JPH0547707A - Thin film forming method, and semiconductor device - Google Patents

Thin film forming method, and semiconductor device

Info

Publication number
JPH0547707A
JPH0547707A JP3271024A JP27102491A JPH0547707A JP H0547707 A JPH0547707 A JP H0547707A JP 3271024 A JP3271024 A JP 3271024A JP 27102491 A JP27102491 A JP 27102491A JP H0547707 A JPH0547707 A JP H0547707A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
film
thin film
gas
forming
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.)
Granted
Application number
JP3271024A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3243722B2 (en
Inventor
Takashi Akahori
孝 赤堀
Satoshi Tanihara
聡 谷原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP27102491A priority Critical patent/JP3243722B2/en
Publication of JPH0547707A publication Critical patent/JPH0547707A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3243722B2 publication Critical patent/JP3243722B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain a film excellent in step coverage by generating plasma in a plasma generation chamber by the action of an electric field by microwaves and a magnetic field by an exciting coil, using specified inorganic gas and metallic gas, and introducing it into a reaction chamber. CONSTITUTION:First, the inside of a device body 3 is decompressed, and metallic gas is supplied from a first introduction pipe 13 into a reaction chamber 1. Moreover, Ar, N2, and H2 gas is supplied from a second introduction pipe 15 into a plasma generation chamber 1. Next, microwaves are introduced into the plasma generation chamber 1 through a waveguide pipe 5, and also a DC power source is connected to an exciting coil 4 so as to generate a magnetic field inside the plasma generation chamber 1 and generate plasma. Next, this plasma is introduced from a second hole 12 into the reaction chamber 2 so as to form a metallic nitride film on the surface of the sample 9 which is placed on a sample stage 8 and has a contact hole high in aspect ratio. Hereby, a film excellent in step coverage can be formed, and the reliability can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は薄膜の形成方法及び半導
体装置に関し、より詳細には半導体装置におけるコンタ
クトホールの内表面にバリヤ層として形成される TiN膜
等の薄膜の形成方法及び該薄膜が形成された半導体装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a thin film and a semiconductor device, and more particularly to a method for forming a thin film such as a TiN film formed as a barrier layer on the inner surface of a contact hole in a semiconductor device and the thin film. The present invention relates to a formed semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI等の半導体装置におけるコンタク
ト部は下地に基板表面の拡散層を有し、コンタクトホー
ルを介してAl等の配線と接続されている。
2. Description of the Related Art A contact portion in a semiconductor device such as an LSI has a diffusion layer on the surface of a substrate as an underlayer and is connected to a wiring such as Al through a contact hole.

【0003】しかしながらLSIの微細化、高集積化が
進むにつれて基板表面に形成される拡散層も浅くなり、
この浅い拡散層においてAlスパイクが生じ接合を破壊す
る、あるいはコンタクトホール底部にSiが析出してコン
タクト抵抗が増大する等の問題が生じてきている。
However, as miniaturization and higher integration of LSI progress, the diffusion layer formed on the surface of the substrate becomes shallower,
Problems such as Al spikes in the shallow diffusion layer to break the junction, or Si deposits on the bottom of the contact hole to increase the contact resistance have arisen.

【0004】これらの問題を解決するためにAl中にあら
かじめ0.5〜2%程度のSiを混入させたAl合金(Al−
1%Si等)が電極配線材料として使用されているが、最
近はコンタクトホール径が小さくなっているのでこれら
Al合金でもSiの析出を防止するのには不十分となってき
ている。
In order to solve these problems, Al alloy in which about 0.5 to 2% of Si is mixed in advance in Al (Al-
1% Si, etc.) is used as an electrode wiring material, but recently the contact hole diameter has become smaller, so these
Al alloys are becoming insufficient to prevent Si precipitation.

【0005】そこでAl合金とSi基板との間にバリヤメタ
ルと呼ばれる拡散防止用の薄膜を形成することが考えら
れている。 TiN膜は電気抵抗が小さく化学的に安定なた
めバリヤメタルとして注目されている。(山西、吉原、
北原、細川;「真空」,第30巻第5号p347、19
87年)。
Therefore, it has been considered to form a diffusion preventing thin film called a barrier metal between the Al alloy and the Si substrate. The TiN film has attracted attention as a barrier metal because it has low electric resistance and is chemically stable. (Yamanishi, Yoshiwara,
Kitahara, Hosokawa; "Vacuum", Vol. 30, No. 5, p347, 19
1987).

【0006】TiN膜は従来反応性スパッタ法(Reactive
Sputtering 法)により形成されていた。反応性スパッ
タ法は図21に示したような装置を用い、ターゲット3
0にTiを使用し、スパッタリングガスとしてArとN2とを
供給して基板31上に TiN膜を形成するものである(金
森;「真空」,第29巻、第9号、p418、1986
年)。なお図中32はコイルを示している。
The TiN film is formed by the conventional reactive sputtering method (Reactive
It was formed by the Sputtering method). The reactive sputtering method uses an apparatus as shown in FIG.
Ti is used for 0 and Ar and N 2 are supplied as a sputtering gas to form a TiN film on the substrate 31 (Kanamori; "Vacuum", Vol. 29, No. 9, p418, 1986).
Year). Incidentally, reference numeral 32 in the drawing denotes a coil.

【0007】しかしながらこの方法では段差被覆性(St
ep Coverage )が悪く、 TiN膜はコンタクト部に図22
(a)に示したように形成される。半導体装置における
高集積化が64MDRAM、256MDRAMと進むに
つれてコンタクトホール35におけるアスペクト比(=
ホール深さ/ホール径)が次第に大きくなり、このため
この方法ではコンタクトホール35底部にほとんど TiN
膜33がつかなくなり、この方法は使用できなくなる。
すなわち図22(a)に示した状態からW(タングステ
ン)あるいはAl等の電極材料を埋め込んだとしても、図
22(b)に示したようにコンタクトホール35内部に
ボイド36が発生し、コンタクトホール35内部で配線
が断線し易くなり、また TiN膜33がホール底部で薄く
なるため、バリヤメタルとしての機能を果たさず、製造
されるLSIデバイスの信頼性を確保することができな
い。
However, in this method, the step coverage (St
ep Coverage) is bad, and the TiN film is applied to the contact part as shown in Fig.
It is formed as shown in FIG. As the high integration of semiconductor devices progresses to 64M DRAM and 256M DRAM, the aspect ratio (=
(Hole depth / hole diameter) gradually increases. Therefore, in this method, almost all TiN is formed at the bottom of the contact hole 35.
The membrane 33 will not stick and this method cannot be used.
That is, even if an electrode material such as W (tungsten) or Al is embedded from the state shown in FIG. 22A, voids 36 are generated inside the contact hole 35 as shown in FIG. Since the wiring is easily broken inside 35 and the TiN film 33 becomes thin at the bottom of the hole, it does not function as a barrier metal and the reliability of the manufactured LSI device cannot be ensured.

【0008】そこで次にステップカバレジの良い薄膜の
形成方法としてLPCVD法(LowPressure Chemical V
apor Deposition法)という熱CVD法の1つが注目さ
れ始めた。この方法は図23に示したような装置を用い
TiCl4 及びNH3 あるいはN2ガスを原料として熱反応によ
り基板上に TiN膜を形成する方法である(N.Yokoyamaet
al., Vol. 136 No.3,J.Electrochem.Soc., p8
82)(N.Yokoyama et al., Vol. 138 No.1,J.El
ectrochem.Soc., p190)。
Then, as a method for forming a thin film having good step coverage, the LPCVD method (Low Pressure Chemical V
One of the thermal CVD methods called the apor Deposition method) has begun to attract attention. This method uses an apparatus as shown in FIG.
This is a method of forming a TiN film on a substrate by thermal reaction using TiCl 4 and NH 3 or N 2 gas (N. Yokoyamaet
al., Vol. 136 No. 3, J. Electrochem. Soc., p8
82) (N. Yokoyama et al., Vol. 138 No. 1, J. El.
ectrochem.Soc., p190).

【0009】しかしながらTiCl4 +N2+H2の反応により
TiN膜を形成するためには900〜1000℃程度の高
温が必要であり、デバイス特性に悪影響を及ぼすので、
LSIデバイスの製造に対しては適用できないといった
問題があった(Arthur Sherman, Extended Abstract of
the 1991 International Conference on Solid State
Devices and Materials, 1991 p177〜179)。
However, due to the reaction of TiCl 4 + N 2 + H 2
Since a high temperature of about 900 to 1000 ° C. is required to form the TiN film, which adversely affects the device characteristics,
There was a problem that it could not be applied to the manufacture of LSI devices (Arthur Sherman, Extended Abstract of
the 1991 International Conference on Solid State
Devices and Materials, 1991 p177-179).

【0010】一方、TiCl4 +NH3 の反応は低温で行われ
るため、LSIデバイス用のバリヤメタル形成としては
NH3 ガスを用いた方法が有望視されていた。しかしなが
らTiCl4 とNH3 とは気相中で錯塩(Complex )(TiCl4
・nNH3)を形成し、これが黄色いパウダとなり、装置内
におけるパーティクル発生の原因となり問題となってい
た(M.J.Buiting, et al, J.Electrochem.Soc., Vol.1
38, No2, Feb.1991p500)。
On the other hand, since the reaction of TiCl 4 + NH 3 is carried out at a low temperature, it is suitable for forming a barrier metal for an LSI device.
The method using NH 3 gas was considered promising. However, TiCl 4 and NH 3 are mixed in the gas phase (Complex) (TiCl 4
・ NNH 3 ) formed, which turned into a yellow powder, which was a cause of particle generation in the equipment (MJBuiting, et al, J. Electrochem. Soc., Vol. 1).
38, No2, Feb. 1991 p500).

【0011】またLPCVD法により TiN膜はコン
タクト部に図24(a)に示したようにコンフォーマル
に形成される。LPCVD法による場合コンタクトホー
ル35底部に十分 TiN膜33が形成され、このことはバ
リヤメタルとしては好ましいが、コンタクトホール35
の側壁部にも底部と同じ膜厚で TiN膜33が形成されて
しまう。このように側壁部にも厚く TiN膜33が形成さ
れると、コンタクトホール35に残る孔の径が小さくな
ってしまい、実質的にアスペクト比が大きいコンタクト
ホールが形成されたのと同じ状態となる。このため次工
程でW(タングステン)あるいはAl等を埋め込む際、図
24(b)に示したようにコンタクトホール35内部に
ボイド36が発生してしまい、やはりLSIデバイスの
信頼性を確保することができないといった問題を残して
いた。
A TiN film is conformally formed on the contact portion by the LPCVD method as shown in FIG. In the case of the LPCVD method, the TiN film 33 is sufficiently formed at the bottom of the contact hole 35, which is preferable as the barrier metal, but the contact hole 35
The TiN film 33 having the same film thickness as the bottom portion is formed on the side wall portion of the. When the thick TiN film 33 is formed also on the side wall in this way, the diameter of the hole remaining in the contact hole 35 becomes small, and the state is substantially the same as when the contact hole having a large aspect ratio is formed. .. Therefore, when W (tungsten), Al, or the like is buried in the next step, a void 36 is generated inside the contact hole 35 as shown in FIG. 24B, and the reliability of the LSI device can be secured. There was a problem that I could not do it.

【0012】なお、LPCVD法には上記したように図
23に示したような装置が用いられる。図中40はチャ
ンバを示しており、チャンバ40内にはガスノズル41
及び試料保持台42が配設され、試料保持台42上には
基板43が載置される。チャンバ40下方にはブースタ
ポンプ44及びロータリーポンプ45が接続され、ガス
ノズル41にはNH3 を供給するための配管47が接続さ
れている。
Incidentally, as described above, the apparatus shown in FIG. 23 is used for the LPCVD method. Reference numeral 40 in the figure denotes a chamber, and a gas nozzle 41 is provided in the chamber 40.
Further, the sample holder 42 is arranged, and the substrate 43 is placed on the sample holder 42. A booster pump 44 and a rotary pump 45 are connected below the chamber 40, and a pipe 47 for supplying NH 3 is connected to the gas nozzle 41.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記した問題点を考慮
し、本発明者らは研究を重ね、以下に述べる発明を完成
するに至った。
In consideration of the above problems, the present inventors have conducted extensive research and completed the invention described below.

【0014】すなわち本発明はAr、H2、N2ガス及び金属
系ガスを用い、マイクロ波による電界と周囲に配設され
た励磁コイルによる磁界との作用によってプラズマ生成
室でプラズマを生成させ、前記生成させたプラズマを反
応室に導入して試料台に載置された試料に金属窒化物膜
の薄膜を形成することを主な内容としている。
[0014] The present invention is Ar, using H 2, N 2 gas and metal based gas, plasma is generated in the plasma generating chamber by the action of the magnetic field by the excitation coils disposed in the electric field and the ambient by the microwave, The main content is to introduce the generated plasma into a reaction chamber and form a thin film of a metal nitride film on a sample placed on a sample table.

【0015】かかる方法を用いることにより、コンタク
ト部にステップカバレジに優れた薄膜を形成し、しかも
コンタクトホール側壁部に形成される薄膜の厚さを、コ
ンタクトホール底部に形成される薄膜の厚さよりも薄く
することを目的としている。
By using such a method, a thin film having excellent step coverage is formed on the contact portion, and the thickness of the thin film formed on the side wall of the contact hole is smaller than the thickness of the thin film formed on the bottom of the contact hole. It is intended to be thin.

【0016】また、LSIデバイスに悪影響を与えない
程度の低温で薄膜を形成することができ、しかも黄色い
パウダー等のパーティクルを発生させない方法を提供す
ることを他の目的としている。
Another object of the present invention is to provide a method capable of forming a thin film at a low temperature that does not adversely affect the LSI device and not generating particles such as yellow powder.

【0017】より詳細には本発明にかかる薄膜の形成方
法は、マイクロ波による電界と周囲に配設された励磁コ
イルによる磁界との作用によってプラズマ生成室でプラ
ズマを生成させ、前記生成させたプラズマを反応室に導
入して試料台に載置された試料に薄膜を形成する方法に
おいて、Ar、H2およびN2ガスを前記プラズマ生成室に導
入する一方、金属系ガスを前記反応室に導入することに
より前記試料上に金属窒化物膜を形成することを特徴と
し(1)、また、マイクロ波による電界と周囲に配設さ
れた励磁コイルによる磁界との作用によってプラズマ生
成室でのプラズマを生成させ、前記生成させたプラズマ
を反応室に導入して試料台に載置された試料に薄膜を形
成する方法において、Ar、H2、N2ガスおよび上記金属系
ガスをプラズマ生成室に導入することにより前記試料上
に金属窒化物膜を形成することを特徴とし(2)、さら
には上記(1)又は(2)記載の薄膜の形成方法におい
て、基板上に絶縁膜が形成され、該絶縁膜にコンタクト
ホールが形成された半導体装置作成用基板に、金属系ガ
スとして四塩化チタンガスを用い、反応室の圧力が2.
0mTorr以下、試料である前記基板の温度が450℃以
上の条件下、前記コンタクトホールにTi窒化物膜を形成
することを特徴とし(3)、また、本発明にかかる半導
体装置は、コンタクトホール底部のTi窒化物膜の厚さ
が、前記コンタクトホール側壁部のTi窒化物膜の厚さよ
り厚いことを特徴とし(4)、さらに本発明に係る薄膜
の形成方法は、上記(1)、(2)又は(3)記載の方
法において、マイクロ波導入窓にRFを印加しながら成
膜することを特徴とし(5)、また、上記(1)、
(2)、(3)又は(5)記載の方法において、Ti窒化
物膜を形成後、H2プラズマ処理を施すことを特徴とする
(6)。
More specifically, in the method for forming a thin film according to the present invention, plasma is generated in the plasma generation chamber by the action of the electric field generated by the microwave and the magnetic field generated by the exciting coil disposed around the plasma, and the generated plasma is generated. In the method of forming a thin film on the sample placed on the sample table by introducing into the reaction chamber, Ar, H 2 and N 2 gas is introduced into the plasma generation chamber, while a metal-based gas is introduced into the reaction chamber. To form a metal nitride film on the sample (1), and the plasma in the plasma generation chamber is generated by the action of the electric field of the microwave and the magnetic field of the exciting coil arranged around the microwave. is generated, a method of forming a thin film on the sample placed on the sample stage by introducing said to generate plasma in the reaction chamber, the plasma producing an Ar, H 2, N 2 gas and the metallic gas A metal nitride film is formed on the sample by introducing it into a chamber (2), and further, in the thin film forming method described in (1) or (2) above, an insulating film is formed on a substrate. The titanium tetrachloride gas is used as the metal-based gas on the substrate for semiconductor device formation in which the contact hole is formed in the insulating film, and the pressure in the reaction chamber is 2.
A Ti nitride film is formed in the contact hole under the condition of 0 mTorr or less and the temperature of the sample substrate is 450 ° C. or more (3), and the semiconductor device according to the present invention has the contact hole bottom portion. Is thicker than the thickness of the Ti nitride film on the side wall of the contact hole (4), and the method for forming a thin film according to the present invention further includes the above (1), (2) ) Or (3), the method is characterized in that the film is formed while applying RF to the microwave introduction window (5), and the above (1),
The method according to (2), (3) or (5) is characterized in that after forming the Ti nitride film, H 2 plasma treatment is performed (6).

【0018】すなわち上記した(1)記載の方法によれ
ば、膜形成を促進するためのAr、H2ガスをプラズマ生成
室に供給し、一方TiCl4 等の金属系ガスを反応室内に供
給し、励磁コイルに直流電流を通流すると共に、マイク
ロ波導波管、マイクロ波導入窓を通じてマイクロ波をプ
ラズマ生成室内に導入する。
That is, according to the method described in (1) above, Ar and H 2 gas for promoting film formation are supplied to the plasma generation chamber, while metal-based gas such as TiCl 4 is supplied to the reaction chamber. A direct current is passed through the exciting coil, and a microwave is introduced into the plasma generation chamber through the microwave waveguide and the microwave introduction window.

【0019】該プラズマ生成室に導入されたマイクロ波
は、前記プラズマ生成室内に供給されたAr、H2及びN2
スを分解し、プラズマを生成せしめる。生成されたプラ
ズマが、励磁コイルにより形成された発散磁界によって
反応室内に導入されると、前記金属系ガスは前記プラズ
マと反応し、前記反応室内に載置された試料表面には金
属窒化物が供給され金属窒化物膜が形成される。
The microwave introduced into the plasma generating chamber decomposes the Ar, H 2 and N 2 gas supplied into the plasma generating chamber to generate plasma. When the generated plasma is introduced into the reaction chamber by the divergent magnetic field formed by the exciting coil, the metal-based gas reacts with the plasma, and the metal nitride is deposited on the sample surface placed in the reaction chamber. The supplied metal nitride film is formed.

【0020】また、上記(2)記載の方法によればAr、
H2、N2ガス及びTiCl4 等の金属系ガスをプラズマ生成室
に供給し、励磁コイルに直流電流を通流すると共に、マ
イクロ波導波管、マイクロ波導入窓を通じてマイクロ波
を前記プラズマ生成室内に導入すると、該プラズマ生成
室に導入されたマイクロ波は、前記プラズマ生成室内に
供給されたAr、H2、及びN2ガスを分解し、プラズマを生
成せしめる。生成されたプラズマが、励磁コイルにより
形成された発散磁界によって反応室内に導入されると、
前記金属系ガスはN2等と反応し前記反応室内に載置され
た試料表面に金属窒化物が供給され、金属窒化物膜が形
成される。
According to the method described in (2) above, Ar,
Supplying H 2, N 2 gas and TiCl 4 or the like of the metal-based gas into the plasma generation chamber, the DC current with flowing to the exciting coil, a microwave waveguide, the plasma generating chamber microwaves through microwave introduction window When introduced into the plasma generation chamber, the microwave introduced into the plasma generation chamber decomposes the Ar, H 2 and N 2 gases supplied into the plasma generation chamber to generate plasma. When the generated plasma is introduced into the reaction chamber by the divergent magnetic field formed by the exciting coil,
The metal-based gas reacts with N 2 and the like, metal nitride is supplied to the surface of the sample placed in the reaction chamber, and a metal nitride film is formed.

【0021】金属窒化物膜形成の反応メカニズムとして
は下記の反応式が考えられる。
As a reaction mechanism for forming the metal nitride film, the following reaction formula is considered.

【0022】 2TiCl4 + N2 + 4H2 → 2TiN + 8HCl ↑ TiCl4 を完全に分解してTi+Clとするためには400kc
al mol-1以上の非常に高いエネルギを必要とする。
2TiCl 4 + N 2 + 4H 2 → 2TiN + 8HCl ↑ To completely decompose TiCl 4 into Ti + Cl, 400 kc
It requires a very high energy of al mol -1 or more.

【0023】本発明に係る方法ではプラズマCVD、特
に電子サイクロトロン共鳴励起(ECR)プラズマCV
Dのような共鳴現象を起こさせることにより、高エネル
ギの電子を生成させ、これら電子の衝突により分解・還
元反応を促進している。
In the method according to the invention, plasma CVD, in particular electron cyclotron resonance excitation (ECR) plasma CV
High-energy electrons are generated by causing a resonance phenomenon such as D, and the decomposition / reduction reaction is promoted by the collision of these electrons.

【0024】従って試料温度を900〜1000℃とい
った高温にしなくとも金属窒化物膜が試料表面に形成さ
れる。
Therefore, the metal nitride film is formed on the sample surface without raising the sample temperature to a high temperature of 900 to 1000 ° C.

【0025】Arはプラズマ放電を安定化させるために導
入されており、またマイクロ波導入窓への導電膜付着防
止のために該窓にRFを印加しているが、この際の導電
膜のスパッタリングガスとしてもArは作用する。
Ar is introduced to stabilize the plasma discharge, and RF is applied to the microwave introduction window to prevent the conductive film from adhering to the window. Sputtering of the conductive film at this time is performed. Ar also acts as a gas.

【0026】本発明に係る薄膜の形成方法では、生成さ
れたプラズマが指向性良く試料に供給され、このためコ
ンタクト部には図9(a)に示したごとくに金属窒化物
膜が形成される。従って次工程でコンタクトホール35
部にWあるいはAl等の配線材料が埋め込まれる際にもボ
イドは発生せず、図9(b)に示した如くに埋め込みが
行なわれ、配線の平坦化が実現される。
In the method of forming a thin film according to the present invention, the generated plasma is supplied to the sample with good directivity, and therefore a metal nitride film as shown in FIG. 9A is formed at the contact portion. .. Therefore, in the next step, the contact hole 35
Voids do not occur even when a wiring material such as W or Al is embedded in the portion, and the filling is performed as shown in FIG. 9B, and the wiring is flattened.

【0027】[0027]

【好ましい実施例及び比較例】(実施例1)本実施例で
はプラズマCVD法を用い、アスペクト比の異なるホー
ルを表面に設けた試料上に TiNの薄膜を形成した場合に
ついて詳述する。
[Preferred Embodiments and Comparative Examples] (Embodiment 1) In this embodiment, the case where a thin film of TiN is formed on a sample having holes with different aspect ratios on its surface by using the plasma CVD method will be described in detail.

【0028】図1は本実施例に係る薄膜の形成方法に使
用するプラズマCVD装置を模式的に示した断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a plasma CVD apparatus used in the method of forming a thin film according to this embodiment.

【0029】該プラズマCVD装置は、プラズマ生成室
1と反応室2とからなる装置本体3と、プラズマ生成室
1の周囲に配設されて直流電源(図示せず)が接続され
た励磁コイル4と、マイクロ波発振器(図示せず)から
発振されたマイクロ波をプラズマ生成室1に導入する導
波管5等とから構成されている。6は石英ガラス等で形
成されたマイクロ波導入窓、7は該マイクロ波導入窓に
高周波(RF)電源を印加する高周波発生源、8は試料
9が載置される試料台をそれぞれ表している。
The plasma CVD apparatus comprises an apparatus main body 3 consisting of a plasma generation chamber 1 and a reaction chamber 2, and an exciting coil 4 arranged around the plasma generation chamber 1 and connected to a DC power source (not shown). And a waveguide 5 for introducing microwaves oscillated from a microwave oscillator (not shown) into the plasma generation chamber 1. Reference numeral 6 is a microwave introduction window formed of quartz glass or the like, 7 is a high frequency generation source for applying a high frequency (RF) power source to the microwave introduction window, and 8 is a sample table on which a sample 9 is placed. ..

【0030】プラズマ生成室1は略円筒形状に形成さ
れ、このプラズマ生成室1の上部壁の略中央部にはマイ
クロ波を導入するための第1の孔10が形成されてお
り、プラズマ生成室1の下方には、このプラズマ生成室
1よりも大口径を有する反応室2が一体的に形成されて
いる。また、この反応室2とプラズマ生成室1とは、仕
切板11によって仕切られており、この仕切板11の略
中央部には第2の孔(プラズマ引出窓)12が形成され
ている。
The plasma generating chamber 1 is formed in a substantially cylindrical shape, and a first hole 10 for introducing a microwave is formed in a substantially central portion of an upper wall of the plasma generating chamber 1. A reaction chamber 2 having a larger diameter than the plasma generation chamber 1 is integrally formed below the plasma generation chamber 1. Further, the reaction chamber 2 and the plasma generation chamber 1 are partitioned by a partition plate 11, and a second hole (plasma extraction window) 12 is formed at a substantially central portion of the partition plate 11.

【0031】さらに、反応室2の側壁には第1の導入配
管13が接続され、反応室2の底部には排気系(図示せ
ず)に連通している排気配管14が接続されている。ま
た、プラズマ生成室1の上壁部には第2の導入配管15
が接続されている。
Further, a first introducing pipe 13 is connected to the side wall of the reaction chamber 2, and an exhaust pipe 14 communicating with an exhaust system (not shown) is connected to the bottom of the reaction chamber 2. In addition, the upper wall of the plasma generation chamber 1 has a second introduction pipe 15
Are connected.

【0032】高周波発生源7は高周波発振器16とマッ
チングボックス17とから構成され、マイクロ波導入窓
6と導波管5との間に挟着された平板電極18を介して
マイクロ波導入窓6に高周波(RF)が印加されるよう
になっている。
The high frequency generator 7 is composed of a high frequency oscillator 16 and a matching box 17, and is connected to the microwave introduction window 6 through a plate electrode 18 sandwiched between the microwave introduction window 6 and the waveguide 5. A high frequency (RF) is applied.

【0033】試料台8には試料9にRF高周波を印加す
るためのRF高周波発振器21が、マッチングボックス
20を介して接続されている。このRF高周波発振器2
1により試料9に所定のRF高周波を印加し、前述の薄
膜の形成方法を実施することにより、試料9にかかるバ
イアス電圧により、アスペクト比が高い場合でもステッ
プカバレジの良好な薄膜を形成することができる。
An RF high frequency oscillator 21 for applying an RF high frequency to the sample 9 is connected to the sample table 8 via a matching box 20. This RF high frequency oscillator 2
By applying a predetermined RF high frequency to the sample 9 according to No. 1 and performing the above-described thin film forming method, a bias voltage applied to the sample 9 can form a thin film with good step coverage even when the aspect ratio is high. it can.

【0034】また、試料9を所定のヒータ等で加熱し、
試料9の温度を所定値、例えば200〜600℃に保つ
と、形成される薄膜の結晶化が促進され、薄膜の電気伝
導性が良好なものとなる。
Further, the sample 9 is heated by a predetermined heater or the like,
If the temperature of the sample 9 is kept at a predetermined value, for example, 200 to 600 ° C., crystallization of the formed thin film is promoted, and the thin film has good electric conductivity.

【0035】励磁コイル4に直流電力が供給されるとプ
ラズマ生成室1に所定の磁場が発生する。これによりマ
イクロ波発振器からプラズマ生成室1に導入されるマイ
クロ波の角周波数ωと電子サイクロトロンの角周波数ω
c とが、プラズマ生成室1において等しくなるような磁
場を形成し、電子に共鳴運動を行わせるように構成する
こともできる。この共鳴を起こさせるための条件、すな
わち、ECR条件は、古典力学的方程式を解くことによ
り容易に求められ、次式で示される。
When DC power is supplied to the exciting coil 4, a predetermined magnetic field is generated in the plasma generating chamber 1. As a result, the angular frequency ω of the microwave introduced into the plasma generation chamber 1 from the microwave oscillator and the angular frequency ω of the electron cyclotron are
It is also possible to form a magnetic field such that c and c become equal in the plasma generation chamber 1 to cause electrons to perform resonance motion. The condition for causing this resonance, that is, the ECR condition can be easily obtained by solving the classical mechanical equation and is represented by the following equation.

【0036】 ω = ωc = eB/m ……… ここで、eは電子の電荷(=1.6×10-19 C)、B
は磁束密度(T)、mは電子の質量(=9.1×10
-31kg )をそれぞれ表している。
Ω = ω c = eB / m ... Here, e is an electron charge (= 1.6 × 10 −19 C), B
Is the magnetic flux density (T), m is the mass of the electron (= 9.1 × 10
-31 kg) respectively.

【0037】マイクロ波の角周波数ωは、本実施例では
2.45GHz に設定されており、前記式よりECR条
件を満たす磁束密度Bを8.75×10-2Tに設定し
た。
The angular frequency ω of the microwave is set to 2.45 GHz in this embodiment, and the magnetic flux density B satisfying the ECR condition is set to 8.75 × 10 -2 T from the above equation.

【0038】上記装置を用いて薄膜を形成するには、ま
ず、排気系を操作して装置本体3内を1×10-6Torr以
下の圧力に減圧し、この後TiCl4 を5〜15SCCMの流量
で第1の導入配管13から反応室2内に供給する一方、
Ar43SCCM、N215SCCM、H250SCCMをプラズマ生成室
1内に第2の導入配管15から供給した。この後装置本
体3内を所定の圧力、例えば2×10-3Torrに設定し
た。
To form a thin film using the above apparatus, first, the exhaust system is operated to reduce the pressure inside the apparatus main body 3 to a pressure of 1 × 10 -6 Torr or less, and then TiCl 4 is adjusted to 5 to 15 SCCM. While supplying into the reaction chamber 2 from the first introduction pipe 13 at a flow rate,
Ar43SCCM, N 2 15SCCM and H 2 50SCCM were supplied into the plasma generation chamber 1 through the second introduction pipe 15. After that, the inside of the apparatus main body 3 was set to a predetermined pressure, for example, 2 × 10 −3 Torr.

【0039】さらに、高周波発生源7に通電してマイク
ロ波導入窓6に電圧を印加し、RFによるスパッタ効果
により、 TiN薄膜がマイクロ波導入窓6に付着するのを
防止した。
Further, the high-frequency generator 7 was energized to apply a voltage to the microwave introducing window 6 to prevent the TiN thin film from adhering to the microwave introducing window 6 due to the RF sputtering effect.

【0040】一方、出力800Wのマイクロ波をマイク
ロ波発振器から導波管5を介してプラズマ生成室1に導
入すると共に、励磁コイル4に直流電源を接続して、プ
ラズマ生成室1内に磁場を生じさせた。そしてプラズマ
生成室1内で高エネルギ電子と原料ガスとを衝突させ、
この原料ガスを分解してイオン化し、プラズマを生成さ
せた。
On the other hand, a microwave having an output of 800 W is introduced from the microwave oscillator into the plasma generation chamber 1 through the waveguide 5, and a DC power source is connected to the exciting coil 4 to generate a magnetic field in the plasma generation chamber 1. Caused. Then, in the plasma generation chamber 1, high-energy electrons collide with the source gas,
This raw material gas was decomposed and ionized to generate plasma.

【0041】次いで、このプラズマは第2の孔12を通
過し、発散磁界により図中矢印A方向に加速されて反応
室2内に導かれ、試料台8に載置されたアスペクト比
0.2〜1.0の孔が設けられている試料9の表面に T
iNの薄膜を形成させた。
Next, this plasma passes through the second hole 12, is accelerated in the direction of arrow A in the figure by the divergent magnetic field, is guided into the reaction chamber 2, and is placed on the sample stage 8 with an aspect ratio of 0.2. On the surface of the sample 9 with a hole of ~ 1.0
A thin film of iN was formed.

【0042】本実施例によって得られたTiCl4 ガス流量
と成膜速度及び比抵抗との関係を図3に示した。この図
3より明らかなように、TiCl4 ガスの流量10SCCMで成
膜速度700Å/min、比抵抗180μΩcmが得ら
れた。
FIG. 3 shows the relationship between the TiCl 4 gas flow rate, the film formation rate and the specific resistance obtained in this example. As is clear from FIG. 3, a film formation rate of 700 Å / min and a specific resistance of 180 μΩcm were obtained at a TiCl 4 gas flow rate of 10 SCCM.

【0043】(実施例2)図2は本発明に係る TiN薄膜
の形成方法に使用される別のプラズマCVD装置を示す
断面図である。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view showing another plasma CVD apparatus used in the method for forming a TiN thin film according to the present invention.

【0044】このプラズマ装置と上記実施例1における
プラズマ装置との構成上の相違点は、反応室2の側壁に
接続されていた第1の導入配管13がない点のみであ
り、他の構成は上記実施例1におけるプラズマ装置と同
じであるので、その詳細な説明は省略する。
The difference in structure between this plasma device and the plasma device in the first embodiment is only that the first introducing pipe 13 connected to the side wall of the reaction chamber 2 is not provided, and other structures are the same. Since it is the same as the plasma device in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

【0045】該プラズマ装置を用いて薄膜を形成するに
は、まず、プラズマ生成室1に接続された第2の導入配
管15にAr、H2、N2ガス及び金属系のガスであるTiCl4
ガスを導入する。
In order to form a thin film using the plasma apparatus, first, Ar, H 2 , N 2 gas and TiCl 4 which is a metallic gas are introduced into the second introduction pipe 15 connected to the plasma generation chamber 1.
Introduce gas.

【0046】マイクロ導波管5を通ってプラズマ生成室
1内に導入されたマイクロ波および励磁コイル4の磁界
の作用により形成されたプラズマガスは、励磁コイル4
により形成された発散磁界によって反応室2内に導入さ
れる。そしてプラズマガスは試料9表面に供給され、 T
iN膜が試料9表面に形成される。
The plasma gas formed by the action of the microwave introduced into the plasma generation chamber 1 through the microwaveguide 5 and the magnetic field of the exciting coil 4 is excited by the exciting coil 4.
It is introduced into the reaction chamber 2 by the divergent magnetic field formed by. Then, the plasma gas is supplied to the surface of the sample 9 and T
An iN film is formed on the surface of the sample 9.

【0047】この実施例においては、Arガスの流量を4
3SCCM、N2ガスの流量を15SCCM、H2ガスの流量を50
SCCM、TiCl4 ガスの流量を10SCCMにそれぞれ設定し、
また試料9の温度を600℃に設定した。
In this embodiment, the flow rate of Ar gas is set to 4
3SCCM, N 2 gas flow rate is 15 SCCM, H 2 gas flow rate is 50
Set the flow rate of SCCM and TiCl 4 gas to 10 SCCM,
The temperature of Sample 9 was set to 600 ° C.

【0048】本実施例においても、図3に示したTiCl4
10SCCMの場合とほぼ同等の成膜速度、比抵抗値が得ら
れた。
Also in this embodiment, TiCl 4 shown in FIG. 3 is used.
A film forming rate and a specific resistance value almost equal to those of 10 SCCM were obtained.

【0049】図4に実施例1、実施例2及び従来技術と
して特開平2−3072号公報に開示されている実験結
果を対比して、アスペクト比と孔底部/孔外表面部成膜
速度との関係を示した。この図4より、高アスペクト比
において孔底部/孔外表面部成膜速度が優れていること
がわかる。
FIG. 4 compares the results of Examples 1 and 2 and the experimental results disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3072/1990 as a conventional technique with the aspect ratio and the hole bottom / outer surface film forming rate. The relationship was shown. It can be seen from FIG. 4 that the hole bottom / outer surface portion film formation rate is excellent at high aspect ratios.

【0050】(実施例3)次にP型Si基板上にSiO2の絶
縁膜を形成し、この絶縁膜中にコンタクトホールを形成
し、これを試料として図1に示した装置を用い、コンタ
クトホールの内表面に TiN薄膜を形成した。
(Embodiment 3) Next, an insulating film of SiO 2 is formed on a P-type Si substrate, a contact hole is formed in this insulating film, and a contact hole is formed by using this as a sample and using the apparatus shown in FIG. A TiN thin film was formed on the inner surface of the hole.

【0051】まず、排気系を操作して装置本体3内を1
×10-6Torrの圧力に減圧し、この後TiCl4 10SCCMを
第1の導入配管13から反応室2内に供給する一方、A
r:43SCCM、H2:50SCCM、N2:15SCCMをプラズマ
生成室1内に第2の導入配管15から供給する。この条
件下で装置内のガス圧力を変えて TiN膜形成の状況、と
くにコンタクトホールの内表面に対するTiN膜の堆積の
状況を検討した。その結果2.0mTorr以下では良好な
堆積状況を示したが、これ以上のガス圧力では堆積不良
が生ずる。実際にTiN膜をアスペクト比2のコンタクト
ホールの内表面に堆積させたSEM走査型電子顕微鏡写
真に基づく図を図5に示す。この時の処理条件は、ガス
圧力1.3mTorr、マイクロ波パワー2.8kw、基板温
度550度、TiCl4 :10SCCM、H2:50SCCM、N2:1
5SCCM、Ar:43SCCMであった。
First, the exhaust system is operated to move the inside of the apparatus main body 1 to 1
The pressure was reduced to × 10 -6 Torr, and then TiCl 4 10 SCCM was supplied into the reaction chamber 2 through the first introduction pipe 13, while A
r: 43 SCCM, H 2 : 50 SCCM, N 2 : 15 SCCM are supplied into the plasma generation chamber 1 through the second introduction pipe 15. Under these conditions, the gas pressure inside the apparatus was changed to examine the situation of TiN film formation, especially the situation of TiN film deposition on the inner surface of the contact hole. As a result, a good deposition condition was shown at 2.0 mTorr or less, but deposition failure occurred at a gas pressure higher than this. FIG. 5 is a diagram based on an SEM scanning electron microscope photograph in which a TiN film is actually deposited on the inner surface of a contact hole having an aspect ratio of 2. The processing conditions at this time are as follows: gas pressure 1.3 mTorr, microwave power 2.8 kw, substrate temperature 550 ° C., TiCl 4 : 10 SCCM, H 2 : 50 SCCM, N 2 : 1.
It was 5 SCCM and Ar: 43 SCCM.

【0052】この図5よりコンタクトホール35の側部
および底部に TiN膜33が堆積していることがわかる。
この底部に堆積した膜厚は約500〜600Å、側壁の
膜厚は200〜300Å、一方絶縁膜上の膜厚は100
0Åであった。すなわちコンタクトホール35の底部の
成膜量が基板表面成膜量に対して50%を超えることが
できた。比較例として装置本体3内の圧力3mTorr、5
mTorr、他の条件は同じにして処理を行ったときのSE
M写真に基づく図を図6、図7に示した。これらの条件
によっては十分な堆積状態を示していない。
From FIG. 5, it can be seen that the TiN film 33 is deposited on the side and bottom of the contact hole 35.
The film thickness deposited on the bottom is about 500 to 600Å, the film thickness on the side wall is 200 to 300Å, while the film thickness on the insulating film is 100.
It was 0Å. That is, the film formation amount at the bottom of the contact hole 35 could exceed 50% of the substrate surface film formation amount. As a comparative example, the pressure in the device body 3 was 3 mTorr, 5
SE when mTorr and other conditions are the same
Figures based on the M photograph are shown in FIGS. 6 and 7. Depending on these conditions, a sufficient deposition state is not shown.

【0053】(実施例4)図8のSEM写真に基づく図
は、圧力0.7mTorr、TiCl4 :5SCCM、Ar:H2:50
SCCM、N2:15SCCM、マイクロ波2.8kw、基板温度5
50℃の条件下で形成した際の成膜状態を示す。この図
より明らかなように、コンタクトホール35底部の成膜
量は基板表面の成膜量に対して70%と非常に優れた値
が得られた。
(Example 4) The figure based on the SEM photograph of FIG. 8 shows a pressure of 0.7 mTorr, TiCl 4 : 5 SCCM, Ar: H 2 : 50.
SCCM, N 2 : 15SCCM, microwave 2.8kw, substrate temperature 5
The film-forming state when formed under the condition of 50 ° C. is shown. As is clear from this figure, the film formation amount at the bottom of the contact hole 35 was 70%, which was a very excellent value with respect to the film formation amount on the substrate surface.

【0054】実施例3および4から明らかなように、装
置本体3内の圧力を2.0mTorr好ましくは1.3mTo
rr以下に設定するのがよい。
As is apparent from Examples 3 and 4, the pressure inside the apparatus main body 3 is 2.0 mTorr, preferably 1.3 mTorr.
It is better to set it below rr.

【0055】本発明のプラズマCVD法は、ガスをプラ
ズマ化することによって活性化させ、磁力線の発散にし
たがって、試料上に活性化されたガスを導き、試料上で
TiNを形成するものである。したがって、活性化された
ガス分子は発散磁界によって誘導されるので指向性を有
し、試料に対しほぼ垂直に照射され、コンタクトホール
外周部の絶縁体の表面、コンタクトホール底部の TiN薄
膜は、厚くなるが、コンタクトホール側壁部は薄くな
る。したがって、TiN膜はコンタクトホール底部におい
て厚いので、良好なバリア性を有する一方、コンタクト
ホール側壁部は薄いことから、コンタクトホール直径は
あまり小さくならず、 TiN成膜後のアスペクト比はそれ
ほど高くならない。このため、次工程のAl、タングステ
ンによる電極材料の埋め込み工程におけるボイド形成の
確率が低下し、信頼性の高い配線が可能となる。
In the plasma CVD method of the present invention, the gas is activated by making it into plasma, and the activated gas is guided onto the sample according to the divergence of magnetic force lines, and the gas is activated on the sample.
It forms TiN. Therefore, the activated gas molecules are directed by the divergent magnetic field, so that they have directivity and are irradiated almost perpendicularly to the sample, and the surface of the insulator around the contact hole and the TiN thin film at the bottom of the contact hole are thick. However, the side wall of the contact hole becomes thinner. Therefore, the TiN film has a good barrier property because it is thick at the bottom of the contact hole, while the side wall of the contact hole is thin. Therefore, the diameter of the contact hole is not so small and the aspect ratio after TiN film formation is not so high. Therefore, the probability of void formation in the subsequent step of burying the electrode material with Al and tungsten is reduced, and highly reliable wiring is possible.

【0056】図9(a)に本発明のプラズマCVD法に
よるコンタクトホール35近傍へのTiN膜33の付き方
を示し、その後、タングステンによる埋め込みを行った
場合を図9(b)に示した。また表1に各成膜によって
形成される膜厚のデータを示す。
FIG. 9 (a) shows how the TiN film 33 is attached in the vicinity of the contact hole 35 by the plasma CVD method of the present invention, and FIG. 9 (b) shows the case where the TiN film 33 is then filled with tungsten. Further, Table 1 shows data of film thickness formed by each film formation.

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】このようにECRプラズマCVD法は底部
に厚く成膜し、しかも次工程のタングステンの埋め込み
の際にもボイドの発生が見られない。
As described above, in the ECR plasma CVD method, a thick film is formed on the bottom, and no void is observed when tungsten is embedded in the next step.

【0059】(実施例5)図10の(●)で示した曲線
は上述のCVD装置内でマイクロ波パワー1kw、ガス圧
1.3mTorrのもとで生成する薄膜の比抵抗と基板の温
度との関係を示している。すなわち、基板温度450℃
以上において、生成する TiN膜の比抵抗値は従来技術に
記載されるLPCVD法による523μΩcmと比べ、
200μΩcm以下と非常に小さくなり、半導体装置の
拡散層部分と金属配線の電極部分とを電気的に接続する
機能の面から極めて良好な値が得られた。一方、基板温
度が450℃以下であると、生成する TiN膜の比抵抗値
は急激に増加して、使用に耐えないものとなる。
(Embodiment 5) The curve shown by (●) in FIG. 10 is the resistivity of a thin film and the temperature of the substrate produced under the microwave power of 1 kw and the gas pressure of 1.3 mTorr in the above CVD apparatus. Shows the relationship. That is, the substrate temperature is 450 ° C
In the above, the specific resistance value of the TiN film produced is compared with 523 μΩcm by the LPCVD method described in the prior art,
The value was extremely small at 200 μΩcm or less, and a very good value was obtained in terms of the function of electrically connecting the diffusion layer portion of the semiconductor device and the electrode portion of the metal wiring. On the other hand, when the substrate temperature is 450 ° C. or lower, the specific resistance value of the TiN film to be produced increases sharply and cannot be used.

【0060】また、同図10における○で示した曲線
は、マイクロ波パワー1kw、ガス圧1.3mTorrのもと
で TiN膜の堆積速度と基板温度との関係を示している。
この曲線からは両者に格別の相関関係がないことが理解
できる。したがって、基板の温度は450℃以上、好ま
しくは、550℃とするのがよい。
The curve indicated by ◯ in FIG. 10 shows the relationship between the deposition rate of the TiN film and the substrate temperature under microwave power of 1 kw and gas pressure of 1.3 mTorr.
It can be understood from this curve that there is no particular correlation between the two. Therefore, the temperature of the substrate should be 450 ° C. or higher, preferably 550 ° C.

【0061】(実施例6)図11は、マイクロ波パワー
と堆積速度との関係(○)並びにマイクロ波パワーと比
抵抗との関係(●)を示す。図11よりマイクロ波パワ
ー1kw以上において比抵抗200μΩcm以下、2kw以
上では100μΩcm以下が得られることが確認され
た。
Example 6 FIG. 11 shows the relationship between the microwave power and the deposition rate (∘) and the relationship between the microwave power and the specific resistance (). From FIG. 11, it was confirmed that a specific resistance of 200 μΩcm or less can be obtained at a microwave power of 1 kw or more and 100 μΩcm or less at a microwave power of 2 kw or more.

【0062】これらの結果は従来技術の熱反応のみを利
用するLPCVD法による比抵抗525μΩcmより本
発明の熱反応エネルギーとプラズマエネルギーを併用す
る方法が遥かに優れたものであり、実用レベルを実現で
きることを示している。
These results show that the method of using the thermal reaction energy and the plasma energy of the present invention in combination is far superior to the specific resistance of 525 μΩcm by the LPCVD method utilizing only the thermal reaction of the prior art, and that a practical level can be realized. Is shown.

【0063】(実施例7)次にコンタクトホール部に堆
積した TiN膜のSEM写真に基づく図を図12〜15に
示す。この時の処理条件は、マイクロ波パワー1kwであ
り、TiCl4 の流量を変化させた以外は図5に示した場合
の処理条件と同じである。この図12より堆積した TiN
膜は柱状構造ではなく均質な微細組織であることが確認
できた。従って、バリア性のよいことが予想された。
Example 7 Next, FIGS. 12 to 15 show drawings based on SEM photographs of the TiN film deposited in the contact hole portion. The processing conditions at this time were the same as the processing conditions shown in FIG. 5 except that the microwave power was 1 kw and the flow rate of TiCl 4 was changed. TiN deposited from this Figure 12
It was confirmed that the film did not have a columnar structure but a uniform microstructure. Therefore, it was expected that the barrier properties would be good.

【0064】図13はTiCl4 :5SCCM、図14はTiCl
4 :15SCCM、図15はTiCl4 :20SCCMの場合をそれ
ぞれ示しており、TiCl4 の流量を変えた場合の TiN膜の
組織の変化を示している。図14と図15は TiN膜が柱
状構造になっており、図13のTiN膜は図12のものと
同様に均質な微細組織であることが分かる。
FIG. 13 shows TiCl 4 : 5SCCM, and FIG. 14 shows TiCl 4 .
4 : 15SCCM, FIG. 15 shows the case of TiCl 4 : 20SCCM, respectively, and shows the change of the structure of the TiN film when the flow rate of TiCl 4 was changed. 14 and 15, the TiN film has a columnar structure, and it can be seen that the TiN film of FIG. 13 has a uniform fine structure like that of FIG.

【0065】マイクロ波パワーが一定の場合には、上述
のようにTiCl4 の流量を増やすと TiN膜の組織が柱状構
造になりやすいが、マイクロ波パワーを大きくすると、
TiCl4 の流量が多い場合でも TiN膜の組織を均質な微細
組織にすることができる。
When the microwave power is constant, the TiN film tends to have a columnar structure when the flow rate of TiCl 4 is increased as described above, but when the microwave power is increased,
Even if the flow rate of TiCl 4 is high, the TiN film can have a uniform microstructure.

【0066】つぎに、マイクロ波パワーとTiCl4 の流量
と TiN膜の組織との関係を調査した結果を表2に示し
た。
Next, Table 2 shows the results of investigation of the relationship between the microwave power, the flow rate of TiCl 4 and the structure of the TiN film.

【0067】[0067]

【表2】 [Table 2]

【0068】この結果からTiCl4 の流量を増やしても、
これに対応させてマイクロ波パワーを増大させれば、柱
状構造の発生を阻止することができることがわかった。
From this result, even if the flow rate of TiCl 4 is increased,
It has been found that if the microwave power is increased correspondingly, the generation of the columnar structure can be prevented.

【0069】(実施例8)また、このバリア性に優れた
ことを示す実験結果を図16に示す。この図16は、A
l、Tiのカーブが横に拡がっていないことを示してい
る。
(Example 8) FIG. 16 shows an experimental result showing that the barrier property is excellent. This Figure 16 shows A
It shows that the curves of l and Ti do not spread laterally.

【0070】図16は、Si基板上に TiNを1000Å成
膜し、その上にさらにAlを蒸着し、それを熱処理無し、
500℃で30分、600℃で30分、650℃で30
分それぞれ熱処理し、これらを4つの試料としてRBS
(ラザフォード バックスキャタリング スペクトロス
コピー)で測定した結果を示すグラフである。RBSと
は一定のエネルギーのHe原子を基板に照射し、反射Heの
エネルギーより、膜中の膜厚方向の元素分布を調べるも
のである。各元素に衝突したHeのエネルギーロスは、元
素(原子量)により決定され、軽い元素ほど左方向に出
る。したがって、膜構造はAl/ TiN/Siであるが、Si、
Ti、Alの順番でピークが出る。またそれぞれのピークの
幅は膜厚に対応していることを意味し、これが広がると
拡散していることを示す。(Siは基板なので幅が広く、
片端しか見えない)。図16から明らかなように熱処理
してもこのピークがほとんど変化しておらず650℃で
30分の熱処理後でも高いバリア性(拡散防止効果)を
示している。
In FIG. 16, a TiN film having a thickness of 1000 Å is formed on a Si substrate, and Al is further vapor-deposited on the SiN film without heat treatment.
30 minutes at 500 ℃, 30 minutes at 600 ℃, 30 minutes at 650 ℃
Heat treatment for 4 minutes and RBS as 4 samples
It is a graph which shows the result measured by (Rutherford backscattering spectroscopy). RBS is a method of irradiating a substrate with He atoms having a constant energy and examining the element distribution in the film thickness direction in the film from the energy of reflected He. The energy loss of He that collides with each element is determined by the element (atomic weight), and the lighter the element, the more it goes to the left. Therefore, the film structure is Al / TiN / Si, but Si,
A peak appears in the order of Ti and Al. Further, the width of each peak means that it corresponds to the film thickness, and when it spreads out, it means that it diffuses. (Si is a substrate, so the width is wide,
Only one end can be seen). As is clear from FIG. 16, this peak hardly changes even after the heat treatment, and shows a high barrier property (diffusion preventing effect) even after the heat treatment at 650 ° C. for 30 minutes.

【0071】上方枠内の図は膜構造、Al/ TiN/Siにお
いて、HeをAlの方向から照射し、一部後方に散乱するHe
イオンの収量を測定したことを示す。
The figure in the upper frame shows that in the film structure, Al / TiN / Si, He is irradiated from the direction of Al and partially scattered backward.
It shows that the yield of ions was measured.

【0072】TiN膜形成後の次の工程として、W合金或
はAlまたはAl−Si−Cu等のAl合金の配線が TiN膜上に施
されるが、もし TiN膜中に塩素が残留していると、例え
ばAl等の配線は塩素によって強く腐食される。時として
は、絶縁物のAlCl3 が生じ、Al配線に肉眼で観察できる
程の腐食が生じる。このため、 TiN膜から可能な限り塩
素を除去することは必須の工程である。
In the next step after forming the TiN film, wiring of W alloy or Al or Al alloy such as Al--Si--Cu is provided on the TiN film. However, if chlorine remains in the TiN film. If so, the wiring such as Al is strongly corroded by chlorine. In some cases, AlCl 3 which is an insulating material is generated, and corrosion of the Al wiring is observable with the naked eye. Therefore, it is an essential step to remove chlorine from the TiN film as much as possible.

【0073】図17、図18は、本発明の実施例の処理
条件でマイクロ波パワーを1kw、2.8kwで作成した T
iN膜のEDX(エネルギー分散型X線アナライザー)ス
ペクトルを示す。1kwでは、塩素Clのピークが確認され
るが、2.8kwでは全く塩素Clのピークがないことが確
認された。
FIG. 17 and FIG. 18 are graphs of T prepared at microwave powers of 1 kw and 2.8 kw under the processing conditions of the embodiment of the present invention.
The EDX (energy dispersive X-ray analyzer) spectrum of the iN film is shown. At 1 kW, a chlorine Cl peak was confirmed, but at 2.8 kW, no chlorine Cl peak was confirmed.

【0074】このように塩素Clは、マイクロ波パワーを
大きくすることによって混入を防止することができる
が、このほかに TiN膜成膜後H2プラズマ処理を施すこと
によっても減らすことができる。
As described above, chlorine Cl can be prevented from being mixed by increasing the microwave power, but it can also be reduced by performing H 2 plasma treatment after forming the TiN film.

【0075】図19は、 TiN膜成膜後H2プラズマ処理を
施した試料の表面から深さ方向に(TiN膜に直角にSi基
板に向かって)SIMS(セカンダリー イオン マス
スペクトロスコピー)により分析した結果を示すもので
ある。
FIG. 19 shows an analysis by SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy) in the depth direction (toward the Si substrate at right angles to the TiN film) from the surface of the sample subjected to H 2 plasma treatment after forming the TiN film. The results are shown.

【0076】このSIMSは、酸素イオンを照射して深
さ方向に膜を掘っていって、その深さ方向に存在する元
素もしくは分子( TiN等)の分布を測定するものであ
る。すなわち、高エネルギーの酸素イオンを照射するこ
とにより、膜中の物質がたたき出され、そのイオン(2
次イオン)の信号強度を深さ方向で測定するものであ
る。
This SIMS is for irradiating oxygen ions to dig a film in the depth direction and measuring the distribution of elements or molecules (TiN etc.) existing in the depth direction. That is, by irradiating high-energy oxygen ions, the substance in the film is knocked out, and the ions (2
The signal intensity of the secondary ion) is measured in the depth direction.

【0077】図19の左側(縦軸上)が TiN膜の表面側
であり、右方に行くにつれて掘り下げられる深さが大と
なっていることを意味する。膜の表面部において、塩素
が減少しているが、これは TiN形成後H2プラズマ処理を
施したことによる。
The left side (on the vertical axis) of FIG. 19 is the surface side of the TiN film, which means that the depth to be dug increases toward the right side. Chlorine is reduced at the surface of the film, which is due to the H 2 plasma treatment after TiN formation.

【0078】このようにH2プラズマ処理を施すことによ
り、 TiN膜表面部における塩素濃度を下げることがで
き、塩素によるAl配線等の腐食を防止することができ
る。
By performing the H 2 plasma treatment in this way, the chlorine concentration on the surface of the TiN film can be reduced, and the corrosion of Al wiring or the like due to chlorine can be prevented.

【0079】なお、H2プラズマ処理とは、 TiN膜成膜処
理の終了時に、TiCl4 等のTi化合物ガス及びN2ガスの供
給を停止し、ArガスとH2ガスを流しプラズマを発生させ
た状態を保つことである。
Incidentally, the H 2 plasma treatment means that at the end of the TiN film forming treatment, the supply of Ti compound gas such as TiCl 4 and N 2 gas is stopped and Ar gas and H 2 gas are caused to flow to generate plasma. It is to maintain a good condition.

【0080】次に、実施例に係る方法により作成した T
iN膜のX線回析パターン図を図20に示した。このパタ
ーン図は、 TiNの結晶がSi基板(111)上で(10
0)方向にのみ配向していることを示す。処理条件はマ
イクロ波パワー1kw、基板温度550℃、N2、H2、Arガ
スのそれぞれの流量は、15SCCM、50SCCM、43SCCM
であった。
Next, T prepared by the method according to the embodiment
An X-ray diffraction pattern diagram of the iN film is shown in FIG. This pattern shows that the TiN crystal is (10) on the Si substrate (111).
It indicates that the orientation is only in the 0) direction. The processing conditions are microwave power of 1 kw, substrate temperature of 550 ° C., and N 2 , H 2 , and Ar gas flow rates of 15 SCCM, 50 SCCM, and 43 SCCM, respectively.
Met.

【0081】(100)配向膜はバリヤ特性に優れてお
り、このように実施例に係る方法により形成された TiN
膜が極めて強い(100)配向を示すことは、プラズマ
の指向性に基づくものと推察される。
The (100) oriented film has excellent barrier properties, and TiN formed by the method according to the embodiment as described above.
It is speculated that the extremely strong (100) orientation of the film is due to the directivity of the plasma.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上の説明により明らかなように本発明
に係る薄膜の形成方法によれば、ステップカバレジに優
れた金属窒化物膜を形成することができ、LSIデバイ
スの高集積化が進み、絶縁層に形成されるコンタクトホ
ールのアスペクト比が大きくなっても、十分にバリヤ性
を確保した薄膜をコンタクトホール部に形成することが
できる。
As is clear from the above description, according to the thin film forming method of the present invention, it is possible to form a metal nitride film having excellent step coverage, and the LSI device is highly integrated. Even if the aspect ratio of the contact hole formed in the insulating layer is large, a thin film having sufficient barrier properties can be formed in the contact hole portion.

【0083】しかもコンタクトホール側壁部に形成され
る薄膜の膜厚を、コンタクトホール底部に形成される薄
膜の膜厚よりも薄くすることができ、コンタクトホール
底部におけるバリヤ性を確保しながら、薄膜形成後のコ
ンタクトホールのアスペクト比を大きくすることを抑制
することができる。従って後工程の配線材料埋め込み時
にも、コンタクトホール内にボイドを発生させることが
なくなり、配線の断線を阻止してLSIデバイスの信頼
性を向上させることができる。
Moreover, the film thickness of the thin film formed on the side wall of the contact hole can be made smaller than the film thickness of the thin film formed on the bottom of the contact hole, and the thin film is formed while ensuring the barrier property at the bottom of the contact hole. It is possible to suppress an increase in the aspect ratio of the subsequent contact hole. Therefore, voids are not generated in the contact holes even at the time of embedding the wiring material in the subsequent step, and it is possible to prevent the disconnection of the wiring and improve the reliability of the LSI device.

【0084】また、LSIデバイス作成に悪影響を与え
ない程度の低温で薄膜を形成することができ、しかも黄
色いパウダー等のパーティクルを発生させることもな
く、より一層信頼性の高いLSIデバイスを作製するこ
とを可能とする。
Further, it is possible to form a thin film at a low temperature that does not adversely affect the production of an LSI device and to produce a more reliable LSI device without generating particles such as yellow powder. Is possible.

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

【図1】本発明に係る薄膜の形成方法に使用される薄膜
形成装置の一例を模式的に示した断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a thin film forming apparatus used in a thin film forming method according to the present invention.

【図2】薄膜形成装置の別の一例を模式的に示した断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view schematically showing another example of the thin film forming apparatus.

【図3】TiCl4 ガスの流量と成膜速度及び比抵抗との関
係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the flow rate of TiCl 4 gas, the film formation rate, and the specific resistance.

【図4】コンタクトホールのアスペクト比に対する孔底
部/孔外表面部成膜速度の関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the hole bottom / outer surface portion film formation rate with respect to the aspect ratio of a contact hole.

【図5】TiCl4 :10SCCM、ガス圧力:1.3mTorrに
おけるコンタクトホール内表面に形成された TiN膜の状
態を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state of a TiN film formed on the inner surface of the contact hole at TiCl 4 : 10 SCCM and gas pressure of 1.3 mTorr.

【図6】TiCl4 :10SCCM、ガス圧力:3mTorrにおけ
るコンタクトホール内表面に形成された TiN膜の状態を
示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the state of the TiN film formed on the inner surface of the contact hole at TiCl 4 : 10 SCCM and gas pressure of 3 mTorr.

【図7】TiCl4 :10SCCM、ガス圧力:5mTorrにおけ
るコンタクトホール内表面に形成された TiN膜の状態を
示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state of a TiN film formed on the inner surface of the contact hole at TiCl 4 : 10 SCCM and gas pressure of 5 mTorr.

【図8】TiCl4 :5SCCM、ガス圧力:0.7mTorrにお
けるコンタクトホール内表面に形成された TiN膜の状態
を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the state of the TiN film formed on the inner surface of the contact hole at TiCl 4 : 5 SCCM and gas pressure: 0.7 mTorr.

【図9】(a)は実施例に係る方法によりコンタクトホ
ール部に TiN膜が形成された状態を示す断面図、(b)
はその後W(タングステン)をコンタクトホール部に埋
め込んだ状態を示す断面図である。
9A is a sectional view showing a state in which a TiN film is formed in a contact hole portion by the method according to the embodiment, FIG. 9B.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which W (tungsten) is then embedded in the contact hole portion.

【図10】プラズマCVD装置を用いて形成された TiN
膜の比抵抗と基板温度との関係、及び TiN膜の堆積速度
と基板温度との関係を示すグラフである。
FIG. 10: TiN formed using a plasma CVD apparatus
3 is a graph showing the relationship between the specific resistance of the film and the substrate temperature, and the relationship between the deposition rate of the TiN film and the substrate temperature.

【図11】プラズマCVD装置を用いて形成された TiN
膜の比抵抗とマイクロ波パワーとの関係、及び TiN膜の
堆積速度とマイクロ波パワーとの関係を示すグラフであ
る。
FIG. 11: TiN formed using a plasma CVD device
3 is a graph showing the relationship between the specific resistance of the film and the microwave power, and the relationship between the deposition rate of the TiN film and the microwave power.

【図12】TiCl4 :10SCCMのときのSi基板上に堆積し
た TiN膜の成長状態を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a growth state of a TiN film deposited on a Si substrate at TiCl 4 : 10 SCCM.

【図13】TiCl4 :5SCCMのときのSi基板上に堆積した
TiN膜の成長状態を示す断面図である。
FIG. 13: Deposited on Si substrate at TiCl 4 : 5 SCCM
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a growth state of a TiN film.

【図14】TiCl4 :15SCCMのときのSi基板上に堆積し
た TiN膜の成長状態を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a growth state of a TiN film deposited on a Si substrate when TiCl 4 : 15 SCCM is used.

【図15】TiCl4 :20SCCMのときのSi基板上に堆積し
た TiN膜の成長状態を示す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a growth state of a TiN film deposited on a Si substrate when TiCl 4 : 20 SCCM is used.

【図16】Si基板上に TiN膜を形成し、この上にAlを蒸
着させた試料のRBS測定結果を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing RBS measurement results of a sample in which a TiN film is formed on a Si substrate and Al is vapor-deposited thereon.

【図17】マイクロ波パワー1kwでコンタクトホールの
内表面に形成された TiN膜のEDXスペクトルを示す図
である。
FIG. 17 is a diagram showing an EDX spectrum of a TiN film formed on the inner surface of a contact hole with a microwave power of 1 kw.

【図18】マイクロ波パワー2.8kwでコンタクトホー
ルの内表面に形成された TiN膜のEDXスペクトルを示
す図である。
FIG. 18 is a diagram showing an EDX spectrum of a TiN film formed on the inner surface of a contact hole with a microwave power of 2.8 kw.

【図19】TiN膜を形成したSi基板表面のSIMSに基
づく分析結果を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing SIMS-based analysis results of the surface of a Si substrate on which a TiN film is formed.

【図20】TiN膜のX線回析図である。FIG. 20 is an X-ray diffraction diagram of a TiN film.

【図21】反応性スパッタリング装置を模式的に示した
断面図である。
FIG. 21 is a sectional view schematically showing a reactive sputtering device.

【図22】(a)は反応性スパッタ法によりコンタクト
ホール部に形成されたTiN膜の状態を示す断面図、
(b)はこの後W(タングステン)を埋め込んだ状態を
示す断面図である。
FIG. 22A is a sectional view showing a state of a TiN film formed in a contact hole portion by a reactive sputtering method,
(B) is a sectional view showing a state in which W (tungsten) is embedded thereafter.

【図23】LPCVD法に用いられる装置を模式的に示
した断面図である。
FIG. 23 is a sectional view schematically showing an apparatus used in the LPCVD method.

【図24】(a)はLPCVD法によりコンタクトホー
ル部に形成された TiN膜の状態を示す断面図、(b)は
この後W(タングステン)を埋め込んだ状態を示す断面
図である。
24A is a sectional view showing a state of a TiN film formed in a contact hole portion by an LPCVD method, and FIG. 24B is a sectional view showing a state where W (tungsten) is embedded thereafter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマ生成室 2 反応室 4 励磁コイル 6 マイクロ波導入窓 8 試料台 9 試料 35 コンタクトホール 37 絶縁膜 38 Si基板 1 Plasma generation chamber 2 Reaction chamber 4 Excitation coil 6 Microwave introduction window 8 Sample stage 9 Sample 35 Contact hole 37 Insulating film 38 Si substrate

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マイクロ波による電界と周囲に配設され
た励磁コイルによる磁界との作用によってプラズマ生成
室でプラズマを生成させ、前記生成させたプラズマを反
応室に導入して試料台に載置された試料に薄膜を形成す
る方法において、Ar、H2およびN2ガスを前記プラズマ生
成室に導入する一方、金属系ガスを前記反応室に導入す
ることにより前記試料上に金属窒化物膜を形成すること
を特徴とする薄膜の形成方法。
1. A plasma is generated in a plasma generation chamber by the action of an electric field generated by microwaves and a magnetic field generated by an exciting coil arranged around the plasma, and the generated plasma is introduced into a reaction chamber and placed on a sample table. In the method of forming a thin film on the sample, while introducing Ar, H 2 and N 2 gas into the plasma generation chamber, a metal nitride film on the sample by introducing a metal-based gas into the reaction chamber. A method for forming a thin film, which comprises forming the thin film.
【請求項2】 マイクロ波による電界と周囲に配設され
た励磁コイルによる磁界との作用によってプラズマ生成
室でプラズマを生成させ、前記生成させたプラズマを反
応室に導入して試料台に載置された試料に薄膜を形成す
る方法において、Ar、H2、N2ガスおよび上記金属系ガス
をプラズマ生成室に導入することにより前記試料上に金
属窒化物膜を形成することを特徴とする薄膜の形成方
法。
2. A plasma is generated in a plasma generation chamber by the action of an electric field generated by microwaves and a magnetic field generated by an exciting coil arranged around the plasma, and the generated plasma is introduced into a reaction chamber and placed on a sample stage. In the method for forming a thin film on a sample, a thin film characterized by forming a metal nitride film on the sample by introducing Ar, H 2 , N 2 gas and the metal-based gas into the plasma generation chamber. Forming method.
【請求項3】 基板上に絶縁膜が形成され、該絶縁膜に
コンタクトホールが形成された半導体装置作成用基板
に、金属系ガスとして四塩化チタンガスを用い、反応室
の圧力が2.0mTorr以下、試料である前記基板の温度
が450℃以上の条件下、前記コンタクトホールにTi窒
化物膜を形成する請求項1または請求項2記載の薄膜の
形成方法。
3. A substrate for forming a semiconductor device in which an insulating film is formed on a substrate and a contact hole is formed in the insulating film, titanium tetrachloride gas is used as a metal-based gas, and the pressure in the reaction chamber is 2.0 mTorr. The method for forming a thin film according to claim 1 or 2, wherein a Ti nitride film is formed in the contact hole under the condition that the temperature of the sample substrate is 450 ° C or higher.
【請求項4】 コンタクトホール底部のTi窒化物膜の厚
さが、前記コンタクトホール側壁部のTi窒化物膜の厚さ
より厚いことを特徴とする半導体装置。
4. A semiconductor device, wherein the thickness of the Ti nitride film at the bottom of the contact hole is thicker than the thickness of the Ti nitride film at the sidewall of the contact hole.
【請求項5】 マイクロ波導入窓にRFを印加しながら
成膜する請求項1または請求項2記載の薄膜の形成方
法。
5. The method for forming a thin film according to claim 1, wherein the film is formed while applying RF to the microwave introduction window.
【請求項6】 Ti窒化物膜を形成後、H2プラズマ処理を
施すことを特徴とする請求項1、2、3または6記載の
薄膜の形成方法。
6. The method for forming a thin film according to claim 1, 2, 3 or 6, wherein H 2 plasma treatment is performed after forming the Ti nitride film.
JP27102491A 1990-10-24 1991-10-18 Thin film forming method and semiconductor device Expired - Fee Related JP3243722B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27102491A JP3243722B2 (en) 1990-10-24 1991-10-18 Thin film forming method and semiconductor device

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2-287765 1990-10-24
JP28776590 1990-10-24
JP3-162365 1991-06-07
JP16236591 1991-06-07
JP27102491A JP3243722B2 (en) 1990-10-24 1991-10-18 Thin film forming method and semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0547707A true JPH0547707A (en) 1993-02-26
JP3243722B2 JP3243722B2 (en) 2002-01-07

Family

ID=27321990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27102491A Expired - Fee Related JP3243722B2 (en) 1990-10-24 1991-10-18 Thin film forming method and semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3243722B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08193267A (en) * 1995-01-18 1996-07-30 Nec Corp Formation of metallic thin film
JPH08337875A (en) * 1995-03-28 1996-12-24 Hyundai Electron Ind Co Ltd Method for forming titanium nitride film
JPH11150087A (en) * 1997-07-09 1999-06-02 Lsi Logic Corp Forming method of titanium nitride barrier layer and semiconductor device containing titanium nitride barrier layer
US6676760B2 (en) 2001-08-16 2004-01-13 Appiled Materials, Inc. Process chamber having multiple gas distributors and method
US6829056B1 (en) 2003-08-21 2004-12-07 Michael Barnes Monitoring dimensions of features at different locations in the processing of substrates
KR100722847B1 (en) * 2005-11-30 2007-05-30 주식회사 아이피에스 Method and apparatus for depositing thin film using magnetic field

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5271174A (en) * 1975-12-10 1977-06-14 Fujitsu Ltd Production of semiconductor device
JPH01264258A (en) * 1988-04-15 1989-10-20 Hitachi Ltd Semiconductor device and its manufacture
JPH0293072A (en) * 1988-09-27 1990-04-03 Sumitomo Metal Ind Ltd Film formation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5271174A (en) * 1975-12-10 1977-06-14 Fujitsu Ltd Production of semiconductor device
JPH01264258A (en) * 1988-04-15 1989-10-20 Hitachi Ltd Semiconductor device and its manufacture
JPH0293072A (en) * 1988-09-27 1990-04-03 Sumitomo Metal Ind Ltd Film formation

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08193267A (en) * 1995-01-18 1996-07-30 Nec Corp Formation of metallic thin film
JPH08337875A (en) * 1995-03-28 1996-12-24 Hyundai Electron Ind Co Ltd Method for forming titanium nitride film
US6086960A (en) * 1995-03-28 2000-07-11 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Method for improving the quality of a titanium nitride layer including carbon and oxygen
JPH11150087A (en) * 1997-07-09 1999-06-02 Lsi Logic Corp Forming method of titanium nitride barrier layer and semiconductor device containing titanium nitride barrier layer
JP2010109388A (en) * 1997-07-09 2010-05-13 Lsi Corp Method of forming titanium nitride barrier layer and semiconductor device including titanium nitride barrier layer
US6676760B2 (en) 2001-08-16 2004-01-13 Appiled Materials, Inc. Process chamber having multiple gas distributors and method
US6829056B1 (en) 2003-08-21 2004-12-07 Michael Barnes Monitoring dimensions of features at different locations in the processing of substrates
KR100722847B1 (en) * 2005-11-30 2007-05-30 주식회사 아이피에스 Method and apparatus for depositing thin film using magnetic field

Also Published As

Publication number Publication date
JP3243722B2 (en) 2002-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100228259B1 (en) Method for forming a thin film and semiconductor devices
EP0536664B1 (en) A method for forming a thin film
US6391776B1 (en) Method of depositing a copper seed layer which promotes improved feature surface coverage
US6841044B1 (en) Chemically-enhanced physical vapor deposition
US8409985B2 (en) Methods for growing low-resistivity tungsten for high aspect ratio and small features
US6040021A (en) Plasma CVD process for metal films and metal nitride films
US6221792B1 (en) Metal and metal silicide nitridization in a high density, low pressure plasma reactor
JPH03202471A (en) Formation of deposited film
JPH10508656A (en) Conformal titanium film and method for producing the same
US20040166445A1 (en) Method and apparatus for forming damascene structure, and damascene structure
KR100247515B1 (en) A method of depositing thin film by plasma-enhanced chemical vapor deposition
KR19990068219A (en) Chemical vapor phase growing method of a metal nitride film and a method of manufacturing an electronic device using the same
EP1035568A1 (en) Method of plasma processing
JPH09312297A (en) Plasma annealing of thin film
JP3243722B2 (en) Thin film forming method and semiconductor device
JP3063519B2 (en) Thin film formation method
Cerio et al. Film properties of Ti/TiN bilayers deposited sequentially by ionized physical vapor deposition
JPH05211134A (en) Forming method of thin film and forming equipment of thin film
JPH05129276A (en) Manufacture of insulating film
JP3336402B2 (en) Thin film formation method
JP4032487B2 (en) Chemical vapor deposition method of metal nitride film and method of manufacturing electronic device using the same
JP3413276B2 (en) Thin film formation method
JPH11217671A (en) Chemical vapor growth method of metallic film and production of electronic device using this
JPH0293072A (en) Film formation
JPH11256318A (en) Conductive thin film and its formation as well as semiconductor device and its production

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees