JPH0639690B2 - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH0639690B2 JPH0639690B2 JP62231545A JP23154587A JPH0639690B2 JP H0639690 B2 JPH0639690 B2 JP H0639690B2 JP 62231545 A JP62231545 A JP 62231545A JP 23154587 A JP23154587 A JP 23154587A JP H0639690 B2 JPH0639690 B2 JP H0639690B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- target
- sputtering
- electrode
- argon
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スパッタリング装置に関する。
（従来の技術） 被処理基板例えば半導体ウエハ上への高融点金属あるい
はこの高融点金属の珪化物等の合金膜の形成装置とし
て、一般に、圧力が10-3〜10-2Torr程度の雰囲気のアル
ゴン(Ar)ガス中で、２つの電極間に電圧を印加してアル
ゴンプラズマを発生させ、このアルゴンプラズマでター
ゲットをスパッタし、半導体ウエハ上に合金膜を被着さ
せる装置が実用されている。
はこの高融点金属の珪化物等の合金膜の形成装置とし
て、一般に、圧力が10-3〜10-2Torr程度の雰囲気のアル
ゴン(Ar)ガス中で、２つの電極間に電圧を印加してアル
ゴンプラズマを発生させ、このアルゴンプラズマでター
ゲットをスパッタし、半導体ウエハ上に合金膜を被着さ
せる装置が実用されている。
そして上記スパッタリングについては、例えば、特開昭
57-149470，特開昭58-136776号公報等にて開示されたも
のがある。
57-149470，特開昭58-136776号公報等にて開示されたも
のがある。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の開示されたものは、ターゲットと
して例えばタングステン・シリサイド(W Si)から成るも
のを用いた場合、スパッタ粒子特にシリコン(Si)粒子
が、電極間のギャップに堆積して電極間の絶縁不良を発
生させたり、またスパッタ面以外のターゲット上に付着
した堆積物が剥離して異常放電を発生させたりする可能
性がある。
して例えばタングステン・シリサイド(W Si)から成るも
のを用いた場合、スパッタ粒子特にシリコン(Si)粒子
が、電極間のギャップに堆積して電極間の絶縁不良を発
生させたり、またスパッタ面以外のターゲット上に付着
した堆積物が剥離して異常放電を発生させたりする可能
性がある。
本発明は上述の従来事情に対処してなされたもので、絶
縁不良や異常放電がなく、高品質かつ安定度の高いスパ
ッタリング装置を提供しようとするものである。
縁不良や異常放電がなく、高品質かつ安定度の高いスパ
ッタリング装置を提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、処理室内においてプラズマを発生させてスパ
ッタリングを行うスパッタリング装置において、 ターゲットが設けられた陰極と、この陰極と近接して配
置された陽極と、前記陰極と前記陽極間に設けられたガ
ス流路と、このガス流路に少なくともスパッタリング中
ガスを供給するガス供給手段と、から構成されたことを
特徴とする。
ッタリングを行うスパッタリング装置において、 ターゲットが設けられた陰極と、この陰極と近接して配
置された陽極と、前記陰極と前記陽極間に設けられたガ
ス流路と、このガス流路に少なくともスパッタリング中
ガスを供給するガス供給手段と、から構成されたことを
特徴とする。
（作用） 本発明は、陰極と陽極の間隙に設けられたガス流路から
ガスを導入するので、このガス粒子の流れによりスパッ
タ粒子を弾き飛ばすことが出来る。
ガスを導入するので、このガス粒子の流れによりスパッ
タ粒子を弾き飛ばすことが出来る。
したがって、第１の電極と第２の電極との中間にスパッ
タ粒子が堆積するのを防止するこができる。
タ粒子が堆積するのを防止するこができる。
（実施例） 以下、本発明スパッタリング装置の一実施例を図面を参
照して説明する。
照して説明する。
処理室(1)の底部には、例えば円筒状に形成されたスパ
ッタガン部(2)が溶接その他の手段により気密に取着さ
れている。
ッタガン部(2)が溶接その他の手段により気密に取着さ
れている。
このスパッタガン部(2)内の下部には、スパッタガン部
(2)の中心部を軸にする如く環状に巻かれた励磁コイル
(3)が内蔵されており、この励磁コイル(3)は励磁コイル
電源(4)に接続されている。
(2)の中心部を軸にする如く環状に巻かれた励磁コイル
(3)が内蔵されており、この励磁コイル(3)は励磁コイル
電源(4)に接続されている。
次に、上記スパッタガン部(2)の上部には環状に溝(5)が
形成され、この溝(5)の外側部分内側部分は、励磁コイ
ル(3)によって発生した磁界により、それぞれ外側磁極
(6)内側磁極(7)として作用すると共に、プラズマ発生用
の第１の電極(8)として機能する如く磁性体により構成
されている。
形成され、この溝(5)の外側部分内側部分は、励磁コイ
ル(3)によって発生した磁界により、それぞれ外側磁極
(6)内側磁極(7)として作用すると共に、プラズマ発生用
の第１の電極(8)として機能する如く磁性体により構成
されている。
また、溝(5)内には、環状に形成され被スパッタ材を支
持するターゲット(9)を備えたプラズマ発生用の第２の
電極(10)が、第１の電極(8)とは絶縁した状態で配置さ
れ、かつ第１の電極(8)と第２の電極(10)との中間には
巾が1.5〜3.0mm程度のガス流路すなわちガス流入口(11)
が環状に形成される如く構成されている。
持するターゲット(9)を備えたプラズマ発生用の第２の
電極(10)が、第１の電極(8)とは絶縁した状態で配置さ
れ、かつ第１の電極(8)と第２の電極(10)との中間には
巾が1.5〜3.0mm程度のガス流路すなわちガス流入口(11)
が環状に形成される如く構成されている。
なお、上記第１の電極(8)と第２の電極(10)は処理室(1)
外に設けられるスパッタ電源(12)に接続されている。
外に設けられるスパッタ電源(12)に接続されている。
次に、上記溝(5)底部付近には多数の小孔(13)が設けら
れており、この小孔(13)は、処理室(1)外に設けられる
ガス導入源(14)にガス導入バルブ(15)を介してガス導入
管(16)により集合連通している。そして、ガス導入源(1
4)から例えばアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスをガス
流入口(11)から処理室(1)に向けて流入可能に構成され
ている。
れており、この小孔(13)は、処理室(1)外に設けられる
ガス導入源(14)にガス導入バルブ(15)を介してガス導入
管(16)により集合連通している。そして、ガス導入源(1
4)から例えばアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスをガス
流入口(11)から処理室(1)に向けて流入可能に構成され
ている。
一方、処理室(1)内の上方部には、加熱機構（図示せ
ず）を備え、被処理基板例えば半導体ウエハ(17)をスパ
ッタガン部(2)側に対向保持する如く円板状のサセプタ
(18)が吊設されている。
ず）を備え、被処理基板例えば半導体ウエハ(17)をスパ
ッタガン部(2)側に対向保持する如く円板状のサセプタ
(18)が吊設されている。
さらに、処理室(1)の側壁を介して、処理室(1)内を所定
の圧力に減圧するための真空ポンプ(19)、処理室(1)内
の真空度を表示する真空ゲージ(20)、処理室(1)内にプ
ラズマ発生明のガス例えばアルゴン(Ar)ガスを導入する
ための主ガス導入源(21)が接続されている。
の圧力に減圧するための真空ポンプ(19)、処理室(1)内
の真空度を表示する真空ゲージ(20)、処理室(1)内にプ
ラズマ発生明のガス例えばアルゴン(Ar)ガスを導入する
ための主ガス導入源(21)が接続されている。
次に動作を説明する。
先ず、搬送機構（図示せず）等により半導体ウエハ(17)
を処理室(1)内に搬入し、サセプタ(18)により半導体ウ
エハ(17)を保持する。次に真空ポンプ(19)を作動させて
排気し、また半導体ウエハ(17)が所定の温度となるよう
に加熱する。次に、主ガス導入源(21)からアルゴンガス
を導入し、真空ゲージ(20)の表示が10-3〜10-2Torr程度
となるように処理室(1)内を減圧状態に保つ。
を処理室(1)内に搬入し、サセプタ(18)により半導体ウ
エハ(17)を保持する。次に真空ポンプ(19)を作動させて
排気し、また半導体ウエハ(17)が所定の温度となるよう
に加熱する。次に、主ガス導入源(21)からアルゴンガス
を導入し、真空ゲージ(20)の表示が10-3〜10-2Torr程度
となるように処理室(1)内を減圧状態に保つ。
そして、励磁コイル電源(4)により励磁コイル(3)に電流
を流してスパッタガン部(2)を磁化し、例えば内側磁極
(7)をＮ極、外側磁極(6)をＳ極となるように磁化する。
を流してスパッタガン部(2)を磁化し、例えば内側磁極
(7)をＮ極、外側磁極(6)をＳ極となるように磁化する。
また、スパッタ電源(12)により、例えば第１の電極(8)
を陽極、ターゲット(9)を備えた第２の電極(10)を陰極
として0.5〜１KV程度の直流電圧を印加してプラズマ放
電を生起させることによりターゲット(9)の上面にアル
ゴンプラズマ(22)を発生させる。それと共にガス導入バ
ルブ(15)を開いてガス導入源(14)からのガス例えばアル
ゴンガスを導入し、ガス導入管(16)を通じてガス流入口
(11)よりチャンバー(1)内に向けて数10SCCM(SCCMは標準
状態下での１分間当りの流量CC）程度の流量にて流入す
る。
を陽極、ターゲット(9)を備えた第２の電極(10)を陰極
として0.5〜１KV程度の直流電圧を印加してプラズマ放
電を生起させることによりターゲット(9)の上面にアル
ゴンプラズマ(22)を発生させる。それと共にガス導入バ
ルブ(15)を開いてガス導入源(14)からのガス例えばアル
ゴンガスを導入し、ガス導入管(16)を通じてガス流入口
(11)よりチャンバー(1)内に向けて数10SCCM(SCCMは標準
状態下での１分間当りの流量CC）程度の流量にて流入す
る。
この時、第２図に示すように、外側磁極(6)と内側磁極
(7)により形成された磁力線(23)によってターゲット(9)
上面付近に閉じ込められたアルゴンプラズマ(22)のアル
ゴンイオン(24)がターゲット(9)に衝突し、ターゲット
(9)から高融点金属あるいはこの高融点金属の珪化物、
例えばターゲット(9)がタングステン・シリサイド(W S
i)から成るものである場合は、スパッタ粒子としてタン
グステン原子(25)、シリコン原子(26)等が叩き出され
る。
(7)により形成された磁力線(23)によってターゲット(9)
上面付近に閉じ込められたアルゴンプラズマ(22)のアル
ゴンイオン(24)がターゲット(9)に衝突し、ターゲット
(9)から高融点金属あるいはこの高融点金属の珪化物、
例えばターゲット(9)がタングステン・シリサイド(W S
i)から成るものである場合は、スパッタ粒子としてタン
グステン原子(25)、シリコン原子(26)等が叩き出され
る。
叩き出されたタングステン原子(25)は、アルゴン原子(2
7)が存在するチャンバー(1)内を飛散して行くが、タン
グステン原子(25)とアルゴン原子(27)が衝突した場合、
タングステン原子(25)の質量がアルゴン原子(27)の質量
より大きいので、タングステン原子(25)はアルゴン原子
(27)を弾き飛ばして進行し半導体ウエハ(17)に被着しタ
ングステン被膜を形成する。
7)が存在するチャンバー(1)内を飛散して行くが、タン
グステン原子(25)とアルゴン原子(27)が衝突した場合、
タングステン原子(25)の質量がアルゴン原子(27)の質量
より大きいので、タングステン原子(25)はアルゴン原子
(27)を弾き飛ばして進行し半導体ウエハ(17)に被着しタ
ングステン被膜を形成する。
一方、シリコン原子(26)は、アルゴン原子(27)よりも質
量が小さいので、シリコン原子(26)とアルゴン原子(27)
が衝突した場合、シリコン原子(26)はアルゴン原子(27)
により弾き飛ばされてしまい、チャンバー(1)内に向っ
て飛散せずにターゲット(9)の周囲付近、つまり第１の
電極(8)と第２の電極(10)との中間付近のギャップに付
着堆積する。
量が小さいので、シリコン原子(26)とアルゴン原子(27)
が衝突した場合、シリコン原子(26)はアルゴン原子(27)
により弾き飛ばされてしまい、チャンバー(1)内に向っ
て飛散せずにターゲット(9)の周囲付近、つまり第１の
電極(8)と第２の電極(10)との中間付近のギャップに付
着堆積する。
したがって、上記シリコン原子(26)が第１の電極(8)と
第２の電極(10)との中間付近のギャップに付着堆積する
と、上記電極間の絶縁不良を発生させたり、また剥離し
てターゲット(9)上に付着すると異常放電を発生させて
局部的にターゲット(9)が大きくスパッタされ、塊状と
なったターゲット材(9)が異物として半導体ウエハ(17)
に付着する可能性がある。
第２の電極(10)との中間付近のギャップに付着堆積する
と、上記電極間の絶縁不良を発生させたり、また剥離し
てターゲット(9)上に付着すると異常放電を発生させて
局部的にターゲット(9)が大きくスパッタされ、塊状と
なったターゲット材(9)が異物として半導体ウエハ(17)
に付着する可能性がある。
そこで、第１の電極(8)と第２の電極(10)との中間にガ
ス流入口(11)を設け、常時もしくは少くともスパッタリ
ング中、上記シリコン原子(26)等を弾き飛ばすだけの流
速で、例えば数10SCCM程度のアルゴンガスをチャンバー
(1)内に向けて流入すると、上記シリコン原子(26)等の
スパッタ粒子を弾き飛ばすことができる。したがって、
シリコン原子(26)が上述のように付着堆積することはな
く、絶縁不良、異常放電の発生するのを防止できる。
ス流入口(11)を設け、常時もしくは少くともスパッタリ
ング中、上記シリコン原子(26)等を弾き飛ばすだけの流
速で、例えば数10SCCM程度のアルゴンガスをチャンバー
(1)内に向けて流入すると、上記シリコン原子(26)等の
スパッタ粒子を弾き飛ばすことができる。したがって、
シリコン原子(26)が上述のように付着堆積することはな
く、絶縁不良、異常放電の発生するのを防止できる。
なお上記実施例では、タングステン被膜を形成する例に
ついて説明したが、本発明はターゲット(9)の材質を変
更することにより、例えば、WSi,Mo,Ta,TaSi,Ti,TiSi等
の被膜を形成する際にも適用できることは言うまでもな
い。
ついて説明したが、本発明はターゲット(9)の材質を変
更することにより、例えば、WSi,Mo,Ta,TaSi,Ti,TiSi等
の被膜を形成する際にも適用できることは言うまでもな
い。
また、上記実施例では直流スパッタの場合について説明
したが、マグネトロンスパッタ、高周波スパッタ等にも
適用できる。
したが、マグネトロンスパッタ、高周波スパッタ等にも
適用できる。
さらに、ガス流入口(11)よりのガス流入は、常時、又は
少くともスパッタリング中は流入するようにしてもよ
い。
少くともスパッタリング中は流入するようにしてもよ
い。
上述のように、本発明によれば、陰極と陽極の間隙に堆
積するスパッタ粒子を弾き飛ばすことができ、近接した
陰極と陽極間の絶縁不良や異常放電を防止できる。
積するスパッタ粒子を弾き飛ばすことができ、近接した
陰極と陽極間の絶縁不良や異常放電を防止できる。
第１図は本発明スパッタリング方法の一実施例を説明す
るための構成図、第２図は第１図の主要部の説明図であ
る。 １……処理室、２……スパッタガン部、 ３……励磁コイル、６……外側磁極、 ７……内側磁極、８……第１の電極、 ９……ターゲット、10……第２の電極、 11……ガス導入口、14……ガス導入源、 17……半導体ウエハ、22……アルゴンプラズマ、 23……磁力線、25……タングステン原子、 26……シリコン原子、27……アルゴン原子。
るための構成図、第２図は第１図の主要部の説明図であ
る。 １……処理室、２……スパッタガン部、 ３……励磁コイル、６……外側磁極、 ７……内側磁極、８……第１の電極、 ９……ターゲット、10……第２の電極、 11……ガス導入口、14……ガス導入源、 17……半導体ウエハ、22……アルゴンプラズマ、 23……磁力線、25……タングステン原子、 26……シリコン原子、27……アルゴン原子。
Claims (1)
- 【請求項１】処理室内においてプラズマを発生させてス
パッタリングを行うスパッタリング装置において、 ターゲットが設けられた陰極と、 この陰極と近接して配置された陽極と、 前記陰極と前記陽極間に設けられたガス流路と、このガ
ス流路に少なくともスパッタリング中ガスを供給するガ
ス供給手段と、から構成され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 |
|---|---|---|---|
| JP62231545A JPH0639690B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62231545A JPH0639690B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | スパッタリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6475669A JPS6475669A (en) | 1989-03-22 |
| JPH0639690B2 true JPH0639690B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=16925176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62231545A Expired - Lifetime JPH0639690B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639690B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2384852A2 (de) | 2010-05-07 | 2011-11-09 | Knecht Maschinenbau Gmbh | Vorrichtung zum Schleifen von Handmessern |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59702419D1 (de) * | 1997-07-15 | 2000-11-09 | Unaxis Trading Ag Truebbach | Verfahren und Vorrichtung zur Sputterbeschichtung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3331707A1 (de) * | 1983-09-02 | 1985-03-21 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zum reaktiven aufstaeuben von verbindungen von metallen und halbleitern |
| JPS6326358A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-03 | Tokuda Seisakusho Ltd | スパツタ装置 |
-
1987
- 1987-09-16 JP JP62231545A patent/JPH0639690B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2384852A2 (de) | 2010-05-07 | 2011-11-09 | Knecht Maschinenbau Gmbh | Vorrichtung zum Schleifen von Handmessern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6475669A (en) | 1989-03-22 |
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