JPH05279846A - スパッタ用ターゲット及びスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法 - Google Patents
スパッタ用ターゲット及びスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法Info
- Publication number
- JPH05279846A JPH05279846A JP10373492A JP10373492A JPH05279846A JP H05279846 A JPH05279846 A JP H05279846A JP 10373492 A JP10373492 A JP 10373492A JP 10373492 A JP10373492 A JP 10373492A JP H05279846 A JPH05279846 A JP H05279846A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sputtering
- target
- tion
- tion film
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スパッタによるＴｉＯＮ膜の形成において、
常に組成の安定したＴｉＯＮ膜を得ることができるスパ
ッタ用ターゲット及びスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法を提
供することを目的とする。 【構成】 Ｔｉ、Ｏ、及びＮを所望の比率、例えばＯ
の比率が１２〜２５原子％である比率で化合させたスパ
ッタ用ターゲット１。上記のスパッタ用ターゲット
１を使用したスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法。
常に組成の安定したＴｉＯＮ膜を得ることができるスパ
ッタ用ターゲット及びスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法を提
供することを目的とする。 【構成】 Ｔｉ、Ｏ、及びＮを所望の比率、例えばＯ
の比率が１２〜２５原子％である比率で化合させたスパ
ッタ用ターゲット１。上記のスパッタ用ターゲット
１を使用したスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタ用ターゲット
及びスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法に関する。本発明は、
例えば、半導体装置の製造の際のスパッタ技術において
用いることができる。
及びスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法に関する。本発明は、
例えば、半導体装置の製造の際のスパッタ技術において
用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】スパッタ技術、特にＴｉＯＮ成膜用スパ
ッタ技術は、例えば半導体装置製造の際に、Ａｌ系材料
配線の下層にバリアメタル層を形成する技術等として用
いられる。
ッタ技術は、例えば半導体装置製造の際に、Ａｌ系材料
配線の下層にバリアメタル層を形成する技術等として用
いられる。
【０００３】即ち、近年の半導体装置の微細化に伴い、
そのＡｌ配線プロセスにおいては、浅くなった拡散層に
コンタクト部で接するＡｌの突き抜け防止のため、Ａｌ
下層にＴｉＷ、ＴｉＮ等のバリア層を敷くことが一般的
になってきており、その中でも、ＴｉＯＮ膜はＡｌとＳ
ｉの間に存在すると、両者の反応を抑える効果が高く、
バリア層として極めて優れている。
そのＡｌ配線プロセスにおいては、浅くなった拡散層に
コンタクト部で接するＡｌの突き抜け防止のため、Ａｌ
下層にＴｉＷ、ＴｉＮ等のバリア層を敷くことが一般的
になってきており、その中でも、ＴｉＯＮ膜はＡｌとＳ
ｉの間に存在すると、両者の反応を抑える効果が高く、
バリア層として極めて優れている。
【０００４】従来、例えば上記のようにバリア層として
用いるＴｉＯＮ膜は、純Ｔｉターゲットを用い、Ｎ2 −
Ｏ2 混合ガス中で反応性スパッタ成膜する場合が多い。
用いるＴｉＯＮ膜は、純Ｔｉターゲットを用い、Ｎ2 −
Ｏ2 混合ガス中で反応性スパッタ成膜する場合が多い。
【０００５】一方、ＴｉＯＮ膜は、含有される酸素の量
によって、その抵抗、バリア性が大きく異なる。即ち、
図２に示すように、形成時の酸素ガス流量（この流量に
より、ＴｉＯＮ中のＯの量が規定されるものであり、こ
れについては、図３に、酸素ガス流量とＴｉＯＮ中の各
元素の比率を示すとおりである）の変化によって、抵抗
値が大きく変わる。また、図４に示すように、ＴｉＯＮ
中の酸素含有量により、リーク電流が大きく異なって来
る。
によって、その抵抗、バリア性が大きく異なる。即ち、
図２に示すように、形成時の酸素ガス流量（この流量に
より、ＴｉＯＮ中のＯの量が規定されるものであり、こ
れについては、図３に、酸素ガス流量とＴｉＯＮ中の各
元素の比率を示すとおりである）の変化によって、抵抗
値が大きく変わる。また、図４に示すように、ＴｉＯＮ
中の酸素含有量により、リーク電流が大きく異なって来
る。
【０００６】更に、従来のスパッタ成膜技術の場合、例
えば枚葉式スパッタ装置による反応性スパッタの場合、
図５に示すように、何枚かのウェーハを連続で処理する
と、スパッタガス中の酸素分圧の変化（図６参照）等に
よって、次第に抵抗が上昇する。このように従来技術に
あっては、形成するＴｉＯＮの膜質の安定化が難しいこ
とが明らかになっている。
えば枚葉式スパッタ装置による反応性スパッタの場合、
図５に示すように、何枚かのウェーハを連続で処理する
と、スパッタガス中の酸素分圧の変化（図６参照）等に
よって、次第に抵抗が上昇する。このように従来技術に
あっては、形成するＴｉＯＮの膜質の安定化が難しいこ
とが明らかになっている。
【０００７】
【発明の目的】本発明は上述した従来技術の問題点を解
決して、スパッタによるＴｉＯＮ膜の形成において、常
に組成の安定したＴｉＯＮ膜を得ることができる技術を
提供せんとするものであり、これを可能とするスパッタ
用ターゲットを提供することを目的とし、また、スパッ
タＴｉＯＮ膜成膜方法を提供することを目的とする。
決して、スパッタによるＴｉＯＮ膜の形成において、常
に組成の安定したＴｉＯＮ膜を得ることができる技術を
提供せんとするものであり、これを可能とするスパッタ
用ターゲットを提供することを目的とし、また、スパッ
タＴｉＯＮ膜成膜方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】本発明の請求項１の発
明は、Ｔｉ、Ｏ、及びＮを所望の比率で化合させたスパ
ッタ用ターゲットであって、これにより上記目的を達成
するものであ。
明は、Ｔｉ、Ｏ、及びＮを所望の比率で化合させたスパ
ッタ用ターゲットであって、これにより上記目的を達成
するものであ。
【０００９】本発明の請求項２の発明は、Ｏの比率が１
２〜２５原子％である請求項１に記載のスパッタ用ター
ゲットであって、これにより上記目的を達成するもので
ある。
２〜２５原子％である請求項１に記載のスパッタ用ター
ゲットであって、これにより上記目的を達成するもので
ある。
【００１０】本発明の請求項３の発明は、請求項１また
は２のスパッタ用ターゲットを使用したスパッタＴｉＯ
Ｎ膜成膜方法であって、これにより上記目的を達成する
ものである。
は２のスパッタ用ターゲットを使用したスパッタＴｉＯ
Ｎ膜成膜方法であって、これにより上記目的を達成する
ものである。
【００１１】
【作用】本発明によれば、Ｔｉ、Ｏ、Ｎを予め所望の比
率で化合させ、例えばその化合物を焼結させたものをス
パッタのターゲットとして用いることにより、常に安定
した組成比でＴｉＯＮ膜をスパッタ成膜できるようにな
る。この技術を半導体装置の製造に適用すると、ウェー
ハ間のバラツキ等の少ない、安定したＴｉＯＮ膜を形成
できる。
率で化合させ、例えばその化合物を焼結させたものをス
パッタのターゲットとして用いることにより、常に安定
した組成比でＴｉＯＮ膜をスパッタ成膜できるようにな
る。この技術を半導体装置の製造に適用すると、ウェー
ハ間のバラツキ等の少ない、安定したＴｉＯＮ膜を形成
できる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。なお当然のことではあるが、本発明は実施
例により限定を受けるものではない。
て説明する。なお当然のことではあるが、本発明は実施
例により限定を受けるものではない。
【００１３】実施例１ 本実施例は、ＴｉＯＮの焼結ターゲットを所望の組成で
予め作製し、そのターゲットを用いて半導体装置のＡｌ
配線下層にバリアメタルをスパッタ成膜する例である。
予め作製し、そのターゲットを用いて半導体装置のＡｌ
配線下層にバリアメタルをスパッタ成膜する例である。
【００１４】本実施例では、Ｔｉ、Ｎ、Ｏの比率をその
酸素の含有量を１２〜２５原子％程度として（図２〜図
４、特に図４参照）、例えば以下の組成で化合したもの
の焼結ターゲットを作製する。選定する組成は、バリア
性を満足し、コンタクト抵抗が許容できる範囲の抵抗で
あればよい。 ＴｉＯＮ組成例：Ｔｉ ５０％，Ｎ ３０％，Ｏ ２０
％（ａｔ％）
酸素の含有量を１２〜２５原子％程度として（図２〜図
４、特に図４参照）、例えば以下の組成で化合したもの
の焼結ターゲットを作製する。選定する組成は、バリア
性を満足し、コンタクト抵抗が許容できる範囲の抵抗で
あればよい。 ＴｉＯＮ組成例：Ｔｉ ５０％，Ｎ ３０％，Ｏ ２０
％（ａｔ％）
【００１５】この焼結ターゲットを用い、本実施例では
図１に示すようなスパッタ装置内で、以下の条件でスパ
ッタ成膜した。図１中、１はこのスパッタターゲット、
２はＴｉＯＮ膜を形成すべき基板、３はスパッタチャン
バー、４はプロセスガス（Ａｒ）の流れ、５はマグネト
ロンカソード、６はステージ、７はホルダーである。 デポパワー（ＤＣ） ４ｋＷ プロセスガス Ａｒ １００ｓｃｃｍ スパッタ圧力 ０．３Ｐａ 基板加熱 １５０℃
図１に示すようなスパッタ装置内で、以下の条件でスパ
ッタ成膜した。図１中、１はこのスパッタターゲット、
２はＴｉＯＮ膜を形成すべき基板、３はスパッタチャン
バー、４はプロセスガス（Ａｒ）の流れ、５はマグネト
ロンカソード、６はステージ、７はホルダーである。 デポパワー（ＤＣ） ４ｋＷ プロセスガス Ａｒ １００ｓｃｃｍ スパッタ圧力 ０．３Ｐａ 基板加熱 １５０℃
【００１６】これにより、ウェーハ間のバラツキの少な
い、ほぼ均一に２０％の酸素が含有されたＴｉＯＮ膜の
スパッタによる形成が可能となった。
い、ほぼ均一に２０％の酸素が含有されたＴｉＯＮ膜の
スパッタによる形成が可能となった。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、スパッタによるＴｉＯ
Ｎ膜の形成において、常に組成の安定したＴｉＯＮ膜を
得ることができるスパッタ用ターゲットを提供すること
ができ、また、同様な効果を有するスパッタＴｉＯＮ膜
成膜方法を提供することができる。
Ｎ膜の形成において、常に組成の安定したＴｉＯＮ膜を
得ることができるスパッタ用ターゲットを提供すること
ができ、また、同様な効果を有するスパッタＴｉＯＮ膜
成膜方法を提供することができる。
【図１】実施例１で用いたスパッタ装置の構成図であ
る。
る。
【図２】従来のスパッタ法による酸素ガス流量と生成Ｔ
ｉＯＮの抵抗との関係を示すグラフである。
ｉＯＮの抵抗との関係を示すグラフである。
【図３】従来のスパッタ法による酸素ガス流量と生成Ｔ
ｉＯＮ中の各元素の比率との関係を示すグラフである。
ｉＯＮ中の各元素の比率との関係を示すグラフである。
【図４】ＴｉＯＮの酸素含有量とリーク電流との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】従来技術の問題点を示す図で、ＴｉＯＮ膜のス
パッタ反応性成膜時のウェーハ間シート抵抗分布を示す
図である。
パッタ反応性成膜時のウェーハ間シート抵抗分布を示す
図である。
【図６】従来技術の問題点を示す図で、ＴｉＯＮ成膜時
のスパッタガス中酸素分圧の変化を示す図である。
のスパッタガス中酸素分圧の変化を示す図である。
１ スパッタターゲット ２ 基板 ３ スパッタチャンバー
Claims (3)
- 【請求項１】Ｔｉ、Ｏ、及びＮを所望の比率で化合させ
たスパッタ用ターゲット。 - 【請求項２】Ｏの比率が１２〜２５原子％である請求項
１に記載のスパッタ用ターゲット。 - 【請求項３】請求項１または２のスパッタ用ターゲット
を使用したスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10373492A JPH05279846A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | スパッタ用ターゲット及びスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10373492A JPH05279846A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | スパッタ用ターゲット及びスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05279846A true JPH05279846A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=14361866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10373492A Pending JPH05279846A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | スパッタ用ターゲット及びスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05279846A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007246986A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲットの製造方法 |
| JP2011134438A (ja) * | 2011-03-14 | 2011-07-07 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲット、それを用いた相変化光記録媒体用界面層膜とその製造方法、および相変化光記録媒体 |
| CN102373416A (zh) * | 2010-08-26 | 2012-03-14 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 壳体的制作方法及由该方法制得的壳体 |
| CN108074976A (zh) * | 2016-11-14 | 2018-05-25 | 东京毅力科创株式会社 | TiN系膜及其形成方法 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP10373492A patent/JPH05279846A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007246986A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲットの製造方法 |
| CN102373416A (zh) * | 2010-08-26 | 2012-03-14 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 壳体的制作方法及由该方法制得的壳体 |
| JP2011134438A (ja) * | 2011-03-14 | 2011-07-07 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲット、それを用いた相変化光記録媒体用界面層膜とその製造方法、および相変化光記録媒体 |
| CN108074976A (zh) * | 2016-11-14 | 2018-05-25 | 东京毅力科创株式会社 | TiN系膜及其形成方法 |
| CN108074976B (zh) * | 2016-11-14 | 2021-03-05 | 东京毅力科创株式会社 | TiN系膜及其形成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5801098A (en) | Method of decreasing resistivity in an electrically conductive layer | |
| KR0172772B1 (ko) | 반도체 장치의 확산장벽용 산화루테늄막 형성 방법 | |
| JP4187526B2 (ja) | 狭い半導体構造における改善されたシリサイド形成用のキャッピング層 | |
| US4853346A (en) | Ohmic contacts for semiconductor devices and method for forming ohmic contacts | |
| US5436505A (en) | Heat-resisting ohmic contact on semiconductor diamond layer | |
| KR0179797B1 (ko) | 바이어스 전압이 인가된 Cu 박막 형성방법 | |
| JPH05279846A (ja) | スパッタ用ターゲット及びスパッタＴｉＯＮ膜成膜方法 | |
| US12119260B2 (en) | Methods for manufacturing semiconductor structures including isolation layer and semiconductor structures including isolation layer | |
| US5877031A (en) | Method for forming a metallic barrier layer in semiconductor device | |
| JP3973838B2 (ja) | アルミニウム含有膜のスパッタ蒸着において水素及び酸素ガスを利用する方法及びそれによって得られるアルミニウム含有膜 | |
| JP5118276B2 (ja) | 半導体装置用ゲート絶縁膜形成用スパッタリングターゲット、同製造方法及び半導体装置用ゲート絶縁膜 | |
| JPS596577A (ja) | 半導体装置とその製造方法 | |
| JPS629667B2 (ja) | ||
| US7291555B2 (en) | Methods of forming a reaction product and methods of forming a conductive metal silicide by reaction of metal with silicon | |
| JPH05259108A (ja) | 酸素添加窒化チタン膜及びその製造方法 | |
| JP3003610B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS58158918A (ja) | 金属窒化物薄膜の製造方法 | |
| JP2002217133A (ja) | バリアメタル膜の形成方法 | |
| JPS6130018A (ja) | 薄膜コンデンサおよびその製造方法 | |
| JPH0313573A (ja) | 誘電体膜の反応性スパッタ成膜法 | |
| JPH05230639A (ja) | 化合物膜の形成方法 | |
| JPS6021530A (ja) | 化合物半導体における酸化被膜 | |
| JPH06318595A (ja) | 半導体集積回路の配線構造体の製造方法 | |
| KR100313186B1 (ko) | 얇은 내화성 금속 필름의 전도성을 증가시키는 방법 | |
| JPH0562933A (ja) | 半導体装置の製造方法 |