JPH06340970A - Production of semiconductor device - Google Patents

Production of semiconductor device

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JPH06340970A
JPH06340970A JP13191293A JP13191293A JPH06340970A JP H06340970 A JPH06340970 A JP H06340970A JP 13191293 A JP13191293 A JP 13191293A JP 13191293 A JP13191293 A JP 13191293A JP H06340970 A JPH06340970 A JP H06340970A
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JP
Japan
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film
sputtering
forming
metal
substrate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP13191293A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nogami
毅 野上
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor device capable of forming a Ti film and a TiN film in one chamber only by changing an atmospheric gas and capable of successively forming a Ti film and a TiN film on another substrate in the same chamber. CONSTITUTION:A Ti film is formed in the sputtering time shown by (I) in the figure, then gaseous nitrogen is introduced to form a Ti-rich TiN film, and a stoichiometric TiN film begins to form after 10sec in the sputtering time (II) when the partial nitrogen pressure is stabilized. The supply of gaseous nitrogen is stopped in the sputtering time (III) in the sequence of sputtering, and sputtering is conducted with gaseous argon only.

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、半導体装置の製造方法
に関し、特に、基板上に金属膜を形成し、この金属膜の
上に金属窒化物膜を形成する半導体装置の製造に好適な
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a manufacturing method suitable for manufacturing a semiconductor device in which a metal film is formed on a substrate and a metal nitride film is formed on the metal film. Regarding the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、Si基板と金属配線との間の
電気的導通をとるために最もよく用いられている方法と
して、Si基板の表面にスパッタ法でTi膜、TiN膜
の順に成膜し、600℃〜700℃の範囲の温度でこの
Si基板をアニールし、TiとSiを反応させてTiS
i(チタンシリサイド)を形成し、TiSiとSi基板
とを接触させたTiSi/Siコンタクトを形成する方
法が知られている。スパッタ法でTi膜、TiN膜の順
にSi基板の表面に成膜するためには、少なくとも2度
のスパッタ工程が必要とされる。第1のスパッタ工程で
は、Tiをターゲットとしたスパッタ用チャンバで、ア
ルゴンガスをスパッタリングガスとして用いながら、S
i基板にTiのスパッタを実施してTi膜が形成され
る。引き続き、第2のスパッタ工程では、同じくTiを
ターゲットとする別のスパッタ用チャンバに、Ti膜が
形成されたSi基板を搬送し、このスパッタ用チャンバ
に窒素ガスを導入し、TiN膜を形成する反応性スパッ
タが実施される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a Ti film and a TiN film are sequentially formed on a surface of a Si substrate by a sputtering method as a method most often used for establishing electrical conduction between a Si substrate and a metal wiring. Then, this Si substrate is annealed at a temperature in the range of 600 ° C. to 700 ° C., and Ti and Si are reacted to produce TiS.
A method is known in which i (titanium silicide) is formed and a TiSi / Si contact is formed by contacting TiSi and a Si substrate. In order to form a Ti film and a TiN film on the surface of the Si substrate by the sputtering method, at least two sputtering steps are required. In the first sputtering process, in a sputtering chamber that uses Ti as a target, while using argon gas as the sputtering gas, S
A Ti film is formed by performing Ti sputtering on the i substrate. Subsequently, in the second sputtering step, the Si substrate on which the Ti film is formed is transferred to another sputtering chamber that also targets Ti, and nitrogen gas is introduced into this sputtering chamber to form a TiN film. Reactive sputtering is performed.

【0003】上記のスパッタ工程において、Ti膜とT
iN膜を形成するスパッタを別々のチャンバで実施する
理由を説明する。Tiをターゲットとした一つのスパッ
タ用チャンバで、Si基板にTi膜を形成した後、同じ
スパッタ用チャンバでTiN膜形成のための反応性スパ
ッタを実施すると、この反応性スパッタ中に、Tiター
ゲットが窒素ガスと反応してTiターゲットの表面には
TiNが形成される。表面にTiNが形成されたTiタ
ーゲットの状態で、次のSi基板に対してTiスパッタ
すると、最初にスパッタされてSi基板表面に到達する
物質はTiではなくTiNであるため、TiNがSiと
直接接触する。このため、コンタクトは、TiNを含ん
だTiとSiの合金によって形成されるか、又は、Ti
とSiの合金化反応がTiNにより妨害されて十分に進
行せず、良好なコンタクトが形成されないという問題が
発生する。この問題を一つのスパッタ用チャンバを使用
してTi膜とTiN膜の両方を形成する方法で解決しよ
うとすると、TiN膜の形成後、次のSi基板にTi膜
を形成する前に、ターゲット表面からTiNを除去する
ために、ダミーウエハを用いたスパッタを行なう工程が
増え、量産上実用的ではない。
In the above sputtering process, Ti film and T
The reason why the sputtering for forming the iN film is performed in different chambers will be described. When a Ti film is formed on a Si substrate in one sputtering chamber that uses Ti as a target, and then reactive sputtering for forming a TiN film is performed in the same sputtering chamber, the Ti target is generated during this reactive sputtering. By reacting with nitrogen gas, TiN is formed on the surface of the Ti target. When Ti is sputtered on the next Si substrate in the Ti target state where TiN is formed on the surface, the material that is first sputtered and reaches the surface of the Si substrate is TiN, not Ti. Contact. Therefore, the contact is formed of an alloy of Ti and Si containing TiN, or
The alloying reaction between Si and Si is hindered by TiN and does not proceed sufficiently, resulting in a problem that a good contact is not formed. In order to solve this problem by a method of forming both a Ti film and a TiN film by using one sputtering chamber, after the TiN film is formed and before the Ti film is formed on the next Si substrate, the target surface is formed. Therefore, the number of steps for performing sputtering using a dummy wafer in order to remove TiN is increased, which is not practical in mass production.

【0004】次に、多層配線におけるビアメタルの形成
について説明する。ビアメタルの形成においても、配線
の上にTi膜とTiN膜の2層を形成するため、Ti
膜、TiN膜の順番に形成する必要がある。TiN膜
は、AlCu(Si)配線の下地となり、積層配線の一
部として、EM(エレクトロマイグレーション)及びS
M(ストレスマイグレーション)に対する耐性向上を目
的として形成される。TiN膜をTi膜の上に形成せず
に、ビアホールの底に露出している下層配線のAlCu
(Si)の上に直接形成すると、反応性スパッタで用い
られる窒素ガスプラズマによって、このAlCu(S
i)の表面にAlN(窒化アルミ)が形成される。この
AlNは高抵抗であるため、ビアの導通の支障となると
いう問題が生じる。従って、ビアメタル形成工程におい
ても、コンタクト形成工程と同様に、TiN膜の形成前
にTi膜の形成が行なわれる必要がある。従って、コン
タクト形成の場合と同様にTi膜の形成とTiN膜の形
成は、二つの別々のチャンバで行なわれる必要がある。
Next, the formation of via metal in the multilayer wiring will be described. Even in the formation of via metal, since two layers of Ti film and TiN film are formed on the wiring,
It is necessary to form the film and the TiN film in this order. The TiN film serves as a base of the AlCu (Si) wiring, and as a part of the laminated wiring, EM (electromigration) and S
It is formed for the purpose of improving resistance to M (stress migration). AlCu of the lower layer wiring exposed at the bottom of the via hole without forming the TiN film on the Ti film.
When formed directly on (Si), this AlCu (S) is formed by the nitrogen gas plasma used in the reactive sputtering.
AlN (aluminum nitride) is formed on the surface of i). Since this AlN has high resistance, there arises a problem that it interferes with conduction of the via. Therefore, also in the via metal forming step, the Ti film needs to be formed before the TiN film is formed, as in the contact forming step. Therefore, similarly to the case of forming the contact, the Ti film and the TiN film need to be formed in two separate chambers.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
量産上実用的に良好なコンタクトやビアメタルを形成す
るためには、Tiをターゲットとしたスパッタ用チャン
バが2つ必要となる。このため、設備投資の増大・製造
コストの増大を招くという問題がある。さらに、Ti膜
形成用スパッタ用チャンバからTiN膜形成用スパッタ
用チャンバへウエハを搬送する必要があり、このため工
程処理時間が長くかかり、スループットが低下するとい
う問題もある。
SUMMARY OF THE INVENTION In the above prior art,
Two sputtering chambers targeting Ti are required to form contacts and via metals that are practically good for mass production. For this reason, there is a problem that it causes an increase in capital investment and an increase in manufacturing cost. Further, it is necessary to transfer the wafer from the Ti film forming sputtering chamber to the TiN film forming sputtering chamber, which requires a long process time and lowers throughput.

【0006】本発明は、上記事情に鑑み、設備投資や製
造コストの増大を抑え、スループットを向上させる半導
体装置の製造方法を提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device manufacturing method which suppresses an increase in capital investment and manufacturing cost and improves throughput.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の半導体装置の製造方法は、 (1)スパッタ用チャンバ内にアルゴンガスを導入して
アルゴンガス雰囲気とし、該アルゴンガス雰囲気中でプ
ラズマを発生させ、金属膜を形成するためのターゲット
をスパッタして基板上に前記金属膜を形成する工程 (2)前記金属膜を形成した後、前記スパッタ用チャン
バ内のプラズマを維持したまま、前記アルゴンガス雰囲
気中に窒素ガスを導入して前記アルゴンガス雰囲気をア
ルゴンガスと窒素ガスの混合ガス雰囲気にし、該混合ガ
ス雰囲気中で前記ターゲットをスパッタして前記金属膜
の上に金属窒化物膜を形成する工程 (3)前記金属窒化物膜を形成した後、前記スパッタ用
チャンバ内のプラズマを維持したまま、前記窒素ガスの
導入を中止して前記混合ガス雰囲気をアルゴンガス雰囲
気にし、該アルゴンガス雰囲気中で前記ターゲットをス
パッタして前記金属窒化物膜の上に金属膜を形成する工
程と、 (4)該工程終了後、前記基板を前記スパッタ用チャン
バから取り出し、新たな基板を前記スパッタ用チャンバ
に装入する工程とを繰り返し行うことを特徴とするもの
である。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is as follows: (1) Argon gas is introduced into a sputtering chamber to create an argon gas atmosphere in the argon gas atmosphere. Plasma is generated by sputtering and a target for forming a metal film is sputtered to form the metal film on the substrate. (2) After the metal film is formed, the plasma in the sputtering chamber is maintained. Introducing nitrogen gas into the argon gas atmosphere to make the argon gas atmosphere a mixed gas atmosphere of argon gas and nitrogen gas, and sputtering the target in the mixed gas atmosphere to deposit metal nitride on the metal film. Step of forming a film (3) After forming the metal nitride film, conduct the nitrogen gas while maintaining the plasma in the sputtering chamber. Stopping the mixed gas atmosphere to an argon gas atmosphere, sputtering the target in the argon gas atmosphere to form a metal film on the metal nitride film, and (4) after the step, It is characterized in that the step of taking out the substrate from the sputtering chamber and loading a new substrate into the sputtering chamber is repeated.

【0008】ここで、前記金属膜がTi膜であり、前記
金属窒化物膜がTiN膜であることが好ましい。また、
TiN膜を形成するためのスパッタ時間は、25秒〜1
00秒間行なうことが好ましい。
It is preferable that the metal film is a Ti film and the metal nitride film is a TiN film. Also,
The sputtering time for forming the TiN film is 25 seconds to 1
It is preferable to perform this for 00 seconds.

【0009】[0009]

【作用】本発明の半導体装置の製造方法によれば、金属
膜を形成するスパッタと金属窒化物膜を形成するスパッ
タが、一つのスパッタ用チャンバ内でプラズマ状態を維
持させたまま行われる。金属膜は、アルゴンガスのみに
よるスパッタにより形成され、その後、金属窒化物膜を
形成するスパッタを行うために、窒素ガスがアルゴンガ
ス雰囲気に導入されて混合ガス雰囲気になる。これによ
り、金属窒化物膜の形成が、プラズマ状態を維持させた
まま行われる。ここで、金属窒化物膜を形成するため
に、25秒〜100秒間スパッタが行なわれると、窒素
ガス導入開始後、混合ガス雰囲気がプラズマ中で安定化
し、金属窒化物膜がバリアメタルとしての機能を有する
のに十分な厚さ形成される。続いて、次に処理されるS
i基板準備のための工程が行われる。この工程では、処
理中のSi基板に金属窒化物膜が形成された後、窒素ガ
スの導入が停止されてスパッタ用チャンバ内がアルゴン
ガス雰囲気に切り替えられ、このアルゴンガス雰囲気中
でスパッタが行なわれる。このとき、処理中のSi基板
はスパッタによる膜の形成が継続された状態にある。従
って、成膜される膜も金属窒化物膜から徐々に金属リッ
チな膜に変化し、最上層には金属膜が形成されることと
なる。また、ターゲット表面は、金属窒化物膜の形成時
に窒化されているが、この最後のスパッタ工程におい
て、ターゲット表面から窒化物が除去されるため、ター
ゲット表面は純粋な状態に戻る。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the sputtering for forming the metal film and the sputtering for forming the metal nitride film are performed in one sputtering chamber while maintaining the plasma state. The metal film is formed by sputtering using only argon gas, and then nitrogen gas is introduced into the argon gas atmosphere to form a mixed gas atmosphere in order to perform sputtering for forming the metal nitride film. As a result, the metal nitride film is formed while maintaining the plasma state. Here, when sputtering is performed for 25 seconds to 100 seconds to form the metal nitride film, the mixed gas atmosphere is stabilized in plasma after the introduction of nitrogen gas, and the metal nitride film functions as a barrier metal. Formed to have a sufficient thickness. Then, S to be processed next
A step for preparing the i substrate is performed. In this step, after the metal nitride film is formed on the Si substrate being processed, the introduction of nitrogen gas is stopped, the inside of the sputtering chamber is switched to an argon gas atmosphere, and sputtering is performed in this argon gas atmosphere. . At this time, the Si substrate being processed is in a state where the film formation by sputtering is continued. Therefore, the formed film is gradually changed from the metal nitride film to a metal-rich film, and the metal film is formed in the uppermost layer. Further, the target surface is nitrided when the metal nitride film is formed, but since the nitride is removed from the target surface in this final sputtering step, the target surface returns to a pure state.

【0010】これにより、金属膜と金属窒化物膜は、一
つのスパッタ用チャンバでしかも途中で短時間の窒素ガ
スの導入とその停止が入るだけで、一回のスパッタのみ
により連続的に形成される。また、Si基板の処理が終
了した後のターゲット表面は、窒化物が除去された状態
になっている。このため、前の成膜工程が次の成膜工程
に影響を及ぼすことはない。この結果、次に処理される
Si基板には、ターゲット表面の窒化物の除去のための
スパッタ無しで、そのままスパッタを開始できるため、
量産上効率的である。
As a result, the metal film and the metal nitride film are continuously formed in one sputtering chamber only by introducing the nitrogen gas for a short time on the way and stopping it, and by only one sputtering. It Further, the nitride is removed from the target surface after the processing of the Si substrate is completed. Therefore, the previous film forming process does not affect the next film forming process. As a result, since the Si substrate to be processed next can be directly sputtered without spattering for removing the nitride on the target surface,
It is efficient in mass production.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の半導体装置の
製造方法の一実施例を説明する。図1は半導体装置の製
造工程を示す断面図、図2はスパッタシーケンスを示す
グラフ、図3は表面にTiNが形成されたターゲットを
示す斜視図である。先ず、Si基板10に形成されたS
iO2 層間絶縁膜12に、コンタクトホール14を形成
する(図1(a))。次に、図2に示されたスパッタシ
ーケンスに従って、スパッタを実施する。このスパッタ
シーケンスでは、300ÅのTi膜16が図2の(I)
で示されるスパッタ時間に成膜される。この(I)で
は、トータルガス圧Prを4mTorr、アルゴンガス
流量FArを75sccm、窒素流量FN2をOsccm、
DCパワーPを1Kwattとし、スパッタレートRを
10Å/secとして、30秒間のスパッタが行なわれ
る。30秒経過後、コンタクトホール14とSiO2
間絶縁膜12には、図1(b)に示されるように、Ti
膜16が形成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device, FIG. 2 is a graph showing a sputtering sequence, and FIG. 3 is a perspective view showing a target having TiN formed on its surface. First, the S formed on the Si substrate 10
the iO 2 interlayer insulation film 12, a contact hole 14 (Figure 1 (a)). Next, sputtering is performed according to the sputtering sequence shown in FIG. In this sputter sequence, the 300 Å Ti film 16 is formed as shown in FIG.
The film is formed during the sputtering time indicated by. In this (I), the total gas pressure Pr is 4 mTorr, the argon gas flow rate F Ar is 75 sccm, and the nitrogen flow rate F N2 is Osccm.
Sputtering is performed for 30 seconds with a DC power P of 1 Kwatt and a sputter rate R of 10Å / sec. After 30 seconds have passed, the contact hole 14 and the SiO 2 interlayer insulating film 12 have Ti as shown in FIG.
The film 16 is formed.

【0012】次に、図2に示されたスパッタシーケンス
の(II)のスパッタ時間に、TiN膜の形成が行なわ
れる。ここでは、窒素ガスの導入が開始され、FN2が5
8sccmとされる。また、アルゴンガス流量が絞ら
れ、FArが35sccmとされる。この結果、トータル
ガス圧Prは徐々に変化し、約10秒間で4.0mTo
rrから4.5mTorrになり安定する。窒素ガスの
導入と同時に、DCパワーPを6.5Kwattに切り
替える。この約10秒間に、TiリッチなTiN膜18
が200Å程度形成される。続いて、化学量論組成のT
iN膜が、(II)のスパッタ時間中で10秒経過後、
窒素分圧が安定した時点から形成され始める。スパッタ
レートRは20Å/secであり、35秒間で厚さ70
0ÅのTiN膜20が形成される(図1(c))。
Next, the TiN film is formed during the sputtering time (II) of the sputtering sequence shown in FIG. Here, the introduction of nitrogen gas is started and F N2 is 5
It is set to 8 sccm. Further, the flow rate of the argon gas is reduced and F Ar is set to 35 sccm . As a result, the total gas pressure Pr gradually changed to 4.0 mTo in about 10 seconds.
It becomes stable from rr to 4.5 mTorr. Simultaneously with the introduction of nitrogen gas, the DC power P is switched to 6.5 Kwatt. In this approximately 10 seconds, the Ti-rich TiN film 18
Is formed about 200Å. Next, the stoichiometric composition of T
After the iN film has passed 10 seconds in the sputtering time of (II),
The formation starts when the nitrogen partial pressure becomes stable. The sputter rate R is 20Å / sec, and the thickness is 70 in 35 seconds.
A TiN film 20 of 0 Å is formed (FIG. 1C).

【0013】次に、図2に示されたスパッタシーケンス
の(III)のスパッタ時間では、窒素ガスの導入が停
止され、アルゴンガスのみによるスパッタに切り替えら
れる。ここでは、スパッタ時間は15秒間である。この
間に、窒素分圧が約5〜10秒間で0に達し、Tiター
ゲット30の表面のTiN32(図3参照)は、アルゴ
ンガスによってスパッタされ、純粋なTiが最表面に露
出する。この露出と同時に、TiリッチなTiN膜の形
成が最初に行われ、その後、下層がTiリッチなTiN
膜で上層がTi膜22の形成が行われる。この結果、S
i基板10の表面は、図1(d)に示される構造とな
る。この後、Si基板10はスパッタ用チャンバから搬
出され、引き続き新たなSi基板のスパッタ処理が、図
2のスパッタシーケンスに従って実行される。Si基板
10は、スパッタ用チャンバから搬出された後、650
℃の熱処理が施され、これによりTi膜16(図1参
照)とSiが反応してTiSi膜(図示せず)が形成さ
れ、金属/半導体コンタクトが形成される(図示せ
ず)。
Next, in the sputtering time (III) of the sputtering sequence shown in FIG. 2, the introduction of nitrogen gas is stopped and the sputtering is switched to argon gas only. Here, the sputtering time is 15 seconds. During this period, the nitrogen partial pressure reaches 0 in about 5 to 10 seconds, and TiN 32 (see FIG. 3) on the surface of the Ti target 30 is sputtered by the argon gas, and pure Ti is exposed on the outermost surface. At the same time as this exposure, a Ti-rich TiN film is formed first, and then the lower layer is Ti-rich TiN film.
The Ti film 22 is formed as an upper layer of the film. As a result, S
The surface of the i-substrate 10 has the structure shown in FIG. After that, the Si substrate 10 is unloaded from the sputtering chamber, and a new sputtering process of the Si substrate is subsequently performed according to the sputtering sequence of FIG. After the Si substrate 10 is unloaded from the sputtering chamber, 650
A heat treatment is performed at a temperature of .degree. C., whereby the Ti film 16 (see FIG. 1) reacts with Si to form a TiSi film (not shown) and a metal / semiconductor contact is formed (not shown).

【0014】本実施例では、コンタクト形成用のTi
膜、バリア層のTiN膜の形成が、合計で僅か90秒で
終了する。また、Tiをターゲットとした一個のスパッ
タ用チャンバで、Ti膜、TiN膜の両方が形成でき
る。これにより、スループットの高い量産が可能とな
る。また、チャンバ数が少なくて済むため、装置・設備
コストの低減が図れる。
In this embodiment, Ti for contact formation is used.
The formation of the TiN film as the film and the barrier layer is completed in only 90 seconds in total. Further, both a Ti film and a TiN film can be formed in a single sputtering chamber targeting Ti. This enables mass production with high throughput. Further, since the number of chambers is small, the cost of the equipment / equipment can be reduced.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の製造方法によれば、一つのチャンバでプラズマ状態を
維持したまま、雰囲気ガスを切り替えるだけで金属膜と
金属窒化物膜を形成することができ、また同じチャンバ
を使用して新たなSi基板上への成膜も続けて行えるた
め、設備投資や製造コストの増大を抑え、スループット
を向上させることができる。
As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the metal film and the metal nitride film are formed by simply switching the atmospheric gas while maintaining the plasma state in one chamber. In addition, since film formation on a new Si substrate can be continuously performed using the same chamber, it is possible to suppress an increase in capital investment and manufacturing cost and improve throughput.

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

【図1】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明のスパッタ工程のシーケンスを示すグラ
フである。
FIG. 2 is a graph showing a sequence of a sputtering process of the present invention.

【図3】表面にTiNが形成されたターゲットを示す斜
視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a target having TiN formed on its surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 Si基板 12 SiO2 層間絶縁膜 14 コンタクトホール 16 Ti膜 18 TiリッチなTiN膜 20 TiN膜 22 下層がTiリッチなTiN膜、上層がTi膜 30 ターゲット10 Si substrate 12 SiO 2 interlayer insulating film 14 Contact hole 16 Ti film 18 Ti-rich TiN film 20 TiN film 22 Lower layer is Ti-rich TiN film, upper layer is Ti film 30 Target

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スパッタ用チャンバ内にアルゴンガスを
導入してアルゴンガス雰囲気とし、該アルゴンガス雰囲
気中でプラズマを発生させ、金属膜を形成するためのタ
ーゲットをスパッタして基板上に前記金属膜を形成する
工程と、 前記金属膜を形成した後、前記スパッタ用チャンバ内の
プラズマを維持したまま、前記アルゴンガス雰囲気中に
窒素ガスを導入して前記アルゴンガス雰囲気をアルゴン
ガスと窒素ガスの混合ガス雰囲気にし、該混合ガス雰囲
気中で前記ターゲットをスパッタして前記金属膜の上に
金属窒化物膜を形成する工程と、 前記金属窒化物膜を形成した後、前記スパッタ用チャン
バ内のプラズマを維持したまま、前記窒素ガスの導入を
中止して前記混合ガス雰囲気をアルゴンガス雰囲気に
し、該アルゴンガス雰囲気中で前記ターゲットをスパッ
タして前記金属窒化物膜の上に金属膜を形成する工程
と、 該工程終了後、前記基板を前記スパッタ用チャンバから
取り出し、新たな基板を前記スパッタ用チャンバに装入
する工程とを繰り返し行うことを特徴とする半導体装置
の製造方法。
1. An argon gas is introduced into a sputtering chamber to create an argon gas atmosphere, plasma is generated in the argon gas atmosphere, and a target for forming a metal film is sputtered to form the metal film on the substrate. And a step of forming a metal film, and then maintaining the plasma in the sputtering chamber, introducing nitrogen gas into the argon gas atmosphere to mix the argon gas atmosphere with argon gas and nitrogen gas. Forming a metal nitride film on the metal film by sputtering the target in a gas atmosphere and in the mixed gas atmosphere; and after forming the metal nitride film, plasma in the sputtering chamber is changed. While maintaining, the introduction of the nitrogen gas was stopped and the mixed gas atmosphere was changed to an argon gas atmosphere. Forming a metal film on the metal nitride film by sputtering a target; and, after the completion of the process, removing the substrate from the sputtering chamber and loading a new substrate into the sputtering chamber. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that:
【請求項2】 前記金属膜がTi膜であり、前記金属窒
化物膜がTiN膜であることを特徴とする請求項1記載
の半導体装置の製造方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the metal film is a Ti film, and the metal nitride film is a TiN film.
JP13191293A 1993-06-02 1993-06-02 Production of semiconductor device Withdrawn JPH06340970A (en)

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