JPH10280154A - プラズマ化学気相成長装置 - Google Patents
プラズマ化学気相成長装置Info
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- H—ELECTRICITY
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 平行平板型プラズマ化学気相反応装置におい
てチタン系材料を形成する際に、膜均一性と膜質を改善
する。 【解決手段】 金属膜の面内均一性及びバリア性を解決
するための手段として、プラズマ化学気相成長法が内部
に半導体基板より外周部のサセプターをセラミックス系
材料のサセプターカバーで覆うこと、もしくは、化学気
相反応装置の内部に半導体基板より外周部のサセプター
を覆ったセラミックス系材料からサセプターカバー一体
型インナーベルジャーを有する。
てチタン系材料を形成する際に、膜均一性と膜質を改善
する。 【解決手段】 金属膜の面内均一性及びバリア性を解決
するための手段として、プラズマ化学気相成長法が内部
に半導体基板より外周部のサセプターをセラミックス系
材料のサセプターカバーで覆うこと、もしくは、化学気
相反応装置の内部に半導体基板より外周部のサセプター
を覆ったセラミックス系材料からサセプターカバー一体
型インナーベルジャーを有する。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造に
際して成膜に用いるプラズマ化学気相成長装置に関し、
特に金属を均一に成膜し、また高いバリア性をもつ金属
膜の成膜を可能とするプラズマ化学気相成長装置に関す
る。
際して成膜に用いるプラズマ化学気相成長装置に関し、
特に金属を均一に成膜し、また高いバリア性をもつ金属
膜の成膜を可能とするプラズマ化学気相成長装置に関す
る。
【０００１】
【従来の技術】今日のＬＳＩの微細化や高集積化につれ
て半導体装置の設計ルールは、ハーフミクロンからクオ
ーターミクロンのレベルまでになり、なおかつ多層配線
構造や平坦化技術の採用により、配線層間を接続するた
めのコンタクトホールのアスペクト比は増大する傾向に
ある。このような高アスペクト比コンタクトにおいて、
信頼性の高い多層配線構造を達成するためには、ホール
内にオーミックコンタクト用のチタン層と、配線材料の
拡散を防止するバリアメタルである窒化チタン層をコン
フォーマルに形成した後、アルミニウム膜を形成して高
温で流動化熱処理を行い、前記アルミニウム膜をコンタ
クトホール内に流し込む方法や、タングステンの選択化
学気相成長法やブランケット化学気相成長法により、上
層配線材料やコンタクトプラグでコンタクトホールを埋
め込む方法が採用されつつある。
て半導体装置の設計ルールは、ハーフミクロンからクオ
ーターミクロンのレベルまでになり、なおかつ多層配線
構造や平坦化技術の採用により、配線層間を接続するた
めのコンタクトホールのアスペクト比は増大する傾向に
ある。このような高アスペクト比コンタクトにおいて、
信頼性の高い多層配線構造を達成するためには、ホール
内にオーミックコンタクト用のチタン層と、配線材料の
拡散を防止するバリアメタルである窒化チタン層をコン
フォーマルに形成した後、アルミニウム膜を形成して高
温で流動化熱処理を行い、前記アルミニウム膜をコンタ
クトホール内に流し込む方法や、タングステンの選択化
学気相成長法やブランケット化学気相成長法により、上
層配線材料やコンタクトプラグでコンタクトホールを埋
め込む方法が採用されつつある。
【０００２】通常、チタンや窒化チタンを形成するに
は、チタン金属をターゲット材料としたスパッタリング
法や反応性スパッタリング法が用いられている。コンタ
クトホールのアスペクト比が大きくなるに従い、この方
法も改善がなされスパッタして得られた粒子の運動の垂
直成分を高めたコリメートスパッタ法やスパッタ用ター
ゲットと基板との距離を離して運動の垂直成分を高めた
ロングスロースパッタ法が注目されている。
は、チタン金属をターゲット材料としたスパッタリング
法や反応性スパッタリング法が用いられている。コンタ
クトホールのアスペクト比が大きくなるに従い、この方
法も改善がなされスパッタして得られた粒子の運動の垂
直成分を高めたコリメートスパッタ法やスパッタ用ター
ゲットと基板との距離を離して運動の垂直成分を高めた
ロングスロースパッタ法が注目されている。
【０００３】しかし、コンタクトホールのアスペクト比
が高くなるに従い、いずれの方法においてもコンタクト
ホール底部まで膜を形成することは困難となり、さらに
コンタクト開口部ではオーバーハング形状に膜が堆積し
次工程の配線形成に悪影響を及ぼすばかりでなく配線の
信頼性も大きく低下させる。また、いずれのスパッタ法
においても成膜速度は遅く生産性に乏しい。
が高くなるに従い、いずれの方法においてもコンタクト
ホール底部まで膜を形成することは困難となり、さらに
コンタクト開口部ではオーバーハング形状に膜が堆積し
次工程の配線形成に悪影響を及ぼすばかりでなく配線の
信頼性も大きく低下させる。また、いずれのスパッタ法
においても成膜速度は遅く生産性に乏しい。
【０００４】このようなスパッタ法によるステップカバ
レッジを解決するために、四塩化チタンを原料ガスに用
い、半導体基板を加熱して成長するプラズマ化学気相成
長法が、例えば１９９４年のヴィ−エル−エス−アイ・
マルチレベル・インターコネクション・カンファレンス
（ＶＬＳＩ Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ Ｉｎｔｅｒ Ｃｏ
ｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）の予稿集３
６５ページに報告されている。報告では、四塩化チタン
を原料ガスとして用いて、平行平板プラズマ型のプラズ
マ化学気相成長装置で水素還元によりチタン層を形成し
ている。さらに、窒化チタン膜は減圧化学気相反応法を
用いてコンフォーマルな膜を形成している。
レッジを解決するために、四塩化チタンを原料ガスに用
い、半導体基板を加熱して成長するプラズマ化学気相成
長法が、例えば１９９４年のヴィ−エル−エス−アイ・
マルチレベル・インターコネクション・カンファレンス
（ＶＬＳＩ Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ Ｉｎｔｅｒ Ｃｏ
ｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）の予稿集３
６５ページに報告されている。報告では、四塩化チタン
を原料ガスとして用いて、平行平板プラズマ型のプラズ
マ化学気相成長装置で水素還元によりチタン層を形成し
ている。さらに、窒化チタン膜は減圧化学気相反応法を
用いてコンフォーマルな膜を形成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４に従来のプラズマ
化学気相成長装置を示す。半導体基板（例えばシリコ
ン）１５が金属製のサセプタ−１４の中央に載置され
る。
化学気相成長装置を示す。半導体基板（例えばシリコ
ン）１５が金属製のサセプタ−１４の中央に載置され
る。
【０００６】しかしながら、図４に示したような従来の
プラズマ化学気相成長法では、プラズマ発生時のガス分
布に広がりが生じたり、またプラズマが半導体基板の外
周部のサセプター金属部分にも触れるためにサセプター
温度の制御が困難となり、サセプター温度にばらつきを
生じ、その結果半導体基板に気相化学反応で成膜した膜
の面内均一性が悪く、電気特性にばらつきを生じる。ま
た、バリアメタルとして形成した窒化チタン膜は通常柱
状結晶の多結晶構造であるために結晶粒界が多くバリア
性が低い。
プラズマ化学気相成長法では、プラズマ発生時のガス分
布に広がりが生じたり、またプラズマが半導体基板の外
周部のサセプター金属部分にも触れるためにサセプター
温度の制御が困難となり、サセプター温度にばらつきを
生じ、その結果半導体基板に気相化学反応で成膜した膜
の面内均一性が悪く、電気特性にばらつきを生じる。ま
た、バリアメタルとして形成した窒化チタン膜は通常柱
状結晶の多結晶構造であるために結晶粒界が多くバリア
性が低い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上に述べた成膜したＴ
ｉ及びＴｉＮ膜の面内均一性及びＴｉＮ膜バリア性を解
決するための手段として、本発明による半導体製造装置
では、半導体基板よりも外周部のサセプターをセラミッ
クス系材料のサセプターカバーで覆うこと、もしくは、
半導体基板より外周部のサセプターを覆ったセラミック
ス系材料からなるサセプターカバー一体型インナーベル
ジャーを有することを特徴とする。 （作用）本発明の半導体製造装置によれば、半導体基板
よりも外周部のサセプター金属部分がセラミックス系の
絶縁材料で覆われている。そのため、サセプター金属部
に直接プラズマが照射されることがなくなり、サセプタ
ー温度の制御が容易で、サセプター温度にばらつきを生
じなくなる。その結果半導体基板に気相化学反応法で成
膜した膜の面内均一性がよく、デバイス特性や歩留まり
が向上する。
ｉ及びＴｉＮ膜の面内均一性及びＴｉＮ膜バリア性を解
決するための手段として、本発明による半導体製造装置
では、半導体基板よりも外周部のサセプターをセラミッ
クス系材料のサセプターカバーで覆うこと、もしくは、
半導体基板より外周部のサセプターを覆ったセラミック
ス系材料からなるサセプターカバー一体型インナーベル
ジャーを有することを特徴とする。 （作用）本発明の半導体製造装置によれば、半導体基板
よりも外周部のサセプター金属部分がセラミックス系の
絶縁材料で覆われている。そのため、サセプター金属部
に直接プラズマが照射されることがなくなり、サセプタ
ー温度の制御が容易で、サセプター温度にばらつきを生
じなくなる。その結果半導体基板に気相化学反応法で成
膜した膜の面内均一性がよく、デバイス特性や歩留まり
が向上する。
【０００８】さらに、セラミック系のサセプターカバー
一体型インナーベルジャーを用いればプラズマ発生時の
ガスの発散も押さえられ、さらに基板面内の均一性を向
上させることができる。
一体型インナーベルジャーを用いればプラズマ発生時の
ガスの発散も押さえられ、さらに基板面内の均一性を向
上させることができる。
【０００９】また、ＴｉＮ膜を形成する場合にはセラミ
ックス系材料に石英を用いることにより、通常の窒化チ
タン膜に石英からわずかに酸素を組み込みながら成長す
るためグレイン成長を抑えることができ、結晶粒界の存
在がきわめて少なくなり、その結果バリア膜としての性
質が大幅に改善される。
ックス系材料に石英を用いることにより、通常の窒化チ
タン膜に石英からわずかに酸素を組み込みながら成長す
るためグレイン成長を抑えることができ、結晶粒界の存
在がきわめて少なくなり、その結果バリア膜としての性
質が大幅に改善される。
【００１０】
（第１の実施例）本実施例は、平行平板型プラズマ化学
気相成長装置の半導体基板より外周部のサセプターをセ
ラミックス系の絶縁材料で覆い、Ｔｉを成膜した例であ
る。図１に、本装置の概念的な構成を示す。対向する円
板型の金属製サセプター電極と金属製高周波電極から構
成され、上部の高周波電極には小さな穴が複数開けられ
ており、そこから半導体基板へプロセスに必要なガスが
送り込まれるような構造を成している。サセプター電極
１４には、ヒーターが備え付けられており、半導体基板
を最大で７００℃まで加熱でき、さらに半導体基板より
外周部はセラミックス系の絶縁材料からなるサセプター
カバーで覆われている構造からなる。
気相成長装置の半導体基板より外周部のサセプターをセ
ラミックス系の絶縁材料で覆い、Ｔｉを成膜した例であ
る。図１に、本装置の概念的な構成を示す。対向する円
板型の金属製サセプター電極と金属製高周波電極から構
成され、上部の高周波電極には小さな穴が複数開けられ
ており、そこから半導体基板へプロセスに必要なガスが
送り込まれるような構造を成している。サセプター電極
１４には、ヒーターが備え付けられており、半導体基板
を最大で７００℃まで加熱でき、さらに半導体基板より
外周部はセラミックス系の絶縁材料からなるサセプター
カバーで覆われている構造からなる。
【００１１】また、サセプターカバーが図２に示したよ
うなセラミックス系材料からなるサセプターカバー一体
型インナーベルジャー型を用いれば、プラズマ放電が金
属製のチャンバー内壁の影響を受けず、またベルジャー
を円筒形とすればガス分布もさらに向上する。このベル
ジャー側面の断面形状は平行平板電極１３，１４と相似
形をなす円筒形状に形成され、なおかつサセプターのウ
エハーより外周の金属露出部のサセプターを覆っている
構造をなす。反応室の側面に対向する側面部分とサセプ
ター部はチャンバークリーニング、パーティクル及びメ
ンテナンスの観点から、一体型であることが望ましい。
インナーベルジャー型カバーの側面部分は、プラズマと
反応室の内壁を隔てれば本発明の効果を生ずる。しか
し、図２のように、電極１３の側部まで延伸させると、
電極１３と内壁間の異常放電を防止する効果も加わる。
うなセラミックス系材料からなるサセプターカバー一体
型インナーベルジャー型を用いれば、プラズマ放電が金
属製のチャンバー内壁の影響を受けず、またベルジャー
を円筒形とすればガス分布もさらに向上する。このベル
ジャー側面の断面形状は平行平板電極１３，１４と相似
形をなす円筒形状に形成され、なおかつサセプターのウ
エハーより外周の金属露出部のサセプターを覆っている
構造をなす。反応室の側面に対向する側面部分とサセプ
ター部はチャンバークリーニング、パーティクル及びメ
ンテナンスの観点から、一体型であることが望ましい。
インナーベルジャー型カバーの側面部分は、プラズマと
反応室の内壁を隔てれば本発明の効果を生ずる。しか
し、図２のように、電極１３の側部まで延伸させると、
電極１３と内壁間の異常放電を防止する効果も加わる。
【００１２】ここで、上記セラミックス系の絶縁材料と
しては窒化シリコンが望ましい。窒化シリコンは酸素を
含まず、プラズマが生成しても酸素が放出されてＴｉ膜
中に取り込まれることがないためである。
しては窒化シリコンが望ましい。窒化シリコンは酸素を
含まず、プラズマが生成しても酸素が放出されてＴｉ膜
中に取り込まれることがないためである。
【００１３】次に、本装置を用いてＴｉを成膜した工程
を含む半導体装置の実施例を図３を参照しながら説明す
る。シリコン基板１上にリソグラフィー技術と選択酸化
法により（ａ）に示すごとくＬＯＣＯＳ酸化膜２を形成
後、二フッ化ホウ素を７０ＫｅＶ、ドース５×１０15ｃ
ｍ-2イオン注入し、９００℃で活性化処理を行い（ｂ）
に示すごとく導電体領域３を形成し、その上に層間絶縁
膜４を例えば１．５μｍ形成してリソグラフィーにより
コンタクトホールを開口する。コンタクトホール開口時
及びその後に形成された表面の酸化膜層１０を（ｃ）に
示すごとく例えば１％フッ酸により、熱酸化膜換算で約
５ｎｍエッチングする。
を含む半導体装置の実施例を図３を参照しながら説明す
る。シリコン基板１上にリソグラフィー技術と選択酸化
法により（ａ）に示すごとくＬＯＣＯＳ酸化膜２を形成
後、二フッ化ホウ素を７０ＫｅＶ、ドース５×１０15ｃ
ｍ-2イオン注入し、９００℃で活性化処理を行い（ｂ）
に示すごとく導電体領域３を形成し、その上に層間絶縁
膜４を例えば１．５μｍ形成してリソグラフィーにより
コンタクトホールを開口する。コンタクトホール開口時
及びその後に形成された表面の酸化膜層１０を（ｃ）に
示すごとく例えば１％フッ酸により、熱酸化膜換算で約
５ｎｍエッチングする。
【００１４】次に、図１もしくは図２に示すごとく半導
体基板より外周部のサセプターが窒化シリコンからなる
材料で覆った平行平板型プラズマ化学気相成長装置に移
し、チタン成膜する。チタン成膜の場合には、例えば窒
化ケイ素などの非酸素含有形セラミックスからなる材料
のサセプターカバー１２ａを用いれば、プラズマと接触
しても酸素を放出することがなくチタンもしくはチタン
ケイ化物中に酸素が入ることを避けることができる。こ
の構造において、サセプターの金属露出部が絶縁材で覆
われているために、プラズマが照射してもサセプターの
温度分布の乱れを防ぐことができ、サセプター温度を一
定にしかも面内で均一に保つことができる。この装置を
用いて、（ｄ）に示すごとく平行平板プラズマ型化学気
相成長法によりチタン膜７を形成する。チタン膜は、一
例として下記の条件下で３〜２０ｎｍ成膜する。
体基板より外周部のサセプターが窒化シリコンからなる
材料で覆った平行平板型プラズマ化学気相成長装置に移
し、チタン成膜する。チタン成膜の場合には、例えば窒
化ケイ素などの非酸素含有形セラミックスからなる材料
のサセプターカバー１２ａを用いれば、プラズマと接触
しても酸素を放出することがなくチタンもしくはチタン
ケイ化物中に酸素が入ることを避けることができる。こ
の構造において、サセプターの金属露出部が絶縁材で覆
われているために、プラズマが照射してもサセプターの
温度分布の乱れを防ぐことができ、サセプター温度を一
定にしかも面内で均一に保つことができる。この装置を
用いて、（ｄ）に示すごとく平行平板プラズマ型化学気
相成長法によりチタン膜７を形成する。チタン膜は、一
例として下記の条件下で３〜２０ｎｍ成膜する。
【００１５】 基板加熱温度 ６００℃ 成膜圧力 １０Ｔｏｒｒ 四塩化チタン ５ｓｃｃｍ 水素 ２０００ｓｃｃｍ アルゴン ５００ｓｃｃｍ ＲＦ ２００Ｗ この装置を用いることにより、ウエハ面内の金属膜の均
一性は大幅に向上させることができる。
一性は大幅に向上させることができる。
【００１６】次に、（ｅ）に示すごとく窒化チタンを成
膜し、続いて（ｆ）に示すごとくタングステンを全面に
ＣＶＤ法で形成し、その後、六フッ化硫黄と酸素を含む
ドライエッチング法でコンタクトホールのみにタングス
テンを起こす［図３（ｇ）］。
膜し、続いて（ｆ）に示すごとくタングステンを全面に
ＣＶＤ法で形成し、その後、六フッ化硫黄と酸素を含む
ドライエッチング法でコンタクトホールのみにタングス
テンを起こす［図３（ｇ）］。
【００１７】その後、Ａｌ合金膜６をスパッタ法により
ＢＰＳＧ膜４上に形成した後、通常のリソグラフィ技術
およびドライエッチング技術により所望の形状にパター
ニングしてＡｌ配線を形成する［図３（ｆ）］。
ＢＰＳＧ膜４上に形成した後、通常のリソグラフィ技術
およびドライエッチング技術により所望の形状にパター
ニングしてＡｌ配線を形成する［図３（ｆ）］。
【００１８】本実施例では上述のチタン成膜方法による
成膜を効果的に行うことが可能な平行平板型プラズマ化
学気相成長装置として、少なくともサセプターのウェハ
ー外周の露出部が酸素を含有しないセラミックスで覆わ
れた構成の装置を用いている。これにより、プラズマが
サセプターに直接照射されることがなくなり、従ってサ
セプター温度の制御が容易となって、温度にばらつきが
なくなる。その結果半導体基板に気相化学反応法で成膜
した膜の面内均一性がよく、デバイス特性や歩留まりが
向上する。サセプターに非酸素含有セラミックスを用い
ていることにより、酸素を成膜した膜中に放出せず、そ
のためコンタクト抵抗が上昇することはおこらない。 （第２の実施例）本実施例では、実施例１で述べたもの
と同じ構造をもつ平行平板型プラズマ化学気相成長装置
を用い、ＴｉＮ膜を成膜した例について述べる。ただ
し、ここではセラミックス系の絶縁材料として石英を用
いた場合について実施例１で用いた図３のなかの図で説
明する。
成膜を効果的に行うことが可能な平行平板型プラズマ化
学気相成長装置として、少なくともサセプターのウェハ
ー外周の露出部が酸素を含有しないセラミックスで覆わ
れた構成の装置を用いている。これにより、プラズマが
サセプターに直接照射されることがなくなり、従ってサ
セプター温度の制御が容易となって、温度にばらつきが
なくなる。その結果半導体基板に気相化学反応法で成膜
した膜の面内均一性がよく、デバイス特性や歩留まりが
向上する。サセプターに非酸素含有セラミックスを用い
ていることにより、酸素を成膜した膜中に放出せず、そ
のためコンタクト抵抗が上昇することはおこらない。 （第２の実施例）本実施例では、実施例１で述べたもの
と同じ構造をもつ平行平板型プラズマ化学気相成長装置
を用い、ＴｉＮ膜を成膜した例について述べる。ただ
し、ここではセラミックス系の絶縁材料として石英を用
いた場合について実施例１で用いた図３のなかの図で説
明する。
【００１９】層間絶縁膜にコンタクトホールを形成し
て、フッ酸による前処理を行い自然酸化膜層およびエッ
チングダメージ層を除去した後、（ｄ）に示すごとくＴ
ｉ膜をＣＶＤ法で形成する。続いて材質が石英のサセプ
ターカバー一体型インナーベルジャーを有する平行平板
型プラズマ化学気相成長装置を用い、（ｅ）に示すごと
くＴｉＮ膜を成膜する。
て、フッ酸による前処理を行い自然酸化膜層およびエッ
チングダメージ層を除去した後、（ｄ）に示すごとくＴ
ｉ膜をＣＶＤ法で形成する。続いて材質が石英のサセプ
ターカバー一体型インナーベルジャーを有する平行平板
型プラズマ化学気相成長装置を用い、（ｅ）に示すごと
くＴｉＮ膜を成膜する。
【００２０】窒化チタンの成膜は、例えば下記の条件下
で５〜５０ｎｍ成膜する。
で５〜５０ｎｍ成膜する。
【００２１】 基板加熱温度 ５００℃ 成膜圧力 ２０Ｔｏｒｒ 四塩化チタン ２０ｓｃｃｍ アンモニア ５０ｓｃｃｍ 窒素 ５０００ｓｃｃｍ ＲＦ ２００Ｗ この場合には、サセプターカバーの石英にもプラズマが
照射され、通常の窒化チタン膜に石英からわずかに放出
される酸素を導入しながら成長するため結晶成長（グレ
イン成長）を抑えることができ、結晶粒界の存在がきわ
めて少なくなる。その結果、バリア膜としての特性が大
幅に改善される。混入される酸素濃度はサセプター金属
がむき出しのときが１％以下であるのに対して、石英で
サセプターを覆った場合、材質によっても大きく異なる
が、結晶粒界（グレイン)の発生を押さえるためには５
％以上となることが好ましい。
照射され、通常の窒化チタン膜に石英からわずかに放出
される酸素を導入しながら成長するため結晶成長（グレ
イン成長）を抑えることができ、結晶粒界の存在がきわ
めて少なくなる。その結果、バリア膜としての特性が大
幅に改善される。混入される酸素濃度はサセプター金属
がむき出しのときが１％以下であるのに対して、石英で
サセプターを覆った場合、材質によっても大きく異なる
が、結晶粒界（グレイン)の発生を押さえるためには５
％以上となることが好ましい。
【００２２】なお、この発明によって得られたＴｉＮ膜
は、実施例で述べたようにタングステンプラグ形成プロ
セスに対するバリア膜として有効であるばかりでなく、
銅（Ｃｕ）のような結晶粒界を拡散しやすい材料にとっ
ても有効である。
は、実施例で述べたようにタングステンプラグ形成プロ
セスに対するバリア膜として有効であるばかりでなく、
銅（Ｃｕ）のような結晶粒界を拡散しやすい材料にとっ
ても有効である。
【００２３】さらに、バリア性が高いことは、バリア膜
の薄膜化が可能でありデバイス構造にとっても有利であ
る。また、成膜時間の短縮によるスループットの向上に
もつながり生産性が向上する。
の薄膜化が可能でありデバイス構造にとっても有利であ
る。また、成膜時間の短縮によるスループットの向上に
もつながり生産性が向上する。
【００２４】以上の実施例では、ＴｉまたはＴｉＮを成
膜する場合を説明したが、成膜する材料はこれに限らず、
他の高融点金属やその化合物、金属窒化物などであって
も良いことは言うまでもない。
膜する場合を説明したが、成膜する材料はこれに限らず、
他の高融点金属やその化合物、金属窒化物などであって
も良いことは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明を適用すれば
成膜した金属膜の面内均一性を向上させることができ、
さらにバリア膜として用いる金属膜の特性を改善するこ
とができる。
成膜した金属膜の面内均一性を向上させることができ、
さらにバリア膜として用いる金属膜の特性を改善するこ
とができる。
【図１】本発明による半導体製造装置の概略図。
【図２】本発明による半導体製造装置の概略図。
【図３】本発明による実施例を工程順に示した縦断面
図。
図。
【図４】従来例による半導体製造装置の概略図。
１ シリコン基板 ２ ＬＯＣＯＳ酸化膜 ３ 導電体領域 ４ 層間絶縁膜 ５ タングステン ６ アルミニウム ７ チタン ８ 窒化チタン ９ チタンのケイ化物 １０ 自然酸化膜及びエッチングダメージ層 １１ 反応室 １２ａ サセプターカバー １２ｂ サセプターカバー一体型インナーベルジャー １３ 電極 １４ サセプター １５ 半導体基板 １６ プラズマ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205
Claims (11)
- 【請求項１】 半導体基板を平行平板型電極の一方の電
極を構成するサセプター上に載置して加熱し、前記平行
平板型電極の他方の電極との間で発生させた原料ガスの
プラズマにより前記半導体基板上に薄膜の成長を行うプ
ラズマ化学気相成長装置において、前記サセプターの上
面の前記半導体基板に覆われない表面と前記表面の上に
位置する前記プラズマとの間にセラミックス系絶縁材料
が設けられていることを特徴とするプラズマ化学気相成
長装置。 - 【請求項２】 半導体基板を平行平板型電極の一方の電
極を構成するサセプター上に載置して加熱し、前記半導
体基板上に薄膜の成長を行うプラズマ化学気相成長装置
において、前記サセプターの上面の前記半導体基板に覆
われない領域がセラミックス系絶縁材料で覆われている
ことを特徴とするプラズマ化学気相成長装置。 - 【請求項３】 反応室内に設けられた平行平板型電極の
一方の電極を構成するサセプター上に半導体基板を載置
して加熱し、前記平行平板型電極の他方の電極との間で
発生させた原料ガスのプラズマにより前記半導体基板上
に薄膜の成長を行うプラズマ化学気相成長装置におい
て、前記サセプターの上面の前記半導体基板に覆われな
い領域を被覆するセラミックス系絶縁材料から成るサセ
プターカバーと、前記プラズマと前記反応室の内壁とを
隔てる前記セラミックス系絶縁材料から成る部材を具備
していることを特徴とするプラズマ化学気相成長装置。 - 【請求項４】 反応室内に設けられた平行平板型電極の
一方の電極を構成するサセプター上に半導体基板を載置
して加熱し、前記平行平板型電極の他方の電極との間で
発生させた原料ガスのプラズマにより前記半導体基板上
に薄膜の成長を行うプラズマ化学気相成長装置におい
て、前記サセプターの上面の前記半導体基板に覆われな
い領域を被覆するセラミックス系絶縁材料から成るサセ
プターカバーを有し、前記サセプターカバーは前記プラ
ズマと前記反応室の内壁との間に延伸されていることを
特徴とするプラズマ化学気相成長装置。 - 【請求項５】 前記サセプターカバーは、さらに前記他
方の電極の側部と前記反応室の内壁との間にまで延伸さ
れていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ化
学気相成長装置。 - 【請求項６】 前記薄膜が金属を含むことを特徴とする
請求項１、または請求項２、または請求項３、または請
求項４、または請求項５に記載のプラズマ化学気相成長
装置。 - 【請求項７】 前記薄膜がＴｉまたはＴｉＮであること
を特徴とする請求項１、または請求項２、または請求項
３、または請求項４、または請求項５に記載のプラズマ
化学気相成長装置。 - 【請求項８】 前記セラミックス系絶縁材料が窒化シリ
コンであることを特徴とする請求項１、または請求項
２、または請求項３、または請求項４、または請求項５
に記載のプラズマ化学気相成長装置。 - 【請求項９】 前記セラミックス系絶縁材料が石英であ
ることを特徴とする請求項１、または請求項２、または
請求項３、または請求項４、または請求項５に記載のプ
ラズマ化学気相成長装置。 - 【請求項１０】 前記セラミックス系絶縁材料が酸素を
含む材料であることを特徴とする請求項１、または請求
項２、または請求項３、または請求項４、または請求項
５に記載のプラズマ化学気相成長装置。 - 【請求項１１】 前記サセプターカバーが前記他方の電
極に対向する側に開放部を有し、前記サセプターに対向
する側が閉じているベルジャー型形状を有し、かつ前記
サセプターの前記半導体基板を載置する領域に対応した
開口部を前記閉じた部分に有することを特徴とする請求
項４、または請求項５に記載のプラズマ化学気相成長装
置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09083695A JP3077623B2 (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | プラズマ化学気相成長装置 |
| US09/052,305 US6167836B1 (en) | 1997-04-02 | 1998-03-31 | Plasma-enhanced chemical vapor deposition apparatus |
| KR1019980011476A KR100293961B1 (ko) | 1997-04-02 | 1998-04-01 | 플라즈마화학기상성장장치및플라즈마화학기상성장을수행하는방법 |
| EP98302609A EP0878823A3 (en) | 1997-04-02 | 1998-04-02 | Plasma-enhanced chemical vapor deposition apparatus and method M |
| CN98101147A CN1117889C (zh) | 1997-04-02 | 1998-04-02 | 等离子体增强化学汽相淀积装置 |
| US09/668,028 US6432493B1 (en) | 1997-04-02 | 2000-09-21 | Method of carrying out plasma-enhanced chemical vapor deposition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09083695A JP3077623B2 (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | プラズマ化学気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10280154A true JPH10280154A (ja) | 1998-10-20 |
| JP3077623B2 JP3077623B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=13809640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09083695A Expired - Fee Related JP3077623B2 (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | プラズマ化学気相成長装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6167836B1 (ja) |
| EP (1) | EP0878823A3 (ja) |
| JP (1) | JP3077623B2 (ja) |
| KR (1) | KR100293961B1 (ja) |
| CN (1) | CN1117889C (ja) |
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| KR100320198B1 (ko) * | 1999-08-21 | 2002-03-13 | 구자홍 | 메쉬 형태의 전극이 설치된 플라즈마중합처리장치 |
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1997
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