JPH05175157A - チタン系化合物の成膜方法 - Google Patents
チタン系化合物の成膜方法Info
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- JPH05175157A JPH05175157A JP3355544A JP35554491A JPH05175157A JP H05175157 A JPH05175157 A JP H05175157A JP 3355544 A JP3355544 A JP 3355544A JP 35554491 A JP35554491 A JP 35554491A JP H05175157 A JPH05175157 A JP H05175157A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】成膜枚数の少ない時点から一定の抵抗率を有す
るチタン系薄膜を成膜することが可能なチタン系化合物
の成膜方法を提供する。 【構成】チタン系化合物の成膜方法を実施するためのス
パッタ装置１は防着板３０を備えている。そして、防着
板３０を加熱するための防着板加熱手段３２が設けられ
ており、防着板を一定温度に加熱しながらチタン系化合
物の反応性スパッタリングを行うことを特徴とする。
るチタン系薄膜を成膜することが可能なチタン系化合物
の成膜方法を提供する。 【構成】チタン系化合物の成膜方法を実施するためのス
パッタ装置１は防着板３０を備えている。そして、防着
板３０を加熱するための防着板加熱手段３２が設けられ
ており、防着板を一定温度に加熱しながらチタン系化合
物の反応性スパッタリングを行うことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、防着板を備えたスパッ
タ装置でチタン系化合物を成膜する方法に関する。
タ装置でチタン系化合物を成膜する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの高集積化に伴い、電極配線は微
細化する傾向にある。電極配線材料としてはアルミニウ
ム（Ａｌ）が通常使用されているが、アルミニウムとシ
リコン基板とを直接コンタクトさせた場合、Ａｌ及びＳ
ｉの相互拡散によって、次のような問題が生じる。即
ち、拡散層部分へのＡｌの進入、突き抜けによってショ
ートが発生したり、あるいはＳｉがコンタクト部でエピ
タキシャル成長することによってコンタクトホール部が
閉塞されて抵抗が増加し、接合破壊が生じるという問題
である。
細化する傾向にある。電極配線材料としてはアルミニウ
ム（Ａｌ）が通常使用されているが、アルミニウムとシ
リコン基板とを直接コンタクトさせた場合、Ａｌ及びＳ
ｉの相互拡散によって、次のような問題が生じる。即
ち、拡散層部分へのＡｌの進入、突き抜けによってショ
ートが発生したり、あるいはＳｉがコンタクト部でエピ
タキシャル成長することによってコンタクトホール部が
閉塞されて抵抗が増加し、接合破壊が生じるという問題
である。
【０００３】これらの問題に対処するために、Ａｌ中に
Ｓｉを予め固溶限以上の割合、例えば１〜２％添加する
ことにより相互拡散を抑止する方法、あるいは、相互拡
散を抑止するためのＴｉＮ、ＴｉＷ等から成る拡散防止
層（バリアメタル）をシリコン基板表面に形成する方法
等が、一般に採用されている。
Ｓｉを予め固溶限以上の割合、例えば１〜２％添加する
ことにより相互拡散を抑止する方法、あるいは、相互拡
散を抑止するためのＴｉＮ、ＴｉＷ等から成る拡散防止
層（バリアメタル）をシリコン基板表面に形成する方法
等が、一般に採用されている。
【０００４】ＴｉＮは、ＡｒあるいはＮ2ガス中でＴｉ
ターゲットを反応性スパッタリングすることにより形成
することができる。そして、３０〜５０ｎｍ程度の膜厚
でバリア効果が得られる。ＴｉＷは、焼結体ターゲット
を使用するためパーティクル発生の懸念があり、しかも
膜厚を約２００ｎｍと厚くしなければバリア効果を得る
ことができない。従ってＴｉＷと比較してＴｉＮは大き
な利点を有し、バリアメタルとして主流になりつつあ
る。
ターゲットを反応性スパッタリングすることにより形成
することができる。そして、３０〜５０ｎｍ程度の膜厚
でバリア効果が得られる。ＴｉＷは、焼結体ターゲット
を使用するためパーティクル発生の懸念があり、しかも
膜厚を約２００ｎｍと厚くしなければバリア効果を得る
ことができない。従ってＴｉＷと比較してＴｉＮは大き
な利点を有し、バリアメタルとして主流になりつつあ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴｉＮ
は次のような問題点を有している。即ち、第１の問題点
は、ＴｉＮ膜中に酸素を添加しないと、十分な拡散防止
効果を得ることができないことにある。これについて
は、本発明者らが１９９０年春、集積回路シンポジウム
にて発表した、「Ａｌ／ＴｉＯXＮY積層配線」pp. 13-1
8 を参照のこと。
は次のような問題点を有している。即ち、第１の問題点
は、ＴｉＮ膜中に酸素を添加しないと、十分な拡散防止
効果を得ることができないことにある。これについて
は、本発明者らが１９９０年春、集積回路シンポジウム
にて発表した、「Ａｌ／ＴｉＯXＮY積層配線」pp. 13-1
8 を参照のこと。
【０００６】第２の問題点は、Ｏ2ガスをＡｒ、Ｎ2ガス
と同時に導入し、反応性スパッタリングによってＴｉＯ
Ｎ膜を形成する場合、成膜枚数が少ない時点においては
成膜されたＴｉＯＮの抵抗が低く、成膜枚数が増えるに
従い成膜されたＴｉＯＮの抵抗が増加することにある。
この現象を図４に示す。尚、図４に示すデータは、ＤＣ
マグネトロンスパッタ装置を使用し、パワーを３ｋＷ、
Ｎ2／Ｏ2ガス＝４７／３ｓｃｃｍ、圧力０．４５Ｐａ、
基板温度１５０゜Ｃ、成膜速度７０ｎｍ／分、ＴｉＯＮ
膜厚１００ｎｍの条件にて成膜したＴｉＯＮ膜の抵抗率
の測定結果である。この現象のために、所望の抵抗率を
有するＴｉＯＮ膜を再現性良く得ることができない。
と同時に導入し、反応性スパッタリングによってＴｉＯ
Ｎ膜を形成する場合、成膜枚数が少ない時点においては
成膜されたＴｉＯＮの抵抗が低く、成膜枚数が増えるに
従い成膜されたＴｉＯＮの抵抗が増加することにある。
この現象を図４に示す。尚、図４に示すデータは、ＤＣ
マグネトロンスパッタ装置を使用し、パワーを３ｋＷ、
Ｎ2／Ｏ2ガス＝４７／３ｓｃｃｍ、圧力０．４５Ｐａ、
基板温度１５０゜Ｃ、成膜速度７０ｎｍ／分、ＴｉＯＮ
膜厚１００ｎｍの条件にて成膜したＴｉＯＮ膜の抵抗率
の測定結果である。この現象のために、所望の抵抗率を
有するＴｉＯＮ膜を再現性良く得ることができない。
【０００７】この抵抗率が増加する原因は、スパッタ装
置内に設けられた防着板に付着したＴｉＯＮ膜にスパッ
タガスであるＯ2がゲッタリングされることにあると考
えられる。図５にＴｉ系化合物の標準生成自由エネルギ
ーの値を示す。ＴｉＮと比較してＴｉＯ2、ＴｉＯは標
準生成自由エネルギーは大きなマイナスの値を有してお
り、安定である。また、標準生成自由エネルギーは、温
度が高くなるに従い、その絶対値が小さくなる。図５か
ら明らかなように、全ての温度領域において酸化物の方
が安定である。即ち、Ｔｉは酸素が存在すれば酸化され
る。
置内に設けられた防着板に付着したＴｉＯＮ膜にスパッ
タガスであるＯ2がゲッタリングされることにあると考
えられる。図５にＴｉ系化合物の標準生成自由エネルギ
ーの値を示す。ＴｉＮと比較してＴｉＯ2、ＴｉＯは標
準生成自由エネルギーは大きなマイナスの値を有してお
り、安定である。また、標準生成自由エネルギーは、温
度が高くなるに従い、その絶対値が小さくなる。図５か
ら明らかなように、全ての温度領域において酸化物の方
が安定である。即ち、Ｔｉは酸素が存在すれば酸化され
る。
【０００８】従って、防着板に付着したＴｉＯＮ膜によ
るＯ2ゲッタリング効果は、ＴｉＯＮ膜の成膜枚数が少
なく防着板の温度が上昇する前の段階において大きく、
温度が上昇するにつれて小さくなる。それ故、ＴｉＯＮ
膜の成膜枚数が少なく防着板の温度が上昇する前の段階
においては、実質的にスパッタガス中のＯ2ガスの量に
減少が生じ、基板上に形成されるＴｉＯＮ膜はＯ2の欠
乏に起因して低抵抗率となる。ＴｉＯＮ膜の成膜枚数が
増えるに従い、防着板はプラズマに曝され、防着板の温
度も上昇するため、Ｏ2ゲッタリング効果が小さくな
り、基板上に形成されるＴｉＯＮ膜の抵抗率は次第に増
加する。そして、防着板の温度が一定になり、Ｏ2ゲッ
タリング効果が平衡状態となった時点で、ＴｉＯＮ膜の
抵抗率も一定となる。
るＯ2ゲッタリング効果は、ＴｉＯＮ膜の成膜枚数が少
なく防着板の温度が上昇する前の段階において大きく、
温度が上昇するにつれて小さくなる。それ故、ＴｉＯＮ
膜の成膜枚数が少なく防着板の温度が上昇する前の段階
においては、実質的にスパッタガス中のＯ2ガスの量に
減少が生じ、基板上に形成されるＴｉＯＮ膜はＯ2の欠
乏に起因して低抵抗率となる。ＴｉＯＮ膜の成膜枚数が
増えるに従い、防着板はプラズマに曝され、防着板の温
度も上昇するため、Ｏ2ゲッタリング効果が小さくな
り、基板上に形成されるＴｉＯＮ膜の抵抗率は次第に増
加する。そして、防着板の温度が一定になり、Ｏ2ゲッ
タリング効果が平衡状態となった時点で、ＴｉＯＮ膜の
抵抗率も一定となる。
【０００９】一方、ＴｉＮ膜でバリア効果を得るために
は、ＡｒあるいはＮ2ガス中で反応性スパッタリングに
よりＴｉＮ膜を形成した後、アルミニウム配線層を形成
する前に、一旦基板をスパッタ装置から取り出し、ＲＴ
Ａ（Rapid Thermal Annealing）法やファーネスアニー
リング法にて約６００゜Ｃの加熱処理を施しＴｉＮ膜の
表面を酸化させる。次いで、スパッタ装置を使用してア
ルミニウム層を形成する。それ故、アニール工程及び１
回分余分なスパッタリング工程を必要とし、プロセスス
テップの面で不利である。
は、ＡｒあるいはＮ2ガス中で反応性スパッタリングに
よりＴｉＮ膜を形成した後、アルミニウム配線層を形成
する前に、一旦基板をスパッタ装置から取り出し、ＲＴ
Ａ（Rapid Thermal Annealing）法やファーネスアニー
リング法にて約６００゜Ｃの加熱処理を施しＴｉＮ膜の
表面を酸化させる。次いで、スパッタ装置を使用してア
ルミニウム層を形成する。それ故、アニール工程及び１
回分余分なスパッタリング工程を必要とし、プロセスス
テップの面で不利である。
【００１０】従って、本発明の目的は、成膜枚数の少な
い時点から一定の抵抗率を有するチタン系薄膜を成膜す
ることが可能なチタン系化合物の成膜方法を提供するこ
とにある。
い時点から一定の抵抗率を有するチタン系薄膜を成膜す
ることが可能なチタン系化合物の成膜方法を提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のチタン系化合物
の成膜方法を実施するためのスパッタ装置は防着板を備
えている。そして、防着板を加熱するための防着板加熱
手段が設けられており、防着板を一定温度に加熱しなが
らチタン系化合物の反応性スパッタリングを行うことを
特徴とする。
の成膜方法を実施するためのスパッタ装置は防着板を備
えている。そして、防着板を加熱するための防着板加熱
手段が設けられており、防着板を一定温度に加熱しなが
らチタン系化合物の反応性スパッタリングを行うことを
特徴とする。
【００１２】防着板加熱手段は、例えば赤外線ランプヒ
ータ、電熱材料線材若しくはパネルヒータ、あるいはガ
ス加熱手段とすることができる。
ータ、電熱材料線材若しくはパネルヒータ、あるいはガ
ス加熱手段とすることができる。
【００１３】
【作用】本発明の方法においては、防着板は一定温度に
加熱されているので、防着板に付着したＴｉＯＮ膜への
Ｏ2ガスのゲッタリング量の変動を防止することができ
る。それ故、ＴｉＯＮ膜の成膜枚数が少ない時点でも、
Ｏ2ガスのゲッタリング効果によるスパッタガス中のＯ2
量の減少を防止することができ、その結果、基板上に形
成されるＴｉＯＮ膜の抵抗率の変動を防止することがで
きる。
加熱されているので、防着板に付着したＴｉＯＮ膜への
Ｏ2ガスのゲッタリング量の変動を防止することができ
る。それ故、ＴｉＯＮ膜の成膜枚数が少ない時点でも、
Ｏ2ガスのゲッタリング効果によるスパッタガス中のＯ2
量の減少を防止することができ、その結果、基板上に形
成されるＴｉＯＮ膜の抵抗率の変動を防止することがで
きる。
【００１４】防着板は、スパッタリング開始前に、スパ
ッタリングによって上昇し平衡となる温度以上に加熱す
ればよい。防着板の温度上昇によってＴｉＯ、ＴｉＯ2
の標準生成自由エネルギーを増加させ、これによってＯ
2ガスのゲッタリング量を低減させると同時に、防着板
の温度を一定に維持することによって、Ｏ2ガスのゲッ
タリング量の変動を防止することができる。スパッタリ
ングによる防着板の温度上昇は、通常約１００乃至２０
０゜Ｃなので、防着板を２００乃至５００゜Ｃ程度に加
熱すればよい。
ッタリングによって上昇し平衡となる温度以上に加熱す
ればよい。防着板の温度上昇によってＴｉＯ、ＴｉＯ2
の標準生成自由エネルギーを増加させ、これによってＯ
2ガスのゲッタリング量を低減させると同時に、防着板
の温度を一定に維持することによって、Ｏ2ガスのゲッ
タリング量の変動を防止することができる。スパッタリ
ングによる防着板の温度上昇は、通常約１００乃至２０
０゜Ｃなので、防着板を２００乃至５００゜Ｃ程度に加
熱すればよい。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明のチタン系化
合物の成膜方法を実施例に基づき説明する。
合物の成膜方法を実施例に基づき説明する。
【００１６】図１は、本発明の方法の実施に適したスパ
ッタ装置の概略図であり、かかるスパッタ装置の断面図
を示した図である。ＤＣマグネトロン方式のスパッタ装
置１は成膜チャンバ１０を具備する。そして、成膜チャ
ンバ１０内にチタンから成るターゲット１２が配置され
ている。また、ターゲットと対向して基板１４が配置さ
れている。基板１４のターゲットとは反対側の面には、
ガス導入口１８を具備した基板加熱用ガス加熱手段１６
が設けられており、ガス導入口１８から導入されたＡｒ
ガスを基板加熱用ガス加熱手段１６で加熱し、かかるＡ
ｒガスを基板１４に吹き付けることによって、基板１４
を加熱することができる。スパッタ装置１には、Ａｒ、
Ｎ2、Ｏ2ガス等から成るスパッタガスを成膜チャンバ１
０に導入するための、スパッタガス導入口２０が設けら
れている。尚、図１には、カソード機構、ガス排気系の
図示を省略してある。
ッタ装置の概略図であり、かかるスパッタ装置の断面図
を示した図である。ＤＣマグネトロン方式のスパッタ装
置１は成膜チャンバ１０を具備する。そして、成膜チャ
ンバ１０内にチタンから成るターゲット１２が配置され
ている。また、ターゲットと対向して基板１４が配置さ
れている。基板１４のターゲットとは反対側の面には、
ガス導入口１８を具備した基板加熱用ガス加熱手段１６
が設けられており、ガス導入口１８から導入されたＡｒ
ガスを基板加熱用ガス加熱手段１６で加熱し、かかるＡ
ｒガスを基板１４に吹き付けることによって、基板１４
を加熱することができる。スパッタ装置１には、Ａｒ、
Ｎ2、Ｏ2ガス等から成るスパッタガスを成膜チャンバ１
０に導入するための、スパッタガス導入口２０が設けら
れている。尚、図１には、カソード機構、ガス排気系の
図示を省略してある。
【００１７】ターゲット１２と基板１４の間には防着板
３０が配置されている。ターゲットとは反対側の防着板
３０の面を加熱するために、赤外線ランプヒータから成
る防着板加熱手段３２が設けられている。尚、成膜チャ
ンバ内に赤外線ランプヒータを設けたスパッタ装置とし
て、例えば日電アネルバ社製ＩＬＣ−１０５１、ＡＭＡ
Ｔ社製ＥＮＤＵＲＡ−５５００が知られている。しかし
ながら、これらの装置においては、赤外線ランプヒータ
は、成膜チャンバ内に存在する水分をベークアウトする
ことを目的として設けられている。スパッタプロセスに
使用する目的で設けられたもでのではなく、勿論、防着
板の加熱を目的として設けられたものでもない。
３０が配置されている。ターゲットとは反対側の防着板
３０の面を加熱するために、赤外線ランプヒータから成
る防着板加熱手段３２が設けられている。尚、成膜チャ
ンバ内に赤外線ランプヒータを設けたスパッタ装置とし
て、例えば日電アネルバ社製ＩＬＣ−１０５１、ＡＭＡ
Ｔ社製ＥＮＤＵＲＡ−５５００が知られている。しかし
ながら、これらの装置においては、赤外線ランプヒータ
は、成膜チャンバ内に存在する水分をベークアウトする
ことを目的として設けられている。スパッタプロセスに
使用する目的で設けられたもでのではなく、勿論、防着
板の加熱を目的として設けられたものでもない。
【００１８】上記のスパッタ装置を使用して、以下の条
件でＴｉＯＮ膜を基板上に形成した。 パワー ６ｋＷ ガス流量 Ａｒ／Ｎ2／Ｏ2＝３０／７０／１０ｓ
ｃｃｍ（この内、基板加熱用としてＡｒ２０ｓｃｃｍ） 圧力 ０．５Ｐａ 基板加熱温度 ガス加熱、約１５０゜Ｃ 防着板加熱温度 約３００゜Ｃ 成膜速度 ６０ｎｍ／分
件でＴｉＯＮ膜を基板上に形成した。 パワー ６ｋＷ ガス流量 Ａｒ／Ｎ2／Ｏ2＝３０／７０／１０ｓ
ｃｃｍ（この内、基板加熱用としてＡｒ２０ｓｃｃｍ） 圧力 ０．５Ｐａ 基板加熱温度 ガス加熱、約１５０゜Ｃ 防着板加熱温度 約３００゜Ｃ 成膜速度 ６０ｎｍ／分
【００１９】上記の条件により、抵抗率４〜５ｍΩｃｍ
のＴｉＯＮ膜を、抵抗率の変動なく、即ち組成の変動な
く連続的に形成することができた。
のＴｉＯＮ膜を、抵抗率の変動なく、即ち組成の変動な
く連続的に形成することができた。
【００２０】図２に、図１に示したスパッタ装置の変形
を示す。図１に示すスパッタ装置においては、防着板３
０を加熱するための防着板加熱手段３２として赤外線ラ
ンプヒータを採用したが、図２に示すスパッタ装置にお
いては、ターゲットと反対側の防着板３０の面３２Ａ
に、電熱材料から成る線材若しくはパネルヒータが貼り
付けられている。電熱材料として、一般に用いられてい
るＮｉ−Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系を用いることがで
きる。これらの電熱材料は１０００゜Ｃ程度まで加熱可
能である。電熱材料線材若しくはパネルヒータを使用す
ることによって、防着板３０を２００〜５００゜Ｃに加
熱することができる。尚、図２に示したスパッタ装置
の、防着板加熱手段３２以外の構成部品は、図１に示し
たスパッタ装置と同様である。
を示す。図１に示すスパッタ装置においては、防着板３
０を加熱するための防着板加熱手段３２として赤外線ラ
ンプヒータを採用したが、図２に示すスパッタ装置にお
いては、ターゲットと反対側の防着板３０の面３２Ａ
に、電熱材料から成る線材若しくはパネルヒータが貼り
付けられている。電熱材料として、一般に用いられてい
るＮｉ−Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系を用いることがで
きる。これらの電熱材料は１０００゜Ｃ程度まで加熱可
能である。電熱材料線材若しくはパネルヒータを使用す
ることによって、防着板３０を２００〜５００゜Ｃに加
熱することができる。尚、図２に示したスパッタ装置
の、防着板加熱手段３２以外の構成部品は、図１に示し
たスパッタ装置と同様である。
【００２１】図３に示すスパッタ装置の例では、防着板
３０を加熱するための防着板加熱手段３２は、基板１４
を加熱するために使用される基板加熱用ガス加熱手段１
６と同様のガス加熱手段３４から成る。基板加熱用のガ
スとして通常Ａｒガスを使用するが、防着板３０を加熱
するためのガス加熱手段３４においては防着板加熱用の
ガスとしてＮ2ガスを使用することが望ましい。防着板
加熱用ガス導入口３６から導入されたＮ2ガスをガス加
熱手段３４によって加熱し、防着板３０に吹き付ける。
この方式は、ガス加熱方式であり熱伝導性が良好であ
る。それ故、防着板加熱の効果は、図１あるいは図２に
示した防着板加熱手段３２よりも優れている。
３０を加熱するための防着板加熱手段３２は、基板１４
を加熱するために使用される基板加熱用ガス加熱手段１
６と同様のガス加熱手段３４から成る。基板加熱用のガ
スとして通常Ａｒガスを使用するが、防着板３０を加熱
するためのガス加熱手段３４においては防着板加熱用の
ガスとしてＮ2ガスを使用することが望ましい。防着板
加熱用ガス導入口３６から導入されたＮ2ガスをガス加
熱手段３４によって加熱し、防着板３０に吹き付ける。
この方式は、ガス加熱方式であり熱伝導性が良好であ
る。それ故、防着板加熱の効果は、図１あるいは図２に
示した防着板加熱手段３２よりも優れている。
【００２２】図３に示すスパッタ装置を使用してＴｉＯ
Ｎ膜を、以下の条件で基板上に形成した。尚、図３に示
したスパッタ装置の、防着板加熱手段３２以外の構成部
品は、図１に示したスパッタ装置と同様である。 パワー ６ｋＷ ガス流量 Ａｒ／Ｎ2／Ｏ2＝３０／７０／１０ｓ
ｃｃｍ（この内、基板加熱用としてＡｒ２０ｓｃｃｍ、
また、防着板加熱用としてＮ2１５ｓｃｃｍ） 圧力 ０．５Ｐａ 基板加熱温度 ガス加熱、約１５０゜Ｃ 防着板加熱温度 約４００゜Ｃ 成膜速度 ６０ｎｍ／分
Ｎ膜を、以下の条件で基板上に形成した。尚、図３に示
したスパッタ装置の、防着板加熱手段３２以外の構成部
品は、図１に示したスパッタ装置と同様である。 パワー ６ｋＷ ガス流量 Ａｒ／Ｎ2／Ｏ2＝３０／７０／１０ｓ
ｃｃｍ（この内、基板加熱用としてＡｒ２０ｓｃｃｍ、
また、防着板加熱用としてＮ2１５ｓｃｃｍ） 圧力 ０．５Ｐａ 基板加熱温度 ガス加熱、約１５０゜Ｃ 防着板加熱温度 約４００゜Ｃ 成膜速度 ６０ｎｍ／分
【００２３】上記の条件により、抵抗率４〜５ｍΩｃｍ
のＴｉＯＮ膜が、抵抗率の変動なく、即ち組成の変動な
く連続的に形成することができた。
のＴｉＯＮ膜が、抵抗率の変動なく、即ち組成の変動な
く連続的に形成することができた。
【００２４】ＤＣマグネトロン方式のマルチチャンバ型
のスパッタ装置を用いることによって、上述のＴｉＯＮ
膜を基板上に形成した後、連続してその上にアルミニウ
ム膜形成することができる。アルミニウム膜を、例えば
以下のような条件で形成することができる。 ターゲット Ａｌ パワー ９ｋＷ ガス流量 Ａｒ＝４０ｓｃｃｍ 圧力 ０．４Ｐａ 基板加熱温度 約５００゜Ｃ 成膜速度 １μｍ／分
のスパッタ装置を用いることによって、上述のＴｉＯＮ
膜を基板上に形成した後、連続してその上にアルミニウ
ム膜形成することができる。アルミニウム膜を、例えば
以下のような条件で形成することができる。 ターゲット Ａｌ パワー ９ｋＷ ガス流量 Ａｒ＝４０ｓｃｃｍ 圧力 ０．４Ｐａ 基板加熱温度 約５００゜Ｃ 成膜速度 １μｍ／分
【００２５】
【発明の効果】本発明のチタン系化合物の成膜方法によ
れば、防着板を成膜開始前から成膜終了まで一定温度に
加熱しておくことによって、防着板の温度変化によるス
パッタガス中のＯ2ガスのゲッタリング量の変動を防止
することができる。従って、常に一定量のＯ2ガスが基
板上のＴｉＯＮ膜の成膜に寄与するので、ＴｉＯＮ膜の
抵抗率を、成膜開始時から終了時まで一定にすることが
できる。それ故、製造された半導体装置の特性のばらつ
きを押さえることができる。また、バリア性に優れしか
も膜質の再現性の良いＴｉＯＮ膜を上層のアルミニウム
膜を含めて１台のスパッタ装置で形成することが可能と
なり、ＴｉＮ膜形成後他の装置でＴｉＮ膜をアニール処
理し次いでアルミニウム膜を形成するといった従来のプ
ロセスよりも、製造時間、製造コストの面でも有利であ
る。
れば、防着板を成膜開始前から成膜終了まで一定温度に
加熱しておくことによって、防着板の温度変化によるス
パッタガス中のＯ2ガスのゲッタリング量の変動を防止
することができる。従って、常に一定量のＯ2ガスが基
板上のＴｉＯＮ膜の成膜に寄与するので、ＴｉＯＮ膜の
抵抗率を、成膜開始時から終了時まで一定にすることが
できる。それ故、製造された半導体装置の特性のばらつ
きを押さえることができる。また、バリア性に優れしか
も膜質の再現性の良いＴｉＯＮ膜を上層のアルミニウム
膜を含めて１台のスパッタ装置で形成することが可能と
なり、ＴｉＮ膜形成後他の装置でＴｉＮ膜をアニール処
理し次いでアルミニウム膜を形成するといった従来のプ
ロセスよりも、製造時間、製造コストの面でも有利であ
る。
【図１】本発明の方法の実施に適したスパッタ装置の例
を示す図である。
を示す図である。
【図２】図１に示すスパッタ装置の変形を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の方法の実施に更に適したスパッタ装置
の例を示す図である。
の例を示す図である。
【図４】基板枚数とＴｉＯＮの抵抗率の関係を示す図で
ある。
ある。
【図５】Ｔｉ系化合物の標準生成自由エネルギーの値を
示す図である。
示す図である。
１ スパッタ装置 １０ 成膜チャンバ １２ ターゲット １４ 基板 １６ 基板加熱用ガス加熱手段 １８ ガス導入口 ２０ スパッタガス導入口 ３０ 防着板 ３２ 防着板加熱手段 ３４ ガス加熱手段 ３６ 防着板加熱用ガス導入口
Claims (1)
- 【請求項１】防着板を備えたスパッタ装置において、該
防着板を加熱する防着板加熱手段を設け、該防着板を一
定温度に加熱しながらチタン系化合物の反応性スパッタ
リングを行うことを特徴とするチタン系化合物の成膜方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3355544A JPH05175157A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | チタン系化合物の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3355544A JPH05175157A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | チタン系化合物の成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175157A true JPH05175157A (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=18444546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3355544A Pending JPH05175157A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | チタン系化合物の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05175157A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10310861A (ja) * | 1997-03-17 | 1998-11-24 | Applied Komatsu Technol Inc | 加熱及び冷却真空チャンバシールド |
| KR100620194B1 (ko) * | 2002-12-30 | 2006-09-01 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 스퍼터링 장치의 공정 챔버 |
| JP2008136892A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Tokyo Electron Ltd | デバイス製造装置およびデバイス製造方法 |
| US8974648B2 (en) | 2009-12-26 | 2015-03-10 | Canon Anelva Corporation | Reactive sputtering method and reactive sputtering apparatus |
| JP2018050009A (ja) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 東芝メモリ株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP3355544A patent/JPH05175157A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10310861A (ja) * | 1997-03-17 | 1998-11-24 | Applied Komatsu Technol Inc | 加熱及び冷却真空チャンバシールド |
| KR100620194B1 (ko) * | 2002-12-30 | 2006-09-01 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 스퍼터링 장치의 공정 챔버 |
| JP2008136892A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Tokyo Electron Ltd | デバイス製造装置およびデバイス製造方法 |
| US8974648B2 (en) | 2009-12-26 | 2015-03-10 | Canon Anelva Corporation | Reactive sputtering method and reactive sputtering apparatus |
| JP2018050009A (ja) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 東芝メモリ株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
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