JPH0314227A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0314227A JPH0314227A JP1150938A JP15093889A JPH0314227A JP H0314227 A JPH0314227 A JP H0314227A JP 1150938 A JP1150938 A JP 1150938A JP 15093889 A JP15093889 A JP 15093889A JP H0314227 A JPH0314227 A JP H0314227A
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- JP
- Japan
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- sputtering
- target
- sputtered
- gas molecules
- sputtering chamber
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特にスパッタ
リングによって良質な膜質の薄膜を形成できる半導体装
置の製造方法に関する。
リングによって良質な膜質の薄膜を形成できる半導体装
置の製造方法に関する。
（従来の技術）
半導体集積回路に用いる配線材料は通常ＰＶＤ（Ｐｈｙ
ｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）
法によって形成されている。その中でも、特にスパッタ
リング法は、ウェーハの大口径化、自動化への対応及び
ステップカバレージの観点から主流の方法として広く用
いられている。スパッタリング法では スパッタリング
室をポンプによって高真空に減圧した後、Ａｒ等のガス
をスパッタ室中に導入し２通常０．１〜１０Ｐａ程度の
圧力で放電を行い、プラズマを発生させ、プラズマ中の
イオンによって堆積すべき材料のターゲットをスパッタ
することにより、ウェーハ上にターゲットの材料からな
る膜を堆積する。
ｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）
法によって形成されている。その中でも、特にスパッタ
リング法は、ウェーハの大口径化、自動化への対応及び
ステップカバレージの観点から主流の方法として広く用
いられている。スパッタリング法では スパッタリング
室をポンプによって高真空に減圧した後、Ａｒ等のガス
をスパッタ室中に導入し２通常０．１〜１０Ｐａ程度の
圧力で放電を行い、プラズマを発生させ、プラズマ中の
イオンによって堆積すべき材料のターゲットをスパッタ
することにより、ウェーハ上にターゲットの材料からな
る膜を堆積する。
このスパッタリング法によって堆積される配線材料とし
てはＳｉ又はＳｉ及びＣｕを含有したＡＩ系合金が多く
用いられている。また、近年ではＴｉ、Ｗ、ＴｉＷ、Ｔ
ｉＳｉｘ、ＷＳｉｘ及びＭｏ５ｉｘ等の高融点金属材料
及びそのシリサイド材料が配線又はバリアメタルとして
用いられるようになってきた。
てはＳｉ又はＳｉ及びＣｕを含有したＡＩ系合金が多く
用いられている。また、近年ではＴｉ、Ｗ、ＴｉＷ、Ｔ
ｉＳｉｘ、ＷＳｉｘ及びＭｏ５ｉｘ等の高融点金属材料
及びそのシリサイド材料が配線又はバリアメタルとして
用いられるようになってきた。
スパッタリング法によって堆積された材料をＲＩＥ等の
エツチングによってバターニングすることによって半導
体集積回路の配線が形成される。
エツチングによってバターニングすることによって半導
体集積回路の配線が形成される。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上述した従来の技術には次のような問題
がある。ずなわぢ、スパンク前にスパックリング室をポ
ンプによって高真空に減圧してもポンプによる従来の減
圧方法だけでは、スパッタリング室中に残存する０２及
びＮ２等の大気成分ガスを充分に除去することはできな
かった。このため、スパッタによって配線材料として堆
積した膜中には、０２及びＮ２等のガス分子が不純物と
して取り込まれ、パターニングによって配線を形成した
後も、配線中に残存する。こうしてこれらの不純物は、
熱処理中に配線ヒロックを発生させる原因のひとつとな
る。また、半導体装置の動作中には、これらの不純物の
存在によって配線のエレクトロマイグレーション耐性が
劣化し、配線の信頼性が著しく落ちることになる。
がある。ずなわぢ、スパンク前にスパックリング室をポ
ンプによって高真空に減圧してもポンプによる従来の減
圧方法だけでは、スパッタリング室中に残存する０２及
びＮ２等の大気成分ガスを充分に除去することはできな
かった。このため、スパッタによって配線材料として堆
積した膜中には、０２及びＮ２等のガス分子が不純物と
して取り込まれ、パターニングによって配線を形成した
後も、配線中に残存する。こうしてこれらの不純物は、
熱処理中に配線ヒロックを発生させる原因のひとつとな
る。また、半導体装置の動作中には、これらの不純物の
存在によって配線のエレクトロマイグレーション耐性が
劣化し、配線の信頼性が著しく落ちることになる。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであ
り、その目的とするところは０□及びＮ２等の不純物ガ
ス分子をほとんど含有しない良質の薄膜をスパッタリン
グによって形成できる半導体装置の製造方法を提供する
ことにある。
り、その目的とするところは０□及びＮ２等の不純物ガ
ス分子をほとんど含有しない良質の薄膜をスパッタリン
グによって形成できる半導体装置の製造方法を提供する
ことにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、半導体装置の製造方法であって スパッタリ
ングによって薄膜を形成する前に、スパッタ室内に於い
て、ガス分子を吸着しやすい材料をスパックすることに
より上記の目的が達成される。
ングによって薄膜を形成する前に、スパッタ室内に於い
て、ガス分子を吸着しやすい材料をスパックすることに
より上記の目的が達成される。
（実施例）
以下に本発明を実施例について第１図を参照して説明す
る。まず、ロータリーポンプを用いてスパッタ室１のガ
ス排出口８からガスを排気しスパッタ室１内等の圧力を
約４０〜５０Ｐａにまで減圧した後、クライオポンプに
よる減圧を開始する。
る。まず、ロータリーポンプを用いてスパッタ室１のガ
ス排出口８からガスを排気しスパッタ室１内等の圧力を
約４０〜５０Ｐａにまで減圧した後、クライオポンプに
よる減圧を開始する。
スパッタ室１内の圧力が約３Ｘ１０−’Ｐａ以下にまで
減圧された後、同様に減圧された予備室からスパッタ室
１内ヘウエーハ４を搬送する。ガス導入ロアから放電ガ
スとして高純度Ａｒをスパッタ室１内へ毎分数十〜数百
ｃｃ導入することによりスパッタ室１内の圧力を約０．
２〜２０Ｐａに保つ。次にスパッタ室１内の電極９．工
０に、高周波電圧を印加することによって、Ａｒの放電
を行い、プラスマを発生させる。本実施例では、ウェー
ハ４上に堆積すべき材料としてＡ１系合金のターゲット
３を使用する。放電開始後、このＡＩＩ合金のターゲッ
ト３にはプラズマ中のイオンが衝突しない条件で、ガス
分子を吸着しゃずいゲッタ効果のある材料のターデフ１
〜２表面のみをスパックする（第１図（ａ））。ゲッタ
効果のある材料としては、Ｔｉが特に好ましい。このス
パッタリングによってスパッタされたターゲット２の原
子はウェーハ４とターゲット２の中間に挿入されたシャ
ッタ６に邪魔され、ウェーハ４上には到達しないため、
膜をウェーハ４上に形成しない。しかし。
減圧された後、同様に減圧された予備室からスパッタ室
１内ヘウエーハ４を搬送する。ガス導入ロアから放電ガ
スとして高純度Ａｒをスパッタ室１内へ毎分数十〜数百
ｃｃ導入することによりスパッタ室１内の圧力を約０．
２〜２０Ｐａに保つ。次にスパッタ室１内の電極９．工
０に、高周波電圧を印加することによって、Ａｒの放電
を行い、プラスマを発生させる。本実施例では、ウェー
ハ４上に堆積すべき材料としてＡ１系合金のターゲット
３を使用する。放電開始後、このＡＩＩ合金のターゲッ
ト３にはプラズマ中のイオンが衝突しない条件で、ガス
分子を吸着しゃずいゲッタ効果のある材料のターデフ１
〜２表面のみをスパックする（第１図（ａ））。ゲッタ
効果のある材料としては、Ｔｉが特に好ましい。このス
パッタリングによってスパッタされたターゲット２の原
子はウェーハ４とターゲット２の中間に挿入されたシャ
ッタ６に邪魔され、ウェーハ４上には到達しないため、
膜をウェーハ４上に形成しない。しかし。
このターゲット２の材料には気体分子を吸着して気相か
ら気体分子を排除するゲッタ効果が存在するために、こ
のスパッタリングによって、スパッタ室１中に残存して
いた０□及びＮ２等の不純物がゲッタされ、その濃度が
著しく低下する。
ら気体分子を排除するゲッタ効果が存在するために、こ
のスパッタリングによって、スパッタ室１中に残存して
いた０□及びＮ２等の不純物がゲッタされ、その濃度が
著しく低下する。
こうして、スパッタ室１中に残存していた０２及びＮ２
等の不純物の濃度が充分に低下した後。
等の不純物の濃度が充分に低下した後。
今度は、ゲッタ効果のある材料のターゲット２表面をス
パックしない条件に変え（第１図（ｂ））、Ａ１系合金
のターゲット３表面のみをスパックする。
パックしない条件に変え（第１図（ｂ））、Ａ１系合金
のターゲット３表面のみをスパックする。
スパッタされたターゲット３の原子は、ウェーハ４上に
到達し、ウェーハ４上にＡＩ系金合金膜５して堆積され
る。
到達し、ウェーハ４上にＡＩ系金合金膜５して堆積され
る。
このようにしてウェーハ４上に堆積されたＡＩ系金合金
膜５０２及びＮ２等の不純物をほとんど含有しない良質
なものとして形成される。このため、堆積された膜５を
ＲＩＥによってパターニングして配線を形成した後、熱
処理を行っても配線ヒロックの発生は抑制される。また
、エレクトロマイグレーション耐性も強（、信頼性の高
い配線が形成できる。
膜５０２及びＮ２等の不純物をほとんど含有しない良質
なものとして形成される。このため、堆積された膜５を
ＲＩＥによってパターニングして配線を形成した後、熱
処理を行っても配線ヒロックの発生は抑制される。また
、エレクトロマイグレーション耐性も強（、信頼性の高
い配線が形成できる。
（発明の効果）
スパッタ室内に於いて、ガス分子を吸着しゃすいゲッタ
効果のある材料をスパッタすることにより、スパッタ室
内に残存する０２及びＮ２等の不純物ガス分子が減少す
るために、ウェーハ上に形成した薄膜中に含有される０
□及びＮ２等の不純物ガス分子の濃度が低下するので１
ヒロックのない信頼性の高い配線を形成することが可
能となる。
効果のある材料をスパッタすることにより、スパッタ室
内に残存する０２及びＮ２等の不純物ガス分子が減少す
るために、ウェーハ上に形成した薄膜中に含有される０
□及びＮ２等の不純物ガス分子の濃度が低下するので１
ヒロックのない信頼性の高い配線を形成することが可
能となる。
Ｕ旧厘＠捕Ｊす１−匪
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明の一実施例を説明する
だめの概略図である。
だめの概略図である。
■・・・スパッタ室、２・・・Ｔ＋ターケット ３・・
・Ａｌ系合金ターゲット、４・・・ウェーハ、訃・・薄
膜６・・・シャッタ、７・・・ガス導入口、８・・・ガ
ス排出口９．１０・・・電極。
・Ａｌ系合金ターゲット、４・・・ウェーハ、訃・・薄
膜６・・・シャッタ、７・・・ガス導入口、８・・・ガ
ス排出口９．１０・・・電極。
以」―
Claims (1)
- １． スパッタリングによって薄膜を形成する前に、 スパッタ室内に於いて、ガス分子を吸着しやすい材料を
スパッタする、 半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1150938A JPH0314227A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1150938A JPH0314227A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0314227A true JPH0314227A (ja) | 1991-01-22 |
Family
ID=15507696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1150938A Pending JPH0314227A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0314227A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06196441A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-07-15 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| WO1997004142A1 (en) * | 1995-07-19 | 1997-02-06 | Teer Coatings Limited | Methods for deposition of molybdenum sulphide |
| EP0859070A1 (en) * | 1997-02-06 | 1998-08-19 | Applied Materials, Inc. | Coating of inside of vacuum chambers |
| US6395100B1 (en) * | 2000-01-03 | 2002-05-28 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of improving vacuum quality in semiconductor processing chambers |
| US6844628B2 (en) | 1996-07-16 | 2005-01-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device and method for manufacturing the same |
| KR100485028B1 (ko) * | 1996-07-16 | 2005-08-31 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시장치 |
| JP2009065181A (ja) * | 2006-03-03 | 2009-03-26 | Canon Anelva Corp | 磁気抵抗効果素子の製造方法 |
| US8367156B2 (en) | 2006-03-03 | 2013-02-05 | Canon Anelva Corporation | Method of manufacturing magnetoresistive device and apparatus for manufacturing the same |
| US8679301B2 (en) * | 2007-08-01 | 2014-03-25 | HGST Netherlands B.V. | Repeatability for RF MgO TMR barrier layer process by implementing Ti pasting |
| JP2022188450A (ja) * | 2021-06-09 | 2022-12-21 | キヤノントッキ株式会社 | 成膜装置 |
-
1989
- 1989-06-13 JP JP1150938A patent/JPH0314227A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06196441A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-07-15 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| GB2303380B (en) * | 1995-07-19 | 1999-06-30 | Teer Coatings Ltd | Metal-sulphur coatings |
| WO1997004142A1 (en) * | 1995-07-19 | 1997-02-06 | Teer Coatings Limited | Methods for deposition of molybdenum sulphide |
| GB2303380A (en) * | 1995-07-19 | 1997-02-19 | Teer Coatings Ltd | Improving the sputter deposition of metal-sulphur coatings |
| KR100485028B1 (ko) * | 1996-07-16 | 2005-08-31 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시장치 |
| US6979882B1 (en) | 1996-07-16 | 2005-12-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device and method for manufacturing the same |
| US7446392B2 (en) | 1996-07-16 | 2008-11-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device and method for manufacturing the same |
| US6844628B2 (en) | 1996-07-16 | 2005-01-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device and method for manufacturing the same |
| US7298021B2 (en) | 1996-07-16 | 2007-11-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device and method for manufacturing the same |
| US6940094B2 (en) | 1996-07-16 | 2005-09-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device and method for manufacturing the same |
| EP0859070A1 (en) * | 1997-02-06 | 1998-08-19 | Applied Materials, Inc. | Coating of inside of vacuum chambers |
| US6217715B1 (en) | 1997-02-06 | 2001-04-17 | Applied Materials, Inc. | Coating of vacuum chambers to reduce pump down time and base pressure |
| US6395100B1 (en) * | 2000-01-03 | 2002-05-28 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of improving vacuum quality in semiconductor processing chambers |
| JP2009065181A (ja) * | 2006-03-03 | 2009-03-26 | Canon Anelva Corp | 磁気抵抗効果素子の製造方法 |
| US8367156B2 (en) | 2006-03-03 | 2013-02-05 | Canon Anelva Corporation | Method of manufacturing magnetoresistive device and apparatus for manufacturing the same |
| US10629804B2 (en) | 2006-03-03 | 2020-04-21 | Canon Anelva Corporation | Method of manufacturing magnetoresistive device |
| US8679301B2 (en) * | 2007-08-01 | 2014-03-25 | HGST Netherlands B.V. | Repeatability for RF MgO TMR barrier layer process by implementing Ti pasting |
| JP2022188450A (ja) * | 2021-06-09 | 2022-12-21 | キヤノントッキ株式会社 | 成膜装置 |
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