JP3127557B2 - Ecrプラズマ処理方法 - Google Patents
Ecrプラズマ処理方法Info
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- JP3127557B2 JP3127557B2 JP04087394A JP8739492A JP3127557B2 JP 3127557 B2 JP3127557 B2 JP 3127557B2 JP 04087394 A JP04087394 A JP 04087394A JP 8739492 A JP8739492 A JP 8739492A JP 3127557 B2 JP3127557 B2 JP 3127557B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はECR放電を用いたプラ
ズマ処理装置に関する。本発明は例えば、電子材料(半
導体装置など)の製造時にメタル膜とりわけTiN膜を
形成する場合に、好適に利用することができる。
ズマ処理装置に関する。本発明は例えば、電子材料(半
導体装置など)の製造時にメタル膜とりわけTiN膜を
形成する場合に、好適に利用することができる。
【0002】
【従来の技術】ここでは、特にTiN膜を作製する場合
により説明する。
により説明する。
【0003】TiN(又はTiON膜)は、例えば、半
導体装置の分野において、或る種の配線材料層と基板と
の間の密着層を形成するものとして用いられている。例
えば、以下述べるBlk−W(ブランケットタングステ
ン)と称される基板の必要箇所の全面にW膜を形成し
て、その後必要に応じてW膜をパターニングする技術に
おいては、密着層が必須とされている。即ち、電子材
料、例えば半導体装置は年々微細化して来ているが、特
に半導体集積回路の微細化に伴い、開孔部(コンタクト
ホールやビアホール)の寸法も小さくなり、例えばAl
のバイアススパッタ法などの従来技術では、もはや対応
できなくなっていると言われ、このような背景で、カバ
レージの良いBlk−Wが注目されるに至っているので
ある。この技術においては、図4に示すようにBlk−
W2は、下地10との密着性が悪いため、いわゆる、密
着層と必要とするが、従来よりTiNなどから成る密着
層1のカバレージが悪いと、図5に示すように、Blk
−W2をCVDした後、層間膜3に形成したコンタクト
ホール4中のBlk−W2にボイド(中空)2aが生じ
るという問題があった。
導体装置の分野において、或る種の配線材料層と基板と
の間の密着層を形成するものとして用いられている。例
えば、以下述べるBlk−W(ブランケットタングステ
ン)と称される基板の必要箇所の全面にW膜を形成し
て、その後必要に応じてW膜をパターニングする技術に
おいては、密着層が必須とされている。即ち、電子材
料、例えば半導体装置は年々微細化して来ているが、特
に半導体集積回路の微細化に伴い、開孔部(コンタクト
ホールやビアホール)の寸法も小さくなり、例えばAl
のバイアススパッタ法などの従来技術では、もはや対応
できなくなっていると言われ、このような背景で、カバ
レージの良いBlk−Wが注目されるに至っているので
ある。この技術においては、図4に示すようにBlk−
W2は、下地10との密着性が悪いため、いわゆる、密
着層と必要とするが、従来よりTiNなどから成る密着
層1のカバレージが悪いと、図5に示すように、Blk
−W2をCVDした後、層間膜3に形成したコンタクト
ホール4中のBlk−W2にボイド(中空)2aが生じ
るという問題があった。
【0004】更に、通常、TiNのCVDには、TiC
l4をソースとして用いるため、膜にClを取り込み易
いなどの問題がある(これについて、例えば、1990
Symposium on VLSI Technology 61〜62頁の KOIC
HI IKEDA 他 「Photo Assisted LP-CVD TiN For Dee
p Submicron Contact Using Organo-titanium Compoun
d」参照)。
l4をソースとして用いるため、膜にClを取り込み易
いなどの問題がある(これについて、例えば、1990
Symposium on VLSI Technology 61〜62頁の KOIC
HI IKEDA 他 「Photo Assisted LP-CVD TiN For Dee
p Submicron Contact Using Organo-titanium Compoun
d」参照)。
【0005】そこで、TiN成膜をECRプラズマCV
Dによって行なう技術の提案が出てきた(第37回応用
物理学関連連合講演会予稿集(1990年),第591
頁29a−ZA−6参照)。これによれば、カバレージ
良くTiNを形成でき、しかも650℃位の温度で成膜
することにより、膜中のClの取り込み量が少なくなっ
たとされている。
Dによって行なう技術の提案が出てきた(第37回応用
物理学関連連合講演会予稿集(1990年),第591
頁29a−ZA−6参照)。これによれば、カバレージ
良くTiNを形成でき、しかも650℃位の温度で成膜
することにより、膜中のClの取り込み量が少なくなっ
たとされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、TiN膜は低
温では成長メカニズムが異なり、粗な膜、特に著しい場
合は粉状になることが知られている。従って、ウェハ
は、上述のように650℃に加熱されているため、良質
な膜が成長するが、チャンバは、加熱されていないた
め、チャンバ内壁には粗な膜が成長してしまい、パーテ
ィクルの原因になる。これは、デバイスの歩留まりを著
しく低下させてしまうという問題があり、このパーティ
クルを発生させないTiN用ECR CVD装置及びプ
ロセスが切望されていた。
温では成長メカニズムが異なり、粗な膜、特に著しい場
合は粉状になることが知られている。従って、ウェハ
は、上述のように650℃に加熱されているため、良質
な膜が成長するが、チャンバは、加熱されていないた
め、チャンバ内壁には粗な膜が成長してしまい、パーテ
ィクルの原因になる。これは、デバイスの歩留まりを著
しく低下させてしまうという問題があり、このパーティ
クルを発生させないTiN用ECR CVD装置及びプ
ロセスが切望されていた。
【0007】本発明は、上記問題点に鑑みて考案された
ものであり、前記問題を解決しパーティクルの少ない成
膜を行い、高歩留まりでデバイスを供給できるプロセス
を可能するECRプラズマ処理方法を得んとするもので
ある。
ものであり、前記問題を解決しパーティクルの少ない成
膜を行い、高歩留まりでデバイスを供給できるプロセス
を可能するECRプラズマ処理方法を得んとするもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ECR放電プ
ラズマ装置内に設置された基板上に、TiおよびTi合
金膜を連続的に形成するECRプラズマ処理方法におい
て、前記基板を前記ECR放電プラズマ装置内に搬入
し、前記基板にTiおよびTi合金膜を形成した後、前
記ECR放電プラズマ装置内から前記基板を搬出する工
程を複数回繰り返した後、前記ECR放電プラズマ装置
内にTiダミー薄膜を堆積させることを特徴とするEC
Rプラズマ処理方法である。 また、本発明は、第一のE
CR放電プラズマチャンバーと、前記第一のECR放電
プラズマチャンバーとゲートバルブを介して連結された
第二のECR放電プラズマチャンバーとを有するECR
放電プラズマ装置により、TiおよびTi合金膜を形成
するECRプラズマ処理方法において、前記基板を前記
第一のECR放電プラズマチャンバー内に搬入し、前記
第一のECR放電プラズマチャンバー内で前記基板上に
Ti膜を形成した後、ゲートバルブを介して前記第二の
ECR放電プラズマチャンバー内へ前記基板を搬送し、
前記第二のECR放電プラズマチャンバー内で前記基板
上にTi合金膜を形成した後、前記第二のECR放電プ
ラズマチャンバー内から処理済基板を搬出する工程を複
数回行った後、前記基板を前記第二のECR放電プラズ
マチャンバー内に搬入し、前記第二のECR放電プラズ
マチャンバー内で前記基板上にTi膜を形成した後、ゲ
ートバルブを介して前記第一のECR放電プラズマチャ
ンバー内へ前記基板を搬送し、前記第一のECR放電プ
ラズマチャンバー内で前記基板上にTi合金膜を形成し
た後、前記第一のECR放電プラズマチャンバー内から
処理済基板を搬出する工程を複数回行うことを特徴とす
るECRプラズマ処理方法であって、これにより上記問
題点を解決するものである。
ラズマ装置内に設置された基板上に、TiおよびTi合
金膜を連続的に形成するECRプラズマ処理方法におい
て、前記基板を前記ECR放電プラズマ装置内に搬入
し、前記基板にTiおよびTi合金膜を形成した後、前
記ECR放電プラズマ装置内から前記基板を搬出する工
程を複数回繰り返した後、前記ECR放電プラズマ装置
内にTiダミー薄膜を堆積させることを特徴とするEC
Rプラズマ処理方法である。 また、本発明は、第一のE
CR放電プラズマチャンバーと、前記第一のECR放電
プラズマチャンバーとゲートバルブを介して連結された
第二のECR放電プラズマチャンバーとを有するECR
放電プラズマ装置により、TiおよびTi合金膜を形成
するECRプラズマ処理方法において、前記基板を前記
第一のECR放電プラズマチャンバー内に搬入し、前記
第一のECR放電プラズマチャンバー内で前記基板上に
Ti膜を形成した後、ゲートバルブを介して前記第二の
ECR放電プラズマチャンバー内へ前記基板を搬送し、
前記第二のECR放電プラズマチャンバー内で前記基板
上にTi合金膜を形成した後、前記第二のECR放電プ
ラズマチャンバー内から処理済基板を搬出する工程を複
数回行った後、前記基板を前記第二のECR放電プラズ
マチャンバー内に搬入し、前記第二のECR放電プラズ
マチャンバー内で前記基板上にTi膜を形成した後、ゲ
ートバルブを介して前記第一のECR放電プラズマチャ
ンバー内へ前記基板を搬送し、前記第一のECR放電プ
ラズマチャンバー内で前記基板上にTi合金膜を形成し
た後、前記第一のECR放電プラズマチャンバー内から
処理済基板を搬出する工程を複数回行うことを特徴とす
るECRプラズマ処理方法であって、これにより上記問
題点を解決するものである。
【0009】
【作用】元来、Ti膜自身は、低温で成膜しても密着も
よく剥がれにくい。このTi膜をもって剥がれ易いTi
N膜を剥がれにくくする。従って、パーティクルを誘起
することもなく、歩留まりの高いプロセスを提供するこ
とができる。
よく剥がれにくい。このTi膜をもって剥がれ易いTi
N膜を剥がれにくくする。従って、パーティクルを誘起
することもなく、歩留まりの高いプロセスを提供するこ
とができる。
【0010】即ち、本発明によれば、ある程度成膜を重
ねても、TiNの剥がれを防止するので、その効果は大
きい。
ねても、TiNの剥がれを防止するので、その効果は大
きい。
【0011】
【実施例】以下本発明の詳細を図面に示す実施例に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【0012】(実施例1) この実施例は、半導体集積回路装置の製造の際に、コン
タクトホールの埋め込み及び配線材料としてBlk金属
層、特にBlk−W層を形成する場合に、その基板との
密着層及びバリア層としてTi及びTiN膜を連続形成
する工程に本発明を適用したものである。なお、図2
中、51aは塩化チタン源であるタンク、52a,52
bは各々窒素ガス導入口、水素ガス導入口である。53
は反応チャンバ、54はプラズマチャンバ、55はプラ
ズマ流、56は被処理基板でこの場合図1(A)の構造
のもの、57はサセプタ中に埋設されたヒータであり被
処理基板56を加熱する役割を果たす。58はArの導
入口であり、これはプラズマ照射窓59のクリーニング
を行うものである(この技術については、第36回応用
物理学関連連合講演会予稿集(1989年) 第721
頁3P−2F−1参照)。60はレクタングラーウェイ
ブガイドであり、61はマイクロ波(2.45GHz)
を示す。
タクトホールの埋め込み及び配線材料としてBlk金属
層、特にBlk−W層を形成する場合に、その基板との
密着層及びバリア層としてTi及びTiN膜を連続形成
する工程に本発明を適用したものである。なお、図2
中、51aは塩化チタン源であるタンク、52a,52
bは各々窒素ガス導入口、水素ガス導入口である。53
は反応チャンバ、54はプラズマチャンバ、55はプラ
ズマ流、56は被処理基板でこの場合図1(A)の構造
のもの、57はサセプタ中に埋設されたヒータであり被
処理基板56を加熱する役割を果たす。58はArの導
入口であり、これはプラズマ照射窓59のクリーニング
を行うものである(この技術については、第36回応用
物理学関連連合講演会予稿集(1989年) 第721
頁3P−2F−1参照)。60はレクタングラーウェイ
ブガイドであり、61はマイクロ波(2.45GHz)
を示す。
【0013】図1(A)に示すように、シリコン等の半
導体基板10の拡散層11上に、SiO2等の絶縁物に
より層間膜3を形成し、この層間膜3にリソグラフィー
技術とドライエッチング技術を用いて、コンタクトホー
ル4を形成する。この工程は、通常の各種の方法を任意
に用いることができる。これにより図1(A)の構造を
得る。
導体基板10の拡散層11上に、SiO2等の絶縁物に
より層間膜3を形成し、この層間膜3にリソグラフィー
技術とドライエッチング技術を用いて、コンタクトホー
ル4を形成する。この工程は、通常の各種の方法を任意
に用いることができる。これにより図1(A)の構造を
得る。
【0014】次に、図2に示すようなECR−CVD装
置にて、ガス導入口51よりTiCl4を流し、まず、
Ti膜1aを30nm形成する。条件は、 ガス:TiCl 4 /H 2 /Ar=10/50/50scc
m 温度:〜400℃ 圧力:0.13Pa マイクロ波:2.8kW である。 つづいて、同じく、ガス導入口51より、Ti
Cl4もう一方のガス導入口52よりN2及びH2ガスを
流し、TiN膜1bを50nm形成する。この時、Ti
N膜1bは低圧で形成されるため、底部にも厚く形成さ
れ、図1(B)に示す構造が得られる。また、Clも揮
発性の高い化学物HClという形で排気され、Cl含有
量は少なくなり膜質は良くなる。又、これらの膜を真空
を破らず連続で形成するので、膜質も安定し、スループ
ットも向上する。なお、TiNの具体的な形成条件は次
のようにした。 温度:〜650℃ マイクロ波:2.8kW 圧力:0.13Pa RF bias:300W ガス:TiCl 4 /N 2 /H 2 /Ar=10/30/30
/50sccm その他のガス流量比は適宜に設定してもよいが、一般的
には、TiCl 4 を1に対してN 2 +H 2 などが1〜2程
度が好ましい。この時、RF biasを印加したの
で、TiNのカバレージは向上し、更に緻密な膜とな
り、バリア性は向上する。
置にて、ガス導入口51よりTiCl4を流し、まず、
Ti膜1aを30nm形成する。条件は、 ガス:TiCl 4 /H 2 /Ar=10/50/50scc
m 温度:〜400℃ 圧力:0.13Pa マイクロ波:2.8kW である。 つづいて、同じく、ガス導入口51より、Ti
Cl4もう一方のガス導入口52よりN2及びH2ガスを
流し、TiN膜1bを50nm形成する。この時、Ti
N膜1bは低圧で形成されるため、底部にも厚く形成さ
れ、図1(B)に示す構造が得られる。また、Clも揮
発性の高い化学物HClという形で排気され、Cl含有
量は少なくなり膜質は良くなる。又、これらの膜を真空
を破らず連続で形成するので、膜質も安定し、スループ
ットも向上する。なお、TiNの具体的な形成条件は次
のようにした。 温度:〜650℃ マイクロ波:2.8kW 圧力:0.13Pa RF bias:300W ガス:TiCl 4 /N 2 /H 2 /Ar=10/30/30
/50sccm その他のガス流量比は適宜に設定してもよいが、一般的
には、TiCl 4 を1に対してN 2 +H 2 などが1〜2程
度が好ましい。この時、RF biasを印加したの
で、TiNのカバレージは向上し、更に緻密な膜とな
り、バリア性は向上する。
【0016】次に、半導体基板を入れ替えて2枚目の成
膜を行うために、同じく図2に示すようなECR−CV
D装置にて、まずTi膜1aを30nm形成する。条件
は、 ガス:TiCl4/H2/Ar=10/50/50scc
m 温度:〜400℃ 圧力:0.13Pa マイクロ波:2.8kW である。次に、ガス導入口51よりTiCl4を、もう
一方のガス導入口52よりN2及びH2ガスを流し、Ti
N膜1bを形成する。TiN膜1bは、低圧で形成され
るため、底部にも厚く形成され、図1(B)の構造が得
られる。又、Clも揮発性の高い化学物HClという形
で排気され、Cl含有量は少なくなり、また、連続で形
成するので膜質の向上はもとよりスループットも向上し
た。
膜を行うために、同じく図2に示すようなECR−CV
D装置にて、まずTi膜1aを30nm形成する。条件
は、 ガス:TiCl4/H2/Ar=10/50/50scc
m 温度:〜400℃ 圧力:0.13Pa マイクロ波:2.8kW である。次に、ガス導入口51よりTiCl4を、もう
一方のガス導入口52よりN2及びH2ガスを流し、Ti
N膜1bを形成する。TiN膜1bは、低圧で形成され
るため、底部にも厚く形成され、図1(B)の構造が得
られる。又、Clも揮発性の高い化学物HClという形
で排気され、Cl含有量は少なくなり、また、連続で形
成するので膜質の向上はもとよりスループットも向上し
た。
【0017】なお、TiNの具体的な形成条件は前記と
同様に次のようにした。
同様に次のようにした。
【0018】 温度:〜650℃ マイクロ波:2.8kW 圧力:0.13Pa RF bias:300W ガス:TiCl4/N2/H2/Ar=10/30/30
/50sccm その他のガス流量比は適宜に設定してもよいが、一般的
には、TiCl4 を1に対してN2+H2などが1〜2程
度が好ましい。この時、RF biasを印加したの
で、TiNのカバレージは向上し、更に緻密な膜とな
り、バリア性は向上する。
/50sccm その他のガス流量比は適宜に設定してもよいが、一般的
には、TiCl4 を1に対してN2+H2などが1〜2程
度が好ましい。この時、RF biasを印加したの
で、TiNのカバレージは向上し、更に緻密な膜とな
り、バリア性は向上する。
【0019】以上のような処理を25枚繰り返すごとに
上と同じ条件でTiを100nmダミーデポした。
上と同じ条件でTiを100nmダミーデポした。
【0020】次に、別の装置でBlk−W2を形成す
る。形成条件は 第1ステップ:WF6/SiH4=25/10sccm,
1.06×104Pa,475℃ 第2ステップ:WF6/H2=60/360sccm,
1.06×104Pa,475℃ とした。これにより、カバレージ良くBlk−W2が形
成された。これにより図1(C)に示す構造が得られ
た。その際、Ti/TiNのオーバーハングもなくカバ
レージも良いのでコンタクトホール4内にもBlk−W
2のボイドは発生しなかった。また、コンタクトホール
4上において、このTi/TiN膜は良好なバリア性を
もつ膜として機能するものであった。
る。形成条件は 第1ステップ:WF6/SiH4=25/10sccm,
1.06×104Pa,475℃ 第2ステップ:WF6/H2=60/360sccm,
1.06×104Pa,475℃ とした。これにより、カバレージ良くBlk−W2が形
成された。これにより図1(C)に示す構造が得られ
た。その際、Ti/TiNのオーバーハングもなくカバ
レージも良いのでコンタクトホール4内にもBlk−W
2のボイドは発生しなかった。また、コンタクトホール
4上において、このTi/TiN膜は良好なバリア性を
もつ膜として機能するものであった。
【0021】一方、従来は、処理枚数が増すごとに、チ
ャンバ内壁についた、TiNが剥離してパーティクルと
なり、ウエハ上に付着し、歩留まりを著しく低減させて
いたが、本発明により、Tiのダミーを入れたためチャ
ンバ内壁についたTiNは処理数を300枚まで増やし
ても、パーティクルは増加しなかった。
ャンバ内壁についた、TiNが剥離してパーティクルと
なり、ウエハ上に付着し、歩留まりを著しく低減させて
いたが、本発明により、Tiのダミーを入れたためチャ
ンバ内壁についたTiNは処理数を300枚まで増やし
ても、パーティクルは増加しなかった。
【0022】(実施例2) 本実施例では、ゲートバルブを介して、連続的に接続さ
れたECR CVD反応室に応用した例を示す。なお、
図3中、51aは塩化チタン源であるタンク、52a,
52bは各々窒素ガス導入口、水素ガス導入口である。
63、64は反応チャンバ、54はプラズマチャンバ、
55はプラズマ流、56は被処理基板でこの場合図1
(A)の構造のもの、57はサセプタ中に埋設されたヒ
ータであり被処理基板56を加熱する役割を果たす。5
8はArの導入口であり、これはプラズマ照射窓59の
クリーニングを行うものである(この技術については、
第36回応用物理学関連連合講演会予稿集(1989
年) 第721頁3P−2F−1参照)。60はレクタ
ングラーウェイブガイドであり、また61はマイクロ波
(2.45GHz)を示す。
れたECR CVD反応室に応用した例を示す。なお、
図3中、51aは塩化チタン源であるタンク、52a,
52bは各々窒素ガス導入口、水素ガス導入口である。
63、64は反応チャンバ、54はプラズマチャンバ、
55はプラズマ流、56は被処理基板でこの場合図1
(A)の構造のもの、57はサセプタ中に埋設されたヒ
ータであり被処理基板56を加熱する役割を果たす。5
8はArの導入口であり、これはプラズマ照射窓59の
クリーニングを行うものである(この技術については、
第36回応用物理学関連連合講演会予稿集(1989
年) 第721頁3P−2F−1参照)。60はレクタ
ングラーウェイブガイドであり、また61はマイクロ波
(2.45GHz)を示す。
【0023】実施例1と同様、図1を参照にするが、図
1(A)の構造の形成は、実施例1と同様である。
1(A)の構造の形成は、実施例1と同様である。
【0024】次に、図3に示すような2チャンバーバイ
アスECR−CVD装置にて、まずチャンバAでTi膜
1a30nmを実施例1と同じ条件で形成する。条件
は、 ガス:TiCl4/H2/Ar=10/50/50scc
m 温度:〜400℃ 圧力:0.13Pa マイクロ波:2.8kW である。次に、ゲートバルブを介して図示せざる搬送手
段にてウェハをチャンバBに運び、TiN膜1bを形成
した。ガス導入口51よりTiCl4を、もう一方のガ
ス導入口52よりN2及びH2ガスを流し、TiN膜1b
を形成する。TiN膜は、低圧で形成されるため、底部
にも厚く形成され、図1(B)の構造が得られる。又、
実施例1と同様、Clも揮発性の高い化学物HClとい
う形で排気され、Cl含有量は少なくなり、また、連続
で形成するので膜質の向上はもとよりスループットも向
上した。
アスECR−CVD装置にて、まずチャンバAでTi膜
1a30nmを実施例1と同じ条件で形成する。条件
は、 ガス:TiCl4/H2/Ar=10/50/50scc
m 温度:〜400℃ 圧力:0.13Pa マイクロ波:2.8kW である。次に、ゲートバルブを介して図示せざる搬送手
段にてウェハをチャンバBに運び、TiN膜1bを形成
した。ガス導入口51よりTiCl4を、もう一方のガ
ス導入口52よりN2及びH2ガスを流し、TiN膜1b
を形成する。TiN膜は、低圧で形成されるため、底部
にも厚く形成され、図1(B)の構造が得られる。又、
実施例1と同様、Clも揮発性の高い化学物HClとい
う形で排気され、Cl含有量は少なくなり、また、連続
で形成するので膜質の向上はもとよりスループットも向
上した。
【0025】TiNの具体的な形成条件は次のようにし
た。
た。
【0026】 温度:〜650℃ マイクロ波:2.8kW 圧力:0.13Pa RF bias:300W ガス:TiCl4/N2/H2/Ar=10/30/30
/50sccm その他、ガス流量比は適宜に設定してもよいが、一般的
には、TiCl4 を1に対してN2+H2などが1〜2程
度が好ましい。この時、RF biasを印加したの
で、TiNのカバレージは向上し、更に緻密な膜とな
り、バリア性は向上する。
/50sccm その他、ガス流量比は適宜に設定してもよいが、一般的
には、TiCl4 を1に対してN2+H2などが1〜2程
度が好ましい。この時、RF biasを印加したの
で、TiNのカバレージは向上し、更に緻密な膜とな
り、バリア性は向上する。
【0027】このプロセスを用いて、例えばAチャンバ
でTi、BチャンバでTiNを連続25枚形成した後、
上と全く同じ条件で、今度はBチャンバでTi、Aチャ
ンバでTiNを連続25枚形成した。このように、チャ
ンバを入れ替えることによって、AチャンバについたT
iNは厚いTi膜で抑えられパーティクルの発生は抑制
される。この逆も可能であることはいうまでもない。
でTi、BチャンバでTiNを連続25枚形成した後、
上と全く同じ条件で、今度はBチャンバでTi、Aチャ
ンバでTiNを連続25枚形成した。このように、チャ
ンバを入れ替えることによって、AチャンバについたT
iNは厚いTi膜で抑えられパーティクルの発生は抑制
される。この逆も可能であることはいうまでもない。
【0028】次に、Blk−W2を形成する。形成条件
は実施例1と同様とし、 WF6/H2=60/360sccm,1.06×104
Pa,475℃ とした。あるいは、次の2ステップ条件としてもよい。
即ち、 第1ステップ:WF6/SiH4=25/10sccm,
1.06×104Pa,475℃ 第2ステップ:WF6/H2=60/360sccm,
1.06×104Pa,475℃ この条件としてもよい。これにより同様にカバレージ良
くBlk−W2が形成され、図1(C)の構造が得られ
た。本実施例においても、Ti/TiNのオーバーハン
グもなく、カバレージが良いのでコンタクトホール4内
にもBlk−W2のボイドは発生せず、また、コンタク
トホール4上において、このTi/TiN膜は良好なバ
リア性をもつ膜として機能した。
は実施例1と同様とし、 WF6/H2=60/360sccm,1.06×104
Pa,475℃ とした。あるいは、次の2ステップ条件としてもよい。
即ち、 第1ステップ:WF6/SiH4=25/10sccm,
1.06×104Pa,475℃ 第2ステップ:WF6/H2=60/360sccm,
1.06×104Pa,475℃ この条件としてもよい。これにより同様にカバレージ良
くBlk−W2が形成され、図1(C)の構造が得られ
た。本実施例においても、Ti/TiNのオーバーハン
グもなく、カバレージが良いのでコンタクトホール4内
にもBlk−W2のボイドは発生せず、また、コンタク
トホール4上において、このTi/TiN膜は良好なバ
リア性をもつ膜として機能した。
【0029】一方、従来は、処理枚数が増すごとに、チ
ャンバ内壁についた、TiNが剥離してパーティクルと
なり、ウェハ上に付着し、歩留まりを著しく低減させて
いたが、本発明により、各チャンバでTiが交互に厚く
形成されるため、チャンバ内壁についたTiNは処理数
を1チャンバあたり300枚まで増やしても、パーティ
クルは増加しなかった。
ャンバ内壁についた、TiNが剥離してパーティクルと
なり、ウェハ上に付着し、歩留まりを著しく低減させて
いたが、本発明により、各チャンバでTiが交互に厚く
形成されるため、チャンバ内壁についたTiNは処理数
を1チャンバあたり300枚まで増やしても、パーティ
クルは増加しなかった。
【0030】以上、述べた実施例は、ほんの一例であ
り、本発明の主旨に反しない限り他の例も考えられるこ
とはいうまでもない。例えば、TiNのかわりにTiO
Nを成膜することも可能である。
り、本発明の主旨に反しない限り他の例も考えられるこ
とはいうまでもない。例えば、TiNのかわりにTiO
Nを成膜することも可能である。
【0031】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の密着層/バ
リヤ層連続形成法によれば、例えばTiとTiNを連続
で形成するチャンバをTiNがパーティクルにならない
ようにTiで押え込んでいるので、処理枚数が増えても
パーティクルの発生が抑えられる。従って、メンテナン
ス頻度も少なくて済みスループットも向上する。ひいて
は信頼性の良い電子デバイスを高歩留まりで生産性良く
製造することができる。
リヤ層連続形成法によれば、例えばTiとTiNを連続
で形成するチャンバをTiNがパーティクルにならない
ようにTiで押え込んでいるので、処理枚数が増えても
パーティクルの発生が抑えられる。従って、メンテナン
ス頻度も少なくて済みスループットも向上する。ひいて
は信頼性の良い電子デバイスを高歩留まりで生産性良く
製造することができる。
【図1】本発明の実施例の工程を示す断面図。
【図2】本発明の実施例1で用いるECR−CVD装置
の一例の構成図。
の一例の構成図。
【図3】本発明の実施例2で用いる2チャンバのバイア
スECR−CVD装置の一例の構成図。
スECR−CVD装置の一例の構成図。
【図4】従来技術を示す断面図。
【図5】従来技術の問題点を示す断面図。
1a…Ti膜 1b…TiN膜 2…配線材料層(Blk−W膜) 2a…ボイド 3…層間膜(SiO2膜) 4…コンタクトホール 10…半導体基板 11…拡散層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/28 - 21/288 H01L 21/44 - 21/445 H01L 29/40 - 29/43 H01L 29/47 H01L 29/872 H01L 21/3205 H01L 21/321 - 21/3213 H01L 21/768
Claims (2)
- 【請求項1】 ECR放電プラズマ装置内に設置された
基板上に、 Ti及びTi合金膜を連続的に形成するECRプラズマ
処理方法において、 前記基板を前記ECR放電プラズマ装置内に搬入し、前
記基板にTiおよびTi合金膜を形成した後、前記EC
R放電プラズマ装置内から前記基板を搬出する工程を複
数回繰り返した後、 前記ECR放電プラズマ装置内にTiダミー薄膜を堆積
させることを特徴とする ECRプラズマ処理方法。 - 【請求項2】 第一のECR放電プラズマチャンバー
と、 前記第一のECR放電プラズマチャンバーとゲートバル
ブを介して連結された第二のECR放電プラズマチャン
バーとを有するECR放電プラズマ装置により、Tiお
よびTi合金膜を形成するECRプラズマ処理方法にお
いて、 前記基板を前記第一のECR放電プラズマチャンバー内
に搬入し、前記第一のECR放電プラズマチャンバー内
で前記基板上にTi膜を形成した後、ゲートバルブを介
して前記第二のECR放電プラズマチャンバー内へ前記
基板を搬送し、前記第二のECR放電プラズマチャンバ
ー内で前記基板上にTi合金膜を形成した後、前記第二
のECR放電プラズマチャンバー内から処理済基板を搬
出する工程を複数回行った後、 前記基板を前記第二のECR放電プラズマチャンバー内
に搬入し、前記第二のECR放電プラズマチャンバー内
で前記基板上にTi膜を形成した後、ゲートバルブを介
して前記第一のECR放電プラズマチャンバー内へ前記
基板を搬送し、前記第一のECR放電プラズマチャンバ
ー内で前記基板上にTi合金膜を形成した後、前記第一
のECR放電プラズマチャンバー内から処理済基板を搬
出する工程を複数回行うことを特徴とする ECRプラズ
マ処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04087394A JP3127557B2 (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | Ecrプラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04087394A JP3127557B2 (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | Ecrプラズマ処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05291182A JPH05291182A (ja) | 1993-11-05 |
JP3127557B2 true JP3127557B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=13913669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04087394A Expired - Fee Related JP3127557B2 (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | Ecrプラズマ処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3127557B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-09 JP JP04087394A patent/JP3127557B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05291182A (ja) | 1993-11-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |