JPH0693436A - スパッタリング方法 - Google Patents
スパッタリング方法Info
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- JPH0693436A JPH0693436A JP24293092A JP24293092A JPH0693436A JP H0693436 A JPH0693436 A JP H0693436A JP 24293092 A JP24293092 A JP 24293092A JP 24293092 A JP24293092 A JP 24293092A JP H0693436 A JPH0693436 A JP H0693436A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】アスペクト比の高い孔内を、十分良好な埋込特
性で埋込み、接続孔部における信頼性を向上させる。 【構成】単一の単結晶もしくは最稠密原子配列方向がほ
ぼそろった単結晶の集合体をターゲットとして用い、タ
ーゲットの最稠密原子配列方向の一つに射出された原子
のみが基板表面上に到達して堆積されるようにし、他の
方向に射出された原子は到達出来ないようにする。
性で埋込み、接続孔部における信頼性を向上させる。 【構成】単一の単結晶もしくは最稠密原子配列方向がほ
ぼそろった単結晶の集合体をターゲットとして用い、タ
ーゲットの最稠密原子配列方向の一つに射出された原子
のみが基板表面上に到達して堆積されるようにし、他の
方向に射出された原子は到達出来ないようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタリング方法に関
し、詳しくは、高アスペクト比の孔もしくは溝内を、良
好に埋め込むのに好適なスパッタリング方法に関する。
し、詳しくは、高アスペクト比の孔もしくは溝内を、良
好に埋め込むのに好適なスパッタリング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の高集積化に対応するため、
配線を多層化した多層配線が多く用いられている。多層
配線では、上層と下層の配線を接続するための接続孔
や、半導体基板内に形成された能動部分との接続するた
めの電極の接続孔は、集積度の増加とともに直径が小さ
くなって、アスペクト比（深さ／径の比）が高くなって
いる。
配線を多層化した多層配線が多く用いられている。多層
配線では、上層と下層の配線を接続するための接続孔
や、半導体基板内に形成された能動部分との接続するた
めの電極の接続孔は、集積度の増加とともに直径が小さ
くなって、アスペクト比（深さ／径の比）が高くなって
いる。
【０００３】現在の代表的な金属膜形成法であるスパッ
タリング法では、このようにアスペクト比の高い接続孔
に、十分な被覆率を有する膜を形成することが困難であ
り、下記のように、いくつかの新しい方法もしくは従来
法を改良した方法が提案され、その一部は適用され始め
ている。
タリング法では、このようにアスペクト比の高い接続孔
に、十分な被覆率を有する膜を形成することが困難であ
り、下記のように、いくつかの新しい方法もしくは従来
法を改良した方法が提案され、その一部は適用され始め
ている。
【０００４】ＣＶＤ法によってブランケットＷもしく
はＡｌ膜を形成する。 選択ＣＶＤ法によってＷもしくはＡｌからなるプラグ
電極配線を形成する。 バイアスもしくは高温スパッタリング法を用い、Ａｌ
合金で凹部を埋込む。 膜形成後の高温処理により、Ａｌ合金によって凹部を
埋込む。 スリットを用いてスパッタリング法の指向性を高め
る。
はＡｌ膜を形成する。 選択ＣＶＤ法によってＷもしくはＡｌからなるプラグ
電極配線を形成する。 バイアスもしくは高温スパッタリング法を用い、Ａｌ
合金で凹部を埋込む。 膜形成後の高温処理により、Ａｌ合金によって凹部を
埋込む。 スリットを用いてスパッタリング法の指向性を高め
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの方法
は、実用上十分ではなく、下記のようにそれぞれ、問題
がある。
は、実用上十分ではなく、下記のようにそれぞれ、問題
がある。
【０００６】接着層が必要で、得られたＷ膜の抵抗大
きく、表面の凹凸も大きい。 選択的堆積の条件範囲が狭く、プロセスマージン小。
下地材料も限られる。 バイアスの制御困難で膜質が劣化しやすい、埋込特性
も低い。 埋込特性が低い． 成膜速度が著しく低下する。 すなわち上記方法は、埋込特性（アスペクト比の高
い孔をどれだけ埋め込めるか）は相対的に良いが、プロ
セスの制御性が不良である。方法はプロセスそのも
のは比較的簡単であるが、埋込特性が低く、一長一短で
ある。方法はプロセス制御性は良く、埋め込み特性も
比較的良好であるが、上記のように、成膜速度が著しく
低下するため、処理能力が不十分である。
きく、表面の凹凸も大きい。 選択的堆積の条件範囲が狭く、プロセスマージン小。
下地材料も限られる。 バイアスの制御困難で膜質が劣化しやすい、埋込特性
も低い。 埋込特性が低い． 成膜速度が著しく低下する。 すなわち上記方法は、埋込特性（アスペクト比の高
い孔をどれだけ埋め込めるか）は相対的に良いが、プロ
セスの制御性が不良である。方法はプロセスそのも
のは比較的簡単であるが、埋込特性が低く、一長一短で
ある。方法はプロセス制御性は良く、埋め込み特性も
比較的良好であるが、上記のように、成膜速度が著しく
低下するため、処理能力が不十分である。
【０００７】本発明の目的は、上記方法の内、特に方法
について、その問題を解決し、プロセスが簡単で制御
性が良く、かつ高アスペクト比の孔を良好に埋込むこと
の出来るスパッタリング法を提供することにある。
について、その問題を解決し、プロセスが簡単で制御
性が良く、かつ高アスペクト比の孔を良好に埋込むこと
の出来るスパッタリング法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ターゲットからスパッタされて射出され
る原子の量は、ターゲットの結晶格子の特定の方向に多
いという性質を利用する。 すなわち、ターゲットの方
向を、原子が最も射出されやすい原子の最稠密方向にす
る、および、基板に入射する原子が、ほぼ、この最稠密
方向に射出された原子のみになるように、ターゲットと
基板の配置を規定し、さらに必要に応じて、遮蔽物等を
設けるものである。
め、本発明は、ターゲットからスパッタされて射出され
る原子の量は、ターゲットの結晶格子の特定の方向に多
いという性質を利用する。 すなわち、ターゲットの方
向を、原子が最も射出されやすい原子の最稠密方向にす
る、および、基板に入射する原子が、ほぼ、この最稠密
方向に射出された原子のみになるように、ターゲットと
基板の配置を規定し、さらに必要に応じて、遮蔽物等を
設けるものである。
【０００９】
【作用】金属結晶からスパッタされて射出する原子の量
は、結晶格子の特定の方向に多いことが、ジャーナルオ
ブアプライドフィジックス第26巻(1955年)第1056頁(Jou
rnal of Applied Physics, Volume 26(1955), pp.1056)
に示されており、それが、結晶内のフォーカシングコリ
ジョン(Focusing Collision)に起因していることがジャ
ーナルオブアプライドフィジックス第31巻(1960年)第23
05頁(Journal ofApplied Physics, Volume 31(1960), p
p.2305)に示されている。
は、結晶格子の特定の方向に多いことが、ジャーナルオ
ブアプライドフィジックス第26巻(1955年)第1056頁(Jou
rnal of Applied Physics, Volume 26(1955), pp.1056)
に示されており、それが、結晶内のフォーカシングコリ
ジョン(Focusing Collision)に起因していることがジャ
ーナルオブアプライドフィジックス第31巻(1960年)第23
05頁(Journal ofApplied Physics, Volume 31(1960), p
p.2305)に示されている。
【００１０】すなわち、Ａｌ合金など、面心立方格子の
結晶では、＜１１０＞方向に最も多く原子が射出され、
次に＜１００＞方向が多い。また、Ｗなど、体心立方格
子の結晶では、＜１１１＞方向に最も多く射出され、次
に＜１００＞方向が多い。
結晶では、＜１１０＞方向に最も多く原子が射出され、
次に＜１００＞方向が多い。また、Ｗなど、体心立方格
子の結晶では、＜１１１＞方向に最も多く射出され、次
に＜１００＞方向が多い。
【００１１】従って、ターゲット材料が面心立方結晶の
場合は＜１１０＞、体心立方結晶の場合は＜１１１＞方
向を、その上に薄膜を形成すべき基板面に、それぞれほ
ぼ垂直にして、これらの方向に射出された原子が基板に
垂直に入射するようにすれば、基板に入射される原子の
量は最大になり、成膜速度は非常に大きくなる。しか
も、基板の表面にほぼ垂直に入射されるので、アスペク
ト比の高い溝内も、良好に埋め込まれる。
場合は＜１１０＞、体心立方結晶の場合は＜１１１＞方
向を、その上に薄膜を形成すべき基板面に、それぞれほ
ぼ垂直にして、これらの方向に射出された原子が基板に
垂直に入射するようにすれば、基板に入射される原子の
量は最大になり、成膜速度は非常に大きくなる。しか
も、基板の表面にほぼ垂直に入射されるので、アスペク
ト比の高い溝内も、良好に埋め込まれる。
【００１２】さらに、ターゲット結晶の＜１００＞方向
や、面心立方結晶の場合は等価な＜１１０＞、体心立方
結晶の場合は等価な＜１１１＞方向など、他の最稠密配
列方向に射出された原子が、基板に入射しないようにす
る。ターゲットの方向を、ターゲット内原子の最稠密方
向に揃えておけば、スパッタされて射出する原子の方向
が揃うため、遮蔽物等を設けても、成膜速度をあまり減
少することなしに膜を形成できる。
や、面心立方結晶の場合は等価な＜１１０＞、体心立方
結晶の場合は等価な＜１１１＞方向など、他の最稠密配
列方向に射出された原子が、基板に入射しないようにす
る。ターゲットの方向を、ターゲット内原子の最稠密方
向に揃えておけば、スパッタされて射出する原子の方向
が揃うため、遮蔽物等を設けても、成膜速度をあまり減
少することなしに膜を形成できる。
【００１３】
〈実施例１〉図１および図２は本実施例に用いた薄膜形
成装置の摸式図である。図１および図２において、真空
ポンプ系３２によって排気される真空槽３１の中には、
スパッタカソード１１および基板ホルダ２１が対向して
配置され、基板２２が基板ホルダ２１上に保持されてい
る。カソード１１へは、真空槽外に配置された電源１３
から、スパッタを行なうためのエネルギーが供給され
る。また、スパッタ中の雰囲気ガスを制御するため、マ
スフローガス導入系３３を備えている。ここでスパッタ
された金属は、カソード１１上に固定されたターゲット
１２から射出され、基板２２上に堆積する。ターゲット
１１は図３および図４に示すような二種類の構造のもの
を用いた。図３に示したターゲットは、全体を一つの単
結晶金属で作ったものであり、図４は二つ以上の単結晶
部材を、方位を揃えて配列して一つのターゲットを構成
したものを示す。方位を揃えるにあたっては、各部材の
最稠密方向（図１もしくは図２における方向ＯＰ）から
約１０°以内にあればよく、面内方向には何度回転して
いても良い。
成装置の摸式図である。図１および図２において、真空
ポンプ系３２によって排気される真空槽３１の中には、
スパッタカソード１１および基板ホルダ２１が対向して
配置され、基板２２が基板ホルダ２１上に保持されてい
る。カソード１１へは、真空槽外に配置された電源１３
から、スパッタを行なうためのエネルギーが供給され
る。また、スパッタ中の雰囲気ガスを制御するため、マ
スフローガス導入系３３を備えている。ここでスパッタ
された金属は、カソード１１上に固定されたターゲット
１２から射出され、基板２２上に堆積する。ターゲット
１１は図３および図４に示すような二種類の構造のもの
を用いた。図３に示したターゲットは、全体を一つの単
結晶金属で作ったものであり、図４は二つ以上の単結晶
部材を、方位を揃えて配列して一つのターゲットを構成
したものを示す。方位を揃えるにあたっては、各部材の
最稠密方向（図１もしくは図２における方向ＯＰ）から
約１０°以内にあればよく、面内方向には何度回転して
いても良い。
【００１４】図１は、方向ＯＰがターゲットの表面にほ
ぼ垂直である場合を示したが、必ずしも垂直である必要
はなく、第２図に示したように垂直でなくても良い。方
向ＯＰが基板の表面に対して垂直±１０°以内であれ
ば、いずれの場合も好ましい被覆率を得ることが出来
る。
ぼ垂直である場合を示したが、必ずしも垂直である必要
はなく、第２図に示したように垂直でなくても良い。方
向ＯＰが基板の表面に対して垂直±１０°以内であれ
ば、いずれの場合も好ましい被覆率を得ることが出来
る。
【００１５】表１に原子が射出するいくつかの方向の間
のなす角度を示す。
のなす角度を示す。
【００１６】☆
【表１】 第１の方向 第２の方向 角度（最小） ＜１１０＞ ＜１００＞ ４５．０度 （面心立方格子 （面心立方格子 の最稠密方向） の第二稠密方向） ＜１１０＞ ＜１１０＞、他 ６０．０度 ＜１１１＞ ＜１００＞ ５５．０度 （体心立方格子 （体心立方格子 の最稠密方向） の第二稠密方向） ＜１１１＞ ＜１１１＞、他 ７０．５度 ★これをもとして作製した装置の主要部の概寸は、 タ
ーゲット１２の直径は１０ｃｍ，基板ホルダの直径は１
２ｃｍであるが、実際に素子等が形成される基板２２の
直径は１０ｃｍである。ターゲット１１基板２２ｎｏ間
の距離ＯＰもほぼ１０ｃｍである。点Ｐに向い合う基板
２２の端部をＱとすると、角ＰＯＱ（Θ）が垂直方向か
ら最大の角度をなす方向であり、ターゲット２２上のど
の位置から見ても基板は垂直方向から±４５度以内の範
囲にある（Θ≦４５度）。
ーゲット１２の直径は１０ｃｍ，基板ホルダの直径は１
２ｃｍであるが、実際に素子等が形成される基板２２の
直径は１０ｃｍである。ターゲット１１基板２２ｎｏ間
の距離ＯＰもほぼ１０ｃｍである。点Ｐに向い合う基板
２２の端部をＱとすると、角ＰＯＱ（Θ）が垂直方向か
ら最大の角度をなす方向であり、ターゲット２２上のど
の位置から見ても基板は垂直方向から±４５度以内の範
囲にある（Θ≦４５度）。
【００１７】本実施例に用いたターゲットの材質などを
表２に示した。
表２に示した。
【００１８】☆
【表２】 番号 ターゲット材料 結晶構造 ターゲット配置 ターゲットの種類 １ Ａｌ 面心立方格子 図１（平行） 図３（単結晶） ２ Ａｌ 面心立方格子 図２（斜め） 図３ ３ Ａｌ−１％Ｓｉ 面心立方格子 図１ 図３ ４ Ａｌ−１％Ｓｉ 面心立方格子 図１ 多結晶（従来品） ５ Ｗ 体心立方格子 図１ 図４（単結晶集合体） ６ Ｗ 体心立方格子 図１ 多結晶（従来品） ７ Ｔｉ 体心立方格子 図２ 図４ ８ Ｗ−１５％Ｔｉ 体心立方格子 図１ 図４ ★ターゲットを上記装置に装着し高真空（〜１／１０8
Ｔｏｒｒ）に排気した後、Ａｒガスをマスフローガス導
入系（３３）から導入し、真空槽内を０．５〜３ｍＴｏ
ｒｒに保ってそれぞれスパッタを行った。下記のよう
に、ガス圧力が低いほど目的とする孔の埋込特性は優れ
ていた。Ａｒガス圧力が０．５ｍＴｏｒｒのときの平均
自由工程は約１０ｃｍであり、スパッタされターゲット
から射出されたＡｌ原子もこの程度の距離は、衝突なし
に運動すると考えられる。
Ｔｏｒｒ）に排気した後、Ａｒガスをマスフローガス導
入系（３３）から導入し、真空槽内を０．５〜３ｍＴｏ
ｒｒに保ってそれぞれスパッタを行った。下記のよう
に、ガス圧力が低いほど目的とする孔の埋込特性は優れ
ていた。Ａｒガス圧力が０．５ｍＴｏｒｒのときの平均
自由工程は約１０ｃｍであり、スパッタされターゲット
から射出されたＡｌ原子もこの程度の距離は、衝突なし
に運動すると考えられる。
【００１９】孔の埋込特性を段差被覆率（孔部側面の膜
厚／平坦部の膜厚）で表して比較した。基板２２として
は、Ｓｉウエハ表面に孔を形成したもので、孔径は０．
５μｍ、深さは１．０μｍである。得られた結果を表２
に対応させて表３に示した。
厚／平坦部の膜厚）で表して比較した。基板２２として
は、Ｓｉウエハ表面に孔を形成したもので、孔径は０．
５μｍ、深さは１．０μｍである。得られた結果を表２
に対応させて表３に示した。
【００２０】☆
【表３】 番号 ターゲット材料 ターゲット配置 ターゲットの種類 段差被覆率 １ Ａｌ 図１（平行） 図３（単結晶） ３０〜３５％ ２ Ａｌ 図２（斜め） 図３ ３０〜３５％ ３ Ａｌ−１％Ｓｉ 図１ 図３ ２５〜３０％ ４ Ａｌ−１％Ｓｉ 図１ 多結晶（従来） ３〜８％ ５ Ｗ 図１ 図４（単結晶集合体） ４５〜５５％ ６ Ｗ 図１ 多結晶（従来） １０〜１５％ ７ Ｔｉ 図２ 図４ ５０〜７０％ ８ Ｗ−１５％Ｔｉ 図１ 図４ ５０〜６０％ ★表３から明らかなように、本発明によれば、ターゲッ
トの配置が平行（図１）もしくは斜め（図２）のいずれ
の場合であっても、従来用いられた多結晶のターゲット
を用いた場合に比べて、数倍の段差被覆率を得ることが
できた。なお、この際のスパッタは、Ａｒガス圧が０．
５ｍＴｏｒｒで行ない、ターゲットには１ＫＷのＲＦ電
力を供給した。Ａｒガス圧力を増加させると、段差被覆
率は次第に低下し、３ｍＴｏｒｒの条件下では上記の値
のほぼ１／２であった。このように効果はやや低下する
が、この条件でも従来方法よりも優れた被覆率が得られ
た。
トの配置が平行（図１）もしくは斜め（図２）のいずれ
の場合であっても、従来用いられた多結晶のターゲット
を用いた場合に比べて、数倍の段差被覆率を得ることが
できた。なお、この際のスパッタは、Ａｒガス圧が０．
５ｍＴｏｒｒで行ない、ターゲットには１ＫＷのＲＦ電
力を供給した。Ａｒガス圧力を増加させると、段差被覆
率は次第に低下し、３ｍＴｏｒｒの条件下では上記の値
のほぼ１／２であった。このように効果はやや低下する
が、この条件でも従来方法よりも優れた被覆率が得られ
た。
【００２１】本実施例では、面心立方構造の金属につい
ては、ＡｌおよびＡｌ−１％Ｓｉ合金を用いたが、他の
Ｓｉ濃度のＡｌ−Ｓｉ合金はもちろん、Ａｌ−Ｃｕ（−
Ｓｉ）合金、さらにＣｕやＣｕを主成分とする合金で
も、面心立方構造もしくはこれに近い構造になるもの
は、ほぼ同程度の埋込特性を得ことができた。
ては、ＡｌおよびＡｌ−１％Ｓｉ合金を用いたが、他の
Ｓｉ濃度のＡｌ−Ｓｉ合金はもちろん、Ａｌ−Ｃｕ（−
Ｓｉ）合金、さらにＣｕやＣｕを主成分とする合金で
も、面心立方構造もしくはこれに近い構造になるもの
は、ほぼ同程度の埋込特性を得ことができた。
【００２２】ＷやＴｉに代表される体心立方構造の金属
合金について、もほぼ同程度の埋込特性を得ることがで
きた。また同一の材料でも、装置内を十分排気して、高
真空状態に達した後に形成された低比抵抗の膜ほど、埋
込特性や歩留が良くなる傾向が認められた。
合金について、もほぼ同程度の埋込特性を得ることがで
きた。また同一の材料でも、装置内を十分排気して、高
真空状態に達した後に形成された低比抵抗の膜ほど、埋
込特性や歩留が良くなる傾向が認められた。
【００２３】なお、ターゲット全面でなく、ターゲット
の一部から原子をスパッタする場合は、スパッタすべき
部分のみが、上記のように配置されていれば良いことは
言うまでもない。
の一部から原子をスパッタする場合は、スパッタすべき
部分のみが、上記のように配置されていれば良いことは
言うまでもない。
【００２４】〈実施例２〉基板が小さく、直径がスパッ
タ中のＡｒガスの平均自由工程と同程度以下になる場合
は、図１および図２に示した構成の装置を用いれば、十
分優れた埋込特性を得ることができるが、大きな基板に
ついては不十分である。例えば、図１，２において角Θ
を上記のように４５°程度以下に保つようにすると、タ
ーゲット１１と基板２２の間の距離ＯＰを増加せざるを
得ず、通常のマグネトロンスパッタが可能なガス圧力
（０．５ｍＴｏｒｒ程度以上）での平均自由工程より長
くなってしまう。
タ中のＡｒガスの平均自由工程と同程度以下になる場合
は、図１および図２に示した構成の装置を用いれば、十
分優れた埋込特性を得ることができるが、大きな基板に
ついては不十分である。例えば、図１，２において角Θ
を上記のように４５°程度以下に保つようにすると、タ
ーゲット１１と基板２２の間の距離ＯＰを増加せざるを
得ず、通常のマグネトロンスパッタが可能なガス圧力
（０．５ｍＴｏｒｒ程度以上）での平均自由工程より長
くなってしまう。
【００２５】この問題を解決し、大面積の基板にも、優
れた埋込み特性で膜を形成できる装置を、図５および図
６に示した。ターゲット部分の構成は、図３もしくは図
４に示したものか、もしくはこれを大形化したものを用
いた。
れた埋込み特性で膜を形成できる装置を、図５および図
６に示した。ターゲット部分の構成は、図３もしくは図
４に示したものか、もしくはこれを大形化したものを用
いた。
【００２６】図５に示した装置は、図１に示したの装置
に遮蔽物４１を設けて、基板２２に対し、高角度（Θ≧
４５度）で入射して来るＡｌ原子の入射を防止するよう
にしたものである。このようにすることにより、図１や
図２に示した装置で処理できる基板の直径の数倍（遮蔽
物一対で２倍程度）の直径を有する基板に対しても、同
程度の埋込特性が得られた。スパッタ法において遮蔽物
を使用することは従来も行われたが、本実施例では、遮
蔽物４１を広い間隔で配置できるため、この遮蔽物４１
に起因する問題（膜形成速度が数分の１以下になる、遮
蔽物からの剥離による異物が発生する、および遮蔽物の
交換保守が必要である、等）が発生する恐れはほとんど
ない。
に遮蔽物４１を設けて、基板２２に対し、高角度（Θ≧
４５度）で入射して来るＡｌ原子の入射を防止するよう
にしたものである。このようにすることにより、図１や
図２に示した装置で処理できる基板の直径の数倍（遮蔽
物一対で２倍程度）の直径を有する基板に対しても、同
程度の埋込特性が得られた。スパッタ法において遮蔽物
を使用することは従来も行われたが、本実施例では、遮
蔽物４１を広い間隔で配置できるため、この遮蔽物４１
に起因する問題（膜形成速度が数分の１以下になる、遮
蔽物からの剥離による異物が発生する、および遮蔽物の
交換保守が必要である、等）が発生する恐れはほとんど
ない。
【００２７】〈実施例３〉図６は基板２２上の一部に膜
を形成しながら、基板２２をその表面方向に移動するこ
とによって、大面積の膜を形成する装置を示す。図６に
示したの装置の構成は、図１および図２に示した構成と
基本的には同じであり、遮蔽物４２と基板移動機構２３
が追加された構成になっている。基板２２の移動を一軸
方向だけで済ますため、ターゲット１２の寸法は、基板
２２を移動させない方向では十分長くする必要がある。
このため、図７に示したようにターゲット１２の方位を
設定し、ターゲット１２が面心立方結晶の場合は、一つ
の＜１１０＞方向のみ、体心立方結晶の場合は、一つの
＜１１１＞方向のみに、それぞれ射出された原子が、基
板２２に到達するようにした。この装置を用いて、表３
と同程度の埋込特性を有する大面積の膜が形成された。
を形成しながら、基板２２をその表面方向に移動するこ
とによって、大面積の膜を形成する装置を示す。図６に
示したの装置の構成は、図１および図２に示した構成と
基本的には同じであり、遮蔽物４２と基板移動機構２３
が追加された構成になっている。基板２２の移動を一軸
方向だけで済ますため、ターゲット１２の寸法は、基板
２２を移動させない方向では十分長くする必要がある。
このため、図７に示したようにターゲット１２の方位を
設定し、ターゲット１２が面心立方結晶の場合は、一つ
の＜１１０＞方向のみ、体心立方結晶の場合は、一つの
＜１１１＞方向のみに、それぞれ射出された原子が、基
板２２に到達するようにした。この装置を用いて、表３
と同程度の埋込特性を有する大面積の膜が形成された。
【００２８】なお、堆積される膜厚の均一性を高める目
的で、基板を基板の表面に平行に移動させても良い。こ
の場合は、一方向への移動だけでなく、往復運動や回転
運動を行なっても、膜厚の均一性向上に効果的である。
また、ターゲットもしくは基板付近に配置された磁石を
動かしたり、電磁石の電流を変えても、同様の効果を得
ることができる。
的で、基板を基板の表面に平行に移動させても良い。こ
の場合は、一方向への移動だけでなく、往復運動や回転
運動を行なっても、膜厚の均一性向上に効果的である。
また、ターゲットもしくは基板付近に配置された磁石を
動かしたり、電磁石の電流を変えても、同様の効果を得
ることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高アスペクト比の接続孔を、スパッタリング法を用い
て、良好な埋込特性で埋め込むことができ、接続孔部に
おける配線の信頼性向上を実現できるので、集積密度の
高い各種半導体装置の実現に極めて有用である。
高アスペクト比の接続孔を、スパッタリング法を用い
て、良好な埋込特性で埋め込むことができ、接続孔部に
おける配線の信頼性向上を実現できるので、集積密度の
高い各種半導体装置の実現に極めて有用である。
【図１】本発明の第１の実施例を示す図
【図２】本発明の第１の実施例を示す図
【図３】本発明におけるターゲットの一例を示す図
【図４】本発明におけるターゲットの一例を示す図
【図５】本発明の第２の実施例を示す図
【図６】本発明の第３の実施例を示す図
【図７】本発明の第３の実施例のおけるターゲットの方
位の設定を示す図。
位の設定を示す図。
１１……スパッタカソード、 １２……ターゲット、 １３……スパッタ電源、 ２１……基板ホルダ、 ２２……基板、 ２３……基板の移動機構、 ３１……真空槽、 ３２……真空ポンプ、 ３３……マスフローガス導入系、 ４１、４２……遮蔽物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｌ 9055−4Ｍ
Claims (11)
- 【請求項１】真空容器内に配置されたターゲットにイオ
ンを照射して、上記真空容器内に置かれた基板表面の所
定領域上に、上記ターゲットを構成する材料を堆積する
方法において、上記堆積は、上記ターゲットを構成する
原子の最稠密配列方向の一つに射出された原子のみを、
上記所定領域に入射させることによって実質的に行なわ
れ、上記最稠密配列方向の一つ以外の方向に射出された
上記原子は、上記所定領域には実質的に入射されないこ
とを特徴とするスパッタリング方法。 - 【請求項２】上記ターゲットは単結晶もしくは上記原子
の最稠密配列方向がほぼ揃った単結晶の集合体であるこ
とを特徴とする請求項１記載のスパッタリング方法。 - 【請求項３】上記ターゲットは、上記最稠密配列方向が
上記基板の表面にほぼ垂直となるように配置されること
を特徴とする請求項１若しくは請求項２記載のスパッタ
リング方法。 - 【請求項４】上記ターゲットは、Ａｌ、Ｃｕもしくはこ
れらのいずれか一方を主成分とし、面心立方構造をとる
合金からなることを特徴とする請求項１もしくは３に記
載のスパッタリング方法。 - 【請求項５】上記最稠密配列方向の一つは＜１１０＞で
あることを特徴とする請求項４記載のスパッタリング方
法。 - 【請求項６】上記ターゲットは、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、もし
くはこれらの少なくとも一種を主成分とし、体心立方構
造をとる合金であることを特徴とする請求項１もしくは
３に記載のスパッタリング方法。 - 【請求項７】上記最稠密配列方向の一つは＜１１１＞で
あることを特徴とする請求項６記載のスパッタリング方
法。 - 【請求項８】上記ターゲットは単結晶であることを特徴
とする請求項４乃至７のいずれかに記載のスパッタリン
グ方法。 - 【請求項９】上記ターゲットと上記基板の間に、上記タ
ーゲットから上記最稠密配列方向の一つ以外の方向に射
出された原子の、上記基板への到達を防止するための手
段を設けて行なわれることを特徴とする請求項１乃至８
のいずれかに記載のスパッタリング方法。 - 【請求項１０】上記ターゲットもしくは上記基板を、当
該基板の表面に平行な方向に移動しながら行なわれるこ
とを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のスパ
ッタリング方法。 - 【請求項１１】上記ターゲットから上記基板までの距離
は、上記ターゲットから射出された原子の平均自由工程
以下であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれ
かに記載のスパッタリング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24293092A JPH0693436A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | スパッタリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24293092A JPH0693436A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | スパッタリング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0693436A true JPH0693436A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17096333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24293092A Pending JPH0693436A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | スパッタリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693436A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07300667A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-14 | Sumitomo Chem Co Ltd | アルミニウム合金単結晶ターゲットおよびその製造方法 |
| WO2016153090A1 (ko) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 부산대학교 산학협력단 | 단결정 구리 타깃을 이용한 구리 박막 제조방법 |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP24293092A patent/JPH0693436A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07300667A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-14 | Sumitomo Chem Co Ltd | アルミニウム合金単結晶ターゲットおよびその製造方法 |
| WO2016153090A1 (ko) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 부산대학교 산학협력단 | 단결정 구리 타깃을 이용한 구리 박막 제조방법 |
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