JPH0711439A - 薄膜の形成方法 - Google Patents
薄膜の形成方法Info
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- JPH0711439A JPH0711439A JP15922493A JP15922493A JPH0711439A JP H0711439 A JPH0711439 A JP H0711439A JP 15922493 A JP15922493 A JP 15922493A JP 15922493 A JP15922493 A JP 15922493A JP H0711439 A JPH0711439 A JP H0711439A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パーティクルの発生を抑え、生産性に優れた
薄膜の形成方法を提供することを目的とする。 【構成】 予めクリーニングされた成膜チャンバ９内に
Ａｒガス等の不活性ガスを導入し、プラズマを発生させ
てＴｉターゲット１１をスパッタリングする。これによ
って、成膜チャンバ９の内部構成部材にＴｉ膜を被着さ
せる。その後、シリコン基板１８を成膜チャンバ９内の
ウェハステージ１０に保持させ、Ｎ2 ガス又はＮ2 ＋Ｏ
2 ガスを導入してプラズマを発生させ、Ｔｉターゲット
１１をスパッタリングする。これによって、シリコン基
板１８上にＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２を形成する。ま
た、成膜チャンバ９の内部構成部材にもＴｉＮ膜又はＴ
ｉＯＮ膜が堆積するが、Ｔｉ膜上に堆積するので剥がれ
にくい。
薄膜の形成方法を提供することを目的とする。 【構成】 予めクリーニングされた成膜チャンバ９内に
Ａｒガス等の不活性ガスを導入し、プラズマを発生させ
てＴｉターゲット１１をスパッタリングする。これによ
って、成膜チャンバ９の内部構成部材にＴｉ膜を被着さ
せる。その後、シリコン基板１８を成膜チャンバ９内の
ウェハステージ１０に保持させ、Ｎ2 ガス又はＮ2 ＋Ｏ
2 ガスを導入してプラズマを発生させ、Ｔｉターゲット
１１をスパッタリングする。これによって、シリコン基
板１８上にＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２を形成する。ま
た、成膜チャンバ９の内部構成部材にもＴｉＮ膜又はＴ
ｉＯＮ膜が堆積するが、Ｔｉ膜上に堆積するので剥がれ
にくい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばＴｉＮ膜等の金
属膜をスパッタ法等によって形成して半導体装置等の電
子デバイスを製造する際等に用いて好適な薄膜の形成方
法に関するものである。
属膜をスパッタ法等によって形成して半導体装置等の電
子デバイスを製造する際等に用いて好適な薄膜の形成方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置において最も広く用いられて
いる配線材料はアルミニウムである。このアルミニウム
は、シリコン基板上に直接形成されると、シリコン基板
との合金化反応で接合の破壊及び劣化を招いてしまうた
め、シリコン基板とアルミニウムとの間に例えばＴｉＮ
やＴｉＯＮ等のバリアメタルを挿入することが一般的に
行われている。
いる配線材料はアルミニウムである。このアルミニウム
は、シリコン基板上に直接形成されると、シリコン基板
との合金化反応で接合の破壊及び劣化を招いてしまうた
め、シリコン基板とアルミニウムとの間に例えばＴｉＮ
やＴｉＯＮ等のバリアメタルを挿入することが一般的に
行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のＴｉＮ膜或いは
ＴｉＯＮ膜は、Ｎ2 或いはＮ2 とＯ2 を含むガスでＴｉ
ターゲットをスパッタする、いわゆる反応性スパッタリ
ングして形成するのが一般的である。上記ＴｉＮ膜やＴ
ｉＯＮ膜は、形成条件によって膜質が大きく異なるもの
であり、例えば、高温と低温とでは成長メカニズムが異
なる。高温においては緻密な膜が得られるが、低温にお
いては、粗な膜、特に著しい場合には粉状になることが
知られている。
ＴｉＯＮ膜は、Ｎ2 或いはＮ2 とＯ2 を含むガスでＴｉ
ターゲットをスパッタする、いわゆる反応性スパッタリ
ングして形成するのが一般的である。上記ＴｉＮ膜やＴ
ｉＯＮ膜は、形成条件によって膜質が大きく異なるもの
であり、例えば、高温と低温とでは成長メカニズムが異
なる。高温においては緻密な膜が得られるが、低温にお
いては、粗な膜、特に著しい場合には粉状になることが
知られている。
【０００４】上記スパッタ法によるＴｉＮ膜やＴｉＯＮ
膜の形成においては、成膜チャンバ内におかれるシリコ
ン基板を加熱することによって、良質なＴｉＮ膜やＴｉ
ＯＮ膜を成長させることが可能となる。しかし、成膜チ
ャンバの内部構成部材の表面に付着するＴｉＮ膜やＴｉ
ＯＮ膜は低温で成長した粗な膜となってしまうため、上
記内部構成部材の表面から剥がれやすい状態となってお
り、これがパーティクルの原因となっていた。
膜の形成においては、成膜チャンバ内におかれるシリコ
ン基板を加熱することによって、良質なＴｉＮ膜やＴｉ
ＯＮ膜を成長させることが可能となる。しかし、成膜チ
ャンバの内部構成部材の表面に付着するＴｉＮ膜やＴｉ
ＯＮ膜は低温で成長した粗な膜となってしまうため、上
記内部構成部材の表面から剥がれやすい状態となってお
り、これがパーティクルの原因となっていた。
【０００５】上記パーティクルを防止するためには、成
膜チャンバの壁面等を加熱する手段を設け、この成膜チ
ャンバの内壁面等に付着するＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜の膜
質を向上させることが考えられる。しかしながら、成膜
チャンバの内部構成部材はステンレス等よりなり、Ｔｉ
Ｎ膜やＴｉＯＮ膜との密着性が悪いため、上記ＴｉＮ膜
やＴｉＯＮ膜の膜質を向上させただけではＴｉＮ膜やＴ
ｉＯＮ膜が成膜チャンバの内部構成部材から剥がれ落ち
るのを完全に防止することはできない。
膜チャンバの壁面等を加熱する手段を設け、この成膜チ
ャンバの内壁面等に付着するＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜の膜
質を向上させることが考えられる。しかしながら、成膜
チャンバの内部構成部材はステンレス等よりなり、Ｔｉ
Ｎ膜やＴｉＯＮ膜との密着性が悪いため、上記ＴｉＮ膜
やＴｉＯＮ膜の膜質を向上させただけではＴｉＮ膜やＴ
ｉＯＮ膜が成膜チャンバの内部構成部材から剥がれ落ち
るのを完全に防止することはできない。
【０００６】そして、上記成膜チャンバの内部構成部材
に付着したＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜によるパーティクル
は、半導体装置の製造歩留まりを著しく低下させてしま
うこととなる。また、パーティクルの発生を抑えるため
に上記成膜チャンバ内を頻繁にクリーニングすると、ス
パッタ装置の稼働率を低下させることとなるため、生産
性が劣化してしまう。
に付着したＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜によるパーティクル
は、半導体装置の製造歩留まりを著しく低下させてしま
うこととなる。また、パーティクルの発生を抑えるため
に上記成膜チャンバ内を頻繁にクリーニングすると、ス
パッタ装置の稼働率を低下させることとなるため、生産
性が劣化してしまう。
【０００７】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、パーティクルの発生を抑え、
生産性に優れた薄膜の形成方法を提供することを目的と
する。
て提案されたものであり、パーティクルの発生を抑え、
生産性に優れた薄膜の形成方法を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために提案されたものである。すなわち、本発
明の薄膜の形成方法は、成膜チャンバの内部構成部材を
加熱しながら該内部構成部材の表面を高融点金属膜で被
覆する工程と、前記成膜チャンバ内に基板を保持し、該
基板上に高融点金属の窒化物膜もしくは酸窒化物膜を成
膜する工程とを有するものである。
達成するために提案されたものである。すなわち、本発
明の薄膜の形成方法は、成膜チャンバの内部構成部材を
加熱しながら該内部構成部材の表面を高融点金属膜で被
覆する工程と、前記成膜チャンバ内に基板を保持し、該
基板上に高融点金属の窒化物膜もしくは酸窒化物膜を成
膜する工程とを有するものである。
【０００９】そして、前記基板の所定枚数について高融
点金属の窒化物膜もしくは酸窒化物膜を成膜した後、成
膜チャンバの内部構成部材表面に堆積した前記窒化物膜
もしくは酸窒化物膜の表面をさらに高融点金属膜で被覆
する工程を有するものであってもよい。
点金属の窒化物膜もしくは酸窒化物膜を成膜した後、成
膜チャンバの内部構成部材表面に堆積した前記窒化物膜
もしくは酸窒化物膜の表面をさらに高融点金属膜で被覆
する工程を有するものであってもよい。
【００１０】なお、前記高融点金属膜はＴｉ膜、前記窒
化物膜はＴｉＮ膜、前記酸窒化物膜はＴｉＯＮ膜である
ことが好ましい。
化物膜はＴｉＮ膜、前記酸窒化物膜はＴｉＯＮ膜である
ことが好ましい。
【００１１】
【作用】例えば、成膜チャンバの内部構成部材がステン
レス等よりなり、シリコン基板上に成膜したい膜がステ
ンレスとの密着性が低いＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜である場
合、成膜中に成膜チャンバの内部構成部材の表面に堆積
したＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜が剥がれ落ちてパーティクル
が発生しやすい。しかし、ステンレスとの密着性に優
れ、且つＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜との密着性にも優れた材
料であるＴｉ膜を予め成膜チャンバの内部構成部材の表
面に被覆させてから、ＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜を成膜すれ
ば、上記内部構成部材の表面においてはＴｉ膜上にＴｉ
Ｎ膜やＴｉＯＮ膜が堆積するため、上記内部構成部材か
らＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜が剥がれ落ちにくくなる。
レス等よりなり、シリコン基板上に成膜したい膜がステ
ンレスとの密着性が低いＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜である場
合、成膜中に成膜チャンバの内部構成部材の表面に堆積
したＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜が剥がれ落ちてパーティクル
が発生しやすい。しかし、ステンレスとの密着性に優
れ、且つＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜との密着性にも優れた材
料であるＴｉ膜を予め成膜チャンバの内部構成部材の表
面に被覆させてから、ＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜を成膜すれ
ば、上記内部構成部材の表面においてはＴｉ膜上にＴｉ
Ｎ膜やＴｉＯＮ膜が堆積するため、上記内部構成部材か
らＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜が剥がれ落ちにくくなる。
【００１２】しかも、成膜チャンバの内部構成部材は加
熱されているため、この内部構成部材に堆積したＴｉＮ
膜やＴｉＯＮ膜も優れた膜質を有するものとなってい
る。このため、上記成膜チャンバの内部構成部材からさ
らに剥がれ落ちにくくなる。
熱されているため、この内部構成部材に堆積したＴｉＮ
膜やＴｉＯＮ膜も優れた膜質を有するものとなってい
る。このため、上記成膜チャンバの内部構成部材からさ
らに剥がれ落ちにくくなる。
【００１３】また、所定枚数についてＴｉＮ膜やＴｉＯ
Ｎ膜の成膜を行い、ＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜が堆積した成
膜チャンバの内部構成部材にさらにＴｉ膜を被着させる
と、堆積したＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜を定着させることに
なり、且つ、さらにこの後成膜されるＴｉＮ膜やＴｉＯ
Ｎ膜を密着させて剥がれ落ちにくくすることができる。
Ｎ膜の成膜を行い、ＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜が堆積した成
膜チャンバの内部構成部材にさらにＴｉ膜を被着させる
と、堆積したＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜を定着させることに
なり、且つ、さらにこの後成膜されるＴｉＮ膜やＴｉＯ
Ｎ膜を密着させて剥がれ落ちにくくすることができる。
【００１４】このように、ＴｉＮ膜やＴｉＯＮ膜を成膜
チャンバの内部構成部材から剥がれ落ちにくくすること
によって、成膜チャンバ内のクリーニング頻度を低減し
てもパーティクルが発生しないようにすることができ
る。したがって、成膜チャンバの稼働率を向上させるこ
とが可能となり、生産性が向上する。
チャンバの内部構成部材から剥がれ落ちにくくすること
によって、成膜チャンバ内のクリーニング頻度を低減し
てもパーティクルが発生しないようにすることができ
る。したがって、成膜チャンバの稼働率を向上させるこ
とが可能となり、生産性が向上する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１６】本実施例においては、本発明を適用して半
導体装置の電気配線をスパッタ法により形成した。以下
に、ここで用いられるスパッタシステムの構成について
説明する。
導体装置の電気配線をスパッタ法により形成した。以下
に、ここで用いられるスパッタシステムの構成について
説明する。
【００１７】このスパッタシステムは、図１に示すよう
に、互いにウェハ分配室７を介して高真空下に接続され
た３つのスパッタ装置１，２，３、ウェハカセット８を
有するウェハローダ／アンローダ４、ロードロック室
５、前処理室６等より構成されるものである。
に、互いにウェハ分配室７を介して高真空下に接続され
た３つのスパッタ装置１，２，３、ウェハカセット８を
有するウェハローダ／アンローダ４、ロードロック室
５、前処理室６等より構成されるものである。
【００１８】そして、上記スパッタシステムにおいて
は、ウェハローダ／アンローダ４のウェハカセット８か
らロードロック室５へ取り出されたシリコン基板１８が
前処理室６を経由してウェハ分配室７へ運ばれ、スパッ
タ装置１においてＴｉ膜、スパッタ装置２においてＴｉ
Ｎ膜又はＴｉＯＮ膜、スパッタ装置３においてＡｌ−１
％Ｓｉ層がそれぞれ形成されるようになっている。この
ように、上記スパッタシステムは、シリコン基板１８を
順次上記スパッタ装置１，２，３に搬送することにより
連続して３種の膜が成膜できるものであるため、マルチ
・チャンバ・システムと呼ばれる。
は、ウェハローダ／アンローダ４のウェハカセット８か
らロードロック室５へ取り出されたシリコン基板１８が
前処理室６を経由してウェハ分配室７へ運ばれ、スパッ
タ装置１においてＴｉ膜、スパッタ装置２においてＴｉ
Ｎ膜又はＴｉＯＮ膜、スパッタ装置３においてＡｌ−１
％Ｓｉ層がそれぞれ形成されるようになっている。この
ように、上記スパッタシステムは、シリコン基板１８を
順次上記スパッタ装置１，２，３に搬送することにより
連続して３種の膜が成膜できるものであるため、マルチ
・チャンバ・システムと呼ばれる。
【００１９】上記スパッタシステムによって成膜を行う
と、シリコン基板１８上には、図３に示されるように、
Ｔｉ膜２１、ＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２、Ａｌ−１％
Ｓｉ層２３といった３層の膜が順に形成される。
と、シリコン基板１８上には、図３に示されるように、
Ｔｉ膜２１、ＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２、Ａｌ−１％
Ｓｉ層２３といった３層の膜が順に形成される。
【００２０】ここで、シリコン基板１８にＴｉＮ膜又は
ＴｉＯＮ膜２２を形成するためのスパッタ装置２の構造
を図２に示す。このスパッタ装置２は、成膜チャンバ９
の中に、シリコン基板１８を保持するウェハステージ１
０、上記シリコン基板１８に形成される膜の原料となる
Ｔｉターゲット１１、スパッタされた粒子がシリコン基
板１８以外に被着するのを防止するためのシールド板１
３，１４，１５等を有している。
ＴｉＯＮ膜２２を形成するためのスパッタ装置２の構造
を図２に示す。このスパッタ装置２は、成膜チャンバ９
の中に、シリコン基板１８を保持するウェハステージ１
０、上記シリコン基板１８に形成される膜の原料となる
Ｔｉターゲット１１、スパッタされた粒子がシリコン基
板１８以外に被着するのを防止するためのシールド板１
３，１４，１５等を有している。
【００２１】また、上記成膜チャンバ９には、ウェハ分
配室７と接する面にゲートバルブ１２が設けられ、成膜
チャンバ９の側壁等には内部構成部材を加熱するための
ヒータ１７が配設されている。さらに、上記成膜チャン
バ９にはガス導入管も設けられている。なお、ウェハス
テージ１０にはヒータ１６が内蔵され、シリコン基板１
８を加熱できるようになっている。
配室７と接する面にゲートバルブ１２が設けられ、成膜
チャンバ９の側壁等には内部構成部材を加熱するための
ヒータ１７が配設されている。さらに、上記成膜チャン
バ９にはガス導入管も設けられている。なお、ウェハス
テージ１０にはヒータ１６が内蔵され、シリコン基板１
８を加熱できるようになっている。
【００２２】上記スパッタ装置においては、Ｎ2 ガス又
はＮ2 ＋Ｏ2 ガスをガス導入管より導入した後、Ｔｉタ
ーゲット１１に直流電圧を印加しプラズマを発生させて
Ｔｉターゲット１１をスパッタリングすることによっ
て、シリコン基板１８上にＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２
を形成できる。
はＮ2 ＋Ｏ2 ガスをガス導入管より導入した後、Ｔｉタ
ーゲット１１に直流電圧を印加しプラズマを発生させて
Ｔｉターゲット１１をスパッタリングすることによっ
て、シリコン基板１８上にＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２
を形成できる。
【００２３】本実施例においては、上述の構成を有する
スパッタ装置２を用いてシリコン基板１８上にＴｉＮ膜
又はＴｉＯＮ膜２２を形成する工程は、成膜チャンバ９
の内部構成部材に対してＴｉ膜を被着する工程の後で行
った。
スパッタ装置２を用いてシリコン基板１８上にＴｉＮ膜
又はＴｉＯＮ膜２２を形成する工程は、成膜チャンバ９
の内部構成部材に対してＴｉ膜を被着する工程の後で行
った。
【００２４】成膜チャンバ９の内部構成部材に対してＴ
ｉ膜を被着する工程は、以下のようにして行った。先
ず、予めクリーニングされ、シールド板１３，１４，１
５及び成膜チャンバ９の内壁といった内部構成部材にＴ
ｉＮ膜等が付着していない状態で、成膜チャンバ９内を
ヒータ１７で高温（約３００℃）に加熱した。
ｉ膜を被着する工程は、以下のようにして行った。先
ず、予めクリーニングされ、シールド板１３，１４，１
５及び成膜チャンバ９の内壁といった内部構成部材にＴ
ｉＮ膜等が付着していない状態で、成膜チャンバ９内を
ヒータ１７で高温（約３００℃）に加熱した。
【００２５】なお、このとき、ウェハステージ１０には
シリコン基板１８を保持させないが、その代わりに、ウ
ェハステージ１０上へのＴｉ膜の堆積を防止し、且つ放
電状態を安定化させるために、ダミー基板を載置してお
く。
シリコン基板１８を保持させないが、その代わりに、ウ
ェハステージ１０上へのＴｉ膜の堆積を防止し、且つ放
電状態を安定化させるために、ダミー基板を載置してお
く。
【００２６】さらに、ガス導入管よりＡｒガス等の不活
性ガスを導入し、Ｔｉターゲット１１に直流電圧を印加
することによりプラズマを発生させて、Ｔｉターゲット
１１をスパッタリングした。これによって、シールド板
１３，１４，１５及び成膜チャンバ９の内壁面といった
内部構成部材にＴｉ膜が被着する。
性ガスを導入し、Ｔｉターゲット１１に直流電圧を印加
することによりプラズマを発生させて、Ｔｉターゲット
１１をスパッタリングした。これによって、シールド板
１３，１４，１５及び成膜チャンバ９の内壁面といった
内部構成部材にＴｉ膜が被着する。
【００２７】そして、このように成膜チャンバ９の内部
構成部材にＴｉ膜を被着した後、シリコン基板１８にＴ
ｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２を形成する工程を以下のよう
にして行った。
構成部材にＴｉ膜を被着した後、シリコン基板１８にＴ
ｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２を形成する工程を以下のよう
にして行った。
【００２８】先ず、スパッタ装置２からダミー基板を取
り出し、Ｔｉ膜２１の成膜を終えてスパッタ装置１より
ウェハ分配室７へ取り出されたシリコン基板１８をゲー
ト１２からスパッタ装置２の成膜チャンバ９内へ入れ、
ウェハステージ１０に保持させた。さらに、上記ゲート
１２を閉じ、ヒータ１６，１７によりウェハステージ１
０や成膜チャンバ９の内部構成部材を加熱するとともに
Ｎ2 ガス又はＮ2 ＋Ｏ 2 ガスを導入した。
り出し、Ｔｉ膜２１の成膜を終えてスパッタ装置１より
ウェハ分配室７へ取り出されたシリコン基板１８をゲー
ト１２からスパッタ装置２の成膜チャンバ９内へ入れ、
ウェハステージ１０に保持させた。さらに、上記ゲート
１２を閉じ、ヒータ１６，１７によりウェハステージ１
０や成膜チャンバ９の内部構成部材を加熱するとともに
Ｎ2 ガス又はＮ2 ＋Ｏ 2 ガスを導入した。
【００２９】その後、Ｔｉターゲット１１に直流電圧を
印加することによりプラズマを発生させて、イオン化し
たＮ2 ガス又はＮ2 ＋Ｏ2 ガスで上記Ｔｉターゲット１
１をスパッタリングすることによって、シリコン基板１
８上にＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２を形成させた。
印加することによりプラズマを発生させて、イオン化し
たＮ2 ガス又はＮ2 ＋Ｏ2 ガスで上記Ｔｉターゲット１
１をスパッタリングすることによって、シリコン基板１
８上にＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２を形成させた。
【００３０】上述のようにして、シリコン基板１８上に
ＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２を形成させると、ＴｉＮ膜
又はＴｉＯＮ膜はシールド板１３，１４，１５や成膜チ
ャンバ９の内壁等にも付着する。しかし、上記シールド
板１３，１４，１５や成膜チャンバ９の内壁等といった
内部構成部材には予めＴｉ膜が被着しているので、付着
したＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜は上記内部構成部材から剥
がれ落ちにくくなっている。
ＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２を形成させると、ＴｉＮ膜
又はＴｉＯＮ膜はシールド板１３，１４，１５や成膜チ
ャンバ９の内壁等にも付着する。しかし、上記シールド
板１３，１４，１５や成膜チャンバ９の内壁等といった
内部構成部材には予めＴｉ膜が被着しているので、付着
したＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜は上記内部構成部材から剥
がれ落ちにくくなっている。
【００３１】ここで、本発明の効果を示すために、実際
にパーティクルの発生を調べた。先ず、上述した方法に
従って、連続して複数のシリコン基板１８に対してＴｉ
Ｎ膜又はＴｉＯＮ膜２２を形成し、このときのパーティ
クルの発生数をカウントした。また、比較のために、予
め成膜チャンバ９の内部構成部材にＴｉ膜を被着しなか
った以外は同様の成膜を行い、このときのパーティクル
の発生数をカウントした。
にパーティクルの発生を調べた。先ず、上述した方法に
従って、連続して複数のシリコン基板１８に対してＴｉ
Ｎ膜又はＴｉＯＮ膜２２を形成し、このときのパーティ
クルの発生数をカウントした。また、比較のために、予
め成膜チャンバ９の内部構成部材にＴｉ膜を被着しなか
った以外は同様の成膜を行い、このときのパーティクル
の発生数をカウントした。
【００３２】図４に成膜チャンバ９の内部構成部材に予
めＴｉ膜を被着してからＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２の
成膜を行った場合のパーティクル発生数の推移を示し、
図５にＴｉ膜を被着せずにＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２
を成膜した場合のパーティクル発生数の推移を示す。
めＴｉ膜を被着してからＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２の
成膜を行った場合のパーティクル発生数の推移を示し、
図５にＴｉ膜を被着せずにＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２
を成膜した場合のパーティクル発生数の推移を示す。
【００３３】図５より、Ｔｉ膜を被着していない場合に
は、シリコン基板１８の処理数が７００〜８００枚を超
えるとパーティクルの発生数が増加し、１０００枚程度
で成膜チャンバ９内のクリーニングが必要となるレベル
に達することがわかる。また、図４より、Ｔｉ膜を被着
してある場合には、１８００枚処理してもパーティクル
発生数に増加は見られず、安定していることがわかる。
したがって、予め成膜チャンバ９内の内部構成部材にＴ
ｉ膜を被着しておくことによって、パーティクルの発生
が抑制できることがわかった。
は、シリコン基板１８の処理数が７００〜８００枚を超
えるとパーティクルの発生数が増加し、１０００枚程度
で成膜チャンバ９内のクリーニングが必要となるレベル
に達することがわかる。また、図４より、Ｔｉ膜を被着
してある場合には、１８００枚処理してもパーティクル
発生数に増加は見られず、安定していることがわかる。
したがって、予め成膜チャンバ９内の内部構成部材にＴ
ｉ膜を被着しておくことによって、パーティクルの発生
が抑制できることがわかった。
【００３４】本実施例においては、ＴｉＮ膜又はＴｉＯ
Ｎ膜２２を成膜する前にのみ、Ｔｉ膜の被着を行った
が、ＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２を所定枚数のシリコン
基板について成膜した後、内部構成部材に対してさらに
Ｔｉ膜の被着を行ってもよい。これによって、この後、
多数のシリコン基板１８に対してＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ
膜２２を成膜してもパーティクルの発生を抑制できる。
Ｎ膜２２を成膜する前にのみ、Ｔｉ膜の被着を行った
が、ＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜２２を所定枚数のシリコン
基板について成膜した後、内部構成部材に対してさらに
Ｔｉ膜の被着を行ってもよい。これによって、この後、
多数のシリコン基板１８に対してＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ
膜２２を成膜してもパーティクルの発生を抑制できる。
【００３５】本発明の薄膜の形成方法は、半導体装置を
製造するに際し、アルミニウムとシリコン基板との間に
設けられるバリアメタルを成膜する方法として使用され
て好適である。本実施例においては、ＴｉＮ膜又はＴｉ
ＯＮ膜をスパッタ法により成膜した例について示した
が、材料、成膜方法等は、これに限られるものではな
い。例えば、ＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜以外の膜を成膜し
てもよいし、蒸着，ＣＶＤ法等によって成膜してもよ
い。また、加熱はランプ等によるものであってもよい。
製造するに際し、アルミニウムとシリコン基板との間に
設けられるバリアメタルを成膜する方法として使用され
て好適である。本実施例においては、ＴｉＮ膜又はＴｉ
ＯＮ膜をスパッタ法により成膜した例について示した
が、材料、成膜方法等は、これに限られるものではな
い。例えば、ＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜以外の膜を成膜し
てもよいし、蒸着，ＣＶＤ法等によって成膜してもよ
い。また、加熱はランプ等によるものであってもよい。
【００３６】また、本発明の薄膜の形成方法は、バリア
メタルの成膜以外にも、成膜チャンバの内部構成部材と
の密着性が弱い膜を基板に成膜したいとき、この膜が成
膜チャンバの内部構成部材から剥がれ落ちないようにす
るための方法として広く適用が可能である。
メタルの成膜以外にも、成膜チャンバの内部構成部材と
の密着性が弱い膜を基板に成膜したいとき、この膜が成
膜チャンバの内部構成部材から剥がれ落ちないようにす
るための方法として広く適用が可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明を適用すると、成膜チャンバの内部構成部材の表面に
堆積した膜が剥がれ落ちにくくなるので、パーティクル
の発生を抑えることができ、歩留まりが向上する。
明を適用すると、成膜チャンバの内部構成部材の表面に
堆積した膜が剥がれ落ちにくくなるので、パーティクル
の発生を抑えることができ、歩留まりが向上する。
【００３８】また、成膜チャンバ内のクリーニング頻度
を低減することができ、スパッタ装置の稼働率を向上さ
せることができるので、生産性も向上する。
を低減することができ、スパッタ装置の稼働率を向上さ
せることができるので、生産性も向上する。
【図１】スパッタシステムの概略を示す模式図である。
【図２】スパッタシステムにおけるスパッタ装置の構成
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図３】Ｔｉ膜、ＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜、Ａｌ−１％
Ｓｉ層が形成されたシリコン基板を示す断面図である。
Ｓｉ層が形成されたシリコン基板を示す断面図である。
【図４】本発明を適用してＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜を成
膜した際のパーティクル発生数の推移を示すグラフであ
る。
膜した際のパーティクル発生数の推移を示すグラフであ
る。
【図５】従来法によりＴｉＮ膜又はＴｉＯＮ膜を成膜し
た際のパーティクル発生数の推移を示すグラフである。
た際のパーティクル発生数の推移を示すグラフである。
１，２，３・・・スパッタ装置 ４・・・ウェハローダ／アンローダ ５・・・ロードロック室 ６・・・前処理室 ７・・・ウェハ分配室 ８・・・ウェハカセット ９・・・成膜チャンバ １０・・・ウェハステージ １１・・・Ｔｉターゲット １２・・・ゲートバルブ １３，１４，１５・・・シールド板 １６，１７・・・ヒータ １８・・・シリコン基板
Claims (3)
- 【請求項１】 成膜チャンバの内部構成部材を加熱しな
がら該内部構成部材の表面を高融点金属膜で被覆する工
程と、 前記成膜チャンバ内に基板を保持し、該基板上に高融点
金属の窒化物膜もしくは酸窒化物膜を成膜する工程とを
有する薄膜の形成方法。 - 【請求項２】 基板の所定枚数について高融点金属の窒
化物膜もしくは酸窒化物膜を成膜した後、成膜チャンバ
の内部構成部材表面に堆積した前記高融点金属の窒化物
膜もしくは酸窒化物膜の表面をさらに高融点金属膜で被
覆する工程を有することを特徴とする請求項１記載の薄
膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記高融点金属膜はＴｉ膜、前記窒化物
膜はＴｉＮ膜、前記酸窒化物膜はＴｉＯＮ膜であること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の薄膜の形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15922493A JPH0711439A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15922493A JPH0711439A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 薄膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0711439A true JPH0711439A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15689055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15922493A Withdrawn JPH0711439A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711439A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013181223A (ja) * | 2012-03-02 | 2013-09-12 | Panasonic Corp | 金属化合物層の製造方法とその製造装置 |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP15922493A patent/JPH0711439A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013181223A (ja) * | 2012-03-02 | 2013-09-12 | Panasonic Corp | 金属化合物層の製造方法とその製造装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |