JPH02236277A - スパッタリング方法 - Google Patents
スパッタリング方法Info
- Publication number
- JPH02236277A JPH02236277A JP5693589A JP5693589A JPH02236277A JP H02236277 A JPH02236277 A JP H02236277A JP 5693589 A JP5693589 A JP 5693589A JP 5693589 A JP5693589 A JP 5693589A JP H02236277 A JPH02236277 A JP H02236277A
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- Japan
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- target
- region
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- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
マグネトロンスパッタリング方式のスパッタリング方法
に関し． ターゲット表面のエロージョン部分以外の表面に堆積し
た反応生成物の剥離を防止することを目的とし， 対向電極に面する表面におけるエロージョン部分以外の
表面が粗面化されているかあるいは該スパッタリング装
置に導入される原料ガスと該ターゲット構成材料との反
応生成物と同じ物質により被覆されているターゲットを
用いることから構成される。
に関し． ターゲット表面のエロージョン部分以外の表面に堆積し
た反応生成物の剥離を防止することを目的とし， 対向電極に面する表面におけるエロージョン部分以外の
表面が粗面化されているかあるいは該スパッタリング装
置に導入される原料ガスと該ターゲット構成材料との反
応生成物と同じ物質により被覆されているターゲットを
用いることから構成される。
本発明は，マグネトロンスパッタリング方式のスパッタ
リング方法，とくにそのターゲットの改良に関する． 〔従来の技術〕 マグネトロンスパッタリング法は，プラズマの生成効率
が高く．大きなスパッタリング速度が得られる特徴を有
する。しかしながら．ターゲット表面に入射するイオン
密度の分布が必ずしも均一ではなく．その結果．ターゲ
ット表面の特定領域におけるスパッタリングが大きい． 例えば第３図（ａ）の断面図に示すように，円形のター
ゲット１表面の円環状の領域２におけるスパッタリング
速度が大きく，中心部３や周辺部４ではスパッタリング
速度が小さい。このために，領域２でスパッタリングし
たターゲット物質の一部が中心部３や周辺部４に堆積す
る現象が生じる。
リング方法，とくにそのターゲットの改良に関する． 〔従来の技術〕 マグネトロンスパッタリング法は，プラズマの生成効率
が高く．大きなスパッタリング速度が得られる特徴を有
する。しかしながら．ターゲット表面に入射するイオン
密度の分布が必ずしも均一ではなく．その結果．ターゲ
ット表面の特定領域におけるスパッタリングが大きい． 例えば第３図（ａ）の断面図に示すように，円形のター
ゲット１表面の円環状の領域２におけるスパッタリング
速度が大きく，中心部３や周辺部４ではスパッタリング
速度が小さい。このために，領域２でスパッタリングし
たターゲット物質の一部が中心部３や周辺部４に堆積す
る現象が生じる。
したがって，円環状の領域２のみがスパッタリングされ
て消耗するように見えるため，このような頷域２はエロ
ージョン領域と呼ばれる。
て消耗するように見えるため，このような頷域２はエロ
ージョン領域と呼ばれる。
ターゲット物質をそのまま被処理基板表面に堆積して所
望の薄膜を形成する場合には．上記のようなエロージョ
ン領域から非エロージョン領域への物質移動が生じても
，特に問題は生じない。これは，非エロージョン領域と
ここにに堆積する物質とが同一であるため，相互の密着
性がよいからである。
望の薄膜を形成する場合には．上記のようなエロージョ
ン領域から非エロージョン領域への物質移動が生じても
，特に問題は生じない。これは，非エロージョン領域と
ここにに堆積する物質とが同一であるため，相互の密着
性がよいからである。
ところが，例えばアルゴン（＾ｒ）ガスに窒素（Ｎ２）
を添加したガス中でチタン（Ｔｉ）金属板から成るター
ゲットをスパッタリングさせることにより窒化チタン（
ＴｉＮ）薄膜を堆積する．いわゆる反応性スパッタリン
グの場合には．非エロージョン領域に堆積した物質が剥
離しやすい。
を添加したガス中でチタン（Ｔｉ）金属板から成るター
ゲットをスパッタリングさせることにより窒化チタン（
ＴｉＮ）薄膜を堆積する．いわゆる反応性スパッタリン
グの場合には．非エロージョン領域に堆積した物質が剥
離しやすい。
第３図（ｂ）の断面図に示すように，例えばＴｉＮ膜を
形成する場合には， ＴｉＮ膜７が非エロージジン領域
６におけるＴｆターゲット５表面に堆積するがその膜厚
がある程度大きくなると，ターゲット表面から比較的容
易に剥離し．被処理基板表面（図示省略）に付着する。
形成する場合には， ＴｉＮ膜７が非エロージジン領域
６におけるＴｆターゲット５表面に堆積するがその膜厚
がある程度大きくなると，ターゲット表面から比較的容
易に剥離し．被処理基板表面（図示省略）に付着する。
この剥離膜は一種の塵埃であり，被処理基板を用いて製
造された半導体装置に種々の不良を発生する原因となる
。また．スパッタリング装置内での不要な放電を防止す
るためにターゲットに極めて接近して設けられた遮蔽電
極とターゲット間が，ＴｉＮのような導電性を有する剥
離膜により短絡されると．異常電流が流れるため，安定
なスパッタリングが行われない問題が生じる。
造された半導体装置に種々の不良を発生する原因となる
。また．スパッタリング装置内での不要な放電を防止す
るためにターゲットに極めて接近して設けられた遮蔽電
極とターゲット間が，ＴｉＮのような導電性を有する剥
離膜により短絡されると．異常電流が流れるため，安定
なスパッタリングが行われない問題が生じる。
上記の問題の根本原因である入射イオン密度の不均一が
生じるのは，プラズマに印加される磁界の分布に起因す
るものであり，入射イオン密度を均一にするための磁界
印加方法を改良したスパッタリング装置も提供されてい
る。しかしながら．既存の装置に対してこのような改良
を施すのは極めて困難であるため，非二ロージョン領域
に堆積した反応生成物膜の剥離を防止することが要望さ
れていた。
生じるのは，プラズマに印加される磁界の分布に起因す
るものであり，入射イオン密度を均一にするための磁界
印加方法を改良したスパッタリング装置も提供されてい
る。しかしながら．既存の装置に対してこのような改良
を施すのは極めて困難であるため，非二ロージョン領域
に堆積した反応生成物膜の剥離を防止することが要望さ
れていた。
本発明は上記の問題に鑑み，非エロージョン領域に堆積
した生成物質膜が剥離し難いように処理された反応性ス
パッタリング装置のターゲットを提供することを目的と
する。
した生成物質膜が剥離し難いように処理された反応性ス
パッタリング装置のターゲットを提供することを目的と
する。
上記目的は，マグネトロンスパッタリング方式のスパッ
タリング方法であって，対向電極に面する表面における
エロージョン部分以外の表面が粗面化されているかある
いは該スパッタリング装置に導入される原料ガスと該タ
ーゲット構成材料との反応生成物と同じ物質により被覆
されているターゲットを用いることを特徴とする本発明
に係るスパッタリング方法によって達成される。
タリング方法であって，対向電極に面する表面における
エロージョン部分以外の表面が粗面化されているかある
いは該スパッタリング装置に導入される原料ガスと該タ
ーゲット構成材料との反応生成物と同じ物質により被覆
されているターゲットを用いることを特徴とする本発明
に係るスパッタリング方法によって達成される。
マグネトロンスパッタリング方式のスパッタリング装置
用ターゲットにおける非エロージョン領域表面を粗面化
することによりこの領域に堆積する薄膜の接着力を高め
るか．あるいは，この頷域表面を反応性スパッタリング
による生成物と同一物質により被覆しておくことにより
接着力を大きくシ，剥離を防止する。その結果１被処理
基板から成る半導体装置の製造において前記剥離物の付
着に起因する不良の問題が解消される。
用ターゲットにおける非エロージョン領域表面を粗面化
することによりこの領域に堆積する薄膜の接着力を高め
るか．あるいは，この頷域表面を反応性スパッタリング
による生成物と同一物質により被覆しておくことにより
接着力を大きくシ，剥離を防止する。その結果１被処理
基板から成る半導体装置の製造において前記剥離物の付
着に起因する不良の問題が解消される。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
以下の図面において，既掲の図面におけるのと同じ部分
には同一符号を付してある。
には同一符号を付してある。
第１図は本発明のターゲットの構造の一実施例を示す要
部断面図であって．ターゲット１表面の対向電極（図示
省略）に面する表面１４における非エロージョン領域６
表面が，例えば機械的研磨により粗面化されている。こ
の粗面化は，例えば表面粗さ計で測った凹凸の高さが１
〜３μｍ程度が適当で，これより大きくても１ また，
小さくても堆積膜の密着力が低くなる。
部断面図であって．ターゲット１表面の対向電極（図示
省略）に面する表面１４における非エロージョン領域６
表面が，例えば機械的研磨により粗面化されている。こ
の粗面化は，例えば表面粗さ計で測った凹凸の高さが１
〜３μｍ程度が適当で，これより大きくても１ また，
小さくても堆積膜の密着力が低くなる。
前記円環状の領域２，すなわち，エロージゴン領域およ
び非エロージョン頭域６の位置は，各々のスパッタリン
グ装置に固有であり．予備実験によりあらかじめ決めて
おく。
び非エロージョン頭域６の位置は，各々のスパッタリン
グ装置に固有であり．予備実験によりあらかじめ決めて
おく。
第２図は本発明のターゲットの構造の別の実施例を示す
要部断面図であって，ターゲット１０表面ＩＡにおける
非エロージョン領域６が反応性スパッタリングによる生
成物，例えば窒素を含む雰囲気中でチタンをスパッタリ
ングしてＴｉＮを堆積する場合には，ＴｉＮ層８で被覆
されている。ＴｉＮＪｉ８は，平滑なチタン板から成る
ターゲット１表面に．ＴｉＮ膜を選択的に形成したもの
でもよく，あるいは， ＴｉＮセラミックスの円板状お
よび円環状の各部材を，ターゲット１表面の中心部およ
び周辺部の非エロージジン領域６にそれぞれ接着するか
，ターゲット１に設けられた凹部に嵌挿したものでもよ
い。チタン板から成るターゲット１と，ＴｉＮとの接着
は，例えばメタルボンディング法を用いて行えばよい。
要部断面図であって，ターゲット１０表面ＩＡにおける
非エロージョン領域６が反応性スパッタリングによる生
成物，例えば窒素を含む雰囲気中でチタンをスパッタリ
ングしてＴｉＮを堆積する場合には，ＴｉＮ層８で被覆
されている。ＴｉＮＪｉ８は，平滑なチタン板から成る
ターゲット１表面に．ＴｉＮ膜を選択的に形成したもの
でもよく，あるいは， ＴｉＮセラミックスの円板状お
よび円環状の各部材を，ターゲット１表面の中心部およ
び周辺部の非エロージジン領域６にそれぞれ接着するか
，ターゲット１に設けられた凹部に嵌挿したものでもよ
い。チタン板から成るターゲット１と，ＴｉＮとの接着
は，例えばメタルボンディング法を用いて行えばよい。
第４図は上記本発明を実施するためのスパッタリング装
置の概要構成図であって，処理槽１０内部には，第１図
または第２図に示したようなターゲット１３が設けられ
た電極１１と，例えばＴｉＮが被着される被処理基板１
２が対向して配置されている。
置の概要構成図であって，処理槽１０内部には，第１図
または第２図に示したようなターゲット１３が設けられ
た電極１１と，例えばＴｉＮが被着される被処理基板１
２が対向して配置されている。
排気管１５にを通じて処理槽１０内部を図示しないポン
プにより排気しつつ１ガス導入管１６を通じて窒素を添
加したアルゴンガスを導入し，高周波電源ＲＦにより電
極１１に電力を供給してターゲット１３一被処理基板１
２間にプラズマを発生させ，ターゲット１３をスパッタ
リングする。符号１４は前記プラズマを集束する磁界を
印加するための磁石である。
プにより排気しつつ１ガス導入管１６を通じて窒素を添
加したアルゴンガスを導入し，高周波電源ＲＦにより電
極１１に電力を供給してターゲット１３一被処理基板１
２間にプラズマを発生させ，ターゲット１３をスパッタ
リングする。符号１４は前記プラズマを集束する磁界を
印加するための磁石である。
本発明によれば，マグネトロンスパッタリング法を用い
る半導体装置の製造において，スパッタリングターゲッ
トの非エロージョン領域に堆積した生成物薄膜が剥離し
て生じた塵埃による被処理基板表面の汚染あるいはスパ
ッタリング装置内の異常放電が防止され，該半導体装置
の製造歩留りを向上可能とする効果がある。
る半導体装置の製造において，スパッタリングターゲッ
トの非エロージョン領域に堆積した生成物薄膜が剥離し
て生じた塵埃による被処理基板表面の汚染あるいはスパ
ッタリング装置内の異常放電が防止され，該半導体装置
の製造歩留りを向上可能とする効果がある。
である．
第１図と第２図は本発明の実施例を示す要部断面図，
第３図は従来の問題点説明図，
第４図は本発明を実施するためのスパッタリング装置の
概要構成図 である。 図において， ｌはターゲット ２は円環状の領域（エロージョン領域），３は中心部．
４は周辺部， ５はＴｉターゲット６は非エロージョ
ン領域，７はＴｉＮ膜，８はＴｉＮ層 １０は処理槽，
１１は電極廿，１２は被処理基板，１３はターゲット１
４は磁石，１５は排気管，１６はガス導入管 寥ｌ目 第２１２］ 寥３口 本粍明乏υ施するちめのスパヅタｌルゲ延１易 図
概要構成図 である。 図において， ｌはターゲット ２は円環状の領域（エロージョン領域），３は中心部．
４は周辺部， ５はＴｉターゲット６は非エロージョ
ン領域，７はＴｉＮ膜，８はＴｉＮ層 １０は処理槽，
１１は電極廿，１２は被処理基板，１３はターゲット１
４は磁石，１５は排気管，１６はガス導入管 寥ｌ目 第２１２］ 寥３口 本粍明乏υ施するちめのスパヅタｌルゲ延１易 図
Claims (1)
- マグネトロンスパッタリング方式のスパッタリング方法
であって、対向電極に面する表面におけるエロージョン
部分以外の表面が粗面化されているかあるいは該スパッ
タリング装置に導入される原料ガスと該ターゲット構成
材料との反応生成物と同じ物質により被覆されているタ
ーゲットを用いることを特徴とするスパッタリング方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5693589A JPH02236277A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | スパッタリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5693589A JPH02236277A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | スパッタリング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236277A true JPH02236277A (ja) | 1990-09-19 |
Family
ID=13041380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5693589A Pending JPH02236277A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | スパッタリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02236277A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06306597A (ja) * | 1993-04-23 | 1994-11-01 | Mitsubishi Materials Corp | マグネトロンスパッタリング用Ｔｉターゲット材 |
| JPH06306592A (ja) * | 1993-04-23 | 1994-11-01 | Mitsubishi Materials Corp | マグネトロンスパッタリング用Ｔｉターゲット材 |
| JP2002146523A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-05-22 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲットとそれを用いたスパッタリング装置 |
| JP2009191340A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Seiko Epson Corp | 成膜装置及び成膜方法 |
| JP2012017493A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Mitsubishi Materials Corp | スパッタリングターゲット |
| JP2012017492A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Mitsubishi Materials Corp | スパッタリングターゲット |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP5693589A patent/JPH02236277A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06306597A (ja) * | 1993-04-23 | 1994-11-01 | Mitsubishi Materials Corp | マグネトロンスパッタリング用Ｔｉターゲット材 |
| JPH06306592A (ja) * | 1993-04-23 | 1994-11-01 | Mitsubishi Materials Corp | マグネトロンスパッタリング用Ｔｉターゲット材 |
| JP2002146523A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-05-22 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲットとそれを用いたスパッタリング装置 |
| JP2009191340A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Seiko Epson Corp | 成膜装置及び成膜方法 |
| JP2012017493A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Mitsubishi Materials Corp | スパッタリングターゲット |
| JP2012017492A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Mitsubishi Materials Corp | スパッタリングターゲット |
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