JP2786144B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
方法に関し、特にスパッタ法による金属膜の形成方法に
関する。
ルミニウム合金あるいはチタン合金が主として使用され
ている。これらの金属膜を形成する方法としてスパッタ
法が用いられているがより良好なステップカバレッジを
得る為、ウェーハの温度をより高温に加熱する高温加熱
スパッタ法が用いられている。この高温加熱スパッタ法
では、ウェーハの温度を急速・正確に制御する必要があ
る為、その構成を図3に示すガスアシスト方式のスパッ
タ装置が使用されている(特開昭64−11966号公
報)。
ヒーターブロック、3はウェーハ支持板、4はウェーハ
加熱用兼放電維持用の第1のガス供給手段、5はターゲ
ット、6は放電手段、8はコンタクタンス調整バルブ、
9は温度検出器、10はウェーハ、11は第2のガス供
給手段、12は圧力検出器である。
てスパッタを実行するには、ウェーハ支持板3にウェー
ハ10を取り付けウェーハ加熱用兼放電維持用の第1の
ガス供給手段4を介してアルゴン(Ar)ガスを供給し
てウェーハ10の温度を制御しながら、さらに第2のガ
ス供給手段11より、一定圧力を保つのに必要なアルゴ
ンガスを供給し、放電手段6を使用してアルゴンガス等
をイオン化し、このイオンをターゲット5に衝突させて
ターゲット材をウェーハ10に向かってスパッタさせ
て、ターゲット材をウェーハ10上に堆積させる。ま
た、スパッタを実行していない時は、ガスの供給を停止
し、真空チャンバー1内は超高真空に排気され、スパッ
タ時にスパッタエネルギー等に加熱された真空チャンバ
ー1内は熱源をなくし常温まで下がることになる。
た従来のスパッタ装置を用いて金属膜を堆積させる場
合、スパッタ中の真空チャンバー内は200〜300℃
の高温状態でかつ10-3Torr程度の所望の一定圧力
状態に保たれるが、スパッタをしない空き時は、温度は
常温20〜30℃まで、圧力は到達圧力10-7Torr
まで排気される為、その状態の起伏が、真空チャンバー
内壁と堆積したスパッタ膜との膜応力差となる。
パッタ膜がはがれ、パーティクルとなりウェーハ表面に
付着するという問題点がある。半導体装置の製造過程中
でのパーティクルは、パターン欠陥を誘発し、歩留り及
び信頼性を低下させる要因になる。
ルの付着を防止し、半導体装置の歩留り及び信頼性を向
上させることのできる半導体装置の製造方法を提供する
ことにある。
造方法は、真空チャンバー内に半導体ウェーハを支持し
チャンバー内を規定の高温及び圧力に保ち、このウェー
ハ上にスパッタにより金属膜を形成する半導体装置の製
造方法において、スパッタ処理を行わない待ち時間の間
も前記真空チャンバー内をスパッタ処理中と同等の規定
の高温及び圧力に保っておくことを特徴とするものであ
る。
供給手段11より、温度調整機構14により所望の温度
に加熱されたアルゴンガスを真空チャンバー1内に導入
するか、あるいは赤外線ランプヒーター13を作動さ
せ、チャンバー内をスパッタ時と同等の温度,圧力状態
に保っておく。
て説明する。図1は本発明の第1の実施の形態の製造方
法を説明する為のスパッタ装置の構成図である。
ャンバー1と、この真空チャンバー1内に設けられたウ
ェーハ加熱用兼放電維持用の第1のガス供給手段4と、
この第1のガス供給手段4に接続されたウェーハ支持板
3と、このウェーハ支持板3に対向し放電手段6を介し
て設けられたターゲット5と、温度検出器9と、圧力検
出器12と、ランプヒータ13と、真空チャンバー1に
接続され温度調整機構14を有する第2のガス供給手段
11と、メインバルブ7とコンダクタンス調整バルブ8
等を有する排気系とから主に構成されている。
ついて図1を参照して説明する。高温加熱スパッタ方法
を実行するには、ウェーハ支持板3にウェーハ10を取
り付け、ウェーハ加熱用兼放電維持用の第1のガス供給
手段4を介してアルゴンガスを供給してウェーハ10の
温度を200〜300℃の規定温度に制御しながら、不
足分のアルゴンガスを第2のガス供給手段11から供給
し10-3Torr程度の規定の圧力として、放電手段6
を使用してアルゴンガスをイオン化し、このイオンをタ
ーゲット5に衝突させて、Al,W,Ti等のターゲッ
ト材をウェーハ10に向かってスパッタさせて、ターゲ
ット材をウェーハ10上に堆積するが、同時に温度検出
器9と圧力検出器12とを使用して、真空チャンバー1
の内部温度と内部圧力とをモニターし、一定状態でスパ
ッタする。
態を保つ様に、温度調整機構14により加熱されたアル
ゴンガスを第2のガス供給手段11から供給し、また同
様に第1のガス供給手段4からも加熱されたアルゴンガ
スを供給し、空き時とスパッタ時の温度及び圧力の起伏
をなくす。又は、赤外線ランプヒーター13を単独に動
作させるか、第2のガス供給手段と併用し真空チャンバ
ー1内の温度の低下を防止する。この時も、圧力を一定
に保つ為、第1あるいは第2のガス供給手段4及び11
から一定量のアルゴンガスを供給しなければならない。
パッタ時とスパッタを行なわない空き時とにおける真空
チャンバー1内の温度と圧力が一定となる為、温度及び
圧力の起伏による真空チャンバー内壁のスパッタ膜のは
がれを防止できる。
法を説明する為のスパッタ装置の構成図であり、複数の
真空チャンバーを有するものである。
ロック室15を囲むように、例えばAlのターゲットを
有する第1真空チャンバー1Aと、Tiのターゲットを
有する第2真空チャンバー1Bと、Wのターゲットを有
する第3真空チャンバー1Cとが接続されており、各真
空チャンバー1A,1B,1Cは図1で説明したのと同
様に構成されている。
い、まず第1真空チャンバー1AでAl膜を形成する場
合は、第1真空チャンバー1Aのウェーハ支持板3上に
ウェーハ10をセットしAlをスパッターして堆積させ
る。この間空きの第2,第3真空チャンバー1B,1C
内は各チャンバーにおけるスパッター時の温度と圧力の
状態を保つようにしておく。次に、例えば同一ウェーハ
にTi膜を形成する場合は、Al膜が形成されたウェー
ハをロードロック室15を介して第2真空チャンバー1
B内にセットしTi膜を堆積させる。この間、第1,第
3真空チャンバー1A,1Cは規定の温度と圧力の状態
に保っておく。このようにして同一のウェーハに1〜3
種類の金属膜を形成する場合、スパッタを実施していな
い他の真空チャンバー内をスパッタ時の状態に保ってお
くことにより、第1の実施の形態と同様にスパッタ膜の
はがれを防止することができる。
を行っていない空きの時もスパッタを行っている場合と
同様に真空チャンバー内の温度と圧力を規定の値に保っ
ておくことにより、真空チャンバー内壁のスパッタ膜の
はがれを防止できる為、半導体装置の歩留り及び信頼性
を向上させることができという効果がある。
ッタ装置の構成図。
ッタ装置の構成図。
置の構成図。
Claims (4)
- 【請求項1】 真空チャンバー内に半導体ウェーハを支
持しチャンバー内を規定の高温及び圧力に保ち、このウ
ェーハ上にスパッタにより金属膜を形成する半導体装置
の製造方法において、スパッタ処理を行わない待ち時間
の間も前記真空チャンバー内をスパッタ処理中と同等の
規定の高温及び圧力に保っておくことを特徴とする半導
体装置の製造方法。 - 【請求項2】 高温に加熱された不活性ガスを導入し真
空チャンバー内を規定の温度に保つ請求項1記載の半導
体装置の製造方法。 - 【請求項3】 赤外線ランプにより真空チャンバー内を
規定の温度に保つ請求項1記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項4】 真空チャンバーは1つのロードロック室
に接続された複数の真空チャンバーである請求項1又は
請求項2又は請求項3記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1386796A JP2786144B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1386796A JP2786144B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09213633A JPH09213633A (ja) | 1997-08-15 |
JP2786144B2 true JP2786144B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=11845202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1386796A Expired - Fee Related JP2786144B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 半導体装置の製造方法 |
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-
1996
- 1996-01-30 JP JP1386796A patent/JP2786144B2/ja not_active Expired - Fee Related
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