また、スパツタ初期にターゲツト２
の表面の汚染物質が同時にウエーハ７の表面に付
着されるのを防止するため、通常はシヤツター１
０によつて遮へいしたままで予備スパツタを行な
つた後、純度の高いターゲツト物質をウエーハ７
上に被着する。
ところで、このような方法によりターゲツト物
質としての高融点金属シリサイドをスパツタした
場合の問題点の一つは、ウエーハ上に付着した膜
の純度が低く、半導体装置の製造に適用すること
ができないことである。その原因は、高融点金属
シリサイドターゲツト自体に含まれる重金属不純
物、アルカリ金属不純物等がスパツタされるこ
と、及びシールド板、シヤツター部分が若干スパ
ツタされることによつて生ずるものである。
質としての高融点金属シリサイドをスパツタした
場合の問題点の一つは、ウエーハ上に付着した膜
の純度が低く、半導体装置の製造に適用すること
ができないことである。その原因は、高融点金属
シリサイドターゲツト自体に含まれる重金属不純
物、アルカリ金属不純物等がスパツタされるこ
と、及びシールド板、シヤツター部分が若干スパ
ツタされることによつて生ずるものである。
（発明の目的）
本発明は上記のような問題点を解決するために
なされたもので、高純度且つ緻密性の高い高融点
金属シリサイド膜を得るための改良された形成方
法を提供することを目的としたものである。
なされたもので、高純度且つ緻密性の高い高融点
金属シリサイド膜を得るための改良された形成方
法を提供することを目的としたものである。
（発明の構成）
本発明の方法は、アルゴンガスプラズマ放電に
よるスパツタによつて、ターゲツト分子をウエー
ハに付着させる際に、真空容器内に、例えば、ハ
ロゲン系ガスのようなエツチング性ガスを前記プ
ラズマ用のガスと共に導入するもので、これによ
り、プラズマ領域中のターゲツト分子がエツチン
グ雰囲気中にさらされ、同時にスパツタされる重
金属類と反応する。エツチング性ガスと反応した
重金属類は、気化して真空系によつて、真空容器
外に排出される。この際、シリサイドターゲツト
分子もまたエツチング性ガスと反応することにな
るのであるが、アルゴンガス流量に対するエツチ
ング性ガス流量の比率を適切にコントロールする
ことにより、ウエーハ上に付着するスパツタ膜形
成速度を著しく落すことなく、シリサイド膜をウ
エーハ上に形成することが可能である。その結
果、ウエーハ上に付着する高融点金属シリサイド
膜は、純度の高い膜が得られる。
よるスパツタによつて、ターゲツト分子をウエー
ハに付着させる際に、真空容器内に、例えば、ハ
ロゲン系ガスのようなエツチング性ガスを前記プ
ラズマ用のガスと共に導入するもので、これによ
り、プラズマ領域中のターゲツト分子がエツチン
グ雰囲気中にさらされ、同時にスパツタされる重
金属類と反応する。エツチング性ガスと反応した
重金属類は、気化して真空系によつて、真空容器
外に排出される。この際、シリサイドターゲツト
分子もまたエツチング性ガスと反応することにな
るのであるが、アルゴンガス流量に対するエツチ
ング性ガス流量の比率を適切にコントロールする
ことにより、ウエーハ上に付着するスパツタ膜形
成速度を著しく落すことなく、シリサイド膜をウ
エーハ上に形成することが可能である。その結
果、ウエーハ上に付着する高融点金属シリサイド
膜は、純度の高い膜が得られる。
（実施例の説明）
第２図は本発明の方法を説明するためのスパツ
タ装置の構成の概略を示す断面図で、真空容器４
内にエツチング性ガスを導入するための導入口１
１に設けられた点が第１図と異なり、その他の部
分１〜１０は第１図に示したものと同じである。
タ装置の構成の概略を示す断面図で、真空容器４
内にエツチング性ガスを導入するための導入口１
１に設けられた点が第１図と異なり、その他の部
分１〜１０は第１図に示したものと同じである。
磁石１によつて生ずる磁界は点線ａで示すよう
にターゲツト２の面に平行な方向に生じ、その平
均値はで表わせる。また、陰極部と真空容器４
の間に印加された電圧によつて生ずる電界は、
磁界と直交する方向に生ずる。
にターゲツト２の面に平行な方向に生じ、その平
均値はで表わせる。また、陰極部と真空容器４
の間に印加された電圧によつて生ずる電界は、
磁界と直交する方向に生ずる。
従つて、アルゴンガスプラズマは、領域ｂにて
最大密度をとり、この放電によつて電離した電子
は、ｖ＝／の速度でマグネトロン運動を行な
い、これがターゲツトをたたく。この時のアルゴ
ンガス流量は通常80ないしは100SCCM程度であ
る。
最大密度をとり、この放電によつて電離した電子
は、ｖ＝／の速度でマグネトロン運動を行な
い、これがターゲツトをたたく。この時のアルゴ
ンガス流量は通常80ないしは100SCCM程度であ
る。
ここで本発明においては、例えばハロゲン系の
エツチングガスを導入口１１を通して供給するこ
とに特徴を有するものである。エツチングガスと
しては、HCl，Cl2，BCl3，SF6，CF4，CHF4，
CCl4，C2F3などのハロゲン系を用いることがで
きる。このエツチング性ガス流量は、アルゴンガ
ス流量に対して0.1％ないし10％の範囲で許され
る。このエツチング性ガスは、主として領域ｂに
おいてスパツタされた分子と反応し、その反応生
成物は真空系を通して排気され、残りのスパツタ
された分子がウエーハ上に付着する。印加される
パワー、真空容器内の圧力等によつてエツチング
される量とスパツタされる量のバランスが変り、
エツチング性ガス流量の比率も変える必要が生ず
る。例えば、パワー7kw、圧力8mTorrでは、ア
ルゴンガス流量100SCCMに対して、エツチング
性ガス流量は、0.2％ないし0.3％が最も好ましい
結果を得ている。
エツチングガスを導入口１１を通して供給するこ
とに特徴を有するものである。エツチングガスと
しては、HCl，Cl2，BCl3，SF6，CF4，CHF4，
CCl4，C2F3などのハロゲン系を用いることがで
きる。このエツチング性ガス流量は、アルゴンガ
ス流量に対して0.1％ないし10％の範囲で許され
る。このエツチング性ガスは、主として領域ｂに
おいてスパツタされた分子と反応し、その反応生
成物は真空系を通して排気され、残りのスパツタ
された分子がウエーハ上に付着する。印加される
パワー、真空容器内の圧力等によつてエツチング
される量とスパツタされる量のバランスが変り、
エツチング性ガス流量の比率も変える必要が生ず
る。例えば、パワー7kw、圧力8mTorrでは、ア
ルゴンガス流量100SCCMに対して、エツチング
性ガス流量は、0.2％ないし0.3％が最も好ましい
結果を得ている。
モリブデンシリサイドターゲツトからスパツタ
により形成した膜の不純物を化学分析した一例を
示すと、従来方法では、アルカリ金属類で5ppm
ないし8ppm、鉄、ニツケル等の重金属類で
100ppbないし1ppm程度含有するのに対して、本
発明による方法で成膜した場合には、アルカリ類
で100ppb、重金属類は10ppb以下であつた。
により形成した膜の不純物を化学分析した一例を
示すと、従来方法では、アルカリ金属類で5ppm
ないし8ppm、鉄、ニツケル等の重金属類で
100ppbないし1ppm程度含有するのに対して、本
発明による方法で成膜した場合には、アルカリ類
で100ppb、重金属類は10ppb以下であつた。
（発明の効果）
以上説明したように本発明の方法によれば、高
融点金属シリサイド膜中の不純物を減少させ、安
定した膜形成を可能にする。更に、本発明の方法
によつて高融点金属シリサイド膜を形成した場
合、従来方法に比べて膜中に残留する応力が著し
く減少し、且つ、上記シリサイド粒子の成長速度
コントロールも非常に容易に行なえることも判つ
た。本発明にかかる方法を半導体装置の製造に適
用した場合、その電気的特性の安定化に著しい効
果を示す。
融点金属シリサイド膜中の不純物を減少させ、安
定した膜形成を可能にする。更に、本発明の方法
によつて高融点金属シリサイド膜を形成した場
合、従来方法に比べて膜中に残留する応力が著し
く減少し、且つ、上記シリサイド粒子の成長速度
コントロールも非常に容易に行なえることも判つ
た。本発明にかかる方法を半導体装置の製造に適
用した場合、その電気的特性の安定化に著しい効
果を示す。
第１図は従来の高融点金属シリサイド膜の形成
方法を説明するためのスパツタ装置の構成の概略
を示す縦断面図、第２図は本発明の方法を説明す
るためのスパツタ装置の構成の概略を示す縦断面
図である。 １…磁石、２…ターゲツト、３…ターゲツト支
持板、４…真空容器、５…真空系の排気口、６…
パレツト、７…ウエーハ、８…ガス供給口、９…
２次電子捕獲用のシールド板、１０…シヤツタ、
１１…エツチング性ガス供給口。
方法を説明するためのスパツタ装置の構成の概略
を示す縦断面図、第２図は本発明の方法を説明す
るためのスパツタ装置の構成の概略を示す縦断面
図である。 １…磁石、２…ターゲツト、３…ターゲツト支
持板、４…真空容器、５…真空系の排気口、６…
パレツト、７…ウエーハ、８…ガス供給口、９…
２次電子捕獲用のシールド板、１０…シヤツタ、
１１…エツチング性ガス供給口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高融点金属シリサイド膜の被着形成中に反応
室内に少なくとも前記シリサイドに対してエツチ
ング性を有するガスを導入することを特徴とする
高融点金属シリサイド膜の形成方法。 ２ エツチング性を有するガスを間歇的に導入す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
高融点金属シリサイド膜の形成方法。 ３ 導入されるエツチング性を有するガス濃度が
全ガス流量に対して0.1％〜10.0％であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高融点金
属シリサイド膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20205682A JPS5992995A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 高融点金属シリサイド膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20205682A JPS5992995A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 高融点金属シリサイド膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5992995A JPS5992995A (ja) | 1984-05-29 |
| JPH0242897B2 true JPH0242897B2 (ja) | 1990-09-26 |
Family
ID=16451205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20205682A Granted JPS5992995A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 高融点金属シリサイド膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5992995A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63303067A (ja) * | 1987-06-02 | 1988-12-09 | Anelva Corp | バイアススパッタ装置 |
| JPH0685352B2 (ja) * | 1988-09-29 | 1994-10-26 | 松下電器産業株式会社 | 高周波スパッタリング方法と薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
| US5853552A (en) * | 1993-09-09 | 1998-12-29 | Nippondenso Co., Ltd. | Process for the production of electroluminescence element, electroluminescence element |
-
1982
- 1982-11-19 JP JP20205682A patent/JPS5992995A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5992995A (ja) | 1984-05-29 |
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