JP2011153374A - 金属膜を埋め込む工程を有する電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のマグネットが多角形格子の格子点の位置にかつ隣接するマグネットが異極性となるように配置された磁石ユニットによりターゲット表面に磁場を形成させながら、PCMスパッタリング法により、凹部が形成された被処理体に窒化チタンを含むバリア層を成膜する第1の工程と、前記バリア層上に直接低融点金属層を、前記低融点金属層が流動可能な温度条件下で充填する第2の工程と、を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【選択図】 図1
Description
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、極薄のTiN単層バリア膜を有し、TiN膜の上にAlを埋め込むことにより、トレンチ開口部の減少を抑制し、Al拡散を抑制できるバリア膜を用いることにより、トレンチ部へのAl埋め込み工程を有する電子部品の製造方法を見出した。
筒形の側壁203と、略円盤状の底壁204とから構成されている。チャンバ201内の
側壁203付近には、圧力を測定するための圧力計430(例えば、ダイヤフラムゲージ)
が設けられている。圧力計430は、自動圧力制御機構431と電気的に接続されており、チャンバ201内の圧力を自動制御できるように構成されている。
第2の電極用絶縁体303とから構成されている。ステージホルダ302は、基板306
を載置するための装置であり、その内部には冷却・加熱機構412が設けられている。第2の電極用絶縁体303は、ステージホルダ302とチャンバ201の底壁204とを電気的に絶縁して支持するための装置である。また、ステージホルダ302には、整合器304を介して下部電極用高周波電源305が接続されている。なお、図示していないが、ステージホルダ302には、単極型電極を有する静電吸着装置が設けられており、この単極型電極は、DC電源(不図示)と接続されている。さらに、図示していないが、ステージホルダ302には、基板306の裏面に対して、基板306を温度制御するためのガス(例えば、Arなどの不活性ガス)を供給するため、複数のガス噴出口と、基板の温度を測定するための基板温度計測器が設けられている。
の複数のガス導入口409が設けられている。
図2を参照して、磁石機構405の形状について詳細に説明する。図2は、磁石機構405をターゲット電極402側から見た平面図である。
図2に示すように、円盤状のマグネット支持体407には、環状の磁場調整用磁性体408と、磁場調整用磁性体408の内周領域に配置されたマグネットピース406とが、支持されて設けられている。ここで、図3において、記号403aはシールド403の内径を示しており、多数の小さな円は各々のマグネットピース406の外形を示している。また、各マグネットピース406は、同じ形状及び同じ磁束密度を有している。さらに、N及びSの文字はターゲット電極402側から見たマグネットピース406の磁極を示している。
磁場調整用磁性体408は、外周側に位置するマグネットピース406が、ターゲット電極402側において、部分的に重なるように延設されている。これにより、ターゲット電極402とシールド403との隙間において、磁場強度を抑制(制御)することできる。磁場調整用磁性体408は、ターゲット電極402とシールド403の隙間の磁場強度を制御できる材料であればよく、例えば、SUS430等の透磁率が高い材料が好ましい。磁石機構405において、マグネットピース406と磁場調整用磁性体408とが重なる面積を調整することにより、磁場調整することが可能である。すなわち、マグネットピース406と磁場調整用磁性体408とが重なる面積を調整すると、ターゲット電極402の最外周まで、ターゲット電極402をスパッタするのに必要な磁場を供給し、ターゲット電極402とシールド403との隙間には、磁場強度を調整することができる。
本発明の第1の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下に本発明の第2の実施例を、図面を参照しながら説明する。図16(a)〜(f)は本発明の第2の実施例である半導体装置の製造方法の工程を示した図である。本実施形態では、第1の領域であるN型MOSFETを形成する領域と第2の領域であるP型MOSFETを形成する領域とのそれぞれに対して、第1の実施形態における第1の工程であるTiN単層バリア膜の堆積と第2の工程であるAl埋め込み工程を行い、それぞれに適した実効仕事関数を実現する金属ゲート電極を形成する。
図16(a)に示すように、第2の実施例と同様の方法を用いて、第1のN型MOSFETを形成する領域と第2のMOSFETを形成する領域にトレンチ構造901と902を形成する。次に、図16(b)に示すように、トレンチ構造の内部を被覆するように、本発明におけるスパッタ処理装置を用いて金属窒化膜B903と金属窒化膜C904を形成する。
次に、図16(c)に示すように、リソグラフィー技術とエッチング技術を用いて第1のN型MOSFETを形成する領域におけるトレンチ構造901の底部を構成する金属窒化膜Bと金属窒化膜Cを除去する。本実施形態では、金属窒化膜Bは硫酸と過酸化水素水と水の混合溶液を用いてウエットエッチングを行い、金属窒化膜Cは、Arプラズマによるエッチングにより除去した。
次に、図16(e)に示すように、本発明の工程である第1の工程であるTiN単層バリア膜を堆積するためにチャンバー501に基板を搬送して堆積し、さらに第2の工程であるAl埋め込みを行うためにチャンバー502に基板を搬送してAl埋め込みを行い金属膜906を形成し、その後、CMP技術を用いて平坦化を行い図16(f)に示される構造を形成した。尚、Alからなる金属膜を形成する工程において、基板温度を300℃〜400℃に設定することで金属合金膜905は、少なくともN型MOSFETを形成する領域における金属窒化膜900中を拡散し、N型MOSFETに適した実効仕事関数を達成することができる。一方、P型MOSFETを形成する領域においては、金属窒化膜Bと金属窒化膜CがAlの拡散を抑制するためP型MOSFETに適した実効仕事関数を維持することができる。このP型MOSFETの実効仕事関数を調べた結果を図17に示す。図17は、上述の各種金属材料の積層工程を完了した後、Al埋め込みを形成直後と、450℃の熱処理を施した後の実効仕事関数を調べた結果である。ここでは、TiN単層バリア膜厚を3nm、5nmとして評価した。TiN単層バリア膜中にAlの拡散がある場合、実効仕事関数は低下することが解っているが、図16に示すように、450℃の加熱を行っても大きな実効仕事関数の低下は見られていない。これは、本発明の処理装置を用いたTiN単層バリア膜は、Alの拡散に対するバリア性が良いことを示している。作製した素子の、実効仕事関数、EOT、リーク電流特性を測定した結果、本発明におけるAl埋め込み方法を用いることで、EOTの増加を招くことなく、それぞれのMOSFETに適した実効仕事関数(N型MOSFETでは4.4eV以下、P型MOSFETでは4.6eV以上)が得られることを確認した。
101 整合器
102 上部電極用高周波電源
103 DC電源
201 チャンバ
202 上部壁
203 側壁
204 底壁
205 排気口
301 下部電極
302 ステージホルダ
303 第2の電極用絶縁体
304 整合器
305 下部電極用高周波電源
306 基板
401 上部電極
402 ターゲット電極
403 シールド
403a シールドの内径
404 絶縁体
405 磁石機構
406 マグネットピース
407 マグネット支持板
408 磁場調整用磁性体
409 ガス導入口
410 真空用排気ポンプ
411 ポイントカスプ磁場
412 冷却加熱機構
430 圧力計
431 自動圧力制御機構(APC)
450 スパッタ粒子
451 シース
452 スパッタ膜
453 トレンチ
454 下地基板
500 半導体製造装置
501 窒化チタン膜を形成するチャンバ
502 Al埋め込みを行うチャンバ
503 金属膜を形成するチャンバ
504 金属膜を形成するチャンバ
505 金属膜を形成するチャンバ
506 トランスファーチャンバ
507 ロードロックチャンバ
601 トレンチ構造
602 下地絶縁膜
603 高誘電率絶縁膜
604 金属窒化膜A
605 金属窒化膜B
606 金属窒化膜C
607 金属膜
608 バリア膜
609 Seed−Al膜
701 金属窒化膜A
702 金属窒化膜B
703 金属窒化膜C
704 金属膜
705 バリア膜
900 金属窒化膜A
901、902 トレンチ構造
903 金属窒化膜B
904 金属窒化膜C
905 金属合金膜
906 金属膜
Claims (10)
- 複数のマグネットが多角形格子の格子点の位置にかつ隣接するマグネットが異極性となるように配置された磁石ユニットによりターゲット表面に磁場を形成させながら、スパッタリング法により、凹部が形成された被処理体に窒化チタンを含むバリア層を成膜する第1の工程と、前記バリア層上に直接低融点金属層を、前記低融点金属層が流動可能な温度条件下で充填する第2の工程と、を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
- 前記第2の工程では、前記磁石ユニットによりターゲット表面に磁場を形成させながら、スパッタリング法により低融点金属層を成膜することを特徴とする請求項1に記載の電子部品の製造方法。
- 前記第1の工程は、1Pa以上200Pa以下で行うことを特徴とする請求項1に記載の電子部品の製造方法。
- 前記第1の工程は、10Pa以上100Pa以下で行うことを特徴とする請求項1に記載の電子部品の製造方法。
- 前記第1の工程は、被処理体に形成された電極層上に前記バリア層を直接形成することを特徴とする請求項1に記載の電子部品の製造方法。
- 前記第1の工程から第2の工程までを、被処理体を大気に暴露することなく実行することを特徴とする請求項1に記載の電子部品の製造方法。
- 凹部が形成された被処理体に(220)配向を有する窒化チタンを含むバリア層を成膜する第1の工程と、前記バリア層上に直接低融点金属層を、前記低融点金属層が流動する温度条件下で充填する第2の工程と、を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
- 複数のマグネットが多角形格子の格子点の位置にかつ隣接するマグネットが異極性となるように配置され、ターゲット表面に磁界を形成するた磁石ユニット、及び、高周波電源に接続されるターゲット電極を備えたスパッタリング手段と、前記スパッタリング手段を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、チタン又は窒化チタンを含有するターゲットを用い、前記スパッタリング手段により、凹部が形成された被処理体に窒化チタンを含むバリア層を成膜する第1の工程と、低融点金属からなるターゲットを用い、前記スパッタリング手段により、前記低融点金属が流動可能な温度条件下で、前記バリア層上に直接低融点金属層を充填する第2の工程と、を実行することを特徴とする電子部品製造装置。
- 前記スパッタリング手段及び前記スパッタリング手段による成膜空間を形成する真空室を夫々有する第1及び第2のスパッタリング装置と、前記第1及び第2のスパッタリング装置間で大気に暴露することなく被処理体を搬送させる搬送手段と、備えることを特徴とする請求項8に記載の電子部品製造装置。
- 電極層と、低融点金属層と、低融点金属層と電極層との間に形成された(220)配向を有する窒化チタンを含むバリア層と、を有することを特徴とする電子部品。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013111212A1 (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-01 | キヤノンアネルバ株式会社 | 電子部品の製造方法及び電極構造 |
JP2013147704A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Tokyo Electron Ltd | マグネトロンスパッタ装置及び成膜方法 |
JP2023511330A (ja) * | 2020-01-24 | 2023-03-17 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | サブトラクティブ自己整合のための方法と装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102127778B1 (ko) | 2013-10-15 | 2020-06-29 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 반도체 장치 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0234918A (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-05 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JPH05267475A (ja) * | 1992-03-18 | 1993-10-15 | Yamaha Corp | 配線形成法 |
JPH06509682A (ja) * | 1991-05-02 | 1994-10-27 | ミテル・コーポレーション | アルミニウムと窒化チタンとの間の界面の安定化 |
JPH08111413A (ja) * | 1994-06-03 | 1996-04-30 | Varian Assoc Inc | 二つのタイプのTiNを作る方法およびその方法により作られたレーヤ |
JPH0941133A (ja) * | 1995-08-01 | 1997-02-10 | Sony Corp | 金属化合物膜の成膜方法およびそれに用いる成膜装置 |
JPH09120991A (ja) * | 1995-08-07 | 1997-05-06 | Applied Materials Inc | 結晶学的に配向されたライナー層を利用した、狭いアパーチャに対する金属の充填及び相互接続の形成 |
JP2002363740A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Anelva Corp | スパッタ成膜応用のためのプラズマ処理装置 |
JP2004506090A (ja) * | 2000-03-10 | 2004-02-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 高圧物理気相堆積を実行する方法と装置 |
JP2004162138A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Anelva Corp | プラズマ支援スパッタ成膜装置 |
JP2007027392A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Denso Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5371042A (en) | 1992-06-16 | 1994-12-06 | Applied Materials, Inc. | Method of filling contacts in semiconductor devices |
JPH06168891A (ja) | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置 |
JPH08222564A (ja) * | 1995-02-15 | 1996-08-30 | Yamaha Corp | 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 |
US5962923A (en) | 1995-08-07 | 1999-10-05 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor device having a low thermal budget metal filling and planarization of contacts, vias and trenches |
US6251242B1 (en) | 2000-01-21 | 2001-06-26 | Applied Materials, Inc. | Magnetron and target producing an extended plasma region in a sputter reactor |
JP3408527B2 (ja) * | 2000-10-26 | 2003-05-19 | 松下電器産業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
TW554420B (en) * | 2001-08-06 | 2003-09-21 | Anelva Corp | Surface processing device |
US7211502B2 (en) * | 2003-03-26 | 2007-05-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
US7892911B2 (en) * | 2008-01-10 | 2011-02-22 | Applied Materials, Inc. | Metal gate electrodes for replacement gate integration scheme |
JP5166531B2 (ja) * | 2008-06-24 | 2013-03-21 | キヤノンアネルバ株式会社 | 磁場発生装置及びプラズマ処理装置 |
-
2010
- 2010-12-28 JP JP2010294009A patent/JP5649441B2/ja active Active
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2011
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0234918A (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-05 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JPH06509682A (ja) * | 1991-05-02 | 1994-10-27 | ミテル・コーポレーション | アルミニウムと窒化チタンとの間の界面の安定化 |
JPH05267475A (ja) * | 1992-03-18 | 1993-10-15 | Yamaha Corp | 配線形成法 |
JPH08111413A (ja) * | 1994-06-03 | 1996-04-30 | Varian Assoc Inc | 二つのタイプのTiNを作る方法およびその方法により作られたレーヤ |
JPH0941133A (ja) * | 1995-08-01 | 1997-02-10 | Sony Corp | 金属化合物膜の成膜方法およびそれに用いる成膜装置 |
JPH09120991A (ja) * | 1995-08-07 | 1997-05-06 | Applied Materials Inc | 結晶学的に配向されたライナー層を利用した、狭いアパーチャに対する金属の充填及び相互接続の形成 |
JP2004506090A (ja) * | 2000-03-10 | 2004-02-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 高圧物理気相堆積を実行する方法と装置 |
JP2002363740A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Anelva Corp | スパッタ成膜応用のためのプラズマ処理装置 |
JP2004162138A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Anelva Corp | プラズマ支援スパッタ成膜装置 |
JP2007027392A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Denso Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013147704A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Tokyo Electron Ltd | マグネトロンスパッタ装置及び成膜方法 |
WO2013111212A1 (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-01 | キヤノンアネルバ株式会社 | 電子部品の製造方法及び電極構造 |
KR20140107690A (ko) * | 2012-01-24 | 2014-09-04 | 캐논 아네르바 가부시키가이샤 | 전자부품 제조방법 및 전극구조 |
JPWO2013111212A1 (ja) * | 2012-01-24 | 2015-05-11 | キヤノンアネルバ株式会社 | 電子部品の製造方法及び電極構造 |
TWI489531B (zh) * | 2012-01-24 | 2015-06-21 | Canon Anelva Corp | Manufacture method and electrode structure of electronic parts |
KR101638464B1 (ko) * | 2012-01-24 | 2016-07-11 | 캐논 아네르바 가부시키가이샤 | 전자부품 제조방법 및 전극구조 |
US9437702B2 (en) | 2012-01-24 | 2016-09-06 | Canon Anelva Corporation | Electronic component manufacturing method and electrode structure |
JP2023511330A (ja) * | 2020-01-24 | 2023-03-17 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | サブトラクティブ自己整合のための方法と装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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