JPH01123065A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPH01123065A JPH01123065A JP27966887A JP27966887A JPH01123065A JP H01123065 A JPH01123065 A JP H01123065A JP 27966887 A JP27966887 A JP 27966887A JP 27966887 A JP27966887 A JP 27966887A JP H01123065 A JPH01123065 A JP H01123065A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- sample
- thin film
- targets
- forming apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体装置などを製造するために用いられ
るスパッタリング作用を利用した薄膜形成装置に関し、
特に均一な膜厚分布を形成するための試料とターゲット
の配置構成に関する。
るスパッタリング作用を利用した薄膜形成装置に関し、
特に均一な膜厚分布を形成するための試料とターゲット
の配置構成に関する。
この種の薄膜形成装置の薄膜形成の原理は、真空容器中
にガスを導入し、該ガスを高周波電圧などによって放電
させプラズマ化し、プラズマ中の正イオンをターゲット
材料に当て、スパッタリング作用でたたき出されたター
ゲット材料の原子または分子を試料表面に物理的に堆積
させて、薄膜を形成するものである。
にガスを導入し、該ガスを高周波電圧などによって放電
させプラズマ化し、プラズマ中の正イオンをターゲット
材料に当て、スパッタリング作用でたたき出されたター
ゲット材料の原子または分子を試料表面に物理的に堆積
させて、薄膜を形成するものである。
従来、この種の薄膜形成装置における試料とターゲット
の配置例として、第３図に示すようなものが知られてい
る。第３図において、円板状の試料３は円板状の第１タ
ーゲツ）ｌａおよび第２夕−ゲラ）２ａ上を一点鎖線で
示した移動線上を移動し、試料３上には薄膜が堆積形成
される。現在一般に利用されている薄膜形成装置におい
ては殆ど、前述のように試料を移動する手段が設けられ
ており、このように試料を移動する目的は、試料の移動
方向に対して均一な膜厚の膜を得ることである。
の配置例として、第３図に示すようなものが知られてい
る。第３図において、円板状の試料３は円板状の第１タ
ーゲツ）ｌａおよび第２夕−ゲラ）２ａ上を一点鎖線で
示した移動線上を移動し、試料３上には薄膜が堆積形成
される。現在一般に利用されている薄膜形成装置におい
ては殆ど、前述のように試料を移動する手段が設けられ
ており、このように試料を移動する目的は、試料の移動
方向に対して均一な膜厚の膜を得ることである。
以上のように試料とターゲットとが配置された薄膜形成
装置においては次のような問題点がある。
装置においては次のような問題点がある。
すなわち、このような薄膜形成装置においては、均一な
膜厚の膜が形成される範囲は、膜厚分布が略ターゲット
の対称中心を頂点とする正規分布となるため主にターゲ
ットの大きさにより決定され、従って試料のより広い面
積に対して均一な膜厚を得ようとすると、より大きいタ
ーゲットが必要とされることである。たとえば、６イン
チ径半導体ウェハーに均一な膜厚の膜を形成するには、
ターゲットにはおよそ１２インチ径のものが必要となる
。ターゲットとして白金のような貴金属を用いる場合に
は、経済的な面からもその大きさは重要な問題となる。
膜厚の膜が形成される範囲は、膜厚分布が略ターゲット
の対称中心を頂点とする正規分布となるため主にターゲ
ットの大きさにより決定され、従って試料のより広い面
積に対して均一な膜厚を得ようとすると、より大きいタ
ーゲットが必要とされることである。たとえば、６イン
チ径半導体ウェハーに均一な膜厚の膜を形成するには、
ターゲットにはおよそ１２インチ径のものが必要となる
。ターゲットとして白金のような貴金属を用いる場合に
は、経済的な面からもその大きさは重要な問題となる。
さらに、研究開発用に使用する薄膜形成装置の場合には
、試料の大きさが常に一定であるとは限らない。そのた
め、ターゲットおよびターゲット載置用の対向電極を準
備する際ζこは、前もって、用いられる試料の最大の大
きさを想定する必要がある。その結果、通常使用する、
より小さい試料を用いる場合にも必要以上に大きいター
ゲットを使用することｌこなり、装置の構成上も、ター
ゲットの使用上も、極めて不経済となる問題があった。
、試料の大きさが常に一定であるとは限らない。そのた
め、ターゲットおよびターゲット載置用の対向電極を準
備する際ζこは、前もって、用いられる試料の最大の大
きさを想定する必要がある。その結果、通常使用する、
より小さい試料を用いる場合にも必要以上に大きいター
ゲットを使用することｌこなり、装置の構成上も、ター
ゲットの使用上も、極めて不経済となる問題があった。
この発明の目的は、前記従来の問題点を除去し、より小
さなターゲットおよび電極を用いて、様々な大きさの試
料に、効率よく広い面積に対して均一な膜厚の膜を形成
可能とし、かつ研究開発（こおける実験用薄膜形成の使
用にも適した薄膜形成装置を提供することにある。
さなターゲットおよび電極を用いて、様々な大きさの試
料に、効率よく広い面積に対して均一な膜厚の膜を形成
可能とし、かつ研究開発（こおける実験用薄膜形成の使
用にも適した薄膜形成装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、この発明によれば、真空
容器内に導入されたガスを、真空容器内に設けられた試
料電極と対向電極との間の放電によりプラズマ化し、前
記対向電極に載置されたターゲットをスパッタリングし
、前記試料電極に載置された試料表面に薄膜を形成する
薄膜形成装置ζこおいて、異なる対向電極に載置された
複数のターゲットと、試料電極に載置された試料を薄膜
形成中に前記複数のターゲットに対向する位置に順次移
動する手段と、前記対向電極に載置された少くとも１個
のターゲットの位置を移動する手段とを備えるものとす
る。
容器内に導入されたガスを、真空容器内に設けられた試
料電極と対向電極との間の放電によりプラズマ化し、前
記対向電極に載置されたターゲットをスパッタリングし
、前記試料電極に載置された試料表面に薄膜を形成する
薄膜形成装置ζこおいて、異なる対向電極に載置された
複数のターゲットと、試料電極に載置された試料を薄膜
形成中に前記複数のターゲットに対向する位置に順次移
動する手段と、前記対向電極に載置された少くとも１個
のターゲットの位置を移動する手段とを備えるものとす
る。
この発明によると、複数のターゲットのうちの少くとも
１個のターゲットの対称中心の位置を、試料の対称中心
の移動線の位置から移動させるようにしたので、ターゲ
ット上を試料が移動する際、試料面上に複数のターゲッ
トによる異なった膜厚分布を重畳して形成することとな
り、このような各分布の合成によって試料全体に均一な
膜厚の膜が形成可能となる。さらに、試料のサイズが大
きい場合にも、ターゲットを移動させること（こよりど
のような大きさの試料にも均一な膜厚の膜が形成可能と
なり、機構が簡潔でターゲットの使用効率の良い薄膜形
成装置が可能となる。
１個のターゲットの対称中心の位置を、試料の対称中心
の移動線の位置から移動させるようにしたので、ターゲ
ット上を試料が移動する際、試料面上に複数のターゲッ
トによる異なった膜厚分布を重畳して形成することとな
り、このような各分布の合成によって試料全体に均一な
膜厚の膜が形成可能となる。さらに、試料のサイズが大
きい場合にも、ターゲットを移動させること（こよりど
のような大きさの試料にも均一な膜厚の膜が形成可能と
なり、機構が簡潔でターゲットの使用効率の良い薄膜形
成装置が可能となる。
第１図に本発明の一実施例になる薄膜形成装置の試料と
ターゲットの配置を示す。本実施例においてはターゲッ
トが２個の場合を示す。第１図において試料３は紙面に
垂直方向にターゲットと所定の間隔をもって配置され−
でいる。円板状の試料３は、−点鎖線で示した円形の移
動線上を動く。
ターゲットの配置を示す。本実施例においてはターゲッ
トが２個の場合を示す。第１図において試料３は紙面に
垂直方向にターゲットと所定の間隔をもって配置され−
でいる。円板状の試料３は、−点鎖線で示した円形の移
動線上を動く。
試料３がやはり円板状の第１ターゲットｌおよび第２タ
ーゲット２よりも十分小さい場合は、第１ターゲッｌ−
１は破線で示した第１ターゲット初期位置４に、第２タ
ーゲット２はやはり破線で示した第２ターゲット初期位
置５に配置する。これは第３図に示した従来技術と同じ
である。これに対し試料３が第１ターゲット１′ｊ６よ
び第２ターゲット２に比し十分小さくなく膜厚分布の均
一性ｌこ問題を生ずる場合は、第１ターゲット１と第２
ターゲット２を同時に同方向に、第１図の実施例では矢
印Ｐの方向ζこターゲットの移動手段により同距離移動
させ、図中の実線で示した位置１，２に固定する。この
ように試料３の移動線のほぼ外側と内側にそれぞれ第１
ターゲット１および第２ターゲット２を位置させること
により、試料３の広い面積に対して均一な膜厚分布を得
ることができる。
ーゲット２よりも十分小さい場合は、第１ターゲッｌ−
１は破線で示した第１ターゲット初期位置４に、第２タ
ーゲット２はやはり破線で示した第２ターゲット初期位
置５に配置する。これは第３図に示した従来技術と同じ
である。これに対し試料３が第１ターゲット１′ｊ６よ
び第２ターゲット２に比し十分小さくなく膜厚分布の均
一性ｌこ問題を生ずる場合は、第１ターゲット１と第２
ターゲット２を同時に同方向に、第１図の実施例では矢
印Ｐの方向ζこターゲットの移動手段により同距離移動
させ、図中の実線で示した位置１，２に固定する。この
ように試料３の移動線のほぼ外側と内側にそれぞれ第１
ターゲット１および第２ターゲット２を位置させること
により、試料３の広い面積に対して均一な膜厚分布を得
ることができる。
第２図はその場合の膜厚分布の合成を説明する曲線の例
であり、膜厚は試料３の動径方向に規格化しである。人
は第１ターゲット１により形成された膜厚曲線、Ｂは第
２ターゲット２により形成された膜厚曲線、ＣはＡ、Ｂ
の合成膜厚曲線である。
であり、膜厚は試料３の動径方向に規格化しである。人
は第１ターゲット１により形成された膜厚曲線、Ｂは第
２ターゲット２により形成された膜厚曲線、ＣはＡ、Ｂ
の合成膜厚曲線である。
直径８インチの円形マグネトロンターゲットを第１、第
２ターゲット１，２として使用した場合、その位置が第
１．第２ターゲット初期位置４，５では試料３上の膜厚
分布が±１０チ以内におさまる範囲が直径約４インチで
あるのに対し、ターゲットの位置が第１図中の実線で示
した１、２の位置ではその範囲は直径約１０インチであ
り、面積比ｌこすると６倍以上となり、大巾に膜厚均一
領域が拡大する。ターゲット載置用の対向電極系の移動
は、例えば長円形のフランジや溝に沿って移動させるな
ど、適宜の移動手段が採用しつる。但し上記の例の場合
、第１ターゲットをＰ方向に、第２ターゲットをＰと逆
方向に等距離移動させると合成膜厚曲線の膜厚均一領域
は拡大しないので、移動方向とその距離に関しては適宜
の選択を要する。
２ターゲット１，２として使用した場合、その位置が第
１．第２ターゲット初期位置４，５では試料３上の膜厚
分布が±１０チ以内におさまる範囲が直径約４インチで
あるのに対し、ターゲットの位置が第１図中の実線で示
した１、２の位置ではその範囲は直径約１０インチであ
り、面積比ｌこすると６倍以上となり、大巾に膜厚均一
領域が拡大する。ターゲット載置用の対向電極系の移動
は、例えば長円形のフランジや溝に沿って移動させるな
ど、適宜の移動手段が採用しつる。但し上記の例の場合
、第１ターゲットをＰ方向に、第２ターゲットをＰと逆
方向に等距離移動させると合成膜厚曲線の膜厚均一領域
は拡大しないので、移動方向とその距離に関しては適宜
の選択を要する。
第１．第２ターゲット１，２に異なる材料を使用して多
層膜形成実験などを行なう場合には、第２図の第１．第
２ターゲットにより形成される膜厚曲線Ａ、Ｂのように
、一つの試料上に各材料成分の様々な膜厚比の膜を形成
可能となるので、膜厚比に関する実験を効率よく行うこ
とができ、研究開発時間の大巾な短縮が実現できる。
層膜形成実験などを行なう場合には、第２図の第１．第
２ターゲットにより形成される膜厚曲線Ａ、Ｂのように
、一つの試料上に各材料成分の様々な膜厚比の膜を形成
可能となるので、膜厚比に関する実験を効率よく行うこ
とができ、研究開発時間の大巾な短縮が実現できる。
ターゲットは２個に限らず３個以上あっても良く、また
各ターゲットは細分化されたターゲット群から構成され
たものでも良い。細分化した場合その個々のターゲット
は同一材料でも良いし、また異った材料からなっていて
試料上に合金を形成可能なものでも良い。
各ターゲットは細分化されたターゲット群から構成され
たものでも良い。細分化した場合その個々のターゲット
は同一材料でも良いし、また異った材料からなっていて
試料上に合金を形成可能なものでも良い。
また一つのターゲットはその初期位置から動かさず固定
とし、他のターゲットのみを初期の位置から移動可能に
することもできる。
とし、他のターゲットのみを初期の位置から移動可能に
することもできる。
以上に述べたように、本発明によれば、複数のターゲッ
トのうちの少くとも１個のターゲットの対称中心の位置
を試料の対称中心の移動線の位置から移動させるように
したので、小さいターゲットでも試料の広い面積に対し
て均一な膜厚の膜の形成が可能おなる。また広範囲ｔこ
わたって均一な膜厚の膜の形成範囲を可変とすることも
できる。
トのうちの少くとも１個のターゲットの対称中心の位置
を試料の対称中心の移動線の位置から移動させるように
したので、小さいターゲットでも試料の広い面積に対し
て均一な膜厚の膜の形成が可能おなる。また広範囲ｔこ
わたって均一な膜厚の膜の形成範囲を可変とすることも
できる。
さらに、実験的に複数のターゲットの材料組成を変える
ことｔこより、一つの試料上に各成分の様々な膜厚比の
膜を形成する場合や、試料の大きさを変えて実験する場
合など本発明の装置を研究開発用として使用する場合、
研究開発時間の大巾な短縮が可能となる。
ことｔこより、一つの試料上に各成分の様々な膜厚比の
膜を形成する場合や、試料の大きさを変えて実験する場
合など本発明の装置を研究開発用として使用する場合、
研究開発時間の大巾な短縮が可能となる。
第１図は本発明の一実施例になる薄膜形成装置の試料と
ターゲットの配置関係を説明する概略平面図、第２図は
第１図の実施例により形成された膜厚分布の合成を説明
する図、第３図は従来の薄膜形成装置の試料とターゲッ
トの配置関係を説明する概略平面図である。 １、ｌａ：第１ターゲット、２，２ａ：第２ターゲット
、３：試料、４：第１ターゲット初期位置、５：第２タ
ーゲット初期位置。 闇ｌ 図 動格ｆ同 第２ス ヌ３０
ターゲットの配置関係を説明する概略平面図、第２図は
第１図の実施例により形成された膜厚分布の合成を説明
する図、第３図は従来の薄膜形成装置の試料とターゲッ
トの配置関係を説明する概略平面図である。 １、ｌａ：第１ターゲット、２，２ａ：第２ターゲット
、３：試料、４：第１ターゲット初期位置、５：第２タ
ーゲット初期位置。 闇ｌ 図 動格ｆ同 第２ス ヌ３０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）真空容器内に導入されたガスを、真空容器内に設け
られた試料電極と対向電極との間の放電によりプラズマ
化し、前記対向電極に載置されたターゲットをスパッタ
リングし、前記試料電極に載置された試料表面に薄膜を
形成する薄膜形成装置において、異なる対向電極に載置
された複数のターゲットと、試料電極に載置された試料
を薄膜形成中に前記複数のターゲットに対向する位置に
順次移動する手段と、前記対向電極に載置された少くと
も１個のターゲットの位置を移動する手段とを備えたこ
とを特徴とする薄膜形成装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の薄膜形成装置において
、対向電極に載置された各ターゲットが細分化されたタ
ーゲット群からなることを特徴とする薄膜形成装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の薄膜形成装置において
、複数のターゲットの材料組成の少くとも一つが異なる
材料組成であることを特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27966887A JPH01123065A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27966887A JPH01123065A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01123065A true JPH01123065A (ja) | 1989-05-16 |
Family
ID=17614199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27966887A Pending JPH01123065A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01123065A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58144474A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-27 | Hitachi Ltd | スパツタリング装置 |
| JPS6043482A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-08 | Fujitsu Ltd | スパツタリング装置 |
| JPS61250163A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多層薄膜の製造方法および装置 |
-
1987
- 1987-11-05 JP JP27966887A patent/JPH01123065A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58144474A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-27 | Hitachi Ltd | スパツタリング装置 |
| JPS6043482A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-08 | Fujitsu Ltd | スパツタリング装置 |
| JPS61250163A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多層薄膜の製造方法および装置 |
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