JPH0620993A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 障壁層を空気に曝すことを数日間も継続する
必要がなく製造処理の日数を短縮し、 且つ良好な障壁特
性を呈する半導体装置およびその製造方法を提供せんと
するものである。 【構成】 表面４にTix W1-xの障壁層８（0.1 ＜ｘ＜0.
3 ）が設けられた半導体本体１を有する半導体装置であ
って、例えば、半導体本体１に設けられたシリコンまた
は金属シリサイドの接点領域３と表面４に設けられたア
ルミニウムの導体細条９との間に障壁層８を用いてシリ
コンとアルミニウムとの間の化学的反応を中和し得るよ
うにする。本発明によればタングステンの（100 ）格子
面間の距離が2.25Å以上となるように障壁層８を形成す
る。斯様にして障壁層８の障壁特性は数日間空気に曝さ
れたTix W1-xの障壁層の障壁特性と比較して同等かそれ
よりも良好な特性を呈するようにする。障壁層をスパッ
タリング堆積処理により堆積する場合にはＷの(100) 格
子面間の距離を堆積中のスパッタリングターゲットに印
加される電圧によって決めるようにする。
必要がなく製造処理の日数を短縮し、 且つ良好な障壁特
性を呈する半導体装置およびその製造方法を提供せんと
するものである。 【構成】 表面４にTix W1-xの障壁層８（0.1 ＜ｘ＜0.
3 ）が設けられた半導体本体１を有する半導体装置であ
って、例えば、半導体本体１に設けられたシリコンまた
は金属シリサイドの接点領域３と表面４に設けられたア
ルミニウムの導体細条９との間に障壁層８を用いてシリ
コンとアルミニウムとの間の化学的反応を中和し得るよ
うにする。本発明によればタングステンの（100 ）格子
面間の距離が2.25Å以上となるように障壁層８を形成す
る。斯様にして障壁層８の障壁特性は数日間空気に曝さ
れたTix W1-xの障壁層の障壁特性と比較して同等かそれ
よりも良好な特性を呈するようにする。障壁層をスパッ
タリング堆積処理により堆積する場合にはＷの(100) 格
子面間の距離を堆積中のスパッタリングターゲットに印
加される電圧によって決めるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は表面にTix W1-xの障壁層
（ここに 0.1＜ｘ＜0.3 ）が設けられた半導体本体を有
する半導体装置に関するものである。また、本発明はか
かる半導体装置の製造方法に関するものである。
（ここに 0.1＜ｘ＜0.3 ）が設けられた半導体本体を有
する半導体装置に関するものである。また、本発明はか
かる半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造に当たり、例えば半導
体本体に設けられたシリコンまたは金属シリサイドの接
点領域および表面に設けられたアルミニウム導体細条間
にTixW1-xの障壁層を用いてシリコンおよびアルミニウ
ム間の化学的な反応を防止し得るようにしている。これ
らの反応は、半導体本体を数回以上比較的高い温度に加
熱する半導体装置の次の製造工程中に発生する。
体本体に設けられたシリコンまたは金属シリサイドの接
点領域および表面に設けられたアルミニウム導体細条間
にTixW1-xの障壁層を用いてシリコンおよびアルミニウ
ム間の化学的な反応を防止し得るようにしている。これ
らの反応は、半導体本体を数回以上比較的高い温度に加
熱する半導体装置の次の製造工程中に発生する。
【０００３】実際上、絶対障壁層の形成にはTix W1-xの
障壁層は見られない。この障壁層からのTiおよびW はア
ルミニウムに対し化学的化合物を形成する。タングステ
ンとの化合物はチタニウムとの化合物よりも容易に形成
されないため、実際上チタニウムを含有しない層は好適
でないため、この層には10乃至30％のチタニウムが加え
られるのが好適である。これがため、かかる層を隣接の
基板に良好に接着されるとともにこの層が隣接のシリコ
ンまたは金属シリサイドに対する低オーム接点を形成す
る。しかし、この層は実際のスパッタリング堆積処理に
よって堆積することができる。
障壁層は見られない。この障壁層からのTiおよびW はア
ルミニウムに対し化学的化合物を形成する。タングステ
ンとの化合物はチタニウムとの化合物よりも容易に形成
されないため、実際上チタニウムを含有しない層は好適
でないため、この層には10乃至30％のチタニウムが加え
られるのが好適である。これがため、かかる層を隣接の
基板に良好に接着されるとともにこの層が隣接のシリコ
ンまたは金属シリサイドに対する低オーム接点を形成す
る。しかし、この層は実際のスパッタリング堆積処理に
よって堆積することができる。
【０００４】スパッタリング堆積処理では、半導体材料
のスライスを反応チャンバ内に堆積すべき材料のターゲ
ットに対向して位置させ、その上のターゲットの近くに
プラズマを発生させるようにする。プラズマからのイオ
ンがターゲットに当たりこれから原子を離脱させ、これ
ら原子の一部分が前記スライスに到達してここに層を形
成する。半導体装置の製造の後期の段階では、スライス
を多数の個別の半導体本体に分割する。ターゲットから
離脱した原子はスパッタリング堆積処理中スライス上に
最終的に堆積されるだけではなく、反応チャンバの壁部
にも堆積されるようになる。従って、これらの壁部にも
かかる層が堆積される。かかる処理を繰返すと他のスラ
イス上にも層が堆積されるとともにこれら壁部の層の厚
さも増大する。純粋のタングステンを堆積する場合に
は、接着の良好でない層が壁部に形成されるようにな
る。純粋のタングステン層の壁部での厚さがほぼ20μm
になると、タングステン粒子がこの層から剥離されて、
半導体本体の表面に堆積されるようになる。かかる粒子
はここでは必要ではない。従って、反応チャンバは壁部
の層がこの臨界的な厚さに到達する前に清浄にする必要
がある。10乃至30％のチタニウムをこの層に加えること
によって反応チャンバ壁部の層は充分良好な接着性を有
し、これがほぼ300 μm の厚さに到達した後まで実際に
剥離を開始しない。これは反応チャンバをしばしば清浄
にする必要がないことを意味し、これは実際に大きな利
点である。
のスライスを反応チャンバ内に堆積すべき材料のターゲ
ットに対向して位置させ、その上のターゲットの近くに
プラズマを発生させるようにする。プラズマからのイオ
ンがターゲットに当たりこれから原子を離脱させ、これ
ら原子の一部分が前記スライスに到達してここに層を形
成する。半導体装置の製造の後期の段階では、スライス
を多数の個別の半導体本体に分割する。ターゲットから
離脱した原子はスパッタリング堆積処理中スライス上に
最終的に堆積されるだけではなく、反応チャンバの壁部
にも堆積されるようになる。従って、これらの壁部にも
かかる層が堆積される。かかる処理を繰返すと他のスラ
イス上にも層が堆積されるとともにこれら壁部の層の厚
さも増大する。純粋のタングステンを堆積する場合に
は、接着の良好でない層が壁部に形成されるようにな
る。純粋のタングステン層の壁部での厚さがほぼ20μm
になると、タングステン粒子がこの層から剥離されて、
半導体本体の表面に堆積されるようになる。かかる粒子
はここでは必要ではない。従って、反応チャンバは壁部
の層がこの臨界的な厚さに到達する前に清浄にする必要
がある。10乃至30％のチタニウムをこの層に加えること
によって反応チャンバ壁部の層は充分良好な接着性を有
し、これがほぼ300 μm の厚さに到達した後まで実際に
剥離を開始しない。これは反応チャンバをしばしば清浄
にする必要がないことを意味し、これは実際に大きな利
点である。
【０００５】アルミニウム層を堆積する前にある時間に
亘って前記層が空気に曝されると云う点で重要である障
壁特性を有するTix W1-xの障壁層が用いられる上述した
種類の半導体装置は米国特許第5,019,234 号明細書に記
載されている。斯様にしてこの層がその上に設けられた
アルミニウムと殆ど反応しないようにする。
亘って前記層が空気に曝されると云う点で重要である障
壁特性を有するTix W1-xの障壁層が用いられる上述した
種類の半導体装置は米国特許第5,019,234 号明細書に記
載されている。斯様にしてこの層がその上に設けられた
アルミニウムと殆ど反応しないようにする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】既知の障壁層を用いる
場合には、障壁層を空気に曝して障壁特性を実際に改善
する必要がある際にこの空気に曝すことを数日間継続す
る必要がある。これは半導体装置の製造処理がこの日数
だけ遅れるようになることを意味する。さらに、斯様に
障壁層を空気に曝すことは障壁層およびその上に堆積す
べきアルミニウム層の堆積を最近の多重チャンバ堆積装
置で行うことができない。かかる装置では、半導体スラ
イスをある堆積チャンバから他の堆積チャンバに低い圧
力で移送するとともに各チャンバで層を堆積するように
している。また、特定のチャンバで追加のエッチング処
理を行う場合がしばしばある。例えば、かかる装置では
半導体スライスの表面をまず最初エッチングにより清浄
にし、次いでTix W1-xの障壁層を堆積し、最後に装置の
真空を解除することなくアルミニウム層を堆積すように
している。
場合には、障壁層を空気に曝して障壁特性を実際に改善
する必要がある際にこの空気に曝すことを数日間継続す
る必要がある。これは半導体装置の製造処理がこの日数
だけ遅れるようになることを意味する。さらに、斯様に
障壁層を空気に曝すことは障壁層およびその上に堆積す
べきアルミニウム層の堆積を最近の多重チャンバ堆積装
置で行うことができない。かかる装置では、半導体スラ
イスをある堆積チャンバから他の堆積チャンバに低い圧
力で移送するとともに各チャンバで層を堆積するように
している。また、特定のチャンバで追加のエッチング処
理を行う場合がしばしばある。例えば、かかる装置では
半導体スライスの表面をまず最初エッチングにより清浄
にし、次いでTix W1-xの障壁層を堆積し、最後に装置の
真空を解除することなくアルミニウム層を堆積すように
している。
【０００７】本発明の目的は上述した欠点を解消し得る
ように適切に構成配置した上述した種類の半導体装置お
よびその製造方法を提供せんとするにある。
ように適切に構成配置した上述した種類の半導体装置お
よびその製造方法を提供せんとするにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
は表面にTix W1-xの障壁層（ここに 0.1＜ｘ＜0.3 ）が
設けられた半導体本体を有する半導体装置において、Ｗ
の(100）格子面間の距離を前記障壁層において2.25Å以
上とするようにしたことを特徴とする。
は表面にTix W1-xの障壁層（ここに 0.1＜ｘ＜0.3 ）が
設けられた半導体本体を有する半導体装置において、Ｗ
の(100）格子面間の距離を前記障壁層において2.25Å以
上とするようにしたことを特徴とする。
【０００９】かかる障壁層は数日間空気に曝された層に
等しいかまたはこれよりも一層良好な障壁特性を有する
ことを確かめた。
等しいかまたはこれよりも一層良好な障壁特性を有する
ことを確かめた。
【００１０】これは上述したように多重チャンバ堆積装
置で酸化シリコン層を設けた種々のシリコンスライスに
Tix W1-xの障壁層およびアルミニウムの層をこの順序で
堆積したテストにより確認された。これらの層は種々の
スパッタリング条件のもとで堆積された。あるスライス
にはこれらスライスを堆積装置から取出すことなく２つ
の層を堆積したが、他のスライスは２つの層の堆積の間
に堆積装置から取出して数日間に亘って空気に曝した。
これがため障壁層はテスト中アルミニウム層の堆積前空
気に曝されなかった障壁層を検査するとともにテスト中
真空中である時間に亘って450 ℃の温度に加熱された障
壁層およびアルミニウム層の双方を設けたシリコンスラ
イスを有する障壁層を検査する。この間にアルミニウム
層の電気的な平方抵抗を測定した。障壁層およびアルミ
ニウム層からのチタニウムおよびタングステン間の反応
から生じる化学的な化合物の抵抗値がアルミニウムの抵
抗値よりも著しく大きいため、測定した抵抗値はアルミ
ニウムがこれら化合物に変換するにつれて比例的に増大
する。従って変換すべきアルミニウムはできるだけ少な
くするのが望ましい。これらのテストにおいては、スパ
ッタリング条件を適宜定めて、空気に曝された障壁層の
場合よりも空気に曝されない障壁層の場合により少量の
アルミニウムを前記反応中に変換し得るようにすること
を確かめた。この場合、スパッタリング条件を適宜選択
して、Ｗの(100）格子面間の距離が障壁層において2.25
Åよりも大きくなるようにする。
置で酸化シリコン層を設けた種々のシリコンスライスに
Tix W1-xの障壁層およびアルミニウムの層をこの順序で
堆積したテストにより確認された。これらの層は種々の
スパッタリング条件のもとで堆積された。あるスライス
にはこれらスライスを堆積装置から取出すことなく２つ
の層を堆積したが、他のスライスは２つの層の堆積の間
に堆積装置から取出して数日間に亘って空気に曝した。
これがため障壁層はテスト中アルミニウム層の堆積前空
気に曝されなかった障壁層を検査するとともにテスト中
真空中である時間に亘って450 ℃の温度に加熱された障
壁層およびアルミニウム層の双方を設けたシリコンスラ
イスを有する障壁層を検査する。この間にアルミニウム
層の電気的な平方抵抗を測定した。障壁層およびアルミ
ニウム層からのチタニウムおよびタングステン間の反応
から生じる化学的な化合物の抵抗値がアルミニウムの抵
抗値よりも著しく大きいため、測定した抵抗値はアルミ
ニウムがこれら化合物に変換するにつれて比例的に増大
する。従って変換すべきアルミニウムはできるだけ少な
くするのが望ましい。これらのテストにおいては、スパ
ッタリング条件を適宜定めて、空気に曝された障壁層の
場合よりも空気に曝されない障壁層の場合により少量の
アルミニウムを前記反応中に変換し得るようにすること
を確かめた。この場合、スパッタリング条件を適宜選択
して、Ｗの(100）格子面間の距離が障壁層において2.25
Åよりも大きくなるようにする。
【００１１】堆積条件を適宜選択して前記Ｗの(100）格
子面間の距離が前記障壁層において2.25Å以上且つ2.27
Å以下となるようにする。この場合、テスト中、空気に
曝されない障壁層を使用して行うアルミニウムの変換量
は空気に曝される障壁層を使用する場合よりも少ないだ
けでなく、これを最小値に加えるようにする。
子面間の距離が前記障壁層において2.25Å以上且つ2.27
Å以下となるようにする。この場合、テスト中、空気に
曝されない障壁層を使用して行うアルミニウムの変換量
は空気に曝される障壁層を使用する場合よりも少ないだ
けでなく、これを最小値に加えるようにする。
【００１２】表面にTix W1-xの障壁層（ここに0.1 ＜ｘ
＜0.3)が設けられた半導体本体を有する半導体装置は半
導体材料のスライスを平坦なTiy W1-yターゲット（ここ
に0.1 ＜y ＜0.3 ）に平行且つこのターゲットを囲む平
行な導電リングに平行な反応チャンバ内に配列し、その
後アルゴンを前記反応チャンバ内に導入し、これらター
ゲットおよび導電リング間に、プラズマを発生し、この
プラズマはターゲットおよび前記スライスに形成され前
記ターゲットの背後に位置する磁石によりターゲットに
近いスペース内にプラズマが画成されるような電圧を印
加するようにした方法によって簡単に製造することがで
きる。
＜0.3)が設けられた半導体本体を有する半導体装置は半
導体材料のスライスを平坦なTiy W1-yターゲット（ここ
に0.1 ＜y ＜0.3 ）に平行且つこのターゲットを囲む平
行な導電リングに平行な反応チャンバ内に配列し、その
後アルゴンを前記反応チャンバ内に導入し、これらター
ゲットおよび導電リング間に、プラズマを発生し、この
プラズマはターゲットおよび前記スライスに形成され前
記ターゲットの背後に位置する磁石によりターゲットに
近いスペース内にプラズマが画成されるような電圧を印
加するようにした方法によって簡単に製造することがで
きる。
【００１３】かくして実際に半導体本体の表面に堆積さ
れた層はターゲットの組成から僅かにずれた組成を有す
る。この堆積層にはチタニウムの一部分ｘが存在する
が、これはターゲットの一部分ｙである。実際にはｘは
ｙよりも僅かに少ない。
れた層はターゲットの組成から僅かにずれた組成を有す
る。この堆積層にはチタニウムの一部分ｘが存在する
が、これはターゲットの一部分ｙである。実際にはｘは
ｙよりも僅かに少ない。
【００１４】本発明半導体装置の製造方法は堆積中ター
ゲットおよび前記ターゲットを囲む導電リング間にかか
る電圧を印加してＷの(100）格子面間の距離が2.25Å以
上となる障壁層を形成するようにしたことを特徴とす
る。ターゲットの電圧と格子距離との間にはある関係が
存在し、従って、所望の格子距離を有する層が堆積され
るように堆積処理を制御し得ることを確かめた。Ｗの
（100 ）格子面間の距離が2.25Åよりも大きくなるよう
にするために、本発明によれば堆積中ターゲットおよび
このターゲットを囲む導電リング間に400 Ｖ以上の電圧
を印加し得るようにする。かくして形成した層は数日間
空気に曝さらされた層に等しいか、またはこれよりも良
好な障壁特性を呈する。
ゲットおよび前記ターゲットを囲む導電リング間にかか
る電圧を印加してＷの(100）格子面間の距離が2.25Å以
上となる障壁層を形成するようにしたことを特徴とす
る。ターゲットの電圧と格子距離との間にはある関係が
存在し、従って、所望の格子距離を有する層が堆積され
るように堆積処理を制御し得ることを確かめた。Ｗの
（100 ）格子面間の距離が2.25Åよりも大きくなるよう
にするために、本発明によれば堆積中ターゲットおよび
このターゲットを囲む導電リング間に400 Ｖ以上の電圧
を印加し得るようにする。かくして形成した層は数日間
空気に曝さらされた層に等しいか、またはこれよりも良
好な障壁特性を呈する。
【００１５】かかる電圧を堆積中ターゲットおよびこの
ターゲットを囲む導電リング間に印加してＷの(100）格
子面間の距離が2.25Å以上且つ2.27Å以下となる障壁層
を形成し得るようにするのが好適である。この場合に、
本発明によれば、堆積中ターゲットおよびこのターゲッ
トを囲む導電リング間に400 Ｖ以上且つ550 Ｖ以下の電
圧を印加し得るようにする。この場合には障壁層特性が
空気に曝された障壁層の障壁特性よりも良好であるだけ
でなく、最適値を有する層を形成することができる。
ターゲットを囲む導電リング間に印加してＷの(100）格
子面間の距離が2.25Å以上且つ2.27Å以下となる障壁層
を形成し得るようにするのが好適である。この場合に、
本発明によれば、堆積中ターゲットおよびこのターゲッ
トを囲む導電リング間に400 Ｖ以上且つ550 Ｖ以下の電
圧を印加し得るようにする。この場合には障壁層特性が
空気に曝された障壁層の障壁特性よりも良好であるだけ
でなく、最適値を有する層を形成することができる。
【００１６】
【実施例】図面につき本発明の実施例を説明する。図１
乃至図３は半導体本体１を有する半導体装置の製造処理
の数工程を断面図で示し、半導体本体１の表面４にはTi
x W1-xの障壁層８（ここに 0.1＜ｘ＜0.3）を設ける。
例えば半導体本体１はシリコンのｎ−型にドープした半
導体本体１を具え、これにフィールド酸化物領域２およ
びｐ−型にドープした半導体領域３を通常のように表面
４に隣接して設ける。この表面４には多結晶シリコンの
導体細条５を設けるとともにこれを酸化シリコンの絶縁
層６で被覆する。この絶縁層６には半導体領域３と接触
するための窓７を設ける。その後、表面４に厚さがほぼ
100nm のTix W1-xの障壁層（ここに0.1 ＜ｘ＜0.3 ）を
設け、その上に厚さがほぼ500nm のアルミニウム層９を
設ける。この層９には数％までのシリコンおよび銅を加
えることができる。また、半導体領域には障壁層８を堆
積する前に通常のように金属シリサイドの頂部層を設け
ることができる。
乃至図３は半導体本体１を有する半導体装置の製造処理
の数工程を断面図で示し、半導体本体１の表面４にはTi
x W1-xの障壁層８（ここに 0.1＜ｘ＜0.3）を設ける。
例えば半導体本体１はシリコンのｎ−型にドープした半
導体本体１を具え、これにフィールド酸化物領域２およ
びｐ−型にドープした半導体領域３を通常のように表面
４に隣接して設ける。この表面４には多結晶シリコンの
導体細条５を設けるとともにこれを酸化シリコンの絶縁
層６で被覆する。この絶縁層６には半導体領域３と接触
するための窓７を設ける。その後、表面４に厚さがほぼ
100nm のTix W1-xの障壁層（ここに0.1 ＜ｘ＜0.3 ）を
設け、その上に厚さがほぼ500nm のアルミニウム層９を
設ける。この層９には数％までのシリコンおよび銅を加
えることができる。また、半導体領域には障壁層８を堆
積する前に通常のように金属シリサイドの頂部層を設け
ることができる。
【００１７】TixW1-x の障壁層８およびアルミニウム層
９を通常のようにパターンにエッチングした後、絶縁層
10,11,12のパッケージをこの順序で設ける。酸化シリコ
ン層10はプラズマ堆積処理（PECVD ）で堆積し、スピン
−オンガラス（SOG ）層11はスピン−オン法により堆積
し、酸化シリコン層12は再びプラズマ堆積処理（PECVD
）で堆積する。この層パッケージ10、11、12には接点窓1
3を設け、従ってパッケージに設けた導体パターン14に
よってアルミニウム層９への接触を行う。上側の酸化シ
リコン層12は比較的平坦とする。その理由はパッケージ
層10、11、12にスピン−オンガラス層11を用いることによ
り平滑効果が得られるからである。
９を通常のようにパターンにエッチングした後、絶縁層
10,11,12のパッケージをこの順序で設ける。酸化シリコ
ン層10はプラズマ堆積処理（PECVD ）で堆積し、スピン
−オンガラス（SOG ）層11はスピン−オン法により堆積
し、酸化シリコン層12は再びプラズマ堆積処理（PECVD
）で堆積する。この層パッケージ10、11、12には接点窓1
3を設け、従ってパッケージに設けた導体パターン14に
よってアルミニウム層９への接触を行う。上側の酸化シ
リコン層12は比較的平坦とする。その理由はパッケージ
層10、11、12にスピン−オンガラス層11を用いることによ
り平滑効果が得られるからである。
【００１８】半導体装置の製造にTix W1-xの障壁層８を
用いることによってアルミニウム層９を酸化シリコン層
６に良好に接着するとともに半導体本体１内に設けられ
シリコンまたは金属シリサイドより成る半導体領域３の
シリコンと表面に設けられた導体細条９のアルミニウム
とが化学反応するのを中和する。これらの反応は、半導
体本体を比較的高い温度に数回に亘って加熱する半導体
装置の次の製造工程中に発生する。半導体本体１は、酸
化シリコン層10の堆積中300 ℃の温度でほぼ10分間加熱
し、スピン−オンガラス層11の堆積後425 ℃の温度でほ
ぼ40分間加熱して層をちょう密化し、再び酸化シリコン
層12の堆積中300 ℃の温度でほぼ10分間加熱する。導体
パターン14を設けた後半導体本体１がほぼ200 ℃の温度
に到達する間に酸化シリコン層および窒化シリコン層を
も堆積する。これらの堆積処理中半導体本体を300 ℃の
温度でほぼ30分間に亘って加熱する。最後に425 ℃の温
度でほぼ20分間に亘って最終加熱処理を施す。実際上、
アルミニウムは300 ℃以下の温度での熱処理中障壁層８
からのTiおよびW と反応せず、これは400 ℃以上の温度
での熱処理中主として発生する。化学反応の観点から実
際上重要なことは400 ℃以上の熱処理のみであり、本例
では425 ℃の温度で総計60分の熱処理である。
用いることによってアルミニウム層９を酸化シリコン層
６に良好に接着するとともに半導体本体１内に設けられ
シリコンまたは金属シリサイドより成る半導体領域３の
シリコンと表面に設けられた導体細条９のアルミニウム
とが化学反応するのを中和する。これらの反応は、半導
体本体を比較的高い温度に数回に亘って加熱する半導体
装置の次の製造工程中に発生する。半導体本体１は、酸
化シリコン層10の堆積中300 ℃の温度でほぼ10分間加熱
し、スピン−オンガラス層11の堆積後425 ℃の温度でほ
ぼ40分間加熱して層をちょう密化し、再び酸化シリコン
層12の堆積中300 ℃の温度でほぼ10分間加熱する。導体
パターン14を設けた後半導体本体１がほぼ200 ℃の温度
に到達する間に酸化シリコン層および窒化シリコン層を
も堆積する。これらの堆積処理中半導体本体を300 ℃の
温度でほぼ30分間に亘って加熱する。最後に425 ℃の温
度でほぼ20分間に亘って最終加熱処理を施す。実際上、
アルミニウムは300 ℃以下の温度での熱処理中障壁層８
からのTiおよびW と反応せず、これは400 ℃以上の温度
での熱処理中主として発生する。化学反応の観点から実
際上重要なことは400 ℃以上の熱処理のみであり、本例
では425 ℃の温度で総計60分の熱処理である。
【００１９】図４は本発明半導体装置の製造方法を実施
する多重チャンバ堆積装置を示す。この装置は真空密ハ
ウジング15を具え、このハウジング内に本例では４つの
チャンバ16、17、18、19 を配列する。このハウジング15内
では１つのチャンバから次のチャンバに真空状態の下で
矢で示すように半導体スライスを移送する。この半導体
スライスは負荷がロックされた第１チャンバ16を経てハ
ウジング内に挿入しかつハウジングから取出すことがで
きる。第２チャンバ17では、例えば半導体スライスに通
常のスパッタエッチング処理を施してスライスの表面を
清浄にする。第３チャンバ18では障壁層８を堆積すると
ともに第４チャンバ19ではアルミニウム層９を堆積す
る。最後に半導体スライスを再び第１チャンバ16を経て
ハウジングから取出す。従って、このスライスは図２に
示す製造段階で多数の半導体装置を具える。半導体装置
の製造の後期の段階では、これら半導体スライスを多数
の個別の半導体本体１に細分割する。
する多重チャンバ堆積装置を示す。この装置は真空密ハ
ウジング15を具え、このハウジング内に本例では４つの
チャンバ16、17、18、19 を配列する。このハウジング15内
では１つのチャンバから次のチャンバに真空状態の下で
矢で示すように半導体スライスを移送する。この半導体
スライスは負荷がロックされた第１チャンバ16を経てハ
ウジング内に挿入しかつハウジングから取出すことがで
きる。第２チャンバ17では、例えば半導体スライスに通
常のスパッタエッチング処理を施してスライスの表面を
清浄にする。第３チャンバ18では障壁層８を堆積すると
ともに第４チャンバ19ではアルミニウム層９を堆積す
る。最後に半導体スライスを再び第１チャンバ16を経て
ハウジングから取出す。従って、このスライスは図２に
示す製造段階で多数の半導体装置を具える。半導体装置
の製造の後期の段階では、これら半導体スライスを多数
の個別の半導体本体１に細分割する。
【００２０】図５は多重チャンバ堆積装置の堆積チャン
バの１つを示す。支持体21を反応チャンバ20内で平坦な
ターゲット22に平行におよびターゲット22を囲む平坦な
接地導電リング23に平行に配列する。支持体21を囲んで
接地スクリーン24を設ける。支持体21上には半導体材料
のスライス25を配置し、その後アルゴンを反応チャンバ
内に導入する。ターゲット22と、これを囲む導電リング
23との間に通常の直流電圧源26を接続して300 Ｖおよび
700 Ｖ間の電圧によってプラズマを発生し、このプラズ
マをターゲット22の背後に配列された磁石29によりター
ゲット22およびスライス25間に、およびターゲット22に
近接するスペース27内に保持する。前記アルゴンはガス
入口28を経て反応チャンバ内に導入する。
バの１つを示す。支持体21を反応チャンバ20内で平坦な
ターゲット22に平行におよびターゲット22を囲む平坦な
接地導電リング23に平行に配列する。支持体21を囲んで
接地スクリーン24を設ける。支持体21上には半導体材料
のスライス25を配置し、その後アルゴンを反応チャンバ
内に導入する。ターゲット22と、これを囲む導電リング
23との間に通常の直流電圧源26を接続して300 Ｖおよび
700 Ｖ間の電圧によってプラズマを発生し、このプラズ
マをターゲット22の背後に配列された磁石29によりター
ゲット22およびスライス25間に、およびターゲット22に
近接するスペース27内に保持する。前記アルゴンはガス
入口28を経て反応チャンバ内に導入する。
【００２１】磁石29は軸30を中心として回転自在に結合
する。実際上、これら磁石は堆積処理中軸30を中心とし
て毎秒数回回転させるため、プラズマおよびコレヲ囲む
スペース27も同一の軸30を中心として回転する。これが
ため、ターゲット22の表面全体から原子が均等にスパッ
タされ、従ってスパッタ25全体に亘り均質な堆積が得ら
れるようになる。
する。実際上、これら磁石は堆積処理中軸30を中心とし
て毎秒数回回転させるため、プラズマおよびコレヲ囲む
スペース27も同一の軸30を中心として回転する。これが
ため、ターゲット22の表面全体から原子が均等にスパッ
タされ、従ってスパッタ25全体に亘り均質な堆積が得ら
れるようになる。
【００２２】スライス25は堆積処理中冷却して100 乃至
2000Paの圧力でガスクッション32が支持体21および半導
体スライス25間に保持されるようにする。これら支持体
21および半導体スライス25間にはガスライン33を経てア
ルゴンを導入する。支持体21には縁部34を設け、これに
対しスライス25を緊締部材（図示せず）により押圧す
る。これによりガスクッション32から反応チャンバ20に
アルゴンが漏洩するのを制限する。この際支持体21に設
けたチャネル35内にライン36を経て冷却水を導入するよ
うにして支持体21を冷却する。
2000Paの圧力でガスクッション32が支持体21および半導
体スライス25間に保持されるようにする。これら支持体
21および半導体スライス25間にはガスライン33を経てア
ルゴンを導入する。支持体21には縁部34を設け、これに
対しスライス25を緊締部材（図示せず）により押圧す
る。これによりガスクッション32から反応チャンバ20に
アルゴンが漏洩するのを制限する。この際支持体21に設
けたチャネル35内にライン36を経て冷却水を導入するよ
うにして支持体21を冷却する。
【００２３】さらに、反応チャンバ20にはガス出口31を
設け、これをポンプ（図示せず）に連結し、これにより
ガスを排出し得るようにするとともに、これにより反応
チャンバ20を所望の圧力に保持し得るようにする。
設け、これをポンプ（図示せず）に連結し、これにより
ガスを排出し得るようにするとともに、これにより反応
チャンバ20を所望の圧力に保持し得るようにする。
【００２４】以下に説明するテストでは上述した多重チ
ャンバ堆積装置において酸化シリコン層を設けた数個の
シリコンスライス上に１容量％のシリコンを含む厚さが
100nm のTix W1-xの障壁層および厚さが通常500nm のア
ルミニウム層をこの順序で堆積した。これらの層はTiy
W1-y（ｙ＝0.3 ）のスパッタリングターゲットによって
種々の異なるスパッタリング条件の下で堆積した。これ
ら２つの層は堆積装置から取出すことなくあるスライス
上に設けるとともに他のスライスは２つの層の堆積処理
の間に堆積装置から取出すとともに１時間または数日間
空気に曝すようにする。これがため障壁層はアルミニウ
ム装置および障壁層の堆積前空気に曝されなかったテス
ト中に検査した。
ャンバ堆積装置において酸化シリコン層を設けた数個の
シリコンスライス上に１容量％のシリコンを含む厚さが
100nm のTix W1-xの障壁層および厚さが通常500nm のア
ルミニウム層をこの順序で堆積した。これらの層はTiy
W1-y（ｙ＝0.3 ）のスパッタリングターゲットによって
種々の異なるスパッタリング条件の下で堆積した。これ
ら２つの層は堆積装置から取出すことなくあるスライス
上に設けるとともに他のスライスは２つの層の堆積処理
の間に堆積装置から取出すとともに１時間または数日間
空気に曝すようにする。これがため障壁層はアルミニウ
ム装置および障壁層の堆積前空気に曝されなかったテス
ト中に検査した。
【００２５】障壁層およびアルミニウム層を設けたシリ
コンスライスは450 ℃の温度である時間に亘って真空中
で加熱した。この間にアルミニウム層の電気的シート抵
抗を測定した。障壁層からチタニウムおよびタングステ
ン間の反応により発生した化学的化合物がアルミニウム
の抵抗値よりも大きな抵抗値を有するため、アルミニウ
ムがこれら化合物に変換される際に測定抵抗が増大す
る。従ってこの化合物の１つへの変換に対してアルミニ
ウムがどのくらい消費されたかをこの抵抗値から計算す
ることがきる。これがためアルミニウムはそのままで薄
くなる。この厚さの減少は次のテストの結果で消費され
るアルミニウムの量に対する目安として与えられる
コンスライスは450 ℃の温度である時間に亘って真空中
で加熱した。この間にアルミニウム層の電気的シート抵
抗を測定した。障壁層からチタニウムおよびタングステ
ン間の反応により発生した化学的化合物がアルミニウム
の抵抗値よりも大きな抵抗値を有するため、アルミニウ
ムがこれら化合物に変換される際に測定抵抗が増大す
る。従ってこの化合物の１つへの変換に対してアルミニ
ウムがどのくらい消費されたかをこの抵抗値から計算す
ることがきる。これがためアルミニウムはそのままで薄
くなる。この厚さの減少は次のテストの結果で消費され
るアルミニウムの量に対する目安として与えられる
【００２６】また、タングステンの（100 ）格子面間の
距離をＸ線回折により堆積された障壁層に対し測定し
た。図６はターゲット22およびこれを囲む導電リング23
間に印加された電圧Ｖt の関数としてこの格子距離ｄ
（Å）を示す。このターゲット22の直径はテスト中に26
cmとなった。導電リング23はその内径が26.5cmとなり、
外径が30cmとなった。スライスはその直径が15cmとなっ
た。これらスライスはテスト中に冷却し、その温度が20
0 ℃以上とならないようにした。
距離をＸ線回折により堆積された障壁層に対し測定し
た。図６はターゲット22およびこれを囲む導電リング23
間に印加された電圧Ｖt の関数としてこの格子距離ｄ
（Å）を示す。このターゲット22の直径はテスト中に26
cmとなった。導電リング23はその内径が26.5cmとなり、
外径が30cmとなった。スライスはその直径が15cmとなっ
た。これらスライスはテスト中に冷却し、その温度が20
0 ℃以上とならないようにした。
【００２７】反応チャンバ20のアルゴンのある圧力（0.
3 ，1 および2Pa ）に対しターゲット22および導電リン
グ23間の電圧Ｖt の関数として反応チャンバ20で消費さ
れる電力Ｐ（kW）を示す図７から明らかなように、この
電圧Ｖt は種々の手段で得ることができる。
3 ，1 および2Pa ）に対しターゲット22および導電リン
グ23間の電圧Ｖt の関数として反応チャンバ20で消費さ
れる電力Ｐ（kW）を示す図７から明らかなように、この
電圧Ｖt は種々の手段で得ることができる。
【００２８】図８はアルミニウム層の消費量Ｃ（nm）を
450 ℃での真空加熱中時間（分）の関数として示す。図
中の種々の実線の曲線はアルミニウム層が障壁層に直接
堆積されたスライスの消費量を示し、破線は障壁層が60
分に亘って空気に曝された後にアルミニウム層が堆積さ
れたスライス上の消費量を示し、一点鎖線は障壁層が２
日間に亘って空気に曝された後にアルミニウム層がスラ
イス上の消費量を示す。図面を簡単とするために、これ
らの消費量は３種類の障壁層に対し、即ち、2.24Å、2.2
6 Åおよび2.28Åの（100 ）タングステン格子面間の距
離を有する層に対してのみ示す。
450 ℃での真空加熱中時間（分）の関数として示す。図
中の種々の実線の曲線はアルミニウム層が障壁層に直接
堆積されたスライスの消費量を示し、破線は障壁層が60
分に亘って空気に曝された後にアルミニウム層が堆積さ
れたスライス上の消費量を示し、一点鎖線は障壁層が２
日間に亘って空気に曝された後にアルミニウム層がスラ
イス上の消費量を示す。図面を簡単とするために、これ
らの消費量は３種類の障壁層に対し、即ち、2.24Å、2.2
6 Åおよび2.28Åの（100 ）タングステン格子面間の距
離を有する層に対してのみ示す。
【００２９】図９、10および11は、アルミニウム層の消
費量を、アルミニウム層が堆積される前に空気に曝され
なかったスライス、60分に亘って空気に曝されたスライ
スおよび２日間（＝2800分）に亘って空気に曝されたス
ライス上のタングステン（100 ）格子面間の距離ｄ
（Å）の関数としてそれぞれ示す。図９は450 ℃で20分
加熱後のアルミニウムの消費量を示し、図10は450 ℃で
30分加熱後のアルミニウムの消費量を示し、図11は450
℃で40分、50分および60分それぞれ加熱後のアルミニウ
ムの消費量を示す。図11に示す場合には空気に曝された
障壁層上に堆積されたアルミニウムを450 ℃で40分、50
分および60分それぞれ加熱した後のアルミニウムの消費
量には左程識別し得る相違は見いだせなかった。
費量を、アルミニウム層が堆積される前に空気に曝され
なかったスライス、60分に亘って空気に曝されたスライ
スおよび２日間（＝2800分）に亘って空気に曝されたス
ライス上のタングステン（100 ）格子面間の距離ｄ
（Å）の関数としてそれぞれ示す。図９は450 ℃で20分
加熱後のアルミニウムの消費量を示し、図10は450 ℃で
30分加熱後のアルミニウムの消費量を示し、図11は450
℃で40分、50分および60分それぞれ加熱後のアルミニウ
ムの消費量を示す。図11に示す場合には空気に曝された
障壁層上に堆積されたアルミニウムを450 ℃で40分、50
分および60分それぞれ加熱した後のアルミニウムの消費
量には左程識別し得る相違は見いだせなかった。
【００３０】実際上、半導体スライスにはTix W1-xの障
壁層８およびアルミニウム層９の堆積後さらに他の処理
工程中におけるアルミニウムの消費量をテスト中実施さ
れる熱処理の場合よりも少ない熱処理を施す。上述した
半導体装置の製造中（図１乃至図３参照) 、例えば半導
体スライスは425 Åの温度で総合で60分に亘って加熱す
る。斯様に425 ℃で60分間熱処理することによって、45
0 ℃で60分間熱処理することにより生じるアルミニウム
の消費量よりも少なく、実際上ほぼ1 ／3 のアルミニウ
ム消費量とすることができる。上述した半導体装置の２
層には導体パターン８および14を形成する。実際上450
℃で60分間熱処理する場合よりも多くのアルミニウム消
費を生じる“２重金属処理”において熱処理を行わない
で用いることができる。
壁層８およびアルミニウム層９の堆積後さらに他の処理
工程中におけるアルミニウムの消費量をテスト中実施さ
れる熱処理の場合よりも少ない熱処理を施す。上述した
半導体装置の製造中（図１乃至図３参照) 、例えば半導
体スライスは425 Åの温度で総合で60分に亘って加熱す
る。斯様に425 ℃で60分間熱処理することによって、45
0 ℃で60分間熱処理することにより生じるアルミニウム
の消費量よりも少なく、実際上ほぼ1 ／3 のアルミニウ
ム消費量とすることができる。上述した半導体装置の２
層には導体パターン８および14を形成する。実際上450
℃で60分間熱処理する場合よりも多くのアルミニウム消
費を生じる“２重金属処理”において熱処理を行わない
で用いることができる。
【００３１】図９、10および11から明らかなように、(1
00）タングステン格子面間の距離が2.25Åよりも大きな
Tix W1-xの障壁層( ここにｘ＝0.3 ）はそのアルミニウ
ムの消費量を少なく、従ってその障壁特性が数日間空気
に曝されたTix W1-xの障壁層に等しく良好であるかまた
はこれに比べて／これよりも良好となる。Ｗの（100）
格子面間の距離が障壁層において2.25Åよりも大きくし
かも2.27Åよりも小さい場合には空気に曝されなかった
障壁層のアルミニウム消費量は空気に曝された障壁層の
アルミニウム消費量よりも少なく、しかも最小値を有す
る。
00）タングステン格子面間の距離が2.25Åよりも大きな
Tix W1-xの障壁層( ここにｘ＝0.3 ）はそのアルミニウ
ムの消費量を少なく、従ってその障壁特性が数日間空気
に曝されたTix W1-xの障壁層に等しく良好であるかまた
はこれに比べて／これよりも良好となる。Ｗの（100）
格子面間の距離が障壁層において2.25Åよりも大きくし
かも2.27Åよりも小さい場合には空気に曝されなかった
障壁層のアルミニウム消費量は空気に曝された障壁層の
アルミニウム消費量よりも少なく、しかも最小値を有す
る。
【００３２】図６は本発明による障壁層が上述した堆積
装置（図４および５）により容易に堆積される場合を示
す。表面４にTix W1-xの障壁層８（ここに0.1 ＜ｘ＜0.
3 ）が設けられた半導体本体１を有する半導体装置を製
造するために、半導体材料のスライスを反応チャンバ20
内の支持体21にTiy W1-yターゲット( ここに0.1 ＜y＜
0.3 ）に対向して配置するようにしてかかる障壁層をチ
ャンバ18内で堆積する。前記反応チャンバ20内にはアル
ゴンを導入し、スペース27にプラズマを発生させる。タ
ーゲット22およびこのターゲットを囲む導電リング23間
に印加する電圧はＷの(100）格子面間の距離が2.25Å以
上となる障壁層が形成されるような値に堆積中保持す
る。
装置（図４および５）により容易に堆積される場合を示
す。表面４にTix W1-xの障壁層８（ここに0.1 ＜ｘ＜0.
3 ）が設けられた半導体本体１を有する半導体装置を製
造するために、半導体材料のスライスを反応チャンバ20
内の支持体21にTiy W1-yターゲット( ここに0.1 ＜y＜
0.3 ）に対向して配置するようにしてかかる障壁層をチ
ャンバ18内で堆積する。前記反応チャンバ20内にはアル
ゴンを導入し、スペース27にプラズマを発生させる。タ
ーゲット22およびこのターゲットを囲む導電リング23間
に印加する電圧はＷの(100）格子面間の距離が2.25Å以
上となる障壁層が形成されるような値に堆積中保持す
る。
【００３３】ターゲット22およびリング23間の電圧と格
子面間の距離との間にはある関係が存在するため、所望
の格子距離を有する障壁層を堆積するように堆積処理を
制御することができる。Ｗの（100 ）格子面を本発明に
従って2.25Å以上となるようにするためには堆積中ター
ゲット22およびこれを囲む導電リング23間に400 Ｖ以上
の電圧を印加する。斯様にして形成した障壁層の障壁特
性は数日間空気に曝された障壁層の障壁特性と比較して
同等かそれよりも良好な特性を呈した。
子面間の距離との間にはある関係が存在するため、所望
の格子距離を有する障壁層を堆積するように堆積処理を
制御することができる。Ｗの（100 ）格子面を本発明に
従って2.25Å以上となるようにするためには堆積中ター
ゲット22およびこれを囲む導電リング23間に400 Ｖ以上
の電圧を印加する。斯様にして形成した障壁層の障壁特
性は数日間空気に曝された障壁層の障壁特性と比較して
同等かそれよりも良好な特性を呈した。
【００３４】堆積中ターゲット22およびこれを囲む導電
リング23間にかかる電圧を印加してＷの（100 ）格子面
間の距離が2.25Åよりも大きく、且つ、2.27Åよりも小
さい障壁層が形成されるようにするのが好適である。こ
の場合には本発明によれば堆積中ターゲット22およびこ
れを囲む導電リング23間に400 Ｖ乃至550 Ｖの電圧を印
加する。従って障壁特性が空気に曝された障壁層の障壁
特性よりも良好であるだけでなく、最適値となる障壁層
を形成する。
リング23間にかかる電圧を印加してＷの（100 ）格子面
間の距離が2.25Åよりも大きく、且つ、2.27Åよりも小
さい障壁層が形成されるようにするのが好適である。こ
の場合には本発明によれば堆積中ターゲット22およびこ
れを囲む導電リング23間に400 Ｖ乃至550 Ｖの電圧を印
加する。従って障壁特性が空気に曝された障壁層の障壁
特性よりも良好であるだけでなく、最適値となる障壁層
を形成する。
【００３５】図７はターゲット22およびこれを囲む導電
リング23間の電圧を種々の手段で達成し得る場合を示
す。堆積処理は厚さがほぼ100nm の障壁層をほぼ10乃至
30秒で堆積しいりように実施するのが好適である。実際
上堆積中0.6 乃至1.2Pa の圧力の下でアルゴンを反応チ
ャンバ内に供給し、かつ3500W 乃至4500W の電力をプラ
ズマに供給するする場合にかかる堆積処理を実施し得る
ことを確かめた。
リング23間の電圧を種々の手段で達成し得る場合を示
す。堆積処理は厚さがほぼ100nm の障壁層をほぼ10乃至
30秒で堆積しいりように実施するのが好適である。実際
上堆積中0.6 乃至1.2Pa の圧力の下でアルゴンを反応チ
ャンバ内に供給し、かつ3500W 乃至4500W の電力をプラ
ズマに供給するする場合にかかる堆積処理を実施し得る
ことを確かめた。
【００３６】上述したテストはTix W1-xの障壁層をTiy
W1-yターゲット(y＝0.3 ）と相俟って堆積装置内で堆積
した堆積処理によって実施した。同様の結果を他の組成
(0.1＜y ＜0.3 ）のターゲットにより得ることができる
ことは勿論である。この際堆積されたTix W1-xの障壁層
は常時0.1 ＜ｘ＜0.3 の組成を有する。この障壁層の組
成は使用するターゲットの組成に依存するとともに堆積
条件にも依存する。これがため、ｙ＝0.3 のターゲット
により堆積され、2.24Å,2.26 Åおよび2.28Åの(100)
タングステン格子面間の距離を有し、ｘがそれぞれ0.2
8,0.23 および0.21の障壁層を得ることができた。
W1-yターゲット(y＝0.3 ）と相俟って堆積装置内で堆積
した堆積処理によって実施した。同様の結果を他の組成
(0.1＜y ＜0.3 ）のターゲットにより得ることができる
ことは勿論である。この際堆積されたTix W1-xの障壁層
は常時0.1 ＜ｘ＜0.3 の組成を有する。この障壁層の組
成は使用するターゲットの組成に依存するとともに堆積
条件にも依存する。これがため、ｙ＝0.3 のターゲット
により堆積され、2.24Å,2.26 Åおよび2.28Åの(100)
タングステン格子面間の距離を有し、ｘがそれぞれ0.2
8,0.23 および0.21の障壁層を得ることができた。
【図１】本発明半導体装置の製造の１工程を示す断面図
である。
である。
【図２】本発明半導体装置の製造の１工程を示す断面図
である。
である。
【図３】本発明半導体装置の製造の１工程を示す断面図
である。
である。
【図４】本発明半導体装置の製造方法を実施する多重チ
ャンバ堆積装置の構成を示す平面図である。
ャンバ堆積装置の構成を示す平面図である。
【図５】図４の装置の反応チャンバの１つを示す側面図
である。
である。
【図６】堆積障壁層におけるタングステン（100 ）格子
面間の格子距離を示す特性図である。
面間の格子距離を示す特性図である。
【図７】反応チャンバのアルゴン圧力に対する図５のチ
ャンバのターゲットの電圧の関数としてプラズマ内で消
費される電力を示す特性図である。
ャンバのターゲットの電圧の関数としてプラズマ内で消
費される電力を示す特性図である。
【図８】450 ℃で加熱中アルミニウム層の消費量Ｃ（ｎ
ｍ）を時間の関数（分）として示す特性図である。
ｍ）を時間の関数（分）として示す特性図である。
【図９】アルミニウム層の堆積前障壁層が空気に曝され
ないスライス、60分空気に曝されたスライスおよび2800
分空気に曝されたスライスのタングステン（100 ）格子
面間の距離の関数として、450 ℃で20分間加熱したアル
ミニウムの消費量Ｃを示す特性図である。
ないスライス、60分空気に曝されたスライスおよび2800
分空気に曝されたスライスのタングステン（100 ）格子
面間の距離の関数として、450 ℃で20分間加熱したアル
ミニウムの消費量Ｃを示す特性図である。
【図１０】アルミニウム層の堆積前障壁層が空気に曝さ
れないスライス、60分空気に曝されたスライスおよび28
00分空気に曝されたスライスのタングステン（100 ）格
子面間の距離の関数として、450 ℃で30分間加熱したア
ルミニウムの消費量Ｃを示す特性図である。
れないスライス、60分空気に曝されたスライスおよび28
00分空気に曝されたスライスのタングステン（100 ）格
子面間の距離の関数として、450 ℃で30分間加熱したア
ルミニウムの消費量Ｃを示す特性図である。
【図１１】アルミニウム層の堆積前障壁層が空気に曝さ
れないスライス、60分空気に曝されたスライスおよび28
00分空気に曝されたスライスのタングステン（100 ）格
子面間の距離の関数として、450 ℃で40分間以上加熱し
たアルミニウムの消費量Ｃを示す特性図である。
れないスライス、60分空気に曝されたスライスおよび28
00分空気に曝されたスライスのタングステン（100 ）格
子面間の距離の関数として、450 ℃で40分間以上加熱し
たアルミニウムの消費量Ｃを示す特性図である。
１ 半導体本体 ２ フィールド酸化物領域 ３ 半導体領域 ４ 表面 ５ 導体細条 ６ 絶縁層 ７ 窓 ８ 障壁層 ９ 導体細条（アルミニウム） 10,11,12 絶縁層 13 接点窓 14 導体パターン 15 真空ハウジング 16,17,18,19 チャンバ 20 反応チャンバ 21 支持体 22 ターゲット 23 導体リング 24 接地スクリーン 25 スライス 26 直流電圧源 27 スペース 28 ガス入口 29 磁石 30 軸 31 ガス出口 32 ガスクッション 33 ガスライン 34 縁部 35 チャネル 36 ライン
フロントページの続き (72)発明者 エドウィン ティベ スワルト オランダ国 5621 ベー アー アインド ーフェン フルーネヴァウツウェッハ１ (72)発明者 アルベルタス ヘラルダス ディルクス オランダ国 5621 ベー アー アインド ーフェン フルーネヴァウツウェッハ１
Claims (7)
- 【請求項１】 表面にTix W1-xの障壁層（ここに 0.1＜
ｘ＜0.3 ）が設けられた半導体本体を有する半導体装置
において、Ｗの(100）格子面間の距離を前記障壁層にお
いて2.25Å以上とするようにしたことを特徴とする半導
体装置。 - 【請求項２】 前記Ｗの(100）格子面間の距離を前記障
壁層において2.25Å以上且つ2.27Å以下とするようにし
たことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項３】 表面にTix W1-xの障壁層（ここに0.1 ＜
ｘ＜0.3 ）が設けられた半導体本体を有し、半導体材料
のスライスを平坦なTiy W1-yターゲット( ここに0.1 ＜
y ＜0.3 ）に平行且つこのターゲットを囲む平行な導電
リングに平行な反応チャンバ内に配列し、その後アルゴ
ンを前記反応チャンバ内に導入し、これらターゲットお
よび導電リング間に、プラズマを発生し、このプラズマ
はターゲットおよび前記スライスに形成され前記ターゲ
ットの背後に位置する磁石によりターゲットに近いスペ
ース内にプラズマが画成されるような電圧を印加するよ
うにして半導体装置を製造するに当たり、堆積中ターゲ
ットおよび前記ターゲットを囲む導電リング間にかかる
電圧を印加してＷの(100）格子面間の距離が2.25Å以上
となる障壁層を形成するようにしたことを特徴とする半
導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 かかる電圧を堆積中ターゲットおよびこ
のターゲットを囲む導電リング間に印加してＷの(100）
格子面間の距離が2.25Å以上且つ2.27Å以下となる障壁
層を形成するようにしたことを特徴とする請求項３に記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 堆積中ターゲットおよびこのターゲット
を囲む導電リング間に400 Ｖ以上の電圧を印加するよう
にしたことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項６】 堆積中ターゲットおよびこのターゲット
を囲む導電リング間に400 Ｖ以上且つ550 Ｖ以下の電圧
を印加するようにしたことを特徴とする請求項４に記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】 堆積中0.6 〜1.2 Paの圧力の下で前記反
応チャンバ内にアルゴンを供給するようにしたことを特
徴とする請求項５または６に記載の半導体装置の製造方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP92201178 | 1992-04-28 | ||
| NL92201178:8 | 1992-04-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620993A true JPH0620993A (ja) | 1994-01-28 |
| JP3273827B2 JP3273827B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=8210577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09951293A Expired - Fee Related JP3273827B2 (ja) | 1992-04-28 | 1993-04-26 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5360994A (ja) |
| JP (1) | JP3273827B2 (ja) |
| KR (1) | KR100272019B1 (ja) |
| DE (1) | DE69308363T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4815825A (en) * | 1985-12-18 | 1989-03-28 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal display device |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5385868A (en) * | 1994-07-05 | 1995-01-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Upward plug process for metal via holes |
| US5648674A (en) * | 1995-06-07 | 1997-07-15 | Xerox Corporation | Array circuitry with conductive lines, contact leads, and storage capacitor electrode all formed in layer that includes highly conductive metal |
| JP3759367B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2006-03-22 | 沖電気工業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| US7407875B2 (en) * | 2006-09-06 | 2008-08-05 | International Business Machines Corporation | Low resistance contact structure and fabrication thereof |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4491860A (en) * | 1982-04-23 | 1985-01-01 | Signetics Corporation | TiW2 N Fusible links in semiconductor integrated circuits |
| US5028531A (en) * | 1984-03-19 | 1991-07-02 | Fujisawa Pharmaceutical Company, Ltd. | IGF-I fusion proteins; protection of IGF-I from degradation by host cell; and processes for the production thereof |
| US5019234A (en) * | 1990-06-08 | 1991-05-28 | Vlsi Technology, Inc. | System and method for depositing tungsten/titanium films |
-
1993
- 1993-04-16 KR KR1019930006379A patent/KR100272019B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-04-21 DE DE69308363T patent/DE69308363T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-26 JP JP09951293A patent/JP3273827B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-27 US US08/053,993 patent/US5360994A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4815825A (en) * | 1985-12-18 | 1989-03-28 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5360994A (en) | 1994-11-01 |
| KR930022493A (ko) | 1993-11-24 |
| KR100272019B1 (ko) | 2000-12-01 |
| DE69308363D1 (de) | 1997-04-10 |
| JP3273827B2 (ja) | 2002-04-15 |
| DE69308363T2 (de) | 1997-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |