JPH02122073A - マグネトロンスパッタ装置 - Google Patents
マグネトロンスパッタ装置Info
- Publication number
- JPH02122073A JPH02122073A JP27379988A JP27379988A JPH02122073A JP H02122073 A JPH02122073 A JP H02122073A JP 27379988 A JP27379988 A JP 27379988A JP 27379988 A JP27379988 A JP 27379988A JP H02122073 A JPH02122073 A JP H02122073A
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- Japan
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- magnet
- film
- electric current
- magnetron sputtering
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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】
〔概 要〕
半導体装置製造中の基板などに堆積膜を形成するマグネ
トロンスパッタ装置に関し、 膜堆積の回数が進むに従い堆積膜の膜質が変化するのを
防止するために、ターゲット表面の消耗に伴うターゲッ
ト表面の磁束密度の変化をｌｌＴｌえることを「（的と
し、 スバ、り中の放電電流を検出する検出手段と、該検出手
段の信号を受けて、クーゲットの背後に配置されターゲ
ットの表面部に磁界を形成する磁石を、該放電電流が一
定になるように制御する制御手段とを備えるように構成
する。
トロンスパッタ装置に関し、 膜堆積の回数が進むに従い堆積膜の膜質が変化するのを
防止するために、ターゲット表面の消耗に伴うターゲッ
ト表面の磁束密度の変化をｌｌＴｌえることを「（的と
し、 スバ、り中の放電電流を検出する検出手段と、該検出手
段の信号を受けて、クーゲットの背後に配置されターゲ
ットの表面部に磁界を形成する磁石を、該放電電流が一
定になるように制御する制御手段とを備えるように構成
する。
本発明は半導体装置製造中の基板などに堆積膜を形成す
るマグネトロンスパッタ装置に係り、特に、堆積膜の膜
質変化を防止するための改良に関する。
るマグネトロンスパッタ装置に係り、特に、堆積膜の膜
質変化を防止するための改良に関する。
マグネトロンスパッタ装置は、半導体装置の製造におい
て電極形成用の金属■りやその下のバリアメタルの形成
に使用されているが、膜堆積の回数が進むに従い堆積膜
の膜質が変化する場合があるので、その対策が望まれる
。
て電極形成用の金属■りやその下のバリアメタルの形成
に使用されているが、膜堆積の回数が進むに従い堆積膜
の膜質が変化する場合があるので、その対策が望まれる
。
マグネトロンスパッタ装置は、堆積膜の原料となる板状
のターゲットの表面に膜１１を積対象の基板を対向させ
、ターゲットを負電位とした定電力の放電によりプラズ
マを発生させて膜堆積するが、特にターゲットの背後に
磁石を配置したものであり、この磁石によりターゲット
の表面部に磁界を形成しプラズマをターゲット表面部に
閉じ込めてスパッタ効率を高めている。
のターゲットの表面に膜１１を積対象の基板を対向させ
、ターゲットを負電位とした定電力の放電によりプラズ
マを発生させて膜堆積するが、特にターゲットの背後に
磁石を配置したものであり、この磁石によりターゲット
の表面部に磁界を形成しプラズマをターゲット表面部に
閉じ込めてスパッタ効率を高めている。
ターゲソＩ・は、厚さが６〜１５ｍｍ程度であり、膜Ｉ
ｃ積させるスパッタの進行により表面が逐次消耗して行
くので、膜堆積を複数回行って上記消耗が成る程度の里
に達したところで交換する。
ｃ積させるスパッタの進行により表面が逐次消耗して行
くので、膜堆積を複数回行って上記消耗が成る程度の里
に達したところで交換する。
「発明が解決しようとする課題〕
ところで従来のマグネトロンスパッタ装置は、４６石に
永久磁石を用いそのターゲｙ ）から（例えば裏面から
）の距離が一定であることから、ターゲットの上記消耗
が進むに従い、ターゲット表面が磁石に近づいてターゲ
ット表面のｉｉｆ束密東南高くなり、プラズマ密度が増
加する。このため、膜堆積の回数が進むに従い堆積膜の
膜質が変化する場合がある。
永久磁石を用いそのターゲｙ ）から（例えば裏面から
）の距離が一定であることから、ターゲットの上記消耗
が進むに従い、ターゲット表面が磁石に近づいてターゲ
ット表面のｉｉｆ束密東南高くなり、プラズマ密度が増
加する。このため、膜堆積の回数が進むに従い堆積膜の
膜質が変化する場合がある。
例えば、バリアメタルとするＴｉＮ膜を堆積した場合、
堆積の回数が進むに従ってＴｉＮ膜の比抵抗が増加する
といった具合である。
堆積の回数が進むに従ってＴｉＮ膜の比抵抗が増加する
といった具合である。
そこで本発明は、マグネトロンスパッタ装置において、
１１り堆積の回数が進むに従い堆積ｌりの膜質が変化す
るのを防止するために、ターゲット表面の消耗に伴うタ
ーゲ７）表面の磁束密度の変化を（用えることを目的と
する。
１１り堆積の回数が進むに従い堆積ｌりの膜質が変化す
るのを防止するために、ターゲット表面の消耗に伴うタ
ーゲ７）表面の磁束密度の変化を（用えることを目的と
する。
第１図は実施例の要部構成図である。
ト記目的は、第１図に示されるように、スパッタ中の放
電電流］を検出する検出手段５．６と、該検出手段６の
信号を受けて、ターゲｙ ｈ ３の背後に配置されター
ゲット３の表面部に４５１界を形成する磁石４を、該放
電電流■が一定になるように制御する制御手段８，９と
を備える本発明のマグネトロンスパッタ装置によって解
決される。
電電流］を検出する検出手段５．６と、該検出手段６の
信号を受けて、ターゲｙ ｈ ３の背後に配置されター
ゲット３の表面部に４５１界を形成する磁石４を、該放
電電流■が一定になるように制御する制御手段８，９と
を備える本発明のマグネトロンスパッタ装置によって解
決される。
先に述べたように堆積膜の膜質変化は、ターゲット３表
面部のプラズマ密度の変化によるが、このプラズマ密度
を変化させるターゲット３表面の磁束密度Ｂは、第２図
の関係図に示すように放電電流Ｉと１価関数の関係にあ
る。
面部のプラズマ密度の変化によるが、このプラズマ密度
を変化させるターゲット３表面の磁束密度Ｂは、第２図
の関係図に示すように放電電流Ｉと１価関数の関係にあ
る。
一方、ｉｆｔ束密東南は、磁石４の強さ及び磁石４から
クーゲソｌ−３表面までの距離によって決まり、上記強
さが強い程また上記距離が短い程高くなる。
クーゲソｌ−３表面までの距離によって決まり、上記強
さが強い程また上記距離が短い程高くなる。
従って、放電電流■が一定になるように磁石４を制御す
ることにより、例えば磁石４の強さが一定の場合、上記
ターゲット３から磁石４までの距離を制御すれば、ター
ゲット３の表面がスパッタの進行により消耗してもその
消耗した表面から磁石４までの距離が一定しているとい
った具合になって、（Ｒ東南度Ｂの変化が抑えられる。
ることにより、例えば磁石４の強さが一定の場合、上記
ターゲット３から磁石４までの距離を制御すれば、ター
ゲット３の表面がスパッタの進行により消耗してもその
消耗した表面から磁石４までの距離が一定しているとい
った具合になって、（Ｒ東南度Ｂの変化が抑えられる。
そしてこのことにより堆積膜の膜質が変化するのを防止
することができる。
することができる。
以下本発明の実施例について第１図を用いて説明する。
同図において、１はＩ要地したスパッタチャンバ、２は
ターゲット、３はチャンバｌから絶縁するようにターゲ
ット２をその裏面で支持しターゲット２を冷却する冷却
機構を備えるバンキングプレート、４はハノートングプ
レート３の背後に配置されてターゲット３の表面部に磁
界を形成する磁石（永久磁石）、５は正側を接地し負側
がターゲ・７１・２に電力を供給する放電用の定電力直
流電源、６は放電電流■を表示する電流計、７は電流計
６を介して放電電流■を信号に変換する電流検出回路、
８は磁石４のターゲット２からの距離を制御する制御機
構、９は検出回路７の信号を受けて制１１１４ａ構８を
駆動する制御回路、Ｓは膜堆積対象の基板、である。
ターゲット、３はチャンバｌから絶縁するようにターゲ
ット２をその裏面で支持しターゲット２を冷却する冷却
機構を備えるバンキングプレート、４はハノートングプ
レート３の背後に配置されてターゲット３の表面部に磁
界を形成する磁石（永久磁石）、５は正側を接地し負側
がターゲ・７１・２に電力を供給する放電用の定電力直
流電源、６は放電電流■を表示する電流計、７は電流計
６を介して放電電流■を信号に変換する電流検出回路、
８は磁石４のターゲット２からの距離を制御する制御機
構、９は検出回路７の信号を受けて制１１１４ａ構８を
駆動する制御回路、Ｓは膜堆積対象の基板、である。
そして、先にｉホペた検出手段は、電流計６と電流検出
回路７で構成され、制御手段は制御機構８と制御回路９
で構成される。
回路７で構成され、制御手段は制御機構８と制御回路９
で構成される。
制御機構８は、モータ８Ｂ、その回転を落とす減速歯車
８ｂ、それに結合する送りねじ８ｃ、磁石４を支持して
送りねじ９Ｃに螺合する磁石支持部材８ｄを有してなり
、制御回路９の駆動により、放電電流１が所定より大き
い場合にはターゲット２に近づけ逆の場合には遠ざける
ように磁石４を移動させる。
８ｂ、それに結合する送りねじ８ｃ、磁石４を支持して
送りねじ９Ｃに螺合する磁石支持部材８ｄを有してなり
、制御回路９の駆動により、放電電流１が所定より大き
い場合にはターゲット２に近づけ逆の場合には遠ざける
ように磁石４を移動させる。
このように構成されたこのマグネトロンスパッタ装置は
、先に述べた原理により、ターゲット３の表面がスパッ
タの進行により消耗してもそれに伴うターゲット３表面
の盃ｎ束密度Ｂの変化が抑えられて、堆積膜の膜質を変
化させることがなくなる。然もターゲット３の厚さを従
来より厚くしてもこの特性が鱈保されるので、ターゲッ
ト３の交換頻度を下げることができる。
、先に述べた原理により、ターゲット３の表面がスパッ
タの進行により消耗してもそれに伴うターゲット３表面
の盃ｎ束密度Ｂの変化が抑えられて、堆積膜の膜質を変
化させることがなくなる。然もターゲット３の厚さを従
来より厚くしてもこの特性が鱈保されるので、ターゲッ
ト３の交換頻度を下げることができる。
このことは、厚さ３０１Ｉ１１のターゲット３を用いて
先に述べたＴｉＮ膜を堆積した際に、ターゲット３の寿
命まで膜堆積を繰り返しても堆積ｎりの比抵抗が殆ど変
化しないことによって確認された。
先に述べたＴｉＮ膜を堆積した際に、ターゲット３の寿
命まで膜堆積を繰り返しても堆積ｎりの比抵抗が殆ど変
化しないことによって確認された。
上述の実施例は磁石４が永久磁石の場合であるが、Ｃイ
１石４を電も９石にして、放電電流Ｉが一定になるよＪ
）に磁石４の励磁？Ｔ流を制御しても同様に４くること
は容鳩に理解されよう。
１石４を電も９石にして、放電電流Ｉが一定になるよＪ
）に磁石４の励磁？Ｔ流を制御しても同様に４くること
は容鳩に理解されよう。
以ト説明したように本発明の構成によれば、半導体装置
製造中の基板などに堆積膜を形成するマグネトロンスパ
ッタ装置において、ターゲット表面の消耗に伴うクーゲ
ット表面の磁束密度の変化を抑えることができて、膜堆
積の回数が進むに従い１１１積膜の膜質が変化するのを
防止すること、更には、ターゲットを１７クシでその交
換頻度を下げる、ことを可能にさせる効果がある。
製造中の基板などに堆積膜を形成するマグネトロンスパ
ッタ装置において、ターゲット表面の消耗に伴うクーゲ
ット表面の磁束密度の変化を抑えることができて、膜堆
積の回数が進むに従い１１１積膜の膜質が変化するのを
防止すること、更には、ターゲットを１７クシでその交
換頻度を下げる、ことを可能にさせる効果がある。
第１図は実施例の要部構成図、
第２図はターゲット表面のＧｉ５束密東南と放電電流！
の関係図、 である。 図において、 １はスパッタチャンバ・ ２はターゲット、 ３はバッキングプレート、 ４はＣ１１石、 ５は定電力直流電源、 ６は電ｌ’ｆＬ計、 ７は電流検出回路、 ８は制御ゴＩＩ機構、 ８ａはモータ、 ８ｂは減速歯車、 ８ｃは送りねじ、 ８ｄは磁石支持部材、 ９は制御回路 Ｓは基板、 である。 Ｔ廻（ダ・４１酢λ鷺八口 第 １ 図 第 図
の関係図、 である。 図において、 １はスパッタチャンバ・ ２はターゲット、 ３はバッキングプレート、 ４はＣ１１石、 ５は定電力直流電源、 ６は電ｌ’ｆＬ計、 ７は電流検出回路、 ８は制御ゴＩＩ機構、 ８ａはモータ、 ８ｂは減速歯車、 ８ｃは送りねじ、 ８ｄは磁石支持部材、 ９は制御回路 Ｓは基板、 である。 Ｔ廻（ダ・４１酢λ鷺八口 第 １ 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 スパッタ中の放電電流（１）を検出する検出手段（５、
６）と、 該検出手段（６）の信号を受けて、ターゲットの背後に
配置されターゲット（３）の表面部に磁界を形成する磁
石（４）を、該放電電流（１）が一定になるように制御
する制御手段（８、９）とを備えることを特徴とするマ
グネトロンスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27379988A JPH02122073A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | マグネトロンスパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27379988A JPH02122073A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | マグネトロンスパッタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02122073A true JPH02122073A (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=17532745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27379988A Pending JPH02122073A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | マグネトロンスパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02122073A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118833A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-09 | Anelva Corp | Ｔｉ−ＴｉＮ積層膜の成膜方法および装置 |
| US5944968A (en) * | 1996-09-18 | 1999-08-31 | Anelva Corporation | Sputtering apparatus |
| JP2016141818A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | 日産自動車株式会社 | 炭素膜の製造方法 |
| CN110872694A (zh) * | 2018-09-03 | 2020-03-10 | 亚威科股份有限公司 | 溅射装置及溅射装置控制方法 |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP27379988A patent/JPH02122073A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118833A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-09 | Anelva Corp | Ｔｉ−ＴｉＮ積層膜の成膜方法および装置 |
| US5944968A (en) * | 1996-09-18 | 1999-08-31 | Anelva Corporation | Sputtering apparatus |
| JP2016141818A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | 日産自動車株式会社 | 炭素膜の製造方法 |
| CN110872694A (zh) * | 2018-09-03 | 2020-03-10 | 亚威科股份有限公司 | 溅射装置及溅射装置控制方法 |
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