JPH02156536A - Film formation, sputtering apparatus used therefor and manufacture of highly integrated semiconductor device using same - Google Patents
Film formation, sputtering apparatus used therefor and manufacture of highly integrated semiconductor device using sameInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、スパッタ装置、特にバイアススパッタ装置に
おいてカバレッジ特性の改善および試料全面への均一な
膜厚形成に好適な技術に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a technique suitable for improving coverage characteristics and forming a uniform film thickness over the entire surface of a sample in a sputtering apparatus, particularly a bias sputtering apparatus.
この種の技術について記載されている例としては、株式
会社工業調査会、昭和62年11月18日発行、「超L
SI製造・試験装置ガイドブック」P111〜P117
がある。An example of this type of technology described is “Ultra L
SI Manufacturing/Testing Equipment Guidebook” P111-P117
There is.
上記文献にも記載されているように、半導体ウェハの処
理工程では、ウェハ表面に金属薄膜を形成する方法とし
てスパッタ装置が一般に用いられている。As described in the above-mentioned literature, in a semiconductor wafer processing process, a sputtering apparatus is generally used as a method for forming a metal thin film on a wafer surface.
この種のスパッタ装置では、AA金合金のターゲットを
カソード電極に設定し、これとアノード電極との間のプ
ラズマ放電で発生するアルゴンガスイオンを、上記ター
ゲットに衝突させ、この衝突によるイオンの運動エネル
ギーによりターゲットより放出された金属原子を飛来さ
せてマスクを施したウェハ表面に被着するものである。In this type of sputtering equipment, an AA gold alloy target is set as the cathode electrode, and argon gas ions generated by plasma discharge between this and the anode electrode are made to collide with the target, and the kinetic energy of the ions due to this collision is In this method, metal atoms emitted from a target are made to fly and adhere to the masked wafer surface.
かかるスパッタ装置においては、イオンを効率良くター
ゲットに衝突させるために、電場に対して直交するよう
に磁場を形成した、いわゆるプレーナマグネトロン型ス
パッタ装置が一般的となっている。Among such sputtering apparatuses, a so-called planar magnetron type sputtering apparatus is commonly used, in which a magnetic field is formed perpendicular to an electric field in order to efficiently collide ions with a target.
このような磁場を用いたスパッタ方式として、第9図に
示すようなカソード側に磁極源を配置した2重磁極方式
と、第10図に示すようなカソード側およびアノード側
の双方に磁極源を配置したカスブ磁極方式とが提案され
ている。As a sputtering method using such a magnetic field, there is a double magnetic pole method in which a magnetic pole source is placed on the cathode side as shown in Figure 9, and a double magnetic pole method in which a magnetic pole source is placed on both the cathode side and anode side as shown in Figure 10. A cusp magnetic pole system has been proposed.
以下、両方式についてさらに詳しく説明する。Both types will be explained in more detail below.
第11図は上記2重磁極方式に用いられる磁極源(マグ
ネットコイル)の平面構成を示しており、第12図(a
)〜(d)はそれぞれ磁極のかけ方に伴うエロージョン
領域(磁力線による閉塞領域)の変化を示している。Figure 11 shows the planar configuration of the magnetic pole source (magnet coil) used in the above-mentioned double magnetic pole system, and Figure 12 (a
) to (d) respectively show changes in the erosion region (region blocked by magnetic lines of force) due to the way the magnetic poles are applied.
第11図に示される様にマグネットコイル81は、内周
環状マグネッ)81Aと外周環状マグネッ)81Bとで
構成されており、これらはへ1合金等のターゲット82
を保持するカソード電極83の内部に配置されている。As shown in FIG. 11, the magnet coil 81 is composed of an inner annular magnet (81A) and an outer annular magnet (81B), which are connected to a target 82 of He-1 alloy or the like.
It is arranged inside the cathode electrode 83 that holds the.
このようなマグネットコイル81の配置において、内周
環状マグネッ)81Aと外周環状マグネッ)81Bにお
ける発生磁力の強弱の制御によって、エロージョン領域
も第12図ら)および(C)に示すように変化する。こ
のようなエロージョン領域の変動によって、ターゲット
82におけるスパッタ部分も変化する。In such an arrangement of the magnet coil 81, the erosion region also changes as shown in FIGS. 12 and 12) by controlling the strength of the magnetic force generated in the inner circumferential annular magnet 81A and the outer circumferential annular magnet 81B. Due to such changes in the erosion area, the sputtered portion of the target 82 also changes.
2重磁極方式では、このエロージョン領域の位置制御を
通じて、アノード電極85上のウェハ84における配線
形成部分への金属原子の飛来方向を制御してやることが
可能となるため、配線形成部分における金属膜の形成状
態を均一化できるという利点がある。In the double magnetic pole method, by controlling the position of this erosion region, it is possible to control the direction of the metal atoms flying toward the wiring formation portion of the wafer 84 on the anode electrode 85, thereby preventing the formation of a metal film in the wiring formation portion. This has the advantage that the condition can be made uniform.
ところが、これをウェハ84の表面全体でとらえた場合
、ターゲット820周辺近傍でエロージョン領域が形成
されるため、ウェハ84の周辺近傍の配線層とウェハ8
4の中心の配線層とでは配線膜厚にばらつきを生じ、ウ
ェハ84の全面において信頼性の高い配線形成が困難で
あった。However, when this is captured on the entire surface of the wafer 84, an erosion region is formed near the periphery of the target 820, so that the wiring layer near the periphery of the wafer 84 and the wafer 82
There was variation in the wiring film thickness with respect to the central wiring layer of wafer 84, making it difficult to form highly reliable wiring over the entire surface of the wafer 84.
この点について、カスプ電極方式によれば、第10図に
示すように、カソード電極83内、ウェハ84とターゲ
ット82との間、およびアノード電極8503箇所にマ
グネットコイル86A、86B、86Cを配置し、ター
ゲット82上のエロージョン領域が均一化するように設
計されているため、ウェハ84の全面にわたって均一な
配線膜厚を確保できる利点がある。Regarding this point, according to the cusp electrode method, as shown in FIG. 10, magnet coils 86A, 86B, and 86C are arranged within the cathode electrode 83, between the wafer 84 and the target 82, and at the anode electrode 8503, Since the erosion area on the target 82 is designed to be uniform, there is an advantage that a uniform wiring film thickness can be ensured over the entire surface of the wafer 84.
ところで、半導体素子における集積度が向上すると、シ
リコン(Si)基板とアルミニウム(Aβ)配線間のコ
ンタクトホールやA1配線間のスルーホール径が小さく
なり、いわゆるアスペクト比が大きくなるという現象を
生じてきている。このことを第13図を用いて説明する
。By the way, as the degree of integration in semiconductor devices increases, the diameter of the contact hole between the silicon (Si) substrate and the aluminum (Aβ) wiring and the through hole between the A1 wiring become smaller, resulting in a phenomenon in which the so-called aspect ratio increases. There is. This will be explained using FIG. 13.
同図において、91は半導体素子基板を示しており、9
2はその表面に形成されたスルーホール、93はAA配
線層を示している。同図に右いて、スルーホール92の
深さhとスルーホール径lとの比がアスペクト比である
。このアスペクト比が半導体素子の高集債化にともなっ
て次第に1に近づくと、配線信頼性を示すステップカバ
レッジ特性は一般に減少する傾向にある。In the figure, 91 indicates a semiconductor element substrate;
Reference numeral 2 indicates a through hole formed on the surface thereof, and reference numeral 93 indicates an AA wiring layer. On the right side of the figure, the ratio between the depth h of the through hole 92 and the through hole diameter l is the aspect ratio. As this aspect ratio gradually approaches 1 as semiconductor devices become more integrated, the step coverage characteristic, which indicates interconnect reliability, generally tends to decrease.
同図において、ステップカバレッジ特性は、t/TX1
00(−%)で示される。すなわち、ステップカバレッ
ジ特性が小さな値となると、Al配線層93における配
線抵抗の増大、エレクトロマイグレーションによる断線
が発生し易い状態となるのである。In the same figure, the step coverage characteristic is t/TX1
It is shown as 00(-%). That is, when the step coverage characteristic becomes a small value, the wiring resistance in the Al wiring layer 93 increases and disconnection due to electromigration is likely to occur.
上記カスプ磁極方式によるスパッタ装置では、この高ア
スペクト比に基づくステップカバレッジ特性の劣化につ
いて十分に配慮されておらず、狭小化されたスルーホー
ル92内に金属原子が入り込みにくい状態となっていた
。In the sputtering apparatus using the cusp magnetic pole method, sufficient consideration has not been given to deterioration of step coverage characteristics due to this high aspect ratio, and metal atoms are difficult to enter into the narrowed through holes 92.
このステップカバレッジ特性の向上を目的として、スル
ーホールの内壁面をテーバ形状として金属原子の被着を
促進する技術も提案されているが、半導体素子の微細化
にともなってスルーホールのテーバ領域の確保も困難と
なってきている。In order to improve this step coverage characteristic, a technique has been proposed in which the inner wall surface of the through hole is made into a tapered shape to promote the adhesion of metal atoms. is also becoming difficult.
本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、そ
の目的は、スパッタ処理におけるステップカバレッジ特
性の改善、および試料の全面において均一なデポ膜の形
成を可能とする技術を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a technology that improves step coverage characteristics in sputtering processing and enables formation of a uniform deposited film over the entire surface of a sample. be.
本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、概ね次のとおりである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、流体雰囲気中で対面配置された1対の電極の
一方にターゲットを配置し、他方に所定膜の被着される
試料を配置した状態で両電極間に高電圧を引加してプラ
ズマ放電を用いてイオンを発生させ、このイオンのター
ゲットへの衝突によって所定原子を放出させ、該所定原
子を試料表面に被着させることによって所定膜を形成す
る際に、ターゲット上に互いに極性が異なり発生磁力の
強弱が制御可能な1対の磁極源よりなる2重磁極で生成
されるエロージョン領域を形成するとともに、試料表面
の全面において上記ターゲット側からの磁力線が作用す
るよう制御可能な磁場を形成するようにしたものである
。That is, a target is placed on one side of a pair of electrodes facing each other in a fluid atmosphere, and a sample to which a predetermined film is to be deposited is placed on the other side, and a high voltage is applied between the two electrodes to generate plasma discharge. ion is used to generate ions, and when these ions collide with the target, specific atoms are released, and when a specific film is formed by depositing the specific atoms on the sample surface, ions with different polarities are generated on the target. An erosion region is formed by a double magnetic pole made up of a pair of magnetic pole sources whose intensity of magnetic force can be controlled, and a controllable magnetic field is formed so that the lines of magnetic force from the target side act on the entire surface of the sample. This is how it was done.
上記した手段によれば、′!J1に、2重磁極によるエ
ロージョン領域の形成および、このエロージョン領域の
制御によって、試料表面、特にスルーホール内への原子
の飛来方向を可変にできるため、特にスルーホール内へ
の金属膜の被着を確実に行うことができる。According to the above-mentioned means, ′! In J1, by forming an erosion region with double magnetic poles and controlling this erosion region, the direction of flying atoms to the sample surface, especially into the through hole, can be varied, so it is particularly effective for depositing a metal film inside the through hole. can be done reliably.
また第2に、試料表面の全面に対して、ターゲット側か
らの磁力線が作用するよう制御可能な磁場を形成するこ
とによって、試料表面において形成される膜厚の部分的
なばらつきを防止できる。Second, by forming a controllable magnetic field such that lines of magnetic force from the target side act on the entire surface of the sample, local variations in the thickness of the film formed on the sample surface can be prevented.
上記第1および第2の作用によって、試料表面において
均一かつ信頼性の高い膜を形成することが可能となる。The first and second effects described above make it possible to form a uniform and highly reliable film on the sample surface.
また、以上を半導体装置の製造工程におけるウェハ上の
多層アルミニウム配線の形成に適用することによって、
高集積型半導体装置を実現することが可能となる。In addition, by applying the above to the formation of multilayer aluminum wiring on a wafer in the manufacturing process of semiconductor devices,
It becomes possible to realize a highly integrated semiconductor device.
第1図は本発明の一実施例であるスパッタ装置の構成を
示す概略図、第2図は本実施例によるスパッタ処理の状
態を示す説明図、第3図〜第5図はそれぞれエロージョ
ン領域の変動にともなう金属原子の飛来方向と金属配線
の形成状態を示す説明図、第6図は本実施例による処理
室内の磁力線の方向性を示す説明図、第7図は本実施例
を通じて形成される半導体素子の多層配線構造を示す説
明図、第8図は本実施例により得られる半導体装置の構
造を示した説明図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the state of sputtering processing according to this embodiment, and FIGS. An explanatory diagram showing the flying direction of metal atoms and the formation state of metal wiring due to fluctuations, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the directionality of magnetic lines of force in the processing chamber according to this embodiment, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing the direction of magnetic lines formed through this embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the multilayer wiring structure of a semiconductor element, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing the structure of a semiconductor device obtained by this example.
本実施例のスパッタ装置1は第1図に示すように、排気
ポンプ等の負圧発生手段2と空間的に接続された処理室
3を有しており、該処理室3内にはアルゴンガス等の処
理流体Gsを供給する流体供給口4が設けられている。As shown in FIG. 1, the sputtering apparatus 1 of this embodiment has a processing chamber 3 spatially connected to a negative pressure generating means 2 such as an exhaust pump, and the processing chamber 3 is filled with argon gas. A fluid supply port 4 for supplying a processing fluid Gs such as the like is provided.
同図において、処理室3内の下方にはステージを構成す
るカソード電極5が形成され、このカソード電極5上に
はターゲット6としての板状のA1合金が配設されてい
る。カソード電極5の内部には、2重磁極構造のマグネ
ットコイル7が配置されている。このようなマグネット
コイル7は第11図に示すものと同様な2重構造であり
、内周環状マグネット7Δと外周環状マグネ−/ )
7 Bとの1対で構成されている。本実施例においては
、これらの両マグネット?A、7Bは、カソード電極5
上のターゲット5に対して内周環状マグネッ)7AがN
極側、外周環状マグネット7BがS極側となるように配
置されている。したがって、ターゲット6の表面におけ
る磁場は内周環状マグネット7AのN極からループを描
くようにして外周環状マグネッ)7BのS極にかけて形
成され、この磁場内に処理流体Gsのイオンが閉じ込め
られることによって、高密度なプラズマの集中が可能と
なっている。In the figure, a cathode electrode 5 constituting a stage is formed in the lower part of the processing chamber 3, and a plate-shaped A1 alloy serving as a target 6 is disposed on the cathode electrode 5. A magnet coil 7 having a double magnetic pole structure is arranged inside the cathode electrode 5 . Such a magnet coil 7 has a double structure similar to that shown in FIG. 11, with an inner annular magnet 7Δ and an outer annular magnet 7Δ
It consists of a pair with 7B. In this example, both of these magnets? A and 7B are cathode electrodes 5
The inner circumferential annular magnet) 7A is N against the upper target 5.
On the pole side, the outer peripheral annular magnet 7B is arranged on the S pole side. Therefore, the magnetic field on the surface of the target 6 is formed in a loop from the N pole of the inner annular magnet 7A to the S pole of the outer annular magnet 7B, and the ions of the processing fluid Gs are confined within this magnetic field. , it is possible to concentrate high-density plasma.
処理室3内において、上記カソード電極5の上方におい
て天井近傍にはアノード電極8が垂設されており、その
電極面には試料としてのウェハ10がその回路形成面を
下面とした状態で保持されている。In the processing chamber 3, an anode electrode 8 is vertically installed near the ceiling above the cathode electrode 5, and a wafer 10 as a sample is held on the electrode surface with its circuit forming surface facing downward. ing.
上記アノード電極8には、制御磁極源としてのマグネッ
トコイル11Aが内設されている。このマグネットコイ
ルIIAはS極をウェハ10側にした状態で配置されて
いる。また、アノード電極8の直下位置には、上記で説
明した外周環状マグネット7Bと略同径のマグネットコ
イルIIBが配置されている。The anode electrode 8 is provided with a magnet coil 11A as a control magnetic pole source. This magnet coil IIA is arranged with its S pole facing the wafer 10 side. Further, directly below the anode electrode 8, a magnet coil IIB having approximately the same diameter as the outer circumferential annular magnet 7B described above is arranged.
上記の如き装置構成において、負圧発生手段2によって
処理室3内がIQ−”Pa程度に減圧されると、流体供
給口4よりアルゴンガスを主成分とする処理流体Gsが
供給され、処理室3内がこの処理流体Gsの雰囲気によ
って満たされる。In the apparatus configuration as described above, when the pressure inside the processing chamber 3 is reduced to about IQ-''Pa by the negative pressure generating means 2, the processing fluid Gs containing argon gas as a main component is supplied from the fluid supply port 4, and 3 is filled with the atmosphere of this processing fluid Gs.
続いて、図示しないヒータ等の加熱源によってアノード
電極5上のウェハ10を200〜300℃程度加熱し、
該ウェハ10の表面から流体成分を取り除く。Subsequently, the wafer 10 on the anode electrode 5 is heated to about 200 to 300°C using a heating source such as a heater (not shown).
Fluid components are removed from the surface of the wafer 10.
次に、各マグネットコイル7A、7B、llA11Bに
所定の電圧を印加して、処理室3の内部に磁場を形成す
る。Next, a predetermined voltage is applied to each of the magnet coils 7A, 7B, and 11A11B to form a magnetic field inside the processing chamber 3.
このとき、カソード電極5内の内周および外周環状マグ
ネット7A、7Bによって形成される磁場の作用を第3
図〜第5図を用いて説明する。At this time, the effect of the magnetic field formed by the inner circumferential and outer circumferential annular magnets 7A and 7B in the cathode electrode 5 is
This will be explained using FIGS.
本実施例では、カソード電極5内の各マグネ。In this embodiment, each magnet in the cathode electrode 5.
トコイル7A、7Bで発生される磁力の強弱によって、
ターゲット6からスパッタされた金属原子9 (A1原
子)の飛来方向が制御されている。Depending on the strength of the magnetic force generated by the coils 7A and 7B,
The flying direction of the metal atoms 9 (A1 atoms) sputtered from the target 6 is controlled.
すなわち、ウェハ10に対する金、嘱原子9の飛来方向
は、上記マグネットコイル7A、7BのN極およびS極
の強弱の程度によって、第3図(a)、第4図(a)、
第5図(a)に示すように異なるものとなっている。金
属原子9の飛来方向がいずれか一定である場合りごは、
これによって形成されるAN配線12の膜厚も偏位した
ものとなり、第3図(b)、第4図(b)および第5図
ら)に示すように、ステップカバレッジ特性の低下によ
り配線不良(図中Xで示す箇所)を生じる原因となる。That is, the flying direction of the gold atoms 9 relative to the wafer 10 depends on the strength of the north and south poles of the magnet coils 7A and 7B, as shown in FIG. 3(a), FIG. 4(a),
As shown in FIG. 5(a), they are different. If the flying direction of the metal atoms 9 is constant,
As a result, the film thickness of the AN wiring 12 formed also deviates, and as shown in FIG. 3(b), FIG. 4(b), and FIG. 5, etc.), wiring defects ( (points indicated by X in the figure).
この点について、本実施例によれば、1対のマグネット
コイル?A、7Bによる発生磁力の強弱は経時的に変化
されているため、上記各図に示された凹部あるいはスル
ーホールの部分において、均一な膜厚のAβ配線12の
形成が可能となる。Regarding this point, according to this embodiment, a pair of magnet coils? Since the strength of the magnetic force generated by A and 7B is changed over time, it is possible to form the Aβ wiring 12 with a uniform thickness in the recess or through hole shown in each of the above figures.
一方、ウェハ10の全面における膜厚の均一性は、アノ
ード電極8側に配置された制御磁極源としてのマグネッ
トコイルIIA、IIBによって確保されている。On the other hand, the uniformity of the film thickness over the entire surface of the wafer 10 is ensured by the magnet coils IIA and IIB as control magnetic pole sources arranged on the anode electrode 8 side.
すなわち、各マグネットコイルIIA、IIBによって
形成される磁力線の方向性は、第6図に示すように、ア
ノード電極8上に配置されたウェハlOの全面に対して
略均−に作用するように制御されている。なお、このア
ノード電極8側のマグネットコイル11A、lIBにつ
いても磁力の制御を行うことが可能である。That is, the directionality of the magnetic lines of force formed by the respective magnet coils IIA and IIB is controlled so that they act approximately uniformly on the entire surface of the wafer IO placed on the anode electrode 8, as shown in FIG. has been done. Note that it is also possible to control the magnetic force of the magnet coils 11A and IIB on the anode electrode 8 side.
続いて、カソード電極5に対して−400〜−500V
程度の高電圧が印加されると、カソード電極5とアノー
ド電極8との間でプラズマ放電を生じる。このプラズマ
放電によって処理流体Gsがイオン化し、該イオンがタ
ーゲット6に衝突する。このときに、イオンはマグネッ
トコイル7A。Subsequently, -400 to -500V is applied to the cathode electrode 5.
When a relatively high voltage is applied, plasma discharge is generated between the cathode electrode 5 and the anode electrode 8. The processing fluid Gs is ionized by this plasma discharge, and the ions collide with the target 6. At this time, the ions are in the magnet coil 7A.
7Bによって形成されたターゲット6上の磁場に閉じ込
められた状態となるため、この領域に高密度でプラズマ
が集中して、スパッタ効率を高めることができる。上記
イオンの衝突によりターゲット6からはその構成原子で
あるA1の金属原子9が放出される。このようにして放
出された金属原子9は、処理室3内に飛散され、アノー
ド電極8側の制御磁極源として機能するマグネットコイ
ル11A、IIBによって誘導される磁力線の作用によ
ってウェハ100表面に飛来・被着する。Since the plasma is confined in the magnetic field on the target 6 formed by the target 7B, plasma is concentrated in this region at high density, and sputtering efficiency can be increased. Due to the collision of the ions, metal atoms 9 of A1, which are constituent atoms of the target 6, are ejected from the target 6. The metal atoms 9 emitted in this way are scattered into the processing chamber 3 and fly to the surface of the wafer 100 by the action of magnetic lines of force induced by the magnet coils 11A and IIB, which function as control magnetic pole sources on the anode electrode 8 side. to adhere to.
このとき、ウェハ10の表面に対して、−50〜−20
0V程度のバイアス電圧を印加してやることにより(い
わゆるバイアススパッタ)、凹部あるいはスルーホール
内への金属原子9の被着をより効率的に行うことが可能
である。At this time, with respect to the surface of the wafer 10, -50 to -20
By applying a bias voltage of about 0 V (so-called bias sputtering), it is possible to more efficiently deposit the metal atoms 9 into the recesses or through holes.
なお、通常の場合、アノード電極8上のウェハ10の表
面は配線形成部のみが開口された図示しないマスクで覆
われており、ウェハ10上の他の領域にはAA配線12
は形成されない構造となっている。Note that in normal cases, the surface of the wafer 10 on the anode electrode 8 is covered with a mask (not shown) that has openings only in the wiring forming portion, and the AA wiring 12 is covered in other areas on the wafer 10.
The structure is such that it is not formed.
第7図は本実施例により製造されるバイポーラLSIの
要部断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a main part of a bipolar LSI manufactured according to this embodiment.
同図に示すように、本実施例のバイポーラLSIにおい
ては、例えばn型シリコンからなる半導体チップ(半導
体基板)41の表面に例えばn+型の埋め込み層42が
設けられ、この半導体チップ41上に例えばn型シリコ
ンのエピタキシャル層43が設けられている。このエピ
タキシャル層43の所定部分には例えばSin、膜のよ
うなフィールド絶縁膜44が設けられており、これらに
よって素子間および素子内の各特性部の分離が行われて
いる。上記フィールド絶縁膜44の下方には、例えばp
゛型のチャネルストッパ領域45が設けられている。As shown in the figure, in the bipolar LSI of this embodiment, for example, an n+ type buried layer 42 is provided on the surface of a semiconductor chip (semiconductor substrate) 41 made of, for example, n-type silicon. An epitaxial layer 43 of n-type silicon is provided. A field insulating film 44, such as a Si film, is provided at a predetermined portion of the epitaxial layer 43, and these provide isolation between each element and each characteristic portion within the element. Below the field insulating film 44, for example, p
A type channel stopper region 45 is provided.
また、このフィールド絶縁膜44で囲まれた部分のエピ
タキシャル層43中には、たとえばp型の真性ベース領
域46及び例えばp゛型のグラフトベース領域47が設
けられている。上記真性ペース領域46中にはn゛型の
エミッタ領域45が設けられている。このエミッタ領域
45と、上記真性ベース領域46と、該真性ベース領域
46の下方におけるエピタキシャル層43および埋め込
み層42から成るコレクタ領域とによってnpn型のバ
イポーラトランジスタが構成されている。Further, in the portion of the epitaxial layer 43 surrounded by the field insulating film 44, a p-type intrinsic base region 46 and a p-type graft base region 47, for example, are provided. An n-type emitter region 45 is provided in the intrinsic pace region 46 . The emitter region 45, the intrinsic base region 46, and the collector region composed of the epitaxial layer 43 and the buried layer 42 below the intrinsic base region 46 constitute an npn type bipolar transistor.
また同図中、符号49は、埋め込み層42と接続された
h゛型のコレクタ取り出し領域である。符号50は、上
記フィールド絶縁膜44に連設されている5102膜の
如き絶縁膜であって、この絶縁膜50には上記グラフト
ベース領域47、エミツタ領域48及びコレクタ取り出
し領域49に対応して、それぞれスルーホール508〜
50cが穿設されている。このスルーホール508〜5
0Cを通じて上記グラフトベース領域47に対して多結
晶シリコン膜から成るベース引出し電極51が接続され
ているとともに、スルーホール41bを通じて上記エミ
ッタ領域48上に多結晶シリコンエミッタ電極52が設
けられている。なお、符号53.54は、例えばS10
.膜等の如き絶縁膜である。Further, in the figure, reference numeral 49 is an h-type collector extraction region connected to the buried layer 42. Reference numeral 50 denotes an insulating film such as a 5102 film which is connected to the field insulating film 44, and this insulating film 50 has the following regions: Through hole 508~
50c is drilled. This through hole 508~5
A base extraction electrode 51 made of a polycrystalline silicon film is connected to the graft base region 47 through 0C, and a polycrystalline silicon emitter electrode 52 is provided on the emitter region 48 through a through hole 41b. Note that the code 53.54 is, for example, S10
.. It is an insulating film such as a film.
上記のベース引出し電極51の形成に際しても、前述の
スパッタ技術を用いることが可能である。The above-described sputtering technique can also be used to form the base extraction electrode 51.
符号558〜55cは、Af膜からなる第1層目の配線
であり、このうち配線55aは、絶縁膜54に設けられ
たスルーホール54aを通じてベース引出し電極51に
、配線55bはスルーホール54bを通じて多結晶シリ
コンエミッタ電極52に、配線55Cはスルーホール5
4C及び上記スルーホール50cを通じてコレクタ取り
出し領域49にそれぞれ接続されている。また、符号5
6はSiN膜とスピンオングラス(SOG)膜と、Si
O2膜とからなる層間絶縁膜であり、これを構成する上
記各膜はプラズマCVD法によって形成されたものであ
る。この層間絶縁膜56の上層には、例えばA1膜から
なる第2層目の配線57が設けられており、この配線5
7は上記層間絶縁膜56に開設されたスルーホール56
aを通じて上記配線55cに接続されている。なお、こ
のスルーホール56aは、階段状の段差形状を有し、か
かる形状と前述のスパッタ技術とによって、スルーホー
ル56aにおける配線57のステップカバレッジ特性の
向上を図っている。符号58は上記層間絶縁膜56と同
様な層間絶縁膜であり、該層間絶縁膜58の上層には、
Aβ膜からなる第3層目の配線59a〜59Cが配設さ
れている。この中で、配線59aは、上記層間絶縁膜5
8に開設されたスルーホール58aを通じて上記配線5
7に接続された構造を有している。符号60は上記層間
絶縁膜56.58と同様な層間絶縁膜であり、該層間絶
縁膜60の上層にはA1膜からなる第4層目の配線61
a〜61cが配設されている。Reference numerals 558 to 55c indicate first-layer wiring made of an Af film. Among these, wiring 55a is connected to the base extraction electrode 51 through a through hole 54a provided in the insulating film 54, and wiring 55b is connected to the base lead electrode 51 through the through hole 54b. The wiring 55C is connected to the crystal silicon emitter electrode 52 through the through hole 5.
4C and the collector extraction region 49 through the through hole 50c. Also, code 5
6 is a SiN film, a spin-on glass (SOG) film, and a Si
This is an interlayer insulating film consisting of an O2 film, and the above films constituting this are formed by plasma CVD. A second layer wiring 57 made of, for example, an A1 film is provided on the upper layer of this interlayer insulating film 56.
7 is a through hole 56 opened in the interlayer insulating film 56.
It is connected to the wiring 55c through a. Note that this through hole 56a has a stepped shape, and by using this shape and the above-mentioned sputtering technique, the step coverage characteristics of the wiring 57 in the through hole 56a are improved. Reference numeral 58 is an interlayer insulating film similar to the interlayer insulating film 56, and the upper layer of the interlayer insulating film 58 includes:
Third layer wirings 59a to 59C made of Aβ film are provided. Among these, the wiring 59a is connected to the interlayer insulating film 5.
The wiring 5 is connected through the through hole 58a opened in 8.
It has a structure connected to 7. Reference numeral 60 denotes an interlayer insulating film similar to the interlayer insulating films 56 and 58, and a fourth layer wiring 61 made of A1 film is provided on the upper layer of the interlayer insulating film 60.
a to 61c are arranged.
これらの配線613〜61cは、上記に説明した下層の
各配線に比較して層厚が大となるように構成されており
、該配線61a〜61Cによって大電流の供給が可能と
なっている。例えば本実施例では層厚として2μmを有
しており、各配線6.11.61b、61c間の溝幅は
2μmであり、したがってこの溝のアスペクト比(溝の
深さ/溝の幅)は1となり比較的大きな値で構成されて
いる。These wirings 613 to 61c are configured to have a larger layer thickness than the lower layer wirings described above, and the wirings 61a to 61C can supply a large current. For example, in this embodiment, the layer thickness is 2 μm, and the groove width between each wiring 6, 11, 61b, 61c is 2 μm, so the aspect ratio of this groove (groove depth/groove width) is 1, which is a relatively large value.
符号62は、例えば5102膜のような表面平坦化用の
絶縁膜であり、例えば前述で説明したスパッタ装置1を
用いる5in2膜のバイアススパッタや、プラズマCV
Dとスパッタエツチングとの組合せにより形成されたも
のである。この絶縁膜62によ一ッて上記配線61a、
61b、61c間の溝は埋没されているため、絶縁膜6
2の表面はほぼ平坦な状態となっている。なお、絶縁膜
62としては、例えば常圧CVDとスパッタエツチング
の組合せにより形成されたP S G (Phosph
o−3ilicate Glass)膜、B S G
(Boro−3ilicate Glass )膜、B
P S (Boro−Phospho−3ilica
te GlasS)膜等のシリケートガラス膜を用いる
ことも可能である。この絶縁膜62の上層には、プラズ
マCVD法により形成されたSiN膜63が設(すられ
ている。ここで、上記絶縁膜62の表面は上記配線61
a〜61Cの間の溝を含めて平坦化されているため、こ
のSiN膜63の表面も平坦化されている。このため、
SiN膜63の膜厚および膜質も比較的均一化されてい
る。したがって、後述の最上層の保護膜65も比較的平
坦化された状態となり、水分等の侵入しにくい耐湿性の
高い半導体チップ構造となっている。そのため、LSI
のパッケージとして非気密性封止型のパッケージを用い
ることが可能となっている。Reference numeral 62 is an insulating film for surface flattening, such as a 5102 film.
It is formed by a combination of D and sputter etching. Through this insulating film 62, the wiring 61a,
Since the groove between 61b and 61c is buried, the insulating film 6
The surface of No. 2 is almost flat. Note that the insulating film 62 is made of, for example, PSG (Phosph) formed by a combination of normal pressure CVD and sputter etching.
o-3ilicate Glass) membrane, B S G
(Boro-3ilicate Glass) membrane, B
P S (Boro-Phospho-3ilica
It is also possible to use silicate glass films such as teGlasS) films. An SiN film 63 formed by plasma CVD is provided on the upper layer of this insulating film 62. Here, the surface of the insulating film 62 is connected to the wiring 61.
Since the grooves between a to 61C are also flattened, the surface of this SiN film 63 is also flattened. For this reason,
The thickness and quality of the SiN film 63 are also relatively uniform. Therefore, the uppermost protective film 65, which will be described later, is also in a relatively flat state, resulting in a highly moisture-resistant semiconductor chip structure that is difficult to infiltrate with moisture. Therefore, LSI
It is now possible to use a non-hermetically sealed package as the package.
上記SiN膜63の上層に形成されたSiO2膜64は
、プラズマCVD法により形成されており、この両膜6
3および64によってチップ保護用の保護膜65が構成
されている。この場合、上記SiO□膜64は、上記保
護膜65に対する後述のクロム(Cr)膜66の接着性
を確保するとともに、このCr膜66のドライエツチン
グ時に上記SiN膜63がエツチングされてしまうこと
を防止するマスクとしての機能をも有している。The SiO2 film 64 formed on the upper layer of the SiN film 63 is formed by plasma CVD method, and both films 6
3 and 64 constitute a protective film 65 for chip protection. In this case, the SiO□ film 64 ensures the adhesion of the chromium (Cr) film 66, which will be described later, to the protective film 65, and also prevents the SiN film 63 from being etched during dry etching of the Cr film 66. It also functions as a protective mask.
上記保護膜65の一部にはスルーホール65aが開設さ
れており、このスルーホール65aを通じて上記配線6
1b上にはCr膜66が形成されている。さらに当該C
r膜66の上層には、銅(Cu)−錫(Sn)系の金属
間化合物層67を台座として、鉛(Pb)−Sn合金系
からなる半田バンプ68が設けられている。A through hole 65a is formed in a part of the protective film 65, and the wiring 6 is passed through the through hole 65a.
A Cr film 66 is formed on 1b. Furthermore, the C
On the upper layer of the r film 66, solder bumps 68 made of a lead (Pb)-Sn alloy are provided with a copper (Cu)-tin (Sn) based intermetallic compound layer 67 as a pedestal.
第8図は上記第7図で示されるバイポーラLSIを封止
したピングリッドアレイ(PGA)型パッケージを示す
断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a pin grid array (PGA) type package in which the bipolar LSI shown in FIG. 7 is sealed.
同図で示すように、該PGAIパッケージにおいては、
例えばムライト (3,1203・2SiO3)からな
るチップキャリア69上に半導体チップ41が上記半田
バンプ68を用いて接続されている。また、半導体チッ
プ41の上方には炭化珪素(SiC)からなるキャップ
70が半田からなるろう材71を介して配置されており
、上記キャップ70とチップキャリア69の表面との間
にはエポキシ樹脂等の樹脂72が充填されて半導体チッ
プ41を封止した構造となっている。上記キャップ70
は直接ろう材71によって半導体チップ41の背面(素
子が形成されていない側の面)と対面して接合されてい
るため、半導体チップ41からキャップ70への熱放散
が効果的に行われる構造となっている。なお、このよう
なパッケージを図示しないモジュール基板等に実装する
場合には、上記キャップ70の上−面にさらに放熱フィ
ン等を備えた構造としてもよい。なお、図中、チップキ
ャリア69の下面より突出された符号73で示される入
出力用ビンは、チップキャリア69の内部において形成
された図示しない多層配線によって、上記半田バンプ6
8と導通されている。As shown in the figure, in the PGAI package,
For example, a semiconductor chip 41 is connected to a chip carrier 69 made of mullite (3,1203.2SiO3) using the solder bumps 68 described above. Further, a cap 70 made of silicon carbide (SiC) is placed above the semiconductor chip 41 with a brazing material 71 made of solder interposed therebetween. It has a structure in which the semiconductor chip 41 is sealed by being filled with resin 72. The above cap 70
is directly bonded to the back surface of the semiconductor chip 41 (the side on which no elements are formed) by the brazing material 71, so that the structure allows for effective heat dissipation from the semiconductor chip 41 to the cap 70. It has become. Incidentally, when such a package is mounted on a module substrate (not shown) or the like, a structure may be provided in which a heat dissipation fin or the like is further provided on the upper surface of the cap 70. In the figure, the input/output bins indicated by the reference numeral 73 protruding from the bottom surface of the chip carrier 69 are connected to the solder bumps 6 by multilayer wiring (not shown) formed inside the chip carrier 69.
8 and is electrically connected.
したがって、半導体チップ41は、上記入出力用ピン7
3を通じて駆動電源および信号の人出力が可能な構造と
なっている。Therefore, the semiconductor chip 41 has the input/output pin 7
The structure allows for human output of drive power and signals through 3.
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.
たとえば、磁力線の制御についてはマグネットコイルを
用いた場合で説明したが、これに限らず他の磁力制御手
段を有するものであってもよい。For example, although the control of magnetic lines of force has been described using a magnet coil, the present invention is not limited to this, and other magnetic force control means may be used.
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である、いわゆるAf配線形成のための
スパック装置に適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、5in2膜等の絶縁膜の形
成に用いられるスパッタ装置にも適用できる。In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to the field of application, which is a spackle device for forming so-called Af wiring, but the invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. It can also be applied to sputtering equipment used for forming insulating films.
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち本発明によれば、試料表面において均一かつ信
頼性の高い金属膜を形成することが可能となる。That is, according to the present invention, it is possible to form a uniform and highly reliable metal film on the surface of a sample.
また、上記によって高集積型半導体装置を実現すること
が可能となる。Moreover, the above makes it possible to realize a highly integrated semiconductor device.
第1図は本発明の一実施例であるスパッタ装置の構成を
示す概略図、
第2図は上記実施例によるスパッタ処理の状態を示す説
明図、
第3図〜第5図はそれぞれエロージョン領域の変動にと
もなう金属原子の飛来方向と金属配線の形成状態を示す
説明図、
第6図は上記実施例による処理室内の磁力線の方向性を
示す説明図、
第7図は上記実施例を通じて形成される半導体素子の多
層配線構造を示す説明図、
第8図は上記実施例により得られる半導体装置の構造を
示した説明図、
第9図は従来技術における2重磁極方式を示す説明図、
第10図はおなじくカスプ磁極方式を示す説明図、
第11図は2重磁極方式に用いられる磁極源(マグネッ
トコイル)の構成を示す平面図、第12図(a)〜(d
)は上記磁極源における磁極のかけ方に伴うエロージョ
ン領域(磁力線による閉塞領域)の変化を示す説明図、
第X3図はアスペクト比およびステップカバレッジ特性
を説明するための図である。
1・・・スパッタ装置、2・・・負圧発生手段、3・・
・処理室、4・・・流体供給口、5・・・カソード電極
、6・・・ターゲット、7・・・マグネットコイル、7
A・・・内周環状マグネット、7B・・・外周環状マグ
ネット、8・・・アノード電極、9・・・金属原子、1
0・・・ウエノ\11A、IIB・・・マグネットコイ
ル、12・・・Al配線、41・・・半導体チップ(半
導体基板)、42・・・埋め込み層、43・・・エピタ
キシャル層、44・・・フィールド絶縁膜、45・・・
チャネルストッパ領域、46・・・真性ベース領域、4
7・・・グラフトベース領域、48・・・エミッタ領域
、49・・・コレクタ取り出し領域、50a〜50C・
・・スルーホール、51・・・ベース引出し電極、52
・・・多結晶シリコンエミッタ電極、53.54・・・
絶縁膜、553〜55C”’配線(第1層目)、56・
・・層間絶縁膜、57・・・配線(第2層目)、58・
・・層間絶縁膜、59a〜59c・・・配線(第3層目
)、60・・・層間絶縁膜、61a〜61c・・・配線
(第4層目)、62・・・絶縁膜、63・・・SiN膜
、64・・・S 102膜、65・・・保護膜、65a
・・・スルーホール、66・・・クロム(Cr)膜、6
7・・・金属間化合物層、68・・・半田バンプ、69
・・・チップキャリア、70・・・キャップ、71・・
・ろう材、72・・・樹脂、73・・・入出力用ピン、
81・・・マグネットコイル、81A・・・内周環状マ
グネ7)、81B・・・外周環状マグネット、82・・
・ターゲット、83・・・カソード電極、84・・・ウ
ェハ、85・・・アノード電極、86A、86B、86
C・・・マグネットコイル、91・・・半導体素子基板
、92・・・スルーホール、93・・・Aβ配mFj、
GS・・・処理流体。
代理人 弁理士 筒 井 大 和
第1図
7B=外周環状マグネット
第
図
第
図
第
図
第
図
第
図
第
■
図
第
図
冒二Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the state of sputtering processing according to the above embodiment, and Figs. An explanatory diagram showing the flying direction of metal atoms and the formation state of metal wiring due to fluctuations. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the directionality of magnetic lines of force in the processing chamber according to the above embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the direction of magnetic lines formed through the above embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the structure of a semiconductor device obtained by the above embodiment; FIG. 9 is an explanatory diagram showing the double magnetic pole system in the prior art; FIG. 10 11 is an explanatory diagram showing the cusp magnetic pole method, FIG. 11 is a plan view showing the configuration of the magnetic pole source (magnet coil) used in the double magnetic pole method, and FIGS. 12 (a) to (d)
) is an explanatory diagram showing changes in the erosion region (occluded region by magnetic lines of force) in accordance with the manner in which the magnetic poles are applied in the magnetic pole source, and FIG. X3 is a diagram for explaining the aspect ratio and step coverage characteristics. 1... Sputtering device, 2... Negative pressure generating means, 3...
・Processing chamber, 4... Fluid supply port, 5... Cathode electrode, 6... Target, 7... Magnet coil, 7
A...Inner circumference annular magnet, 7B...Outer circumference annular magnet, 8...Anode electrode, 9...Metal atom, 1
0... Ueno\11A, IIB... Magnet coil, 12... Al wiring, 41... Semiconductor chip (semiconductor substrate), 42... Buried layer, 43... Epitaxial layer, 44...・Field insulating film, 45...
Channel stopper region, 46... Intrinsic base region, 4
7... Graft base region, 48... Emitter region, 49... Collector extraction region, 50a to 50C.
... Through hole, 51 ... Base extraction electrode, 52
...Polycrystalline silicon emitter electrode, 53.54...
Insulating film, 553~55C"' wiring (first layer), 56.
...Interlayer insulating film, 57... Wiring (second layer), 58.
... Interlayer insulating film, 59a to 59c... Wiring (third layer), 60... Interlayer insulating film, 61a to 61c... Wiring (fourth layer), 62... Insulating film, 63 ...SiN film, 64...S102 film, 65...protective film, 65a
...Through hole, 66...Chromium (Cr) film, 6
7... Intermetallic compound layer, 68... Solder bump, 69
...Chip carrier, 70...Cap, 71...
・Brazing metal, 72... Resin, 73... Input/output pin,
81... Magnet coil, 81A... Inner circumference annular magnet 7), 81B... Outer circumference annular magnet, 82...
- Target, 83... Cathode electrode, 84... Wafer, 85... Anode electrode, 86A, 86B, 86
C... Magnet coil, 91... Semiconductor element substrate, 92... Through hole, 93... Aβ distribution mFj,
GS...Processing fluid. Agent Patent Attorney Dai Kazu Tsutsui Figure 1 7B = Outer circumferential annular magnet Figure ■ Figure Figure 2
Claims (1)
ターゲットを配置し、他方に所定膜の被着される試料を
配置した状態で両電極間に高電圧を引加してプラズマ放
電を用いてイオンを発生させ、このイオンのターゲット
への衝突によって所定原子を放出させ、該所定原子を試
料表面に被着させることによって所定膜を形成する際に
、ターゲット上に互いに極性が異なり発生磁力の強弱が
制御可能な1対の磁極源よりなる2重磁極で生成される
エロージョン領域を形成するとともに、試料表面の全面
において上記ターゲット側からの磁力線が作用するよう
制御可能な磁場を形成することを特徴とした膜形成方法
。 2、上記エロージョン領域は、環状構造の1対のマグネ
ットコイルを極性を異にした状態で配置することにより
形成されており、各マグネットコイルへの引加電圧を制
御することによって上記エロージョン領域を変化させ、
上記試料表面に対する所定原子の飛来方向を制御するこ
とが可能であることを特徴とする請求項1記載の膜形成
方法。 3、上記両電極において、高電圧の印加の際に試料の表
面に対してバイアス電圧を印加することを特徴とする請
求項1記載の膜形成方法。 4、上記試料はシリコン半導体からなるウェハであり、
このウェハ上に被着される所定膜はアルミニウム配線で
あることを特徴とする請求項1記載の膜形成方法。 5、負圧状態を維持する処理室内において、所定間隔を
おいて対面された1対の電極と、この一方の電極上に配
置されたターゲットと、他方の電極上に配置された試料
と、一方の電極側に配置され互いに極性が異なり発生磁
力の強弱が制御可能な1対のエロージョン磁極源と、他
方の電極側に配置され上記エロージョン磁極源からの磁
力線の試料面上における通過位置を制御する制御磁極源
とからなるスパッタ装置。 6、上記エロージョン磁極源と、制御磁極源とは、印加
電圧の強弱により磁力の制御が可能なマグネットコイル
であることを特徴とする請求項5記載のスパッタ装置。 7、アルゴンガス雰囲気中で対面配置された1対の電極
の一方にアルミニウム合金で構成されたターゲットを配
置し、他方にウェハを配置した状態で両電極間に高電圧
を引加してプラズマ放電を用いてアルゴンガスイオンを
発生させ、このアルゴンガスイオンのターゲットへの衝
突によってアルミニウム原子を放出させ、ウェハ上の配
線領域およびスルーホール内にこのアルミニウム原子を
被着させる際に、ターゲット表面において2重磁極で生
成されるエロージョン領域を形成するとともに、ウェハ
表面の全面において上記ターゲット側からの磁力線が作
用するよう制御可能な磁場を形成してウェハ上にスルー
ホール内配線およびアルミニウム配線を形成し、これら
の処理を繰り返すことによってウェハ上の多層配線構造
を形成することを特徴とする高集積型半導体装置の製造
方法。 8、上記高電圧の印加の際に、ウェハの表面に対してバ
イアス電圧を印加し、スルーホール内へのアルミニウム
原子の誘導を加速することを特徴とする請求項7記載の
高集積型半導体装置の製造方法。[Claims] 1. With a target placed on one side of a pair of electrodes facing each other in a fluid atmosphere and a sample to be coated with a prescribed film placed on the other side, a high voltage is applied between the two electrodes. When forming a predetermined film by depositing the predetermined atoms on the sample surface, the predetermined atoms are emitted by the collision of the ions with the target, and the predetermined atoms are deposited on the sample surface. At the same time, an erosion region is formed by a double magnetic pole consisting of a pair of magnetic pole sources with different polarities and the strength of the generated magnetic force can be controlled, and the magnetic field lines from the target side are controlled so that they act on the entire surface of the sample. A film forming method characterized by forming a magnetic field. 2. The above erosion region is formed by arranging a pair of annular magnet coils with different polarities, and the above erosion region can be changed by controlling the voltage applied to each magnet coil. let me,
2. The film forming method according to claim 1, wherein the direction in which the predetermined atoms fly toward the sample surface can be controlled. 3. The film forming method according to claim 1, wherein a bias voltage is applied to the surface of the sample when applying the high voltage to both of the electrodes. 4. The above sample is a wafer made of silicon semiconductor,
2. The film forming method according to claim 1, wherein the predetermined film deposited on the wafer is an aluminum wiring. 5. In a processing chamber that maintains a negative pressure state, a pair of electrodes face each other at a predetermined interval, a target placed on one of the electrodes, a sample placed on the other electrode, and one A pair of erosion magnetic pole sources are placed on the electrode side and have mutually different polarities and can control the strength of the generated magnetic force, and a pair of erosion magnetic pole sources are placed on the other electrode side and control the passage position on the sample surface of the lines of magnetic force from the erosion magnetic pole source. A sputtering device consisting of a controlled magnetic pole source. 6. The sputtering apparatus according to claim 5, wherein the erosion magnetic pole source and the control magnetic pole source are magnetic coils whose magnetic force can be controlled by varying the strength of applied voltage. 7. A target made of aluminum alloy is placed on one side of a pair of electrodes facing each other in an argon gas atmosphere, and a wafer is placed on the other side, and a high voltage is applied between the two electrodes to generate plasma discharge. The argon gas ions are used to generate argon gas ions, and when the argon gas ions collide with the target, aluminum atoms are released, and when the aluminum atoms are deposited in the wiring area and through holes on the wafer, two Forming an erosion region generated by a heavy magnetic pole and forming a controllable magnetic field so that the magnetic lines of force from the target side act on the entire surface of the wafer to form through-hole wiring and aluminum wiring on the wafer, A method for manufacturing a highly integrated semiconductor device, which comprises forming a multilayer wiring structure on a wafer by repeating these processes. 8. The highly integrated semiconductor device according to claim 7, wherein when applying the high voltage, a bias voltage is applied to the surface of the wafer to accelerate the induction of aluminum atoms into the through holes. manufacturing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63310935A JPH02156536A (en) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Film formation, sputtering apparatus used therefor and manufacture of highly integrated semiconductor device using same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP63310935A JPH02156536A (en) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Film formation, sputtering apparatus used therefor and manufacture of highly integrated semiconductor device using same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02156536A true JPH02156536A (en) | 1990-06-15 |
Family
ID=18011157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63310935A Pending JPH02156536A (en) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Film formation, sputtering apparatus used therefor and manufacture of highly integrated semiconductor device using same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02156536A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011007834A1 (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | 株式会社アルバック | Film-forming apparatus and film-forming method |
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WO2011007830A1 (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | 株式会社アルバック | Film-forming apparatus |
-
1988
- 1988-12-08 JP JP63310935A patent/JPH02156536A/en active Pending
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US9005413B2 (en) | 2009-07-17 | 2015-04-14 | Ulvac, Inc. | Film formation apparatus |
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