JPH0645280A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
- Publication number
- JPH0645280A JPH0645280A JP19828592A JP19828592A JPH0645280A JP H0645280 A JPH0645280 A JP H0645280A JP 19828592 A JP19828592 A JP 19828592A JP 19828592 A JP19828592 A JP 19828592A JP H0645280 A JPH0645280 A JP H0645280A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- refractory metal
- target
- shield plate
- gas inlet
- 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.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
- C23C14/0036—Reactive sputtering
- C23C14/0063—Reactive sputtering characterised by means for introducing or removing gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高融点金属の窒化膜の形成に用いられる反応
性スパッタ装置に関し，ターゲット表面からのパーティ
クルの発生を防止して，純度の高い高融点金属の窒化膜
を形成できるようにする。 【構成】 高融点金属から成るターゲット１２とウエハ
１１との間に，スパッタ粒子がウエハへ入射する入射角
を制限する２種類の遮蔽板を備えている。遮蔽板（Ａ）
１３ａ，１３ｂは，ウエハ１１側が開いており，かつそ
の内側に窒素ガス導入口１５ａ，１５ｂが設けられてい
る。遮蔽板（Ｂ）１４ａ，１４ｂは，ウエハ１１側が閉
じており，かつその上側にアルゴンガス導入口１６ａ，
１６ｂが設けられている。
性スパッタ装置に関し，ターゲット表面からのパーティ
クルの発生を防止して，純度の高い高融点金属の窒化膜
を形成できるようにする。 【構成】 高融点金属から成るターゲット１２とウエハ
１１との間に，スパッタ粒子がウエハへ入射する入射角
を制限する２種類の遮蔽板を備えている。遮蔽板（Ａ）
１３ａ，１３ｂは，ウエハ１１側が開いており，かつそ
の内側に窒素ガス導入口１５ａ，１５ｂが設けられてい
る。遮蔽板（Ｂ）１４ａ，１４ｂは，ウエハ１１側が閉
じており，かつその上側にアルゴンガス導入口１６ａ，
１６ｂが設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，半導体製造装置，特に
高融点金属の窒化膜の形成に用いられる反応性スパッタ
装置に関する。
高融点金属の窒化膜の形成に用いられる反応性スパッタ
装置に関する。
【０００２】半導体集積回路装置の配線材料には，主と
してアルミニウム（Ａｌ）合金，例えばＡｌ−２％Ｃｕ
が用いられている。アルミニウム合金を配線材料とする
場合，アルミニウムと基板シリコンとの相互拡散を防止
するために，アルミニウム配線層と基板シリコンとの間
に拡散バリアメタル層として，例えば窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）膜などを形成している。
してアルミニウム（Ａｌ）合金，例えばＡｌ−２％Ｃｕ
が用いられている。アルミニウム合金を配線材料とする
場合，アルミニウムと基板シリコンとの相互拡散を防止
するために，アルミニウム配線層と基板シリコンとの間
に拡散バリアメタル層として，例えば窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）膜などを形成している。
【０００３】本発明は，この窒化チタン（ＴｉＮ）など
の高融点金属の窒化膜の形成に用いられる反応性スパッ
タ装置に関するものである。
の高融点金属の窒化膜の形成に用いられる反応性スパッ
タ装置に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】従来，窒化チタン（ＴｉＮ）膜の形成に
は，次の方法が用いられていた。 チタン（Ｔｉ）から成るターゲットを，アルゴンと
窒素との混合雰囲気中でスパッタリングする方法。
は，次の方法が用いられていた。 チタン（Ｔｉ）から成るターゲットを，アルゴンと
窒素との混合雰囲気中でスパッタリングする方法。
【０００５】 窒化チタン（ＴｉＮ）から成るターゲ
ットを，アルゴン雰囲気中でスパッタリングする方法。
ットを，アルゴン雰囲気中でスパッタリングする方法。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術には，ウエ
ハ上に窒化チタン（ＴｉＮ）膜を形成するときに，ター
ゲットの表面が常時窒化されるので，ターゲットの表面
に窒化物が形成され，この窒化物が，ターゲットから剥
がれることによってパーティクルが発生する，という問
題が生じていた。
ハ上に窒化チタン（ＴｉＮ）膜を形成するときに，ター
ゲットの表面が常時窒化されるので，ターゲットの表面
に窒化物が形成され，この窒化物が，ターゲットから剥
がれることによってパーティクルが発生する，という問
題が生じていた。
【０００７】その結果，ウエハ上へのパーティクルの付
着によって，窒化チタン（ＴｉＮ）膜の膜質が低下し，
半導体装置の信頼性が著しく低下する，という問題があ
った。
着によって，窒化チタン（ＴｉＮ）膜の膜質が低下し，
半導体装置の信頼性が著しく低下する，という問題があ
った。
【０００８】また，半導体装置の生産効率が低下する，
という問題もあった。本発明は，上記の問題点を解決し
て，ターゲット表面からのパーティクルの発生を防止し
て，純度の高い高融点金属の窒化膜を形成できるように
した，半導体製造装置，特に高融点金属の窒化膜の形成
に用いられる反応性スパッタ装置を提供することを目的
とする。
という問題もあった。本発明は，上記の問題点を解決し
て，ターゲット表面からのパーティクルの発生を防止し
て，純度の高い高融点金属の窒化膜を形成できるように
した，半導体製造装置，特に高融点金属の窒化膜の形成
に用いられる反応性スパッタ装置を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，本発明に係る半導体製造装置は，高融点金属の窒
化膜の形成に用いられる反応性スパッタ装置であって，
高融点金属から成るターゲットとウエハとの間に，スパ
ッタ粒子がウエハへ入射する入射角を制限する２種類の
遮蔽板を備え，第１の遮蔽板は，ウエハ側が開いてお
り，かつその内側に窒素ガス導入口が設けられており，
第２の遮蔽板は，ウエハ側が閉じており，かつその上側
にアルゴンガス導入口が設けられているように構成す
る。
めに，本発明に係る半導体製造装置は，高融点金属の窒
化膜の形成に用いられる反応性スパッタ装置であって，
高融点金属から成るターゲットとウエハとの間に，スパ
ッタ粒子がウエハへ入射する入射角を制限する２種類の
遮蔽板を備え，第１の遮蔽板は，ウエハ側が開いてお
り，かつその内側に窒素ガス導入口が設けられており，
第２の遮蔽板は，ウエハ側が閉じており，かつその上側
にアルゴンガス導入口が設けられているように構成す
る。
【００１０】
【作用】従来，チタン（Ｔｉ）などの高融点金属から成
るターゲットを，通常のアルゴンおよび窒素の混合雰囲
気中でスパッタリングする際に，ターゲット表面からの
パーティクルの発生が問題になっていた。
るターゲットを，通常のアルゴンおよび窒素の混合雰囲
気中でスパッタリングする際に，ターゲット表面からの
パーティクルの発生が問題になっていた。
【００１１】そこで，本発明に係る高融点金属の窒化膜
の形成に用いられる反応性スパッタ装置では，高融点金
属から成るターゲットとウエハとの間に，スパッタ粒子
がウエハへ入射する入射角を制限する２種類の遮蔽板を
備えるようにしている。第１の遮蔽板は，ウエハ側が開
いており，その内側に窒素ガス導入口が設けられてい
る。第２の遮蔽板は，ウエハ側が閉じており，その上側
にアルゴンガス導入口が設けられている。
の形成に用いられる反応性スパッタ装置では，高融点金
属から成るターゲットとウエハとの間に，スパッタ粒子
がウエハへ入射する入射角を制限する２種類の遮蔽板を
備えるようにしている。第１の遮蔽板は，ウエハ側が開
いており，その内側に窒素ガス導入口が設けられてい
る。第２の遮蔽板は，ウエハ側が閉じており，その上側
にアルゴンガス導入口が設けられている。
【００１２】その結果，第１の遮蔽板で囲まれた領域で
は，窒素ガス導入口から導入される窒素ガスにより高融
点金属の窒化物が生成され，それがウエハ上に堆積す
る。また，第２の遮蔽板で囲まれた領域では，アルゴン
ガス導入口から導入されるアルゴンガスによりターゲッ
ト材である高融点金属の空飛ばし（クリーニング）が行
われ，ターゲットの表面が常に清浄な状態に保たれる。
は，窒素ガス導入口から導入される窒素ガスにより高融
点金属の窒化物が生成され，それがウエハ上に堆積す
る。また，第２の遮蔽板で囲まれた領域では，アルゴン
ガス導入口から導入されるアルゴンガスによりターゲッ
ト材である高融点金属の空飛ばし（クリーニング）が行
われ，ターゲットの表面が常に清浄な状態に保たれる。
【００１３】このように，本発明に係る装置では，ター
ゲットの近傍に，ターゲット材である高融点金属の空飛
ばしが行われる領域と，高融点金属の窒化物が生成され
る領域とが，同時にかつ個別に作られるので，パーティ
クルの発生を防止することが可能になる。その結果，ウ
エハ上に純度の高い高融点金属の窒化膜を形成できるよ
うになるので，半導体装置の信頼性の向上および生産効
率の向上を実現することができる。
ゲットの近傍に，ターゲット材である高融点金属の空飛
ばしが行われる領域と，高融点金属の窒化物が生成され
る領域とが，同時にかつ個別に作られるので，パーティ
クルの発生を防止することが可能になる。その結果，ウ
エハ上に純度の高い高融点金属の窒化膜を形成できるよ
うになるので，半導体装置の信頼性の向上および生産効
率の向上を実現することができる。
【００１４】
【実施例】図１は，本発明の一実施例構成を示す図であ
り，本発明に係る反応性スパッタ装置の主要部を示して
いる。
り，本発明に係る反応性スパッタ装置の主要部を示して
いる。
【００１５】図中，１１はウエハ，１２はターゲット，
１３は遮蔽板（Ａ），１４は遮蔽板（Ｂ），１５は窒素
ガス導入口，１６はアルゴンガス導入口，１７はマグネ
ットである。
１３は遮蔽板（Ａ），１４は遮蔽板（Ｂ），１５は窒素
ガス導入口，１６はアルゴンガス導入口，１７はマグネ
ットである。
【００１６】ウエハ１１は，ターゲット１２と対向する
位置にセットされる。ターゲット１２は，チタン（Ｔ
ｉ）から成る。遮蔽板（Ａ）１３は，ウエハ１１側が開
いており，その内側に窒素ガス導入口１５が設けられて
いる。
位置にセットされる。ターゲット１２は，チタン（Ｔ
ｉ）から成る。遮蔽板（Ａ）１３は，ウエハ１１側が開
いており，その内側に窒素ガス導入口１５が設けられて
いる。
【００１７】遮蔽板（Ｂ）１４は，ウエハ１１側が閉じ
ており，その上側にアルゴンガス導入口１６が設けられ
ている。マグネット１７は，ターゲット１２の表面に磁
束密度が密な領域を作るためのものである。
ており，その上側にアルゴンガス導入口１６が設けられ
ている。マグネット１７は，ターゲット１２の表面に磁
束密度が密な領域を作るためのものである。
【００１８】以下，図１に示す反応性スパッタ装置の動
作を説明する。遮蔽板（Ａ）１３ａ，１３ｂによって囲
まれたターゲット１２の表面は，遮蔽板（Ａ）１３ａ，
１３ｂの内側に設けられた窒素ガス導入口１５ａ，１５
ｂから窒素ガスが導入されているために，窒化されて窒
化チタン（ＴｉＮ）が生成している。そして，この窒化
チタン（ＴｉＮ）が，遮蔽板（Ａ）１３ａおよび１３ｂ
の間を通り抜けてウエハ１１上に堆積し，窒化チタン
（ＴｉＮ）膜が形成される。
作を説明する。遮蔽板（Ａ）１３ａ，１３ｂによって囲
まれたターゲット１２の表面は，遮蔽板（Ａ）１３ａ，
１３ｂの内側に設けられた窒素ガス導入口１５ａ，１５
ｂから窒素ガスが導入されているために，窒化されて窒
化チタン（ＴｉＮ）が生成している。そして，この窒化
チタン（ＴｉＮ）が，遮蔽板（Ａ）１３ａおよび１３ｂ
の間を通り抜けてウエハ１１上に堆積し，窒化チタン
（ＴｉＮ）膜が形成される。
【００１９】一方，遮蔽板（Ｂ）１４ａ，１４ｂによっ
て囲まれたターゲット１２の表面は，遮蔽板（Ｂ）１４
ａ，１４ｂの上側に設けられたアルゴンガス導入口１６
ａ，１６ｂからアルゴンガスが導入されているために，
チタン（Ｔｉ）の空飛ばしが行われるので，清浄な表面
状態を維持する。このときスパッタリングされたチタン
（Ｔｉ）は，遮蔽板（Ｂ）１４ａ，１４ｂのウエハ１１
側が閉じているので，ウエハ１１上に堆積されることは
ない。
て囲まれたターゲット１２の表面は，遮蔽板（Ｂ）１４
ａ，１４ｂの上側に設けられたアルゴンガス導入口１６
ａ，１６ｂからアルゴンガスが導入されているために，
チタン（Ｔｉ）の空飛ばしが行われるので，清浄な表面
状態を維持する。このときスパッタリングされたチタン
（Ｔｉ）は，遮蔽板（Ｂ）１４ａ，１４ｂのウエハ１１
側が閉じているので，ウエハ１１上に堆積されることは
ない。
【００２０】また，遮蔽板（Ａ）１３ａ，１３ｂおよび
遮蔽板（Ｂ）１４ａ，１４ｂは，マグネット１７ａ，１
７ｂ，１７ｃと同期して，図中実線の矢印で示す方向お
よび破線の矢印で示す方向に移動する。これにより，タ
ーゲット１２を万遍なく使用することが可能になる。
遮蔽板（Ｂ）１４ａ，１４ｂは，マグネット１７ａ，１
７ｂ，１７ｃと同期して，図中実線の矢印で示す方向お
よび破線の矢印で示す方向に移動する。これにより，タ
ーゲット１２を万遍なく使用することが可能になる。
【００２１】次に，本発明に係る反応性スパッタ装置を
用いて，ウエハ上に窒化チタン（ＴｉＮ）膜を形成した
例を説明する。形成条件は，次の通りである。
用いて，ウエハ上に窒化チタン（ＴｉＮ）膜を形成した
例を説明する。形成条件は，次の通りである。
【００２２】 ターゲット印加ＤＣパワー ：５ｋＷ 基板加熱ヒータ温度 ：３００℃ アルゴン流量 ：２０ｓｃｃｍ 窒素流量 ：８０ｓｃｃｍ 圧力 ：２．０ｍＴｏｒｒ 以上の条件で，ウエハ上に窒化チタン（ＴｉＮ）膜を形
成したところ，純度が高く，良好な膜質のものが得られ
た。
成したところ，純度が高く，良好な膜質のものが得られ
た。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば，高融点金属の窒化膜の
形成に用いられる反応性スパッタ装置において，ターゲ
ット表面からのパーティクルの発生を防止できるので，
純度の高い高融点金属の窒化膜の形成が可能になる。
形成に用いられる反応性スパッタ装置において，ターゲ
ット表面からのパーティクルの発生を防止できるので，
純度の高い高融点金属の窒化膜の形成が可能になる。
【００２４】したがって，本発明は，半導体装置の性能
および信頼性の向上，並びに半導体装置の生産性の向上
に寄与するところが大きい。
および信頼性の向上，並びに半導体装置の生産性の向上
に寄与するところが大きい。
【図１】本発明の一実施例構成を示す図である。
１１ ウエハ １２ ターゲット １３ 遮蔽板（Ａ） １４ 遮蔽板（Ｂ） １５ 窒素ガス導入口 １６ アルゴンガス導入口 １７ マグネット
Claims (1)
- 【請求項１】 高融点金属の窒化膜の形成に用いられる
反応性スパッタ装置であって， 高融点金属から成るターゲットとウエハとの間に，スパ
ッタ粒子がウエハへ入射する入射角を制限する２種類の
遮蔽板を備え， 第１の遮蔽板は，ウエハ側が開いており，かつその内側
に窒素ガス導入口が設けられており， 第２の遮蔽板は，ウエハ側が閉じており，かつその上側
にアルゴンガス導入口が設けられていることを特徴とす
る半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19828592A JPH0645280A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19828592A JPH0645280A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645280A true JPH0645280A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16388582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19828592A Withdrawn JPH0645280A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645280A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG85732A1 (en) * | 1999-10-28 | 2002-01-15 | Applied Komatsu Technology Inc | Tilted sputtering target with shield to block contaminants |
| JP2016164287A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP19828592A patent/JPH0645280A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG85732A1 (en) * | 1999-10-28 | 2002-01-15 | Applied Komatsu Technology Inc | Tilted sputtering target with shield to block contaminants |
| JP2016164287A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |