JPH10163305A - 成膜処理装置 - Google Patents
成膜処理装置Info
- Publication number
- JPH10163305A JPH10163305A JP33461096A JP33461096A JPH10163305A JP H10163305 A JPH10163305 A JP H10163305A JP 33461096 A JP33461096 A JP 33461096A JP 33461096 A JP33461096 A JP 33461096A JP H10163305 A JPH10163305 A JP H10163305A
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- JP
- Japan
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- substrate
- film
- clamp
- titanium
- processed
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｔｉ／ＴｉＮの２層構造のバリアメタル膜にお
いて、上層ＴｉＮ膜により下層Ｔｉ膜を完全に覆うこと
により膜剥がれを防止する。 【解決手段】Ｔｉ膜５形成時に基板２を保持するクラン
プ１の側面に傾斜を持たせ、Ｔｉ膜５の端面を傾斜面に
形成する。 【効果】Ｔｉ膜５の端面が基板２に垂直な場合に比し、
その上のＴｉＮ膜６がＴｉ膜５を完全に覆った状態で形
成される。
いて、上層ＴｉＮ膜により下層Ｔｉ膜を完全に覆うこと
により膜剥がれを防止する。 【解決手段】Ｔｉ膜５形成時に基板２を保持するクラン
プ１の側面に傾斜を持たせ、Ｔｉ膜５の端面を傾斜面に
形成する。 【効果】Ｔｉ膜５の端面が基板２に垂直な場合に比し、
その上のＴｉＮ膜６がＴｉ膜５を完全に覆った状態で形
成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、シリコン
基板上に配線材料としてタングステンＣＶＤ膜を形成す
る前に下地のチタン系バリア膜をスパッタリング法によ
り形成する際のスパッタリング処理装置のような成膜処
理装置に関する。
基板上に配線材料としてタングステンＣＶＤ膜を形成す
る前に下地のチタン系バリア膜をスパッタリング法によ
り形成する際のスパッタリング処理装置のような成膜処
理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコン基板上に半導体記憶装置を製造
する際、配線材料としてＣＶＤ法によりタングステン膜
を形成する方法が広く使用されている。その場合、下層
のシリコンとの接触抵抗の低減効果、タングステンの密
着性向上効果、及び、下層のシリコンと配線層のタング
ステンの拡散を防止するバリア効果を目的として、例え
ば、電子情報通信学会論文誌Ｃ−II、Vol.J78-C-II、N
o.5、pp.259-265に報告されているように、タングステ
ン膜の下地にチタン系バリア膜、例えば、チタン（下
層）／窒化チタン（上層）の２層膜をスパッタリング法
により形成する方法が広く使用されている。しかしなが
ら、窒化チタン膜の損傷部等でチタン膜が露出している
状態でタングステンＣＶＤ処理が行われると反応ガス或
いは生成されるガスによってチタン膜が侵食され、バリ
ア膜剥がれが生じることが知られている。
する際、配線材料としてＣＶＤ法によりタングステン膜
を形成する方法が広く使用されている。その場合、下層
のシリコンとの接触抵抗の低減効果、タングステンの密
着性向上効果、及び、下層のシリコンと配線層のタング
ステンの拡散を防止するバリア効果を目的として、例え
ば、電子情報通信学会論文誌Ｃ−II、Vol.J78-C-II、N
o.5、pp.259-265に報告されているように、タングステ
ン膜の下地にチタン系バリア膜、例えば、チタン（下
層）／窒化チタン（上層）の２層膜をスパッタリング法
により形成する方法が広く使用されている。しかしなが
ら、窒化チタン膜の損傷部等でチタン膜が露出している
状態でタングステンＣＶＤ処理が行われると反応ガス或
いは生成されるガスによってチタン膜が侵食され、バリ
ア膜剥がれが生じることが知られている。
【０００３】このバリア膜剥がれ対策として、従来よ
り、チタン膜の露出を防止する方法が検討されてきた。
その１つとして、上層の窒化チタン膜の成膜領域を下層
のチタン膜の成膜領域よりも広くし且つ上層の窒化チタ
ン膜で下層のチタン膜の成膜領域を完全に覆うようにチ
タン膜、窒化チタン膜形成時の基板保持機構を構成する
方法がある。これは、例えば、上層の窒化チタン膜成膜
時のクランプと基板表面との接触面を下層のチタン膜成
膜時のクランプと基板表面との接触面よりも狭くし且つ
完全に包含されるようにすることで、上層の窒化チタン
膜で下層のチタン膜の成膜領域を完全に覆うことにより
実現可能であり、下層のチタン膜の露出しやすいチタン
膜成膜時のクランプ近傍でのチタン膜の露出を防止する
ことを目的としている。
り、チタン膜の露出を防止する方法が検討されてきた。
その１つとして、上層の窒化チタン膜の成膜領域を下層
のチタン膜の成膜領域よりも広くし且つ上層の窒化チタ
ン膜で下層のチタン膜の成膜領域を完全に覆うようにチ
タン膜、窒化チタン膜形成時の基板保持機構を構成する
方法がある。これは、例えば、上層の窒化チタン膜成膜
時のクランプと基板表面との接触面を下層のチタン膜成
膜時のクランプと基板表面との接触面よりも狭くし且つ
完全に包含されるようにすることで、上層の窒化チタン
膜で下層のチタン膜の成膜領域を完全に覆うことにより
実現可能であり、下層のチタン膜の露出しやすいチタン
膜成膜時のクランプ近傍でのチタン膜の露出を防止する
ことを目的としている。
【０００４】タングステンＣＶＤ膜に関わる基板保持機
構の発明の例として、特開平４−３６８１１９号公報、
特開平５−１６６７３０号公報があるが、こられはいず
れもチタン系バリア膜ではなくタングステンＣＶＤ膜形
成時のパーティクル低減を目的としたもので、本発明の
目的とは異なるものである。
構の発明の例として、特開平４−３６８１１９号公報、
特開平５−１６６７３０号公報があるが、こられはいず
れもチタン系バリア膜ではなくタングステンＣＶＤ膜形
成時のパーティクル低減を目的としたもので、本発明の
目的とは異なるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した上層の窒化チ
タン膜で下層のチタン膜を覆う方法において、汎用の基
板保持機構を使用すると、図３に示すように、従来はチ
タン膜５の端面５ａが基板２に対して垂直となり、その
端面５ａが窒化チタン膜６で充分に覆われず膜剥がれが
生ずるという問題があった。
タン膜で下層のチタン膜を覆う方法において、汎用の基
板保持機構を使用すると、図３に示すように、従来はチ
タン膜５の端面５ａが基板２に対して垂直となり、その
端面５ａが窒化チタン膜６で充分に覆われず膜剥がれが
生ずるという問題があった。
【０００６】そこで、この発明は、チタン膜の端面が窒
化チタン膜で充分に覆われるような基板保持機構を備え
た成膜処理装置を提供することを目的とする。
化チタン膜で充分に覆われるような基板保持機構を備え
た成膜処理装置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】上述した課題を解決する
本発明の成膜処理装置では、被処理基板を表面側と裏面
側から挟んで押さえることにより前記被処理基板を保持
し、前記被処理基板に所定の膜を形成する成膜処理装置
において、前記被処理基板の表面側から押さえる把持部
と前記被処理基板との間隙が前記把持部と前記被処理基
板との接触部分から遠ざかるほど大きくなるように前記
被処理基板と相対する前記把持部の面に傾斜が形成され
ている。
本発明の成膜処理装置では、被処理基板を表面側と裏面
側から挟んで押さえることにより前記被処理基板を保持
し、前記被処理基板に所定の膜を形成する成膜処理装置
において、前記被処理基板の表面側から押さえる把持部
と前記被処理基板との間隙が前記把持部と前記被処理基
板との接触部分から遠ざかるほど大きくなるように前記
被処理基板と相対する前記把持部の面に傾斜が形成され
ている。
【０００８】本発明の一態様では、前記把持部と前記被
処理基板表面との接触部分の面積が前記被処理基板の面
積より小さい。
処理基板表面との接触部分の面積が前記被処理基板の面
積より小さい。
【０００９】本発明の一態様では、前記被処理基板と前
記把持部とがなす前記把持部の傾斜は、２０〜７０°で
ある。
記把持部とがなす前記把持部の傾斜は、２０〜７０°で
ある。
【００１０】本発明の一態様では、前記所定の膜は、ス
パッタリング法により形成されるチタンを含む膜であ
る。
パッタリング法により形成されるチタンを含む膜であ
る。
【００１１】
【作用】図１に本発明の基板保持機構を示す。基板２は
基板保持機構によって表面側と裏面側から挟んで押さえ
られることによって保持されるが、基板２が保持される
限りにおいては、裏面側から押さえる部分に対しては特
段の制約はない。従って、図中では基板２を表面側から
押さえる部分即ちクランプ１のみ示す。クランプ１に
は、基板２とクランプ１の接触部分３から遠ざかるほど
基板２とクランプ１との隙間が大きくなるように基板表
面と相対する面に傾斜が形成されているため、チタン膜
５を形成する際にこの傾斜部分の下に形成されたチタン
膜５が、このクランプ１の外形を転写した形状の傾斜を
有するようになる。この傾斜上に形成された窒化チタン
膜６は、端面が基板２に垂直なチタン膜上に形成された
窒化チタン膜に比較して、チタン膜５の被覆の度合いが
大きい。
基板保持機構によって表面側と裏面側から挟んで押さえ
られることによって保持されるが、基板２が保持される
限りにおいては、裏面側から押さえる部分に対しては特
段の制約はない。従って、図中では基板２を表面側から
押さえる部分即ちクランプ１のみ示す。クランプ１に
は、基板２とクランプ１の接触部分３から遠ざかるほど
基板２とクランプ１との隙間が大きくなるように基板表
面と相対する面に傾斜が形成されているため、チタン膜
５を形成する際にこの傾斜部分の下に形成されたチタン
膜５が、このクランプ１の外形を転写した形状の傾斜を
有するようになる。この傾斜上に形成された窒化チタン
膜６は、端面が基板２に垂直なチタン膜上に形成された
窒化チタン膜に比較して、チタン膜５の被覆の度合いが
大きい。
【００１２】
（実施例１）以下、本発明の実施例を図１を用いて説明
する。
する。
【００１３】図１（ａ）は、本発明の基板保持機構の基
板を表面から押さえる部分即ちクランプの断面図、図１
（ｂ）は、これを使用した本発明の実施態様を示す概念
図であり、図１（ａ）の左側が図１（ｂ）のＡ−Ａ′断
面、右側がＢ−Ｂ′断面を示す。
板を表面から押さえる部分即ちクランプの断面図、図１
（ｂ）は、これを使用した本発明の実施態様を示す概念
図であり、図１（ａ）の左側が図１（ｂ）のＡ−Ａ′断
面、右側がＢ−Ｂ′断面を示す。
【００１４】クランプ１は、シリコン基板２を、このシ
リコン基板２の裏面側に設けられた図示しない基台若し
くはクランプとの間に挟持している。シリコン基板２
は、同一形状のクランプ１により４点で保持されてい
る。３がシリコン基板２とクランプ１との接触部分であ
り、その接触部分３から遠ざかるほどクランプ１とシリ
コン基板２との隙間が直線的に大きくなっている。この
傾斜の傾斜角度４は、０°より大きく９０°未満であれ
ばよいが、０°に近いと接触部分３に対してクランプ１
の面積が過大になり、また、９０°に近いと形成される
膜の端面がシリコン基板２に垂直に近くなるので、２０
〜７０°の範囲が適当である。
リコン基板２の裏面側に設けられた図示しない基台若し
くはクランプとの間に挟持している。シリコン基板２
は、同一形状のクランプ１により４点で保持されてい
る。３がシリコン基板２とクランプ１との接触部分であ
り、その接触部分３から遠ざかるほどクランプ１とシリ
コン基板２との隙間が直線的に大きくなっている。この
傾斜の傾斜角度４は、０°より大きく９０°未満であれ
ばよいが、０°に近いと接触部分３に対してクランプ１
の面積が過大になり、また、９０°に近いと形成される
膜の端面がシリコン基板２に垂直に近くなるので、２０
〜７０°の範囲が適当である。
【００１５】半導体記憶装置の配線材料としてＣＶＤ法
によりタングステン膜を形成する際の下地バリア膜形成
のため、まず、傾斜角度４を４５°としたクランプ１を
使用してスパッタリング法により下地第１層のチタン膜
５を２０ｎｍ成膜した。その結果、クランプ１の傾斜を
転写して、４５°の傾斜を有するチタン膜５を形成する
ことができた。次に、クランブのない静電保持方式の基
板保持方法で同じくスパッタリング法により下地第２層
の窒化チタン膜６を１００ｎｍ成膜した。これによって
できたチタン（下層）５／窒化チタン（上層）６の２層
膜の断面図を図１（ｃ）に示す。図１（ｃ）は、図１
（ａ）に対応している。この断面図から明らかなよう
に、下地第１層のチタン膜５は、第２層の窒化チタン膜
６に完全に覆われている。この上にＣＶＤ法によりタン
グステン膜を形成したところ、従来技術で問題となった
バリア膜剥がれは発生しなかった。
によりタングステン膜を形成する際の下地バリア膜形成
のため、まず、傾斜角度４を４５°としたクランプ１を
使用してスパッタリング法により下地第１層のチタン膜
５を２０ｎｍ成膜した。その結果、クランプ１の傾斜を
転写して、４５°の傾斜を有するチタン膜５を形成する
ことができた。次に、クランブのない静電保持方式の基
板保持方法で同じくスパッタリング法により下地第２層
の窒化チタン膜６を１００ｎｍ成膜した。これによって
できたチタン（下層）５／窒化チタン（上層）６の２層
膜の断面図を図１（ｃ）に示す。図１（ｃ）は、図１
（ａ）に対応している。この断面図から明らかなよう
に、下地第１層のチタン膜５は、第２層の窒化チタン膜
６に完全に覆われている。この上にＣＶＤ法によりタン
グステン膜を形成したところ、従来技術で問題となった
バリア膜剥がれは発生しなかった。
【００１６】（実施例２）図２に示すように、シリコン
基板２とクランプ１との接触部分３が面でなく線になっ
ても、クランプ１に傾斜が形成されていれば、実施例１
と同様の効果が得られる。
基板２とクランプ１との接触部分３が面でなく線になっ
ても、クランプ１に傾斜が形成されていれば、実施例１
と同様の効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、例えば、チタン膜形成時
のクランプに基板とクランプとの接触部分から遠ざかる
ほど基板とクランプとの隙間が大きくなるように基板表
面と相対する面に傾斜を形成することにより、その後工
程のＣＶＤ法によるタングステン膜形成工程において、
汎用のクランプを使用することによってチタン膜の端面
が基板に対し垂直となった場合にそのクランプ近傍で発
生したチタン（下層）／窒化チタン（上層）の２層構造
のバリア膜の膜剥がれを防止することができる。
のクランプに基板とクランプとの接触部分から遠ざかる
ほど基板とクランプとの隙間が大きくなるように基板表
面と相対する面に傾斜を形成することにより、その後工
程のＣＶＤ法によるタングステン膜形成工程において、
汎用のクランプを使用することによってチタン膜の端面
が基板に対し垂直となった場合にそのクランプ近傍で発
生したチタン（下層）／窒化チタン（上層）の２層構造
のバリア膜の膜剥がれを防止することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図及び平面図であ
る。
る。
【図２】本発明の別の実施例を示す断面図である。
【図３】従来のチタン膜端面を示す断面図である。
１…クランプ ２…シリコン基板 ３…接触部分 ４…傾斜角度 ５…チタン膜 ６…窒化チタン膜
Claims (4)
- 【請求項１】 被処理基板を表面側と裏面側から挟んで
押さえることにより前記被処理基板を保持し、前記被処
理基板に所定の膜を形成する成膜処理装置において、 前記被処理基板の表面側から押さえる把持部と前記被処
理基板との間隙が前記把持部と前記被処理基板との接触
部分から遠ざかるほど大きくなるように前記被処理基板
と相対する前記把持部の面に傾斜が形成されていること
を特徴とする、成膜処理装置。 - 【請求項２】 請求項１の成膜処理装置において、前記
把持部と前記被処理基板表面との接触部分の面積が前記
被処理基板の面積より小さいことを特徴とする、成膜処
理装置。 - 【請求項３】 請求項１の成膜処理装置において、前記
被処理基板と前記把持部とがなす前記把持部の傾斜は、
２０〜７０°であることを特徴とする、成膜処理装置。 - 【請求項４】 請求項１の成膜処理装置において、前記
所定の膜は、スパッタリング法により形成されるチタン
を含む膜であることを特徴とする、成膜処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33461096A JPH10163305A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 成膜処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33461096A JPH10163305A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 成膜処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163305A true JPH10163305A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18279312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33461096A Withdrawn JPH10163305A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 成膜処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10163305A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103805950A (zh) * | 2012-11-02 | 2014-05-21 | 矽品精密工业股份有限公司 | 用于溅镀工艺的夹具与溅镀半导体封装件的方法 |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP33461096A patent/JPH10163305A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103805950A (zh) * | 2012-11-02 | 2014-05-21 | 矽品精密工业股份有限公司 | 用于溅镀工艺的夹具与溅镀半导体封装件的方法 |
| CN103805950B (zh) * | 2012-11-02 | 2017-03-01 | 矽品精密工业股份有限公司 | 用于溅镀工艺的夹具与溅镀半导体封装件的方法 |
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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: 20040203 |