JPH02309630A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH02309630A JPH02309630A JP13227789A JP13227789A JPH02309630A JP H02309630 A JPH02309630 A JP H02309630A JP 13227789 A JP13227789 A JP 13227789A JP 13227789 A JP13227789 A JP 13227789A JP H02309630 A JPH02309630 A JP H02309630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- heat reflecting
- reflecting plate
- sputtering
- preheating
- 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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- Electrodes Of Semiconductors (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】
〔概 要〕
被膜形成に用いられるスパッタリング装置の改良に関し
、 成膜基板を効率良く加熱して、所定温度まで短時間に昇
温させることを目的とし、 成膜基板とターゲットとが対向する間隙の前記成膜基板
の前面に熱反射板が配置されるように構成し、該熱反射
板が前記成膜基板の予備加熱時に成膜基板の前面に配置
され、スパッタ処理時に成膜基板の前面から除去される
ようにしたことを特徴とする。
、 成膜基板を効率良く加熱して、所定温度まで短時間に昇
温させることを目的とし、 成膜基板とターゲットとが対向する間隙の前記成膜基板
の前面に熱反射板が配置されるように構成し、該熱反射
板が前記成膜基板の予備加熱時に成膜基板の前面に配置
され、スパッタ処理時に成膜基板の前面から除去される
ようにしたことを特徴とする。
本発明は半導体装置など電子部品を製造する際、被膜形
成のために用いられるスパッタリング装置の改良に関す
る。
成のために用いられるスパッタリング装置の改良に関す
る。
例えば、ＩＣ，ＬＳＩなど半導体装置の製造方法におい
ては、配線材料としてアルミニウムやその合金、あるい
は、モリブデン、タングステンなどの高融点材料が用い
られており、このような被膜を形成するためにスパッタ
リング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）装置が使用されている
。
ては、配線材料としてアルミニウムやその合金、あるい
は、モリブデン、タングステンなどの高融点材料が用い
られており、このような被膜を形成するためにスパッタ
リング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）装置が使用されている
。
このようなスパッタリング装置はウェハープロセスの自
動化に対応させるために、連続処理の可能な枚葉式処理
をおこなっており、第２図はその従来の枚葉式のスパッ
タリング装置の要部断面を示している。図中の記号１は
ウェハー（成膜基板）、２は加熱ステージ、３はターゲ
ット、４はバッキングプレート、５は電源、６は処理室
側壁。
動化に対応させるために、連続処理の可能な枚葉式処理
をおこなっており、第２図はその従来の枚葉式のスパッ
タリング装置の要部断面を示している。図中の記号１は
ウェハー（成膜基板）、２は加熱ステージ、３はターゲ
ット、４はバッキングプレート、５は電源、６は処理室
側壁。
１１はＡｒ （アルゴン）ガス導入口１．１２は計ガス
導入口■である。
導入口■である。
その操作概要を説明すると、加熱ステージ２に保持され
たウェハーｌとバッキングプレート４に保持されたター
ゲット３との間に数百ボルトの直流または交流（周波数
１３．５６？１Ｈ２）の電ａ５を印加して、処理室内に
Ａｒガス導入口ＩからＡｒガスを流入させて減圧度を数
ｍＴｏｒｒにし、その流入したＡｒガスをイオン化し、
そのガスイオンをターゲット３に衝突させて、被膜原子
を飛び出させてウェハー１上に被着させている。その時
、ウェハー１は加熱ステージ２に、例えば押えばね２Ｓ
によって押圧保持させ、しかも、加熱ステージ２には数
本のカドリッジヒータ２Ｈが埋め込まれて、ウェハーが
加熱できるように構成しである。しかし、処理室内は数
ｍ Ｔｏｒｒの減圧中であって加熱ステージ２とウェハ
ー１との間隙を輻射熱のみで熱伝達することになるから
熱効率が悪い。そのために、ウェハー裏面と加熱ステー
ジ２の間に計ガス導入口■から計ガスを導入し、その間
隙の圧力を数Ｔｏｒｒに高めて、ガスによる熱伝導を利
用してウェハー１の加熱をおこなっている。即ち、スパ
ッタガスと同じガスを用いて、間隙からのガス漏れが影
響ないようにして、Ａｒガスによって熱伝導を図ってい
る。
たウェハーｌとバッキングプレート４に保持されたター
ゲット３との間に数百ボルトの直流または交流（周波数
１３．５６？１Ｈ２）の電ａ５を印加して、処理室内に
Ａｒガス導入口ＩからＡｒガスを流入させて減圧度を数
ｍＴｏｒｒにし、その流入したＡｒガスをイオン化し、
そのガスイオンをターゲット３に衝突させて、被膜原子
を飛び出させてウェハー１上に被着させている。その時
、ウェハー１は加熱ステージ２に、例えば押えばね２Ｓ
によって押圧保持させ、しかも、加熱ステージ２には数
本のカドリッジヒータ２Ｈが埋め込まれて、ウェハーが
加熱できるように構成しである。しかし、処理室内は数
ｍ Ｔｏｒｒの減圧中であって加熱ステージ２とウェハ
ー１との間隙を輻射熱のみで熱伝達することになるから
熱効率が悪い。そのために、ウェハー裏面と加熱ステー
ジ２の間に計ガス導入口■から計ガスを導入し、その間
隙の圧力を数Ｔｏｒｒに高めて、ガスによる熱伝導を利
用してウェハー１の加熱をおこなっている。即ち、スパ
ッタガスと同じガスを用いて、間隙からのガス漏れが影
響ないようにして、Ａｒガスによって熱伝導を図ってい
る。
一方、ターゲット３を保持するバッキングプレート４は
内部に冷却水を循環させる銅製プレートからなり、計イ
オンガスの衝突によるターゲット３の発熱を冷却させる
ようにしており、このターゲット３．バッキングプレー
ト４は着脱できるように０リング４Ｐを処理室側壁６と
の間に介在させである。
内部に冷却水を循環させる銅製プレートからなり、計イ
オンガスの衝突によるターゲット３の発熱を冷却させる
ようにしており、このターゲット３．バッキングプレー
ト４は着脱できるように０リング４Ｐを処理室側壁６と
の間に介在させである。
且つ、処理室全体は圧力調整弁を通して強力な排気系（
いずれも図示せず；図の左側に配置される）を用いて吸
引排気しており、また、ウェハー１は紙面に垂直な方向
に配置されたロードロツタ室より送入・送出させるよう
に構成されており、且つ、ウェハー１は加熱ステージ２
と共に水平方向に傾斜してウェハーの着脱ができるよう
な機構部分（図示せず）を具備している。
いずれも図示せず；図の左側に配置される）を用いて吸
引排気しており、また、ウェハー１は紙面に垂直な方向
に配置されたロードロツタ室より送入・送出させるよう
に構成されており、且つ、ウェハー１は加熱ステージ２
と共に水平方向に傾斜してウェハーの着脱ができるよう
な機構部分（図示せず）を具備している。
〔発明が解決しようとする課題］
ところが、上記のような構成のスパッタリング装置を用
いてスパッタ処理する際、ウェハーの温度を４００〜６
００°Ｃにまで上昇させる場合を例にあげると、現用の
装置によればその温度に昇温させるためには６０〜９０
秒の時間を要して、しかも、加熱ステージ２に内蔵させ
たヒータの設定温度よりも１００〜１５０°Ｃ程度低い
温度までしか上昇せず、その低い温度で平衡が保たれる
という加熱効率の悪さがある。
いてスパッタ処理する際、ウェハーの温度を４００〜６
００°Ｃにまで上昇させる場合を例にあげると、現用の
装置によればその温度に昇温させるためには６０〜９０
秒の時間を要して、しかも、加熱ステージ２に内蔵させ
たヒータの設定温度よりも１００〜１５０°Ｃ程度低い
温度までしか上昇せず、その低い温度で平衡が保たれる
という加熱効率の悪さがある。
第３図は加熱温度と時間との関係図を示す図で、その従
来のスパッタリング装置による加熱曲線を曲線■に示し
ており、データはヒータの設定温度を５００°Ｃとした
場合の例であるが、図示のように６０〜９０秒の間で平
衡温度に達して、その平衡温度が３６０〜３８０°Ｃ程
度であることが判る。
来のスパッタリング装置による加熱曲線を曲線■に示し
ており、データはヒータの設定温度を５００°Ｃとした
場合の例であるが、図示のように６０〜９０秒の間で平
衡温度に達して、その平衡温度が３６０〜３８０°Ｃ程
度であることが判る。
それでは、自動化システムの一環としてのスパッタリン
グ装置の処理効率が低いために、本発明はウェハーを効
率良く加熱して、所定温度まで短時間に昇温させること
を目的としたスパッタリング装置を提案するものである
。
グ装置の処理効率が低いために、本発明はウェハーを効
率良く加熱して、所定温度まで短時間に昇温させること
を目的としたスパッタリング装置を提案するものである
。
その課題は、第１図に示すように、ウェハー（成膜基板
）１とターゲット３とが対向する間隙の前記ウェハーの
前面に熱反射板２０が配置されるように構成し、該熱反
射板が前記ウェハーの予備加熱時にウェハーの前面に配
置され、スパッタ処理時にウェハーの前面から除去され
るようにしたスパッタリング装置によって解決される。
）１とターゲット３とが対向する間隙の前記ウェハーの
前面に熱反射板２０が配置されるように構成し、該熱反
射板が前記ウェハーの予備加熱時にウェハーの前面に配
置され、スパッタ処理時にウェハーの前面から除去され
るようにしたスパッタリング装置によって解決される。
〔作 用〕
即ち、本発明は、ウェハーの前面に熱反射板を配置して
、予備加熱時にウェハー表面から熱が逸散しないように
して、加熱効率の向上を図るもので、その熱反射板とそ
の可動部分を付設するものである。
、予備加熱時にウェハー表面から熱が逸散しないように
して、加熱効率の向上を図るもので、その熱反射板とそ
の可動部分を付設するものである。
以下に図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図は本発明かかる枚葉式のスパッタリング装置の要
部断面図を示しており、図中の記号は第２図と同じく、
１はウェハー、２は加熱ステージ。
部断面図を示しており、図中の記号は第２図と同じく、
１はウェハー、２は加熱ステージ。
３はターゲット、４はバッキングプレート ５は電源、
６は処理室側壁、１１はＡｒガス導入口Ｉ、１２はＡｒ
ガス導入口■であるが、２０が熱反射板、２１が熱反射
板の移動棹である。
６は処理室側壁、１１はＡｒガス導入口Ｉ、１２はＡｒ
ガス導入口■であるが、２０が熱反射板、２１が熱反射
板の移動棹である。
熱反射板２０は表面を鏡面に仕上げた金属板（Ｗ−さ３
ｍｍ）からなり、ウェハー１の前面２〜３ｍｍの位置
に配置して、外形はウェハーと同等の大きさ、例えば直
径１５０ｍｍφのものとする。このような熱反射板２０
を移動棹２１の回転によってウェハーｌとターゲット３
との対向間隙から除去できるように構成しておく。なお
、この熱反射板２０の移動は本実施例のような回転では
でなく、他の方法も考えられる。
ｍｍ）からなり、ウェハー１の前面２〜３ｍｍの位置
に配置して、外形はウェハーと同等の大きさ、例えば直
径１５０ｍｍφのものとする。このような熱反射板２０
を移動棹２１の回転によってウェハーｌとターゲット３
との対向間隙から除去できるように構成しておく。なお
、この熱反射板２０の移動は本実施例のような回転では
でなく、他の方法も考えられる。
かくして、熱反射板２０を予備加熱時にウェハーの前面
に対向配置し、スパッタ処理時にウェハーの前面から排
除する操作をすれば、予備加熱を効率良（おこなうこと
ができる。このような本発明にかかるスパッタリング装
置による加熱曲線を第３図の加熱温度と時間との関係図
中の曲線■に示しており、ヒータの設定温度を５００’
Ｃとした場合、従来の装置より短時間の３０〜６０秒の
間で平衡温度に達して、その平衡温度が５００°Ｃに近
くまで上昇し、従来の装置より１００°Ｃ程度高くなる
ことが判る。
に対向配置し、スパッタ処理時にウェハーの前面から排
除する操作をすれば、予備加熱を効率良（おこなうこと
ができる。このような本発明にかかるスパッタリング装
置による加熱曲線を第３図の加熱温度と時間との関係図
中の曲線■に示しており、ヒータの設定温度を５００’
Ｃとした場合、従来の装置より短時間の３０〜６０秒の
間で平衡温度に達して、その平衡温度が５００°Ｃに近
くまで上昇し、従来の装置より１００°Ｃ程度高くなる
ことが判る。
具体的な実施結果を説明すると、酸化シリコン膜（膜厚
３０００人）を設けた直径１５０ｍｍφのシリコン基板
面に膜厚１μｍのＡｌ−１χＳｔ膜を被着する例では、
Ａｒガス導入口■から計ガスを流入してウェハー裏面と
加熱ステージ２の間隙の圧力を約ＩＴ。
３０００人）を設けた直径１５０ｍｍφのシリコン基板
面に膜厚１μｍのＡｌ−１χＳｔ膜を被着する例では、
Ａｒガス導入口■から計ガスを流入してウェハー裏面と
加熱ステージ２の間隙の圧力を約ＩＴ。
ｒｒとし、Ａｒガス導入口ＩからＡｒガスを流入して処
理室内の圧力を３ ｍＴｏｒｒに調整して、熱反射Ｆｉ
、２０を配置した結果、反射板のない場合に比べて予備
加熱時間が半減し、しかも、到達した平衡温度を５０〜
１００°Ｃ高くすることができた。
理室内の圧力を３ ｍＴｏｒｒに調整して、熱反射Ｆｉ
、２０を配置した結果、反射板のない場合に比べて予備
加熱時間が半減し、しかも、到達した平衡温度を５０〜
１００°Ｃ高くすることができた。
従って、本発明にかかるスパッタリング装置は予備加熱
効率を高めて、且つ、消費電力を減少させることができ
、上記の熱反射板２０を挿入・除去する移動棹２１の動
作をスパッタリング装置の自動操作に組み込めば、スパ
ッタリング装置を従来より著しく効率的に使用すること
が可能になる。
効率を高めて、且つ、消費電力を減少させることができ
、上記の熱反射板２０を挿入・除去する移動棹２１の動
作をスパッタリング装置の自動操作に組み込めば、スパ
ッタリング装置を従来より著しく効率的に使用すること
が可能になる。
以上の説明から明らかなように、本発明にかかるスパッ
タリング装置によれば消費電力が減少し、予備加熱効率
が向上して処理時間が短縮できる顕著な効果があり、ウ
ェハープロセスにおける自動化システムの効率化に大き
く貢献するものである。
タリング装置によれば消費電力が減少し、予備加熱効率
が向上して処理時間が短縮できる顕著な効果があり、ウ
ェハープロセスにおける自動化システムの効率化に大き
く貢献するものである。
また、上記例は半導体装置の製造方法を例としているが
、他の電子部品の製造方法にも適用できることは当然で
ある。
、他の電子部品の製造方法にも適用できることは当然で
ある。
第１図は本発明にかかるスパッタリング装置の要部断面
図、 第２図は従来のスパッタリング装置の要部断面図、 第３図は加熱温度と時間との関係図である。 図において、 ■はウェハー（成膜基板）、 ２は加熱ステージ、 ３はターゲット、 ４はバッキングプレート、 ５は電源、 ６は処理室側壁、 １１はＡｒガス導入口Ｉ。 １２はＡｒガス導入口■、 ２０は熱反射板、 ２１は熱反射板の移動棹 を示している。
図、 第２図は従来のスパッタリング装置の要部断面図、 第３図は加熱温度と時間との関係図である。 図において、 ■はウェハー（成膜基板）、 ２は加熱ステージ、 ３はターゲット、 ４はバッキングプレート、 ５は電源、 ６は処理室側壁、 １１はＡｒガス導入口Ｉ。 １２はＡｒガス導入口■、 ２０は熱反射板、 ２１は熱反射板の移動棹 を示している。
Claims (1)
- 成膜基板（１）とターゲット（３）とが対向する間隙の
前記成膜基板の前面に熱反射板（２０）が配置されるよ
うに構成し、該熱反射板が前記成膜基板の予備加熱時に
成膜基板の前面に配置され、スパッタ処理時に成膜基板
の前面から除去されるようにしたことを特徴とするスパ
ッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13227789A JPH02309630A (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13227789A JPH02309630A (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02309630A true JPH02309630A (ja) | 1990-12-25 |
Family
ID=15077522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13227789A Pending JPH02309630A (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02309630A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07180054A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Toshiba Corp | 真空成膜装置 |
| JP2023176990A (ja) * | 2022-06-01 | 2023-12-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
-
1989
- 1989-05-24 JP JP13227789A patent/JPH02309630A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07180054A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Toshiba Corp | 真空成膜装置 |
| JP2023176990A (ja) * | 2022-06-01 | 2023-12-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
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