JP2000068230A - 半導体装置、その製造装置、および、その製造方法 - Google Patents

半導体装置、その製造装置、および、その製造方法

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JP2000068230A
JP2000068230A JP10239190A JP23919098A JP2000068230A JP 2000068230 A JP2000068230 A JP 2000068230A JP 10239190 A JP10239190 A JP 10239190A JP 23919098 A JP23919098 A JP 23919098A JP 2000068230 A JP2000068230 A JP 2000068230A
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temperature
cooling
metal film
film
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Junko Izumitani
淳子 泉谷
Kazuyoshi Maekawa
和義 前川
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Mitsubishi Electric Corp
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    • Y10S438/952Utilizing antireflective layer

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は所定領域に金属膜を備える半導体装
置の製造に好適な製造装置に関し、金属膜の成膜が開始
される以前に半導体基板を冷却して金属膜のカバレッジ
の向上および金属膜間での反応生成物の発生の防止を可
能とすることを目的とする。 【解決手段】 半導体基板に設けられたホールの内部を
含む成膜領域に、金属膜を形成する半導体装置の製造装
置を設ける。半導体基板を脱ガス温度に加熱して脱ガス
処理を行う脱ガスチャンバ34を設ける。半導体基板を
成膜温度に加熱した状態で、成膜領域に金属膜を成膜す
る成膜チャンバ40を設ける。脱ガス処理の終了後、金
属膜の成膜が開始される以前に、半導体基板の温度を、
成膜温度に比して低温であり、かつ、−50℃から15
0℃の範囲に属する冷却温度に冷却する冷却チャンバ3
8を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、その
製造装置、および、その製造方法に係り、特に、半導体
基板の所定領域に金属膜を備える半導体装置、および、
その半導体装置の製造に好適な製造装置および製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】図26は、従来の半導体装置の製造過程
で実行される一連の処理のフローチャートを示す。図2
6に示す一連の処理は、半導体基板に設けられたコンタ
クトホール、バイアホール、または、溝など(以下、こ
れらを総称して「ホール」と称す)の内部を含む所定領
域に金属膜を成膜するために実行される。金属膜の成膜
過程では、図26に示す如く、先ず、ステップ10の処
理が実行される。
【0003】ステップ10では、真空雰囲気中で半導体
基板を所定の脱ガス温度に加熱して基板に含まれるガス
を抜く処理、すなわち、脱ガス処理が実行される。脱ガ
ス処理は、基板に含まれるガスにより金属膜の成膜が妨
害されるのを防止するために実行される。脱ガス処理が
終了すると、次に、必要に応じてステップ12の処理が
実行される。
【0004】ステップ12では、ホールの開口部近傍、
すなわち、ホールトップを拡大することを目的としてス
パッタエッチングが実行される。本ステップ12の処理
が実行されると、ホールトップの径が広がってホールの
内部に金属膜を成膜し易い状況が形成される。尚、本ス
テップの処理は、省略される場合がある。
【0005】ステップ14では、半導体基板を所定の成
膜温度に加熱した状態で、半導体基板の表面に金属膜を
成膜する処理が実行される。
【0006】ステップ16では、成膜温度に加熱されて
いる半導体基板を常温に戻すための冷却処理が実行され
る。上記の処理が終了することにより、半導体基板上に
1層の金属膜が成膜される。以下、上述した一連の処理
を「第1の従来処理」と称す。
【0007】図27は、従来の半導体装置の製造過程で
実行される他の一連の処理のフローチャートを示す。図
27に示す一連の処理は、半導体基板の表面に材質の異
なる複数の金属膜で構成される金属積層膜を形成するた
めに実行される。尚、図27において、図26に示すス
テップと同一の処理を実行するステップについては、同
一の符号を付してその説明を省略する。
【0008】すなわち、金属積層膜の形成過程において
は、図27に示す如く、第1の金属膜の成膜処理(ステ
ップ14の処理)の終了後に、第2の金属膜の成膜処理
(ステップ18の処理)が実行される。
【0009】ステップ18では、半導体基板を所定の成
膜温度に加熱した状態で、半導体基板の表面に金属膜を
成膜する処理が実行される。以後、半導体基板を常温に
戻すための冷却処理(ステップ16)が実行されること
により金属積層膜の形成工程が終了する。以下、上述し
た一連の処理を「第2の従来処理」を称す。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】第1または第2の従来
処理において、脱ガス処理やスパッタエッチングの実行
中は、半導体基板が、金属膜の成膜温度に比して高い温
度に加熱される。また、第2の従来処理において、第1
の金属膜を成膜する過程では、半導体基板が、第2の金
属膜の成膜に必要な温度に比して高い温度に加熱される
ことがある。特に、第1または第2の従来処理が、脱ガ
ス処理や金属成膜処理を連続的に実行し得る製造装置で
行われる場合は、半導体基板の温度が目標の成膜温度に
比して著しく高い状況下で金属膜の成膜が開始される事
態が生じ得る。
【0011】半導体基板のホール内部における金属膜の
被覆状態、すなわち、金属膜のカバレッジは、金属膜の
成膜開始時点での半導体基板の温度が高いほど悪化す
る。また、その悪化傾向は、金属膜の成膜時におけるプ
ロセス温度が高いほど顕著に現れる。従って、第1の従
来処理によれば、ホールの内部において良好なカバレッ
ジを得ることが必ずしも容易ではない。
【0012】材質の異なる複数の金属膜で構成される金
属積層膜を形成する場合に、半導体基板が高温に維持さ
れたまま上層の金属膜の成膜が開始されると、下層の金
属膜と上層の金属膜との境界部に、両者の反応生成物が
形成されることがある。金属積層膜の最上層には、例え
ば、写真製版の精度を確保するために、低い反射率を有
する反射防止膜が比較的薄い膜厚で形成されることがあ
る。このような反射防止膜と、その下層の金属膜との境
界部に反応生成物が形成されると、その影響で、反射防
止膜の表面、すなわち、金属積層膜の表面に溝状の陥没
が生ずることがある。
【0013】金属積層膜は、半導体装置の金属配線の基
材として用いられる。従って、金属積層膜には、その形
成の終了後に、金属配線を形成するためのエッチングが
施される。金属積層膜の表面に、溝状の陥没部が存在す
る場合は、その陥没部に、特に、その陥没部端部の鋭利
な角部に、エッチングにより生じた異物が残存し易い。
このような異物の残存は、エッチング不良を引き起こ
し、ひいては、パターンショートの原因となる。
【0014】更に、下層の金属層と上層の金属層との界
面に形成される反応生成物が、抵抗率の高い物質である
場合は、その反応生成物が存在することにより、金属配
線の抵抗が上昇する事態が生ずる。従って、金属積層膜
を形成する際には、材質の異なる金属膜の境界部、特
に、最上層の金属膜とその下層の金属膜との間に反応生
成物が形成されるのを防止することが重要である。しか
しながら、第2の従来処理によれば、下層の金属膜に重
ねて上層の金属膜を成膜する際に、半導体基板が十分に
加熱されたまま上層の金属膜の生成が開始される。この
ため、第2の従来処理によっては、金属膜間に反応生成
物を形成させることなく金属積層膜を形成することが必
ずしも容易ではなかった。
【0015】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、金属膜の成膜が開始される以前に
半導体基板を冷却することにより、金属膜のカバレッジ
を高めるうえで、或いは、金属膜間での反応生成物の発
生を防止するうえで有利な状態を形成し得る半導体装置
の製造装置を提供することを第1の目的とする。また、
本発明は、金属膜の成膜が開始される以前に半導体基板
を冷却することにより、金属膜のカバレッジを高めるこ
とのできる、或いは、金属膜間での反応生成物の発生を
防止することのできる半導体装置の製造方法を提供する
ことを第2の目的とする更に、本発明は、金属積層膜を
構成する複数の金属膜間に反応生成物を有しない半導体
装置を提供することを第3の目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
半導体装置の製造装置は、半導体基板に設けられたホー
ルの内部を含む成膜領域に、金属膜を形成する半導体装
置の製造装置であって、半導体基板を脱ガス温度に加熱
して脱ガス処理を行う脱ガス手段と、半導体基板を成膜
温度に加熱した状態で、前記成膜領域に金属膜を成膜す
る成膜手段と、前記脱ガス処理が終了した後、前記金属
膜の成膜が開始される以前に、半導体基板の温度を、前
記成膜温度に比して低温であり、かつ、−50℃から1
50℃の範囲に属する冷却温度に冷却する冷却手段と、
を備えることを特徴とするものである。
【0017】本発明の請求項2に係る半導体装置の製造
装置は、前記脱ガス手段が、内部で前記脱ガス処理が実
行される脱ガスチャンバを備え、前記成膜手段が、内部
で金属膜の成膜処理が実行される成膜チャンバを備え、
前記冷却手段が、半導体基板を前記冷却温度に冷却する
冷却チャンバと、前記成膜温度を越える半導体基板を冷
却チャンバ内で冷却した後に前記成膜チャンバに搬送す
る搬送機構と、を備えることを特徴とするものである。
【0018】本発明の請求項3に係る半導体装置の製造
方法は、前記冷却チャンバが、その内部に前記冷却温度
に比して低温の不活性ガスを封入すると共に、半導体基
板は、その不活性ガスにさらされることにより冷却され
ることを特徴とするものである。
【0019】本発明の請求項4に係る半導体装置の製造
装置は、前記冷却チャンバが、その内部に保持される半
導体基板の表面に、前記冷却温度に比して低温の不活性
ガスを吹き付ける不活性ガス噴射口を備えることを特徴
とするものである。
【0020】本発明の請求項5に係る半導体装置の製造
装置は、前記冷却チャンバが、前記冷却温度に比して低
い温度に冷却された状態で半導体基板と密着するステー
ジを備えることを特徴とするものである。
【0021】本発明の請求項6に係る半導体装置の製造
装置は、前記脱ガス手段が、内部で前記脱ガス処理が実
行される脱ガスチャンバを備え、前記成膜手段が、内部
で金属膜の成膜処理が実行される成膜チャンバを備え、
前記冷却手段が、前記脱ガスチャンバまたは前記成膜チ
ャンバの内部に前記冷却温度に比して低温の不活性ガス
を導く不活性ガス導入機構と、前記不活性ガスの導かれ
るチャンバの内部で、半導体基板を、加熱された部材か
ら離れた位置に保持するホルダと、を備えることを特徴
とするものである。
【0022】本発明の請求項7に係る半導体装置の製造
方法は、半導体基板に設けられたホールの内部を含む成
膜領域に、金属膜を形成する半導体装置の製造方法であ
って、半導体基板を成膜温度に加熱して前記成膜領域に
金属膜を成膜する工程と、前記金属膜の成膜が開始され
る以前に、半導体基板の温度を、前記成膜温度に比して
低温であり、かつ、−50℃から150℃の範囲に属す
る冷却温度に冷却する工程と、を備えることを特徴とす
るものである。
【0023】本発明の請求項8に係る半導体装置の製造
方法は、金属膜を成膜する工程が、下層の金属膜に重ね
て最上層の金属膜を成膜する工程を含み、半導体基板を
冷却する工程が、最上層の金属膜の成膜が開始される以
前に、半導体基板の温度を、最上層の金属膜とその下層
の金属膜との反応温度以下に冷却する工程を含むことを
特徴とするものである。
【0024】本発明の請求項9に係る半導体装置の製造
方法は、半導体基板を冷却する工程が、目標の冷却温度
に比して低温の不活性ガスに、半導体基板をさらす工程
を含むことを特徴とするものである。
【0025】本発明の請求項10に係る半導体装置の製
造方法は、半導体基板を冷却する工程が、目標の冷却温
度に比して低温の不活性ガスを、半導体基板の表面に吹
き付ける工程を含むことを特徴とするものである。
【0026】本発明の請求項11に係る半導体装置の製
造方法は、半導体基板を冷却する工程が、半導体基板
を、目標の冷却温度に比して低温に冷却されたステージ
に密着させる工程を含むことを特徴とするものである。
【0027】本発明の請求項12に係る半導体装置は、
材質の異なる複数の金属膜で構成される金属積層膜を備
える半導体装置であって、最上層の金属膜は、半導体基
板が、最上層の金属膜とその下層の金属膜との反応温度
以下に冷却された後に成膜され、最上層の金属膜と、そ
の下層の金属膜とは、境界部に反応生成物を介在させる
ことなく密着していることを特徴とするものである。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。
【0029】実施の形態1.図1は、本発明の実施の形
態1の半導体装置20の製造過程における一状態を示
す。図1に示す状態において、半導体装置20は、半導
体基板22および金属膜24を備えている。半導体基板
22には、ホール26が形成されている。ホール26
は、半導体基板22に、例えば、コンタクトホール、バ
イアホール、或いは、溝が設けられることにより形成さ
れる。
【0030】金属膜24は、例えばAlCuにより構成
されており、ホール26の内部を含む半導体基板22上
の所定領域に形成されている。半導体装置10において
所望の品質を得るためには、ホール26の内部におい
て、金属膜26が半導体基板22を良好に覆っているこ
と、すなわち、金属膜26が良好なカバレッジを示すこ
とが重要である。本実施形態は、上記の要求が満たされ
るように、後述する製造装置を用いて、後述する製造方
法で金属膜26が成膜される点に特徴を有している。
【0031】図2は、金属膜24が成膜される以前の半
導体基板22の断面図を示す。ホール開口後に半導体基
板22に吸着した水分がその表面に残っていたり、SO
G等の層間膜自身に含有される水成分やガス成分が金属
膜24の成膜中に噴出したりすると、半導体基板22上
への金属膜24の適正な成膜が妨げられる。このため、
金属膜24の成膜処理は、半導体基板22からガスの発
生源を除去した後に実行することが好ましい。
【0032】また、ホール26の内部における金属膜2
4のカバレッジは、ホール26の幅に対する深さの比、
すなわち、ホール26のアスペクト比が大きいほど悪化
し易くなると共に、ホール26の開口部、すなわち、ホ
ールトップの径が大きいほど良好となる。このため、ホ
ール26のアスペクト比が大きい場合には、ホールトッ
プを開口する処理を行った後に金属膜24の成膜処理を
開始することが望ましい。
【0033】半導体基板22を対象とする脱ガス処理
は、例えば、基板を加熱することにより実現することが
できる。一方、ホールトップの径の拡大は、半導体基板
22の表面にスパッタエッチングを施すことにより実現
される。従って、半導体装置20の製造過程では、金属
膜24の成膜に先だってこれらの処理を実行することが
望ましい。脱ガス処理の実行中は、半導体基板22の温
度が100℃〜600℃程度に上昇する。また、半導体
基板22の温度は、スパッタエッチングの実行中におい
ても同様に高温となる。従って、それらの処理が終了し
た直後は、半導体基板20が十分に高温に維持されてい
る。
【0034】図3は、上述した脱ガス処理およびスパッ
タエッチングの直後に金属膜24の成膜を開始する手法
で製造された半導体装置20の断面図を示す。半導体基
板22の温度が金属膜24の成膜温度を越えていると、
金属膜24のカバレッジが悪化する。このため、脱ガス
処理やスパッタエッチングの直後に金属膜24の成膜が
開始されると、図3に示す如く、ホール26の内部、特
に、ホールボトムの近傍に、金属膜24のカバレッジが
悪い部分が形成されることがある。
【0035】図4は、上述したカバレッジの悪化を防止
するために本実施形態において実行される一連の処理の
フローチャートを示す。図4に示す一連の処理において
は、第1の従来処理(図26参照)の場合と同様に、先
ず、ステップ10の処理が実行される。
【0036】ステップ10では、真空雰囲気中で半導体
基板22を所定の脱ガス温度に加熱して基板に含まれる
ガスを抜く処理、すなわち、脱ガス処理が実行される。
本ステップの処理が実行されると、半導体基板22は、
100℃〜600℃程度に加熱される。
【0037】ステップ12では、必要に応じて、ホール
トップを拡大するためのスパッタエッチングが実行され
る。本ステップの処理が実行されることにより、半導体
基板22の温度は、100℃〜600℃程度に加熱され
る。尚、本ステップの処理は省略可能な処理である。
【0038】本実施形態の製造方法においては、上記ス
テップ10、または、ステップ12の処理が終了した
後、金属膜24の成膜が開始される以前にステップ28
の処理が実行される。ステップ28では、半導体基板2
2の冷却処理が実行される。本ステップ28において、
半導体基板22は、−50℃〜150℃の範囲に属し、
かつ、金属膜24の成膜温度以下の所定の冷却温度に冷
却される。
【0039】半導体基板22の冷却処理が終了すると、
次に、ステップ14の処理が実行される。ステップ14
では、半導体基板を所定の成膜温度に加熱した状態で、
半導体基板22の表面に金属膜24を成膜する処理が実
行される。
【0040】ステップ16では、成膜温度に加熱されて
いる半導体基板22を常温に戻すための冷却処理が実行
される。上記の処理が終了することにより、金属膜24
の成膜処理が終了する。
【0041】上述の如く、本実施形態の半導体装置の製
造方法によれば、半導体基板22を適当に冷却した後に
金属膜24の成膜が開始される。金属膜24の成膜が開
始される時点で、半導体基板22が成膜温度以下に冷却
されていると、アスペクト比の大きなホールの内部にお
いても良好なカバレッジを得ることができる。また、半
導体基板22の冷却処理を成膜処理の開始以前に完了さ
せることによれば、成膜処理が開始された後に半導体基
板22を効率良く加熱して、効率良く金属膜24を成膜
することができる。従って、本実施形態の半導体装置の
製造方法によれば、ホール26の内部に、良好なカバレ
ッジを示す金属膜24を、効率良く成膜することができ
る。
【0042】次に、図5を参照して、上述した製造方法
の実行に適した製造装置について説明する。図5は、本
実施形態の半導体装置の製造装置30の斜視図を示す。
本実施形態の製造装置30は、その中央部に搬送機構3
2を備えている。搬送機構32の周囲には、脱ガスチャ
ンバ34、スパッタエッチングチャンバ36、第1およ
び第2の冷却チャンバ38,39、成膜チャンバ40、
および、ロードロックチャンバ41を備えている。それ
らのチャンバ34〜41は、それぞれ、その内部空間を
搬送機構32の空間から遮断する機構、その内部空間を
真空状態に減圧する機構、および、搬送機構32による
半導体基板22の出し入れを可能とする機構を備えてい
る。
【0043】製造装置30は、その内部で、上記図4に
示す一連の処理を連続的に実行するための制御装置を備
えている。すなわち、製造装置30にセットされた半導
体基板22(図2に示す状態の基板)は、製造装置30
の起動が要求された後、先ず搬送機構32によって脱ガ
スチャンバ34に搬送される。脱ガスチャンバ34の内
部では、所定の条件に従って脱ガス処理が実行される。
次に、半導体基板22は、搬送機構32によりスパッタ
エッチングチャンバ36に搬送される。スパッタエッチ
ングチャンバ36の内部では、所定の条件に従ってスパ
ッタエッチングが実行される。
【0044】スパッタエッチングが終了すると、半導体
基板22は、搬送機構32により第1の冷却チャンバ3
8に搬送され、所定時間、その内部に保持される。半導
体基板22が第1の冷却チャンバ38内に保持される時
間は、半導体基板22を所定の冷却温度に冷却するのに
必要な時間として実験的に定められた時間である。従っ
て、上記の冷却処理によれば、半導体基板22を、適正
に目標の冷却温度に冷却することができる。
【0045】上記の冷却が終了すると、半導体基板22
は、搬送機構32により成膜チャンバ40に搬送され
る。成膜チャンバ40の内部では、所定の条件に従う成
膜処理が実行される。以後、半導体基板22は、第2の
冷却チャンバ39で再び冷却された後、製造装置30の
外部に搬出される。このように、本実施形態の製造装置
30によれば、上記図4に示す一連の処理を、自動的
に、かつ、連続的に実行することができる。このため、
本実施形態の製造装置30によれば、良好なカバレッジ
を示す金属膜24を効率良く形成することができる。
【0046】成膜前の冷却処理(上記ステップ28の処
理)と、成膜後の冷却処理(上記ステップ16の処理)
とは、処理能力上の理由で、異なるチャンバで実行され
ることが望ましい。このため、本実施形態において、製
造装置30は、2つの冷却チャンバを備えている。同様
に、異なる膜種を成膜する必要はそれらの膜種を異なる
成膜チャンバで成膜することが効率的である。従って、
異なる膜種の成膜が要求される場合には、製造装置30
に複数の成膜チャンバを設けてもよい。ところで、上記
の説明においては、製造装置30にスパッタエッチング
チャンバ36が設けることとしているが、本発明はこれ
に限定されるものではない。すなわち、本実施形態の製
造方法において、スパッタエッチングは上記の如く省略
可能な処理である。スパッタエッチングが省略される場
合は、半導体装置30からスパッタエッチングチャンバ
36を省略してもよい。
【0047】次に、図6乃至図12を参照して、本実施
形態の製造装置30の第1および第2の冷却チャンバ3
8,39の構造について説明する。図6は、冷却チャン
バ38,39の第1の構造例を示す。以下、図6に示す
構造を有する冷却チャンバを、符号38−1を用いて説
明する。図6に示す如く、冷却チャンバ38−1は、半
導体基板22を保持するためのステージ42およびホル
ダ44を備えている。また、冷却チャンバ38−1の内
部には、目標の冷却温度に比して低温の不活性ガス46
が封入されている。冷却チャンバ38−1によれば、不
活性ガス46を冷却媒体として、半導体基板22を、何
ら損傷を与えることなく効率良く冷却することができ
る。
【0048】図7および図8は、それぞれ、冷却チャン
バ38−1の機能、すなわち、冷却チャンバ38−1の
内部を低温の不活性ガス雰囲気とする機能を実現するた
めの具体的構造例を示す。図7は、冷却チャンバ38−
1の内部に、直接低温の不活性ガスを導入することによ
り上記の機能を実現する例を示す。また、図8は、冷却
チャンバ38−1の内部に配管を設けると共に、その内
部に液体窒素等の低温流体を流すことにより封入されて
いる不活性ガスを冷却する例を示す。これらの構造によ
れば、冷却チャンバ38−1の内部を適正に低温不活性
ガスの雰囲気とすることができる。
【0049】図9は、冷却チャンバ38,39の第2の
構造例を示す。以下、図9に示す構造を有する冷却チャ
ンバを、符号38−2を用いて説明する。図9に示す如
く、冷却チャンバ38−2は、ステージ42およびホル
ダ44に保持される半導体基板22の表面に開口する不
活性ガス噴射口48を備えている。不活性ガス噴射口4
8は、外部から供給される低温の不活性ガスを半導体基
板22の表面に向けて噴射する。また、冷却チャンバ3
8−2は、不活性ガス噴射口48から噴射される低温の
不活性ガス46をその内部に封入する。上記の構造によ
れば、半導体基板22は、その表面に噴射される低温の
不活性ガスとの間で効率良く熱交換を行うことができ
る。このため、図9に示す冷却チャンバ38−2によれ
ば、上記図6に示す冷却チャンバ38−1に比して、更
に効率良く半導体基板22を冷却することができる。
【0050】図10は、冷却チャンバ38,39の第3
の構造例を示す。以下、図10に示す構造を有する冷却
チャンバを、符号38−3を用いて説明する。図10に
示す如く、冷却チャンバ38−3は、ステージ50を備
えている。ステージ50は、目標の冷却温度に比して低
い温度に冷却されている。冷却チャンバ38−3の内部
において、半導体基板22は、ステージ50と密着した
状態に維持される。また、冷却チャンバ38−3の内部
には、不活性ガス52が封入されている。冷却チャンバ
38−3によれば、半導体基板22は、ステージ50お
よび不活性ガス52との間で熱交換を行うことにより効
率良く冷却される。
【0051】ところで、上記の説明においては、冷却チ
ャンバ38−3の内部に不活性ガス52を封入すること
としているが、冷却チャンバ38−3の構造はこれに限
定されるものではない。すなわち、冷却チャンバ38−
3における主たる熱交換源はステージ50であるため、
その内部を真空状態に維持することが便利である場合に
は、不活性ガス52を冷却チャンバ38−3内部に導入
しないこととしてもよい。
【0052】図11および図12は、それぞれ、冷却チ
ャンバ38−3の機能、すなわち、ステージ50を冷却
温度以下に冷却する機能を実現するための具体的構造例
を示す。図11は、ステージ50の内部に、液体窒素、
或いは、低温の不活性ガス等の冷却媒体を流通させるこ
とにより上記の機能を実現する例を示す。また、図12
は、ステージ50の内部に低温の不活性ガスを流通させ
ることにより上記の機能を実現し、かつ、その不活性ガ
スを半導体基板の裏面側に吹き付けることにより更に優
れた冷却効率を実現する例を示す。これらの構造によれ
ば、ステージ50を適正に目標の冷却温度以下に冷却す
ることができる。また、図12に示す構造によれば、更
に、冷却チャンバ38−3の内部を低温不活性ガスの雰
囲気とする機能をも実現することができる。
【0053】上述の如く、本実施形態においては、金属
膜24の成膜に先立って実行される半導体基板22の冷
却処理を、専用の冷却チャンバ(第1の冷却チャンバ3
8)内で実行することとしている。しかしながら、上記
の冷却処理は、専用の冷却チャンバ内でなく、脱ガスチ
ャンバ34の内部、スパッタエッチングチャンバ36の
内部、或いは、成膜チャンバ40の内部で実行すること
としてもよい。
【0054】具体的には、例えば、脱ガスチャンバ34
がランプ加熱により半導体基板22を加熱するタイプで
ある場合は、ランプ加熱の終了後に、脱ガスチャンバ3
4で半導体基板22を低温の不活性ガスにさらすことに
より、または、脱ガスチャンバ34内で半導体基板22
に低温の不活性ガスを吹き付けることにより、所望の冷
却処理を実現することができる。また、ヒータにより半
導体基板22を加熱するチャンバ、或いは、高温のガス
を吹き付けることにより半導体基板22を加熱するチャ
ンバ内においても、それらの加熱処理の後に、そのチャ
ンバ内で半導体基板22を低温の不活性ガスにさらすこ
とにより、所望の冷却処理を実現することができる。
【0055】半導体基板22は、脱ガスチャンバ34の
内部、スパッタエッチングチャンバ36の内部、およ
び、成膜チャンバ40の内部において、高温に加熱され
たステージ上に保持されている。従って、それらの内部
で冷却処理を行う場合には、半導体基板22をステージ
から離れた位置に保持して冷却処理を開始することが適
切である。
【0056】図13は、上記の要求を満たす機能を備え
たチャンバの構造の一例を示す。図13に示すチャンバ
において、ステージ54は、冷却処理が開始される以前
に所定の温度に加熱されている。このチャンバの内部に
は、半導体基板22をステージ54から離れた位置で保
持することのできるホルダ56が設けられている。図1
3に示す状態によれば、ステージ56が高温であって
も、半導体基板22を効率良く冷却することが可能であ
る。従って、図13に示す構造によれば、専用の冷却チ
ャンバを設けることなく、効率良く冷却処理を行うこと
ができる。
【0057】実施の形態2.次に、図14乃至図17を
参照して、本発明の実施の形態2について説明する。図
14は、本発明の実施の形態2の半導体装置60の製造
過程における一状態を示す。図14に示す状態におい
て、半導体装置60は、半導体基板22の上部に第1の
金属膜62を備えていると共に、その上部に第2の金属
膜64を備えている。
【0058】第2の金属膜64は、金属配線の主要部を
構成する金属膜であり、AlCuにより構成されてい
る。第1の金属膜62は、AlCu(第2の金属膜6
4)と半導体基板22との反応、および、AlCuの半
導体基板22への拡散を防止するためのバリアメタルで
あり、Ti或いはTiNにより構成されている。半導体
装置10において所望の品質を得るためには、ホール2
6の内部において、第1および第2の金属膜62および
64が良好なカバレッジを示すことが重要である。本実
施形態は、上記の要求が満たされるように、後述する製
造方法で第1および第2の金属膜62および64が成膜
される点に特徴を有している。
【0059】図15は、第2の金属膜64が成膜される
以前の半導体基板22の断面図、すなわち、第1の金属
膜62が形成された直後の半導体基板22の断面図を示
す。第1の金属膜62の成膜過程において、半導体基板
22の温度は、100℃〜600℃程度となる。上述の
如く、金属膜の成膜が開始される時点で半導体基板22
の温度がその金属膜の成膜温度を越えていると、金属膜
のカバレッジは悪化する。このため、第1の金属膜62
の成膜直後に第2の金属膜64の成膜が開始されると、
図16に示す如く、ホール26の内部、特に、ホールボ
トムの近傍に、第2の金属膜64のカバレッジが悪い部
分が形成されることがある。
【0060】図17は、上述したカバレッジの悪化を防
止するために本実施形態において実行される一連の処理
のフローチャートを示す。図17に示す如く、本実施形
態の製造方法において、第1の金属膜62は、実施の形
態1の金属膜24の場合と同様に、ステップ10,1
2,28および14の処理により形成される。本実施形
態の製造方法においては、これらの処理に次いで、ステ
ップ68の処理が実行される。
【0061】ステップ66では、半導体基板22の冷却
処理が実行される。本ステップ66において、半導体基
板22は、−50℃〜150℃の範囲に属し、かつ、第
2の金属膜64の成膜温度以下の所定の冷却温度に冷却
される。
【0062】半導体基板22の冷却処理が終了すると、
次に、ステップ68の処理が実行される。ステップ68
では、半導体基板を所定の成膜温度に加熱した状態で、
第1の金属膜62の表面に第2の金属膜64を成膜する
処理が実行される。以後、半導体基板22を常温に戻す
冷却処理(ステップ16)が実行されることにより第1
および第2金属膜62および64の成膜処理が終了す
る。
【0063】上述の如く、本実施形態の半導体装置の製
造方法によれば、半導体基板22を適当に冷却した後に
第2の金属膜64の成膜が開始される。第2の金属膜6
4の成膜が開始される時点で、半導体基板22が成膜温
度以下に冷却されていると、アスペクト比の大きなホー
ルの内部においても良好なカバレッジを得ることができ
る。また、半導体基板22の冷却処理を成膜処理の開始
以前に完了させることによれば、成膜処理が開始された
後に半導体基板22を効率良く加熱して、効率良く第2
の金属膜64を成膜することができる。従って、本実施
形態の半導体装置の製造方法によれば、ホール26の内
部に、良好なカバレッジを示す第1および第2の金属膜
62および64を、効率良く成膜することができる。
【0064】次に、図18および19を参照して、上述
した実施の形態2の変形例について説明する。上述した
実施の形態2の製造方法においては、第1の金属膜62
の成膜前、および、第2の金属膜64の成膜前に何れも
半導体基板22の冷却処理が実行される。しかしなが
ら、本発明はこれに限定されるものではなく、何れか一
方の金属膜の成膜前のみに半導体基板22の冷却処理を
実行することとしてもよい。図18は、第2の金属膜6
4の成膜前のみに冷却処理を実行する場合のフローチャ
ートを示す。一方、図19は、第1の金属膜62の成膜
前のみに冷却処理を実行する場合のフローチャートを示
す。本発明の優れた効果は、これらのフローチャートに
沿って処理を実行する場合にも享受することができる。
【0065】実施の形態3.次に、図20および図21
を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
図20は、本発明の実施の形態3の半導体装置70の製
造過程における一状態を示す。図20に示す如く、本実
施形態の半導体装置70は、第1の金属膜62の上部
に、ホール62を埋めると共に金属配線として十分な膜
厚を有する第2の金属膜72を備えている。本実施形態
の半導体装置70は、実施の形態2の半導体装置60を
基材として、第2の金属膜64の膜厚を増大させること
により実現される。
【0066】本実施形態の半導体装置70は、具体的に
は、400℃〜600℃程度の高温に保たれたチャンバ
内でリフロー処理を行うことにより第2の金属膜64の
ホール側壁部の膜厚を増大させること、あるいは、実施
の形態2の半導体装置60をシードレイヤとして、第2
の金属膜64にAlCuを積み足してその膜厚を増大さ
せることにより実現される。
【0067】図21は、第1および第2の金属膜62,
64が良好なカバレッジを示さない半導体装置60を基
礎として製造された半導体装置70の断面図を示す。第
1および第2の金属膜62,64が良好なカバレッジを
示さない場合は、AlCuのリフロー、或いは、AlC
uの積み足しの際に、AlCuがホール26の内部に入
り込み難い。このため、かかる状況下では、図21に示
す如く、ホール26の内部のボイド74が発生すること
がある。
【0068】これに対して、本実施形態の半導体装置7
0は、第1および第2の金属膜62,64が良好なカバ
レッジを示す半導体装置60を基礎として製造される。
このため、本実施形態の半導体装置70においては、図
20に示す如く、ホール26の内部が第2の金属膜72
により良好に埋め込まれた状態が形成される。従って、
本実施形態の半導体装置70によれば、安定した電気的
特性を得ることができる。
【0069】実施の形態4.次に、図22乃至図25を
参照して、本発明の実施の形態4について説明する。図
22は、本発明の実施の形態4の半導体装置80の製造
過程における一状態を示す。図22に示す如く、本実施
形態の半導体装置80は、第1の金属膜62の上部に、
ホール62を埋める第2の金属膜72を備えると共に、
その上部に、第3の金属膜8を備えている。本実施形態
の半導体装置80は、実施の形態3の半導体装置70を
基材として、第2の金属膜72の表面に第3の金属膜8
2を成膜することにより実現される。
【0070】第3の金属膜82は、TiやTiNにより
構成される反射防止膜である。第3の金属膜82は、半
導体装置70に形成される金属積層膜の最上層の膜であ
り、金属配線の主金属、すなわち、第2の金属膜72を
構成するAlCuに比して低い反射率を有している。従
って、金属積層膜の最上層に第3の金属膜82を成膜す
ると、写真製版の際の光の反射を抑制して、金属配線の
パターニング形状を良くすることができる。
【0071】図23は、本実施形態の半導体装置80が
備える第2および第3の金属膜72,82の境界部の拡
大図を示す。図23に示す如く、半導体装置80が備え
る第2および第3の金属膜72,82は、それらの境界
面に何ら反応生成物を介在させることなく密着してい
る。また、第3の金属膜72,82は、滑らかな表面を
有している。ホール26の形成時には、重ね合わせ検査
用のマークが同時に作り込まれるが、このマーク上に金
属膜72,82が形成されると、特にリフローや高温ス
パッタ法で完全にホールを埋め込もうとした場合は、そ
のマークの読み取りが困難となる。重ね合わせマークの
まわりに、マーク以外の模様(グレインや微少な凹凸
等)が顕著に現れると、マークの読み取りが更に困難と
なり、検査精度が悪化する。これに対して、本実施形態
の半導体装置80に設けられる重ね合わせマークは、容
易に読みとることができる。このため、本実施形態の半
導体装置80によれば、金属配線のパターニング位置精
度を高めることができる。
【0072】ところで、第2の金属膜72の成膜温度
は、リフローによる場合に上記の如く400〜600℃
程度となり、スパッタリングを用いた積み足しによる場
合に更に数℃〜100℃ほど高温となる。このため、第
2の金属膜72の成膜直後に第3の金属膜82の成膜が
開始されると、成膜の初期段階において、すなわち、第
2の金属膜72と第3の金属膜82との境界部が形成さ
れる段階において、両者が反応し易い状況が形成され
る。
【0073】図24は、第2の金属膜72の成膜直後に
第3の金属膜82の成膜を開始する手法で成膜された第
2および第3の金属膜72および82の断面図を示す。
また、図25は、同様の手法で成膜された第3の金属膜
72の表面の拡大図を示す。図24に示す如く、このよ
うな手法により第3の金属膜82が成膜されると、第2
の金属膜72と第3の金属膜82との境界部に両者の反
応生成物84が形成され易くなる。反応生成物84は、
一般に第2の金属膜72に比して高い抵抗率を有してい
る。このため、反応生成物84が生成されると、金属配
線の電気抵抗が増大する不都合が生ずる。
【0074】第3の金属膜82は、金属積層膜の反射率
を抑えることを目的として成膜される薄い膜である。こ
のため、第2の金属膜72と第3の金属膜82との境界
部に反応生成物84が生成されると、その影響で、第3
の金属膜82の表面には、図25に示す如く、溝状の突
起部86および陥没部88が形成される。このような状
態で金属積層膜のエッチングが行われると、エッチング
により生じた異物が、突起部86の端部等に残存して、
金属配線にショートが生じやすくなる。更に、第3の金
属膜82の表面に突起部86および陥没部88が形成さ
れると、重ね合わせマークの読み取りが困難となり、金
属配線のパターニング位置精度が悪化し易くなる。この
ように、第3の金属膜82の成膜を、第2の金属膜72
の成膜直後に開始する手法によると、半導体装置80の
特性を悪化させる種々の不都合が生ずる。
【0075】本実施形態の半導体装置80の製造過程で
は、第2の金属膜72の成膜が終了した後、半導体基板
22を冷却する工程が実行される。そして、半導体基板
22の温度が、第2の金属膜72を構成する金属(Al
Cu)と第3の金属膜82を構成する金属(Tiまたは
TiN)とが反応しない温度に低下した後に、第3の金
属膜82の成膜が開始される。
【0076】これに対して、本実施形態の半導体装置7
0は、第1および第2の金属膜62,64が良好なカバ
レッジを示す半導体装置60を基礎として製造される。
このため、本実施形態の半導体装置70においては、図
20に示す如く、ホール26の内部が第2の金属膜72
により良好に埋め込まれた状態が形成される。従って、
本実施形態の半導体装置70によれば、安定した電気的
特性を得ることができる。
【0077】上記の製造方法によれば、第2の金属膜7
2と第3の金属膜82との境界部に反応生成物84が生
成されるのを防止して、反応生成物84に起因する種々
の不都合の発生を回避することができる。また、上記の
製造方法によれば、半導体基板22の冷却処理が完了し
た後に第3の金属膜82の成膜が開始されるため、第3
の金属膜82の成膜処理中に効率よく半導体基板22を
加熱して、効率良く第3の金属膜82を成膜することが
できる。従って、本実施形態の半導体装置の製造方法に
よれば、電気的に優れた特性を有する半導体装置80を
効率良く、高い歩留まりで製造することができる。
【0078】
【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項1
記載の発明によれば、脱ガス処理により加熱された半導
体基板を、成膜温度に比して低い温度に冷却した後に金
属膜の成膜を開始することができる。このため、本発明
によれば、ホールの内部に良好なカバレッジを確保する
ことができる。また、本発明によれば、目標の冷却温度
が不当に低温でないため、経済的に所望の効果を得るこ
とができる。更に、本発明によれば、脱ガス処理、冷却
処理および成膜処理を連続的に行うことができるため、
高い生産性を得ることができる。
【0079】請求項2記載の発明によれば、脱ガス処理
と、冷却処理と、成膜処理とをそれぞれ異なるチャンバ
内で行うことができる。脱ガス処理および成膜処理は、
冷却処理に比して高い温度で行われる。このため、本発
明の製造装置のように、それらの処理を異なるチャンバ
で行うことによれば、各処理を効率良く行うことができ
る。
【0080】請求項3記載の発明によれば、冷却チャン
バの内部で、半導体基板は低温の不活性ガスにさらされ
ることにより冷却される。上記の冷却方法によれば、半
導体基板を変質させることなく効率良く冷却することが
できる。
【0081】請求項4記載の発明によれば、冷却チャン
バの内部で、半導体基板の表面に低温の不活性ガスが吹
き付けられる。上記の冷却方法によれば、半導体基板を
不活性ガスにさらす場合に比して、金属膜の成膜される
領域を更に効率良く冷却することができる。
【0082】請求項5記載の発明によれば、冷却チャン
バの内部で、半導体基板は、低温に維持されたステージ
に密着されることにより冷却される。上記の冷却方法に
よれば、半導体基板を効率良く冷却することができる。
【0083】請求項6記載の発明によれば、冷却処理
は、脱ガスチャンバまたは成膜チャンバの内部で実行さ
れる。このため、本発明の製造装置は簡易な構造で実現
することができる。また、本発明において、冷却処理
は、半導体基板を、既に高温に加熱されているステージ
から離した状態で実行される。このため、本発明によれ
ば、脱ガスチャンバまたは成膜チャンバの内部で冷却処
理が実行されるにも関わらず、半導体基板を効率良く冷
却することができる。
【0084】請求項7記載の発明によれば、金属膜の成
膜が開始される以前に、半導体基板を成膜温度以下の適
当な温度に冷却することができる。このため、本発明に
よれば、金属膜のカバレッジの向上を図る上で有利な状
況を、経済的に実現することができる。
【0085】請求項8記載の発明によれば、金属積層膜
の最上層の金属膜を形成する以前に、半導体基板の温度
を適正な温度に冷却することができる。このため、本発
明によれば、最上層の金属膜とその下層の金属膜との境
界部に反応生成物が形成されるのを有効に防止して、表
面の滑らかな金属積層膜を形成することができる。従っ
て、本発明によれば、パターンショートや金属配線の高
抵抗化を有効に防止することができる。
【0086】請求項9記載の発明によれば、金属膜の成
膜が開始される以前に半導体基板を低温の不活性ガスに
さらすことにより、半導体基板を効率良く冷却すること
ができる。
【0087】請求項10記載の発明によれば、金属膜の
成膜が開始される以前に半導体基板の表面に低温の不活
性ガスを吹き付けることにより、半導体基板の金属膜が
成膜される領域を効率良く冷却することができる。
【0088】請求項11記載の発明によれば、金属膜の
成膜が開始される以前に、半導体基板を低温のステージ
に密着させることにより、半導体基板を効率良く冷却す
ることができる。
【0089】請求項12記載の発明によれば、金属積層
膜の最上層の金属膜と、その下層の金属膜との界面に反
応生成物が形成されていない。このため、本発明によれ
ば、金属配線の抵抗上昇を小さく抑制し、また、エッチ
ングプロセス自体を容易に行え、更に、エッチングによ
り生ずる反応物に起因するパターンショートを有効に防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の半導体装置の製造過
程における一状態を示す断面図である。
【図2】 図1に示す半導体装置の基材として用いられ
る半導体基板の断面図である。
【図3】 図1に示す半導体装置と対比される半導体装
置の断面図である。
【図4】 図1に示す半導体装置の製造過程で実行され
る一連の処理のフローチャートである。
【図5】 図1に示す半導体装置の製造に適した製造装
置の斜視図である。
【図6】 図5に示す製造装置が備える冷却チャンバの
第1の例の断面図である。
【図7】 図6に示す冷却チャンバの機能を実現するた
めの第1の構成例の断面図である。
【図8】 図6に示す冷却チャンバの機能を実現するた
めの第2の構成例の断面図である。
【図9】 図5に示す製造装置が備える冷却チャンバの
第2の例の断面図である。
【図10】 図5に示す製造装置が備える冷却チャンバ
の第3の例の断面図である。
【図11】 図10に示す冷却チャンバの機能を実現す
るための第1の構成例の断面図である。
【図12】 図10に示す冷却チャンバの機能を実現す
るための第2の構成例の断面図である。
【図13】 加熱処理と冷却処理を実行する機能を備え
るチャンバの構成例の断面図である。
【図14】 本発明の実施の形態2の半導体装置の製造
過程における一状態を示す断面図である。
【図15】 図14に示す半導体装置の基材として用い
られる半導体基板の断面図である。
【図16】 図14に示す半導体装置と対比される半導
体装置の断面図である。
【図17】 図14に示す半導体装置の製造過程で実行
される一連の処理のフローチャートである。
【図18】 図14に示す半導体装置の製造過程で実行
される一連の処理の第1変形例のフローチャートであ
る。
【図19】 図14に示す半導体装置の製造過程で実行
される一連の処理の第2変形例のフローチャートであ
る。
【図20】 本発明の実施の形態3の半導体装置の製造
過程における一状態を示す断面図である。
【図21】 図20に示す半導体装置と対比される半導
体装置の断面図である。
【図22】 本発明の実施の形態4の半導体装置の製造
過程における一状態を示す断面図である。
【図23】 図22に示す半導体装置が備える第2およ
び第3の金属膜の境界部の拡大図である。
【図24】 図22に示す半導体装置と対比される半導
体装置が備える第2および第3の金属膜の境界部の拡大
図である。
【図25】 図22に示す半導体装置と対比される半導
体装置が備える第3の金属膜の表面の拡大図である。
【図26】 従来の半導体装置の製造過程で実行される
一連の処理の第1例のフローチャートである。
【図27】 従来の半導体装置の製造過程で実行される
一連の処理の第2例のフローチャートである。
【符号の説明】
20;60;70;80 半導体装置、 22 半導体
基板、 24 金属膜、 26 ホール、 30 製
造装置、 32 搬送機構、 34 脱ガスチャン
バ、 36 スパッタエッチングチャンバ、 38
第1の冷却チャンバ、 39 第2の冷却チャン
バ、 38−1,38−2,38−3冷却チャンバ、
40 成膜チャンバ、 56 ホルダ、 62
第1の金属膜、 64;72 第2の金属膜、
82 第3の金属膜、 84反応生成物、 86
突起部、 88 陥没部。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板に設けられたホールの内部を
    含む成膜領域に、金属膜を形成する半導体装置の製造装
    置であって、 半導体基板を脱ガス温度に加熱して脱ガス処理を行う脱
    ガス手段と、 半導体基板を成膜温度に加熱した状態で、前記成膜領域
    に金属膜を成膜する成膜手段と、 前記脱ガス処理が終了した後、前記金属膜の成膜が開始
    される以前に、半導体基板の温度を、前記成膜温度に比
    して低温であり、かつ、−50℃から150℃の範囲に
    属する冷却温度に冷却する冷却手段と、 を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。
  2. 【請求項2】 前記脱ガス手段は、内部で前記脱ガス処
    理が実行される脱ガスチャンバを備え、 前記成膜手段は、内部で金属膜の成膜処理が実行される
    成膜チャンバを備え、 前記冷却手段は、半導体基板を前記冷却温度に冷却する
    冷却チャンバと、前記成膜温度を越える半導体基板を冷
    却チャンバ内で冷却した後に前記成膜チャンバに搬送す
    る搬送機構と、を備えることを特徴とする請求項1記載
    の半導体装置の製造装置。
  3. 【請求項3】 前記冷却チャンバは、その内部に前記冷
    却温度に比して低温の不活性ガスを封入すると共に、半
    導体基板は、その不活性ガスにさらされることにより冷
    却されることを特徴とする請求項2記載の半導体装置の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 前記冷却チャンバは、その内部に保持さ
    れる半導体基板の表面に、前記冷却温度に比して低温の
    不活性ガスを吹き付ける不活性ガス噴射口を備えること
    を特徴とする請求項2または3記載の半導体装置の製造
    装置。
  5. 【請求項5】 前記冷却チャンバは、前記冷却温度に比
    して低い温度に冷却された状態で半導体基板と密着する
    ステージを備えることを特徴とする請求項2乃至4の何
    れか1項記載の半導体装置の製造装置。
  6. 【請求項6】 前記脱ガス手段は、内部で前記脱ガス処
    理が実行される脱ガスチャンバを備え、 前記成膜手段は、内部で金属膜の成膜処理が実行される
    成膜チャンバを備え、 前記冷却手段は、前記脱ガスチャンバまたは前記成膜チ
    ャンバの内部に前記冷却温度に比して低温の不活性ガス
    を導く不活性ガス導入機構と、前記不活性ガスの導かれ
    るチャンバの内部で、半導体基板を、加熱された部材か
    ら離れた位置に保持するホルダと、を備えることを特徴
    とする請求項1記載の半導体装置の製造装置。
  7. 【請求項7】 半導体基板に設けられたホールの内部を
    含む成膜領域に、金属膜を形成する半導体装置の製造方
    法であって、 半導体基板を成膜温度に加熱して前記成膜領域に金属膜
    を成膜する工程と、 前記金属膜の成膜が開始される以前に、半導体基板の温
    度を、前記成膜温度に比して低温であり、かつ、−50
    ℃から150℃の範囲に属する冷却温度に冷却する工程
    と、 を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 金属膜を成膜する工程は、下層の金属膜
    に重ねて最上層の金属膜を成膜する工程を含み、 半導体基板を冷却する工程は、最上層の金属膜の成膜が
    開始される以前に、半導体基板の温度を、最上層の金属
    膜とその下層の金属膜との反応温度以下に冷却する工程
    を含むことを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製
    造方法。
  9. 【請求項9】 半導体基板を冷却する工程は、目標の冷
    却温度に比して低温の不活性ガスに、半導体基板をさら
    す工程を含むことを特徴とする請求項7または8記載の
    半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 半導体基板を冷却する工程は、目標の
    冷却温度に比して低温の不活性ガスを、半導体基板の表
    面に吹き付ける工程を含むことを特徴とする請求項7乃
    至9の何れか1項記載の半導体装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 半導体基板を冷却する工程は、半導体
    基板を、目標の冷却温度に比して低温に冷却されたステ
    ージに密着させる工程を含むことを特徴とする請求項7
    乃至10の何れか1項記載の半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 材質の異なる複数の金属膜で構成され
    る金属積層膜を備える半導体装置であって、 最上層の金属膜は、半導体基板が、最上層の金属膜とそ
    の下層の金属膜との反応温度以下に冷却された後に成膜
    され、 最上層の金属膜と、その下層の金属膜とは、境界部に反
    応生成物を介在させることなく密着していることを特徴
    とする半導体装置。
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