JPS63174319A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に窒化チタン
膜とアルミニウム膜とを構成要素として含む積層膜から
なる配線を有する半導体装置を製造するのに好適な方法
に関する。

【従来の技術〕

アルミニウムを含む化合物として、例えば有機アルミニ
ウム化合物を原料とし、減圧化学気相成長法（ＬＰＣＶ
Ｄ法）によりアルミニウム薄膜を製造する方法によれば
、高純度でカバレッジの優れたアルミニウム薄膜の形成
が原理的に可能である。

そのため、微細化された半導体装置の配線アルミニウム
薄膜の形成に応用するためのＬＰＣＶＤ法ならびに装置
などの研究開発が盛んに進められている。従来の有機ア
ルミニウム化合物の一種であるトリイソブチルアルミニ
ウム（ＴＩＢＡ）を原料として、アルミニウム薄膜を形
成するＬＰＣＶＤ法ならびに装置については例えばソリ
ッド　ステート　テクノロジー１２月号（１９８２年）
第６２頁から第６５頁（Ｓｏｌｉｄ　５ｔａｔｅ　Ｔｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ。

Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　（１９８２）　ｐ　ｐ　６２−６５
）において論じられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のＬＰＣＶＤ法および装置によって形成されるアル
ミニウム薄膜はカバレッジが優れていて純度も極めて高
いとされているが、形成されたアルミニウム薄膜の表面
が粗く、微視的に見ると薄膜表面にはかなりの凹凸が生
じるという問題があった。また、この表面の凹凸は同一
装置を用いて同一条件でアルミニウム膜形成を繰返して
も必ずしも再現しないという問題もあった。アルミニウ
ム薄膜の平滑性が悪化する原因については不明ではある
が、アルミニウム膜形成前に試料に施される試料表面活
性化処理により膜表面の平滑性は大きく変化する。この
試料表面活性化処理は試料表面におけるアルミニウムの
核生成を促進することを目的として行われるもので、上
述した従来のＬＰＣＶＤ法の代表的なソリッド　ステー
ト　テクノロジー１２月号（１９８２年）に記載の方法
においては、加熱した試料を四塩化チタンに晒すことを
以てこの活性化処理としている。（以下四塩化チタン処
理という。）発明者らはこの四塩化チタン処理が活性化
処理として必ずしも最善ではなく、試料の材質やその表
面状態のわずかな差異の影響を受けやすく、上記アルミ
ニウム膜表面の凹凸の発生もしくは再現性不足の原因と
なっていることを見出した。

またアルミニウムのＬＰＣＶＤ法を判導体装置の配線ア
ルミニウム薄膜の形成に応用する場合、微細化されたコ
ンタクトホール部におけるアルミニウム配線とシリコン
基板との接続部の熱的安定性を高める必要からアルミニ
ウム、シリコン間にバリア層を挿入することが不可欠と
なりつつある。

バリア層として例えば反応性スパッタ法によって形成さ
れた窒化チタン膜が提案されているが、反応性スパッタ
法ではカバレッジが不足するため垂直に加工された微小
スルーホール底部にバリア層として必要な厚さの窒化チ
タン膜を形成することは極めて困戴である。

また、反応性スパッタ法ではスルーホール上部に、底部
よりも厚く窒化チタン膜が形成されるため、その上にＬ
ＰＣＶＤ法でアルミニウム膜を形成し、スルーホールを
アルミニウムで埋込もうとすると、スルーホール内部に
空洞が発生するという問題もあった。

さらに、アルミニウムのＬＰＣＶＤ法は半導体素子に対
してプラズマ放電に起因する損傷を与えないという大き
な特長を有するが、バリア層の形成に反応性スパッタ法
を用いることにより素子が損傷を受けるとアルミニウム
のＬＰＣＶＤ法の利点が生かされないことも問題であっ
た。

ＬＰＣＶＤ法によるアルミニウム膜に匹敵するカバレッ
ジの得られるバリア層の形成方法を確立することがアル
ミニウムのＬＰＣＶＤ法を実用化する上で不可欠である
。

従来のＬＰＣＶＤ法および装置はこの点について配慮さ
れていなかったため半導体装置への応用は大きく制約さ
れていた。

本発明の目的は試料上にカバレッジが優れたバリア層を
形成し、しかも特別な活性化処理を施すことなく、上記
バリア層上にＬＰＣＶＤ法により良質のアルミニウム膜
を再現性よく形成することのできる半導体装置の製造方
法及びその装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的はアルミニウム膜形成にさきたち、ＬＰＣＶＤ
法を用いて試料上に窒化チタン膜を形成し、しかる後望
ましくは試料を大気に晒すことなく該窒化チタン膜上に
ＬＰＣＶＤ法によってアルミニウム膜を形成することに
より達成される。

なお必要に応じてアルミニウム膜形成にさきだって、例
えば水素や窒素ガス雰囲気中で熱処理を施してもよい。

ただし大気、特に酸素や水分に試料を晒さないことが望
ましい。窒化チタン膜の原料として四塩化チタン及びア
ンモニアを用い、アルミニウム膜の原料としてトリイソ
ブチルアルミニウムを用いる場合に最も好ましい結果が
得られるが、他の原料例えば窒化チタン膜の原料として
四塩化チタン及び窒素等、アルミニウム膜の原料として
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム等を
用いてもよい、また窒化チタン膜の形成方法としてはＬ
ＰＣＶＤ法の代りにプラズマ化学気相成長法（ＰＣ：Ｖ
Ｄ法）を用いることもできる。

さらに真空紫外光を放射する光源を用いた光ＣＶＤ法を
用いてもよい。光ＣＶＤ法では光エネルギーにより化学
反応が促進されるため通常のＬＰＣＶＤ法よりも低温で
高速の窒化チタン膜形成が可能となる。

〔作用〕

化学気相成長法（ＣＶＤ法）による窒化チタン膜はアル
ミニウム、シリコン間のバリア層として機能する。また
、ＣＶＤ法で形成された窒化チタン膜はカバレッジが優
れており、スルーホール底部に形成される膜の厚さとス
ルーホール上部に形成される膜の厚さはほぼ等しいこと
がわかった。

このため、該窒化チタン膜上にＬＰＣＶＤ法でアルミニ
ウム膜を形成すると、内部に空洞を生じさせることなく
スルーホールを完全にアルミニウムで埋込むことが可能
であることを見出した。また発明者らの検討によればそ
の表面はアルミニウムの核生成を促進する作用を有する
ので、該窒化チタン膜上に特別な表面活性化処理を施す
ことなくＬＰＣＶＤ法によって良質のアルミニウム膜を
形成できることがわかった。まず従来の四塩化チタン処
理によると、アルミニウムの核生成を促す働きを有する
と考えられる試料表面に吸着されたチタン原子の面密度
は試料の材質やその表面状態に著しく依存し、従って局
所的な密度分布も大であった。よってこの上にＬＰＣＶ
Ｄ法で形成されるアルミニウム膜も密度分布に対応して
、局所的に表面状態が大きく変化した。さらにチタンが
密に吸着されていると思われる部分であってもその密度
がなお不足であるために、その上のアルミニウム膜表面
の平滑性は従来のスパッタ法や真空蒸着法による膜表面
の平滑性に比して著しく劣るという問題があった。

また発明者らはある種の材料、例えば電子ビーム蒸着し
たパラジウムや反応性スパッタ法により形成した窒化チ
タン等の表面に対しては上記の四塩化チタン処理を行わ
なくてもＬＰＣＶＤ法によりアルミニウムを堆積させら
れることを見呂した。

その場合試料上におけるアルミニウム膜表面の均一性は
四塩化チタン処理を行った場合よりも良好となったが、
平滑性そのものはなお不十分であった。

これに対し本発明のＣＶＤ法による窒化チタン膜表面に
は以上に述べた方法に比して著しく平滑性の優れたアル
ミニウム膜を形成できることがわかった。この原因は明
らかではないが、以下の理由によるものと推測される。

ＣＶＤ法によって形成された窒化チタン膜表面にはチタ
ン原子が均一に分布し、またチタン原子の面密度はＣＶ
Ｄ中の原料ガスの流量比を調整することにより最適な値
とできる。該窒化チタン膜上にＬＰＣＶＤ法でアルミニ
ウム膜を形成すると、表面が平滑で良質な膜が再現性よ
く得られる。ＣＶＤ法によって形成した窒化チタン膜上
のアルミニウム膜表面の平滑性は反応性スパッタ法によ
る窒化チタン膜上よりも優れているが、この原因として
は次のようなことが考えられる。従来の反応性スパッタ
法ではスパッタガスとしてアルゴン、窒素を用いる。こ
のため形成された窒化チタン膜表面にはアルゴン。

窒素が吸着するが、かかるガス原子、もしくは分子の吸
着により、膜表面のチタン原子のアルミニウムの核生成
を促す働きが弱められると推測される。また、反応性ス
パッタ法では表面のチタン原子の密度を最適な値となる
ように制御することは極めて困難である。窒化チタン膜
の形成方法としてはＬＰＣＶＤ法が最適であるがＰＣＶ
Ｄ法の場合にもこれに準じる効果が得られる。ＬＰＣＶ
Ｄ法の方が適している理由はＰＣＶＤ法ではプラズマ放
電によるイオン衝撃によって反応容器内壁等から水、酸
素等が脱離するため、これらにより窒化チタン膜表面が
汚染されチタン原子の面密度が減少したり、局所的な密
度分布が生じるためであると考えられる。また、プラズ
マ放電による素子損傷を皆無とするためには窒化チタン
膜の形成にＰＣＶＤ法を用いないことが必要となる。

本発明の製造方法を実施する際に用いる装置は試料を大
気に晒すことなく窒化チタン膜とアルミニウム膜を連続
的に形成できることが望ましい。

試料を大気に晒すことにより窒化チタン膜表面のチタン
原子の面密度が減少し、局所的な密度分布が生じるため
と推測される。さらに窒化チタン膜を形成する反応容器
とアルミニウム膜を形成する反応容器とは別個である方
がより好ましい結果が得られる。これは反応容器内に四
塩化チタンが残留すると有機アルミニウム化合物と反応
して生成物がアルミニウム膜中に混入し、その結果アル
ミニウム膜の膜質劣化がもたらされるためである。

〔実施例〕

以下本発明を実施例を参照して詳細に説明する。

実施例１ 第１図乃至第２図を用いて説明する。本実施例は本発明
をシリコン集積回路の配線形成に適用した例である。第
１図（、）はシリコン基板１０１上にＣＶＤ法でリンシ
リケートガラス（ＰＳＧ）膜１０２を厚さ１μｍ形成し
た後間ロ部寸法０．７μｍ角のコンタクトホール１０３
を垂直に開孔した試料を示す、コンタクトホール１０３
底部のシリコン基板１０１表面には高濃度のリンが拡散
されている。表面キャリア濃度は２　Ｘ　１０　”ｃｍ
””である。かかる試料を第２図に示す本発明の製造装
置に設置する。第２図の装置は窒化チタン反応容器２０
１とアルミニウム反応容器２０２とを別個に具えその間
は遮断バルブ２０３により遮断されている。各反応容器
２０１及び２０２はそれぞれ専用の排気系２０４及び２
０５を備える。排気系２０４及び２０５はそれぞれ未反
応の四塩化チタン、トリイソブチルアルミニウムを吸着
するためのトラップを排気ポンプと反応容器２０１　、
２０２との間に具備している。はじめに試料２０７は窒
化チタン反応容器２０１内の試料台２０６上に設置され
る。反応容器２０１内を排気系２０４により５　Ｘ　１
０−７Ｔｏｒｒまで排気後ヒータ一台２０９内のヒータ
ーにより試料台２０６を介して試料２０７を加熱し、そ
の表面温度を３５０℃に保つ。しかる後四塩化チタン導
入口２１１とアンモニア導入口２１２からそれぞれ四塩
化チタン、アンモニアを５ｍΩ／分子　２０　ｒｎ　Ｑ
　／分の流量で導入した。

四塩化チタンを蓄えた容器は１０℃に保たれているので
気化した四塩化チタンが導入口２１１に至るまでに凝縮
することはない。反応容器２０１内の圧力は排気系２０
４に具えられたコンダクタンスバルブの調整により０　
、５　Ｔｏｒｒに調整した。８分間この状態を保ったと
ころ試料２０７上には１１００ｎの窒化チタン膜が形成
され試料は第１図（ｂ）の如くなった。窒化チタン膜１
０４はコンタクトホール１０３の底部や側壁にも平坦部
と同等の厚さ形成される。窒化チタン＠１０４を分析し
たところチタンと窒素の組成比は１：１であり膜中に含
まれる塩素、酸素はそれぞれ１原子％以下であった。ま
た膜の抵抗率は約１００μΩ・Ｃ１１であった。四塩化
チタンとアンモニアの導入を停止し、窒化チタン反応容
器２０１内を再び５×１０”−７Ｔｏｒｒまで排気した
後、排気系２０５によって５　Ｘ　１０−７Ｔｏｒｒま
で排気されたアンモニウム反応容器２０２との間の遮断
バルブ２０３を開く、しかる後転送棒２０８を用いて試
料２０７を試料台２０６と共にアルミニウム反応容器２
０２に転送し、ヒータ一台２１０上に設置する。転送枠
２０８と試料台２０６との間はねじにより固定されてい
るので、これを切離し転送枠２０８を再び窒化チタン反
応容器２０１内に移動すれば遮断バルブ２０３を閉じる
ことができる。あらかじめ加熱されたヒータ一台２１０
からの熱により試料２０７の表面の温度が２５０℃に保
たれた後、ＴＩＢＡ導入口からＴＩＢＡを７０ｒｎＱ／
分導入してアルミニウムの堆積を行った。アルミニウム
反応容器２０２内の圧力は排気系２０５に備えられたコ
ンダクタンスバルブの調整により０．５Ｔｏｒｒとした
。堆積速度は１５０ｎｍ／分である。

５分間の堆積により第１図（ｃ）に示すように厚さ７５
０ｎｍのアルミニウム膜１０５が窒化チタン膜１０４上
に形成された。アルミニウム膜１０５表面はほぼ平滑で
あり凸凹は±５０ｎｍに抑えられた。従来公知の方法、
装置では同一の膜厚に対し±２００ｎｍであった。また
コンタクトホール１０３内にもアルミニウムが埋め込ま
れた。なお。

微小なコンタクトホールへの埋込性はアルミニウム膜表
面の平滑性に強く依存し、平滑性が不足する膜の場合大
きなコンタクトホールにはカバレッジよく膜が形成され
るのに対し、微小なコンタクトホールでは空洞が生じた
りする０本発明の方法では窒化チタン膜のカバレッジが
優れており、コンタクトホール上部にも底部とほぼ同等
の膜厚の窒化チタン膜が形成され、しかもアルミニウム
膜の平滑性が大幅に向上したため、従来よりも微小なコ
ンタクトホールに対しても埋込みが可能となった。かか
るアルミニウム膜１０５に通常のホトリソグラフィ一工
程によってパターニングを施したところ第１図（ｄ）の
ようになった、アルミニウム膜１０５の抵抗率は２．８
μΩｃｍであり窒化チタン膜１０４のバリア効果により
コンタク１−ホール１０３内のコンタクト部は５５０℃
３時間の窒素中熱処理を施しても劣化せず、０．７μｍ
角のコンタクトホール１０３のコンタクト抵抗は熱処理
前の値１．３　Ｘ　１０″″７ΩＣ１をほぼ維持した。

なお、高濃度のボロンを拡散し表面キャリア濃度が５Ｘ
１０”ｃ票−８である０、７μｍ角のコンタクトホール
のコンタクト抵抗は前記熱処理の前後で共に２．９Ｘ１
０−’Ωｃｗｉ”であった。

実施例２ 第３図乃至第４図を用いて説明する。本実施例は本発明
をシリコン集積回路の配線形成に適用した実施例である
０本実施例を実施するにあたっては実施例１と同様に第
２図の装置を用いた。第４図はシリコン基板４０１上に
ボロン・リンシリケ−トｊｆ９ス（Ｂ　Ｐ　Ｓ　Ｇ）膜
ヲＣＶ　Ｄ　＠　ニより１μｍ堆積した徐開ロ部寸法０
．７μｍ角の垂直なコンタクトホール４０６を開口した
試料上に窒化チタン膜４０３，４０４，４０５を形成し
た試料を示す、コンタクトホール４０６底部のシリコン
基板４０１表面には高濃度のリンが拡散されており、表
面キャリア濃度は２　Ｘ　１０”ｃｎ＋″″８である。

窒化チタン膜形成時のアンモニアの流量、四塩化チタン
の流量を第３図に示す、四塩化チタンの流量は１２分間
の間常に５ｍＭ／分一定であるが、アンモニア流量はは
じめの２分間に一定の割合でＯｍ　ｎ　／分から２０ｍ
Ａ／分へと増加させ８分間２０ｍｆｉ／分を保った後、
２分間一定の割合で２０　ｍ　ｍ　／分から５　ｍ　ｎ
　／分へと減少させた。ガス導入開始から１２分後に両
ガスの導入を停止した。かかる窒化チタン膜４０３，４
０４，４０５のうち４０３，４０５はチタンリッチな膜
となり。

組成は厚さ方向に沿って変化している。窒化チタン膜４
０３，４０４，４０５の厚さはそれぞれ１５　ｎ　ｍ　
、　１００　ｎ　ｍ　、　２０　ｎ　ｍであった。チタ
ンリッチな窒化チタン膜４０５表面に存在するチタン原
子の面密度は第３図のようにアンモニア流量を変化させ
たためにチタンと窒素の組成比が１：１の膜の表面より
も大きく、チタン膜の表面よりは小さい、アンモニアの
流量の変化の仕方を種々検討した結果、第３図に示した
変化の場合に、１＼窒化チタン膜４０５上に形成したア
ルミニウム膜表面が最も平滑となった。これは第３図に
示したようにアンモニア流量を変化させた場合に、チタ
ンリッチな窒化チタン膜４０５表面のチタン原子の面密
度が、表面が平滑なアルミニウム膜形成にとって最適と
なったためである。実施例１と同様な方法で窒化チタン
膜４０５上にアルミニウム膜を厚さ７５０ｎｍ形成した
ところ表面の凹凸は±１５ｎｍと実施例１の場合よりも
さらに抑制された。チタンリッチな窒化チタン膜４０３
はコンタクトホール４０３のコンタクト抵抗を低減させ
る働きを有する。０．７μｍ角のコンタクトホール４０
３のコンタクト抵抗は１．ＯＸ　１０−’Ωａｍ”であ
り、この値は窒化チタン膜４０３，４０４，４０５のバ
リア効果により５５０℃３時間の窒素中熱処理によって
も変化しなかった。また、表面キャリア濃度が５　Ｘ　
１０　”ｃ＋ｏ−’となるようにボロンを拡散した０、
７　μｍ角コンタクトホールのコンタクト抵抗は、前記
熱処理の前後で共に２．４Ｘ１０−’ΩＣｌ１１２−で
あった。

上記実施例中においては試料としてシリコン基板を用い
たが、他の試料例えばガリウム砒素基板等を用いても同
等の効果が得られる。特にアルミニウム膜表面の平滑性
向上の効果は金属、絶縁物等あらゆる試料を用いた場合
にももたらされる。

窒化チタン膜の原料としては上記実施例中の四塩化チタ
ンとアンモニアの他四塩化チタンと窒素等の他のガスを
用いてもよく、またＬＰＣＶＤ法の代りにＰＣＶＤ法を
用いた場合にも相応の効果が得られる。また真空紫外光
を放射する光源からの光エネルギーを利用した光ＣＶＤ
法で窒化チタン膜を形成した場合にも本発明は適用され
る。さらにアルミニウム膜の原料として実施例中で用い
たトレインブチルアルミニウム以外のトリメチルアルミ
ニウム、トリエチルアルミニウム等の有機アルミニウム
化合物を用いる場合、または塩化アルミニウム等の無機
アルミニウム化合物を用いる場合等も本発明に包含され
ることは言うまでもない。

実施例３ 本実施例は本発明をシリコン集積回路の配線形成に適用
した例である。ＭＯＳトランジスタ、キャパシタ、抵抗
等を作製したシリコン基板上に実施例１と同様の装置を
用いて、実施例１と同様の方法で窒化チタン膜とアルミ
ニウム膜との積層膜からなる配線を作製した。窒化チタ
ン膜の厚さは１１００ｎ、アルミニウム膜の厚さは７５
０ｎｍである。（以下とれを試料Ａという。）一方間様
のシリコン基板上に従来の方法、すなわち反応性スパッ
タ法で窒化チタン膜を形成した。窒化チタン膜の形成に
は平行平板型スパッタ装置を用い、アルゴン、窒素をそ
れぞれ２０ｍ１２／分、１０ｍ　Ｑ　／分導入して圧力
を１ｍＴｏｒｒとした後、チタンターゲットに１３．５
６ｋＨｚ、１０　Ｗ　／　ｃ＋ｍ”の高周波電力を５分
間印加した。しかる後基板を大気に晒すことなく該窒化
チタン膜上にＣＶＤ法でアルミニウム膜を形成し窒化チ
タン膜とアルミニウム膜との積層膜からなる配線を作製
した。アルミニウム膜の形成に用いた装置、形成方法は
実施例１と同様である。窒化チタン膜の厚さは平坦な基
板上において１１００ｎであり、アルミニウム膜の厚さ
は７５０ｎｍである。（以下これを試料Ｂという。）ま
ず、試料Ａ、Ｂの耐エレクトロマイグレーション性を加
速試験によって評価した。

試験に用いたパターンは平坦な基板上の幅１μｍ。

長さ２　ｍ　ｍの配線パターンと、開口部径１μｍのコ
ンタクトホールを１０００個直列に接続したコンタクト
ホールパターンである。コンタクトホール間は幅３μｍ
長さ３μｍの配線で接続されている。またコンタクトホ
ール部の基板にばあらかじめ５Ｘ１０”−”θｃｍ−’
のボロンが拡散されている。

試験条件は１周囲温度２５０℃でＩ　Ｘ　１０６Ａ／ｃ
ｍ”の電流を各パターンに通電した。各パターンそれぞ
れ１００個につい試験を行い５０個が断線した時間を寿
命とした。試料Ａの配線パターンの寿命は３７時間、コ
ンタクトホールパターンの寿命は３３時間であり、試料
Ｂの配線パターンの寿命は３２時間、コンタクトホール
パターンの寿命は１１時間であった。試料Ａの配線パタ
ーンの寿命が試料Ｂよりも長いのは、試料Ａのアルミニ
ウム膜の方が平滑で緻密であるためと考えられる。

コンタクトホールパターンの寿命が試料Ａの方が長いの
は上記理由に加え、試料Ａにおいては、はぼ完全にコン
タクトホールがアルミニウムで埋込まれているのに対し
、試料Ｂでは空洞が生じている場合があるためと考えら
れる。特にコンタクトホールパターンにおいて本発明の
装置、方法による試料Ａは従来の装置、方法による試料
Ｂに対し飛躍的に寿命が向上した。

次に試料Ａ、Ｂ上のキャパシタの容量−電圧特性を測定
した。測定に用いたキャパシタは、ボロンを拡散した抵
抗率１０Ωｃｍのシリコン基板上に厚さ３０ｎｍの熱酸
化膜を形成し、この熱酸化膜上に厚さ３００ｎｍ、３０
０μｍ角の多結晶シリコン電極が形成されてたものであ
る。かかる多結晶シリコン上に窒化チタンとアルミニウ
ムの積層膜を形成し、多結晶シリコン電極と同じくパタ
ーニングを施して３００μｍ角とした。多結晶シリコン
電極形成後のフラットバンド電圧をＩＭ　Ｈｚの高周波
電圧−容量特性から求めたところ試料Ａ。

Ｂとも−０，９２Ｖであったが、窒化チタンとアルミニ
ウムの積層膜を形成した後には試料Ａのキャパシタのフ
ラットバンド電圧は一〇、９３Ｖであり、試料Ｂは−１
，２２Ｖであった。試料Ｂのフラットバンド電圧は大き
く変動した原因は反応性スパッタ法による窒化チタン膜
形成中にキャパシタの受けた損傷によると考えられる。

しかる後、試料Ａ、Ｂに４５０℃、３０分の水素雰囲気
中熱処理を放して再びフラットバンド電圧を測定した。

試料Ａのキャパシタは一〇、９２Ｖ、試料Ｂのキヤバシ
タは−１，１３Ｖであった。水素雰囲気中熱処理によっ
ても試料Ｂのフラットバンド電圧は元のレベルまで回復
しなかった０通常、フラットバンド電圧を変動させる原
因となる。プラズマ放電によってキャパシタの受けた損
傷の大部分は４５０℃３０分の水素雰囲気中熱処理によ
って回復可能とされているが、本実施例の試料Ｂではほ
とんど変化しなかった。原因は不明であるが、窒化チタ
ン膜が水素を通し難い物質であるため、水素雰囲気中熱
処理の効果が窒化チタン膜よりも下層に及ばないためと
考えられる。このように、従来の反応性スパッタ法を用
いた場合に基板上のトランジスタ、キャパシタ等の素子
の受けた損傷を通常の熱処理によって完全に回復させる
ことは困難であるが、本発明の装置、方法によれば素子
にほとんど損傷を与えることなく半導体装置の配線を形
成することが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば試料上にカバレッジが優れたバリア層を
形成し、しかる後特別な活性化処理を施すことなく、上
記バリア層上にＬＰＣＶＤ法により良質のアルミニウム
膜を再現性よく形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の詳細な説明するための図で
ある。 １０３・・・コンタクトホール、１０４・・・窒化チタ
ン膜、１０５・・・アルミニウム膜、２０１・・・窒化
チタン反応容器、２０２・・・アルミニウム反応容器。 ２０３・・・遮断バルブ、４０３・・・チタンリッチな
窒化チタン膜、４０４・・・窒化チタン膜、４０５・・
・チタンリッチな窒化チタン膜。 代理人　弁理士　小川勝男　０、 第１　品　　　　藁２　図 （ρ、） Ｊ３遮断バルブ 第　３１Ｘｌ ’′ｆＪａ　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、窒化チタン膜とアルミニウム膜とを構成要素として
   含む積層膜からなる配線を有する半導体装置の製造方法
   において、該窒化チタン膜及びアルミニウム膜の少なく
   とも一部を化学気相成長法によつて形成することを特徴
   とする半導体装置の製造方法。 ２、窒化チタン膜の原料が四塩化チタン及びアンモニア
   であり、アルミニウム膜の原料がトリイソブチルアルミ
   ニウムであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の半導体装置の製造方法。