JP2001523890A - 半導体ウエハのｕｈｖと両立する原位置で事前メタライゼーション清浄化およびメタライゼーション - Google Patents
半導体ウエハのｕｈｖと両立する原位置で事前メタライゼーション清浄化およびメタライゼーションInfo
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Abstract
(57)【要約】
イオン化物理蒸着（ＩＰＶＤ）工程または他のプラズマ・ベースの金属沈着工程のために装着された容器の中で表面を処理することにより、メタライゼーションのためにデバイス表面を清浄化する方法が得られる。基板３の上のコンタクト６のような表面にプラズマ・エッチングが行われる。このプラズマ・エッチングは、次の金属層８が沈着されるべきである容器１２の中で行われることが好ましい。この表面が沈着されるべき金属のイオンを含有するプラズマでプラズマ・エッチングされることが好ましく、このエッチングの後、好ましくは容器１２の中でＩＰＶＤにより金属の膜８を沈着することが好ましい。この金属は例えばターゲット１６からスパッタされたチタンであることができ、そしてその後に窒化チタン層を沈着することができる。この処理工程段階を用いて、酸素または水蒸気を含有する雰囲気を通って、またはそれにＣＶＤ処理モジュールまたは他の化学処理モジュールが連結されている転送容器を通ってのように潜在的に汚染物を含有する他の雰囲気を通って、デバイス表面を有する基板の転送のために表面を不動態化することができる。好ましい実施例では、高いイオン含有量と高い照射エネルギとを保持することによりエッチングが達成される。例えば基板３に高い負のバイアスを加えそして正味のエッチング・モードでプラズマを動作させることにより高いイオン濃度と高い照射エネルギとを保持することによって、そして次に、例えばバイアスを低くすることによって照射エネルギを低下させることによりまたはＩＰＶＤにより金属の正味の沈着が起こるようにスパッタリング電力を増加させるおよびプラズマ電力または容器の圧力を減少させることによるようにイオン濃度を低下させることによって、エッチングが達成される。
Description
【０００１】 （技術分野） 本発明は、メタライゼーション（金属被覆）層の沈着の準備のために電気デバ
イスの表面を清浄化することと、その上にメタライゼーション層の最初の膜を沈
着することとに関する。
イスの表面を清浄化することと、その上にメタライゼーション層の最初の膜を沈
着することとに関する。
【０００２】 （発明の背景） 半導体デバイスおよび集積回路の製造は、通常はシリコン・ウエハの形状であ
る基板の上への導電体材料と絶縁体材料と半導電性材料との多数の層の被覆と選
択的沈着と選択的沈着除去とを有している。製造工程は典型的には、１個または
複数個の多重工程真空処理ツール(tool)の一連の処理容器の中で実行される複数
個の一連の処理工程により、ウエハの上に一連の金属相互接続膜積層体を作成す
ることを含む。これらの一連の種々の積層体の作成の間において、ウエハは典型
的には真空処理ツールから取り出され、そしてそれにフォトレジスト・パターン
が取り付けられる。このパターンが取り付けられた後、このパターンにより選択
的に与えられる反応性エッチング処理工程が行われる。これらの処理工程により
、溝および／またはホールが下側の積層体の上の絶縁体層を貫通して作成され、
そして後で取り付けられる上側層のデバイスの導電体に接続されるはずの下側導
電体の上の接触体（コンタクト）領域が露出される。このような層が取り付けら
れる前に、マスク層は除去される。
る基板の上への導電体材料と絶縁体材料と半導電性材料との多数の層の被覆と選
択的沈着と選択的沈着除去とを有している。製造工程は典型的には、１個または
複数個の多重工程真空処理ツール(tool)の一連の処理容器の中で実行される複数
個の一連の処理工程により、ウエハの上に一連の金属相互接続膜積層体を作成す
ることを含む。これらの一連の種々の積層体の作成の間において、ウエハは典型
的には真空処理ツールから取り出され、そしてそれにフォトレジスト・パターン
が取り付けられる。このパターンが取り付けられた後、このパターンにより選択
的に与えられる反応性エッチング処理工程が行われる。これらの処理工程により
、溝および／またはホールが下側の積層体の上の絶縁体層を貫通して作成され、
そして後で取り付けられる上側層のデバイスの導電体に接続されるはずの下側導
電体の上の接触体（コンタクト）領域が露出される。このような層が取り付けら
れる前に、マスク層は除去される。
【０００３】 選択的エッチングの後、かつイオン注入工程をまた伴う第１金属層の場合、パ
ターンに作成されたウエハが処理ツールの中に再び持ち込まれ、そしてこの処理
ツールの中で導電体層のその次の積層体が取り付けられる。取り付けられるべき
新しい積層体の最も下側の層は、通常、チタン、クロムまたはタンタルのような
反応性の元素金属の層であるが、しかしまた金属の窒化物、ケイ化物または合金
であることもできる。この最も下側の金属層の１つの機能は、下側の絶縁体の中
のコンタクトホールの底部で、シリコンまたは金属のような露出した導電体層と
接合または接触を行うことである。この接合は、下側の層と新しい積層体の新し
い層の導電体との間の導電路の最初の膜部分を形成する役割を果たす。
ターンに作成されたウエハが処理ツールの中に再び持ち込まれ、そしてこの処理
ツールの中で導電体層のその次の積層体が取り付けられる。取り付けられるべき
新しい積層体の最も下側の層は、通常、チタン、クロムまたはタンタルのような
反応性の元素金属の層であるが、しかしまた金属の窒化物、ケイ化物または合金
であることもできる。この最も下側の金属層の１つの機能は、下側の絶縁体の中
のコンタクトホールの底部で、シリコンまたは金属のような露出した導電体層と
接合または接触を行うことである。この接合は、下側の層と新しい積層体の新し
い層の導電体との間の導電路の最初の膜部分を形成する役割を果たす。
【０００４】 けれども、メタライゼーション層が取り付けられる前に、先行する処理工程の
期間中またはウエハが雰囲気の中を通ってツールからツールに転送された時に、
コンタクトの上に特徴的に形成される自然酸化物およびその他の汚染物をウエハ
から除去して清浄化することが通常は必要である。このようなウエハがたとえ真
空の中で転送されても、真空は完全な真空ではないので、原子または分子の汚染
層がコンタクトの表面の上に露出される時間間隔に比例して形成されるのが通常
である。このような汚染層は、もしそれが除去されないならば、メタライゼーシ
ョン層の取り付けを妨害し、その結果通常は、コンタクトとメタライゼーション
層との間の導電度を劣化させるであろう。
期間中またはウエハが雰囲気の中を通ってツールからツールに転送された時に、
コンタクトの上に特徴的に形成される自然酸化物およびその他の汚染物をウエハ
から除去して清浄化することが通常は必要である。このようなウエハがたとえ真
空の中で転送されても、真空は完全な真空ではないので、原子または分子の汚染
層がコンタクトの表面の上に露出される時間間隔に比例して形成されるのが通常
である。このような汚染層は、もしそれが除去されないならば、メタライゼーシ
ョン層の取り付けを妨害し、その結果通常は、コンタクトとメタライゼーション
層との間の導電度を劣化させるであろう。
【０００５】 コンタクト表面の汚染物の問題点を処理する標準的な方式は、メタライゼーシ
ョン工程を開始する直前に、ウエハに誘導的に結合したプラズマ（ＩＣＰ(induc
tively coupled plasma)）ソフト・スパッタ・エッチング段階を行うことである
。このようなソフト・エッチング段階は、典型的には、新しい積層体が取り付け
られる真空処理ツールの中にウエハを配置した後、このウエハをソフト・エッチ
ング容器の中にまず転送することにより実行される。このソフト・エッチング容
器の中には、不活性ガス、通常はアルゴン、のプラズマが作成される。次に、通
常はウエハにバイアスを加えることにより、プラズマ・イオンがウエハに向かっ
て電気的に加速される。スパッタリングによりコンタクトから除去された汚染材
料は、処理容器の中全体にまたは縦横比の大きい特性を有する壁の上に再び分布
する。この場合、汚染材料は次の電気的接触を妨げることはない。このようなソ
フト・スパッタ・エッチングは、均一で繰り返し可能な表面を得るという付加的
な利点を有し、このことはＰＶＤ（物理蒸着）膜およびＣＶＤ（化学蒸着）膜の
製造工程における沈着を容易にする。
ョン工程を開始する直前に、ウエハに誘導的に結合したプラズマ（ＩＣＰ(induc
tively coupled plasma)）ソフト・スパッタ・エッチング段階を行うことである
。このようなソフト・エッチング段階は、典型的には、新しい積層体が取り付け
られる真空処理ツールの中にウエハを配置した後、このウエハをソフト・エッチ
ング容器の中にまず転送することにより実行される。このソフト・エッチング容
器の中には、不活性ガス、通常はアルゴン、のプラズマが作成される。次に、通
常はウエハにバイアスを加えることにより、プラズマ・イオンがウエハに向かっ
て電気的に加速される。スパッタリングによりコンタクトから除去された汚染材
料は、処理容器の中全体にまたは縦横比の大きい特性を有する壁の上に再び分布
する。この場合、汚染材料は次の電気的接触を妨げることはない。このようなソ
フト・スパッタ・エッチングは、均一で繰り返し可能な表面を得るという付加的
な利点を有し、このことはＰＶＤ（物理蒸着）膜およびＣＶＤ（化学蒸着）膜の
製造工程における沈着を容易にする。
【０００６】 アルゴン・ソフト・エッチングは理想的な清浄化工程ではない。それは、アル
ゴン・ソフト・エッチングはスパッタリングにより生ずる汚染物を物理的に除去
するだけによって清浄化を行うからである。このようなスパッタリングは、機械
的スパッタリング作用または電荷の蓄積のいずれかにより、清浄化されるべき構
造体または下側のデバイス構造体に損傷を与えることがある。さらに、アルゴン
は化学的に不活性であり、したがって、ウエハ表面から清浄化されるべきである
自然酸化物およびその他の汚染材料と反応せず、またこれらを化学的に分解する
ことはない。
ゴン・ソフト・エッチングはスパッタリングにより生ずる汚染物を物理的に除去
するだけによって清浄化を行うからである。このようなスパッタリングは、機械
的スパッタリング作用または電荷の蓄積のいずれかにより、清浄化されるべき構
造体または下側のデバイス構造体に損傷を与えることがある。さらに、アルゴン
は化学的に不活性であり、したがって、ウエハ表面から清浄化されるべきである
自然酸化物およびその他の汚染材料と反応せず、またこれらを化学的に分解する
ことはない。
【０００７】 ソフト・エッチング・プラズマに反応性のガスを付加することは、ソフト・エ
ッチング清浄化の期間中にコンタクトから汚染物を除去するのを助けるが、しか
し他の点で全体的に好ましくないことが分かった。それは特に、これらのガスは
処理領域の外に拡散する傾向があり、そして処理ツールの他の部分の汚染する傾
向があるからである。さらに、水素のような反応性の成分は並んで配置されてい
るデバイス構造体に損傷を与えることがある。それは、水素および通常用いられ
る他の反応性成分はウエハを通して容易に拡散するからである。
ッチング清浄化の期間中にコンタクトから汚染物を除去するのを助けるが、しか
し他の点で全体的に好ましくないことが分かった。それは特に、これらのガスは
処理領域の外に拡散する傾向があり、そして処理ツールの他の部分の汚染する傾
向があるからである。さらに、水素のような反応性の成分は並んで配置されてい
るデバイス構造体に損傷を与えることがある。それは、水素および通常用いられ
る他の反応性成分はウエハを通して容易に拡散するからである。
【０００８】 それに加えて、ソフト・エッチングされたばかりの新鮮な表面は、通常のアウ
トガスおよびＣＶＤ処理モジュールから生ずるガスからの水蒸気および酸素のよ
うなガスにより、処理ツールの中で再び汚染されることがある。さらに、また別
のエッチング・モジュールおよび別の沈着モジュールが必要であるので、製造コ
ストが高くなりそして処理装置が大型になる。
トガスおよびＣＶＤ処理モジュールから生ずるガスからの水蒸気および酸素のよ
うなガスにより、処理ツールの中で再び汚染されることがある。さらに、また別
のエッチング・モジュールおよび別の沈着モジュールが必要であるので、製造コ
ストが高くなりそして処理装置が大型になる。
【０００９】 したがって、酸化物およびその他の汚染物が、積層体の最も下側の層または作
成されるべき他の相互コンタクトの上で接触する表面のメタライゼーションを妨
げることがないような、例えばこのような表面のメタライゼーションの前に水蒸
気またはその他の材料でさもないと酸化または汚染される傾向がある積層体内の
層に接触する表面のメタライゼーションを妨げることがないような、さらに効率
的でそしてさらにコストの安い処理工程が要請されている。
成されるべき他の相互コンタクトの上で接触する表面のメタライゼーションを妨
げることがないような、例えばこのような表面のメタライゼーションの前に水蒸
気またはその他の材料でさもないと酸化または汚染される傾向がある積層体内の
層に接触する表面のメタライゼーションを妨げることがないような、さらに効率
的でそしてさらにコストの安い処理工程が要請されている。
【００１０】 （発明の要約） 本発明の主要な目的は、半導体ウエハの表面をそのメタライゼーションの前に
清浄化する方法を得ることである。この方法により、ソフト・スパッタリング処
理工程またはハード・エッチング処理工程を用いる先行技術の処理工程シーケン
スの欠点が解決され、そしてそうでなければ利点であるであろうエッチングをベ
ースとする事前清浄化を避けることができる。本発明のさらに特別の目的は、半
導体ウエハのコンタクトをメタライゼーションのために清浄化する改良された方
法を得ることである。本発明のなおさらに別の目的は、半導体ウエハの処理工程
の効率を改良しおよびコストを低減することである。
清浄化する方法を得ることである。この方法により、ソフト・スパッタリング処
理工程またはハード・エッチング処理工程を用いる先行技術の処理工程シーケン
スの欠点が解決され、そしてそうでなければ利点であるであろうエッチングをベ
ースとする事前清浄化を避けることができる。本発明のさらに特別の目的は、半
導体ウエハのコンタクトをメタライゼーションのために清浄化する改良された方
法を得ることである。本発明のなおさらに別の目的は、半導体ウエハの処理工程
の効率を改良しおよびコストを低減することである。
【００１１】 本発明の原理に従い、メタライゼーションのためにコンタクトおよびその他の
表面を清浄化することが原位置で実行される、すなわち、清浄化工程と被覆工程
との間でウエハを容器から取り出すことなく、そして好ましくは容器に雰囲気を
導入することなく、次のメタライゼーション工程において金属の沈着に用いられ
るのと同じ容器の中でコンタクトおよびその他の表面の清浄化が実行される。こ
の清浄化は、アルゴンのような不活性ガスのイオンでもってソフト・スパッタ・
エッチングすることにより実行される。この清浄化は、メタライゼーション工程
において沈着される材料のイオンを含有するプラズマを用いることにより実行さ
れることが好ましい。
表面を清浄化することが原位置で実行される、すなわち、清浄化工程と被覆工程
との間でウエハを容器から取り出すことなく、そして好ましくは容器に雰囲気を
導入することなく、次のメタライゼーション工程において金属の沈着に用いられ
るのと同じ容器の中でコンタクトおよびその他の表面の清浄化が実行される。こ
の清浄化は、アルゴンのような不活性ガスのイオンでもってソフト・スパッタ・
エッチングすることにより実行される。この清浄化は、メタライゼーション工程
において沈着される材料のイオンを含有するプラズマを用いることにより実行さ
れることが好ましい。
【００１２】 さらに本発明の原理に従い、メタライゼーションのためにコンタクトまたはそ
の他の表面を清浄化することが、コンタクトのメタライゼーションのために用い
られるのと少なくとも部分的に同じ材料によって作成されたプラズマを用いて実
行され、そして清浄化とメタライゼーションとが同じ容器の中で行われることが
好ましい。この容器は、その中でメタライゼーションがイオン化物理蒸着（ＩＰ
ＶＤ(ionized physical vapor deposition) ）により実行されるＩＰＶＤ容器で
あることが好ましい。
の他の表面を清浄化することが、コンタクトのメタライゼーションのために用い
られるのと少なくとも部分的に同じ材料によって作成されたプラズマを用いて実
行され、そして清浄化とメタライゼーションとが同じ容器の中で行われることが
好ましい。この容器は、その中でメタライゼーションがイオン化物理蒸着（ＩＰ
ＶＤ(ionized physical vapor deposition) ）により実行されるＩＰＶＤ容器で
あることが好ましい。
【００１３】 さらに本発明の原理に従い、基板、特にその上にメタライゼーションが行われ
るコンタクトまたはその他の表面、の清浄化が実行され、そして次にメタライゼ
ーション材料の層を沈着することによりこれらの表面にふたがかぶせられる。例
えば、アルゴン・イオンまたはアルゴンおよびチタンのイオンでコンタクトにソ
フト・スパッタ・エッチングが行われ、そしてその直後にＩＰＶＤのようなチタ
ンの沈着が行われる。この後、ＣＶＤモジュールの転送容器の雰囲気や外部の雰
囲気または汚染が生ずる可能性のあるその他の雰囲気のような潜在的に汚染され
た環境に基板がさらされる前に、ＴｉＮの沈着をまた行うことができる。
るコンタクトまたはその他の表面、の清浄化が実行され、そして次にメタライゼ
ーション材料の層を沈着することによりこれらの表面にふたがかぶせられる。例
えば、アルゴン・イオンまたはアルゴンおよびチタンのイオンでコンタクトにソ
フト・スパッタ・エッチングが行われ、そしてその直後にＩＰＶＤのようなチタ
ンの沈着が行われる。この後、ＣＶＤモジュールの転送容器の雰囲気や外部の雰
囲気または汚染が生ずる可能性のあるその他の雰囲気のような潜在的に汚染され
た環境に基板がさらされる前に、ＴｉＮの沈着をまた行うことができる。
【００１４】 基板の表面は、イオン化された金属で最初に照射されることが好ましい。この
照射は、基板の表面、特にコンタクトまたはメタライズされる他の表面、に正味
のエッチングが起こるエネルギ・レベルで行われることが好ましい。次に、表面
の上に材料が正味に成長するようにイオンのエネルギ・レベルを小さくして、イ
オン化物理蒸着（ＩＰＶＤ）工程により同じ金属の膜が沈着されることが好まし
い。
照射は、基板の表面、特にコンタクトまたはメタライズされる他の表面、に正味
のエッチングが起こるエネルギ・レベルで行われることが好ましい。次に、表面
の上に材料が正味に成長するようにイオンのエネルギ・レベルを小さくして、イ
オン化物理蒸着（ＩＰＶＤ）工程により同じ金属の膜が沈着されることが好まし
い。
【００１５】 本発明の１つの好ましい実施例に従い、メタライゼーションのために清浄化さ
れるべき表面がＩＰＶＤ容器の中でチタン・イオンで照射される。このチタンは
チタン・ターゲットをアルゴン・プラズマでスパッタリングすることにより作成
される。この時、ターゲット表面から放出されたチタン粒子は、例えば高密度の
誘導的に結合したプラズマ（ＩＣＰ(inductvely coupled plasma) ）または電子
サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ(electron cyclotron resonance)）プラズマをスパ
ッタされたチタン粒子が通ることにより、イオン化される。材料イオン化プラズ
マを発生するこれらの方法は好ましいけれども、プラズマを発生するヘリカル法
、ホロー陰極法および多数の他の方法を用いることもまたできる。この時、基板
を負電位に電気的にバイアスすることにより、イオン化されたチタン原子および
他のイオン化されスパッタされたチタン粒子は基板に向かって加速される。
れるべき表面がＩＰＶＤ容器の中でチタン・イオンで照射される。このチタンは
チタン・ターゲットをアルゴン・プラズマでスパッタリングすることにより作成
される。この時、ターゲット表面から放出されたチタン粒子は、例えば高密度の
誘導的に結合したプラズマ（ＩＣＰ(inductvely coupled plasma) ）または電子
サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ(electron cyclotron resonance)）プラズマをスパ
ッタされたチタン粒子が通ることにより、イオン化される。材料イオン化プラズ
マを発生するこれらの方法は好ましいけれども、プラズマを発生するヘリカル法
、ホロー陰極法および多数の他の方法を用いることもまたできる。この時、基板
を負電位に電気的にバイアスすることにより、イオン化されたチタン原子および
他のイオン化されスパッタされたチタン粒子は基板に向かって加速される。
【００１６】 本発明の好ましい実施例では、粒子は最初は比較的に高いイオン濃度と比較的
に高い照射エネルギで基板に向かって進み、それにより基板の表面で正味のエッ
チング効果が達成される。このエッチングにより、基板がＩＰＶＤ容器の中に転
送される前または転送される期間中に、基板の上に堆積されることがある自然酸
化物、水およびその他の汚染物が除去される。好ましくはチタン・イオンでエッ
チングが行われた後、バイアス電圧を小さくするなどでチタン・イオンのエネル
ギが減少され、それにより基板の表面の上にチタン膜の正味の沈着が行われる。
またはそれとは異なって、ＩＣＰ電力またはＡｒ圧力を減少させる段階を含む他
の方法により、または金属スパッタリング陰極電力を増加することにより、Ｔｉ
イオン濃度を減少させることができる。ウエハの事前清浄化と第１金属膜の沈着
との組み合わせを実行するために、チタンのイオン化ＰＶＤが効果的に用いられ
る。
に高い照射エネルギで基板に向かって進み、それにより基板の表面で正味のエッ
チング効果が達成される。このエッチングにより、基板がＩＰＶＤ容器の中に転
送される前または転送される期間中に、基板の上に堆積されることがある自然酸
化物、水およびその他の汚染物が除去される。好ましくはチタン・イオンでエッ
チングが行われた後、バイアス電圧を小さくするなどでチタン・イオンのエネル
ギが減少され、それにより基板の表面の上にチタン膜の正味の沈着が行われる。
またはそれとは異なって、ＩＣＰ電力またはＡｒ圧力を減少させる段階を含む他
の方法により、または金属スパッタリング陰極電力を増加することにより、Ｔｉ
イオン濃度を減少させることができる。ウエハの事前清浄化と第１金属膜の沈着
との組み合わせを実行するために、チタンのイオン化ＰＶＤが効果的に用いられ
る。
【００１７】 本発明の好ましい実施例に従い、高エネルギのチタン金属原子は表面汚染物の
スパッタ清浄化と表面汚染物との反応とを同時に行う。この工程は次のような事
実の利点を有する。すなわち、中性のアルゴンとは異なってチタンは、酸化物と
反応しそして酸化物を化学的に還元し、そして酸素に対して高い溶解度を膜とし
て有する。さらに、アルゴン原子よりも大きな原子質量を有するチタン原子は、
縦横比の大きなホールの底部のコンタクトを清浄化するのに特に効果的である。
その理由は、チタン原子は気相衝突により散乱されることが少なく、したがって
ウエハの表面に垂直方向にその進行方向がさらによく整合するからである。
スパッタ清浄化と表面汚染物との反応とを同時に行う。この工程は次のような事
実の利点を有する。すなわち、中性のアルゴンとは異なってチタンは、酸化物と
反応しそして酸化物を化学的に還元し、そして酸素に対して高い溶解度を膜とし
て有する。さらに、アルゴン原子よりも大きな原子質量を有するチタン原子は、
縦横比の大きなホールの底部のコンタクトを清浄化するのに特に効果的である。
その理由は、チタン原子は気相衝突により散乱されることが少なく、したがって
ウエハの表面に垂直方向にその進行方向がさらによく整合するからである。
【００１８】 本発明のさらに別の利点は、ウエハに加えるバイアス電圧を制御することによ
りまたは他の技術を用いることにより、金属を用いての清浄化とその金属を用い
ての被覆とが重なるすなわち同時に起こるように、金属のイオンをウエハに進め
ることを実現することができることである。例えば、バイアス電圧の変化を小さ
くするまたはなくすることにより、そしてむしろ清浄化される対象物の粗さに適
切な清浄化速度と被覆速度とをバランスさせる電圧を用いることにより、チタン
または窒化チタンでもって効果的な清浄化および被覆を達成することができる。
けれども、前記で説明した方式の清浄化とそして次の被覆とのシーケンスは大部
分の応用に対して本発明の利点を効果的に引き出し、そして簡単である点で好ま
しい。
りまたは他の技術を用いることにより、金属を用いての清浄化とその金属を用い
ての被覆とが重なるすなわち同時に起こるように、金属のイオンをウエハに進め
ることを実現することができることである。例えば、バイアス電圧の変化を小さ
くするまたはなくすることにより、そしてむしろ清浄化される対象物の粗さに適
切な清浄化速度と被覆速度とをバランスさせる電圧を用いることにより、チタン
または窒化チタンでもって効果的な清浄化および被覆を達成することができる。
けれども、前記で説明した方式の清浄化とそして次の被覆とのシーケンスは大部
分の応用に対して本発明の利点を効果的に引き出し、そして簡単である点で好ま
しい。
【００１９】 本発明は、ＩＰＶＤ法と、1997年４月21日受付の出願中米国特許出願シリアル
番号第08/837,551号、第08/844,756号および第08/844,757号と1997年５月22日受
付の出願中米国特許出願シリアル番号第08/861,958号のいずれかに開示されてい
る装置とに従い実行されることが好ましい。これらのすべての出願中米国特許の
内容は参考として本発明の中に取り込まれている。ＩＰＶＤ容器は、基板の清浄
化と基板の最初の被覆との両方に対して、チタンのような金属、窒化チタン、タ
ンタルまたは他の金属または基板と上側に予定されている材料とに両立する化合
物とを用いることができる。ＩＰＶＤ容器は、クラスタ・ツール(cluster tool)
の１つの処理モジュールとして備えられることが好ましく、およびツールの転送
モジュールに連結されて配置されることが好ましい。この転送モジュールにはま
た、タングステン、アルミニウムまたは銅のようなメタライゼーション層を取り
付けるために、ＣＶＤモジュールのような処理モジュールが連結される。
番号第08/837,551号、第08/844,756号および第08/844,757号と1997年５月22日受
付の出願中米国特許出願シリアル番号第08/861,958号のいずれかに開示されてい
る装置とに従い実行されることが好ましい。これらのすべての出願中米国特許の
内容は参考として本発明の中に取り込まれている。ＩＰＶＤ容器は、基板の清浄
化と基板の最初の被覆との両方に対して、チタンのような金属、窒化チタン、タ
ンタルまたは他の金属または基板と上側に予定されている材料とに両立する化合
物とを用いることができる。ＩＰＶＤ容器は、クラスタ・ツール(cluster tool)
の１つの処理モジュールとして備えられることが好ましく、およびツールの転送
モジュールに連結されて配置されることが好ましい。この転送モジュールにはま
た、タングステン、アルミニウムまたは銅のようなメタライゼーション層を取り
付けるために、ＣＶＤモジュールのような処理モジュールが連結される。
【００２０】 窒化チタン膜はいったん沈着されると、酸素または水蒸気との反応に対して耐
性を有し、そしてアルゴン・プラズマでソフト・エッチング清浄化されただけの
コンタクトよりも全体的にはるかに安定である。それに加えて、チタン膜はこの
ような物質にさらされた時の不利な効果を緩衝する大きな受容力を有する。その
結果、ウエハは汚染をさらに受ける可能性が低い状態で、ウエハをツールからＣ
ＶＤ装置の転送モジュールを通って転送することができる。ＣＶＤ反応器の転送
モジュールは、ウエハが取り付けられるＣＶＤ処理容器から一定レベルの汚染物
を取り込むことが多い。このような転送容器の中にしばしば見いだされる汚染物
は、例えば、ＴｉＣｌ4、ＮＨ3、ＮＦ3、Ｈ2、およびテトラキス・ジメチル・ア
ミノ・チタン（ＴＤＭＡＴ(tetrakis di-methy amino titaniumu) ）のようなＭ
ＯＣＶＤ前駆物質を含む。ウエハがＣＶＤツールの転送容器を通って転送される
時、ＴｉＮのようなＩＰＶＤ拡散障壁体は例えばこのような物質による汚染に対
して耐性を有することができる。
性を有し、そしてアルゴン・プラズマでソフト・エッチング清浄化されただけの
コンタクトよりも全体的にはるかに安定である。それに加えて、チタン膜はこの
ような物質にさらされた時の不利な効果を緩衝する大きな受容力を有する。その
結果、ウエハは汚染をさらに受ける可能性が低い状態で、ウエハをツールからＣ
ＶＤ装置の転送モジュールを通って転送することができる。ＣＶＤ反応器の転送
モジュールは、ウエハが取り付けられるＣＶＤ処理容器から一定レベルの汚染物
を取り込むことが多い。このような転送容器の中にしばしば見いだされる汚染物
は、例えば、ＴｉＣｌ4、ＮＨ3、ＮＦ3、Ｈ2、およびテトラキス・ジメチル・ア
ミノ・チタン（ＴＤＭＡＴ(tetrakis di-methy amino titaniumu) ）のようなＭ
ＯＣＶＤ前駆物質を含む。ウエハがＣＶＤツールの転送容器を通って転送される
時、ＴｉＮのようなＩＰＶＤ拡散障壁体は例えばこのような物質による汚染に対
して耐性を有することができる。
【００２１】 Ｔｉイオン清浄化と同じ容器の中で実行される最初のＴｉ膜沈着とその後のＴ
ｉＮ沈着とを組み合わせると、したがって積層体間の応用に対してもまた積層体
内の応用に対しても本発明は有用である。例えば本発明に従い、Ｔｉイオンで清
浄化されそして被覆されたウエハの転送は、アルゴンのソフト・エッチングで清
浄化されたウエハの場合よりも転送容器の中で汚染を受ける可能性が低く、クラ
スタ・ツールの転送容器からタングステンを沈着するためのＣＶＤモジュールの
中に効果的に転送することができる。
ｉＮ沈着とを組み合わせると、したがって積層体間の応用に対してもまた積層体
内の応用に対しても本発明は有用である。例えば本発明に従い、Ｔｉイオンで清
浄化されそして被覆されたウエハの転送は、アルゴンのソフト・エッチングで清
浄化されたウエハの場合よりも転送容器の中で汚染を受ける可能性が低く、クラ
スタ・ツールの転送容器からタングステンを沈着するためのＣＶＤモジュールの
中に効果的に転送することができる。
【００２２】 同様に、ＩＰＶＤ清浄化および沈着された金属窒化物またはタンタルのような
他の金属を本発明でもって同じように用いることができる。例えば、銅の沈着の
ためにツールの転送容器を通ってツールのＣＶＤモジュールにウエハを転送する
前に、Ｔａイオン清浄化およびＩＰＶＤによるＴａおよびＴａＮ沈着を処理ツー
ルのＩＰＶＤモジュールの中のウエハの上で実行することができる。
他の金属を本発明でもって同じように用いることができる。例えば、銅の沈着の
ためにツールの転送容器を通ってツールのＣＶＤモジュールにウエハを転送する
前に、Ｔａイオン清浄化およびＩＰＶＤによるＴａおよびＴａＮ沈着を処理ツー
ルのＩＰＶＤモジュールの中のウエハの上で実行することができる。
【００２３】 本発明の場合、優秀な清浄化工程および汚染防止工程が得られるだけでなく、
清浄化工程と最初の金属膜沈着工程との両方が１つのＩＰＶＤモジュールの中で
実行され、一方ソフト・エッチング・モジュールを必要としない。その結果、処
理効率が増大し、装置のコストが低減し、そして装置の設置面積が減少する。そ
れに代わって空いた処理ステーションは、処理量を増加するためにまたは付加的
な構成要素を有する膜積層体を沈着するために、また別の処理モジュールを設置
することができる。
清浄化工程と最初の金属膜沈着工程との両方が１つのＩＰＶＤモジュールの中で
実行され、一方ソフト・エッチング・モジュールを必要としない。その結果、処
理効率が増大し、装置のコストが低減し、そして装置の設置面積が減少する。そ
れに代わって空いた処理ステーションは、処理量を増加するためにまたは付加的
な構成要素を有する膜積層体を沈着するために、また別の処理モジュールを設置
することができる。
【００２４】 本発明のこれらの目的およびその他の目的および利点は、本発明の好ましい実
施例についての下記の詳細な説明から容易に理解することができるであろう。
施例についての下記の詳細な説明から容易に理解することができるであろう。
【００２５】 （好ましい実施例の詳細な説明） 図１は、半導体ウエハ３の上の積層体を単純化して示した横断面図である。半
導体ウエハ３の上には絶縁体層５があり、そしてそれを貫通するホール４が示さ
れている。ホール４により、ホール４の底の導電体６が露出される。導電体６は
、その上にこれから取り付けられる上側導電体との相互接続を行ための導電体で
ある。ホール４が作成された後、ウエハ３は典型的には、汚染ガスを含有する雰
囲気または転移モジュールのいずれかを通って、モジュール１０（図２）のよう
な処理モジュールに転送されるであろう。この転移の期間中、典型的には汚染層
７が形成されるであろう。この層７は、上側層との受入れ可能な相互コンタクト
を取り付ける前に除去されなければならない。
導体ウエハ３の上には絶縁体層５があり、そしてそれを貫通するホール４が示さ
れている。ホール４により、ホール４の底の導電体６が露出される。導電体６は
、その上にこれから取り付けられる上側導電体との相互接続を行ための導電体で
ある。ホール４が作成された後、ウエハ３は典型的には、汚染ガスを含有する雰
囲気または転移モジュールのいずれかを通って、モジュール１０（図２）のよう
な処理モジュールに転送されるであろう。この転移の期間中、典型的には汚染層
７が形成されるであろう。この層７は、上側層との受入れ可能な相互コンタクト
を取り付ける前に除去されなければならない。
【００２６】 図１Ａは同じホール４を示している。ホール４は、新しい積層体の導電体との
相互接続のために下側導電体６を露出するように、清浄化工程により汚染層７を
除去した後においてウエハ３の絶縁体層５を貫通している。図１Ｂは、ウエハ３
の絶縁体層５を貫通するホール４の底に、清浄化されたコンタクト６を示してい
る。図１Ｂは次の被覆層８が取り付けられた後の図である。この被覆層は、チタ
ンのような金属の層または窒化チタン（ＴｉＮ）の層であることができる。この
窒化チタン（ＴｉＮ）層は、通常は、チタン金属層のすぐ上に取り付けられる。
このような被覆層は典型的には、次の処理工程においてタングステンのような次
の金属層を取り付ける前の障壁層として用いられる。この次の金属層は、導電体
６と相互接続を行ってホール４の中でコンタクトを形成する上側積層体の導電体
としての役割を果たすであろう。
相互接続のために下側導電体６を露出するように、清浄化工程により汚染層７を
除去した後においてウエハ３の絶縁体層５を貫通している。図１Ｂは、ウエハ３
の絶縁体層５を貫通するホール４の底に、清浄化されたコンタクト６を示してい
る。図１Ｂは次の被覆層８が取り付けられた後の図である。この被覆層は、チタ
ンのような金属の層または窒化チタン（ＴｉＮ）の層であることができる。この
窒化チタン（ＴｉＮ）層は、通常は、チタン金属層のすぐ上に取り付けられる。
このような被覆層は典型的には、次の処理工程においてタングステンのような次
の金属層を取り付ける前の障壁層として用いられる。この次の金属層は、導電体
６と相互接続を行ってホール４の中でコンタクトを形成する上側積層体の導電体
としての役割を果たすであろう。
【００２７】 図２は、本発明の原理に従う事前清浄化モジュール１０の概要図である。モジ
ュール１０は、図示されているようなおよび例えば1997年４月21日受付けの出願
中の米国特許出願シリアル番号第08/844,756号に開示されたイオン化物理蒸着（
ＩＰＶＤ）装置である。この米国特許の内容は参考として本発明の中に取り込ま
れている。モジュール１０は、容器１２の中に閉じ込められた真空気密の処理ス
ペース１１を有する。その上に取り付けられた半導体ウエハ１５を支持するウエ
ハ保持体またはサセプタ１４が、容器１２の１つの端部に取り付けられる。ウエ
ハ１５が保持体１４に取り付けられた時、ターゲット１６に平行に対面する。タ
ーゲット１６は、例えばチタン金属といったスパッタ被覆材料で作成される。処
理スペース１１は全体的に円筒形のスペースである。処理スペース１１は超高真
空に保たれ、そして処理の期間中アルゴンのような処理ガスで満たされる。処理
スペース１１は、窒素のようないくつかの他のガスを含むことができる。スペー
ス１１は容器１２の中の保持体１４とターゲット１６との間に配置される。
ュール１０は、図示されているようなおよび例えば1997年４月21日受付けの出願
中の米国特許出願シリアル番号第08/844,756号に開示されたイオン化物理蒸着（
ＩＰＶＤ）装置である。この米国特許の内容は参考として本発明の中に取り込ま
れている。モジュール１０は、容器１２の中に閉じ込められた真空気密の処理ス
ペース１１を有する。その上に取り付けられた半導体ウエハ１５を支持するウエ
ハ保持体またはサセプタ１４が、容器１２の１つの端部に取り付けられる。ウエ
ハ１５が保持体１４に取り付けられた時、ターゲット１６に平行に対面する。タ
ーゲット１６は、例えばチタン金属といったスパッタ被覆材料で作成される。処
理スペース１１は全体的に円筒形のスペースである。処理スペース１１は超高真
空に保たれ、そして処理の期間中アルゴンのような処理ガスで満たされる。処理
スペース１１は、窒素のようないくつかの他のガスを含むことができる。スペー
ス１１は容器１２の中の保持体１４とターゲット１６との間に配置される。
【００２８】 ターゲット１６は、基板ホールダ１４と反対側の端部の容器１２の中に取り付
けられた陰極組立体１７の一部分である。陰極組立体１７はターゲット・ホール
ダ１８を有し、そしてこのターゲット・ホールダ１８にターゲット１６が固定さ
れる。磁石構造体１９は典型的には、保持体１４とは反対側のターゲット・ホー
ルダ１８の後ろに備えられる。ターゲット１６の周縁に、ダーク・スペース遮蔽
体（図示されていない）をまた備えることができる。陰極組立体１７が当業者に
は周知であるように電気的に負電位に付勢される時、陰極組立体１７により容器
１２の中に放出された電子を捕獲する閉じた磁気トンネルをターゲット１６の表
面２１の上に生ずるような磁石を、磁石構造体１９が有することが好ましい。磁
石パック１９は、当業者には周知の多数のマクネトロン・スパッタリング組立体
のいずれかの永久磁石または電磁石であることができ、固定された磁石または回
転する磁石またはそうでなければ移動する磁石を含むことが可能である。しかし
、この磁石は米国特許第 5,130,005号に開示されている磁石であることが好まし
い。この米国特許第 5,130,005号の内容は参考として本発明の中に取り込まれて
いる。磁石パック１９によって作成される磁気トンネルは、磁石パック１９が回
転する時、ターゲット１６の表面２１の上を掃引するプラズマ２３を捕獲しそし
て整形する。
けられた陰極組立体１７の一部分である。陰極組立体１７はターゲット・ホール
ダ１８を有し、そしてこのターゲット・ホールダ１８にターゲット１６が固定さ
れる。磁石構造体１９は典型的には、保持体１４とは反対側のターゲット・ホー
ルダ１８の後ろに備えられる。ターゲット１６の周縁に、ダーク・スペース遮蔽
体（図示されていない）をまた備えることができる。陰極組立体１７が当業者に
は周知であるように電気的に負電位に付勢される時、陰極組立体１７により容器
１２の中に放出された電子を捕獲する閉じた磁気トンネルをターゲット１６の表
面２１の上に生ずるような磁石を、磁石構造体１９が有することが好ましい。磁
石パック１９は、当業者には周知の多数のマクネトロン・スパッタリング組立体
のいずれかの永久磁石または電磁石であることができ、固定された磁石または回
転する磁石またはそうでなければ移動する磁石を含むことが可能である。しかし
、この磁石は米国特許第 5,130,005号に開示されている磁石であることが好まし
い。この米国特許第 5,130,005号の内容は参考として本発明の中に取り込まれて
いる。磁石パック１９によって作成される磁気トンネルは、磁石パック１９が回
転する時、ターゲット１６の表面２１の上を掃引するプラズマ２３を捕獲しそし
て整形する。
【００２９】 電気エネルギの電源２０が陰極組立体１７と容器１２の壁との間に接続される
。容器１２の壁は通常はアースされ、そしてこのシステムの陽極としての役割を
果たす。電源２０は直流電源であることが好ましく、そして一定のままであるこ
ととまたはパルス動作をすることとの間で切り替えることができる。陰極組立体
１７は容器１２の壁から絶縁される。電源２０は、ＲＦフィルタ２２を通して、
陰極組立体１７に接続されることが好ましい。バイアス電源すなわちバイアス発
生器２７が備えられ、そして整合回路網２８を通して基板ホールダ１４に接続さ
れる。バイアス電源２７は、ホールダ１４に取り付けられたウエハ１５にバイア
ス電圧を供給する。
。容器１２の壁は通常はアースされ、そしてこのシステムの陽極としての役割を
果たす。電源２０は直流電源であることが好ましく、そして一定のままであるこ
ととまたはパルス動作をすることとの間で切り替えることができる。陰極組立体
１７は容器１２の壁から絶縁される。電源２０は、ＲＦフィルタ２２を通して、
陰極組立体１７に接続されることが好ましい。バイアス電源すなわちバイアス発
生器２７が備えられ、そして整合回路網２８を通して基板ホールダ１４に接続さ
れる。バイアス電源２７は、ホールダ１４に取り付けられたウエハ１５にバイア
ス電圧を供給する。
【００３０】 電源２０からの電力はターゲット１６に負電位を供給する。この負電位は、プ
ラズマ２３からの正イオンをターゲット１６の表面２１に向けて加速する。プラ
ズマ２３からのこの正イオンがターゲット１６の表面２１に衝突すると、ターゲ
ット１６の表面２１から電子が放出される。これらの電子は磁石パック１９によ
り発生された磁界によりターゲット１６の表面２１の上に捕獲される。この捕獲
は最終的に、これらの電子がターゲット１６の表面２１のすぐ近傍の処理ガスの
原子に衝突しそしてそれをイオン化し、そしてターゲット表面２１に隣接してプ
ラズマ２３を形成するまで続く。この主要なプラズマ２３は、負に帯電した表面
２１に向かって加速されるガスの正イオンの源泉になる。表面２１に向かって加
速された正イオンは、ターゲット１６から被覆材料の粒子を放出させる。
ラズマ２３からの正イオンをターゲット１６の表面２１に向けて加速する。プラ
ズマ２３からのこの正イオンがターゲット１６の表面２１に衝突すると、ターゲ
ット１６の表面２１から電子が放出される。これらの電子は磁石パック１９によ
り発生された磁界によりターゲット１６の表面２１の上に捕獲される。この捕獲
は最終的に、これらの電子がターゲット１６の表面２１のすぐ近傍の処理ガスの
原子に衝突しそしてそれをイオン化し、そしてターゲット表面２１に隣接してプ
ラズマ２３を形成するまで続く。この主要なプラズマ２３は、負に帯電した表面
２１に向かって加速されるガスの正イオンの源泉になる。表面２１に向かって加
速された正イオンは、ターゲット１６から被覆材料の粒子を放出させる。
【００３１】 ターゲット表面２１と基板保持体１４との間のスペース１１は、２つの部分を
形成すると考えることができる。その１つの部分は、主としてプラズマ２３によ
って占められる部分である。この部分は、ターゲット１６のスパッタリング表面
２１の上に必要な腐食パターンを生ずるように整形される。一方、スペース１１
の第２の部分は、プラズマ２３と保持体１４の上の基板１５との間に存在する残
りの容積部分２６である。ターゲット１６からスパッタされた材料の粒子は全体
的に電気的に中性な粒子として発生し、そしてこれらの粒子はスペース１１の中
を運動量だけでもって伝搬する。従来のスパッタリング装置では、プラズマ２３
の中を通過する中性スパッタ粒子は大幅にはイオン化されない。それは、プラズ
マ２３はターゲット表面２１の近くの小さな容積を占めており、そして着目する
動作圧力では中性スパッタ粒子とプラズマ２３の粒子との間では衝突がほとんど
ないからである。このようにして中性スパッタ粒子は大部分が中性でプラズマ２
３を出て行き、そして基板１５の上に薄膜として沈着するまで中性のままである
。
形成すると考えることができる。その１つの部分は、主としてプラズマ２３によ
って占められる部分である。この部分は、ターゲット１６のスパッタリング表面
２１の上に必要な腐食パターンを生ずるように整形される。一方、スペース１１
の第２の部分は、プラズマ２３と保持体１４の上の基板１５との間に存在する残
りの容積部分２６である。ターゲット１６からスパッタされた材料の粒子は全体
的に電気的に中性な粒子として発生し、そしてこれらの粒子はスペース１１の中
を運動量だけでもって伝搬する。従来のスパッタリング装置では、プラズマ２３
の中を通過する中性スパッタ粒子は大幅にはイオン化されない。それは、プラズ
マ２３はターゲット表面２１の近くの小さな容積を占めており、そして着目する
動作圧力では中性スパッタ粒子とプラズマ２３の粒子との間では衝突がほとんど
ないからである。このようにして中性スパッタ粒子は大部分が中性でプラズマ２
３を出て行き、そして基板１５の上に薄膜として沈着するまで中性のままである
。
【００３２】 ＩＰＶＤにより基板１５の上にターゲット材料の膜を沈着するために、スパッ
タされた粒子が容積部分２６を通過する時にイオン化され、したがってターゲッ
ト１６からスパッタされた例えばチタン金属の粒子のような粒子は、電荷を生ず
る。帯電がいったん起こると、これらの粒子を電気的に加速することができ、ま
たはそうでなければ容器の軸に平行で基板１５の表面に垂直な経路に沿って電気
的および磁気的に進めることができる。スペース１１の中のスパッタされた粒子
の飛行中のイオン化は、容器１２を取り囲みそして好ましくは容器１２の外側に
配置されたＲＦコイル３０から容積部分２６の中にＲＦエネルギを誘導的に結合
することにより実行される。コイル３０は螺旋型コイル組立体の形状であること
が好ましい。ただし、螺旋型以外のコイル構造体をもまた用いることができる。
コイル３０は容積部分２６の中の処理ガスにエネルギを誘導的に結合し、スペー
ス２６を全体的に満たす誘導的に結合したプラズマ（ＩＣＰ(inductively coupl
ed plasma)）が作成される。ＲＦ発生器３２が整合回路網３３を通してコイル３
０に接続され、それによりコイル３０にエネルギが供給されて容積部分２６の中
にプラズマが作成される。ＲＦ発生器３２は、０．２ＭＨｚから６０ＭＨｚまで
の範囲内で動作することが好ましく、例えば２ＭＨｚで動作する。
タされた粒子が容積部分２６を通過する時にイオン化され、したがってターゲッ
ト１６からスパッタされた例えばチタン金属の粒子のような粒子は、電荷を生ず
る。帯電がいったん起こると、これらの粒子を電気的に加速することができ、ま
たはそうでなければ容器の軸に平行で基板１５の表面に垂直な経路に沿って電気
的および磁気的に進めることができる。スペース１１の中のスパッタされた粒子
の飛行中のイオン化は、容器１２を取り囲みそして好ましくは容器１２の外側に
配置されたＲＦコイル３０から容積部分２６の中にＲＦエネルギを誘導的に結合
することにより実行される。コイル３０は螺旋型コイル組立体の形状であること
が好ましい。ただし、螺旋型以外のコイル構造体をもまた用いることができる。
コイル３０は容積部分２６の中の処理ガスにエネルギを誘導的に結合し、スペー
ス２６を全体的に満たす誘導的に結合したプラズマ（ＩＣＰ(inductively coupl
ed plasma)）が作成される。ＲＦ発生器３２が整合回路網３３を通してコイル３
０に接続され、それによりコイル３０にエネルギが供給されて容積部分２６の中
にプラズマが作成される。ＲＦ発生器３２は、０．２ＭＨｚから６０ＭＨｚまで
の範囲内で動作することが好ましく、例えば２ＭＨｚで動作する。
【００３３】 アルゴンおよび窒素のような処理ガス４０の源泉が、流量制御デバイス４１を
通して容器１１に連結される。高真空ポンプ３９がまた容器１２に連結され、そ
れによりこの容器をミリトル領域またはミリトル未満の領域の真空にまで排気を
行う。５ミリトルから３０ミリトルの領域内の圧力、例えば１０ミリトルの圧力
、が好ましい。ポンプ３９は、毎秒５標準立方センチメートル（ｓｃｃｍ(stand
ard cubic centimeter) ）から１００または１５０ｓｃｃｍまでの範囲内である
ことが好ましい処理ガスの流量率で超高真空を保持する。
通して容器１１に連結される。高真空ポンプ３９がまた容器１２に連結され、そ
れによりこの容器をミリトル領域またはミリトル未満の領域の真空にまで排気を
行う。５ミリトルから３０ミリトルの領域内の圧力、例えば１０ミリトルの圧力
、が好ましい。ポンプ３９は、毎秒５標準立方センチメートル（ｓｃｃｍ(stand
ard cubic centimeter) ）から１００または１５０ｓｃｃｍまでの範囲内である
ことが好ましい処理ガスの流量率で超高真空を保持する。
【００３４】 コイル３０とスペース１１との間の容器１２の壁に、保護誘電体窓６０が備え
られる。窓６０は、コイル３０の周りの磁界が容積部分２６の中に到達すること
を妨げない石英またはその他の材料のような真空と両立する誘電体材料で作成さ
れる。窓６０は、容器１２の壁に真空気密を保つように取り付けられる。窓６０
は電気的には絶縁体で磁気的には透過性の材料の単一円柱型部品であることが好
ましいが、しかし閉じた構造体である電気的に絶縁体の窓の形状の全体的に円柱
型の保護構造体を形成するように配置された、セグメントの材料を接合して作成
することもできる。コイル３０は、窓６０の外側で容器１２のまわりを取り巻い
て配置されることが好ましい。導電体金属の囲い体６１がコイル３０の外側を覆
う。囲い体６１は密封された空洞６２を形成する。囲い体６１はコイル３０を分
離し、そしてまた電磁エネルギがコイル３０から放射されることを防止しおよび
容器１２の中から容器１２の外に放射されることを防止する。コイル３０が付勢
される時、プラズマの形成が空洞６２の中のガスによって保持されないならば、
囲い体６１の中のスペース６２は外側の雰囲気と連絡している可能性があり、ま
たは雰囲気圧または低圧の不活性ガスで満たされている可能性がある。
られる。窓６０は、コイル３０の周りの磁界が容積部分２６の中に到達すること
を妨げない石英またはその他の材料のような真空と両立する誘電体材料で作成さ
れる。窓６０は、容器１２の壁に真空気密を保つように取り付けられる。窓６０
は電気的には絶縁体で磁気的には透過性の材料の単一円柱型部品であることが好
ましいが、しかし閉じた構造体である電気的に絶縁体の窓の形状の全体的に円柱
型の保護構造体を形成するように配置された、セグメントの材料を接合して作成
することもできる。コイル３０は、窓６０の外側で容器１２のまわりを取り巻い
て配置されることが好ましい。導電体金属の囲い体６１がコイル３０の外側を覆
う。囲い体６１は密封された空洞６２を形成する。囲い体６１はコイル３０を分
離し、そしてまた電磁エネルギがコイル３０から放射されることを防止しおよび
容器１２の中から容器１２の外に放射されることを防止する。コイル３０が付勢
される時、プラズマの形成が空洞６２の中のガスによって保持されないならば、
囲い体６１の中のスペース６２は外側の雰囲気と連絡している可能性があり、ま
たは雰囲気圧または低圧の不活性ガスで満たされている可能性がある。
【００３５】 窓６０それ自身は電気的に導電体ではないが、ターゲット１６からスパッタさ
れた導電体材料の被覆体を累積することは可能である。窓６０の内部または表面
が導電性を有することにより、容器のまわりの方位方向の電流の誘起が維持され
る。この電流は、コイル３０から容積部分２６の中のプラズマへのエネルギのＲ
Ｆ結合の有効性を減少させるまたは相殺する、またはそうでなくても結合の有効
性を損なう。窓６０の上の被覆体のこのような導電度、特に方位方向（円周方向
）すなわち容器１２のまわり方向の導電度は誘導的に結合した短絡回路を生じ、
エネルギの全部または大部分を容積部分２６の中に誘導的に結合するのを無効に
することができる。
れた導電体材料の被覆体を累積することは可能である。窓６０の内部または表面
が導電性を有することにより、容器のまわりの方位方向の電流の誘起が維持され
る。この電流は、コイル３０から容積部分２６の中のプラズマへのエネルギのＲ
Ｆ結合の有効性を減少させるまたは相殺する、またはそうでなくても結合の有効
性を損なう。窓６０の上の被覆体のこのような導電度、特に方位方向（円周方向
）すなわち容器１２のまわり方向の導電度は誘導的に結合した短絡回路を生じ、
エネルギの全部または大部分を容積部分２６の中に誘導的に結合するのを無効に
することができる。
【００３６】 窓６０の上に導電性のスパッタ材料がこのように堆積するのを防止するために
、スペース１１と窓６０との間で窓６０の内側表面のすぐ近くにスリット付き円
筒型遮蔽体７０が備えられる。遮蔽体７０はターゲット１６からスパッタされる
材料に対して窓６０を遮蔽し、そしてターゲット１６の表面２１の上のすべての
点と窓６０との間を直接に見通せるすべての視線をブロックすることが好ましい
。さらに本発明の好ましい実施例に従い、遮蔽体７０は容器１２の軸に平行な縦
方向のスリットをその中に有する。渦電流を遮断する形状の１個または複数個の
スリットを有する遮蔽体をまた用いることができる。遮蔽体７０のスリットは、
容器１２のまわりの遮蔽体７０の中の円周方向の経路を実質的に遮断する。この
ことにより、遮蔽体７０の中の方位方向すなわち円周方向の誘導が防止される。
、スペース１１と窓６０との間で窓６０の内側表面のすぐ近くにスリット付き円
筒型遮蔽体７０が備えられる。遮蔽体７０はターゲット１６からスパッタされる
材料に対して窓６０を遮蔽し、そしてターゲット１６の表面２１の上のすべての
点と窓６０との間を直接に見通せるすべての視線をブロックすることが好ましい
。さらに本発明の好ましい実施例に従い、遮蔽体７０は容器１２の軸に平行な縦
方向のスリットをその中に有する。渦電流を遮断する形状の１個または複数個の
スリットを有する遮蔽体をまた用いることができる。遮蔽体７０のスリットは、
容器１２のまわりの遮蔽体７０の中の円周方向の経路を実質的に遮断する。この
ことにより、遮蔽体７０の中の方位方向すなわち円周方向の誘導が防止される。
【００３７】 それに加えて遮蔽体７０は、コイル３０の軸方向に延長され、そしてコイル３
０から磁界の有効軸方向の実質的に全体に達して延長された軸を有する。遮蔽体
７０は、プラズマ誘起直流電位を遮蔽体７０から除去するために、直流フィルタ
７１を通して接続される。その結果、導電体である遮蔽体７０は容器１２の軸に
平行であるＲＦプラズマの中の電界を効果的に抑制し、コイル３０を容積部分２
６から容量的に遮蔽するこのような軸電界の発生を防止する。そしてそれにより
、コイル３０から容積部分２６にエネルギが効率的に結合しないようにする。遮
蔽体７０は、ターゲット１６の表面２１の面の背後から窓６０およびコイル３０
を越えて軸方向に延長されることが好ましい。この構造体の場合、遮蔽体７０は
プラズマの中の軸電界をさらに効果的に短絡し、それによりコイル３０からプラ
ズマ２６の中へのエネルギの誘導的結合を増強する。
０から磁界の有効軸方向の実質的に全体に達して延長された軸を有する。遮蔽体
７０は、プラズマ誘起直流電位を遮蔽体７０から除去するために、直流フィルタ
７１を通して接続される。その結果、導電体である遮蔽体７０は容器１２の軸に
平行であるＲＦプラズマの中の電界を効果的に抑制し、コイル３０を容積部分２
６から容量的に遮蔽するこのような軸電界の発生を防止する。そしてそれにより
、コイル３０から容積部分２６にエネルギが効率的に結合しないようにする。遮
蔽体７０は、ターゲット１６の表面２１の面の背後から窓６０およびコイル３０
を越えて軸方向に延長されることが好ましい。この構造体の場合、遮蔽体７０は
プラズマの中の軸電界をさらに効果的に短絡し、それによりコイル３０からプラ
ズマ２６の中へのエネルギの誘導的結合を増強する。
【００３８】 本発明の好ましい実施例はまた、遮蔽体７０と窓６０との間の間隔距離が小さ
いために、コイル３０から容積部分２６へのエネルギを高い効率で結合する。こ
の間隔距離はガスの中の原子または分子の平均自由行程または容器１２の中のプ
ラズマの最小拡散長よりも大きくないことが好ましい距離に保持される。遮蔽体
と窓との間のこの小さな間隔距離は、他の発明の提案とは異なっている。他の発
明の提案では、非導電性の構造体を保護する窓またはコイルに隣接してプラズマ
が形成されることを許し、および備えられているすべての遮蔽構造体の背後にプ
ラズマが形成されることを許している。このような方法は、スパッタされた粒子
がその中を通り抜ける容積領域の中への、コイルまたは他のプラズマ生成電極か
らのエネルギのパーセントを減少させる傾向があり、それにより有効なプラズマ
が縮小し、したがってスパッタされた材料のイオン化効率が減少する。装置１０
では、約５ミリトルないし３０ミリトルの範囲の処理ガス圧力がチタンのＩＰＶ
Ｄのために用いられるであろうことが意図されている。このような圧力でのアル
ゴン・ガスの平均自由行程は、それぞれ、７ｍｍから１．０ｍｍである。その結
果、窓６０から遮蔽体７０までの好ましい間隔距離は約１．０ｍｍないし１０ｍ
ｍである。
いために、コイル３０から容積部分２６へのエネルギを高い効率で結合する。こ
の間隔距離はガスの中の原子または分子の平均自由行程または容器１２の中のプ
ラズマの最小拡散長よりも大きくないことが好ましい距離に保持される。遮蔽体
と窓との間のこの小さな間隔距離は、他の発明の提案とは異なっている。他の発
明の提案では、非導電性の構造体を保護する窓またはコイルに隣接してプラズマ
が形成されることを許し、および備えられているすべての遮蔽構造体の背後にプ
ラズマが形成されることを許している。このような方法は、スパッタされた粒子
がその中を通り抜ける容積領域の中への、コイルまたは他のプラズマ生成電極か
らのエネルギのパーセントを減少させる傾向があり、それにより有効なプラズマ
が縮小し、したがってスパッタされた材料のイオン化効率が減少する。装置１０
では、約５ミリトルないし３０ミリトルの範囲の処理ガス圧力がチタンのＩＰＶ
Ｄのために用いられるであろうことが意図されている。このような圧力でのアル
ゴン・ガスの平均自由行程は、それぞれ、７ｍｍから１．０ｍｍである。その結
果、窓６０から遮蔽体７０までの好ましい間隔距離は約１．０ｍｍないし１０ｍ
ｍである。
【００３９】 他方、遮蔽体７０のスリットの幅は約１５ｍｍより大きく作成されることが好
ましい。スリットのこの幅は、スパッタされた材料がスリットを通過する結果と
して、スリットに隣接する遮蔽体７０の端部の上または窓６０の上に沈着するか
も知れないスパッタされた材料を清浄化するために、スリットの中でプラズマが
形成されることを可能にするためには十分に広い。スリットの中で形成されるこ
のようなプラズマはスリットの近傍の窓６０の近くで広がり、そしてスリットの
位置の窓６０の上に沈着する材料を再びスパッタリングすることにより持続的に
除去するであろう。
ましい。スリットのこの幅は、スパッタされた材料がスリットを通過する結果と
して、スリットに隣接する遮蔽体７０の端部の上または窓６０の上に沈着するか
も知れないスパッタされた材料を清浄化するために、スリットの中でプラズマが
形成されることを可能にするためには十分に広い。スリットの中で形成されるこ
のようなプラズマはスリットの近傍の窓６０の近くで広がり、そしてスリットの
位置の窓６０の上に沈着する材料を再びスパッタリングすることにより持続的に
除去するであろう。
【００４０】 イオン化されスパッタされた粒子の指向性を達成するために、基板１５の上に
ターゲット１６からのチタンのような金属のＩＰＶＤに対してモジュール１０が
用いられる時、正にイオン化されスパッタされた粒子を基板表面に向かっておよ
び基板表面の上に加速するための力を得るために、バイアス電源２７でもってプ
ラズマに対して基板１５を負にバイアスすることにより、基板ホールダ１４の正
面のスペース２６のＩＣ−プラズマの中に電位勾配を保持することができる。こ
の電源２７はＲＦ発生器であることが好ましい。このＲＦ発生器は約０．２ＭＨ
ｚから８０ＭＨｚまでの範囲内で動作する、例えば１３．５６ＭＨｚで動作する
。このようなチタンＩＰＶＤ処理工程の場合、電源２０によりターゲット１６に
加えられる陰極電力は５００ワットから５０００ワットまでの範囲内にある。直
径が１２インチのターゲットの場合、この電力は典型的には１．５キロワットで
ある。発生器３２により加えられるＩＣＰ電力は２５０ワットから５０００ワッ
トまでの範囲内にあることが好ましく、典型的には２．５キロワットである。基
板１５のバイアスは２０負電圧から１００負電圧までの範囲内にあることが好ま
しく、典型的には−４０ボルトである。
ターゲット１６からのチタンのような金属のＩＰＶＤに対してモジュール１０が
用いられる時、正にイオン化されスパッタされた粒子を基板表面に向かっておよ
び基板表面の上に加速するための力を得るために、バイアス電源２７でもってプ
ラズマに対して基板１５を負にバイアスすることにより、基板ホールダ１４の正
面のスペース２６のＩＣ−プラズマの中に電位勾配を保持することができる。こ
の電源２７はＲＦ発生器であることが好ましい。このＲＦ発生器は約０．２ＭＨ
ｚから８０ＭＨｚまでの範囲内で動作する、例えば１３．５６ＭＨｚで動作する
。このようなチタンＩＰＶＤ処理工程の場合、電源２０によりターゲット１６に
加えられる陰極電力は５００ワットから５０００ワットまでの範囲内にある。直
径が１２インチのターゲットの場合、この電力は典型的には１．５キロワットで
ある。発生器３２により加えられるＩＣＰ電力は２５０ワットから５０００ワッ
トまでの範囲内にあることが好ましく、典型的には２．５キロワットである。基
板１５のバイアスは２０負電圧から１００負電圧までの範囲内にあることが好ま
しく、典型的には−４０ボルトである。
【００４１】 ターゲット１６に対して電源２０を消勢することにより、およびガス源４０か
らアルゴンだけを容器１２の中に導入し、ＲＦ発生器３０からコイル６０に加え
られたエネルギでスペース２６の中にＩＣ−プラズマを発生させることにより、
ＩＣＰソフト・エッチング清浄化モジュールとしてモジュール１０を用いること
ができる。バイアス電源すなわち発生器２７により加えられるバイアスによって
、スペース２６の中のプラズマの中に生じたアルゴン・イオンを基板１５に向け
て加速することができる。これらのイオンは基板１５の表面に衝突し、基板１５
の表面を清浄化を行うであろう。このような処理工程を用いて、図１に示された
状態にあるコンタクトを清浄化して、図１Ａに示されたような清浄化されたコン
タクトを得ることができる。
らアルゴンだけを容器１２の中に導入し、ＲＦ発生器３０からコイル６０に加え
られたエネルギでスペース２６の中にＩＣ−プラズマを発生させることにより、
ＩＣＰソフト・エッチング清浄化モジュールとしてモジュール１０を用いること
ができる。バイアス電源すなわち発生器２７により加えられるバイアスによって
、スペース２６の中のプラズマの中に生じたアルゴン・イオンを基板１５に向け
て加速することができる。これらのイオンは基板１５の表面に衝突し、基板１５
の表面を清浄化を行うであろう。このような処理工程を用いて、図１に示された
状態にあるコンタクトを清浄化して、図１Ａに示されたような清浄化されたコン
タクトを得ることができる。
【００４２】 本発明の１つの好ましい実施例に従い、モジュール１０が動作することにより
ウエハ１５のプラズマによる事前清浄化が実行される。そのように動作すること
により、金属例えばチタンのＩＰＶＤのために前記で説明したのと同様なモード
でモジュール１０が動作する。このような動作では、アルゴン・ガスは容器１２
の中で約１０ミリトルに保持されそして発生器３２からのＩＣＰ電力は３．５ワ
ットに増加されるが、一方、発生器２７により基板１５に加えられる基板バイア
スは負の５０ボルトから１００ボルトに増加される。約５００ワットから１５０
０ワットの低い電力が、電源２０によりターゲット１６に加えられる。
ウエハ１５のプラズマによる事前清浄化が実行される。そのように動作すること
により、金属例えばチタンのＩＰＶＤのために前記で説明したのと同様なモード
でモジュール１０が動作する。このような動作では、アルゴン・ガスは容器１２
の中で約１０ミリトルに保持されそして発生器３２からのＩＣＰ電力は３．５ワ
ットに増加されるが、一方、発生器２７により基板１５に加えられる基板バイア
スは負の５０ボルトから１００ボルトに増加される。約５００ワットから１５０
０ワットの低い電力が、電源２０によりターゲット１６に加えられる。
【００４３】 モジュール２０がこのように動作する結果、チタンがターゲット１６からスパ
ッタされ、そしてアルゴン・ガスの原子と一緒にスペース２６のＩＣＰの中でイ
オン化される。チタン・イオンおよびアルゴン・イオンは、基板に加えられたバ
イアス電圧により基板１５に向って加速される。基板１５を照射するイオンに含
まれる重いチタン・イオンは基板表面から自然酸化物および水蒸気に対する清浄
化を増強し、そしてまた汚染物と反応して表面の上の酸化物を還元しおよびチタ
ン膜の中に酸素を溶解する。ターゲット電力のパラメータであるＩＣＰ電力およ
び基板バイアスは、材料が表面から除去されるようにまたは表面がチタンで被覆
される前に希釈されるようにバランスが保持され、それにより全体的なエッチン
グ作用が実行される。このエッチング作用は約２０秒の時間間隔の間実行される
であろう。コンタクト６の清浄化の間のこのイオン化金属エッチング作用は、図
１Ｃに示されているように、コンタクト６の表面に金属原子９がある程度沈着さ
れるという結果が生ずるであろう。
ッタされ、そしてアルゴン・ガスの原子と一緒にスペース２６のＩＣＰの中でイ
オン化される。チタン・イオンおよびアルゴン・イオンは、基板に加えられたバ
イアス電圧により基板１５に向って加速される。基板１５を照射するイオンに含
まれる重いチタン・イオンは基板表面から自然酸化物および水蒸気に対する清浄
化を増強し、そしてまた汚染物と反応して表面の上の酸化物を還元しおよびチタ
ン膜の中に酸素を溶解する。ターゲット電力のパラメータであるＩＣＰ電力およ
び基板バイアスは、材料が表面から除去されるようにまたは表面がチタンで被覆
される前に希釈されるようにバランスが保持され、それにより全体的なエッチン
グ作用が実行される。このエッチング作用は約２０秒の時間間隔の間実行される
であろう。コンタクト６の清浄化の間のこのイオン化金属エッチング作用は、図
１Ｃに示されているように、コンタクト６の表面に金属原子９がある程度沈着さ
れるという結果が生ずるであろう。
【００４４】 さらに本発明の好ましい実施例に従い、エッチングの時間間隔が完了した時、
モジュール１０の中のパラメータは、基板１５の上へのターゲット材料のＩＰＶ
Ｄに対して用いられる典型的なパラメータに向けてさらに調整される。例えば、
陰極電力が約１．５キロワットに増加され、および基板バイアスが約−４０ボル
トに減少され、そしてＩＣＰ電力が約２５００ワットに減少される。このように
パラメータを設定することにより、基板１５の上にチタンの薄膜が正味に沈着さ
れるという結果が得られる。この沈着は、例えば約３０秒の時間間隔の間実行さ
れる。このようなＴｉ−ＩＰＶＤ清浄化工程を用いて、図１Ｃに示されたような
清浄化されおよびＴｉで被覆されたコンタクトを得るために、図１に示された状
態にあるコンタクトを清浄化することができる。この場合、下側の導電体６が清
浄化され、そして下側の導電体６はその表面の上にチタンの少量の最初の沈着体
９を有する。これらは薄膜８でさらに被覆される。薄膜８は、例えばチタン金属
であることができ、またはチタン金属とその後に行われるＴｉＮの層であること
ができる。
モジュール１０の中のパラメータは、基板１５の上へのターゲット材料のＩＰＶ
Ｄに対して用いられる典型的なパラメータに向けてさらに調整される。例えば、
陰極電力が約１．５キロワットに増加され、および基板バイアスが約−４０ボル
トに減少され、そしてＩＣＰ電力が約２５００ワットに減少される。このように
パラメータを設定することにより、基板１５の上にチタンの薄膜が正味に沈着さ
れるという結果が得られる。この沈着は、例えば約３０秒の時間間隔の間実行さ
れる。このようなＴｉ−ＩＰＶＤ清浄化工程を用いて、図１Ｃに示されたような
清浄化されおよびＴｉで被覆されたコンタクトを得るために、図１に示された状
態にあるコンタクトを清浄化することができる。この場合、下側の導電体６が清
浄化され、そして下側の導電体６はその表面の上にチタンの少量の最初の沈着体
９を有する。これらは薄膜８でさらに被覆される。薄膜８は、例えばチタン金属
であることができ、またはチタン金属とその後に行われるＴｉＮの層であること
ができる。
【００４５】 さらに本発明の好ましい実施例に従い、次にチタン元素の膜の上の基板１５の
上に窒化チタン（ＴｉＮ）の薄膜が沈着される。基板の上に作成されるべき次の
層がＣＶＤされたタングステンの層である場合、このことは特に好ましい。容器
１２の中に窒素を導入することにより、モジュール１０の中にこのようなＴｉＮ
層を作成することができる。次に、基板表面のガスの中の窒素と基板１５に衝突
または沈着するチタンとの間の反応をシュミレーションするために、プラズマ７
５のようなプラズマを基板の表面に隣接して形成するように、基板１５を熱的に
付勢するまたは基板１５をバイアスすることによるような、ＴｉＮの反応性スパ
ッタリング沈着の従来の方法に従い、この窒素が基板の上のチタンと反応するこ
とができる。またはそれとは異なって、モジュール１０の中にチタンを沈着した
後、反応性スパッタリングまたはＣＶＤ処理工程によりＴｉＮ沈着のための容器
にウエハ１５をモジュール１０から転送することにより、基板１５の上にＴｉＮ
の膜を沈着することができる。
上に窒化チタン（ＴｉＮ）の薄膜が沈着される。基板の上に作成されるべき次の
層がＣＶＤされたタングステンの層である場合、このことは特に好ましい。容器
１２の中に窒素を導入することにより、モジュール１０の中にこのようなＴｉＮ
層を作成することができる。次に、基板表面のガスの中の窒素と基板１５に衝突
または沈着するチタンとの間の反応をシュミレーションするために、プラズマ７
５のようなプラズマを基板の表面に隣接して形成するように、基板１５を熱的に
付勢するまたは基板１５をバイアスすることによるような、ＴｉＮの反応性スパ
ッタリング沈着の従来の方法に従い、この窒素が基板の上のチタンと反応するこ
とができる。またはそれとは異なって、モジュール１０の中にチタンを沈着した
後、反応性スパッタリングまたはＣＶＤ処理工程によりＴｉＮ沈着のための容器
にウエハ１５をモジュール１０から転送することにより、基板１５の上にＴｉＮ
の膜を沈着することができる。
【００４６】 さらに本発明の好ましい実施例に従い、チタンの清浄化工程および沈着工程の
後、およびもし存在するならばさらにＴｉＮの沈着の後、タングステンまたはア
ルミニウムの沈着に対するようなまた別の処理工程のために、ウエハがまた別の
ツールに転送される、または同じツールの転送容器を通ってＣＶＤ容器のような
処理容器に転送される。
後、およびもし存在するならばさらにＴｉＮの沈着の後、タングステンまたはア
ルミニウムの沈着に対するようなまた別の処理工程のために、ウエハがまた別の
ツールに転送される、または同じツールの転送容器を通ってＣＶＤ容器のような
処理容器に転送される。
【００４７】 例えば図３は、前記で説明した方法の一定の実施例を実行するための半導体ウ
エハ処理クラスタ・ツール１００の概要図である。ツール１００は真空転送モジ
ュール１０３を有することが好ましい。真空転送モジュール１０３には１個また
は２個のロードロック・モジュール(loadlock module) １０１、１０２が取り付
けられる。ロードロック・モジュール１０１、１０２は、その中に従来のロボッ
ト転送アーム１０４を有する転送モジュール１０３の２つの位置に連結される。
転送モジュール１０３は、それに処理モジュール１０５、１０６および１０７が
取り付けられている３個の付加的な位置を有するとして示されている。処理モジ
ュール１０５、１０６および１０７のいずれも、特定目的のための事前清浄化モ
ジュールである必要はない。３個のこのような付加的な位置だけが示されている
が、さらに多数個の位置を備えることができる、またはそれに取り付けられた他
の処理モジュールに基板を転送するためのまた別の転送モジュールを１つの位置
に連結することができる。
エハ処理クラスタ・ツール１００の概要図である。ツール１００は真空転送モジ
ュール１０３を有することが好ましい。真空転送モジュール１０３には１個また
は２個のロードロック・モジュール(loadlock module) １０１、１０２が取り付
けられる。ロードロック・モジュール１０１、１０２は、その中に従来のロボッ
ト転送アーム１０４を有する転送モジュール１０３の２つの位置に連結される。
転送モジュール１０３は、それに処理モジュール１０５、１０６および１０７が
取り付けられている３個の付加的な位置を有するとして示されている。処理モジ
ュール１０５、１０６および１０７のいずれも、特定目的のための事前清浄化モ
ジュールである必要はない。３個のこのような付加的な位置だけが示されている
が、さらに多数個の位置を備えることができる、またはそれに取り付けられた他
の処理モジュールに基板を転送するためのまた別の転送モジュールを１つの位置
に連結することができる。
【００４８】 本発明の１つの好ましい実施例に従いモジュール１０４は、前記の図２に関連
して示されそして説明された好ましい形式のプラズマ事前清浄化およびプラズマ
・ベースの沈着の組合せモジュールである。モジュール１０５は、プラズマ事前
清浄化および第１金属層沈着モジュールとして、ツール１００のプログラムされ
たシーケンスで動作するように制御される。付加されたモジュール１０６および
モジュール１０７は、例えば両方共沈着モジュールであることができる。モジュ
ール１０６は、例えば、半導体デバイス製造において一般的であるタングステン
またはその他の金属のような、第２の膜の沈着のためのＣＶＤモジュールである
ことができる。次の容器１０８は、また別の材料のＰＶＤのために装着すること
ができる。この付加的容器１０８は、そうでなければ転送モジュール１０３に取
り付けることができない容器であることができる。それは、本発明では省略され
ている特定目的の事前清浄化モジュールによってその位置が通常は占められるで
あろうからである。 ここで本発明の実施例を変更できること、および本発明が好ましい実施例につ
いて説明されたことが、当業者には容易に理解されるであろう。したがって、本
発明の原理および意図の範囲内において、種々の付加および変更を行うことがで
きる。
して示されそして説明された好ましい形式のプラズマ事前清浄化およびプラズマ
・ベースの沈着の組合せモジュールである。モジュール１０５は、プラズマ事前
清浄化および第１金属層沈着モジュールとして、ツール１００のプログラムされ
たシーケンスで動作するように制御される。付加されたモジュール１０６および
モジュール１０７は、例えば両方共沈着モジュールであることができる。モジュ
ール１０６は、例えば、半導体デバイス製造において一般的であるタングステン
またはその他の金属のような、第２の膜の沈着のためのＣＶＤモジュールである
ことができる。次の容器１０８は、また別の材料のＰＶＤのために装着すること
ができる。この付加的容器１０８は、そうでなければ転送モジュール１０３に取
り付けることができない容器であることができる。それは、本発明では省略され
ている特定目的の事前清浄化モジュールによってその位置が通常は占められるで
あろうからである。 ここで本発明の実施例を変更できること、および本発明が好ましい実施例につ
いて説明されたことが、当業者には容易に理解されるであろう。したがって、本
発明の原理および意図の範囲内において、種々の付加および変更を行うことがで
きる。
【図１】 清浄化の前の典型的な状態における電気コンタクトの横断面図である。
【図１Ａ】 清浄化の後におけるコンタクトの図１と同様の図である。
【図１Ｂ】 被覆の後における清浄化された電気コンタクトの図１および図１Ａと同様の図
である。
である。
【図１Ｃ】 チタンのような金属のイオンを含有するプラズマでの清浄化を行った後におけ
るコンタクトの図１Ａと同様の図である。
るコンタクトの図１Ａと同様の図である。
【図２】 本発明の１つの実施例に従って用いるためのＩＰＶＤスパッタリング装置およ
び事前清浄化モジュールの正面概要図である。
び事前清浄化モジュールの正面概要図である。
【図３】 本発明の１つの実施例に従う半導体ウエハ処理クラスタ・ツールの平面図であ
る。
る。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年１２月１４日（１９９９．１２．１４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 したがって、酸化物およびその他の汚染物が、積層体の最も下側の層または作
成されるべき他の相互コンタクトの上で接触する表面のメタライゼーションを妨
げることがないような、例えばこのような表面のメタライゼーションの前に水蒸
気またはその他の材料でさもないと酸化または汚染される傾向がある積層体内の
層に接触する表面のメタライゼーションを妨げることがないような、さらに効率
的でそしてさらにコストの安い処理工程が要請されている。 ＥＰＡ-0536664号は、相互接続体の作成のために電気デバイスの表面を準備す
る方法をまた開示している。デバイス表面は、ＣＦ4のようなガスでもってプラ ズマ清浄化される。その後に、金属膜がＣＶＤを用いて沈着される。 出願中日本国特許出願番号第8-176823号は、基板の上にＰＣＶＤにより耐熱性
の金属薄膜を作成する方法を開示している。基板は、最初にプラズマ処理されて
自然酸化物膜が除去される。その後、金属の窒化物が沈着され、そしてその上に
配線層を付加することができる。 米国特許第 4925542号は、プラズマを作成しそしてそれが金属の粒子をイオン
化して金属イオンを作成することにより、相互接続体を作成するための電気デバ
イスの表面を準備する方法を開示している。金属イオンは次にデバイス表面に向
け並びにデバイス表面に加速される。
成されるべき他の相互コンタクトの上で接触する表面のメタライゼーションを妨
げることがないような、例えばこのような表面のメタライゼーションの前に水蒸
気またはその他の材料でさもないと酸化または汚染される傾向がある積層体内の
層に接触する表面のメタライゼーションを妨げることがないような、さらに効率
的でそしてさらにコストの安い処理工程が要請されている。 ＥＰＡ-0536664号は、相互接続体の作成のために電気デバイスの表面を準備す
る方法をまた開示している。デバイス表面は、ＣＦ4のようなガスでもってプラ ズマ清浄化される。その後に、金属膜がＣＶＤを用いて沈着される。 出願中日本国特許出願番号第8-176823号は、基板の上にＰＣＶＤにより耐熱性
の金属薄膜を作成する方法を開示している。基板は、最初にプラズマ処理されて
自然酸化物膜が除去される。その後、金属の窒化物が沈着され、そしてその上に
配線層を付加することができる。 米国特許第 4925542号は、プラズマを作成しそしてそれが金属の粒子をイオン
化して金属イオンを作成することにより、相互接続体を作成するための電気デバ
イスの表面を準備する方法を開示している。金属イオンは次にデバイス表面に向
け並びにデバイス表面に加速される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】 アルゴンおよび窒素のような処理ガス４０の源泉が、流量制御デバイス４１を
通して容器１１に連結される。高真空ポンプ３９がまた容器１２に連結され、そ
れによりこの容器をミリトル領域またはミリトル未満の領域の真空にまで排気を
行う。５ミリトル（０．６６Ｎ／ｍ2）から３０ミリトル（３．９９９Ｎ／ｍ2）
の領域内の圧力、例えば１０ミリトル（１．３３３Ｎ／ｍ2）の圧力、が好まし い。ポンプ３９は、毎秒５標準立方センチメートル（ｓｃｃｍ(standard cubic
centimeter) ）から１００または１５０ｓｃｃｍまでの範囲内であることが好ま
しい処理ガスの流量率で超高真空を保持する。
通して容器１１に連結される。高真空ポンプ３９がまた容器１２に連結され、そ
れによりこの容器をミリトル領域またはミリトル未満の領域の真空にまで排気を
行う。５ミリトル（０．６６Ｎ／ｍ2）から３０ミリトル（３．９９９Ｎ／ｍ2）
の領域内の圧力、例えば１０ミリトル（１．３３３Ｎ／ｍ2）の圧力、が好まし い。ポンプ３９は、毎秒５標準立方センチメートル（ｓｃｃｍ(standard cubic
centimeter) ）から１００または１５０ｓｃｃｍまでの範囲内であることが好ま
しい処理ガスの流量率で超高真空を保持する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】 イオン化されスパッタされた粒子の指向性を達成するために、基板１５の上に
ターゲット１６からのチタンのような金属のＩＰＶＤに対してモジュール１０が
用いられる時、正にイオン化されスパッタされた粒子を基板表面に向かっておよ
び基板表面の上に加速するための力を得るために、バイアス電源２７でもってプ
ラズマに対して基板１５を負にバイアスすることにより、基板ホールダ１４の正
面のスペース２６のＩＣ−プラズマの中に電位勾配を保持することができる。こ
の電源２７はＲＦ発生器であることが好ましい。このＲＦ発生器は約０．２ＭＨ
ｚから８０ＭＨｚまでの範囲内で動作する、例えば１３．５６ＭＨｚで動作する
。このようなチタンＩＰＶＤ処理工程の場合、電源２０によりターゲット１６に
加えられる陰極電力は５００ワットから５０００ワットまでの範囲内にある。直
径が１２インチのターゲットの場合、この電力は典型的には１．５キロワットで
ある。発生器３２により加えられるＩＣＰ電力は２５０ワットから５０００ワッ
トまでの範囲内にあることが好ましく、典型的には２．５キロワットである。基
板１５のバイアスは２０負電圧から１００負電圧までの範囲内にあることが好ま
しく、典型的には−４０ボルトである。
ターゲット１６からのチタンのような金属のＩＰＶＤに対してモジュール１０が
用いられる時、正にイオン化されスパッタされた粒子を基板表面に向かっておよ
び基板表面の上に加速するための力を得るために、バイアス電源２７でもってプ
ラズマに対して基板１５を負にバイアスすることにより、基板ホールダ１４の正
面のスペース２６のＩＣ−プラズマの中に電位勾配を保持することができる。こ
の電源２７はＲＦ発生器であることが好ましい。このＲＦ発生器は約０．２ＭＨ
ｚから８０ＭＨｚまでの範囲内で動作する、例えば１３．５６ＭＨｚで動作する
。このようなチタンＩＰＶＤ処理工程の場合、電源２０によりターゲット１６に
加えられる陰極電力は５００ワットから５０００ワットまでの範囲内にある。直
径が１２インチのターゲットの場合、この電力は典型的には１．５キロワットで
ある。発生器３２により加えられるＩＣＰ電力は２５０ワットから５０００ワッ
トまでの範囲内にあることが好ましく、典型的には２．５キロワットである。基
板１５のバイアスは２０負電圧から１００負電圧までの範囲内にあることが好ま
しく、典型的には−４０ボルトである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】 本発明の１つの好ましい実施例に従いモジュール１０４は、前記の図２に関連
して示されそして説明された好ましい形式のプラズマ事前清浄化およびプラズマ
・ベースの沈着の組合せモジュールである。モジュール１０５は、プラズマ事前
清浄化および第１金属層沈着モジュールとして、ツール１００のプログラムされ
たシーケンスで動作するように制御される。付加されたモジュール１０６および
モジュール１０７は、例えば両方共沈着モジュールであることができる。モジュ
ール１０６は、例えば、半導体デバイス製造において一般的であるタングステン
またはその他の金属のような、第２の膜の沈着のためのＣＶＤモジュールである
ことができる。次の容器１０８は、また別の材料のＰＶＤのために装着すること
ができる。この付加的容器１０８は、そうでなければ転送モジュール１０３に取
り付けることができない容器であることができる。それは、本発明では省略され
ている特定目的の事前清浄化モジュールによってその位置が通常は占められるで
あろうからである。
して示されそして説明された好ましい形式のプラズマ事前清浄化およびプラズマ
・ベースの沈着の組合せモジュールである。モジュール１０５は、プラズマ事前
清浄化および第１金属層沈着モジュールとして、ツール１００のプログラムされ
たシーケンスで動作するように制御される。付加されたモジュール１０６および
モジュール１０７は、例えば両方共沈着モジュールであることができる。モジュ
ール１０６は、例えば、半導体デバイス製造において一般的であるタングステン
またはその他の金属のような、第２の膜の沈着のためのＣＶＤモジュールである
ことができる。次の容器１０８は、また別の材料のＰＶＤのために装着すること
ができる。この付加的容器１０８は、そうでなければ転送モジュール１０３に取
り付けることができない容器であることができる。それは、本発明では省略され
ている特定目的の事前清浄化モジュールによってその位置が通常は占められるで
あろうからである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4K029 AA06 AA24 BA16 BA17 BA23 BA60 BB02 BD01 CA05 CA13 FA04 FA05 4K030 BA02 BA18 BA38 BB12 CA04 CA12 DA04 KA20 4M104 BB14 DD22 DD33 DD37 DD39 DD42 DD43 FF18 5F004 AA14 BA11 BA20 BB11 CA02 DA23 DA24 DA25 【要約の続き】 ができる。好ましい実施例では、高いイオン含有量と高 い照射エネルギとを保持することによりエッチングが達 成される。例えば基板３に高い負のバイアスを加えそし て正味のエッチング・モードでプラズマを動作させるこ とにより高いイオン濃度と高い照射エネルギとを保持す ることによって、そして次に、例えばバイアスを低くす ることによって照射エネルギを低下させることによりま たはＩＰＶＤにより金属の正味の沈着が起こるようにス パッタリング電力を増加させるおよびプラズマ電力また は容器の圧力を減少させることによるようにイオン濃度 を低下させることによって、エッチングが達成される。
Claims (26)
- 【請求項１】 電気デバイスの製造において相互接続体を作成するために電
気デバイスの表面を準備する方法であって、 その上に電気デバイス表面を有しそして該デバイス表面の上に汚染物を有する
基板を、該デバイス表面の上に沈着されるべき次の金属層の蒸着のため装備され
る処理容器の中に備える段階と、 前記容器の中に不活性ガスのプラズマを作成する段階と、 その上に存在する可能性のある汚染物をデバイス表面から除去して清浄化する
ためにプラズマの中に作成されたイオンでデバイス表面にエッチングを行う段階
と、 前記容器からウエハを取り出すことなく前記表面の上に金属の沈着を行うこと
により前記容器の中でデバイス表面の上に金属の膜を作成する段階と、 を有し、 前記プラズマ作成段階が、不活性ガスのイオンおよび前記表面の上に沈着され
るべき次の金属のイオンを含有するプラズマを不活性ガスから並びに金属の粒子
から前記容器の中に作成する段階を有し、 前記エッチング段階が、金属イオン・プラズマでデバイス表面を清浄化するた
めに前記デバイス表面に向けておよび前記デバイス表面の上に金属のイオンを加
速することにより前記デバイス表面にエッチングを行う段階を有する、 方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載された方法において、 前記エッチング段階が、前記表面の上に金属を沈着することによって前記表面
が被覆される前に、金属のイオンが前記表面から材料を除去するようにまたは前
記表面の上の材料を希釈するように処理パラメータを保持することにより実行さ
れる、 方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載された方法において、 前記膜作成段階が、金属イオンが前記表面をエッチングする速さよりも前記表
面の上に金属を沈着する速度が大きいように処理パラメータが保持されることに
より実行される、 方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載された方法において、前記エッチング段階お
よび前記膜作成段階が、 金属のイオンが最初に前記表面を清浄化するように処理パラメータを保持する
段階と、その後金属イオンまたは中性金属粒子が前記表面の上にその金属の金属
膜を成長させるように処理パラメータを変える段階とを有する、 方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載された方法において、 前記方法が、エッチングおよび物理蒸着の期間中、金属イオンのイオン濃度お
よび金属イオンの照射エネルギを含む処理パラメータを有し、 前記エッチング段階が、金属イオンのイオン濃度または照射エネルギを、基板
の上への金属の物理蒸着のために通常保持されるレベルに比べて高いレベルに保
持することにより行われる、 方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載された方法において、 前記膜作成段階が、金属イオンの除去速度を前記エッチング段階において保持
された速度から小さくするためにパラメータを変えることによって行われる、 方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載された方法において、 前記処理パラメータが、基板バイアスと、プラズマを作成するために加えられ
るプラズマ電力と、前記容器の中のガスの圧力と、金属の粒子の源泉であるスパ
ッタリング・ターゲットに加えられるスパッタリング電力とをさらに含み、 金属イオンの除去速度を前記エッチング段階において保持された速度から小さ
くするためにパラメータを変える前記段階が、基板のバイアスを小さくする段階
と、プラズマの中の金属イオンのイオン濃度を小さくする段階と、金属イオンの
プラズマを作成するために加えられる電力を小さくする段階と、容器の中のガス
の圧力を低くする段階と、金属の源泉であるスパッタリング・ターゲットに加え
る電力を増加する段階とから成る段階の群の中から選定された少なくとも１つの
段階により実行される、 方法。 - 【請求項８】 請求項１に記載された方法において、 前記金属が前記容器の中のチタン・ターゲットからスパッタリングされたチタ
ンであり、 デバイス表面の前記エッチング段階が、ターゲットからスパッタリングされた
チタンのイオンで形成されるプラズマでもって実行され、 容器の中のデバイス表面の上に金属の膜を作成する前記段階が、前記表面の上
へのチタンのイオン化物理沈着により該表面の上にチタンを含有する膜を作成す
る段階を有する、 方法。 - 【請求項９】 請求項１に記載された方法において、 前記金属が前記容器の中のタンタル・ターゲットからスパッタリングされたタ
ンタルであり、 デバイスの表面の前記エッチング段階が、ターゲットからスパッタリングされ
たタンタルのイオンで形成されるプラズマでもって実行され、 容器の中のデバイス表面の上に金属の膜を作成する前記段階が、前記表面の上
へのタンタルの物理蒸着により該表面の上にタンタルを含有する膜を作成する段
階を有する、 方法。 - 【請求項１０】 請求項１に記載された方法において、 前記エッチング段階が、自然酸化物と、水蒸気と、以前の処理工程での残留物
とから成る群から選定された汚染物と金属イオンとをプラズマでもってデバイス
表面から化学的に反応させる段階を有する、 方法。 - 【請求項１１】 請求項１に記載された方法において、 自然酸化物と水蒸気とから成る群から選定された汚染物を前記電気デバイスの
表面がその上に有し、 前記エッチング段階が、自然酸化物または水蒸気をデバイス表面からプラズマ
でもって除去する段階を有する、 方法。 - 【請求項１２】 請求項１４に記載された方法において、 前記基板を備える段階が、容器の中に配置する前に汚染物にさらされることに
より汚染された電気デバイス表面をその上に有する基板を、容器の中に配置する
段階を有する、 方法。 - 【請求項１３】 請求項１の方法に従って作成されたコンタクトを有する電
気デバイス。 - 【請求項１４】 デバイスを備えた基板を汚染する可能性のある雰囲気の中
を通して転送する間、電気デバイスの表面を汚染から保護する方法であって、 その上に電気デバイス表面を有しそして該デバイス表面の上に汚染物を有する
基板を、該デバイス表面の上に沈着されるべき次の金属層の物理蒸着のため装備
される処理容器の中に備える段階と、 前記容器の中に不活性ガスのプラズマを作成する段階と、 その上に存在する可能性のある汚染物をデバイス表面から清浄化するために前
記プラズマの中に形成されたイオンでもってデバイス表面にエッチングを行う段
階と、 容器からウエハを取り出すことなく表面の上に金属の物理蒸着を行うことによ
りそして次に沈着された金属第１膜層の金属の不動態化された層を作成すること
により、容器の中で前記清浄化されたデバイス表面の上に金属の第１膜層を作成
する段階と、 前記エッチング段階および前記膜作成段階が実行される容器から汚染する可能
性のある雰囲気を通してさらに別の沈着容器の中にウエハを転送する段階と、 該別の沈着容器の中で、表面をさらに清浄化することなく表面の上の不動態化
された金属第１膜層の上にさらに別の膜を沈着する段階と、 を有する方法。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載された方法において、 前記金属がチタンであり、 前記膜作成工程が、デバイス表面の上にチタンを沈着する段階とデバイス表面
のチタンの上に窒化チタンの膜を沈着する段階とを有し、 前記金属膜の上にさらに別の膜を沈着する前記段階が、前記窒化チタン膜の上
にタングステンの化学蒸着を実行する段階を有する、 方法。 - 【請求項１６】 請求項１４に記載された方法において、 前記金属がチタンであり、 前記膜作成工程が、デバイス表面の上にチタンを沈着する段階とデバイス表面
のチタンの上に窒化チタンの膜の物理蒸着または化学蒸着を実行する段階とを有
し、 前記金属膜の上にさらに別の膜を沈着する前記段階が、前記窒化チタン膜の上
にアルミニウムの物理蒸着または化学蒸着を実行する段階を有する、 方法。 - 【請求項１７】 請求項１４に記載された方法において、 前記金属がタンタルであり、 前記膜作成工程が、デバイス表面の上にタンタルを沈着する段階とデバイス表
面の上のタンタルの上にＴａＮの膜の物理蒸着または化学蒸着を実行する段階と
を有し、 前記金属膜の上にさらに別の膜を沈着する前記段階が、前記窒化タンタル膜の
上に銅の物理蒸着または化学蒸着を実行する段階を有する、 方法。 - 【請求項１８】 電気デバイスの製造において相互接続体を作成するために
電気デバイス表面を準備する方法であって、 デバイス表面上への金属の蒸着のため装備をされた処理容器の中に、その上に
電気デバイス表面を有する基板を配置する段階と、 前記容器の中にプラズマを作成する段階および金属のイオンを前記プラズマの
中に作成するために金属の粒子をイオン化する段階と、 金属イオン・プラズマでもってデバイス表面を清浄化するためにデバイスの表
面に向かっておよびデバイス表面の上に金属のイオンを加速することによりデバ
イス表面にエッチングを行う段階と、 を有する、 方法。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載された方法において、 前記表面の上に金属のイオン化物理沈着を行うことにより該表面を被覆するた
めに、基板のデバイス表面に向かっておよび基板のデバイス表面の上に金属のイ
オンを加速することにより容器の中のデバイス表面の上に金属の膜を作成する段
階を、 さらに有する方法。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載された方法において、前記エッチング段
階が、 金属のイオンが表面を清浄化するように処理パラメータを保持する段階と、そ
して次に金属のイオンが前記表面の上に金属の膜を成長するように処理パラメー
タを変更する段階と、 を含む方法。 - 【請求項２１】 請求項１８に記載された方法において、 前記金属が前記容器の中のターゲットからスパッタリングされたチタンであり
、 デバイス表面の前記エッチング段階が、ターゲットからスパッタリングされた
チタンのイオンで形成されるプラズマで実行される、 方法。 - 【請求項２２】 請求項１８に記載された方法において、 前記金属が前記容器の中のターゲットからスパッタリングされたタンタルであ
り、 デバイス表面の前記エッチング段階が、ターゲットからスパッタリングされた
タンタルのイオンで形成されるプラズマで実行される、 方法。 - 【請求項２３】 請求項１８に記載された方法に従って清浄化されたコンタ
クトまたは孔を有する半導体デバイス。 - 【請求項２４】 その中に転送容器を有する転送モジュールと、 前記転送モジュールに連結され、およびその事前清浄化とその上の第１金属層
沈着との間において容器を開けることなくまたは容器の中におよび容器から基板
を転送することなくプラズマ・エッチングにより基板を事前清浄化するためにお
よび第１金属層イオン化蒸着のために構成された容器を有しそして前記転送容器
に対して選択的に連結可能であるイオン化物理蒸着真空処理モジュールを備えた
、複数個の処理モジュールと、 を有する電気デバイス処理ツール。 - 【請求項２５】 請求項２４に記載されたツールにおいて、 前記複数個の処理モジュールが、次の金属層を基板の上に沈着するための化学
蒸着モジュールを有する、 ツール。 - 【請求項２６】 請求項１８に記載された方法において、 前記エッチング段階が金属のイオンをその上に向けて進めることによりデバイ
ス表面の上のコンタクトを清浄化する段階を含む、 方法。
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