JPH06306590A - スパッタリング装置用金属ターゲット - Google Patents

スパッタリング装置用金属ターゲット

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Publication number
JPH06306590A
JPH06306590A JP10321793A JP10321793A JPH06306590A JP H06306590 A JPH06306590 A JP H06306590A JP 10321793 A JP10321793 A JP 10321793A JP 10321793 A JP10321793 A JP 10321793A JP H06306590 A JPH06306590 A JP H06306590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal target
surface roughness
sputter
sputtering
center cap
Prior art date
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Pending
Application number
JP10321793A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsunehiro Arataira
常洋 荒平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP10321793A priority Critical patent/JPH06306590A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 スパッター時にスパッターダストの発生を抑
制する金属ターゲットを得ること。 【構成】 本体11の表面の平均面粗度Ra=0.5μ
m、最大面粗度Rmax=4.8μmである場合の、非
スパッタ領域であるセンターキャップ13Aの表面の面
粗度を、例えば、平均面粗度Ra=1.1μm、最大面
粗度Rmax=5.1μmと粗くして、その粗いセンタ
ーキャップ13Aと堆積物との密着力を向上させた金属
(例えば、アルミ)ターゲットである。 【効果】 被処理物が半導体ウエハの場合、スパッター
ダストに起因する半導体素子の欠陥を低減することがで
き、歩留りの向上、安定生産に寄与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハなどの
表面処理に用いられるスパッタリング装置用金属ターゲ
ットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の従来技術を図4乃至図6を用い
て説明する。図4は従来技術の一般的なスパッタリング
装置の概念的断面斜視図であり、図5は図4のスパッタ
リング装置に一般的に用いられている金属ターゲットで
あって、同図Aは第1の構造の金属ターゲットの斜視
図、同図Bは同図AのAーA線上における断面図であ
り、図6は第2の構造の金属ターゲットの斜視図であ
り、そして図7は図5Aに示した金属ターゲットを用い
てスパッタリングした場合における半導体ウエハ処理枚
数に対するスパッタダストの発生を示したグラフであ
る。
【0003】先ず、図4を用いて従来技術のスパッタリ
ング装置1の概略を説明する。このスパッタリング装置
1はマグネット2Aで構成されたカソード電極2と、チ
ャンバー5に収容され、カソード電極2の内部表面に固
定された銅製のバッキングプレート3とアノード電極4
などから構成されている。
【0004】このような構成の前記バッキングプレート
3の表面に、例えば、アルミなどの金属ターゲット10
を固定し、またアノード電極4に、例えば、半導体ウエ
ハのような被処理物6を取り付けた後、前記チャンバー
5内を真空にした状態で放電ガスを導入し、前記両電極
間に電圧を印加して、グロー放電を発生させている。
【0005】こうすることによりプラズマ中の正イオン
がカソード電極2上の金属ターゲット10の表面に衝突
し、金属ターゲット10の原子をはじき出し、被処理物
6の表面にその金属の薄膜を形成させることができる。
【0006】前記金属ターゲット10は一般に図5に示
したような構造をしている。即ち、同図Aに示した金属
ターゲット10は、例えば、直径約250mm、厚さ約
15mm、中央部に直径約18mmの貫通孔12があけ
られた円盤状をしている本体11とセンターキャップ1
3とから構成されている。
【0007】この本体11を前記スパッタリング装置1
のバッキングプレート3に固定するに当たっては、図4
に示したように、この本体11と同材質で周辺に雌ネジ
が形成されたセンターキャップ13を本体11の貫通孔
12に挿入し、ねじ込んで固定するようにしている。
【0008】金属ターゲットのこの他の構造としては、
図6に示したように、単純な円盤状をした金属ターゲッ
ト20があり、この構造のものは接着剤で直接バッキン
グプレート3に接着される。
【0009】いずれの構造の金属ターゲットも、通常
は、スパッター時に小突起に起因するスプラッシュを抑
えるために、前記センターキャップ13を含む金属ター
ゲット10または20の全表面はできる限り平滑に加工
されているものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スパッター中
のプラズマが金属ターゲットの中央部(センターキャッ
プ12の全部またはその中央部も含む、以下の説明で
「中央部」と記した場合は同様の部分を指す)に届か
ず、この中央部は、所謂、非スパッター領域になる。こ
の非スパッター領域が金属ターゲットの表面に存在する
と、前記被処理物6の表面に到達しなかった金属ターゲ
ット材がその非スパッター領域へ堆積し、堆積物が生じ
る。この堆積物は金属ターゲットの表面が前記のように
平滑に仕上げられているために密着力が不足し、剥離し
易い。これはスパッター中に生じた熱ストレスに起因す
ると思慮され、突発的なダスト(以下、「スパッターダ
スト」と記す)として発生する。
【0011】図7は、図5のセンターキャップ13付き
の金属ターゲット10としてアルミ材を用い、その表面
の平均粗さRaが0.5μm、最大粗さRmaxが4.
8μmであって、シリコンの半導体ウエハを被処理物6
とし、その表面に厚さ600nmのアルミ薄膜(無加
熱)を形成する場合に、その半導体ウエハ処理枚数に対
してどれ位のスパッターダストが発生したかを示したグ
ラフである。このグラフが示すように、スパッターダス
ト、中でも半導体素子欠陥に大きな影響を与える2μm
以上のスパッターダスト(小カッコ内の数字)が多く発
生していることが判る。
【0012】従って、この発明では従来技術のこのよう
なスパッターダストの発生を抑制することを課題とし
た。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明のスパッタリン
グ装置用金属ターゲットは、その非スパッタ領域の面粗
度を粗くすることにより前記課題を解決した。
【0014】
【作用】従って、金属ターゲットの非スパッター領域と
堆積物との密着力を向上させることができる。
【0015】
【実施例】以下、この発明のスパッタリング装置用金属
ターゲットの実施例を図1乃至図3を用いて説明する。
図1はこの発明の第1の実施例であるスパッタリング装
置用金属ターゲットの実施例であって、同図Aはその斜
視図、同図Bは同図AのAーA線上における断面図であ
り、図2はこの発明の第2の実施例であるスパッタリン
グ装置用金属ターゲットの斜視図であり、図3は図1に
示した実施例の金属ターゲットを用いてスパッタリング
した場合における半導体ウエハ処理枚数に対するスパッ
ターダストの発生を示したグラフである。
【0016】先ず、図1に示した金属ターゲット10A
を説明する。この金属ターゲット10Aの構造及び外形
寸法は図5に示した従来技術の金属ターゲット10の構
造及び外形寸法と同様としたので、同一の部分には同一
の符号を付し、その説明は省略する。
【0017】この実施例の金属ターゲット10Aでは、
これをその非スパッター領域である中央部Cでバッキン
グプレート3に固定するためのセンターキャップ13A
の表面をその他の部分S、即ち、本体11の表面より粗
くした。そのセンターキャップ13Aの表面の平均粗さ
Raを1〜2μm、本体11の表面の平均粗さRaを
0.5μmとした。材質は本体11、センターキャップ
12A共に全て同材質のアルミを用いた。
【0018】図2に示した第2の実施例である金属ター
ゲット20Aも、その構造及び外形寸法は図6に示した
従来技術の金属ターゲット20の構造及び外形寸法と同
様としたので、その説明は省略する。そして、その非ス
パッター領域である中央部Cの表面をその他の部分Sの
表面より粗くした。その表面の平均粗さ及び材質は第1
の実施例と同様とした。前記中央部Cの直径は10〜2
0mmの範囲がよい。
【0019】図3は、図1に示したセンターキャップ1
3A付きの金属ターゲット10Aを図4のスパッタリン
グ装置1に装着して、半導体ウエハ6の表面に成膜した
場合、その半導体ウエハ処理枚数に対してどれ位のスパ
ッターダストが発生したかを示したグラフである。
【0020】その場合の測定条件は、表面の平均粗さR
aが1.1μm、最大粗さRmaxが5.1μmのアル
ミ材からなるセンターキャップ13Aを用い、シリコン
の半導体ウエハを被処理物6とし、その表面に厚さ60
0nmのアルミ薄膜(無加熱)を形成した。その他の条
件は、図7のデータを測定した時と同様の測定条件の基
に行った。
【0021】このグラフが示すように、スパッター処理
枚数が少ない初期の段階におけるスパッターダスト数は
非常に少なく、スパッターダストのサイズ毎にその数を
平均すると、この発明の金属ターゲット10Aを用いた
方が、図7に示した従来技術の金属ターゲット10を用
いた場合よりも、そのスパッターダストの発生数が約半
分になっていることが判る。しかも、金属ターゲット1
0Aは金属ターゲット10に比べてスパッターダストの
発生数の変動が小さく、半導体ウエハ6の処理枚数が1
000枚を越すと増加傾向が見られるものの、比較的低
いレベルで落ち着いていることが判る。
【0022】このようにこの発明では、金属ターゲット
10Aのセンターキャップ13Aの面粗度を粗くするこ
とにより、スパッターダストの低減、安定化を計れるこ
とが確認できた。更に、この発明者はセンターキャップ
13Aの面粗度をRa=2.0μm、3.0μmとして
同様の評価を行い、ほぼ同様の効果が得られることを確
認した。
【0023】なお、前記実施例では、金属ターゲットと
してアルミの例を挙げたが、金属としてはインジューム
合金、タングステン、チタン、シリコンなどの材質の金
属ターゲットにも、この発明を適用することができる。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明のスパッタリング装置用金属ターゲットは、スパッタ
ーダストに起因する半導体素子の欠陥を低減することが
でき、歩留りの向上、安定生産に寄与することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1の実施例であるスパッタリン
グ装置用金属ターゲットの実施例であって、同図Aはそ
の斜視図、同図Bは同図AのAーA線上における断面図
である。
【図2】 この発明の第2の実施例であるスパッタリン
グ装置用金属ターゲットの斜視図である。
【図3】 図1に示した実施例の金属ターゲットを用い
てスパッタリングした場合における半導体ウエハ処理枚
数に対するスパッターダストの発生を示したグラフであ
る。
【図4】 従来技術の一般的なスパッタリング装置の概
念的断面斜視図である。
【図5】 図4のスパッタリング装置に一般的に用いら
れる第1の構造の金属ターゲットであって、同図Aはそ
の斜視図、同図Bは同図AのAーA線上における断面図
である。
【図6】 図4のスパッタリング装置に一般的に用いら
れる第2の構造の金属ターゲットの斜視図である。
【図7】 図5Aに示した金属ターゲットを用いてスパ
ッタリングした場合における半導体ウエハ処理枚数に対
するスパッタダストの発生を示したグラフである。
【符号の説明】
1 スパッタリング装置 2 カソード電極 2A マグネット 3 バッキングプレート 4 アノード電極 5 チャンバー 6 被処理物(半導体ウエハ) 10A 金属ターゲット 11 本体 12 貫通孔 13A センターキャップ 20A 金属ターゲット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非スパッタ領域の面粗度を粗くしたこと
    を特徴とするスパッタリング装置用金属ターゲット
JP10321793A 1993-04-28 1993-04-28 スパッタリング装置用金属ターゲット Pending JPH06306590A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10321793A JPH06306590A (ja) 1993-04-28 1993-04-28 スパッタリング装置用金属ターゲット

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10321793A JPH06306590A (ja) 1993-04-28 1993-04-28 スパッタリング装置用金属ターゲット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06306590A true JPH06306590A (ja) 1994-11-01

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ID=14348339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10321793A Pending JPH06306590A (ja) 1993-04-28 1993-04-28 スパッタリング装置用金属ターゲット

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JP (1) JPH06306590A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003100114A1 (en) * 2002-05-20 2003-12-04 Tosoh Smd,Inc. Replaceable target sidewall insert with texturing
JP2010189768A (ja) * 1997-05-02 2010-09-02 Materials Research Corp スパッタリングのバーンインに要する時間を短縮してスパッタリングの際に発生するパーティクルを最小限に抑える方法、及びこのときに用いられるターゲットアセンブリ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010189768A (ja) * 1997-05-02 2010-09-02 Materials Research Corp スパッタリングのバーンインに要する時間を短縮してスパッタリングの際に発生するパーティクルを最小限に抑える方法、及びこのときに用いられるターゲットアセンブリ
WO2003100114A1 (en) * 2002-05-20 2003-12-04 Tosoh Smd,Inc. Replaceable target sidewall insert with texturing

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