JPS59182207A - 高融点金属窒化膜の形成方法 - Google Patents
高融点金属窒化膜の形成方法Info
- Publication number
- JPS59182207A JPS59182207A JP5585883A JP5585883A JPS59182207A JP S59182207 A JPS59182207 A JP S59182207A JP 5585883 A JP5585883 A JP 5585883A JP 5585883 A JP5585883 A JP 5585883A JP S59182207 A JPS59182207 A JP S59182207A
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- Japan
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- substrate
- resistivity
- target
- metal nitride
- nitride film
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0641—Nitrides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）光間の技術分野
本発明は、マグネトロンスパッタ法を使用して、チタン
（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ジ
ルコニウム（Ｚｒ）、クローム（Ｃｒ）、モリブデン（
Ｍｏ） 、ハフニウム（Ｈｆ） 、ニオビウム（Ｎｂ）
、バナジウム（Ｖ）等高融点金属の窒化物よりなる膜を
形成する方法の改良に関する。特に、その抵抗率を小さ
くする改良に関する。
（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ジ
ルコニウム（Ｚｒ）、クローム（Ｃｒ）、モリブデン（
Ｍｏ） 、ハフニウム（Ｈｆ） 、ニオビウム（Ｎｂ）
、バナジウム（Ｖ）等高融点金属の窒化物よりなる膜を
形成する方法の改良に関する。特に、その抵抗率を小さ
くする改良に関する。
（２）技術の背景
上記の高融点金属の窒化物はシリコン（Ｓｌ）のはいあ
がりを許さない等の特徴があるため、半導体装置の電極
材料として有用であり、通常マグネトロンスパッタ法を
使用して形成される。
がりを許さない等の特徴があるため、半導体装置の電極
材料として有用であり、通常マグネトロンスパッタ法を
使用して形成される。
（３）従来技術と問題点
ただ、従来技術においては、例えば窒化チタン（ＴｉＮ
）の場合、抵抗率を１００μΩＣ１ｎ以下にすること
は困難であり、半導体装置の電極材料として使用する場
合、この点が重大な欠点であった。そこで、抵抗率の小
さな高融点金属窒化物膜の形成方法の開先が望まれてい
た。
）の場合、抵抗率を１００μΩＣ１ｎ以下にすること
は困難であり、半導体装置の電極材料として使用する場
合、この点が重大な欠点であった。そこで、抵抗率の小
さな高融点金属窒化物膜の形成方法の開先が望まれてい
た。
（４）発明の目的
本発明の目的はこの要請にこたえることにあり、マグネ
トロンスパッタ法を使用して、抵抗率の小さな高融点金
属窒化物膜を形成する方法を提供することにある。
トロンスパッタ法を使用して、抵抗率の小さな高融点金
属窒化物膜を形成する方法を提供することにある。
（５）発明の構成
本発明の構成は、マグネトロンスパッタ法を１吏用して
なす高融点金属窒化物膜の形成方法において、基板とタ
ーゲットとの間隔を小さくしてなすことを特徴とする高
融点金属窒化物膜の形成方法にあり、特に、スパッタリ
ングガス圧を小さくしてなす方法にある。ここで高融点
金属には、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タング
ステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ） 、クローム（Ｃ
ｒ）、モリブデン（ＭＯ）、ハフニウム（Ｈｆ） 、ニ
オビウム（Ｎｂ ）、バナジウム（Ｖ）等が含まれる。
なす高融点金属窒化物膜の形成方法において、基板とタ
ーゲットとの間隔を小さくしてなすことを特徴とする高
融点金属窒化物膜の形成方法にあり、特に、スパッタリ
ングガス圧を小さくしてなす方法にある。ここで高融点
金属には、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タング
ステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ） 、クローム（Ｃ
ｒ）、モリブデン（ＭＯ）、ハフニウム（Ｈｆ） 、ニ
オビウム（Ｎｂ ）、バナジウム（Ｖ）等が含まれる。
高融点金属の窒化物膜を形成する場合、その中に酸素（
０）が混入すると抵抗率が大きくなることが知られてい
る。
０）が混入すると抵抗率が大きくなることが知られてい
る。
一方、マグネトロンスパッタ法は、アルゴン（Ａｒ）等
の不活性ガスを１０ 〜１０ Ｔｏｒｒ程度の真空状
態においてこの不活圧ガスを電離し、この不活性ガスイ
オンをちってターゲット材料を放出させて基板上に堆積
することを基本思想とするスパッタ法において、基板近
傍に磁界を印加しておいて電子の閉じ込め効果を先生さ
せ、空間電子濃度を高くすることにより不活性ガスの二
次的電離を促進したものであるから、とのマグネトロン
スパッタ法においては、堆積特性が基板とターゲットと
の間隔に依存することがありうるとの着想を得て、基板
とターゲットとの間隔を５ｃ＋ｎ乃至２２Ｃ１ｎの範囲
に変化させ、さらに、スパッタガス圧を５ Ｘ １０
”ＴＯｒｒ ｌＸｌ０ Ｔｏｒｒ （＋）範囲変化さ
せてシリコン基板上に窒化チタン（’、Ｉ’ｉＮ）膜を
形成して、堆積された窒化チタン（Ｔｉ）膜の抵抗率を
測定せるところ、第１図に示すように、抵抗率は基板と
ターゲットとの間隔におおむね比例して減少することが
確認された。そして、窒化チタン（ＴｉＮ）の場合は基
板とターゲットとの間隔をｌＱｃ＋ｎ以下にすると、抵
抗率が従来技術における現実的下限であった１００μΩ
Ｃ１ｎを割り込んで更に低下して７０μΩＣ１ｎ程度に
達することが確認された。しかし、この実験においては
、基板とターゲットとの間隔が３Ｃ＋ｎを超えて更に減
少しても抵抗率がそれ以上に減少することはないことも
確認されたが、この現象は、基板とターゲットとの間隔
が極度に減少すると局部空間電荷の影響が先生する等別
の現象が先生し、本発明の依拠する自然法則とは異なる
自然法則の支配を受けることになるものと考えられる。
の不活性ガスを１０ 〜１０ Ｔｏｒｒ程度の真空状
態においてこの不活圧ガスを電離し、この不活性ガスイ
オンをちってターゲット材料を放出させて基板上に堆積
することを基本思想とするスパッタ法において、基板近
傍に磁界を印加しておいて電子の閉じ込め効果を先生さ
せ、空間電子濃度を高くすることにより不活性ガスの二
次的電離を促進したものであるから、とのマグネトロン
スパッタ法においては、堆積特性が基板とターゲットと
の間隔に依存することがありうるとの着想を得て、基板
とターゲットとの間隔を５ｃ＋ｎ乃至２２Ｃ１ｎの範囲
に変化させ、さらに、スパッタガス圧を５ Ｘ １０
”ＴＯｒｒ ｌＸｌ０ Ｔｏｒｒ （＋）範囲変化さ
せてシリコン基板上に窒化チタン（’、Ｉ’ｉＮ）膜を
形成して、堆積された窒化チタン（Ｔｉ）膜の抵抗率を
測定せるところ、第１図に示すように、抵抗率は基板と
ターゲットとの間隔におおむね比例して減少することが
確認された。そして、窒化チタン（ＴｉＮ）の場合は基
板とターゲットとの間隔をｌＱｃ＋ｎ以下にすると、抵
抗率が従来技術における現実的下限であった１００μΩ
Ｃ１ｎを割り込んで更に低下して７０μΩＣ１ｎ程度に
達することが確認された。しかし、この実験においては
、基板とターゲットとの間隔が３Ｃ＋ｎを超えて更に減
少しても抵抗率がそれ以上に減少することはないことも
確認されたが、この現象は、基板とターゲットとの間隔
が極度に減少すると局部空間電荷の影響が先生する等別
の現象が先生し、本発明の依拠する自然法則とは異なる
自然法則の支配を受けることになるものと考えられる。
なお、スパッタガス圧も、これを低下する程抵抗率が低
下することが認められた。
下することが認められた。
（６）発明の実施例
以下、本発明の一実施例に係る窒化チタン（ＴｉＮ）膜
の形成方法について更に説明する。
の形成方法について更に説明する。
日本真空技術株式会社製型式５ＢＲ−６（電源Ｄ Ｃ５
００Ｗ）のマグネトロンスパッタ装置を使用し、スパッ
タカス圧を１０ Ｔｏｒｒの下において、基板とター
ゲットとの間隔を約３ｃ＋ｎに調整して窒化チタン膜を
形成した。ここで、基板はシリコン（Ｓｉ）基板とし、
ターゲットは窒化チタンのホットプレスターゲットを使
用した。成長時間１分をもって厚さ１００八程度の良質
の窒化チタン膜が形成された。このチタン膜の抵抗率を
測定せるところ、第１図に示すところと同様６７μΩｃ
ａｎであった。
００Ｗ）のマグネトロンスパッタ装置を使用し、スパッ
タカス圧を１０ Ｔｏｒｒの下において、基板とター
ゲットとの間隔を約３ｃ＋ｎに調整して窒化チタン膜を
形成した。ここで、基板はシリコン（Ｓｉ）基板とし、
ターゲットは窒化チタンのホットプレスターゲットを使
用した。成長時間１分をもって厚さ１００八程度の良質
の窒化チタン膜が形成された。このチタン膜の抵抗率を
測定せるところ、第１図に示すところと同様６７μΩｃ
ａｎであった。
（７）うし明の効果
以上説明せるとおり、本発明によれば、マグネトロンス
パッタ法を使用してなす、抵抗率の小さなｉ情融点金属
窒化物膜の形成方法を提供することができる。
パッタ法を使用してなす、抵抗率の小さなｉ情融点金属
窒化物膜の形成方法を提供することができる。
第１図は、本発明の依拠する自然法則を先見するために
なした実験の結果を示すグラフである。
なした実験の結果を示すグラフである。
Claims (1)
- マグネトロンスパッタ法を使用してなす高融点金属窒化
物膜の形成方法において、基板とターゲットとの間隔を
小さくしてなすことを特徴とする高融点金属窒化物膜の
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5585883A JPS59182207A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 高融点金属窒化膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5585883A JPS59182207A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 高融点金属窒化膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59182207A true JPS59182207A (ja) | 1984-10-17 |
Family
ID=13010752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5585883A Pending JPS59182207A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 高融点金属窒化膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59182207A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63259075A (ja) * | 1987-04-14 | 1988-10-26 | Nippon Mining Co Ltd | 窒化チタンタ−ゲツトとその製造方法 |
| US6380058B2 (en) | 1998-08-07 | 2002-04-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device |
| JP2016181571A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 窒化チタン薄膜熱電半導体、その製造方法及び熱電発電素子 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4871379A (ja) * | 1971-12-28 | 1973-09-27 | ||
| JPS538377A (en) * | 1976-07-12 | 1978-01-25 | Hitachi Ltd | Apparatus for high frequency sputtering |
| JPS5333759A (en) * | 1976-09-10 | 1978-03-29 | Tanishiyoo Kk | Chair |
| JPS5713174A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-23 | Fujitsu Ltd | Reactive sputtering method |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5585883A patent/JPS59182207A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4871379A (ja) * | 1971-12-28 | 1973-09-27 | ||
| JPS538377A (en) * | 1976-07-12 | 1978-01-25 | Hitachi Ltd | Apparatus for high frequency sputtering |
| JPS5333759A (en) * | 1976-09-10 | 1978-03-29 | Tanishiyoo Kk | Chair |
| JPS5713174A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-23 | Fujitsu Ltd | Reactive sputtering method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63259075A (ja) * | 1987-04-14 | 1988-10-26 | Nippon Mining Co Ltd | 窒化チタンタ−ゲツトとその製造方法 |
| US6380058B2 (en) | 1998-08-07 | 2002-04-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device |
| JP2016181571A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 窒化チタン薄膜熱電半導体、その製造方法及び熱電発電素子 |
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