JPH05247634A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH05247634A JPH05247634A JP4814492A JP4814492A JPH05247634A JP H05247634 A JPH05247634 A JP H05247634A JP 4814492 A JP4814492 A JP 4814492A JP 4814492 A JP4814492 A JP 4814492A JP H05247634 A JPH05247634 A JP H05247634A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- substrate
- vacuum container
- aluminum
- thin film
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スパッタリング装置の改良に関し、基板上に
高融点金属の薄膜を形成する場合であっても形成する薄
膜の品質を損なうことなく装置の稼働率を向上すること
を目的とする。 【構成】 真空容器11内に配設されるシールド板（防着
板）17, 18等の露出表面にアルミニウム若しくはアルミ
ナの被膜17a,18a を設ける。高融点金属をスパッタリン
グする際でもシールド板17, 18等に付着する膜が剥離し
にくくなる。
高融点金属の薄膜を形成する場合であっても形成する薄
膜の品質を損なうことなく装置の稼働率を向上すること
を目的とする。 【構成】 真空容器11内に配設されるシールド板（防着
板）17, 18等の露出表面にアルミニウム若しくはアルミ
ナの被膜17a,18a を設ける。高融点金属をスパッタリン
グする際でもシールド板17, 18等に付着する膜が剥離し
にくくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタリング装置の改
良に関する。スパッタリング装置は広汎な分野で金属等
の薄膜形成に使用されており、半導体デバイスの製造に
おいてもウェーハ上への配線用アルミニウム薄膜の形成
その他に広く使用されている。近年、半導体デバイスは
高集積・高密度化の要求に対応して配線の微細化が進め
られており、その信頼性を維持するために配線層の下に
高融点金属（その化合物、合金を含む）からなるバリア
層を設けることがしばしば行われている。この高融点金
属の薄膜形成にもスパッタリング装置を使用することが
多い。一方、このような微細配線においては、極めて微
小なパーティクル（例えば０.2μm 径以下）の付着がデ
バイスの不良原因となる。
良に関する。スパッタリング装置は広汎な分野で金属等
の薄膜形成に使用されており、半導体デバイスの製造に
おいてもウェーハ上への配線用アルミニウム薄膜の形成
その他に広く使用されている。近年、半導体デバイスは
高集積・高密度化の要求に対応して配線の微細化が進め
られており、その信頼性を維持するために配線層の下に
高融点金属（その化合物、合金を含む）からなるバリア
層を設けることがしばしば行われている。この高融点金
属の薄膜形成にもスパッタリング装置を使用することが
多い。一方、このような微細配線においては、極めて微
小なパーティクル（例えば０.2μm 径以下）の付着がデ
バイスの不良原因となる。
【０００２】
【従来の技術】スパッタリング装置は真空容器内でアル
ゴン等のイオンを陰極のターゲットに高速で衝突させて
ターゲット材の原子を外部に叩き出し、これを対向電極
上の基板に付着させるか、叩き出した原子に活性化され
た酸素又は窒素を反応させて酸化物又は窒化物を付着さ
せるものである。
ゴン等のイオンを陰極のターゲットに高速で衝突させて
ターゲット材の原子を外部に叩き出し、これを対向電極
上の基板に付着させるか、叩き出した原子に活性化され
た酸素又は窒素を反応させて酸化物又は窒化物を付着さ
せるものである。
【０００３】ところでこのイオンにより叩き出されたタ
ーゲット材は、所望の基板の他、真空容器内の露出部分
各部にも付着堆積する。この付着膜が次第に厚くなり、
熱膨張係数の相違に起因する膜内応力がある限度を超え
て大きくなると膜は剥離し、その一部はパーティクルと
なって基板上に飛来する。これが基板上に付着すると形
成する薄膜の品質を損なって製造歩留りを低下させるこ
とになる。従って、このようなパーティクルの基板への
付着を防止することが不可欠である。
ーゲット材は、所望の基板の他、真空容器内の露出部分
各部にも付着堆積する。この付着膜が次第に厚くなり、
熱膨張係数の相違に起因する膜内応力がある限度を超え
て大きくなると膜は剥離し、その一部はパーティクルと
なって基板上に飛来する。これが基板上に付着すると形
成する薄膜の品質を損なって製造歩留りを低下させるこ
とになる。従って、このようなパーティクルの基板への
付着を防止することが不可欠である。
【０００４】そのため、真空容器内に着脱可能なシール
ド板（防着板）等を適宜配設し、これに付着した膜が剥
離する以前にこれを交換している。但し、これを交換す
るためには真空容器内を真空破壊して大気に曝さなけれ
ばならず、交換後の真空排気に長時間を要するから、長
時間にわたり装置の稼働を停止することになる。
ド板（防着板）等を適宜配設し、これに付着した膜が剥
離する以前にこれを交換している。但し、これを交換す
るためには真空容器内を真空破壊して大気に曝さなけれ
ばならず、交換後の真空排気に長時間を要するから、長
時間にわたり装置の稼働を停止することになる。
【０００５】そこで、シールド板等の交換周期を延長し
て装置の稼働率を向上させるために、従来は、シールド
板等の端面や角部にＲを付ける、ガラスビーズ等による
ブラスト処理を施してシールド板等の表面を粗面化す
る、ステンレス鋼等からなるシールド板等の表面に多数
の微細な凹凸を有する銅の薄板（市販品）を貼付する、
等の方法でシールド板等に付着する膜の密着強度を高め
て剥離しにくくしていた。
て装置の稼働率を向上させるために、従来は、シールド
板等の端面や角部にＲを付ける、ガラスビーズ等による
ブラスト処理を施してシールド板等の表面を粗面化す
る、ステンレス鋼等からなるシールド板等の表面に多数
の微細な凹凸を有する銅の薄板（市販品）を貼付する、
等の方法でシールド板等に付着する膜の密着強度を高め
て剥離しにくくしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の装置では、高融点金属（特に窒化チタン）膜のよ
うに元々密着性の良くない材料の膜を形成する場合に
は、シールド板等に付着する膜は比較的短期間で（膜厚
が薄いうちに）剥離が始まる、という問題があった。
従来の装置では、高融点金属（特に窒化チタン）膜のよ
うに元々密着性の良くない材料の膜を形成する場合に
は、シールド板等に付着する膜は比較的短期間で（膜厚
が薄いうちに）剥離が始まる、という問題があった。
【０００７】本発明はこのような問題を解決して、基板
上に高融点金属の薄膜を形成する場合であっても形成す
る薄膜の品質を損なうことなく装置の稼働率を向上する
ことが可能なスパッタリング装置を提供することを目的
とする。
上に高融点金属の薄膜を形成する場合であっても形成す
る薄膜の品質を損なうことなく装置の稼働率を向上する
ことが可能なスパッタリング装置を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、真空容器内で基板の表面にターゲット材料若しく
はその化合物の薄膜を堆積形成するスパッタリング装置
において、該真空容器内に配設される部品の露出表面に
アルミニウム若しくはアルミナの被膜を設けたことを特
徴とするスパッタリング装置とすることで、達成され
る。
れば、真空容器内で基板の表面にターゲット材料若しく
はその化合物の薄膜を堆積形成するスパッタリング装置
において、該真空容器内に配設される部品の露出表面に
アルミニウム若しくはアルミナの被膜を設けたことを特
徴とするスパッタリング装置とすることで、達成され
る。
【０００９】
【作用】シールド板の母材としては、通常、機械的強
度、耐熱性等の点からステンレス鋼が使用される。アル
ミニウムやアルミナはこのステンレス鋼に対して密着性
が良く、剥離しにくい。一方、高融点金属はステンレス
鋼に対しては密着性が良くないが、アルミニウムやアル
ミナに対しては比較的密着性が良い。これは、アルミニ
ウムやアルミナ上に高融点金属をスパッタリングした際
に高融点金属とアルミニウムの合金層を生じるためと考
えられる。その結果、シールド板に付着した膜は剥離し
にくくなり、シールド板の長期間使用、即ちスパッタリ
ング装置の稼働率向上が可能となる。
度、耐熱性等の点からステンレス鋼が使用される。アル
ミニウムやアルミナはこのステンレス鋼に対して密着性
が良く、剥離しにくい。一方、高融点金属はステンレス
鋼に対しては密着性が良くないが、アルミニウムやアル
ミナに対しては比較的密着性が良い。これは、アルミニ
ウムやアルミナ上に高融点金属をスパッタリングした際
に高融点金属とアルミニウムの合金層を生じるためと考
えられる。その結果、シールド板に付着した膜は剥離し
にくくなり、シールド板の長期間使用、即ちスパッタリ
ング装置の稼働率向上が可能となる。
【００１０】
【実施例】本発明に基づくスパッタリング装置の実施例
を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の実施例
を示す断面図である。１は被処理物の基板（半導体ウェ
ーハ等）である。11は内部で成膜処理を行う真空容器で
あり、バルブ12を介して真空排気装置13に連通してい
る。14はカソード電極であり、電源（図示は省略）に接
続されている。15は成膜材からなるターゲットである。
16はヒータブロックであり、ガス導入路16a を有し、導
入するアルゴンガスを加熱してこれにより基板１を加熱
する。
を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の実施例
を示す断面図である。１は被処理物の基板（半導体ウェ
ーハ等）である。11は内部で成膜処理を行う真空容器で
あり、バルブ12を介して真空排気装置13に連通してい
る。14はカソード電極であり、電源（図示は省略）に接
続されている。15は成膜材からなるターゲットである。
16はヒータブロックであり、ガス導入路16a を有し、導
入するアルゴンガスを加熱してこれにより基板１を加熱
する。
【００１１】17及び18はシールド板であり、それぞれタ
ーゲット15、基板１の周囲を包囲するように配設されて
おり、ターゲット15から飛び出した成膜材の粒子が真空
容器11の内壁等へ付着するのを防止する。これらはいず
れも真空容器11に固定されているが容易に着脱出来、成
膜材が厚く堆積すれば交換する。これらのシールド板17
及び18の母材には機械的強度、耐熱性等の点からステン
レス鋼が使用されているが、成膜材の粒子が付着する面
には、アルミニウム又はアルミナからなる被膜17a 及び
18ａが被着されている。この被膜17a 及び18ａの厚さは
300〜1000μm程度である。
ーゲット15、基板１の周囲を包囲するように配設されて
おり、ターゲット15から飛び出した成膜材の粒子が真空
容器11の内壁等へ付着するのを防止する。これらはいず
れも真空容器11に固定されているが容易に着脱出来、成
膜材が厚く堆積すれば交換する。これらのシールド板17
及び18の母材には機械的強度、耐熱性等の点からステン
レス鋼が使用されているが、成膜材の粒子が付着する面
には、アルミニウム又はアルミナからなる被膜17a 及び
18ａが被着されている。この被膜17a 及び18ａの厚さは
300〜1000μm程度である。
【００１２】これらのシールド板17及び18には、アルミ
ニウム又はアルミナのスパッタリングに使用したスパッ
タリング装置のシールド板を流用すると好都合である
（表面にはアルミニウム又はアルミナが堆積している）
が、溶射法等により被着してもよい。
ニウム又はアルミナのスパッタリングに使用したスパッ
タリング装置のシールド板を流用すると好都合である
（表面にはアルミニウム又はアルミナが堆積している）
が、溶射法等により被着してもよい。
【００１３】次にこのスパッタ装置を使用して窒化チタ
ン膜（ステンレス鋼との密着性が特に悪いことが知られ
ている）を被着した結果を説明する。尚、ターゲットに
は高純度のチタンを用い、アルゴンと窒素の混合ガスを
流してスパッタリングした。この実施例の装置でスパッ
タリングした場合は、シールド板等に付着した膜に剥離
が発生するまでに連続して堆積可能な付着膜の厚さは約
2000μm であった。従来の装置ではこの厚さは約 200μ
m であった。
ン膜（ステンレス鋼との密着性が特に悪いことが知られ
ている）を被着した結果を説明する。尚、ターゲットに
は高純度のチタンを用い、アルゴンと窒素の混合ガスを
流してスパッタリングした。この実施例の装置でスパッ
タリングした場合は、シールド板等に付着した膜に剥離
が発生するまでに連続して堆積可能な付着膜の厚さは約
2000μm であった。従来の装置ではこの厚さは約 200μ
m であった。
【００１４】本発明は以上の実施例に限定されることな
く、更に種々変形して実施することが出来る。例えば真
空容器11内のシールド板17, 18以外の部分の成膜材の粒
子が付着する面にアルミニウム又はアルミナからなる被
膜を設けた場合でも有効である。
く、更に種々変形して実施することが出来る。例えば真
空容器11内のシールド板17, 18以外の部分の成膜材の粒
子が付着する面にアルミニウム又はアルミナからなる被
膜を設けた場合でも有効である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板上に高融点金属の薄膜を形成する場合であっても形
成する薄膜の品質を損なうことなく装置の稼働率を向上
することが可能なスパッタリング装置を提供することが
出来、半導体デバイス等の製造における歩留り向上、生
産性向上等に寄与する。
基板上に高融点金属の薄膜を形成する場合であっても形
成する薄膜の品質を損なうことなく装置の稼働率を向上
することが可能なスパッタリング装置を提供することが
出来、半導体デバイス等の製造における歩留り向上、生
産性向上等に寄与する。
【図１】 本発明の実施例を示す断面図である。
１ 基板 11 真空容器 12 バルブ 13 真空排気手段 14 カソード電極 15 ターゲット 16 ヒータブロック 16a ガス導入孔 17, 18 シールド板 17a,18a 被膜
Claims (1)
- 【請求項１】 真空容器内で基板の表面にターゲット材
料若しくはその化合物の薄膜を堆積形成するスパッタリ
ング装置において、 該真空容器内に配設される部品の露出表面にアルミニウ
ム若しくはアルミナの被膜を設け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 |
|---|---|---|---|
| JP4814492A JPH05247634A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4814492A JPH05247634A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05247634A true JPH05247634A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=12795161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4814492A Withdrawn JPH05247634A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05247634A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6942764B1 (en) * | 1995-08-24 | 2005-09-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Arc-sprayed shield for pre-sputter etching chamber |
| US7041200B2 (en) * | 2002-04-19 | 2006-05-09 | Applied Materials, Inc. | Reducing particle generation during sputter deposition |
| CN115478249A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-16 | 宣城开盛新能源科技有限公司 | 一种铜铟镓硒溅射用的防着板及其制备方法和重复使用方法 |
-
1992
- 1992-03-05 JP JP4814492A patent/JPH05247634A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6942764B1 (en) * | 1995-08-24 | 2005-09-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Arc-sprayed shield for pre-sputter etching chamber |
| US7041200B2 (en) * | 2002-04-19 | 2006-05-09 | Applied Materials, Inc. | Reducing particle generation during sputter deposition |
| CN115478249A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-16 | 宣城开盛新能源科技有限公司 | 一种铜铟镓硒溅射用的防着板及其制备方法和重复使用方法 |
| CN115478249B (zh) * | 2022-09-20 | 2024-03-05 | 宣城开盛新能源科技有限公司 | 一种铜铟镓硒溅射用的防着板及其制备方法和重复使用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |