JP3114674B2 - Film forming apparatus and film forming method - Google Patents

Film forming apparatus and film forming method

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JP3114674B2 JP09313997A JP31399797A JP3114674B2 JP 3114674 B2 JP3114674 B2 JP 3114674B2 JP 09313997 A JP09313997 A JP 09313997A JP 31399797 A JP31399797 A JP 31399797A JP 3114674 B2 JP3114674 B2 JP 3114674B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板表面に膜を形
成するための成膜技術に関し、特に、半導体基板のバリ
ア膜の成膜に適した成膜装置及びこの装置を利用する成
膜方法に関する。
The present invention relates to a film forming technique for forming a film on a substrate surface, and more particularly to a film forming apparatus suitable for forming a barrier film on a semiconductor substrate and a film forming method using the apparatus. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体装置の製造方法において、
半導体基板上に形成される素子間や周辺回路をつなぐ内
部配線の導体膜形成には、スパッタ法による成膜が一般
に用いられている。最近、半導体装置の微細化が進むに
応じて、必然的に配線と不純物拡散層を接続するコンタ
クトホール、配線と配線を接続するスルーホールの径も
縮小化されている。これらコンタクトホールやスルーホ
ール(微細ホール)に対し、従来のコンベンショナルな
スパッタ法により導電膜を形成する場合、成膜された導
電膜に対して密着不良が生じて剥離する現象等が発生
し、半導体装置に要求される信頼性や電気的特性を確保
するのが難しくなってきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a method of manufacturing a semiconductor device,
2. Description of the Related Art Film formation by a sputtering method is generally used for forming a conductor film of an internal wiring connecting elements and a peripheral circuit formed on a semiconductor substrate. Recently, as the miniaturization of semiconductor devices has progressed, the diameters of contact holes for connecting wirings and impurity diffusion layers and through holes for connecting wirings to wirings have inevitably been reduced. When a conductive film is formed on these contact holes and through holes (fine holes) by a conventional conventional sputtering method, a phenomenon such as poor adhesion to the formed conductive film and peeling off occurs, and It has become difficult to ensure the reliability and electrical characteristics required for the device.

【0003】そこで、微細ホールへの導体膜形成とし
て、被膜カバレジに優れたCVD法によるブランケット
タングステン(W)の埋め込みを行う導電膜形成が主流
となってきている。この導電膜形成について、図4の工
程断面図を参照しながら説明する。先ず、シリコン基板
1pに形成された不純物拡散層3p上に層間絶縁膜2
p、コンタクトホールを順次形成する(図4(a))。
この後、絶縁膜2p上およびコンタクトホール内に直接
W成膜すると、絶縁膜2p上で形成されたWが密着不良
で剥がれたり、不純物拡散層3pがW成膜時の反応ガス
により破壊されたりする。そこで、これらの現象を回避
するためのバリア膜として、W成長前にスパッタ法など
でチタン膜4p、窒化チタン5pを順次堆積することが
行われる(図4(b))。さらにこの時、これらバリア
膜のバリア性向上を目的として、窒素雰囲気中にて、6
00〜1000℃の温度範囲内で加熱処理を行う場合も
ある。これら処理も含めたバリア膜形成後、W6pを全
面に成長する(図4(c))。その後、ブランケットW
6pをパターニングし配線として用いたり、また、コン
タクトホール内にのみに残るようにエッチバックしてか
らアルミ配線を形成することが行われる。
Therefore, as the formation of a conductor film in a fine hole, formation of a conductive film in which blanket tungsten (W) is buried by a CVD method excellent in film coverage has become mainstream. The formation of this conductive film will be described with reference to the process cross-sectional view of FIG. First, the interlayer insulating film 2 is formed on the impurity diffusion layer 3p formed on the silicon substrate 1p.
A p and a contact hole are sequentially formed (FIG. 4A).
Thereafter, when W is formed directly on the insulating film 2p and in the contact hole, W formed on the insulating film 2p is peeled off due to poor adhesion, or the impurity diffusion layer 3p is destroyed by a reaction gas at the time of W formation. I do. Therefore, as a barrier film for avoiding these phenomena, a titanium film 4p and a titanium nitride 5p are sequentially deposited by sputtering or the like before W growth (FIG. 4B). Further, at this time, for the purpose of improving the barrier properties of these barrier films, a nitrogen atmosphere is used.
The heat treatment may be performed within a temperature range of 00 to 1000 ° C. After forming the barrier film including these processes, W6p is grown on the entire surface (FIG. 4C). Then blanket W
6p is patterned and used as a wiring, or an aluminum wiring is formed after etching back so as to remain only in the contact hole.

【0004】図5は、上述したバリア層であるチタン膜
又は窒化チタン膜を成膜するための各スパッタ装置の模
式図であり、丸印部分に基板(シリコウエハ)3の端部
(ウエハ端)8での成膜領域を併せて示している。基板
3上でのチタン膜及び窒化チタン膜の成膜は、先ずスパ
ッタ装置(図5(a))によりチタン膜を成膜し、続い
て別のスパッタ装置(図5(b))によりチタン膜上に
窒化チタン膜を成膜する。各スパッタ装置は、一般的な
DCマグネトロンタイプであり、カソードマグネット
1、チタンターゲット2、シールド11、ステージ5な
どで構成されている。
FIG. 5 is a schematic view of each sputtering apparatus for forming a titanium film or a titanium nitride film as the above-mentioned barrier layer, and an end portion (a wafer end) of a substrate (silico wafer) 3 is indicated by a circle. 8 also shows the film formation region. In forming the titanium film and the titanium nitride film on the substrate 3, first, a titanium film is formed by a sputtering device (FIG. 5A), and then the titanium film is formed by another sputtering device (FIG. 5B). A titanium nitride film is formed thereon. Each sputtering device is a general DC magnetron type, and includes a cathode magnet 1, a titanium target 2, a shield 11, a stage 5, and the like.

【0005】図5(a)のスパッタ装置はチタン膜成膜
用であり、ウエハ周囲をマスク(ウエハ周囲にシャドウ
部分を形成)するクランプ10によりウエハ端の側面部
から約5mmの領域にはチタン膜7が成膜されないように
なっている。図5(b)のスパッタ装置は窒化チタン膜
成膜用であり、前記したチタン膜成膜用とは異なりクラ
ンプ10がないので、反応性スパッタにより窒化チタン
膜9がシリコン基板のウエハ全面に成膜され、先に形成
されたチタン膜7はウエハ端においても窒化チタン膜9
により完全に覆われて露出しない。
The sputtering apparatus shown in FIG. 5A is for forming a titanium film, and a titanium film is formed in a region about 5 mm from the side surface of the wafer end by a clamp 10 for masking the periphery of the wafer (forming a shadow portion around the wafer). The film 7 is not formed. The sputtering apparatus shown in FIG. 5B is for forming a titanium nitride film, and has no clamp 10 unlike the above-described titanium film formation. Therefore, the titanium nitride film 9 is formed on the entire surface of the silicon substrate wafer by reactive sputtering. The titanium film 7 that has been formed and is formed first has a titanium nitride film 9 even at the wafer end.
Is completely covered by and not exposed.

【0006】このようなチタン膜7及び窒化チタン膜9
の積層膜形成が行われているのは、微細ホールが形成さ
れた基板についてその後の工程で行われるブランケット
Wの埋め込み成膜時において、膜剥がれが起こるのを防
止するためである。すなわち、チタン膜が窒化チタン膜
により完全に覆われず表面に露出したままその上にWを
成長すると、チタン膜と下地膜との間で膜剥がれが起こ
ることが知られている。このメカニズムとして現在考え
られているのは、ブランケットW成長時に一般的に使わ
れるWF6のFが解離し、チタン膜にある量以上進入す
ると、チタン膜と下地膜との密着性が低下して膜が剥が
れるというものである。このメカニズムに関しては、G.
Ramanathらによる研究(F accumulation in Ti: the ca
use of adhesion failure of TiN/Ti liner on SiO2 du
ring W CVD ?, June 18-20, 1996VMIC Conference, 199
6 ISMIC-106/96/0333(c))をはじめ幾つかの研究報告が
なされている。したがって、基板(シリコンウエハ)3
上のチタン膜7がその後の工程でFに直接曝されないよ
うに、図5(b)に示すようなスパッタ装置を使用し、
チタン膜7が窒化チタン膜9で完全に覆われるような成
膜がなされている。
The above titanium film 7 and titanium nitride film 9
The laminated film is formed in order to prevent peeling of the substrate in which the fine holes are formed, when the blanket W is buried and formed in a subsequent step. That is, it is known that if W is grown on the titanium film without being completely covered by the titanium nitride film and exposed on the surface, film peeling occurs between the titanium film and the base film. The mechanism currently considered is that when F of WF6, which is generally used during blanket W growth, is dissociated and enters into the titanium film by a certain amount or more, the adhesion between the titanium film and the base film is reduced and the film becomes thin. Is peeled off. Regarding this mechanism, G.
Research by Ramanath et al. (F accumulation in Ti: the ca
use of adhesion failure of TiN / Ti liner on SiO2 du
ring W CVD?, June 18-20, 1996 VMIC Conference, 199
6 ISMIC-106 / 96/0333 (c)). Therefore, the substrate (silicon wafer) 3
In order to prevent the upper titanium film 7 from being directly exposed to F in a subsequent step, a sputtering apparatus as shown in FIG.
The film is formed such that the titanium film 7 is completely covered with the titanium nitride film 9.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た図5で示す各スパッタ装置を用いたチタン膜及び窒化
チタン膜の成膜方法においては、次のような問題点があ
った。すなわち、上述の成膜方法によれば、チタン膜が
窒化チタン膜で完全に覆われるように、ウエハ表面にお
いてチタン膜の成膜面積を窒化チタン膜の成膜面積より
小さくしている。したがって、ウエハ表面において半導
体装置形成に必要な膜の膜厚が確保されている領域、も
しくは半導体装置形成可能な領域である有効領域(チタ
ン膜及び窒化チタン膜が成膜されている領域)が減少す
る。図5(a)のスパッタ装置の場合、クランプ10の
存在によりウエハ周辺部の5mm程度の領域にシャドウ部
分(クランプ部分)が形成され、この部分にはチタン膜
が成膜されないので、この領域に半導体装置を製造する
ことができない。
However, the method of forming a titanium film and a titanium nitride film using each sputtering apparatus shown in FIG. 5 has the following problems. That is, according to the above-described film forming method, the film formation area of the titanium film on the wafer surface is made smaller than the film formation area of the titanium nitride film so that the titanium film is completely covered with the titanium nitride film. Therefore, a region where the film thickness required for forming the semiconductor device is secured on the wafer surface or an effective region (a region where the titanium film and the titanium nitride film are formed), which is a region where the semiconductor device can be formed, is reduced. I do. In the case of the sputtering apparatus shown in FIG. 5A, a shadow portion (clamp portion) is formed in a region of about 5 mm around the wafer due to the presence of the clamp 10, and a titanium film is not formed in this portion. A semiconductor device cannot be manufactured.

【0008】このような場合、クランプ10によるシャ
ドウ部分を小さくすればウエハ表面における有効領域を
増加させることができる。しかしながら、シャドウ部分
を小さくすると、搬送される基板3とクランプ10の位
置精度のマージンが厳しくなるため、連続処理において
確実かつ安定して基板3をクランプするには、やはり5
mm程度のクランプ領域(シャドウ部分)が必要である。
したがって、ウエハ周辺部のシャドウ部分の存在により
有効領域が減少すると、一つのシリコンウエハ当たりの
製造チップ数が減ってしまい、製造歩留まりが低下す
る。
In such a case, the effective area on the wafer surface can be increased by reducing the shadow portion by the clamp 10. However, if the shadow portion is made smaller, the margin of positional accuracy between the substrate 3 to be transported and the clamp 10 becomes stricter.
A clamp area (shadow portion) of about mm is required.
Therefore, when the effective area is reduced due to the presence of the shadow portion in the peripheral portion of the wafer, the number of manufactured chips per silicon wafer is reduced, and the manufacturing yield is reduced.

【0009】また、上述の成膜方法によれば、成膜時に
おけるクランプ10の有無から、チタン膜又は窒化チタ
ンをそれぞれ専用のスパッタ装置(図5(a)(b))
で成膜する必要がある。一般に、スパッタ法により形成
された窒化チタン膜は応力が強いので、基板(シリコン
ウエハ)の連続成膜処理でスパッタ装置の内壁に厚く窒
化チタン膜が形成されてしまうと、スパッタ中のプラズ
マなどによる熱ストレスから膜剥がれをおこし、パーテ
ィクル源となる。
Further, according to the above-described film forming method, a titanium film or a titanium nitride is sputtered by a dedicated sputtering apparatus depending on the presence or absence of the clamp 10 at the time of film formation (FIGS. 5A and 5B)
It is necessary to form a film. In general, a titanium nitride film formed by a sputtering method has a high stress. Therefore, if a thick titanium nitride film is formed on an inner wall of a sputtering apparatus in a continuous film forming process on a substrate (silicon wafer), the titanium nitride film may be generated by plasma during sputtering. The film is peeled off due to thermal stress, and becomes a particle source.

【0010】そこで、一般に窒化チタン膜のスパッタ装
置では、所定基板処理枚数毎にチタンスパッタによる装
置内壁ヘのチタンペースト(チタンペースティング)が
行われている。このチタンペーストの周期は、例えば、
1000オングストロームの膜厚に相当する窒化チタン
膜を基板枚数にして100枚処理した後、600オング
ストロームの膜厚に相当するチタン膜を基板枚数にして
25枚処理するのが適切である。チタンペーストにより
窒化チタンとチタンの積層膜として装置内壁に堆積させ
ていけば、応力が小さく応力緩和効果のあるチタン膜に
より堆積膜の応力が緩和され、熱ストレスによる膜剥が
れが抑制される。故に、パーティクル発生が回避でき
る。しかし、量産に寄与しないチタンペーストを周期的
に行うことは、スパッタ装置の稼動率を低下させるとと
もに、スパッタ装置におけるターゲットも浪費させるの
でコストアップとなり、その結果として生産性が大きく
低下する。
Therefore, in general, in a titanium nitride film sputtering apparatus, a titanium paste (titanium paste) is applied to the inner wall of the apparatus by titanium sputtering every predetermined number of substrates to be processed. The cycle of this titanium paste is, for example,
It is appropriate to treat 100 substrates with a titanium nitride film equivalent to a thickness of 1000 angstroms and then process 25 substrates with a titanium film equivalent to a thickness of 600 angstroms. If the titanium paste is deposited on the inner wall of the device as a laminated film of titanium nitride and titanium, the stress of the deposited film is reduced by the titanium film having a small stress and having a stress relaxation effect, and the film peeling due to thermal stress is suppressed. Therefore, generation of particles can be avoided. However, periodically performing the titanium paste that does not contribute to mass production lowers the operation rate of the sputtering apparatus and wastes the target in the sputtering apparatus, resulting in an increase in cost. As a result, productivity is greatly reduced.

【0011】ウエハ表面での有効領域の問題、及び、ス
パッタ装置の内壁に形成される窒化チタン膜がパーティ
クル源となる問題だけを考慮した場合、チタン膜と窒化
チタン膜の成膜を同一装置もしくは装置間で行えば同時
に解決される。すなわち、例えば図6に示すように、チ
タン膜の成膜(図6(a))と窒化チタン膜の成膜(図
6(b))とを同一構成のスパッタ装置内で交互に行え
ばよい。この成膜方法によれば、チタン膜7及び窒化チ
タン9膜ともに有効領域が十分確保される。また、チタ
ン膜7及び窒化チタン膜9の成膜を同一構成の装置内も
しくは装置間で交互に行えるので、特別にチタンペース
トを行う必要ない。しかしながら、この成膜方法によれ
ば、チタン膜7と窒化チタン膜9とがほぼ同じ成膜領域
となり、ウエハ端ではチタン膜7が露出してしまう。そ
の結果、従来技術の最初で述べたように、その後の工程
におけるW成長時にチタン膜と下地膜との間で膜剥がれ
が起こり、製造歩留まりが大きく低下することになる。
When considering only the problem of the effective area on the wafer surface and the problem that the titanium nitride film formed on the inner wall of the sputtering device becomes a particle source, the deposition of the titanium film and the titanium nitride film can be performed by the same apparatus or If it is done between devices, it will be solved at the same time. That is, for example, as shown in FIG. 6, the formation of a titanium film (FIG. 6A) and the formation of a titanium nitride film (FIG. 6B) may be performed alternately in a sputtering apparatus having the same configuration. . According to this film forming method, both the titanium film 7 and the titanium nitride 9 film have a sufficient effective area. In addition, since the titanium film 7 and the titanium nitride film 9 can be alternately formed in the apparatus having the same configuration or between the apparatuses, it is not necessary to perform a special titanium paste. However, according to this film forming method, the titanium film 7 and the titanium nitride film 9 become substantially the same film forming region, and the titanium film 7 is exposed at the wafer edge. As a result, as described at the beginning of the prior art, film separation occurs between the titanium film and the base film at the time of W growth in a subsequent step, and the production yield is greatly reduced.

【0012】したがって現状のスパッタ装置では、同一
構成の装置内で異なる成膜領域の膜形成ができないの
で、各スパッタ装置で異なる成膜領域の膜形成を行うた
め、ウエハ表面での有効領域の問題、又は、スパッタ装
置の内壁に形成される窒化チタン膜がパーティクル源と
なる問題のいずれかが必ず発生する。本発明は上記実情
に鑑みてなされたもので、同一構造の成膜装置で異なる
成膜領域の膜形成を可能とすることにより、生産性の向
上を図るとともに製造歩留まりの低下を防ぐ成膜装置及
び成膜方法を提供することを目的とする。
[0012] Therefore, with the current sputtering apparatus, it is impossible to form films in different film formation regions in the same configuration of the apparatus. Therefore, since different film formation areas are formed in each sputtering apparatus, there is a problem of an effective area on the wafer surface. Also, the problem that the titanium nitride film formed on the inner wall of the sputtering apparatus becomes a particle source always occurs. The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables a film forming apparatus having the same structure to form films in different film forming regions, thereby improving productivity and preventing a decrease in manufacturing yield. And a film forming method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、基板表面に成膜を行う成膜装置において、前
記基板を載置するステージと、前記ステージ周囲を囲む
筒状側壁と、前記筒状側壁の軸方向における前記ステー
ジと筒状側壁との相対位置を可変とする駆動手段とを具
備し、前記筒状側壁上端と前記ステージ外周部を結んだ
最短の直線が前記ステージ面の法線方向とのなす角度
が、スパッタ粒子の放出角度未満となる位置及びスパッ
タ粒子の放出角度以上の範囲となる位置に前記ステージ
と前記筒状側壁との相対位置が設定可能とされてなる
とを特徴としている。駆動手段は、固定されたステージ
に対して、筒状側壁を駆動することによりステージと筒
状側壁との相対位置を可変とする、又は、固定された筒
状側壁に対して、ステージを駆動することによりステー
ジと筒状側壁との相対位置を可変とするものである。
According to the present invention, there is provided a film forming apparatus for forming a film on a substrate surface, comprising: a stage on which the substrate is mounted; a cylindrical side wall surrounding the periphery of the stage; Driving means for changing the relative position between the stage and the cylindrical side wall in the axial direction of the cylindrical side wall, and connecting the upper end of the cylindrical side wall to the outer periphery of the stage.
Angle between the shortest straight line and the normal direction of the stage surface
Is less than the sputtered particle emission angle and
Stage at a position within the range of the emission angle of the particle
And the relative position between the cylindrical side wall and the cylindrical side wall can be set . The driving unit drives the cylindrical side wall with respect to the fixed stage to change the relative position between the stage and the cylindrical side wall, or drives the stage with respect to the fixed cylindrical side wall. This makes the relative position between the stage and the cylindrical side wall variable.

【0014】また、本発明方法は、基板表面に膜を形成
する成膜方法において、前記基板と基板周囲を囲む筒状
側壁との相対位置を変化させ、成膜のための粒子の入射
領域を制御して前記基板の端部での成膜領域の臨界位置
を調整することを特徴としている。
The method of the present invention is also directed to a film forming method for forming a film on a substrate surface, wherein a relative position between the substrate and a cylindrical side wall surrounding the periphery of the substrate is changed so that an incident area of particles for film formation is changed. The method is characterized in that the critical position of the film formation region at the edge of the substrate is adjusted by controlling.

【0015】本発明によれば、基板を載置するステージ
周囲を囲む筒状側壁は、基板との相対位置を変化させる
ことができるので、複数の膜を成膜する場合において、
成膜のための粒子の入射領域を制御して基板端部での成
膜領域がそれぞれ異なる膜から成る積層膜の形成を同一
の成膜装置で行うことを可能としている。
According to the present invention, the cylindrical side wall surrounding the stage on which the substrate is placed can change its relative position with respect to the substrate.
By controlling the incident area of the particles for film formation, it is possible to form a laminated film composed of films having different film formation areas at the edge of the substrate by the same film forming apparatus.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明及び本発明方法の実
施の形態の一例について、図1ないし図3を参照しなが
ら説明する。この例では、図4で示したコンタクトホー
ルが形成された基板について、スパッタ法でチタン膜及
び窒化チタン膜から成る積層膜を成膜する場合について
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention and the method of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this example, a case where a stacked film including a titanium film and a titanium nitride film is formed by a sputtering method on a substrate in which the contact hole illustrated in FIG. 4 is formed will be described.

【0017】スパッタ装置(成膜装置)は、その基本的
構成を一般的なDCマグネトロンタイプと同一とするも
ので、図1に示すように、真空槽内に形成される真空室
20と、この真空室20内の下方に設置されるステージ
5と、このステージ5の周囲を囲むように設けられた筒
状側壁4と、前記ステージ5に対向するように真空室内
上方に配置されるチタンターゲット2と、チタンターゲ
ット2の上方に配置されるカソードマグネット1と、を
具備して構成されている。ステージ5は成膜対象となる
基板(シリコンウエハ)3を載置するためのもので、こ
のスパッタ装置のステージ5には、表面にコンタクトホ
ール等の微細ホールが形成された基板3が前記チタンタ
ーゲット2と対面するように載置している。
The sputtering apparatus (film forming apparatus) has the same basic configuration as a general DC magnetron type. As shown in FIG. 1, a vacuum chamber 20 formed in a vacuum chamber and a A stage 5 installed below the vacuum chamber 20, a cylindrical side wall 4 provided so as to surround the periphery of the stage 5, and a titanium target 2 disposed above the vacuum chamber so as to face the stage 5. And a cathode magnet 1 disposed above the titanium target 2. The stage 5 is for mounting a substrate (silicon wafer) 3 on which a film is to be formed. The stage 5 of this sputtering apparatus is provided with the substrate 3 having fine holes such as contact holes on the surface. It is placed so as to face 2.

【0018】真空槽内には図示しない導入口からスパッ
タリングガスが導入され、高周波−直流結合バイアスに
よってマグネトロン放電を発生させて前記スパッタリン
グガスをイオン化し、イオン化されたスパッタリングガ
スはカソードマグネット1により加速されてチタンター
ゲット2に入射し、チタンターゲット2をスパッタして
チタン粒子を叩き出し、ステージ5上に配置された基板
3の表面にターゲット粒子を堆積させて薄膜を成膜させ
る。
A sputtering gas is introduced into the vacuum chamber from an inlet (not shown), and a magnetron discharge is generated by a high frequency-DC coupling bias to ionize the sputtering gas. The ionized sputtering gas is accelerated by the cathode magnet 1. Then, the titanium target 2 is sputtered to strike out titanium particles, and the target particles are deposited on the surface of the substrate 3 arranged on the stage 5 to form a thin film.

【0019】ステージ5の裏面側には、前記したチタン
ターゲット2との距離を可変するための駆動手段として
の可動式支持体6が装着されている。前記距離を可変と
することにより、筒状側壁4の軸方向におけるステージ
5と筒状側壁4との相対位置を変化させることができ
る。可動式支持体6は、支持体の長さが変化するよう
(伸縮可能に)構成され、その可動機構は、例えば、コ
ンプレッサーなどのよる空気圧を利用するものが振動も
少なく最適である。また、可動式支持体6とステージ5
との接続部を蛇腹状のパイプ21で覆うことにより、真
空槽20内の真空を破ることなく支持体を伸縮できる。
On the back side of the stage 5, a movable support 6 as a driving means for changing the distance from the titanium target 2 is mounted. By making the distance variable, the relative position between the stage 5 and the cylindrical side wall 4 in the axial direction of the cylindrical side wall 4 can be changed. The movable support 6 is configured such that the length of the support changes (extends and contracts), and a movable mechanism that uses air pressure such as a compressor, for example, is optimal with little vibration. The movable support 6 and the stage 5
By covering the connecting portion with the bellows-shaped pipe 21, the support can be expanded and contracted without breaking the vacuum in the vacuum chamber 20.

【0020】このスパッタ装置によれば、基板3に対し
てチタン膜及び窒化チタン膜の両方をそれぞれ成膜可能
であり、可動支持体6の伸縮動作によりステージ5と筒
状側壁4の上端との相対位置を変化させることにより、
各膜の成膜時において基板3のウエハ端8での成膜領域
の臨界位置を調整して成膜が行われる。すなわち、図1
(a)は、チタン膜7成膜時のスパッタ装置におけるス
テージ5と筒状側壁4との相対位置、及び、ウエハ端8
でのチタン膜7の成膜領域を示し、図1(b)は、窒化
チタン膜9成膜時のスパッタ装置におけるステージ5と
筒状側壁4との相対位置、及び、ウエハ端8でのチタン
膜9の成膜領域を示している。
According to this sputtering apparatus, both the titanium film and the titanium nitride film can be formed on the substrate 3, and the stage 5 and the upper end of the cylindrical side wall 4 are moved by the expansion and contraction of the movable support 6. By changing the relative position,
When forming each film, the film is formed by adjusting the critical position of the film formation region at the wafer end 8 of the substrate 3. That is, FIG.
4A shows the relative position between the stage 5 and the cylindrical side wall 4 in the sputtering apparatus when the titanium film 7 is formed, and the wafer end 8.
FIG. 1B shows the relative position between the stage 5 and the cylindrical side wall 4 in the sputtering apparatus when the titanium nitride film 9 was formed, and the titanium at the wafer end 8. The film formation region of the film 9 is shown.

【0021】続いて、上述のスパッタ装置を用いて積層
されるブランケットW成長用のバリアメタルとしてのチ
タン膜7及び窒化チタン膜9について、それぞれの成膜
方法を説明する。先ず、チタン膜の成膜について説明す
る。図4(a)で示すようなコンタクトホールが形成さ
れた基板3を、スパッタ装置のステージ5に搬送し、可
動機構により可動支持体6の高さを調整し、図1(a)
に示すように、筒状側壁4内にステージ5が収納される
位置にステージ5を位置させる。そして、アルゴンガス
雰囲気中にてチタン膜7を成膜する。チタン膜7の膜厚
は、基板3に形成されたコンタクトホールのアスぺクト
比(ホール深さ/ホール上部の直径)により補正値が異
なるが、アスペクト比1.5なら600オングストロー
ム程度が適切である。
Next, a method of forming the titanium film 7 and the titanium nitride film 9 as barrier metals for growing the blanket W, which are laminated using the above-described sputtering apparatus, will be described. First, the formation of a titanium film will be described. The substrate 3 on which the contact holes as shown in FIG. 4A are formed is transferred to the stage 5 of the sputtering apparatus, and the height of the movable support 6 is adjusted by the movable mechanism.
The stage 5 is located at a position where the stage 5 is stored in the cylindrical side wall 4 as shown in FIG. Then, a titanium film 7 is formed in an argon gas atmosphere. The correction value of the thickness of the titanium film 7 varies depending on the aspect ratio of the contact hole formed in the substrate 3 (hole depth / diameter of the upper portion of the hole), but if the aspect ratio is 1.5, about 600 Å is appropriate. is there.

【0022】図1(a)のステージ位置で成膜を行う
と、ウエハ端8の表面にはチタン膜7が形成されるが、
ウエハ側壁には形成されない。しかし、ここで筒状側壁
4と基板3の相対的な高さについて注意する必要があ
る。すなわち、一般的にスパッタ粒子はターゲットの配
向性で決まる放出角度分布をもって放出されるので、あ
る特定方向に集中して放出される。この角度をターゲッ
ト表面垂直方向を基準としてθ(放出角度)とすると、
図2に示すように、スパッタ粒子は主に角度θで放出さ
れ、筒状側壁4と基板3の相対位置とを変化させること
により、筒状側壁4の上端が基板3に対して十分に高い
(筒状側壁4の上端が高すぎる)位置にある場合(図2
(a))と、筒状側壁4の上端が基板3に対して僅かに
高い(筒状側壁4の上端が低すぎる)位置にある場合
(図2(b))とでチタン膜7の成膜の有効領域の臨界
位置が変化する。この有効領域は、スパッタ装置を用い
た成膜により、半導体装置が必要とする最低膜厚以上を
確保している領域と定義する。
When a film is formed at the stage position shown in FIG. 1A, a titanium film 7 is formed on the surface of the wafer end 8.
It is not formed on the side wall of the wafer. However, it is necessary to pay attention to the relative height between the cylindrical side wall 4 and the substrate 3 here. That is, since sputtered particles are generally emitted with an emission angle distribution determined by the orientation of the target, they are emitted intensively in a specific direction. When this angle is defined as θ (emission angle) with respect to the direction perpendicular to the target surface,
As shown in FIG. 2, the sputtered particles are mainly emitted at an angle θ, and the upper end of the cylindrical side wall 4 is sufficiently higher than the substrate 3 by changing the relative position between the cylindrical side wall 4 and the substrate 3. (The upper end of the cylindrical side wall 4 is too high) (FIG. 2)
2 (a)) and the case where the upper end of the cylindrical side wall 4 is slightly higher than the substrate 3 (the upper end of the cylindrical side wall 4 is too low) (FIG. 2 (b)). The critical position of the effective area of the film changes. This effective area is defined as an area in which a film thickness using a sputtering apparatus is at least the minimum thickness required by the semiconductor device.

【0023】すなわち、図2(a)に示すように、基板
3に対する筒状側壁4の相対位置が高すぎる場合、有効
領域の臨界位置は基板内側に移動するので、ウエハ端8
でのチタン膜7の有効領域は減少してしまう。尚、スパ
ッタ粒子は角度θ以外からも多少ウエハに入射し、か
つ、反対側のウエハ端方向からも入射するため、薄いな
がらもウエハ側壁近くまで成膜されている。ウエハ端8
だけに注目すれば、成膜量を増やすことで半導体装置形
成に必要な膜厚を確保できるが、それではウエハ中央部
との差が大きくなり、ウエハ全面でのチタン膜均一性が
悪化する。また、基板3に対してさらに筒状側壁4の上
端を高い位置とすると、ウエハ端8ではチタン膜7が殆
ど形成されない状態になる。
That is, as shown in FIG. 2A, when the relative position of the cylindrical side wall 4 with respect to the substrate 3 is too high, the critical position of the effective area moves to the inside of the substrate.
Thus, the effective area of the titanium film 7 is reduced. The sputtered particles are slightly incident on the wafer from angles other than the angle θ, and are also incident from the opposite end of the wafer. Wafer edge 8
If only attention is paid to the above, the film thickness required for forming the semiconductor device can be secured by increasing the film formation amount. However, the difference from the central portion of the wafer is increased, and the uniformity of the titanium film over the entire surface of the wafer is deteriorated. Further, when the upper end of the cylindrical side wall 4 is further positioned higher than the substrate 3, the titanium film 7 is hardly formed at the wafer end 8.

【0024】一方、図2(b)に示すように、基板3に
対する筒状側壁4の相対位置が低すぎる場合、有効領域
の臨界位置は基板外側に移動するので、チタン膜7の有
効領域は十分広く確保される。しかし、チタン膜7の成
膜領域がウエハ端8の側壁へと延びるため、後の工程で
形成される窒化チタン膜9でチタン膜7を覆いきれず露
出してしまう可能性がある。上述したように、このチタ
ン膜7が露出したような状態でブランケットW成長を行
うと膜剥がれが起こるという問題が発生する。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the relative position of the cylindrical side wall 4 with respect to the substrate 3 is too low, the critical position of the effective region moves to the outside of the substrate, so that the effective region of the titanium film 7 becomes It is secured sufficiently wide. However, since the region where the titanium film 7 is formed extends to the side wall of the wafer end 8, there is a possibility that the titanium film 7 cannot be covered with the titanium nitride film 9 formed in a later step and is exposed. As described above, when the blanket W is grown in a state where the titanium film 7 is exposed, a problem occurs that the film is peeled off.

【0025】したがって、基板3に対する筒状側壁4の
相対的な高さは、チタンターゲット2から放出されるス
パッタ粒子の放出角度分布および、ウエハ端8で要求さ
れる有効領域を考慮して決定しなければならない。例え
ば、放出角度θが36゜の一般に広く用いられている<
200>配向性をもつチタンターゲットを使用し、筒状
側壁4と基板3の隙間Bが2mm、そして非有効領域A
をウエハ端8から1mmに設定すると、筒状側壁4上端
の基板3に対する相対的な高さ(シールド高さ)Cは
(B+A)÷tan36°で表され、その値は4.13
mmとなる。なお、ここでは有効領域の端(臨界位置)
を筒状側壁4の上端から角度θで延長したウエハ上の位
置としている。また、通常のウエハでは、キャリアなど
と擦れてパーティクルが発生しないように、ウエハ端面
側に1mm程度のテーパーを付けるので、上記の非有効
領域1mmの設定は実質上ウエハの全有効領域を使うこ
とに相当する。
Therefore, the relative height of the cylindrical side wall 4 with respect to the substrate 3 is determined in consideration of the emission angle distribution of the sputtered particles emitted from the titanium target 2 and the effective area required at the wafer end 8. There must be. For example, a generally widely used emission angle θ of 36 ° <
200> using a titanium target having orientation, the gap B between the cylindrical side wall 4 and the substrate 3 is 2 mm, and the non-effective area A
Is set to 1 mm from the wafer end 8, the relative height (shield height) C of the upper end of the cylindrical side wall 4 with respect to the substrate 3 is represented by (B + A) Atan36 °, and the value is 4.13.
mm. Here, the edge of the effective area (critical position)
Is a position on the wafer extending from the upper end of the cylindrical side wall 4 at an angle θ. In addition, in the case of a normal wafer, a taper of about 1 mm is provided on the end face side of the wafer so that particles are not generated due to rubbing with a carrier or the like. Is equivalent to

【0026】上記の計算結果は、あくまでも理論上での
シールド高さCの値である。しかし、実際のスパッタ装
置では筒状側壁4と基板3の関係が設計上の配置から多
少ずれる可能性がある。また、放出角度θ以外の角度か
らも多少なりともスパッタ粒子が入射する。これらと、
現実の有効領域が上記で定義した有効領域より広いこと
を考慮すると、上記計算結果を目安として、さらに1〜
2mm程度増やしたシールド高さCに筒状側壁4の上端
を位置させることが、チタン膜7をウエハ端8の側壁に
付着させないために適切である。
The above calculation results are theoretically the values of the shield height C. However, in an actual sputtering apparatus, the relationship between the cylindrical side wall 4 and the substrate 3 may be slightly deviated from the designed arrangement. In addition, sputtered particles enter from any angle other than the emission angle θ. With these,
Considering that the actual effective area is wider than the effective area defined above, the above calculation result is used as a guide to
It is appropriate to position the upper end of the cylindrical side wall 4 at the shield height C increased by about 2 mm so that the titanium film 7 does not adhere to the side wall of the wafer end 8.

【0027】次に、窒化チタン膜9の成膜について説明
する。図1(a)に示したスパッタ装置で適正シールド
高さの位置でチタン膜7を形成した後、真空を破らず同
じ構造の別のスパッタ装置に基板3を搬送する。そし
て、駆動手段により可動支持体6の高さを調整し、図1
(b)に示すように、筒状側壁4の上端部より上に基板
3が位置するようにステージ5を設定し、アルゴンガス
と窒素ガスの混合雰囲気中にて窒化チタン膜9を反応性
スパッタで成膜する。窒化チタン膜9の膜厚は、基板3
に形成されているコンタクトホールのアスペクト比(ホ
ール深さ/ホール上部の直径)により補正値が異なる
が、アスペクト比1.5なら100オングストローム程
度が適切である。
Next, the formation of the titanium nitride film 9 will be described. After the titanium film 7 is formed at the position of the appropriate shield height by the sputtering apparatus shown in FIG. 1A, the substrate 3 is transferred to another sputtering apparatus having the same structure without breaking the vacuum. Then, the height of the movable support 6 is adjusted by the driving means, and FIG.
As shown in (b), the stage 5 is set so that the substrate 3 is located above the upper end of the cylindrical side wall 4, and the titanium nitride film 9 is reactively sputtered in a mixed atmosphere of argon gas and nitrogen gas. To form a film. The thickness of the titanium nitride film 9 is
The correction value differs depending on the aspect ratio (hole depth / diameter of the hole upper portion) of the contact hole formed in the above, but if the aspect ratio is 1.5, about 100 Å is appropriate.

【0028】このスパッタ装置における基板と筒状側壁
4との相対位置の状態では、チタンターゲット2から見
たウエハ端8の側壁の立体角が0でなくなる。したがっ
て、ウエハ端8の側壁まで窒化チタン膜9の形成が可能
になり、ウエハ端8において、窒化チタン膜9が先に形
成されたチタン膜7を完全に覆うことができる。これに
よりチタン膜7が露出しないので、この後の工程でブラ
ンケットW成長を行っても膜剥がれは起こらない。
In the relative position between the substrate and the cylindrical side wall 4 in this sputtering apparatus, the solid angle of the side wall of the wafer end 8 as viewed from the titanium target 2 is not zero. Therefore, the titanium nitride film 9 can be formed up to the side wall of the wafer end 8, and the titanium nitride film 9 can completely cover the titanium film 7 formed earlier on the wafer end 8. As a result, since the titanium film 7 is not exposed, the film does not peel even if the blanket W is grown in a subsequent step.

【0029】上述したチタン膜7及び窒化チタン膜8か
ら成る積層膜を形成して各スパッタ装置について、基板
数にして約100枚処理した後、今度は先にチタン膜を
成膜した装置で窒化チタン膜を成膜し、窒化チタン膜を
成膜した装置でチタン膜を成膜する。この際、上記で述
べたように、ステージ位置をそれぞれチタン成膜用(図
1(a))、窒化チタン成膜用(図1(b))に切り替
える必要がある。このようにチタン膜と窒化チタン膜の
形成を所定基板枚数毎に交互のスパッタ装置で行うこと
で、窒化チタン膜形成で使用された装置内には必然的に
チタンペーストか行われる。したがって、量産に寄与せ
ずスパッタ装置の稼動率を低下させるチタンペーストを
周期的に単独で行う必要がない。また、チタンペースト
によるターゲットの浪費も回避できるので、半導体装置
の生産性や製造歩留まり向上を図ることができる。
After forming a laminated film composed of the titanium film 7 and the titanium nitride film 8 described above, and processing about 100 substrates with respect to the number of substrates in each sputtering apparatus, the nitride film is formed by the apparatus in which the titanium film is formed first. A titanium film is formed, and a titanium film is formed using a device in which a titanium nitride film is formed. At this time, as described above, it is necessary to switch the stage position between titanium film formation (FIG. 1A) and titanium nitride film formation (FIG. 1B). As described above, the formation of the titanium film and the titanium nitride film is performed alternately for each predetermined number of substrates by the sputtering apparatus, so that the titanium paste is necessarily formed in the apparatus used for forming the titanium nitride film. Therefore, there is no need to periodically perform the titanium paste that does not contribute to mass production and lowers the operation rate of the sputtering apparatus. In addition, since waste of the target due to the titanium paste can be avoided, the productivity and manufacturing yield of the semiconductor device can be improved.

【0030】上述の例では、チタン膜7と窒化チタン膜
9とを別のスパッタ装置で成膜する場合について説明し
たが、同一装置内で成膜することも可能である。この場
合、スパッタ装置内に基板を搬送後、図1(a)に示す
ようにチタン膜7がウエハ端8の側壁に付着しないよう
なステージ5の位置となるように可動支持体6の高さを
調整する。そして、チタン膜7を成膜後、基板3が筒状
側壁4の上端部より上に位置するように可動支持体6の
高さを再度調整してステージ5を動かした後に窒化チタ
ン膜9を成膜する。
In the above-described example, the case where the titanium film 7 and the titanium nitride film 9 are formed by different sputtering apparatuses has been described, but they can be formed in the same apparatus. In this case, after the substrate is transferred into the sputtering apparatus, the height of the movable support 6 is set so that the titanium film 7 does not adhere to the side wall of the wafer end 8 on the stage 5 as shown in FIG. To adjust. After the titanium film 7 is formed, the height of the movable support 6 is adjusted again so that the substrate 3 is positioned above the upper end of the cylindrical side wall 4 and the stage 5 is moved. Form a film.

【0031】この例によれば、同一のスパッタ装置内で
チタン膜と窒化チタン膜から成る積層膜を形成している
が、ステージ位置の高さを調整することにより、ウエハ
端の側壁でチタン膜が露出することを防止して、後の工
程において積層膜上にブランケットWが成長しても膜剥
がれは生じない。また、基板1枚毎にチタンスパッタが
行われるのでチタンペーストの必要性もない。したがっ
て、同一装置内での連続成膜を行った場合でも、半導体
装置の生産性や製造歩留まり向上を図ることができる。
According to this example, a laminated film composed of a titanium film and a titanium nitride film is formed in the same sputtering apparatus. However, by adjusting the height of the stage position, the titanium film is formed on the side wall of the wafer end. Is prevented from being exposed, and film peeling does not occur even if a blanket W grows on the laminated film in a later step. Further, since titanium sputtering is performed for each substrate, there is no need for a titanium paste. Therefore, even when continuous film formation is performed in the same device, the productivity and manufacturing yield of the semiconductor device can be improved.

【0032】また、上記のスパッタ装置の構造では、筒
状側壁4と基板3との相対位置を変化させるために、筒
状側壁4を固定し基板3を載置するステージ5を可動支
持体6により上下に動かす機構としたが、ステージ5自
体の高さを可変とする機構、ステージ5側を固定し筒状
側壁4を上下に移動させる機構等によりシールド高さを
可変としてもよい。すなわち、筒状側壁4と基板3との
相対位置を可変とする構造であれば、いずれの機構を採
用してもよい。
In the structure of the above sputtering apparatus, the stage 5 on which the cylindrical side wall 4 is fixed and the substrate 3 is placed is moved to the movable support 6 in order to change the relative position between the cylindrical side wall 4 and the substrate 3. However, the height of the shield may be made variable by a mechanism that changes the height of the stage 5 itself, a mechanism that fixes the stage 5 and moves the cylindrical side wall 4 up and down, or the like. That is, any mechanism may be employed as long as the relative position between the cylindrical side wall 4 and the substrate 3 is variable.

【0033】上述の例では、コンタクトホールが形成さ
れた基板に対して、チタン膜及び窒化チタン膜を順次積
層するバリア膜の形成に有効であることを説明したが、
チタン膜及び窒化チタン膜の積層に限らず、基板端にお
いて下層膜が上層膜で覆われるような成膜が必要な二種
類の膜を形成するような場合に適している。
In the above example, it has been described that the present invention is effective for forming a barrier film in which a titanium film and a titanium nitride film are sequentially laminated on a substrate in which a contact hole is formed.
The present invention is not limited to the lamination of a titanium film and a titanium nitride film, and is suitable for a case where two types of films need to be formed such that a lower film is covered with an upper film at a substrate end.

【0034】また、上述した成膜方法では通常のスパッ
タ法を例として説明したが、コリメートスパッタ法(特
開平6−140359号)やロングスロースパッタ法
(特開平7−292474号)などについても、基板端
の有効成膜領域の面積を変化させて成膜領域の異なる膜
を成膜する本発明の成膜装置を適用することができる。
In the above-described film forming method, a normal sputtering method has been described as an example. The film forming apparatus of the present invention in which films with different film forming regions are formed by changing the area of the effective film forming region at the substrate end can be applied.

【0035】上述した成膜装置及び成膜方法によれば、
基板が載置されるステージに対して、その周囲を囲む筒
状側壁を設け、基板と筒状側壁上端との相対位置を変化
させることにより、チタンターゲット2から放出される
スパッタ粒子が堆積する基板端での有効成膜領域の臨界
位置を調整し、有効成膜領域の面積を変化させることが
できる。
According to the above-described film forming apparatus and film forming method,
A stage on which a substrate is mounted is provided with a cylindrical side wall surrounding the periphery, and a relative position between the substrate and the upper end of the cylindrical side wall is changed to deposit a sputtered particle discharged from the titanium target 2 on the stage. By adjusting the critical position of the effective film formation region at the end, the area of the effective film formation region can be changed.

【0036】したがって、この成膜装置をブランケット
W用のバリアメタルであるチタン膜及び窒化チタン膜の
積層膜形成に適用すれば、各膜での成膜領域を異なるよ
うにしてチタン膜を窒化チタン膜より狭い成膜領域で形
成でき、チタン膜が窒化チタン膜により完全に覆われる
ように成膜できるので、その後の工程におけるW成長時
に膜剥がれを生じさせない。また、チタン膜と窒化チタ
ン膜を同じ構造のスパッタ装置内で形成できるので、量
産に寄与せずスパッタ装置の稼動率を低下させるチタン
ペーストを周期的に行う必要がなく、チタンペーストに
よるターゲットの浪費も回避できる。その結果、半導体
装置の生産性や製造歩留まり向上を図ることができる。
Therefore, if this film forming apparatus is applied to the formation of a laminated film of a titanium film and a titanium nitride film, which are barrier metals for the blanket W, the titanium film is made to have a different film forming area by the titanium film. Since the film can be formed in a film formation region smaller than the film and can be formed so that the titanium film is completely covered with the titanium nitride film, film peeling does not occur at the time of W growth in a subsequent step. In addition, since the titanium film and the titanium nitride film can be formed in a sputtering apparatus having the same structure, there is no need to periodically perform a titanium paste that does not contribute to mass production and lowers the operation rate of the sputtering apparatus. Can also be avoided. As a result, it is possible to improve the productivity and the manufacturing yield of the semiconductor device.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、基板が載置されるステ
ージに対して、その周囲を囲む筒状側壁を設け、筒状側
壁と基板との相対位置を変化させることにより、複数の
膜を成膜する場合において、基板端における成膜のため
の粒子の入射領域を制御して有効成膜領域の面積を変化
させるので、成膜領域がそれぞれ異なる膜から成る積層
膜の形成を同一構造の成膜装置内で行うことができる。
According to the present invention, a stage on which a substrate is mounted is provided with a cylindrical side wall surrounding the stage, and the relative position between the cylindrical side wall and the substrate is changed to thereby form a plurality of films. When the film is formed, since the area of the effective film formation area is changed by controlling the incident area of the particles for film formation at the edge of the substrate, the formation of the laminated film in which the film formation areas are different from each other has the same structure. Can be performed in the film forming apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の一例を示すスパッタ装置
の構成説明図及びウエハ端の成膜領域拡大図であり、
(a)はチタン成膜時に対応する図、(b)は窒化チタ
ン成膜時に対応する図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a sputtering apparatus and an enlarged view of a film formation region at a wafer end, showing an example of an embodiment of the present invention;
(A) is a diagram corresponding to titanium film formation, and (b) is a diagram corresponding to titanium nitride film formation.

【図2】スパッタ装置における基板端の有効領域とシー
ルド高さとの関係を説明するためのスパッタ装置の構成
説明図及びウエハ端の成膜領域拡大図であり、(a)は
シールド高さが十分高い場合、(b)はシールド高さが
低い場合をそれぞれ示している。
FIGS. 2A and 2B are an explanatory view of a configuration of a sputtering apparatus and an enlarged view of a film forming area at a wafer end for explaining a relationship between an effective area at a substrate end and a shield height in the sputtering apparatus, and FIG. (B) shows a case where the shield height is low, and (b) shows a case where the shield height is low.

【図3】シールド高さの決定の仕方を説明するため、基
板と筒状側壁との位置関係を示す配置説明図である。
FIG. 3 is a layout explanatory view showing a positional relationship between a substrate and a cylindrical side wall for explaining a method of determining a shield height.

【図4】(a)〜(c)はコンタクトホールが形成され
た基板での一般的なブランケットタングステン形成の工
程断面説明図である。
4 (a) to 4 (c) are cross-sectional views illustrating a process of forming a general blanket tungsten on a substrate in which a contact hole is formed.

【図5】従来のスパッタ装置の構造説明図及びウエハ端
の成膜領域拡大図であり、(a)はチタン膜用の装置、
(b)は窒化チタン膜用の装置をそれぞれ示している。
5A and 5B are an explanatory view of a structure of a conventional sputtering apparatus and an enlarged view of a film formation region at a wafer end, wherein FIG.
(B) shows an apparatus for a titanium nitride film.

【図6】従来のスパッタ装置の構造説明図及びウエハ端
の成膜領域拡大図であり、同一装置でチタン膜及び窒化
チタン膜を形成する場合において、(a)はチタン膜を
成膜する場合、(b)は窒化チタン膜を成膜する場合を
それぞれ示している。
FIG. 6 is an explanatory view of a structure of a conventional sputtering apparatus and an enlarged view of a film forming area at a wafer end. FIG. 6 (a) shows a case where a titanium film and a titanium nitride film are formed by the same apparatus. And (b) show the case where a titanium nitride film is formed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カソードマグネット 2 チタンターゲット 3 基板 4 筒状側壁 5 スレージ 6 可動支持体(駆動手段) 7 チタン膜 8 ウエハ端 9 窒化チタン膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cathode magnet 2 Titanium target 3 Substrate 4 Cylindrical side wall 5 Sledge 6 Movable support (drive means) 7 Titanium film 8 Wafer end 9 Titanium nitride film

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 14/00 - 14/58 C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/203 - 21/205 H01L 21/31 H01L 21/285 H01L 21/768 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C23C 14/00-14/58 C23C 16/00-16/56 H01L 21/203-21/205 H01L 21/31 H01L 21 / 285 H01L 21/768

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板表面に成膜を行う成膜装置におい
て、 前記基板を載置するステージと、 前記ステージ周囲を囲む筒状側壁と、 前記筒状側壁の軸方向における前記ステージと筒状側壁
との相対位置を可変とする駆動手段とを具備し、前記筒状側壁上端と前記ステージ外周部を結んだ最短の
直線が前記ステージ面の法線方向とのなす角度が、スパ
ッタ粒子の放出角度未満となる位置及びスパッタ粒子の
放出角度以上の範囲となる位置に前記ステージと前記筒
状側壁との相対位置が設定可能とされてなる ことを特徴
とする成膜装置。
1. A film forming apparatus for forming a film on a substrate surface, a stage on which the substrate is mounted, a cylindrical side wall surrounding the stage, and the stage and the cylindrical side wall in an axial direction of the cylindrical side wall. And a driving means for changing the relative position of the stage and the shortest connecting the upper end of the cylindrical side wall and the outer periphery of the stage.
The angle between the straight line and the normal direction of the stage
Position and the sputtered particle
The stage and the cylinder at a position that is in a range equal to or greater than the emission angle.
A film forming apparatus characterized in that a relative position with respect to a side wall can be set .
【請求項2】 基板表面に膜を形成する成膜方法におい
て、 前記基板と基板周囲を囲む筒状側壁との相対位置を変化
させ、 成膜のための粒子の入射領域を制御して前記基板の端部
での成膜領域の臨界位置を調整することを特徴とする成
膜方法。
2. A film forming method for forming a film on a substrate surface, comprising: changing a relative position between the substrate and a cylindrical side wall surrounding the periphery of the substrate to control an incident area of particles for film formation; Adjusting a critical position of a film formation region at an end of the film formation method.
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