JP2906411B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2906411B2 JP2906411B2 JP63100949A JP10094988A JP2906411B2 JP 2906411 B2 JP2906411 B2 JP 2906411B2 JP 63100949 A JP63100949 A JP 63100949A JP 10094988 A JP10094988 A JP 10094988A JP 2906411 B2 JP2906411 B2 JP 2906411B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スパッタリング膜からなる微細配線を有す
る半導体装置の製造方法に関し、特に、多層膜から形成
される配線を有する半導体装置の製造方法に関する。
る半導体装置の製造方法に関し、特に、多層膜から形成
される配線を有する半導体装置の製造方法に関する。
従来、半導体装置の製造分野では、信頼性の高い微細
配線を得るために、アルミ（合金）配線層とシリコン基
板の表面の不純物拡散領域との接続に、所要のバリヤ層
を設けることが行われている。このバリヤ層としては、
高温反応におけるバリヤ層としてのTiN層や、電気特性
の良好なAl（合金）/TiN/Ti層等があり、さらに、Al層
のヒロック発生を防止するために、Ti層を追加したAl
（合金）/Ti/TiN/Ti層からなる構造が知られている（例
えば、「EFFECTS OF Ti INTERLEVEL EXISTANCE IN Al/T
i/TiN/Ti STRUCTURE FOR HIGHLY RELIABLE INTERCONNEC
TION」,VLSIシンポジウム,1985年,V−7,50〜51頁参
照）。
配線を得るために、アルミ（合金）配線層とシリコン基
板の表面の不純物拡散領域との接続に、所要のバリヤ層
を設けることが行われている。このバリヤ層としては、
高温反応におけるバリヤ層としてのTiN層や、電気特性
の良好なAl（合金）/TiN/Ti層等があり、さらに、Al層
のヒロック発生を防止するために、Ti層を追加したAl
（合金）/Ti/TiN/Ti層からなる構造が知られている（例
えば、「EFFECTS OF Ti INTERLEVEL EXISTANCE IN Al/T
i/TiN/Ti STRUCTURE FOR HIGHLY RELIABLE INTERCONNEC
TION」,VLSIシンポジウム,1985年,V−7,50〜51頁参
照）。
ところで、このような複数の異なる組成のスパッタリ
ング膜を形成する場合、第３図や第４図に示すスパッタ
リング装置が用いられている。
ング膜を形成する場合、第３図や第４図に示すスパッタ
リング装置が用いられている。
第３図に示すスパッタリング装置は、直列に４つ並ん
だスパッタ室（チャンバー）31〜34が設けられている。
これらは各々仕切られており、スパッタ室31の前にはロ
ーダ部35が設けられ、スパッタ室34の前にはアンローダ
部36が設けられている。各スパッタ室31〜34にはそれぞ
れのスパッタリングガスが供給され、スパッタ室31,33,
34にはArガス，スパッタ室32にはArガス,N2ガス及びO2
ガスが供給される。そして、異なる組成の膜を形成する
場合、４つのスパッタ室31〜34の間を仕切りの開閉を伴
いながらウェハが搬送されて行き、例えば、ウェハ上に
AlSi/Ti/TiN/Ti層の４つの異なる組成を有した膜が形成
される。
だスパッタ室（チャンバー）31〜34が設けられている。
これらは各々仕切られており、スパッタ室31の前にはロ
ーダ部35が設けられ、スパッタ室34の前にはアンローダ
部36が設けられている。各スパッタ室31〜34にはそれぞ
れのスパッタリングガスが供給され、スパッタ室31,33,
34にはArガス，スパッタ室32にはArガス,N2ガス及びO2
ガスが供給される。そして、異なる組成の膜を形成する
場合、４つのスパッタ室31〜34の間を仕切りの開閉を伴
いながらウェハが搬送されて行き、例えば、ウェハ上に
AlSi/Ti/TiN/Ti層の４つの異なる組成を有した膜が形成
される。
第４図に示すスパッタリング装置は、中央のバッファ
室40に対して放射状に４つのスパッタ室41〜44が設けら
れており、さらにローダ／アンローダ部45もバッファ室
40に接続して設けられている。この第４図に示すスパッ
タリング装置においても、各スパッタ室41〜44に対して
所定の各種スパッタリングガスが供給される。そして、
異なる組成の膜を形成する場合、まずバッファ室40から
スパッタ室41へ搬送され、そのスパッタ室41からバッフ
ァ室40を介して次のスパッタ室42に搬送されて行く。こ
のような搬送が順次行われ、例えばAlSi/Ti/TiN/Ti層等
の異なる組成の膜が積層される。
室40に対して放射状に４つのスパッタ室41〜44が設けら
れており、さらにローダ／アンローダ部45もバッファ室
40に接続して設けられている。この第４図に示すスパッ
タリング装置においても、各スパッタ室41〜44に対して
所定の各種スパッタリングガスが供給される。そして、
異なる組成の膜を形成する場合、まずバッファ室40から
スパッタ室41へ搬送され、そのスパッタ室41からバッフ
ァ室40を介して次のスパッタ室42に搬送されて行く。こ
のような搬送が順次行われ、例えばAlSi/Ti/TiN/Ti層等
の異なる組成の膜が積層される。
しかしながら、上述のスパッタリング装置では、ウェ
ハの搬送方向が一方通行であり、異なる組成の膜を得る
ためには、１つの組成の膜の形成に対して、１つのスパ
ッタ室を対応させて配置する必要がある。
ハの搬送方向が一方通行であり、異なる組成の膜を得る
ためには、１つの組成の膜の形成に対して、１つのスパ
ッタ室を対応させて配置する必要がある。
また、４つの組成の膜を形成するために４つのスパッ
タ室を設けたスパッタリング装置では、膜形成のための
時間の他に、４つのスパッタ室の間で搬送される時間が
加わることになり、それだけ長時間の作業が必要とな
る。
タ室を設けたスパッタリング装置では、膜形成のための
時間の他に、４つのスパッタ室の間で搬送される時間が
加わることになり、それだけ長時間の作業が必要とな
る。
さらに、４つのスパッタ室に対応して、ターゲットも
４つ必要とされ、ガス供給のための配管も各スパッタ室
に対応したものとなっていた。
４つ必要とされ、ガス供給のための配管も各スパッタ室
に対応したものとなっていた。
そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑み、効率の
良い多層のスパッタリング膜を形成し、配線の電気的特
性の向上を実現することを目的に提案されるものであ
る。
良い多層のスパッタリング膜を形成し、配線の電気的特
性の向上を実現することを目的に提案されるものであ
る。
上述のような課題を解決し、上記目的を達成するた
め、本発明は、スパッタリング膜からなる微細配線を有
する半導体装置の製造方法において、１つのチャンバー
内にターゲット及びウエハを配し、スパッタリングを行
うに際して、上記チャンバー内に第１のスパッタリング
ガスを定常的に導入しながら、途中で上記チャンバー内
を排気することなくスパッタリングガスの組成を時間的
に変化させながら第２のスパッタリングガスを導入する
ことによって異なる組成のスパッタリング膜を連続的に
形成するようにしたものである。
め、本発明は、スパッタリング膜からなる微細配線を有
する半導体装置の製造方法において、１つのチャンバー
内にターゲット及びウエハを配し、スパッタリングを行
うに際して、上記チャンバー内に第１のスパッタリング
ガスを定常的に導入しながら、途中で上記チャンバー内
を排気することなくスパッタリングガスの組成を時間的
に変化させながら第２のスパッタリングガスを導入する
ことによって異なる組成のスパッタリング膜を連続的に
形成するようにしたものである。
また、本発明は、スパッタリング膜から微細配線を有
する半導体装置の製造方法において、１つのチャンバー
内にターゲット及びウエハを配し、上記チャンバー内に
第１のスパッタリングガスを導入しながら上記ウエハ上
に第１のスパッタリング膜を形成し、次いで、上記チャ
ンバー内に第１のスパッタリングガスを定常的に導入し
た状態で、第２のスパッタリングガスを導入して上記第
１のスパッタリング膜上に第２のスパッタリング膜を形
成し、その後、上記第２のスパッタリングガスを遮断し
て上記チャンバー内に第１のスパッタリングガスを導入
して第２のスパッタリング膜上に第３のスパッタリング
膜を形成し、さらにその後、上記第３のスパッタリング
膜上にAl又はAl合金膜を形成するようにしたものであ
る。
する半導体装置の製造方法において、１つのチャンバー
内にターゲット及びウエハを配し、上記チャンバー内に
第１のスパッタリングガスを導入しながら上記ウエハ上
に第１のスパッタリング膜を形成し、次いで、上記チャ
ンバー内に第１のスパッタリングガスを定常的に導入し
た状態で、第２のスパッタリングガスを導入して上記第
１のスパッタリング膜上に第２のスパッタリング膜を形
成し、その後、上記第２のスパッタリングガスを遮断し
て上記チャンバー内に第１のスパッタリングガスを導入
して第２のスパッタリング膜上に第３のスパッタリング
膜を形成し、さらにその後、上記第３のスパッタリング
膜上にAl又はAl合金膜を形成するようにしたものであ
る。
さらに、本発明は、スパッタリング膜からなる微細配
線を有する半導体装置の製造方法において、１つのチャ
ンバー内にターゲット及びウエハを配し、上記チャンバ
ー内に第１のスパッタリングガスを導入しながら上記ウ
エハ上に第１のスパッタリング膜を形成し、次いで、上
記チャンバー内の第１のスパッタリングガスを排気する
ことなく第２のスパッタリングガスを導入して上記第１
のスパッタリング膜上に第２のスパッタリング膜を形成
し、その後、上記第２のスパッタリングガスを遮断して
上記チャンバー内に第１のスパッタリングガスを導入し
て第２のスパッタリング膜上に第３のスパッタリング膜
を形成し、さらにその後、上記第３のスパッタリング膜
上にAl又はAl合金膜を形成するようにしたものである。
線を有する半導体装置の製造方法において、１つのチャ
ンバー内にターゲット及びウエハを配し、上記チャンバ
ー内に第１のスパッタリングガスを導入しながら上記ウ
エハ上に第１のスパッタリング膜を形成し、次いで、上
記チャンバー内の第１のスパッタリングガスを排気する
ことなく第２のスパッタリングガスを導入して上記第１
のスパッタリング膜上に第２のスパッタリング膜を形成
し、その後、上記第２のスパッタリングガスを遮断して
上記チャンバー内に第１のスパッタリングガスを導入し
て第２のスパッタリング膜上に第３のスパッタリング膜
を形成し、さらにその後、上記第３のスパッタリング膜
上にAl又はAl合金膜を形成するようにしたものである。
本発明に係る半導体装置の製造方法では、ターゲット
及びウエハを配したチャンバー内に第１のスパッタリン
グガスを定常的に導入しながら、途中でチャンバー内を
排気することなくスパッタリングガスの組成を時間的に
変化させながら第２のスパッタリングガスを導入するこ
とによって異なる組成のスパッタリング膜を連続的に形
成することにより、異なる組成のスパッタリング膜間に
明確な界面を発生させることなく、元素組成及び構成比
が徐々に変化する混合領域となる。
及びウエハを配したチャンバー内に第１のスパッタリン
グガスを定常的に導入しながら、途中でチャンバー内を
排気することなくスパッタリングガスの組成を時間的に
変化させながら第２のスパッタリングガスを導入するこ
とによって異なる組成のスパッタリング膜を連続的に形
成することにより、異なる組成のスパッタリング膜間に
明確な界面を発生させることなく、元素組成及び構成比
が徐々に変化する混合領域となる。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法では、第１
のスパッタリング膜を形成するための第１のスパッタリ
ングガスを供給し、引き続き第２のスパッタリング膜を
形成するための第２のスパッタリングガスが供給され、
その後第１のスパッタリングガスを供給することにより
各層膜が形成される。
のスパッタリング膜を形成するための第１のスパッタリ
ングガスを供給し、引き続き第２のスパッタリング膜を
形成するための第２のスパッタリングガスが供給され、
その後第１のスパッタリングガスを供給することにより
各層膜が形成される。
本発明に係る半導体装置の製造方法を図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第１の実施例 本実施例の半導体装置の製造方法は、チャンバーに送
り込むスパッタリングガスを時間的に変化させて、ウェ
ハ上にAl（合金）/Ti/TiN/Tiからなる４つの異なる組成
を有した膜を順次形成する方法である。
り込むスパッタリングガスを時間的に変化させて、ウェ
ハ上にAl（合金）/Ti/TiN/Tiからなる４つの異なる組成
を有した膜を順次形成する方法である。
本実施例の半導体装置の製造方法には、第１図に示す
ようなスパッタリング装置が用いられる。この第１図に
示すスパッタリング装置は、平面の断面が略八角形のス
パッタチャンバー１を有し、スパッタチャンバー１の中
心には、少なくとも回転駆動されるウェハ搬送部２が設
けられている。スパッタチャンバー１には、Arガスを供
給するガス配管系３と、N2ガスを供給するガス配管系４
と、O2ガスを供給するガス配管系５とが接続され、ガス
配管系3,4,5には、それぞれバルブ13,14,15が設けられ
ている。従って、これらバルブ13,14,15によって、スパ
ッタチャンバー１内への３つのスパッタリングガスの導
入が制御される。
ようなスパッタリング装置が用いられる。この第１図に
示すスパッタリング装置は、平面の断面が略八角形のス
パッタチャンバー１を有し、スパッタチャンバー１の中
心には、少なくとも回転駆動されるウェハ搬送部２が設
けられている。スパッタチャンバー１には、Arガスを供
給するガス配管系３と、N2ガスを供給するガス配管系４
と、O2ガスを供給するガス配管系５とが接続され、ガス
配管系3,4,5には、それぞれバルブ13,14,15が設けられ
ている。従って、これらバルブ13,14,15によって、スパ
ッタチャンバー１内への３つのスパッタリングガスの導
入が制御される。
スパッタチャンバー１の内壁には、２つの処理用電極
8,9が２箇所に取り付けられている。これら処理用電極
8,9の内側には、ターゲットが配置されており、処理用
電極８の内側には、Tiターゲット６がスパッタチャンバ
ー１の中心を向くように配置され、処理用電極９の内側
には、Al（合金例えばAlSi）ターゲット７がスパッタチ
ャンバー１の中心を向くように配置されている。
8,9が２箇所に取り付けられている。これら処理用電極
8,9の内側には、ターゲットが配置されており、処理用
電極８の内側には、Tiターゲット６がスパッタチャンバ
ー１の中心を向くように配置され、処理用電極９の内側
には、Al（合金例えばAlSi）ターゲット７がスパッタチ
ャンバー１の中心を向くように配置されている。
さらに、スパッタチャンバー１には、チャンバー内を
真空にするためのクライオポンプ10が接続され、また、
図示を省略するが、ローダ、アンローダあるいは各種ゲ
ージ、モニター装置等も接続されている。
真空にするためのクライオポンプ10が接続され、また、
図示を省略するが、ローダ、アンローダあるいは各種ゲ
ージ、モニター装置等も接続されている。
次に、この装置を用いながらAl（合金）/Ti/TiN/Ti層
を形成する方法について説明する。
を形成する方法について説明する。
まず、ローダよりウェハ11がウェハ搬送部２にセット
され、そのウェハ11の処理すべき主面がTiターゲット６
の面と対向する。そして、第１層目に形成する膜は、Ti
膜であるため、第１〜第３のバルブ13〜15の中、第１の
バルブ13のみ開状態（OPEN）となす、第２及び第３のバ
ルブ14,15を閉状態（CLOSE）として、Arガスだけをスパ
ッタチャンバー１の内部に導入する。そして、処理用電
極８に通電し、所望のTi膜の形成をウェハ11上に行う。
され、そのウェハ11の処理すべき主面がTiターゲット６
の面と対向する。そして、第１層目に形成する膜は、Ti
膜であるため、第１〜第３のバルブ13〜15の中、第１の
バルブ13のみ開状態（OPEN）となす、第２及び第３のバ
ルブ14,15を閉状態（CLOSE）として、Arガスだけをスパ
ッタチャンバー１の内部に導入する。そして、処理用電
極８に通電し、所望のTi膜の形成をウェハ11上に行う。
このようなTi膜の形成後、第１〜第３のバルブ13〜15
を閉状態にし、一度スパッタチャンバー１内を排気す
る。このとき、放電に関しては連続的であっても良い。
その排気後、第１〜第３のバルブ13〜15を開状態とし、
Arガス、N2ガス、O2ガスの３種類のガスをスパッタチャ
ンバー１の内部に導入する。これらガスの導入によっ
て、TiN膜が反応性スパッタリングによりTi膜上に形成
される。
を閉状態にし、一度スパッタチャンバー１内を排気す
る。このとき、放電に関しては連続的であっても良い。
その排気後、第１〜第３のバルブ13〜15を開状態とし、
Arガス、N2ガス、O2ガスの３種類のガスをスパッタチャ
ンバー１の内部に導入する。これらガスの導入によっ
て、TiN膜が反応性スパッタリングによりTi膜上に形成
される。
所望の膜厚にTiN膜を形成した後、再び各バルブ13〜1
5を閉状態にし、スパッタチャンバー１内を排気する。
そして、排気後、第１のバルブ13のみ開状態となし、第
２及び第３のバルブ14,15を閉状態にして、Arガスだけ
をスパッタチャンバー１の内部に導入する。このような
バルブの制御から、TiN膜上にTi膜が形成されることに
なる。
5を閉状態にし、スパッタチャンバー１内を排気する。
そして、排気後、第１のバルブ13のみ開状態となし、第
２及び第３のバルブ14,15を閉状態にして、Arガスだけ
をスパッタチャンバー１の内部に導入する。このような
バルブの制御から、TiN膜上にTi膜が形成されることに
なる。
TiN膜上にTi膜を形成した後は、Al（合金）膜が形成
される。これは、ウェハ搬送部２の作動から、ウェハ11
の位置が、Al（合金）ターゲット７に対向したところに
移動することで行われる。ウェハ11がAl（合金）ターゲ
ット７に対向したところで、第１のバルブ13を開状態と
なし、第２及び第３のバルブ14,15を閉状態としてArガ
スのみを導入する。また、処理用電極９に通電する。そ
して、Ti膜上にAl（合金）膜が所望の膜厚で形成される
ことになる。
される。これは、ウェハ搬送部２の作動から、ウェハ11
の位置が、Al（合金）ターゲット７に対向したところに
移動することで行われる。ウェハ11がAl（合金）ターゲ
ット７に対向したところで、第１のバルブ13を開状態と
なし、第２及び第３のバルブ14,15を閉状態としてArガ
スのみを導入する。また、処理用電極９に通電する。そ
して、Ti膜上にAl（合金）膜が所望の膜厚で形成される
ことになる。
なお、上述のスパッタリング作業においては、各層毎
に排気を行っているが、例えばTi/TiN/Tiを形成する時
では、Tiをターゲットとし、定常的にArガスを導入しな
がら、途中一時的にN2,O2ガスを導入するようにスパッ
タリングを行うこともできる。
に排気を行っているが、例えばTi/TiN/Tiを形成する時
では、Tiをターゲットとし、定常的にArガスを導入しな
がら、途中一時的にN2,O2ガスを導入するようにスパッ
タリングを行うこともできる。
第２の実施例 本実施例の方法では、Al（合金）膜の形成のみを別の
チャンバーとしたものである。
チャンバーとしたものである。
まず、その方法に用いられる装置について、第２図を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
本実施例の方法に用いられるスパッタリング装置に
は、Ti用のスパッタチャンバー21と、Al（合金例えばAl
Si）用のスパッタチャンバー22が設けられ、その２つの
スパッタチャンバー21,22間にはバッファ室23が設けら
れており、これらは直線状に並んで配置されている。バ
ッファ室23と各スパッタチャンバー21,22の間は仕切ら
れているが、開閉自在なシャッター64,65が設けられて
いるため、両室間でウェハを搬送して行くことができ
る。ウェハの搬送は、図中概略的に示したウェハ搬送部
63を作動させることで行うことができる。すなわち、ウ
ェハ挿入取り出し口68からバッファ室23内に搬送されて
きたウェハを、シャッター64若しくは65を開けながらス
パッタチャンバー21若しくは22に搬送して行くことがで
きる。
は、Ti用のスパッタチャンバー21と、Al（合金例えばAl
Si）用のスパッタチャンバー22が設けられ、その２つの
スパッタチャンバー21,22間にはバッファ室23が設けら
れており、これらは直線状に並んで配置されている。バ
ッファ室23と各スパッタチャンバー21,22の間は仕切ら
れているが、開閉自在なシャッター64,65が設けられて
いるため、両室間でウェハを搬送して行くことができ
る。ウェハの搬送は、図中概略的に示したウェハ搬送部
63を作動させることで行うことができる。すなわち、ウ
ェハ挿入取り出し口68からバッファ室23内に搬送されて
きたウェハを、シャッター64若しくは65を開けながらス
パッタチャンバー21若しくは22に搬送して行くことがで
きる。
Ti膜用のスパッタチャンバー21には、Arガスを供給す
るガス配管系24と、N2ガスを供給するガス配管系25と、
O2ガスを供給するガス配管系26とが接続され、ガス配管
系24,25,26には、それぞれ第１〜第３のバルブ54,55,56
が設けられている。従って、これら第１〜第３のバルブ
54,55,56によって、スパッタチャンバー21内へのガスの
導入が制御される。また、Al（合金）用のスパッタチャ
ンバー22には、Arガスを供給するガス配管系27が接続さ
れており、そのガス配管系27には、第４のバルブ57が設
けられている。このバルブ57によって、スパッタチャン
バー22内へのArガスの導入が制御される。
るガス配管系24と、N2ガスを供給するガス配管系25と、
O2ガスを供給するガス配管系26とが接続され、ガス配管
系24,25,26には、それぞれ第１〜第３のバルブ54,55,56
が設けられている。従って、これら第１〜第３のバルブ
54,55,56によって、スパッタチャンバー21内へのガスの
導入が制御される。また、Al（合金）用のスパッタチャ
ンバー22には、Arガスを供給するガス配管系27が接続さ
れており、そのガス配管系27には、第４のバルブ57が設
けられている。このバルブ57によって、スパッタチャン
バー22内へのArガスの導入が制御される。
さらに、Ti膜用のスパッタチャンバー21には、その壁
部に処理用電極60が設けられおり、その処理用電極60の
内壁側にTiターゲット28が設けられている。また、Al
（合金）膜用のスパッタチャンバー22にも同様に、その
壁部に処理用電極61が設けられ、その処理用電極61の内
壁側にAl（合金）ターゲット29が設けられている。
部に処理用電極60が設けられおり、その処理用電極60の
内壁側にTiターゲット28が設けられている。また、Al
（合金）膜用のスパッタチャンバー22にも同様に、その
壁部に処理用電極61が設けられ、その処理用電極61の内
壁側にAl（合金）ターゲット29が設けられている。
さらに、スパッタチャンバー21,22及びバッファ室23
には、各チャンバー内を真空にするためのクライオポン
プ69が接続され、また、図示を省略するが、ローダ、ア
ンローダ、各種ゲージ、モニター装置等も接続されてい
る。
には、各チャンバー内を真空にするためのクライオポン
プ69が接続され、また、図示を省略するが、ローダ、ア
ンローダ、各種ゲージ、モニター装置等も接続されてい
る。
次に、このスパッタリング装置を用いてAl（合金）/T
i/TiN/Ti層を形成する方法について説明する。本装置で
は、スパッタチャンバー21で時間的にスパッタリングガ
スを変化させてTi/TiN/Tiの異なる組成の膜が形成さ
れ、スパッタチャンバー22でAl（合金）層が形成され
る。
i/TiN/Ti層を形成する方法について説明する。本装置で
は、スパッタチャンバー21で時間的にスパッタリングガ
スを変化させてTi/TiN/Tiの異なる組成の膜が形成さ
れ、スパッタチャンバー22でAl（合金）層が形成され
る。
まず、ローダよりウェハがバッファ室23に搬送され、
そのバッファ室23からシャッター64を介してスパッタチ
ャンバー21にウェハが搬送される。スパッタチャンバー
21に搬送されたウェハ66は、ウェハ搬送部63の端部63a
でTiターゲット28に対面する。
そのバッファ室23からシャッター64を介してスパッタチ
ャンバー21にウェハが搬送される。スパッタチャンバー
21に搬送されたウェハ66は、ウェハ搬送部63の端部63a
でTiターゲット28に対面する。
このようにウェハ66がTiターゲット28に対面して配置
された後、時間的に変化したスパッタリングガスの供給
が行われ、スパッタリング膜がウェハ66上に形成され
る。すなわち、Ti/TiN/Tiの異なる組成の膜を形成する
ために、最初に第１のバルブ54のみが開状態とされ、Ar
ガスのみがスパッタチャンバー21内に導入される。これ
でTi膜が形成される。次に、そのArガスの排気後若くは
排気を伴わずに、ArガスのみならずN2ガスとO2ガスが第
２及び第３のバルブ55,56を開状態とすることからスパ
ッタチャンバー21内に導入される。すると、反応性スパ
ッタリングからTiN膜が形成される。最後に、再びArガ
スのみをスパッタチャンバー21内に導入し、Ti膜を形成
する。以上のような、スパッタリングガスの組成を時間
毎に変化させることによって、Ti/TiN/Tiの異なる組成
の膜がウェハ66上に形成される。
された後、時間的に変化したスパッタリングガスの供給
が行われ、スパッタリング膜がウェハ66上に形成され
る。すなわち、Ti/TiN/Tiの異なる組成の膜を形成する
ために、最初に第１のバルブ54のみが開状態とされ、Ar
ガスのみがスパッタチャンバー21内に導入される。これ
でTi膜が形成される。次に、そのArガスの排気後若くは
排気を伴わずに、ArガスのみならずN2ガスとO2ガスが第
２及び第３のバルブ55,56を開状態とすることからスパ
ッタチャンバー21内に導入される。すると、反応性スパ
ッタリングからTiN膜が形成される。最後に、再びArガ
スのみをスパッタチャンバー21内に導入し、Ti膜を形成
する。以上のような、スパッタリングガスの組成を時間
毎に変化させることによって、Ti/TiN/Tiの異なる組成
の膜がウェハ66上に形成される。
次に、Al（合金）膜を形成する工程については、ウェ
ハ搬送部63の作動によって、ウェハ66がスパッタチャン
バー21から一度バッファ室23に搬送される。そして、そ
のバッファ室23からスパッタチャンバー22へ搬送され
る。この間ウェハの雰囲気は真空に維持される。スパッ
タチャンバー21に搬送されたウェハ66は、ウェハ搬送部
63の端部63bで、Al（合金）ターゲット29に対向する。
ハ搬送部63の作動によって、ウェハ66がスパッタチャン
バー21から一度バッファ室23に搬送される。そして、そ
のバッファ室23からスパッタチャンバー22へ搬送され
る。この間ウェハの雰囲気は真空に維持される。スパッ
タチャンバー21に搬送されたウェハ66は、ウェハ搬送部
63の端部63bで、Al（合金）ターゲット29に対向する。
そして、第４のバルブ57の制御によって、Arガスがス
パッタチャンバー22内に導入され、Al（合金）ターゲッ
ト29からのAl原子等のスパッタによって、ウェハ66上に
Al（合金）の被膜が形成される。
パッタチャンバー22内に導入され、Al（合金）ターゲッ
ト29からのAl原子等のスパッタによって、ウェハ66上に
Al（合金）の被膜が形成される。
また、Al（合金）用に別のチャンバーを設けること
で、Al膜形成後に、再びTi膜やTiN膜を形成することも
でき、２つのチャンバーでの並行した処理も可能であ
る。また、そのウェハの搬送方向は直線的であり、曲線
を描いて搬送する装置に比較してウェハ搬送部63の構成
が簡素化されることになる。
で、Al膜形成後に、再びTi膜やTiN膜を形成することも
でき、２つのチャンバーでの並行した処理も可能であ
る。また、そのウェハの搬送方向は直線的であり、曲線
を描いて搬送する装置に比較してウェハ搬送部63の構成
が簡素化されることになる。
なお、上述の実施例では、特にTi系の膜とAl系の膜に
ついて説明したが、これに限定されず種々のターゲット
を用いることができる。また、導入して切り替えられる
スパッタリングガスも種々のものを用いることができ
る。
ついて説明したが、これに限定されず種々のターゲット
を用いることができる。また、導入して切り替えられる
スパッタリングガスも種々のものを用いることができ
る。
上述したように、本発明に係る半導体装置の製造方法
は、ターゲット及びウエハを配したチャンバー内に第１
のスパッタリングガスを定常的に導入しながら、途中で
チャンバー内を排気することなくスパッタリングガスの
組成を時間的に変化させながら第２のスパッタリングガ
スを導入することによって異なる組成のスパッタリング
膜を連続的に形成することにより、異なる組成のスパッ
タリング膜間に明確な界面を発生させることなく、元素
組成及び構成比が徐々に変化する混合領域とすることが
できるので、多層に形成されるスパッタリング膜間に明
確な界面を発生させることなくを互いに良好な密着性を
もって形成することができる。
は、ターゲット及びウエハを配したチャンバー内に第１
のスパッタリングガスを定常的に導入しながら、途中で
チャンバー内を排気することなくスパッタリングガスの
組成を時間的に変化させながら第２のスパッタリングガ
スを導入することによって異なる組成のスパッタリング
膜を連続的に形成することにより、異なる組成のスパッ
タリング膜間に明確な界面を発生させることなく、元素
組成及び構成比が徐々に変化する混合領域とすることが
できるので、多層に形成されるスパッタリング膜間に明
確な界面を発生させることなくを互いに良好な密着性を
もって形成することができる。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１の
スパッタリング膜を形成するための第１のスパッタリン
グガスを供給し、引き続き第２のスパッタリング膜を形
成するための第２のスパッタリングガスを供給し、さら
に第２のスパッタリングガスを遮断した後第１のスパッ
タリングガスを供給することにより多層膜を形成するの
で、明確な界面を持たず、厚さ方向に連続的な特性変化
を有する多層膜を得ることができ、配線の特性を向上さ
せることができる。
スパッタリング膜を形成するための第１のスパッタリン
グガスを供給し、引き続き第２のスパッタリング膜を形
成するための第２のスパッタリングガスを供給し、さら
に第２のスパッタリングガスを遮断した後第１のスパッ
タリングガスを供給することにより多層膜を形成するの
で、明確な界面を持たず、厚さ方向に連続的な特性変化
を有する多層膜を得ることができ、配線の特性を向上さ
せることができる。
さらに、本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１
のスパッタリング膜を形成した後、チャンバー内を排気
することなく連続的に第２のスパッタリングガスを導入
し、その後第２のスパッタリングガスを遮断した後第１
のスパッタリングガスを導入して多層膜の形成を行うの
で、異種膜間に酸化膜のような不要な膜が形成されてし
まうことを防止でき、配線の電気的な特性が良好とな
る。
のスパッタリング膜を形成した後、チャンバー内を排気
することなく連続的に第２のスパッタリングガスを導入
し、その後第２のスパッタリングガスを遮断した後第１
のスパッタリングガスを導入して多層膜の形成を行うの
で、異種膜間に酸化膜のような不要な膜が形成されてし
まうことを防止でき、配線の電気的な特性が良好とな
る。
特に、配線のヒロック発生を防止し得る多層膜を良好
な特性を持って容易に製造することができる。
な特性を持って容易に製造することができる。
第１図は本発明の第１の実施例の方法に用いられるスパ
ッタリング装置を示す模式図であり、第２図は本発明の
第２の実施例の方法に用いられるスパッタリング装置を
示す模式図である。 第３図は従来の方法に用いられるスパッタリング装置の
一例を示す模式図であり、第４図は従来の方法に用いら
れるスパッタリング装置の他の例を示す模式図である。 1,21,22……スパッタチャンバー 13〜15,54〜57……バルブ 6,28……Tiターゲット 7,29……Al（合金）ターゲット
ッタリング装置を示す模式図であり、第２図は本発明の
第２の実施例の方法に用いられるスパッタリング装置を
示す模式図である。 第３図は従来の方法に用いられるスパッタリング装置の
一例を示す模式図であり、第４図は従来の方法に用いら
れるスパッタリング装置の他の例を示す模式図である。 1,21,22……スパッタチャンバー 13〜15,54〜57……バルブ 6,28……Tiターゲット 7,29……Al（合金）ターゲット
Claims (6)
- 【請求項１】スパッタリング膜からなる微細配線を有す
る半導体装置の製造方法において、 １つのチャンバー内にターゲット及びウエハを配し、ス
パッタリングを行うに際して、上記チャンバー内に第１
のスパッタリングガスを定常的に導入しながら、途中で
上記チャンバー内を排気することなくスパッタリングガ
スの組成を時間的に変化させながら第２のスパッタリン
グガスを導入することによって異なる組成のスパッタリ
ング膜を連続的に形成する半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】上記ターゲットはTiであり、上記第１のス
パッタリングガスはアルゴンを含み、上記第２のスパッ
タリングガスは窒素及び酸素を含み、上記スパッタリン
グ膜はTi/TiN膜であることを特徴とする請求項１記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】スパッタリング膜からなる微細配線を有す
る半導体装置の製造方法において、 １つのチャンバー内にターゲット及びウエハを配し、上
記チャンバー内に第１のスパッタリングガスを導入しな
がら上記ウエハ上に第１のスパッタリング膜を形成し、 次いで、上記チャンバー内に第１のスパッタリングガス
を定常的に導入した状態で、第２のスパッタリングガス
を導入して上記第１のスパッタリング膜上に第２のスパ
ッタリング膜を形成し、 その後、上記第２のスパッタリングガスを遮断して上記
チャンバー内に第１のスパッタリングガスを導入して第
２のスパッタリング膜上に第３のスパッタリング膜を形
成し、 さらにその後、上記第３のスパッタリング膜上にAl又は
Al合金膜を形成してなる半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】上記ターゲットはTiであり、上記第１のス
パッタリングガスはアルゴンを含み、上記第２のスパッ
タリングガスは窒素及び酸素を含み、上記第１及び第３
のスパッタリング膜はTi膜であり、第２のスパッタリン
グ膜はTiNであることを特徴とする請求項３記載の半導
体装置の製造方法。 - 【請求項５】スパッタリング膜からなる微細配線を有す
る半導体装置の製造方法において、 １つのチャンバー内にターゲット及びウエハを配し、上
記チャンバー内に第１のスパッタリングガスを導入しな
がら上記ウエハ上に第１のスパッタリング膜を形成し、 次いで、上記チャンバー内の第１のスパッタリングガス
を排気することなく第２のスパッタリングガスを導入し
て上記第１のスパッタリング膜上に第２のスパッタリン
グ膜を形成し、 その後、上記第２のスパッタリングガスを遮断して上記
チャンバー内に第１のスパッタリングガスを導入して第
２のスパッタリング膜上に第３のスパッタリング膜を形
成し、 さらにその後、上記第３のスパッタリング膜上にAl又は
Al合金膜を形成してなる半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】上記ターゲットはTiであり、上記第１のス
パッタリングガスはアルゴンを含み、上記第２のスパッ
タリングガスは窒素及び酸素を含み、上記第１及び第３
のスパッタリング膜はTi膜であり、第２のスパッタリン
グ膜はTiNであることを特徴とする請求項５記載の半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100949A JP2906411B2 (ja) | 1988-04-23 | 1988-04-23 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100949A JP2906411B2 (ja) | 1988-04-23 | 1988-04-23 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01272764A JPH01272764A (ja) | 1989-10-31 |
| JP2906411B2 true JP2906411B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=14287602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63100949A Expired - Fee Related JP2906411B2 (ja) | 1988-04-23 | 1988-04-23 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2906411B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1333106A1 (fr) * | 2002-02-01 | 2003-08-06 | PX Techs S.A. | Procédé et installation de dépot d'un revêtement noir sur un substrat |
| CN100413998C (zh) | 2002-08-08 | 2008-08-27 | 株式会社神户制钢所 | α型晶体结构为主体的氧化铝被膜相关技术 |
| JP2009088381A (ja) | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2014042078A (ja) * | 2013-12-02 | 2014-03-06 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60218472A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鉄系材料の表面処理方法 |
| DE3503105A1 (de) * | 1985-01-30 | 1986-07-31 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren zum beschichten von maschinenteilen und werkzeugen mit hartstoffmaterial und durch das verfahren hergestellte maschinenteile und werkzeuge |
| JPS6266573A (ja) * | 1985-09-19 | 1987-03-26 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用極板の製造方法 |
| JPH0754848B2 (ja) * | 1986-03-20 | 1995-06-07 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
-
1988
- 1988-04-23 JP JP63100949A patent/JP2906411B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01272764A (ja) | 1989-10-31 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |