JP3223740B2 - 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体製造装置および半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JP3223740B2 JP3223740B2 JP33868394A JP33868394A JP3223740B2 JP 3223740 B2 JP3223740 B2 JP 3223740B2 JP 33868394 A JP33868394 A JP 33868394A JP 33868394 A JP33868394 A JP 33868394A JP 3223740 B2 JP3223740 B2 JP 3223740B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- semiconductor substrate
- film
- ions
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Element Separation (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微細なパターンを有す
る半導体基板に、たとえばバリア膜として用いられる窒
化チタン膜を形成する半導体装置の製造方法に関するも
のである。
る半導体基板に、たとえばバリア膜として用いられる窒
化チタン膜を形成する半導体装置の製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置においてバリア膜とし
て用いられる窒化チタン（ＴｉＮ）膜を形成するには、
スパッタリング法が用いられている。すなわち、このス
パッタリング法では、高真空とされたチャンバー内に、
半導体基板と、チタンで形成したターゲットとを互いに
対向して配置する。そして、チャンバー内にアルゴン等
の不活性ガスを導入し、半導体基板とターゲットとの間
に電圧を印加すると、グロー放電が発生し、アルゴンガ
スが電離する。この正イオンのアルゴンイオンがターゲ
ットの表面に衝突し、ターゲットからチタンを弾き出
す。弾き出されたチタンは、アルゴンイオンにより十分
なエネルギーを得て、半導体基板に向かって飛行する。
ここで、弾き出されたチタンはすべて一様に半導体基板
に対して垂直方向に飛行するのではなく、ある程度、ラ
ンダムな方向性を持っている。そして、半導体基板付近
を窒素雰囲気とすることにより、飛んできたチタンは窒
素と反応し、窒化チタンとなって半導体基板上に堆積す
る。
て用いられる窒化チタン（ＴｉＮ）膜を形成するには、
スパッタリング法が用いられている。すなわち、このス
パッタリング法では、高真空とされたチャンバー内に、
半導体基板と、チタンで形成したターゲットとを互いに
対向して配置する。そして、チャンバー内にアルゴン等
の不活性ガスを導入し、半導体基板とターゲットとの間
に電圧を印加すると、グロー放電が発生し、アルゴンガ
スが電離する。この正イオンのアルゴンイオンがターゲ
ットの表面に衝突し、ターゲットからチタンを弾き出
す。弾き出されたチタンは、アルゴンイオンにより十分
なエネルギーを得て、半導体基板に向かって飛行する。
ここで、弾き出されたチタンはすべて一様に半導体基板
に対して垂直方向に飛行するのではなく、ある程度、ラ
ンダムな方向性を持っている。そして、半導体基板付近
を窒素雰囲気とすることにより、飛んできたチタンは窒
素と反応し、窒化チタンとなって半導体基板上に堆積す
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、スパッタされたチタンがある程度、ランダム
な方向性を持っているため、生成された窒化チタンも半
導体基板に入射する際の方向がまちまちである。このた
め、図３に示すように、半導体基板５０上に酸化膜５２
やコンタクトホール５４が形成されている場合、窒化チ
タン膜５６は、コンタクトホール５４の底部には形成さ
れにくく、酸化膜５２に対してはオーバーハングを有す
る形状となる。このように、従来の方法では、半導体基
板の段差底部にカバレッジ（coverage）よく窒化チタン
膜を形成することができないという問題があった。した
がって、たとえば、かかる窒化チタン膜５６上にタング
ステン膜を形成する場合、コンタクトホール５４の底部
の窒化チタン膜５６が薄いために、タングステン膜を形
成する際の材料ガスである６フッ化タングステンに対す
るバリア性がなくなり、半導体装置の信頼性が低下す
る。
方法では、スパッタされたチタンがある程度、ランダム
な方向性を持っているため、生成された窒化チタンも半
導体基板に入射する際の方向がまちまちである。このた
め、図３に示すように、半導体基板５０上に酸化膜５２
やコンタクトホール５４が形成されている場合、窒化チ
タン膜５６は、コンタクトホール５４の底部には形成さ
れにくく、酸化膜５２に対してはオーバーハングを有す
る形状となる。このように、従来の方法では、半導体基
板の段差底部にカバレッジ（coverage）よく窒化チタン
膜を形成することができないという問題があった。した
がって、たとえば、かかる窒化チタン膜５６上にタング
ステン膜を形成する場合、コンタクトホール５４の底部
の窒化チタン膜５６が薄いために、タングステン膜を形
成する際の材料ガスである６フッ化タングステンに対す
るバリア性がなくなり、半導体装置の信頼性が低下す
る。
【０００４】ところで、スパッタされたチタンを半導体
基板に垂直に入射させる方法として、図４に示すよう
に、半導体基板６２とターゲット６４との間に、多数の
貫通穴が形成されたコリメータ６６を配置するという方
法がある。しかし、この方法では、コリメータ６６にチ
タンが付着し、その付着したチタンが半導体基板６２上
にごみとして落ちてしまうという、いわゆるパーティク
ルの問題や、スパッタされたチタンのうち半導体基板に
垂直に入射するものだけが成膜に関与するため、成膜速
度が、コリメータを用いないスパッタリング法を適用し
た場合に比べて１／５程度と遅くなるという問題が新た
に生じることとなる。このため、かかる問題を引き起こ
すことなく、半導体基板の段差底部にカバレッジよく窒
化チタン膜を形成することができる方法の実現が望まれ
ている。
基板に垂直に入射させる方法として、図４に示すよう
に、半導体基板６２とターゲット６４との間に、多数の
貫通穴が形成されたコリメータ６６を配置するという方
法がある。しかし、この方法では、コリメータ６６にチ
タンが付着し、その付着したチタンが半導体基板６２上
にごみとして落ちてしまうという、いわゆるパーティク
ルの問題や、スパッタされたチタンのうち半導体基板に
垂直に入射するものだけが成膜に関与するため、成膜速
度が、コリメータを用いないスパッタリング法を適用し
た場合に比べて１／５程度と遅くなるという問題が新た
に生じることとなる。このため、かかる問題を引き起こ
すことなく、半導体基板の段差底部にカバレッジよく窒
化チタン膜を形成することができる方法の実現が望まれ
ている。
【０００５】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、半導体基板の段差底部にカバレッジよく窒化チ
タン膜を形成することができる半導体装置の製造方法を
提供することを目的とするものである。
であり、半導体基板の段差底部にカバレッジよく窒化チ
タン膜を形成することができる半導体装置の製造方法を
提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体製造
装置は、チタン原子に熱電子を当てることにより、チタ
ン原子をイオン化してチタンイオンを生成する手段と、
半導体基板とほぼ同じ大きさの開口部を有するリング状
部材を備え、負のバイアス電圧を用いて前記開口部を通
過する前記チタンイオンを半導体基板に略垂直に飛行さ
せる引き出し手段と、を備え、前記半導体基板に前記チ
タンイオンを略垂直に入射させて、チタン膜を堆積させ
ることを特徴とするものである。
装置は、チタン原子に熱電子を当てることにより、チタ
ン原子をイオン化してチタンイオンを生成する手段と、
半導体基板とほぼ同じ大きさの開口部を有するリング状
部材を備え、負のバイアス電圧を用いて前記開口部を通
過する前記チタンイオンを半導体基板に略垂直に飛行さ
せる引き出し手段と、を備え、前記半導体基板に前記チ
タンイオンを略垂直に入射させて、チタン膜を堆積させ
ることを特徴とするものである。
【０００７】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
は、チタンをイオン化してチタンイオンを生成する工程
と、半導体基板とほぼ同じ大きさの開口部を有するリン
グ状部材に負のバイアス電圧を印加して前記開口部を通
過する前記チタンイオンを半導体基板に略垂直に入射さ
せることにより前記半導体基板上にチタン膜を堆積させ
る工程と、前記チタン膜を窒化することにより窒化チタ
ン膜を形成する工程とを具備することを特徴とするもの
である。
は、チタンをイオン化してチタンイオンを生成する工程
と、半導体基板とほぼ同じ大きさの開口部を有するリン
グ状部材に負のバイアス電圧を印加して前記開口部を通
過する前記チタンイオンを半導体基板に略垂直に入射さ
せることにより前記半導体基板上にチタン膜を堆積させ
る工程と、前記チタン膜を窒化することにより窒化チタ
ン膜を形成する工程とを具備することを特徴とするもの
である。
【０００８】また、窒素又はアンモニア雰囲気中に前記
半導体基板をおき、高温下で熱窒化の反応を起こさせる
ことにより、前記チタン膜を窒化することを特徴とする
ものである。
半導体基板をおき、高温下で熱窒化の反応を起こさせる
ことにより、前記チタン膜を窒化することを特徴とする
ものである。
【０００９】更に、窒素イオンを前記半導体基板に打ち
込むことにより、前記チタン膜を窒化することを特徴と
するものである。
込むことにより、前記チタン膜を窒化することを特徴と
するものである。
【００１０】
【作用】本発明の半導体製造装置は、前記の構成によっ
て、チタン原子に熱電子を当てることによりチタン原子
をイオン化してチタンイオンを生成する手段と、負のバ
イアス電圧を用いてチタンイオンを半導体基板に略垂直
に飛行させる引き出し手段とを備えることにより、チタ
ンイオンを効率よく引き出して半導体基板に略垂直に入
射させることができる。
て、チタン原子に熱電子を当てることによりチタン原子
をイオン化してチタンイオンを生成する手段と、負のバ
イアス電圧を用いてチタンイオンを半導体基板に略垂直
に飛行させる引き出し手段とを備えることにより、チタ
ンイオンを効率よく引き出して半導体基板に略垂直に入
射させることができる。
【００１１】そして、本発明の半導体装置の製造方法
は、前記の構成によって、半導体基板にチタンイオンを
略垂直に入射させることにより、半導体基板の段差底部
に、平坦で十分な膜厚を有するチタン膜を形成すること
ができるので、ステップカバレッジの改善を図ることが
できる。しかも、従来の方法のようにチタンを半導体基
板に略垂直に入射させるためにコリメータを用いる必要
がないため、チタンの成膜速度を落とすことなく、半導
体基板にチタン膜を形成することができる。その後、チ
タン膜を窒化することにより、半導体基板の段差底部に
カバレッジよく窒化チタン膜を形成することができる。
は、前記の構成によって、半導体基板にチタンイオンを
略垂直に入射させることにより、半導体基板の段差底部
に、平坦で十分な膜厚を有するチタン膜を形成すること
ができるので、ステップカバレッジの改善を図ることが
できる。しかも、従来の方法のようにチタンを半導体基
板に略垂直に入射させるためにコリメータを用いる必要
がないため、チタンの成膜速度を落とすことなく、半導
体基板にチタン膜を形成することができる。その後、チ
タン膜を窒化することにより、半導体基板の段差底部に
カバレッジよく窒化チタン膜を形成することができる。
【００１２】また、窒素又はアンモニア雰囲気中に半導
体基板をおき、高温下で熱窒化の反応を起こさせること
により、チタン膜を容易に窒化することができる。
体基板をおき、高温下で熱窒化の反応を起こさせること
により、チタン膜を容易に窒化することができる。
【００１３】更に、窒素イオンを半導体基板に打ち込む
ことにより、チタン膜を容易に窒化することができる。
また、かかる窒素イオンの打ち込みをチタン膜の形成と
同時に行うことにより、窒化チタン膜を形成するのに要
する時間を短縮することができる。
ことにより、チタン膜を容易に窒化することができる。
また、かかる窒素イオンの打ち込みをチタン膜の形成と
同時に行うことにより、窒化チタン膜を形成するのに要
する時間を短縮することができる。
【００１４】
【実施例】以下に本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施例である半導体装
置の製造方法を説明するための図、図２はその半導体装
置の製造方法に使用するチタン成膜装置の概略構成図で
ある。
して説明する。図１は本発明の一実施例である半導体装
置の製造方法を説明するための図、図２はその半導体装
置の製造方法に使用するチタン成膜装置の概略構成図で
ある。
【００１５】本実施例の半導体装置の製造方法では、半
導体基板に窒化チタン膜を形成する場合を考える。この
窒化チタン膜は、たとえばバリア膜として利用されるも
のである。また、半導体基板としては、微細なパターン
が形成されたもの、たとえば、図１（ａ）に示すよう
に、半導体基板１０上に酸化膜１２を堆積し、コンタク
トホール１４を形成したものを使用する。
導体基板に窒化チタン膜を形成する場合を考える。この
窒化チタン膜は、たとえばバリア膜として利用されるも
のである。また、半導体基板としては、微細なパターン
が形成されたもの、たとえば、図１（ａ）に示すよう
に、半導体基板１０上に酸化膜１２を堆積し、コンタク
トホール１４を形成したものを使用する。
【００１６】本実施例の半導体装置の製造方法は、半導
体基板１０上にチタン膜を堆積させる第一工程と、その
堆積させたチタン膜を窒化する第二工程とを備えるもの
である。
体基板１０上にチタン膜を堆積させる第一工程と、その
堆積させたチタン膜を窒化する第二工程とを備えるもの
である。
【００１７】まず、上記第一工程で使用するチタン成膜
装置について、図２を用いて説明する。このチタン成膜
装置は、図示しないチャンバー（真空槽）と、チタンの
イオン化装置２０と、引き出し電極３２と、チタン膜を
形成する半導体基板１０を保持する基板ホルダー３４
と、直流電源３６，３８とを備えるものである。
装置について、図２を用いて説明する。このチタン成膜
装置は、図示しないチャンバー（真空槽）と、チタンの
イオン化装置２０と、引き出し電極３２と、チタン膜を
形成する半導体基板１０を保持する基板ホルダー３４
と、直流電源３６，３８とを備えるものである。
【００１８】チタンのイオン化装置２０は、蒸発源２２
と、図示しない熱電子発生手段とを有する。蒸発源２２
は、蒸発材料を蒸発させるための加熱源であり、直流電
源２２ａと、抵抗ヒータ２２ｂと、蒸発材料としてのチ
タン２２ｃとを有する。直流電源２２ａを用いて抵抗ヒ
ータ２２ｂに通電することによって、チタン２２ｃが加
熱される。熱電子発生手段は、熱電子を発生させるもの
であり、この熱電子を蒸発源２２から蒸発したチタン原
子に当てて、チタン原子をイオン化する。
と、図示しない熱電子発生手段とを有する。蒸発源２２
は、蒸発材料を蒸発させるための加熱源であり、直流電
源２２ａと、抵抗ヒータ２２ｂと、蒸発材料としてのチ
タン２２ｃとを有する。直流電源２２ａを用いて抵抗ヒ
ータ２２ｂに通電することによって、チタン２２ｃが加
熱される。熱電子発生手段は、熱電子を発生させるもの
であり、この熱電子を蒸発源２２から蒸発したチタン原
子に当てて、チタン原子をイオン化する。
【００１９】引き出し電極３２と基板ホルダー３４は、
互いに平行に対向して配置される。直流電源３６は、チ
タンのイオン化装置２０と引き出し電極３２に接続さ
れ、引き出し電極３２に負のバイアス電圧をかけてい
る。一方、直流電源３８は、引き出し電極３２と基板ホ
ルダー３４に接続され、基板ホルダー３４に負のバイア
ス電圧をかけている。
互いに平行に対向して配置される。直流電源３６は、チ
タンのイオン化装置２０と引き出し電極３２に接続さ
れ、引き出し電極３２に負のバイアス電圧をかけてい
る。一方、直流電源３８は、引き出し電極３２と基板ホ
ルダー３４に接続され、基板ホルダー３４に負のバイア
ス電圧をかけている。
【００２０】次に、本実施例の半導体装置の製造方法に
ついて図１及び図２を用いて説明する。最初に、半導体
基板１０にチタン膜を形成する第一工程を行う。まず、
半導体基板１０をチタン成膜装置の基板ホルダー３４に
保持させる。そして、高真空下で、抵抗ヒータ２２ｂに
通電してチタン２２ｃを加熱することにより、チタン原
子を蒸発させる。蒸発したチタン原子は、熱電子発生手
段からの熱電子と衝突することにより、イオン化され、
チタンイオンとなる。イオン化装置２０と引き出し電極
３２の間、及び引き出し電極３２と基板ホルダー３４の
間には直流電圧が印加されており、引き出し電極３２か
ら基板ホルダー３４に向かう方向に負の電界勾配が形成
されるので、チタンイオンは、加速されながら、図１
（ｂ）に示すように、半導体基板１０に対して略垂直に
入射して、半導体基板１０上に堆積することになる。こ
のため、図１（ｃ）に示すように、コンタクトホール１
４の底部において、平坦で十分な膜厚を有するチタン膜
１６を形成することができ、ステップカバレージの改善
を図ることができる。
ついて図１及び図２を用いて説明する。最初に、半導体
基板１０にチタン膜を形成する第一工程を行う。まず、
半導体基板１０をチタン成膜装置の基板ホルダー３４に
保持させる。そして、高真空下で、抵抗ヒータ２２ｂに
通電してチタン２２ｃを加熱することにより、チタン原
子を蒸発させる。蒸発したチタン原子は、熱電子発生手
段からの熱電子と衝突することにより、イオン化され、
チタンイオンとなる。イオン化装置２０と引き出し電極
３２の間、及び引き出し電極３２と基板ホルダー３４の
間には直流電圧が印加されており、引き出し電極３２か
ら基板ホルダー３４に向かう方向に負の電界勾配が形成
されるので、チタンイオンは、加速されながら、図１
（ｂ）に示すように、半導体基板１０に対して略垂直に
入射して、半導体基板１０上に堆積することになる。こ
のため、図１（ｃ）に示すように、コンタクトホール１
４の底部において、平坦で十分な膜厚を有するチタン膜
１６を形成することができ、ステップカバレージの改善
を図ることができる。
【００２１】次に、このようにしてチタン膜１６を半導
体基板１０に形成した後、チタン膜１６を窒化する第二
工程に移行する。この窒化は、通常用いられる方法によ
り行われる。すなわち、窒素又はアンモニア雰囲気とさ
れた炉内に半導体基板１０を入れ、高温下で熱窒化の反
応を起こさせることにより、窒化チタン膜を形成する方
法や、窒素イオンを半導体基板１０に打ち込むことによ
り、窒化チタン膜を形成する方法等を用いることができ
る。いずれの方法を適用しても、半導体基板１０の段差
底部には予めチタン膜１６がカバレッジよく形成されて
いるので、最終的には、図１（ｄ）に示すように、カバ
レッジのよい窒化チタン膜１８が得られる。尚、チタン
膜を窒化する方法として、窒素イオンを半導体基板に打
ち込む方法を用いるときには、第二工程を第一工程と同
時に行うことも可能である。これにより、窒化チタン膜
を形成するのに要する時間を短縮することができる。
体基板１０に形成した後、チタン膜１６を窒化する第二
工程に移行する。この窒化は、通常用いられる方法によ
り行われる。すなわち、窒素又はアンモニア雰囲気とさ
れた炉内に半導体基板１０を入れ、高温下で熱窒化の反
応を起こさせることにより、窒化チタン膜を形成する方
法や、窒素イオンを半導体基板１０に打ち込むことによ
り、窒化チタン膜を形成する方法等を用いることができ
る。いずれの方法を適用しても、半導体基板１０の段差
底部には予めチタン膜１６がカバレッジよく形成されて
いるので、最終的には、図１（ｄ）に示すように、カバ
レッジのよい窒化チタン膜１８が得られる。尚、チタン
膜を窒化する方法として、窒素イオンを半導体基板に打
ち込む方法を用いるときには、第二工程を第一工程と同
時に行うことも可能である。これにより、窒化チタン膜
を形成するのに要する時間を短縮することができる。
【００２２】本実施例の半導体装置の製造方法では、半
導体基板に負のバイアス電圧を加えてチタンイオンを半
導体基板に略垂直に入射させることにより、半導体基板
の微細な段差底部に、平坦で十分な膜厚を有するチタン
膜を形成することができるので、ステップカバレッジの
改善を図ることができる。このため、その後、チタン膜
を窒化することにより、その段差底部にカバレッジよく
窒化チタン膜を形成することができる。したがって、た
とえば、窒化チタン膜上にタングステン膜を形成する場
合、そのタングステン膜を形成する際の材料ガスである
６フッ化タングステンに対する窒化チタン膜のバリア性
が十分発揮され、タングステン膜の形成時における６フ
ッ化タングステンの侵食を防止することができる。
導体基板に負のバイアス電圧を加えてチタンイオンを半
導体基板に略垂直に入射させることにより、半導体基板
の微細な段差底部に、平坦で十分な膜厚を有するチタン
膜を形成することができるので、ステップカバレッジの
改善を図ることができる。このため、その後、チタン膜
を窒化することにより、その段差底部にカバレッジよく
窒化チタン膜を形成することができる。したがって、た
とえば、窒化チタン膜上にタングステン膜を形成する場
合、そのタングステン膜を形成する際の材料ガスである
６フッ化タングステンに対する窒化チタン膜のバリア性
が十分発揮され、タングステン膜の形成時における６フ
ッ化タングステンの侵食を防止することができる。
【００２３】また、従来の方法では、チタンを半導体基
板に略垂直に入射させるためにコリメータを使用する必
要があったが、本実施例では、コリメータを使用する必
要がないので、パーティクルの問題が低減し、チタン膜
の成膜速度も低下することがない。
板に略垂直に入射させるためにコリメータを使用する必
要があったが、本実施例では、コリメータを使用する必
要がないので、パーティクルの問題が低減し、チタン膜
の成膜速度も低下することがない。
【００２４】尚、本発明は上記の実施例に限定されるも
のではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可
能である。たとえば、上記の実施例では、蒸発材料とし
てのチタンを加熱する方法として、抵抗加熱を用いた場
合について説明したが、チタンに電子線を照射して加熱
する電子線加熱や、チタン自身に誘起される高周波誘導
電流を利用する誘導加熱等を用いてもよい。
のではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可
能である。たとえば、上記の実施例では、蒸発材料とし
てのチタンを加熱する方法として、抵抗加熱を用いた場
合について説明したが、チタンに電子線を照射して加熱
する電子線加熱や、チタン自身に誘起される高周波誘導
電流を利用する誘導加熱等を用いてもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体製
造装置によれば、チタン原子に熱電子を当てることによ
りチタン原子をイオン化してチタンイオンを生成する手
段と、負のバイアス電圧を用いてチタンイオンを半導体
基板に略垂直に飛行させる引き出し手段とを備えること
により、チタンイオンを効率よく引き出して半導体基板
に略垂直に入射させることができる半導体製造装置を提
供することができる。
造装置によれば、チタン原子に熱電子を当てることによ
りチタン原子をイオン化してチタンイオンを生成する手
段と、負のバイアス電圧を用いてチタンイオンを半導体
基板に略垂直に飛行させる引き出し手段とを備えること
により、チタンイオンを効率よく引き出して半導体基板
に略垂直に入射させることができる半導体製造装置を提
供することができる。
【００２６】そして、本発明の半導体装置の製造方法に
よれば、半導体基板にチタンイオンを略垂直に入射させ
ることにより、半導体基板の段差底部に、平坦で十分な
膜厚を有するチタン膜を形成することができるため、ス
テップカバレッジの改善を図ることができるので、その
後、このチタン膜を窒化することによって半導体基板の
段差底部にカバレッジよく窒化チタン膜を形成すること
ができる半導体装置の製造方法を提供することができ
る。
よれば、半導体基板にチタンイオンを略垂直に入射させ
ることにより、半導体基板の段差底部に、平坦で十分な
膜厚を有するチタン膜を形成することができるため、ス
テップカバレッジの改善を図ることができるので、その
後、このチタン膜を窒化することによって半導体基板の
段差底部にカバレッジよく窒化チタン膜を形成すること
ができる半導体装置の製造方法を提供することができ
る。
【００２７】また、窒素又はアンモニア雰囲気中に半導
体基板をおき、高温下において熱窒化の反応を起こさせ
ることにより、チタン膜を容易に窒化することができる
半導体装置の製造方法を提供することができる。
体基板をおき、高温下において熱窒化の反応を起こさせ
ることにより、チタン膜を容易に窒化することができる
半導体装置の製造方法を提供することができる。
【００２８】更に、窒素イオンを半導体基板に打ち込む
ことにより、チタン膜を容易に窒化することができる半
導体装置の製造方法を提供することができる。
ことにより、チタン膜を容易に窒化することができる半
導体装置の製造方法を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例である半導体装置の製造方法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図２】その半導体装置の製造方法に使用するチタン成
膜装置の概略構成図である。
膜装置の概略構成図である。
【図３】従来のスパッタリング装置を用いて半導体基板
に形成された窒化チタンの形状を説明するための図であ
る。
に形成された窒化チタンの形状を説明するための図であ
る。
【図４】コリメータを用いた従来のスパッタリング装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
１０ 半導体基板 １２ 酸化膜 １４ コンタクトホール １６ チタン膜 １８ 窒化チタン膜 ２０ チタンのイオン化装置 ２２ 蒸発源 ２２ａ 直流電源 ２２ｂ 抵抗ヒータ ２２ｃ チタン ３２ 引き出し電極 ３４ 基板ホルダー ３６，３８ 直流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/312 - 21/318 H01L 21/203 H01L 21/205 H01L 21/31 C23C 14/00 - 14/58
Claims (4)
- 【請求項１】 チタン原子に熱電子を当てることによ
り、チタン原子をイオン化してチタンイオンを生成する
手段と、半導体基板とほぼ同じ大きさの開口部を有するリング状
部材を備え、 負のバイアス電圧を用いて前記開口部を通
過する前記チタンイオンを半導体基板に略垂直に飛行さ
せる引き出し手段と、 を備え、前記半導体基板に前記チタンイオンを略垂直に
入射させて、チタン膜を堆積させることを特徴とする半
導体製造装置。 - 【請求項２】 チタンをイオン化してチタンイオンを生
成する工程と、半導体基板とほぼ同じ大きさの開口部を
有するリング状部材に負のバイアス電圧を印加して前記
開口部を通過する前記チタンイオンを半導体基板に略垂
直に入射させることにより前記半導体基板上にチタン膜
を堆積させる工程と、前記チタン膜を窒化することによ
り窒化チタン膜を形成する工程とを具備することを特徴
とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 窒素又はアンモニア雰囲気中に前記半導
体基板をおき、高温下で熱窒化の反応を起こさせること
により、前記チタン膜を窒化することを特徴とする請求
項２記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 窒素イオンを前記半導体基板に打ち込む
ことにより、前記チタン膜を窒化することを特徴とする
請求項２記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33868394A JP3223740B2 (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33868394A JP3223740B2 (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08186108A JPH08186108A (ja) | 1996-07-16 |
| JP3223740B2 true JP3223740B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=18320479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33868394A Expired - Fee Related JP3223740B2 (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223740B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6322220B1 (en) | 1994-02-14 | 2001-11-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and device manufacturing method using the same |
-
1994
- 1994-12-29 JP JP33868394A patent/JP3223740B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6322220B1 (en) | 1994-02-14 | 2001-11-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and device manufacturing method using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08186108A (ja) | 1996-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4351755B2 (ja) | 薄膜作成方法および薄膜作成装置 | |
| US5135634A (en) | Apparatus for depositing a thin layer of sputtered atoms on a member | |
| US20050148200A1 (en) | Film forming apparatus, substrate for forming oxide thin film and production method thereof | |
| JP2915170B2 (ja) | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 | |
| US5180477A (en) | Thin film deposition apparatus | |
| JPH05331640A (ja) | イオン化蒸着装置 | |
| JP3490483B2 (ja) | Ｐｚｔ薄膜の作製方法 | |
| JP3223740B2 (ja) | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 | |
| JPS6372875A (ja) | スパツタリング装置 | |
| JPH08186075A (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 | |
| JPH02148722A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
| JPH062939B2 (ja) | 薄膜生成方法 | |
| JP3174313B2 (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JP2002053955A (ja) | イオン化成膜装置及びイオン化成膜方法 | |
| JPH06145979A (ja) | 膜形成装置 | |
| JPS60125368A (ja) | 薄膜蒸着装置 | |
| JP3140248B2 (ja) | イオン・エネルギーの制御方法およびその装置 | |
| JP2971541B2 (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JP2812517B2 (ja) | イオンプレーティング方法および装置 | |
| JPH0239591B2 (ja) | Ionpureeteingusochi | |
| JP2006328437A (ja) | 成膜装置および成膜方法 | |
| JPH0411729A (ja) | 半導体素子用絶縁膜の形成方法 | |
| JPH0610334B2 (ja) | 高融点・高沸点・高硬度物質の硼化薄膜形成方法 | |
| JPS59181555A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS6230315A (ja) | 電子銃装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010724 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070824 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |