JPH0360120A - スパッタリング法 - Google Patents
スパッタリング法Info
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- JPH0360120A JPH0360120A JP19559389A JP19559389A JPH0360120A JP H0360120 A JPH0360120 A JP H0360120A JP 19559389 A JP19559389 A JP 19559389A JP 19559389 A JP19559389 A JP 19559389A JP H0360120 A JPH0360120 A JP H0360120A
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- sputtering
- gas pressure
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業上の利用分野１
本発明は、半導体装置製造工程における配線形成におけ
るスパッタリング法に関し、特にステップカバレッジを
向上したスパッタリング法に関するものである。
るスパッタリング法に関し、特にステップカバレッジを
向上したスパッタリング法に関するものである。
【従来の技術］
現在、配線材料に用いられるＡｌやＡ１合金またはＴｉ
やＷＴｉなどの高融点金属等は、スパッタリング法によ
り基板上に成膜されているが、その際のスパッタリング
パワーやＡｒガス圧は一定で処理されている。例えばＡ
ｌやＡ１合金の場合、スパッタリングパワーは６〜ｌ０
ＫＷ程度で、Ａｒガス圧は２〜７ｍＴｏｒｒで、この時
のＡｒの平均自由工程も一定で６〜８ｃＩｌである。 〔発明が解決しようとする課題〕 このようにスパッタリングパワーやＡｒガスが一定では
Ａｒガスやスパッタ物の平均自由工程が一定のため、大
小様々なアスペクト比の凹部のどの部分にも均一に成膜
することが不可能でありステップカバレッジの悪い膜し
か得られなかった。 本発明は、上記の点を解決しようとするもので、その目
的は、基板上にある大小様々なアスペクト比の凹部段差
や成膜時に生じるアスペクト比の増大によるステップカ
バレッジの低下を防止しすることにある。 【課題を解決するための手段】 本発明は、半導体装置製造における配線形成においてス
パッタリングガス圧を連続または多段階に変化させて金
属または合金をスパッタリングにより基板上に成膜する
ことを特徴とするスパッタリング法である。 本発明においてスパッタリングガス圧を連続または多段
階に変化させるについては、次のような方法がある。 ■スパッタリングガス圧をスパッタ開始時は低圧で行い
、その後徐々にガス圧を高圧に変化させて金属または合
金を基板上にスパッタリングにより成膜するする方法。 ■スパッタリングガス圧が低圧の処理室と高圧の処理室
を設け、処理室の各スパッタガス圧で別々にスパッタリ
ングし、金属または合金を基板上に成膜する方法。 ■異なるスパッタリングガス圧で膜質の異なる多層の金
属または合金を基板上に成膜する方法。 上記■の方法では低圧スパッタ時はスパッタ粒子のエネ
ルギーで加熱効果となり、金属または合金の基板への密
着性が向上するという利点がある。 ■の方法では異なる処理室で成膜処理を行うのでインピ
ーダンスコントロールが容易である。 ■の方法では膜質の異なる多層の金属または合金層が得
られるので耐エレクトロマイグレーション効果が得られ
る。 次に上記■の方法について図を用いて説明する。 第１図（ａ）に示すように、スパッタリング時のアルゴ
ンガス圧を初めは低圧にし、スパッタ粒子１の平均自由
工程を長くすることで、スパッタ粒子１の直進性をのば
し、基板上の凹部の底部２に効率よく成膜させる。この
時の凹部の側部３等へのスパッタ粒子１の付着は少なく
、上部４のオーバーハングも少ないので、実際のアスペ
クト比も小さくなる。 次にアルゴンガス圧を高圧にすると、第１図（ｂ）に示
すようにスパッタ粒子１の平均自由工程が低下し、スパ
ッタ粒子１同志の衝突の増加に伴い、スパッタ粒子１の
散乱による凹部の側部３への付着性が向上しステップカ
バレッジの良いスパッタリングが可能となる。 なお、この際のスパッタリングパワーは電流制御する。 〔作用〕 スパッタリングガス圧を連続または多段階に変化させる
ことにより、低ガス圧の際には基板上の凹部の底部によ
く成膜し、高ガス圧の際には凹部の側部によく成膜する
ために、ステップカバレッジの良いスパッタリングが可
能となる。 〔実施例］ 次に実施例をあげて本発明を説明する。 実施例１ 最初にアルゴンガス圧をｌ〜２ｍＴｏｒｒ、スパッタリ
ングパワーを１０〜１５ＫＷとして、アルミニウムまた
はアルミニウム合金上にアルゴンイオンを衝突させる。 これによりアルミニウムまたはアルミニウム合金のスパ
ッタ粒子が発生する。この時のスパッタ粒子の平均自由
工程は７〜８ｃｍで、基板上の凹部の底部に効率よく付
着する。その後、アルゴンガス圧をｌＯ〜２０ｍＴｏｒ
ｒとして、アルミニウムまたはアルミニウム合金上にア
ルゴンイオンを衝突させる。この時のスパッタ粒子の平
均自由工程は、０．７〜０．８ｃｍでスパッタ粒子の散
乱により、基板上の凹部の側部に効率よく付着する。以
上の２段階のスパッタリングによりステップカバレッジ
の向上した膜を形成することができる。 〔発明の効果〕 本発明においては、半導体装置製造における配線形成に
おいて、アルゴンガス圧を連続または多段階に変化させ
てスパッタリングすることにより、基板の大小様々なア
スペクト比の凹部のどの部分にも成膜でき、ステップカ
バレッジの向上した膜を形成することができる。
やＷＴｉなどの高融点金属等は、スパッタリング法によ
り基板上に成膜されているが、その際のスパッタリング
パワーやＡｒガス圧は一定で処理されている。例えばＡ
ｌやＡ１合金の場合、スパッタリングパワーは６〜ｌ０
ＫＷ程度で、Ａｒガス圧は２〜７ｍＴｏｒｒで、この時
のＡｒの平均自由工程も一定で６〜８ｃＩｌである。 〔発明が解決しようとする課題〕 このようにスパッタリングパワーやＡｒガスが一定では
Ａｒガスやスパッタ物の平均自由工程が一定のため、大
小様々なアスペクト比の凹部のどの部分にも均一に成膜
することが不可能でありステップカバレッジの悪い膜し
か得られなかった。 本発明は、上記の点を解決しようとするもので、その目
的は、基板上にある大小様々なアスペクト比の凹部段差
や成膜時に生じるアスペクト比の増大によるステップカ
バレッジの低下を防止しすることにある。 【課題を解決するための手段】 本発明は、半導体装置製造における配線形成においてス
パッタリングガス圧を連続または多段階に変化させて金
属または合金をスパッタリングにより基板上に成膜する
ことを特徴とするスパッタリング法である。 本発明においてスパッタリングガス圧を連続または多段
階に変化させるについては、次のような方法がある。 ■スパッタリングガス圧をスパッタ開始時は低圧で行い
、その後徐々にガス圧を高圧に変化させて金属または合
金を基板上にスパッタリングにより成膜するする方法。 ■スパッタリングガス圧が低圧の処理室と高圧の処理室
を設け、処理室の各スパッタガス圧で別々にスパッタリ
ングし、金属または合金を基板上に成膜する方法。 ■異なるスパッタリングガス圧で膜質の異なる多層の金
属または合金を基板上に成膜する方法。 上記■の方法では低圧スパッタ時はスパッタ粒子のエネ
ルギーで加熱効果となり、金属または合金の基板への密
着性が向上するという利点がある。 ■の方法では異なる処理室で成膜処理を行うのでインピ
ーダンスコントロールが容易である。 ■の方法では膜質の異なる多層の金属または合金層が得
られるので耐エレクトロマイグレーション効果が得られ
る。 次に上記■の方法について図を用いて説明する。 第１図（ａ）に示すように、スパッタリング時のアルゴ
ンガス圧を初めは低圧にし、スパッタ粒子１の平均自由
工程を長くすることで、スパッタ粒子１の直進性をのば
し、基板上の凹部の底部２に効率よく成膜させる。この
時の凹部の側部３等へのスパッタ粒子１の付着は少なく
、上部４のオーバーハングも少ないので、実際のアスペ
クト比も小さくなる。 次にアルゴンガス圧を高圧にすると、第１図（ｂ）に示
すようにスパッタ粒子１の平均自由工程が低下し、スパ
ッタ粒子１同志の衝突の増加に伴い、スパッタ粒子１の
散乱による凹部の側部３への付着性が向上しステップカ
バレッジの良いスパッタリングが可能となる。 なお、この際のスパッタリングパワーは電流制御する。 〔作用〕 スパッタリングガス圧を連続または多段階に変化させる
ことにより、低ガス圧の際には基板上の凹部の底部によ
く成膜し、高ガス圧の際には凹部の側部によく成膜する
ために、ステップカバレッジの良いスパッタリングが可
能となる。 〔実施例］ 次に実施例をあげて本発明を説明する。 実施例１ 最初にアルゴンガス圧をｌ〜２ｍＴｏｒｒ、スパッタリ
ングパワーを１０〜１５ＫＷとして、アルミニウムまた
はアルミニウム合金上にアルゴンイオンを衝突させる。 これによりアルミニウムまたはアルミニウム合金のスパ
ッタ粒子が発生する。この時のスパッタ粒子の平均自由
工程は７〜８ｃｍで、基板上の凹部の底部に効率よく付
着する。その後、アルゴンガス圧をｌＯ〜２０ｍＴｏｒ
ｒとして、アルミニウムまたはアルミニウム合金上にア
ルゴンイオンを衝突させる。この時のスパッタ粒子の平
均自由工程は、０．７〜０．８ｃｍでスパッタ粒子の散
乱により、基板上の凹部の側部に効率よく付着する。以
上の２段階のスパッタリングによりステップカバレッジ
の向上した膜を形成することができる。 〔発明の効果〕 本発明においては、半導体装置製造における配線形成に
おいて、アルゴンガス圧を連続または多段階に変化させ
てスパッタリングすることにより、基板の大小様々なア
スペクト比の凹部のどの部分にも成膜でき、ステップカ
バレッジの向上した膜を形成することができる。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明のスパッタリング法を説
明するための説明図で、第１図（ａ）はアルゴンガス圧
が低圧の場合でのスパッタリングの様子を示し、第１図
（ｂ）はアルゴンガス圧が高圧の場合でのスパッタリン
グの様子を示す。 １・・・スパッタ粒子 ２・・・凹部の底部 ３・・・凹部の側部 ４・・・凹部の上部 ５・・・カソード
明するための説明図で、第１図（ａ）はアルゴンガス圧
が低圧の場合でのスパッタリングの様子を示し、第１図
（ｂ）はアルゴンガス圧が高圧の場合でのスパッタリン
グの様子を示す。 １・・・スパッタ粒子 ２・・・凹部の底部 ３・・・凹部の側部 ４・・・凹部の上部 ５・・・カソード
Claims (1)
- 半導体装置製造における配線形成において、スパッタリ
ングガス圧を連続または多段階に変化させて金属または
合金を基板上にスパッタリングにより成膜することを特
徴とするスパッタリング法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19559389A JPH0360120A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | スパッタリング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19559389A JPH0360120A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | スパッタリング法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360120A true JPH0360120A (ja) | 1991-03-15 |
Family
ID=16343731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19559389A Pending JPH0360120A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | スパッタリング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0360120A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0564819A2 (de) * | 1992-04-09 | 1993-10-13 | METAPLAS IONON Oberflächenveredelungstechnik GmbH | Verfahren zur Abscheidung haftfester metallischer oder keramischer Schichten sowie haftfester Kohlenstoffschichten auf temperaturempfindlichen Materialien |
| EP1101834A2 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-23 | Applied Materials, Inc. | Method of depositing materials on substrates |
| JP2007257801A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Toshiba Corp | パターンド媒体の製造方法 |
| CN111020511A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-17 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种薄膜台阶的制备方法 |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP19559389A patent/JPH0360120A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0564819A2 (de) * | 1992-04-09 | 1993-10-13 | METAPLAS IONON Oberflächenveredelungstechnik GmbH | Verfahren zur Abscheidung haftfester metallischer oder keramischer Schichten sowie haftfester Kohlenstoffschichten auf temperaturempfindlichen Materialien |
| EP0564819A3 (en) * | 1992-04-09 | 1996-01-03 | Multi Arc Oberflaechentechnik | Process for deposition of adherent metallic, ceramic or carbon layers on temperature-sensitive materials |
| EP1101834A2 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-23 | Applied Materials, Inc. | Method of depositing materials on substrates |
| EP1101834A3 (en) * | 1999-11-16 | 2003-11-26 | Applied Materials, Inc. | Method of depositing materials on substrates |
| JP2007257801A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Toshiba Corp | パターンド媒体の製造方法 |
| CN111020511A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-17 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种薄膜台阶的制备方法 |
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