JPH05259116A - 配線形成方法及び配線形成装置 - Google Patents
配線形成方法及び配線形成装置Info
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- JPH05259116A JPH05259116A JP8791092A JP8791092A JPH05259116A JP H05259116 A JPH05259116 A JP H05259116A JP 8791092 A JP8791092 A JP 8791092A JP 8791092 A JP8791092 A JP 8791092A JP H05259116 A JPH05259116 A JP H05259116A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Al系材料を埋め込み配線形成する際、Al
系材料の下地がTi/TiON/Ti構造の場合も良好
な埋め込みが行え、高温スパッタによるAl埋め込みで
も良好なバリア性が保てる配線形成方法を提供し、ま
た、同様な利点を有し、配線層の連続的形成が可能で、
スループットの短縮が図れる生産性の良い配線形成装置
を提供すること。 【構成】 基体1上に形成した接続孔2にAl系材料
3を埋め込む際、Al系材料の下地にTi41/TiO
N5/Ti42構造を形成し、TiON形成後該TiO
Nを大気にさらした後、上層にTi及びAl系材料の形
成を行う配線形成方法。TiON形成室と上層Ti形
成室との間に配線を形成すべき基体が搬送される大気開
放室を設置し、各室に順次基体を搬送して各配線層を連
続的に形成する構成とした配線形成装置。
系材料の下地がTi/TiON/Ti構造の場合も良好
な埋め込みが行え、高温スパッタによるAl埋め込みで
も良好なバリア性が保てる配線形成方法を提供し、ま
た、同様な利点を有し、配線層の連続的形成が可能で、
スループットの短縮が図れる生産性の良い配線形成装置
を提供すること。 【構成】 基体1上に形成した接続孔2にAl系材料
3を埋め込む際、Al系材料の下地にTi41/TiO
N5/Ti42構造を形成し、TiON形成後該TiO
Nを大気にさらした後、上層にTi及びAl系材料の形
成を行う配線形成方法。TiON形成室と上層Ti形
成室との間に配線を形成すべき基体が搬送される大気開
放室を設置し、各室に順次基体を搬送して各配線層を連
続的に形成する構成とした配線形成装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、配線形成方法に関し、
特に、Al系材料を接続孔に埋め込む工程を有する配線
形成方法に関する。本発明は、例えば、半導体装置の配
線形成方法として利用できる。
特に、Al系材料を接続孔に埋め込む工程を有する配線
形成方法に関する。本発明は、例えば、半導体装置の配
線形成方法として利用できる。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の微細化・集積化、特にLS
Iの素子の微細化に伴い、微細接続孔へのメタル埋め込
み技術が重要になって来ており、この1つの方法とし
て、高温スパッタによるAl埋め込みが検討されてい
る。この技術は、基板を数百度に高温加熱した状態で、
AlもしくはAl合金等のAl系材料をスパッタ成膜す
ることによりAlをリフローさせ、Alを接続構内に充
填し、かつ平坦化する技術である。この場合、図4に示
すように、Al系材料3の直下の下地として例えばTi
などのAlとの濡れ性良いTi系高融点金属系材料4を
用いると、成膜中のAlと下地Tiとの界面反応が進行
し、良好な埋め込みが行えることが知られている。図4
中、11は基板上の層間膜(SiO2 等)、12は下層
(第1層)配線(Al等)、13はその上の層間膜(S
iO2 等)、2は層間膜13に形成した接続孔である。
Iの素子の微細化に伴い、微細接続孔へのメタル埋め込
み技術が重要になって来ており、この1つの方法とし
て、高温スパッタによるAl埋め込みが検討されてい
る。この技術は、基板を数百度に高温加熱した状態で、
AlもしくはAl合金等のAl系材料をスパッタ成膜す
ることによりAlをリフローさせ、Alを接続構内に充
填し、かつ平坦化する技術である。この場合、図4に示
すように、Al系材料3の直下の下地として例えばTi
などのAlとの濡れ性良いTi系高融点金属系材料4を
用いると、成膜中のAlと下地Tiとの界面反応が進行
し、良好な埋め込みが行えることが知られている。図4
中、11は基板上の層間膜(SiO2 等)、12は下層
(第1層)配線(Al等)、13はその上の層間膜(S
iO2 等)、2は層間膜13に形成した接続孔である。
【0003】しかし、この従来技術には、以下に述べる
ような問題点がある。この技術を、図5に例示するよう
な基板1上のSi拡散層14との電気的接続を図る接続
孔2であるコンタクトホールに適用する場合、Al系材
料3であるAlがSi基板1に突き抜けることを防止す
るために、Alの下地にTiON等のバリアメタル5が
必要となる。ところがTiONだけでは、コンタクト性
に問題があるので、実際には半導体拡散層(Si拡散
層)14との良好なコンタクト特性を得るために、Ti
ONの下に更にTi系高融点金属系材料4であるTiが
必要である。よって、成膜構造は、代表的にはAl/T
iON/Tiのようになる。通常これらの各層は枚葉式
マルチチャンバースパッタ装置により真空中で連続成膜
される。しかしながら、このようにAlの下地がTiO
Nであると、下地がTiの場合に比べ埋め込み特性が極
端に悪くなるという問題が起こり、例えば図5に示すよ
うに接続孔2内に中空が生ずるような埋め込み不良6が
生ずる。これは、AlとTiONが互いに反応しにくい
材料同士だからである。
ような問題点がある。この技術を、図5に例示するよう
な基板1上のSi拡散層14との電気的接続を図る接続
孔2であるコンタクトホールに適用する場合、Al系材
料3であるAlがSi基板1に突き抜けることを防止す
るために、Alの下地にTiON等のバリアメタル5が
必要となる。ところがTiONだけでは、コンタクト性
に問題があるので、実際には半導体拡散層(Si拡散
層)14との良好なコンタクト特性を得るために、Ti
ONの下に更にTi系高融点金属系材料4であるTiが
必要である。よって、成膜構造は、代表的にはAl/T
iON/Tiのようになる。通常これらの各層は枚葉式
マルチチャンバースパッタ装置により真空中で連続成膜
される。しかしながら、このようにAlの下地がTiO
Nであると、下地がTiの場合に比べ埋め込み特性が極
端に悪くなるという問題が起こり、例えば図5に示すよ
うに接続孔2内に中空が生ずるような埋め込み不良6が
生ずる。これは、AlとTiONが互いに反応しにくい
材料同士だからである。
【0004】これを改善するため、TiONの上にTi
41を形成した構造、即ちAl/Ti(41)/TiO
N(5)/Ti(42)構造とし、Alとの接触層をT
i41とした場合(図6参照)では、上記のAlがTi
ONに直接接触する場合に比べると埋め込み特性は改善
される。しかしそれでも、Ti単層の場合程には改善さ
れない。
41を形成した構造、即ちAl/Ti(41)/TiO
N(5)/Ti(42)構造とし、Alとの接触層をT
i41とした場合(図6参照)では、上記のAlがTi
ONに直接接触する場合に比べると埋め込み特性は改善
される。しかしそれでも、Ti単層の場合程には改善さ
れない。
【0005】これは以下の理由による。Al成膜時に基
板1が数百度に加熱された際に、TiON層中の酸素は
上層Ti膜中に拡散する。この酸素は特にホール(接続
孔)側壁の下部等Tiの膜厚が薄くなった部分ではTi
表面にまで到達するため、この部分のTi表面は酸化さ
れ、Alとの反応性が劣化し、埋め込み特性が悪くなる
のである。
板1が数百度に加熱された際に、TiON層中の酸素は
上層Ti膜中に拡散する。この酸素は特にホール(接続
孔)側壁の下部等Tiの膜厚が薄くなった部分ではTi
表面にまで到達するため、この部分のTi表面は酸化さ
れ、Alとの反応性が劣化し、埋め込み特性が悪くなる
のである。
【0006】ここで、バリアメタル5としてTiONの
代わりにTiNを用いた場合では、上記の埋め込み不良
の問題は解決できる。しかし、TiNはTiONに比べ
バリア性が不十分であり、高温スパッタもしくはAlシ
ンター等その後の加熱プロセスにより、図7に示すよう
にAl突き抜け61が起こる可能性がある。このよう
に、Al高温スパッタをコンタクトホールに適用するた
めに、TiONを用いた場合でも良好な埋め込みを行う
ための改善方法が必要とされている。
代わりにTiNを用いた場合では、上記の埋め込み不良
の問題は解決できる。しかし、TiNはTiONに比べ
バリア性が不十分であり、高温スパッタもしくはAlシ
ンター等その後の加熱プロセスにより、図7に示すよう
にAl突き抜け61が起こる可能性がある。このよう
に、Al高温スパッタをコンタクトホールに適用するた
めに、TiONを用いた場合でも良好な埋め込みを行う
ための改善方法が必要とされている。
【0007】
【発明の目的】本発明は上記問題点を解決して、Al系
材料を埋め込んで配線を形成する場合に、Al系材料の
下地がTi/TiON/Ti構造の場合でも良好なAl
系材料の埋め込みが行え、かつ高温スパッタによるAl
埋め込みを用いた場合でも良好なバリア性が保てる配線
形成方法を提供しようとするものであり、また、同様な
利点を有するとともに、配線層の連続的形成が可能で、
スループットの短縮が図れる生産性の良い配線形成装置
を提供しようとするものである。
材料を埋め込んで配線を形成する場合に、Al系材料の
下地がTi/TiON/Ti構造の場合でも良好なAl
系材料の埋め込みが行え、かつ高温スパッタによるAl
埋め込みを用いた場合でも良好なバリア性が保てる配線
形成方法を提供しようとするものであり、また、同様な
利点を有するとともに、配線層の連続的形成が可能で、
スループットの短縮が図れる生産性の良い配線形成装置
を提供しようとするものである。
【0008】
【問題点を解決するための手段】本発明の請求項1の発
明は、基体上に形成した接続孔にAl系材料を埋め込む
工程を有する配線形成方法において、Al系材料の下地
にTi/TiON/Ti構造を形成するとともに、Ti
ON形成後該TiONを大気にさらした後、上層にTi
及びAl系材料の形成を行う構成としたことを特徴とす
る配線形成方法であって、これにより上記目的を達成す
るものである。
明は、基体上に形成した接続孔にAl系材料を埋め込む
工程を有する配線形成方法において、Al系材料の下地
にTi/TiON/Ti構造を形成するとともに、Ti
ON形成後該TiONを大気にさらした後、上層にTi
及びAl系材料の形成を行う構成としたことを特徴とす
る配線形成方法であって、これにより上記目的を達成す
るものである。
【0009】本発明の請求項2の発明は、配線形成プロ
セスを、Ti及びTiON形成のプロセスと、Ti及び
Al系材料形成プロセスとの2バッチに分け、各バッチ
間で基板を一旦配線形成装置から取り出すことを特徴と
する請求項1に記載の配線形成方法であって、これによ
り上記目的を達成するものである。
セスを、Ti及びTiON形成のプロセスと、Ti及び
Al系材料形成プロセスとの2バッチに分け、各バッチ
間で基板を一旦配線形成装置から取り出すことを特徴と
する請求項1に記載の配線形成方法であって、これによ
り上記目的を達成するものである。
【0010】本出願の請求項3の発明は、Ti/TiO
N/Ti構造の上にAl系材料を形成することにより基
体上に形成した接続孔にAl系材料を埋め込んで配線を
形成する配線形成装置において、TiON形成室と上層
Ti形成室との間に配線を形成すべき基体が搬送される
大気開放室を設置し、各室に順次基体を搬送して各配線
層を連続的に形成する構成とした配線形成装置であっ
て、これにより上記目的を達成するものである。
N/Ti構造の上にAl系材料を形成することにより基
体上に形成した接続孔にAl系材料を埋め込んで配線を
形成する配線形成装置において、TiON形成室と上層
Ti形成室との間に配線を形成すべき基体が搬送される
大気開放室を設置し、各室に順次基体を搬送して各配線
層を連続的に形成する構成とした配線形成装置であっ
て、これにより上記目的を達成するものである。
【0011】
【作用】本発明によると、その作用は必ずしも明らかで
はないが、TiONが一旦大気にさらされることによ
り、その膜質が安定になり、その上にTiを成膜しても
該Tiの酸化が防止され、Alとの反応性が良好になっ
て、コンタクト性の良い配線を形成することが可能なら
しめられる。
はないが、TiONが一旦大気にさらされることによ
り、その膜質が安定になり、その上にTiを成膜しても
該Tiの酸化が防止され、Alとの反応性が良好になっ
て、コンタクト性の良い配線を形成することが可能なら
しめられる。
【0012】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。但し当然のことではあるが、本発明は以下
述べる実施例により限定されるものではない。
て説明する。但し当然のことではあるが、本発明は以下
述べる実施例により限定されるものではない。
【0013】実施例1 この実施例は、本発明を、微細化した半導体装置のAl
系配線形成技術に適用した例である。
系配線形成技術に適用した例である。
【0014】本実施例は特に、Ti/TiON/Ti構
造の下地上に高温スパッタによりAlを埋め込む際、T
i、TiONまでを形成した後に基板を一旦大気開放し
てTiONを安定した膜質にし、その後Ti、Al(ま
たはAl合金)を成膜することで上層Tiの酸化を防
ぎ、良好にAlを埋め込むことを可能ならしめたもので
ある。
造の下地上に高温スパッタによりAlを埋め込む際、T
i、TiONまでを形成した後に基板を一旦大気開放し
てTiONを安定した膜質にし、その後Ti、Al(ま
たはAl合金)を成膜することで上層Tiの酸化を防
ぎ、良好にAlを埋め込むことを可能ならしめたもので
ある。
【0015】Si基板等の基板1上に、PSG等の層間
絶縁膜13を形成し、通常のフォトレジスト、RIE工
程により、接続孔2を開口する(図1(a))。ここで
層間絶縁膜13の膜厚は500nm、接続孔2の径は
0.6μmとした。14はSi拡散層である。
絶縁膜13を形成し、通常のフォトレジスト、RIE工
程により、接続孔2を開口する(図1(a))。ここで
層間絶縁膜13の膜厚は500nm、接続孔2の径は
0.6μmとした。14はSi拡散層である。
【0016】次に枚葉式マルチチャンバースパッタ装置
を用い、Al/Ti/TiON/Tiの成膜を行うが、
これらの各層は以下に示すような2バッチに分けて形成
する。
を用い、Al/Ti/TiON/Tiの成膜を行うが、
これらの各層は以下に示すような2バッチに分けて形成
する。
【0017】まず1バッチ目として、通常のスパッタ法
によりTi41を、及び反応性スパッタによりTiON
5を成膜する。これにより図1(b)の構造とする。こ
こでこれらの膜は、1つのチャンバー中で、成膜中にス
パッタパワー、プロセスガス種・流量を変えることによ
り、連続的に成膜した。膜厚はそれぞれ30nm、70
nmとした。この時の条件を以下に示す。 Ti成膜条件 DCパワー 4kW プロセスガス Ar 100SCCM スパッタ圧力 3mTorr(0.4Pa) 基板加熱温度 150℃ TiON成膜条件 DCパワー 5kW プロセスガス Ar 100SCCM/N2 −6%O2 =70/40SCCM スパッタ圧力 3mTorr(0.4Pa) 基板加熱温度 150℃ 以上で1バッチ目の作業を終了し、基板を一旦装置から
大気中に取り出す。ここで大気開放することによりTi
ON膜中の酸素の結合は安定化する。
によりTi41を、及び反応性スパッタによりTiON
5を成膜する。これにより図1(b)の構造とする。こ
こでこれらの膜は、1つのチャンバー中で、成膜中にス
パッタパワー、プロセスガス種・流量を変えることによ
り、連続的に成膜した。膜厚はそれぞれ30nm、70
nmとした。この時の条件を以下に示す。 Ti成膜条件 DCパワー 4kW プロセスガス Ar 100SCCM スパッタ圧力 3mTorr(0.4Pa) 基板加熱温度 150℃ TiON成膜条件 DCパワー 5kW プロセスガス Ar 100SCCM/N2 −6%O2 =70/40SCCM スパッタ圧力 3mTorr(0.4Pa) 基板加熱温度 150℃ 以上で1バッチ目の作業を終了し、基板を一旦装置から
大気中に取り出す。ここで大気開放することによりTi
ON膜中の酸素の結合は安定化する。
【0018】次に2バッチ目の作業として、Ti、Al
(またはAl−Si等のAl合金)の成膜を行う。まず
通常のスパッタ法によりTi42を100nm形成する
(図1(c))。この後大気開放することなく連続的に
AlまたはAl合金を高温スパッタ成膜する。膜厚は5
00nmとした。ここではAl合金ターゲットとしてA
l−1%Siを用い、Al−Si配線とした。以下にそ
れぞれの成膜条件を示す。 Ti成膜条件 DCパワー 4kW プロセスガス Ar 100SCCM スパッタ圧力 3mTorr(0.4Pa) 基板加熱温度 150℃ Al−Si成膜条件 DCパワー 10kW プロセスガス Ar 100SCCM スパッタ圧力 3mTorr(0.4Pa) 基板加熱温度 500℃ Alスパッタ時に、基板加熱のみでなく、400V程度
の基板RFバイアスが併用される場合もある。これによ
って図1(d)に示す良好に埋め込みがなされたアルミ
ニウム系材料3による配線が形成された。
(またはAl−Si等のAl合金)の成膜を行う。まず
通常のスパッタ法によりTi42を100nm形成する
(図1(c))。この後大気開放することなく連続的に
AlまたはAl合金を高温スパッタ成膜する。膜厚は5
00nmとした。ここではAl合金ターゲットとしてA
l−1%Siを用い、Al−Si配線とした。以下にそ
れぞれの成膜条件を示す。 Ti成膜条件 DCパワー 4kW プロセスガス Ar 100SCCM スパッタ圧力 3mTorr(0.4Pa) 基板加熱温度 150℃ Al−Si成膜条件 DCパワー 10kW プロセスガス Ar 100SCCM スパッタ圧力 3mTorr(0.4Pa) 基板加熱温度 500℃ Alスパッタ時に、基板加熱のみでなく、400V程度
の基板RFバイアスが併用される場合もある。これによ
って図1(d)に示す良好に埋め込みがなされたアルミ
ニウム系材料3による配線が形成された。
【0019】以上のように基板を一旦大気開放すること
により、下地がTi/TiON/Tiの場合でも、Al
を接続孔2内に良好に埋め込むことが可能となった。
により、下地がTi/TiON/Tiの場合でも、Al
を接続孔2内に良好に埋め込むことが可能となった。
【0020】本実施例によれば、次に述べるような作用
によると考えられる著しい利点がもたらされた。一般に
TiON膜中の酸素は成膜真空中に保持されている間は
膜中での結合が弱く、不安定な膜質である。よって、T
i/TiON/Tiを真空中で連続形成した場合では、
TiON中の酸素はこの後Al高温スパッタ時に基板が
400〜500℃程度に加熱されると容易に上層Ti中
に拡散する。このためこのTiは酸化され、Alとの反
応性が劣化し、Alの埋め込み特性は悪くなる。ところ
が、TiON膜形成後これを一旦大気にさらすと膜中酸
素の結合は強くなり、安定した膜質となる。この後上層
Ti膜を形成した場合では、高温スパッタ時にこのTi
膜中への酸素の拡散は少なく、膜酸化はほとんどない。
結果としてAlとTi界面反応の劣化はなく、良好なA
l埋め込み特性が得られたのである。
によると考えられる著しい利点がもたらされた。一般に
TiON膜中の酸素は成膜真空中に保持されている間は
膜中での結合が弱く、不安定な膜質である。よって、T
i/TiON/Tiを真空中で連続形成した場合では、
TiON中の酸素はこの後Al高温スパッタ時に基板が
400〜500℃程度に加熱されると容易に上層Ti中
に拡散する。このためこのTiは酸化され、Alとの反
応性が劣化し、Alの埋め込み特性は悪くなる。ところ
が、TiON膜形成後これを一旦大気にさらすと膜中酸
素の結合は強くなり、安定した膜質となる。この後上層
Ti膜を形成した場合では、高温スパッタ時にこのTi
膜中への酸素の拡散は少なく、膜酸化はほとんどない。
結果としてAlとTi界面反応の劣化はなく、良好なA
l埋め込み特性が得られたのである。
【0021】実施例2 本実施例では、図2に示す配線形成装置を用いて、実施
例1で説明したような配線を形成した。図2の装置は、
枚葉式マルチチャンバースパッタ装置である。
例1で説明したような配線を形成した。図2の装置は、
枚葉式マルチチャンバースパッタ装置である。
【0022】まず、PSG等の層間絶縁膜を形成し、通
常のフォトレジスト工程、及びRIE工程により、接続
孔を開口して、前記説明した図1(a)に示した構造を
得る。条件等は実施例1と同じである。
常のフォトレジスト工程、及びRIE工程により、接続
孔を開口して、前記説明した図1(a)に示した構造を
得る。条件等は実施例1と同じである。
【0023】次に、図2に示す枚葉式マルチチャンバー
スパッタ装置を用い、Al/Ti/TiON/Tiの成
膜を行う。図2の装置は、TiON形成室72をなす第
1のスパッタチャンバーSP1(本例ではこのチャンバ
ーにおいて下層のTiも形成する)と、その後上層にT
iを形成するTi形成室74をなす第2のスパッタチャ
ンバーSP2とを備え、更に、両室71,72の間にお
いて基体が搬送される大気開放室73をなす大気パージ
チャンバーを備えている。即ち、下層Ti及びTiON
形成チャンバー(SP1)と上層Ti形成チャンバー
(SP2)の間に、大気パージチャンバー(大気開放室
73)を入れた構成となっている。このマルチチャンバ
ーシステムにおいて、各チャンバー間の基板搬送は真空
中にて行われ、各チャンバーと搬送部82は、ゲートバ
ルブ81により真空的に完全に独立させることが可能で
ある。
スパッタ装置を用い、Al/Ti/TiON/Tiの成
膜を行う。図2の装置は、TiON形成室72をなす第
1のスパッタチャンバーSP1(本例ではこのチャンバ
ーにおいて下層のTiも形成する)と、その後上層にT
iを形成するTi形成室74をなす第2のスパッタチャ
ンバーSP2とを備え、更に、両室71,72の間にお
いて基体が搬送される大気開放室73をなす大気パージ
チャンバーを備えている。即ち、下層Ti及びTiON
形成チャンバー(SP1)と上層Ti形成チャンバー
(SP2)の間に、大気パージチャンバー(大気開放室
73)を入れた構成となっている。このマルチチャンバ
ーシステムにおいて、各チャンバー間の基板搬送は真空
中にて行われ、各チャンバーと搬送部82は、ゲートバ
ルブ81により真空的に完全に独立させることが可能で
ある。
【0024】配線が形成されるべき基体である基板の流
れを矢印Iで示す。矢印Iの基板流れの如く、まず第1
のスパッタチャンバーSP1(TiON形成室72)に
おいて、Si基板に、Ti及びTiONをスパッタ成膜
する。これにより図1(b)に示した構造とする。形成
条件は実施例1と同じである。
れを矢印Iで示す。矢印Iの基板流れの如く、まず第1
のスパッタチャンバーSP1(TiON形成室72)に
おいて、Si基板に、Ti及びTiONをスパッタ成膜
する。これにより図1(b)に示した構造とする。形成
条件は実施例1と同じである。
【0025】次に基板を大気開放室73(大気パージチ
ャンバー)に搬送する。基板がチャンバー73内に搬送
される間は、このチャンバー73内は真空に保たれてい
る。パージチャンバー73と搬送部82間のゲートバル
ブ8が閉じた後に、パージチャンバー73内は大気パー
ジされる。大気の吸引を矢印IIで示す。パージは、dr
y大気(またはdry O2 でもよい)によることが好
ましい。水分が含まれていると、真空引きに時間がかか
るからである。本例ではパージチャンバー73が完全に
大気圧になってから30秒経過した後、チャンバー73
内を再び真空引きし、搬送部間とのゲートバルブが開け
られた後、基板をTi形成室74である第2のスパッタ
チャンバーSP2へと搬送する。
ャンバー)に搬送する。基板がチャンバー73内に搬送
される間は、このチャンバー73内は真空に保たれてい
る。パージチャンバー73と搬送部82間のゲートバル
ブ8が閉じた後に、パージチャンバー73内は大気パー
ジされる。大気の吸引を矢印IIで示す。パージは、dr
y大気(またはdry O2 でもよい)によることが好
ましい。水分が含まれていると、真空引きに時間がかか
るからである。本例ではパージチャンバー73が完全に
大気圧になってから30秒経過した後、チャンバー73
内を再び真空引きし、搬送部間とのゲートバルブが開け
られた後、基板をTi形成室74である第2のスパッタ
チャンバーSP2へと搬送する。
【0026】次に、第2のスパッタチャンバーSP2
(74)にて、通常のスパッタ法により、Ti成膜を行
う。この時の条件は、実施例1と同じである。これによ
り、図1(c)に示した構造を得る。
(74)にて、通常のスパッタ法により、Ti成膜を行
う。この時の条件は、実施例1と同じである。これによ
り、図1(c)に示した構造を得る。
【0027】この後、基板はAl成膜室75である第3
のスパッタチャンバーSP3へと搬送され、高温スパッ
タによりAl合金(Al−Si)成膜が行われる。これ
により図1(d)に示した配線が形成された構造を得
る。条件は実施例1と同じである。
のスパッタチャンバーSP3へと搬送され、高温スパッ
タによりAl合金(Al−Si)成膜が行われる。これ
により図1(d)に示した配線が形成された構造を得
る。条件は実施例1と同じである。
【0028】以上の実施例2においても、パージチャン
バー73にて大気開放を行うことにより、良好なAl埋
め込みが行える。またこの実施例の場合では、配線層形
成プロセスを1バッチで行えるので、実施例1に比べス
ループットが更に大幅に短縮できるというメリットがあ
る。
バー73にて大気開放を行うことにより、良好なAl埋
め込みが行える。またこの実施例の場合では、配線層形
成プロセスを1バッチで行えるので、実施例1に比べス
ループットが更に大幅に短縮できるというメリットがあ
る。
【0029】実施例3 実施例2では基板の搬送は1方向のみとしたが、本実施
例では図3に示すように、チャンバーへのランダムアク
セスが可能な基板搬送ロボット9を有する搬送系を搬送
チャンバー70に持つ装置を用いる。
例では図3に示すように、チャンバーへのランダムアク
セスが可能な基板搬送ロボット9を有する搬送系を搬送
チャンバー70に持つ装置を用いる。
【0030】本実施例においては、各プロセスのチャン
バーを、TiON形成室72をなす第1のスパッタチャ
ンバーSP1においてTi及びTiONの形成を行い、
次いで大気開放室73をなすパージチャンバーに搬送
し、次いで基板を第1のスパッタチャンバーSP1に戻
してTi形成を行い、その後Al形成室75である第3
のスパッタチャンバーSP3でAl−Siを形成する構
成にすることにより、実施例2の場合に比べプロセスチ
ャンバーが1つ少なくて済むようにできるので、装置の
簡略化が可能となる。各チャンバー間での基板の搬送
は、上記搬送系によって行う。
バーを、TiON形成室72をなす第1のスパッタチャ
ンバーSP1においてTi及びTiONの形成を行い、
次いで大気開放室73をなすパージチャンバーに搬送
し、次いで基板を第1のスパッタチャンバーSP1に戻
してTi形成を行い、その後Al形成室75である第3
のスパッタチャンバーSP3でAl−Siを形成する構
成にすることにより、実施例2の場合に比べプロセスチ
ャンバーが1つ少なくて済むようにできるので、装置の
簡略化が可能となる。各チャンバー間での基板の搬送
は、上記搬送系によって行う。
【0031】
【発明の効果】本出願の発明によれば、Al系材料を埋
め込んで配線を形成する場合に、Al系材料の下地がT
i/TiON/Ti構造の場合でも良好なAl系材料の
埋め込みが行え、かつ高温スパッタによるAl埋め込み
を用いた場合でも、良好なバリア性が保てる配線形成方
法を提供することができ、また、同様な効果をもち、か
つ配線層の連続的形成が可能で、スループットの短縮が
図れる生産性の良い配線形成装置を提供することができ
た。
め込んで配線を形成する場合に、Al系材料の下地がT
i/TiON/Ti構造の場合でも良好なAl系材料の
埋め込みが行え、かつ高温スパッタによるAl埋め込み
を用いた場合でも、良好なバリア性が保てる配線形成方
法を提供することができ、また、同様な効果をもち、か
つ配線層の連続的形成が可能で、スループットの短縮が
図れる生産性の良い配線形成装置を提供することができ
た。
【図1】実施例1の工程を順に断面図で示すものであ
る。
る。
【図2】実施例2の配線形成装置の構成図である。
【図3】実施例3の配線形成装置の構成図である。
【図4】従来技術を示す図である。
【図5】従来技術の問題点を示す図である。
【図6】従来技術の問題点を示す図である。
【図7】従来技術の問題点を示す図である。
1 基体(基板) 2 接続孔 3 Al系材料 41 Ti 42 Ti 5 TiON 73 大気開放室(大気パージチャンバー)
Claims (3)
- 【請求項1】基体上に形成した接続孔にAl系材料を埋
め込む工程を有する配線形成方法において、Al系材料
の下地にTi/TiON/Ti構造を形成するととも
に、TiON形成後該TiONを大気にさらした後、上
層にTi及びAl系材料の形成を行う構成としたことを
特徴とする配線形成方法。 - 【請求項2】配線形成プロセスを、Ti及びTiON形
成のプロセスと、Ti及びAl系材料形成プロセスとの
2バッチに分け、各バッチ間で基板を一旦配線形成装置
から取り出すことを特徴とする請求項1に記載の配線形
成方法。 - 【請求項3】Ti/TiON/Ti構造の上にAl系材
料を形成することにより基体上に形成した接続孔にAl
系材料を埋め込んで配線を形成する配線形成装置におい
て、 TiON形成室と上層Ti形成室との間に配線を形成す
べき基体が搬送される大気開放室を設置し、各室に順次
基体を搬送して各配線層を連続的に形成する構成とした
配線形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8791092A JPH05259116A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 配線形成方法及び配線形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8791092A JPH05259116A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 配線形成方法及び配線形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05259116A true JPH05259116A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=13928077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8791092A Pending JPH05259116A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 配線形成方法及び配線形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05259116A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6274487B1 (en) | 1998-06-30 | 2001-08-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing semiconductor device |
WO2011081202A1 (ja) * | 2009-12-29 | 2011-07-07 | キヤノンアネルバ株式会社 | 電子部品の製造方法、電子部品、プラズマ処理装置、制御プログラム及び記録媒体 |
-
1992
- 1992-03-11 JP JP8791092A patent/JPH05259116A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6274487B1 (en) | 1998-06-30 | 2001-08-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing semiconductor device |
WO2011081202A1 (ja) * | 2009-12-29 | 2011-07-07 | キヤノンアネルバ株式会社 | 電子部品の製造方法、電子部品、プラズマ処理装置、制御プログラム及び記録媒体 |
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