JPH06108245A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
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- JPH06108245A JPH06108245A JP28056392A JP28056392A JPH06108245A JP H06108245 A JPH06108245 A JP H06108245A JP 28056392 A JP28056392 A JP 28056392A JP 28056392 A JP28056392 A JP 28056392A JP H06108245 A JPH06108245 A JP H06108245A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンタクト抵抗値が低い薄膜を、少ない工程
数でステップカバレッジ良く形成することができる薄膜
形成方法を提供する。 【構成】 導入系８によりプラズマ発生領域２にArガス
を43cc／分で導入し、プラズマ発生領域２内圧力を１×
10-3Torrに設定する。プラズマ発生領域２に周波数2.45
GHz 、パワー2.0kW のマイクロ波を導入し、励磁コイル
７にて875Gの磁場を印加して電子サイクロトロン共鳴を
実現させる。ガス導入系９より反応室１内に導入するＮ
2 ガスの導入量を段階的に又は連続的に変化させて、プ
ラズマによりTiターゲットをスパッタし、基板Ｓ上に T
iN／Ti膜を形成する。
数でステップカバレッジ良く形成することができる薄膜
形成方法を提供する。 【構成】 導入系８によりプラズマ発生領域２にArガス
を43cc／分で導入し、プラズマ発生領域２内圧力を１×
10-3Torrに設定する。プラズマ発生領域２に周波数2.45
GHz 、パワー2.0kW のマイクロ波を導入し、励磁コイル
７にて875Gの磁場を印加して電子サイクロトロン共鳴を
実現させる。ガス導入系９より反応室１内に導入するＮ
2 ガスの導入量を段階的に又は連続的に変化させて、プ
ラズマによりTiターゲットをスパッタし、基板Ｓ上に T
iN／Ti膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の製造工程にお
ける薄膜の形成方法、特にTiN,TiW 等によるバリアメタ
ルの多層薄膜の形成方法に関する。
ける薄膜の形成方法、特にTiN,TiW 等によるバリアメタ
ルの多層薄膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、LSI の高集積化が進み、Al配線の
様々な問題が生じている。特にコンタクトホール径がサ
ブミクロンオーダである場合に、コンタクト抵抗が急激
に増加し、これに伴う接合リーク電流の増大及び接合部
の破壊を招くという問題は LSIの高集積化を阻止する。
この原因として、Si基板とAl配線との界面にSiが析出す
ることが挙げられている。
様々な問題が生じている。特にコンタクトホール径がサ
ブミクロンオーダである場合に、コンタクト抵抗が急激
に増加し、これに伴う接合リーク電流の増大及び接合部
の破壊を招くという問題は LSIの高集積化を阻止する。
この原因として、Si基板とAl配線との界面にSiが析出す
ることが挙げられている。
【０００３】このような問題を解決するために、Si基板
とAl配線との界面に、これらとの反応性が低い他の金属
薄膜、即ちバリアメタルを介在させ、Siが析出すること
を防止する方法がある。このバリアメタルとしては、Ti
N がAlとの耐反応性に優れているが、TiN 膜だけではSi
基板とのオーミックコンタクトがとれない。そこで従来
はTiN 膜とSi基板との間にTiSi2 膜を形成する方法、又
はTiN 膜とSi基板との間にTi膜を形成してからシリサイ
ド化する方法が考えられている。
とAl配線との界面に、これらとの反応性が低い他の金属
薄膜、即ちバリアメタルを介在させ、Siが析出すること
を防止する方法がある。このバリアメタルとしては、Ti
N がAlとの耐反応性に優れているが、TiN 膜だけではSi
基板とのオーミックコンタクトがとれない。そこで従来
はTiN 膜とSi基板との間にTiSi2 膜を形成する方法、又
はTiN 膜とSi基板との間にTi膜を形成してからシリサイ
ド化する方法が考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、Si基板と
Al配線との界面にバリアメタルを介在させる場合は、コ
ンタクトホール径がサブミクロンオーダであっても、コ
ンタクト抵抗が急激に増加することなく、Al配線を形成
することができる。しかしながら、こうして形成される
バリアメタルは、 TiN／Ti又は TiN／TiSi2 等の多層構
造となっており、TiとTiN との成膜又はTiSi2 とTiN と
の成膜が夫々別個に行われるために工程数が多いという
問題があった。
Al配線との界面にバリアメタルを介在させる場合は、コ
ンタクトホール径がサブミクロンオーダであっても、コ
ンタクト抵抗が急激に増加することなく、Al配線を形成
することができる。しかしながら、こうして形成される
バリアメタルは、 TiN／Ti又は TiN／TiSi2 等の多層構
造となっており、TiとTiN との成膜又はTiSi2 とTiN と
の成膜が夫々別個に行われるために工程数が多いという
問題があった。
【０００５】また、高アスペクト比で形成されるコンタ
クトホールの底部にも薄膜を形成するので、コンタクト
ホール径がサブミクロンオーダになると、ターゲット粒
子がコンタクトホールの底部に入りにくくなる。この結
果、ステップカバレッジが悪くなる。
クトホールの底部にも薄膜を形成するので、コンタクト
ホール径がサブミクロンオーダになると、ターゲット粒
子がコンタクトホールの底部に入りにくくなる。この結
果、ステップカバレッジが悪くなる。
【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、コンタクトホール径がサブミクロンオーダ
で、そして高アスペクト比で形成されているような基板
上に、コンタクト抵抗値が低い多層薄膜を、少ない工程
数で、また良好なステップカバレッジで形成することが
できる薄膜形成方法を提供することを目的とする。
のであり、コンタクトホール径がサブミクロンオーダ
で、そして高アスペクト比で形成されているような基板
上に、コンタクト抵抗値が低い多層薄膜を、少ない工程
数で、また良好なステップカバレッジで形成することが
できる薄膜形成方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る薄膜形成方
法は、反応室内にガスを導入してプラズマを発生させ、
該反応室内に配設されたターゲットを前記プラズマによ
りスパッタして、前記反応室内に配置された基板上に薄
膜を形成する薄膜形成方法において、前記ガスの導入量
又は組成を経時的に変化させることを特徴とする。
法は、反応室内にガスを導入してプラズマを発生させ、
該反応室内に配設されたターゲットを前記プラズマによ
りスパッタして、前記反応室内に配置された基板上に薄
膜を形成する薄膜形成方法において、前記ガスの導入量
又は組成を経時的に変化させることを特徴とする。
【０００８】
【作用】プラズマによってターゲットをスパッタする薄
膜形成方法においては、プラズマの状態、即ちイオン,
ラディカルの種類又は量等により、基板上に形成される
薄膜の組成が影響を受ける。本発明の薄膜形成方法で
は、反応室内にガスを導入してプラズマを発生させ、こ
のプラズマによりターゲットをスパッタして基板上に薄
膜を形成する際に、反応室のガスの組成を経時的に変化
させる。これにより、プラズマの状態も経時的に変化す
るので、形成される薄膜の組成も変化し、厚み方向に組
成が変化した薄膜が得られる。
膜形成方法においては、プラズマの状態、即ちイオン,
ラディカルの種類又は量等により、基板上に形成される
薄膜の組成が影響を受ける。本発明の薄膜形成方法で
は、反応室内にガスを導入してプラズマを発生させ、こ
のプラズマによりターゲットをスパッタして基板上に薄
膜を形成する際に、反応室のガスの組成を経時的に変化
させる。これにより、プラズマの状態も経時的に変化す
るので、形成される薄膜の組成も変化し、厚み方向に組
成が変化した薄膜が得られる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図１は本発明方法を実施するため
の装置の模式的縦断面図であり、図中１はチャンバ（反
応室）を示している。反応室１は内部にプラズマ発生領
域２と反応領域３とを備えている。プラズマ発生領域２
の上部は導波管５を介してマイクロ波発生源６に接続さ
れている。プラズマ発生領域２の外側には、図示しない
直流電源に接続された励磁コイル７が周設されている。
またプラズマ発生領域２に対するガス導入系８が反応室
１上部に設けられている。
き具体的に説明する。図１は本発明方法を実施するため
の装置の模式的縦断面図であり、図中１はチャンバ（反
応室）を示している。反応室１は内部にプラズマ発生領
域２と反応領域３とを備えている。プラズマ発生領域２
の上部は導波管５を介してマイクロ波発生源６に接続さ
れている。プラズマ発生領域２の外側には、図示しない
直流電源に接続された励磁コイル７が周設されている。
またプラズマ発生領域２に対するガス導入系８が反応室
１上部に設けられている。
【００１０】一方、反応領域３内には、ヒータを内蔵し
た試料台11上に基板Ｓが載置されており、基板Ｓの中心
部上方の反応領域３及び前記プラズマ発生領域２との境
界部分にはターゲット４が配設されており、これに直流
電圧電源10が接続されている。そして反応領域３に対す
るガス導入系９が、反応領域３側面部に設けられてい
る。
た試料台11上に基板Ｓが載置されており、基板Ｓの中心
部上方の反応領域３及び前記プラズマ発生領域２との境
界部分にはターゲット４が配設されており、これに直流
電圧電源10が接続されている。そして反応領域３に対す
るガス導入系９が、反応領域３側面部に設けられてい
る。
【００１１】このような装置を用いて本発明方法を実施
するためには、反応室１内を真空排気し、Arガスをガス
導入系８よりプラズマ発生領域２に導入して、プラズマ
発生領域２内の圧力を10-4〜10-2Torr程度に設定した
後、励磁コイル７に直流電流を流し、プラズマ発生領域
２内に電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）に必要な磁場
を発生させる。そして、マイクロ波発生源６からのマイ
クロ波を導波管５を介してプラズマ発生領域２に導入
し、Arプラズマを生成させる。生成させたArプラズマを
励磁コイル７で発生させた発散磁界により反応領域３へ
導き、直流電圧電源10によりターゲット４に負の電圧を
印加し、Arイオンをターゲット４に引き込みターゲット
４をスパッタする。このとき、さらにArガスとは異なる
ガス、たとえばＮ2 ガスをガス導入系９から反応領域３
に、その流量を時間とともに変化させて導入する。また
は、複数種類のガスを流量を時間とともに変化させて導
入し、プラズマの中の反応生成物を、加熱された基板Ｓ
上に導き薄膜を形成する。なお、導入するガスはガス導
入系８からArと混合した状態で導入しても良い。
するためには、反応室１内を真空排気し、Arガスをガス
導入系８よりプラズマ発生領域２に導入して、プラズマ
発生領域２内の圧力を10-4〜10-2Torr程度に設定した
後、励磁コイル７に直流電流を流し、プラズマ発生領域
２内に電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）に必要な磁場
を発生させる。そして、マイクロ波発生源６からのマイ
クロ波を導波管５を介してプラズマ発生領域２に導入
し、Arプラズマを生成させる。生成させたArプラズマを
励磁コイル７で発生させた発散磁界により反応領域３へ
導き、直流電圧電源10によりターゲット４に負の電圧を
印加し、Arイオンをターゲット４に引き込みターゲット
４をスパッタする。このとき、さらにArガスとは異なる
ガス、たとえばＮ2 ガスをガス導入系９から反応領域３
に、その流量を時間とともに変化させて導入する。また
は、複数種類のガスを流量を時間とともに変化させて導
入し、プラズマの中の反応生成物を、加熱された基板Ｓ
上に導き薄膜を形成する。なお、導入するガスはガス導
入系８からArと混合した状態で導入しても良い。
【００１２】次に、膜厚方向の組成コントロールの例
を、具体的な数値を挙げて説明する。 （実施例１）上述した方法において、ターゲット４とし
てTiターゲットを用い、ガス導入系9 からＮ2 ガスを導
入することにより、Si製の基板Ｓ上に TiN／Ti膜を形成
する。まず、反応室１内を真空排気し、ガス導入系８よ
りArガスを43cc／分でプラズマ発生領域２に導入し、プ
ラズマ発生領域２内の圧力を１×10-3Torrに設定した
後、プラズマ発生領域２内に電子サイクロトロン共鳴
（ＥＣＲ）に必要な磁場875Gaussを発生させる。そし
て、周波数2.45GHz 、パワー2.0kW のマイクロ波をプラ
ズマ発生領域２に導入し、電子サイクロトロン共鳴を利
用して、Arプラズマを生成させる。そしてＮ2 ガスを、
その導入量を段階的に又は連続的に変化させて、ガス導
入系９より反応室１内に導入する。図２はこのときのＮ
2 ガスの導入量の経時的変化を示すグラフであり、(a)
は段階的にＮ2 ガス流量を変化させて導入した場合、
(b) は連続的に流量を変化させて導入した場合を示し、
夫々のグラフの縦軸はＮ2 ガス流量，横軸は時間を示し
ている。こうして 600℃に加熱された基板Ｓ上に TiN／
Ti膜を形成した。
を、具体的な数値を挙げて説明する。 （実施例１）上述した方法において、ターゲット４とし
てTiターゲットを用い、ガス導入系9 からＮ2 ガスを導
入することにより、Si製の基板Ｓ上に TiN／Ti膜を形成
する。まず、反応室１内を真空排気し、ガス導入系８よ
りArガスを43cc／分でプラズマ発生領域２に導入し、プ
ラズマ発生領域２内の圧力を１×10-3Torrに設定した
後、プラズマ発生領域２内に電子サイクロトロン共鳴
（ＥＣＲ）に必要な磁場875Gaussを発生させる。そし
て、周波数2.45GHz 、パワー2.0kW のマイクロ波をプラ
ズマ発生領域２に導入し、電子サイクロトロン共鳴を利
用して、Arプラズマを生成させる。そしてＮ2 ガスを、
その導入量を段階的に又は連続的に変化させて、ガス導
入系９より反応室１内に導入する。図２はこのときのＮ
2 ガスの導入量の経時的変化を示すグラフであり、(a)
は段階的にＮ2 ガス流量を変化させて導入した場合、
(b) は連続的に流量を変化させて導入した場合を示し、
夫々のグラフの縦軸はＮ2 ガス流量，横軸は時間を示し
ている。こうして 600℃に加熱された基板Ｓ上に TiN／
Ti膜を形成した。
【００１３】以上の如く形成されたTiN/Ti薄膜の、膜厚
方向の位置における組成比を調べた。図３，図４は、夫
々段階的，連続的にＮ2 ガスを導入した場合の、 TiN／
Ti膜の膜厚方向の位置における組成比を表したグラフで
あり、○−○はＮ，□−□はTiを表す。夫々のグラフに
おいて縦軸は組成比、横軸は膜形成方向の厚さを示し基
板Ｓ上を零としている。図３，図４から明らかなよう
に、形成初期を意味する基板Ｓ付近ではTi膜が形成され
ており、その後その組成が徐々に TiNに近づく。そして
膜厚方向の位置が 500Åを越えてからは TiN膜が形成さ
れていることが判る。
方向の位置における組成比を調べた。図３，図４は、夫
々段階的，連続的にＮ2 ガスを導入した場合の、 TiN／
Ti膜の膜厚方向の位置における組成比を表したグラフで
あり、○−○はＮ，□−□はTiを表す。夫々のグラフに
おいて縦軸は組成比、横軸は膜形成方向の厚さを示し基
板Ｓ上を零としている。図３，図４から明らかなよう
に、形成初期を意味する基板Ｓ付近ではTi膜が形成され
ており、その後その組成が徐々に TiNに近づく。そして
膜厚方向の位置が 500Åを越えてからは TiN膜が形成さ
れていることが判る。
【００１４】（実施例２）上述した方法において、ター
ゲット４としてTiターゲットを用い、ガス導入系９から
Ｎ2 ガス及び SiH4 ガスを導入することにより、Si製の
基板Ｓ上に TiN／TiSi2 膜を形成する。実施例１と同様
の操作でプラズマ発生領域２内に電子サイクロトロン共
鳴条件を実現させる。そして、Ｎ2 ガス,SiH4 ガスをガ
ス導入系９より反応室１内に導入する。このとき、Ｎ2
ガス,SiH4 ガスの導入量を段階的に又は連続的に変化さ
せた。図５，図６はこのときのＮ2 ガス,SiH4 ガスの導
入量の経時的変化を示したグラフであり、図５は段階的
に、図６は連続的に流量を変化させた場合である。夫々
のグラフにおいて、△−△は SiH4 ガスの流量，○−○
はＮ2 ガスの流量を表し、そして縦軸はＮ2 ガス,SiH4
の流量，横軸は時間を示している。こうして 600℃に加
熱された基板Ｓ上に TiN／TiSi2 膜を形成した。
ゲット４としてTiターゲットを用い、ガス導入系９から
Ｎ2 ガス及び SiH4 ガスを導入することにより、Si製の
基板Ｓ上に TiN／TiSi2 膜を形成する。実施例１と同様
の操作でプラズマ発生領域２内に電子サイクロトロン共
鳴条件を実現させる。そして、Ｎ2 ガス,SiH4 ガスをガ
ス導入系９より反応室１内に導入する。このとき、Ｎ2
ガス,SiH4 ガスの導入量を段階的に又は連続的に変化さ
せた。図５，図６はこのときのＮ2 ガス,SiH4 ガスの導
入量の経時的変化を示したグラフであり、図５は段階的
に、図６は連続的に流量を変化させた場合である。夫々
のグラフにおいて、△−△は SiH4 ガスの流量，○−○
はＮ2 ガスの流量を表し、そして縦軸はＮ2 ガス,SiH4
の流量，横軸は時間を示している。こうして 600℃に加
熱された基板Ｓ上に TiN／TiSi2 膜を形成した。
【００１５】以上の如く形成されたTiN/TiSi2 薄膜の、
膜厚方向の位置における組成比を調べた。図７，図８
は、夫々段階的，連続的にガスの導入量を変化させた場
合の、TiN／TiSi2 膜の膜厚方向の位置における組成比
を表したグラフであり、○−○はＮ，□−□はTi, そし
て△−△はSiを表す。夫々のグラフにおいて縦軸は組成
比、横軸は膜形成方向の位置を示し基板Ｓ上を零として
いる。図７，図８から明らかなように、形成初期である
基板Ｓ付近ではTiSi2 膜が形成されており、その後その
組成が徐々に TiNに近づく。そして厚さが 500Åを越え
てからは TiN膜が形成されていることが判る。
膜厚方向の位置における組成比を調べた。図７，図８
は、夫々段階的，連続的にガスの導入量を変化させた場
合の、TiN／TiSi2 膜の膜厚方向の位置における組成比
を表したグラフであり、○−○はＮ，□−□はTi, そし
て△−△はSiを表す。夫々のグラフにおいて縦軸は組成
比、横軸は膜形成方向の位置を示し基板Ｓ上を零として
いる。図７，図８から明らかなように、形成初期である
基板Ｓ付近ではTiSi2 膜が形成されており、その後その
組成が徐々に TiNに近づく。そして厚さが 500Åを越え
てからは TiN膜が形成されていることが判る。
【００１６】また図３，図４，図７，図８より、ガスを
段階的に変化させる場合と比較して連続的に変化させる
方が、形成された多層薄膜の膜厚方向の組成変化が緩や
かであることがいえる。
段階的に変化させる場合と比較して連続的に変化させる
方が、形成された多層薄膜の膜厚方向の組成変化が緩や
かであることがいえる。
【００１７】次に、実施例１にて形成された TiN／Ti膜
の諸特性について調べた。その結果を以下に述べる。図
９は実施例１にて形成した TiN／Ti膜のコンタクト抵抗
値を示すグラフであり、縦軸はコンタクト抵抗値を、横
軸はコンタクトホール径を示している。また、○−○が
実施例１にて形成された TiN／Ti膜のコンタクト抵抗値
を示し、◇−◇は 450℃10分のアニーリングまでを行っ
た実施例１にて形成された TiN／Ti膜のコンタクト抵抗
値、●−●は、従来方法で形成された TiN／Ti膜のコン
タクト抵抗値、◆−◆は 450℃10分のアニーリングまで
を行った従来方法で形成されたTiN／Ti膜のコンタクト
抵抗値であり、比較のために同グラフ軸上に掲載してい
る。このグラフにより、１〜２μｍの微細なコンタクト
ホール径において、本実施例による多層薄膜の方が従来
法による多層薄膜よりも、コンタクト抵抗値が小さいこ
とが判る。また、アニールを行った多層薄膜について
も、本実施例による多層薄膜の方がコンタクト抵抗値が
小さい。
の諸特性について調べた。その結果を以下に述べる。図
９は実施例１にて形成した TiN／Ti膜のコンタクト抵抗
値を示すグラフであり、縦軸はコンタクト抵抗値を、横
軸はコンタクトホール径を示している。また、○−○が
実施例１にて形成された TiN／Ti膜のコンタクト抵抗値
を示し、◇−◇は 450℃10分のアニーリングまでを行っ
た実施例１にて形成された TiN／Ti膜のコンタクト抵抗
値、●−●は、従来方法で形成された TiN／Ti膜のコン
タクト抵抗値、◆−◆は 450℃10分のアニーリングまで
を行った従来方法で形成されたTiN／Ti膜のコンタクト
抵抗値であり、比較のために同グラフ軸上に掲載してい
る。このグラフにより、１〜２μｍの微細なコンタクト
ホール径において、本実施例による多層薄膜の方が従来
法による多層薄膜よりも、コンタクト抵抗値が小さいこ
とが判る。また、アニールを行った多層薄膜について
も、本実施例による多層薄膜の方がコンタクト抵抗値が
小さい。
【００１８】図１０は実施例１にて形成された TiN／Ti
膜上に Al-Cu膜を成膜し、 450℃４Hrの熱処理を行っ
て、この熱処理前、熱処理後のジャンクションリーク電
流の電流値及びその頻度を示したグラフである。横軸は
リーク電流値、縦軸は頻度を示している。また斜線の棒
グラフは熱処理前の形成膜、黒塗りの棒グラフは熱処理
後の形成膜を示す。このグラフより、熱処理前、熱処理
後何れにおいてもリーク電流値は 100pA以下と大変低い
値であり、またそのばらつきも少ないことが判る。この
ことから実施例１にて形成された TiN／Ti膜は、バリア
メタルとしてのバリア性が高く、さらに対熱性に優れて
いると言える。
膜上に Al-Cu膜を成膜し、 450℃４Hrの熱処理を行っ
て、この熱処理前、熱処理後のジャンクションリーク電
流の電流値及びその頻度を示したグラフである。横軸は
リーク電流値、縦軸は頻度を示している。また斜線の棒
グラフは熱処理前の形成膜、黒塗りの棒グラフは熱処理
後の形成膜を示す。このグラフより、熱処理前、熱処理
後何れにおいてもリーク電流値は 100pA以下と大変低い
値であり、またそのばらつきも少ないことが判る。この
ことから実施例１にて形成された TiN／Ti膜は、バリア
メタルとしてのバリア性が高く、さらに対熱性に優れて
いると言える。
【００１９】図１１は実施例１にて形成された TiN／Ti
膜の断面を示す図であり、図１２は従来法のマグネトロ
ンスパッタ装置により得た TiN／Ti膜の断面を示す図で
ある。図１１, 図１２から明らかなように本発明を用い
ることにより、低部の膜付きが良く、ステップカバレッ
ジが向上していることが判る。なお、実施例２にて形成
された TiN／TiSi2 膜についても、低抵抗性，高バリア
性及び良好なステップカバレッジ等の上述した実施例１
と同様の結果が得られた。
膜の断面を示す図であり、図１２は従来法のマグネトロ
ンスパッタ装置により得た TiN／Ti膜の断面を示す図で
ある。図１１, 図１２から明らかなように本発明を用い
ることにより、低部の膜付きが良く、ステップカバレッ
ジが向上していることが判る。なお、実施例２にて形成
された TiN／TiSi2 膜についても、低抵抗性，高バリア
性及び良好なステップカバレッジ等の上述した実施例１
と同様の結果が得られた。
【００２０】なお、本実施例においてはTiをターゲット
とした場合について説明したが、これに限るものではな
く、Mo，Ｗ等の他のターゲットであっても良い。また、
本実施例では導入するガスにＮ2 ガス，ＳｉＨ4 ガスを
用いているが、これに限るものではなく、ＮＨ3 ガス等
のＮ系ガス、又はＳｉ2 Ｈ6 ガス等のＳｉ系ガスを用い
ても良い。
とした場合について説明したが、これに限るものではな
く、Mo，Ｗ等の他のターゲットであっても良い。また、
本実施例では導入するガスにＮ2 ガス，ＳｉＨ4 ガスを
用いているが、これに限るものではなく、ＮＨ3 ガス等
のＮ系ガス、又はＳｉ2 Ｈ6 ガス等のＳｉ系ガスを用い
ても良い。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明の薄膜形成方法に
おいては、反応室内に導入するガスの導入量又はその組
成を経時的に変化させることにより、膜厚方向の組成を
制御しながら薄膜を形成することができるため、多層薄
膜を簡易な工程にて形成できる。また、電子サイクロト
ロン共鳴を利用することにより、サブミクロンオーダの
径のコンタクトホールにもステップカバレッジ良く形成
することができる等、本発明は優れた効果を奏するもの
である。
おいては、反応室内に導入するガスの導入量又はその組
成を経時的に変化させることにより、膜厚方向の組成を
制御しながら薄膜を形成することができるため、多層薄
膜を簡易な工程にて形成できる。また、電子サイクロト
ロン共鳴を利用することにより、サブミクロンオーダの
径のコンタクトホールにもステップカバレッジ良く形成
することができる等、本発明は優れた効果を奏するもの
である。
【図１】本発明の薄膜形成方法を実施するための装置の
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図２】実施例１においてＮ2 ガスの導入量の変化を示
したグラフである。
したグラフである。
【図３】実施例１において段階的にＮ2 ガスを導入した
場合の、 TiN／Ti膜の膜厚方向の組成比を表したグラフ
である。
場合の、 TiN／Ti膜の膜厚方向の組成比を表したグラフ
である。
【図４】実施例１において連続的にＮ2 ガスを導入した
場合の、 TiN／Ti膜の膜厚方向の組成比を表したグラフ
である。
場合の、 TiN／Ti膜の膜厚方向の組成比を表したグラフ
である。
【図５】実施例２においてＮ2 ガス, SiH4 ガスの導入
量の段階的な変化を示したグラフである。
量の段階的な変化を示したグラフである。
【図６】実施例２においてＮ2 ガス, SiH4 ガスの導入
量の連続的な変化を示したグラフである。
量の連続的な変化を示したグラフである。
【図７】実施例２において段階的にＮ2 ガス及び SiH4
ガスを変化させて導入した場合の、 TiN／TiSi2 膜の膜
厚方向の組成比を表したグラフである。
ガスを変化させて導入した場合の、 TiN／TiSi2 膜の膜
厚方向の組成比を表したグラフである。
【図８】実施例２において連続的にＮ2 ガス及び SiH4
ガスを変化させて導入した場合の、 TiN／TiSi2 膜の膜
厚方向の組成比を表したグラフである。
ガスを変化させて導入した場合の、 TiN／TiSi2 膜の膜
厚方向の組成比を表したグラフである。
【図９】実施例１にて形成された TiN／Ti膜のコンタク
ト抵抗値を示すグラフである。
ト抵抗値を示すグラフである。
【図１０】実施例１にて形成された TiN／Ti膜上に Al-
Cu膜を成膜した多層薄膜の熱処理前、熱処理後のジャン
クションリーク電流の電流値及びその頻度を示したグラ
フである。
Cu膜を成膜した多層薄膜の熱処理前、熱処理後のジャン
クションリーク電流の電流値及びその頻度を示したグラ
フである。
【図１１】実施例１にて形成された TiN／Ti膜の断面を
示す図である。
示す図である。
【図１２】従来法により得た TiN／Ti膜の断面を示す図
である。
である。
１ 反応室 ２ プラズマ発生領域 ３ 反応領域 ４ ターゲット ５ 導波管 ６ マイクロ波発生源 ７ 励磁コイル ８，９ ガス導入系 10 直流電圧電源 11 試料台 Ｓ 基板
Claims (1)
- 【請求項１】 反応室内にガスを導入してプラズマを発
生させ、該反応室内に配設されたターゲットを前記プラ
ズマによりスパッタして、前記反応室内に配置された基
板上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、前記ガス
の導入量又は組成を経時的に変化させることを特徴とす
る薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28056392A JPH06108245A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28056392A JPH06108245A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06108245A true JPH06108245A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17626780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28056392A Pending JPH06108245A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06108245A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011503364A (ja) * | 2007-11-20 | 2011-01-27 | インテリジェント システム インク． | 拡散薄膜蒸着方法及び装置 |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP28056392A patent/JPH06108245A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011503364A (ja) * | 2007-11-20 | 2011-01-27 | インテリジェント システム インク． | 拡散薄膜蒸着方法及び装置 |
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