JPH09111446A

JPH09111446A - スパッタリング装置

Info

Publication number: JPH09111446A
Application number: JP26860795A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Jinbo; 毅神保
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 1995-10-17
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 1997-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】アウトガスをスパッタリング領域から速やか
に排出させ、効率良くプラズマを維持して、高品質の膜
を効率良く成膜できるスパッタリング装置を提供するこ
とを目的とする。【解決手段】シールドが、ガスを供給するガス供給手
段に接続された流入口を有して、シールド内空間にガス
が直接導入され、シールドが通気口を有して、シールド
内空間とシールド外空間との間にガスを流通させ、チャ
ンバがガスを排気するガス排気手段に接続され、シール
ド外空間のガスをチャンバの外に排出することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリングに
よる成膜に用いられる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】反応性スパッタリングは、金属化合物の
膜を得る方法の１つであるが、同じく金属化合物の成膜
に多用されるＣＶＤとは異なる特徴を有する。

【０００３】例えば、ＴｉＮ等の金属化合物の薄膜を成
膜しようとする場合、ＣＶＤと並んで反応性スパッタリ
ングがしばしば用いられる。反応性スパッタリングに
は、成膜させるための基材の選択の幅が大きい等の様々
な利点がある。反応性スパッタリングによる成膜は、Ｔ
ｉ、Ａｌ、Ｗ等の金属とＯ、Ｎ、Ｃ等との化合物に適用
される。

【０００４】Ｔｉ、Ａｌ、Ｗ等の金属の化合物の反応性
スパッタリングでは、約６ｘ１０^-3Ｔｏｒｒ〜約５ｘ１
０^-4Ｔｏｒｒの範囲の比較的低い圧力にて成膜が行われ
る。

【０００５】図５は、従来から用いられているスパッタ
リング装置の一例の断面図である。図５に示されるよう
に、従来からのスパッタリング装置５００は、チャンバ
壁５０２に包囲された円筒状のチャンバ５０４の内部
に、ウエハ５０６を保持するサセプタ５０８と、ウエハ
５０６上へ堆積するためのスパッタリング材料のターゲ
ット５１０とを備える。ターゲット５１０の裏側には、
放電を収斂させるためのマグネット５１２が配置されて
いる。ターゲット５１０を包囲するようにシールド５１
３が、チャンバ内に設置され、スパッタリング粒子のチ
ャンバ壁への飛散付着を防止する。

【０００６】従来からのスパッタリング装置５００は、
チャンバ壁５０２に接続されたガス流入口５１４を１つ
以上有する。ガス流入口５１４は、ガスソースに接続さ
れており、例えば反応性スパッタリングでは、プロセス
ガスと雰囲気ガスの混合ガスが、ガス流入口５１４を介
してチャンバ５０４内部へと導入される。シールド５１
３には、ところどころに開口があり（図示されず）、シ
ールドの外側の「空間Ｂ」の雰囲気は、シールドの内側
の「空間Ａ」内に流通する。即ち、ガス流入口５１４を
介してチャンバ５０４内部の空間Ｂへ導入されたプロセ
スガスは空間Ａに至る。

【０００７】電力の印加によりスパッタリングされたタ
ーゲット５１０を構成する物質は、空間Ａに存在するプ
ロセスガスと反応して、ターゲット材料の化合物として
ウエハ５０６上に堆積する。シールド５１３の下方にも
開口（図示されず）が設けられ、空間Ａのガスが空間Ｂ
へと移動した後、チャンバの外へ排出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来から
用いられているスパッタリング装置では、スパッタリン
グ粒子の飛散防止のためのシールドの外側のチャンバ内
の空間（空間Ｂ）にプロセスガスを供給するため、スパ
ッタリングが行われる空間（空間Ａ）には、充分な量の
プロセスガスが供給されにくい構造になっていた。更
に、装置部材の表面から揮発する水等を含むアウトガス
が、スパッタリングが行われる空間に滞留しやすく、ス
パッタリング領域内の汚染の原因になっていた。

【０００９】また、シールド５１３は一般にターゲット
５１０のエッジ部分と近接しているため、マグネット５
１２の磁場によりターゲットの下に封じ込めている電子
がグランド側のシールドに逃げて、スパッタエネルギー
をロスしていた。これらは、いずれも膜質向上の妨げに
なっていた。

【００１０】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
ものであり、アウトガスをスパッタリング領域から速や
かに排出させ、効率良くプラズマを維持して、高品質の
膜を効率良く成膜できるスパッタリング装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】また、本発明の別の目的は、反応性スパッ
タリングの効率を高めて、均一な膜質の薄膜を形成でき
るスパッタリング装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のスパッタリング
装置は、スパッタされて成膜のための物質を放出するタ
ーゲットと成膜されるウエハを保持するウエハ保持手段
とを収容するチャンバと、チャンバの内部を、ターゲッ
トとウエハとが含められたシールド内空間と、シールド
外空間とに画するシールドとを備えるスパッタリング装
置であって、シールドが、ガスを供給するガス供給手段
に接続された流入口を有して、シールド内空間にガスが
直接導入され、シールドが通気口を有して、シールド内
空間とシールド外空間との間にガスを流通させ、チャン
バがガスを排気するガス排気手段に接続され、シールド
外空間のガスをチャンバの外に排出することを特徴とす
る。

【００１３】本発明の別のスパッタリング装置は、気密
性を備えたチャンバと、チャンバ内部に収容され、側面
と、スパッタされて成膜のための物質を放出する、一方
の底面であるスパッタリング表面とを有する錘状、錘台
状又は板状のターゲットと、成膜されるウエハを、ター
ゲットのスパッタリング表面に面してチャンバ内に保持
するウエハ保持手段と、チャンバ内で、ターゲットに近
接してターゲットの側面を包囲し、ターゲットからウエ
ハ保持手段へ向かう方向へ延長し、更に、ウエハ保持手
段に近接してこれを包囲して、チャンバ内部を、ターゲ
ットとウエハとが含められたシールド内空間と、シール
ド外空間とに画する、１つ以上の部材から成るシールド
と、シールドに１つ以上設けられ、シールド内空間の内
部にガスを直接導入する流入口と、流入口に接続され、
チャンバの外からガスをシールド内空間の内部へと供給
するガス供給手段と、シールドに１つ以上設けられ、ガ
スをシールド内空間内からシールド外空間へと流通させ
る通気口と、チャンバに接続され、シールド外空間内の
ガスをチャンバの外へ排気させるガス排出手段とを備え
ることを特徴とする。

【００１４】これらの、本発明に従ったスパッタリング
装置では、シールドに囲まれてターゲットとウエハとを
含むシールド内空間へ直接ガスを導入し、且つ、シール
ド内空間内の雰囲気をシールド外空間へと容易に流通さ
せることにより、スパッタリングが行われる領域を含ん
でいるシールド内空間は常に新しいガスで満たされる。

【００１５】また、本発明のスパッタリング装置は、流
入口が、シールドがターゲットに近接してターゲット側
面を包囲する部分に形成されていることを特徴としても
よい。

【００１６】流入口が、ターゲットの側面を包囲してい
る部分に形成されていれば、流入口はターゲットのスパ
ッタリング表面に面していないため、スパッタされた粒
子が流入口に到達する確率が非常に低くなる。従って、
スパッタされた粒子の付着による流入口の閉塞が防止さ
れる。

【００１７】また、本発明のスパッタリング装置は、タ
ーゲットとウエハ保持手段との間に磁場を形成するマグ
ネットを、ターゲットのウエハ保持手段の側とは反対の
側に更に備え、且つ、シールドが、ターゲットに近接し
てターゲット側面を包囲する部分において、ターゲット
側面から離れる方向に伸びる部分を有し、該部分の終点
から更にターゲットからウエハ保持手段へ向かう方向へ
延長して、ターゲットのスパッタリング表面の端部の周
囲に所定の空間を確保することを特徴としてもよい。

【００１８】ターゲットのスパッタリング表面の端部の
周囲に空間を確保することにより、ターゲットとウエハ
保持手段の間に発生したプラズマ内の電子の運動が、シ
ールドに影響されなくなる。従って、エネルギー効率良
くプラズマを発生、維持することが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明を詳細に説明する。尚、図面においては、共通の
要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【００２０】図１は、本発明に従ったスパッタリング装
置の一例の断面図である。円筒状のスパッタリング装置
１００は、チャンバ壁１０２に囲まれたチャンバ１０４
を備える。チャンバ１０４内には、ウエハ１０６を保持
するためのサセプタ１０８と、ターゲット１１０とが備
えられ、ウエハ１０６は、ターゲット１１０に対してあ
る一定の距離を保って対向するように配置される。ター
ゲット１１０の裏側には、ターゲット１１０とウエハ１
０６との間の放電を収斂させるためのマグネット１１２
が配置される。ターゲット１１０の底面は円板状であ
る。このターゲット１１０の底面は、スパッタされてタ
ーゲット材料の粒子を放出するスパッタリング表面であ
る。ターゲット１１０は、スパッタリング表面がサセプ
タ１０８の方を向くように設置される。ターゲット１１
０のスパッタリング表面から放出された粒子は、サセプ
タ１０８の上に保持されているウエハ１０６の表面上に
堆積される。

【００２１】図１に示されるスパッタリング装置１００
のチャンバ１０４では、スパッタされたターゲット材料
の粒子の飛散による汚染を防止するためのシールドは、
アッパーシールド１１３と、ミドルシールド１１４と、
ロワーシールド１１５の３つのシールドから構成されて
いる。アッパーシールド１１３は、ターゲット１１０の
側面に近接してこれを包囲し、更にターゲット１１０か
らサセプタ１０８へ向かう方向へ延長するように形成さ
れている。ミドルシールド１１４の構造と役割は後述す
る。ロワーシールド１１５は、サセプタ１０８に近接し
てこれを包囲している。アッパーシールド１１３、ミド
ルシールド１１４及びロワーシールド１１５は、ＳＵＳ
３０４製である。但し、これらのシールドの材質は、Ｓ
ＵＳ３０６やチタンの場合もある。これらのシールドの
構造に関しては、後に詳述する。

【００２２】チャンバ内部は、これらのシールドによっ
て、シールド内空間である空間Ａと、シールド外空間で
ある空間Ｂの２つの空間に分割される。図１に示される
ように、ウエハ１０６とターゲット１１０とが配置され
ている空間Ａでは、ターゲット１１０とウエハ１０６の
間に電力が印加されて、ターゲット１１０を構成するタ
ーゲット材料がスパッタリングされウエハ１０６上に薄
膜が堆積される。ターゲット材料は、典型的には、Ｗ、
Ｔｉ、Ａｌ合金、ＷＳｉ、ＴｉＷ、ＭｏＳｉ、Ｓｉ、Ｃ
ｕ等の物質である。このとき、スパッタされたターゲッ
ト材料と反応してターゲット材料の化合物を形成してウ
エハ１０６上にこの化合物の薄膜を形成する反応性スパ
ッタリングを行う場合は、ターゲット材料と反応して化
合物を形成するためのガスをターゲット１１０とウエハ
１０６との間に流通させる。例えば、ＴｉＮ薄膜をウエ
ハ１０６上に成膜させる場合、ターゲット１１０にＴｉ
を用い、Ｎ₂ガスをプロセスガスとして空間Ａに流通さ
せる。このとき、プロセスガスであるＮ₂と共にＡｒ等
の雰囲気ガスも流通させる。反応性スパッタリングでは
なく、化学反応を伴わない通常のスパッタリングを行う
際は、プラズマ発生のためのＡｒガス等の雰囲気ガスの
みを流通させればよい。

【００２３】サセプタ１０８には、ウエハ１０６を所望
の温度に加熱するためのヒーターが具備されるが、チャ
ンバ内が低圧の状態でスパッタリングを行う際は、ヒー
ターによる加熱の効率が低くなるため、ヒーターガス導
入管１４６を介してアルゴン等のヒーターガスをサセプ
タ１０８に供給し、ヒーターにより加熱されたヒーター
ガスを加熱のための媒体としてウエハ１０６とサセプタ
１０８との間の僅かな隙間へ流通させている。ヒーター
ガスは、通常、スパッタリングのための雰囲気ガスと同
じガスであることが好ましいが、他の不活性ガスを用い
てもよい。

【００２４】図２は、図１に示されるスパッタリング装
置１００のアッパーシールド１１３近傍の断面図であ
る。以下、図１及び図２を参照して、シールドの構造を
説明し、本発明におけるスパッタリング領域でのガス流
通の機構に関して明らかにする。図２に示されるよう
に、ターゲット１１０の周囲部には、アッパーシールド
１１３がブロック１２２と共にビス１２０により固定さ
れている。ここで、アッパーシールド１１３は、底面が
円板状のターゲット１１０の側面に近接してこれを覆う
円筒状である。図示の都合で、図１には、アッパーシー
ルド１１３固定用のビス１２０は２点しか示されていな
いが、円周上に沿って８点でアッパーシールド１１３は
ブロック１２２に固定されている。

【００２５】図１及び図２に示されるように、ブロック
１２２の下のブロック１２３には、プロセスガスと雰囲
気ガスを導入するためのガス導入部１２４が備えられて
いる。ガス導入部１２４には、プロセスガスと雰囲気ガ
スの混合ガスを供給する外部のガスソース（図示され
ず）に接続される導管１２６が接続されている。導管１
２６には、ガスの供給を調節するためのストップバルブ
１３０が具備されている。導管１２６は、ガス導入部１
２４を介して、ブロック１２３の内部に空けられたガス
流入口１２８ａとアッパーシールド１１３の内部を貫通
するガス流入口１２８ｂ（図１、２共に、どちらも点線
で図示）に接続されている。即ち、プロセスガスと雰囲
気ガスの混合ガスは、導管１２６を通り、ガス導入部１
２４を介し、ガス流入口１２８ａ、１２８ｂを通って、
空間Ａのターゲット１１０の外側附近へと供給される。
このような、導管１２６−ガス導入部１２４−ガス流入
口１２８ａ−ガス流入口１２８ｂへ至るガス供給ライン
は、チャンバ１０４の円筒の円周上に、適当な間隔をも
って均等に３２組配置されている。従って、円筒状のア
ッパーシールド１１３には、その内壁の円周上に、３２
個のガス流入口１２８ｂが規則的に配置され、３２個の
通気口が空間Ａ内へ向いている。

【００２６】このように、３２個のガス流入口１２８ｂ
がアッパーシールド１１３に具備されることにより、空
間Ａ内部には充分の量のプロセスガスが供給される。ま
た、円周上に均等に配置された３２個のガス流入口１２
８ｂからガスが放射状内向きに空間Ａ内部に供給される
ため、空間Ａ内のプロセスガスの濃度の分布が生じなく
なる。

【００２７】また、低圧条件下での操作では、装置の部
材表面等に僅かに吸着していた空気や水等のアウトガス
を速やかに空間Ａから排気する必要がある。このため、
ロワーシールド１１５は、図２の点線で示されるような
通気口（開口）を多数有する構造となっている。例え
ば、図３に示されるロワーシールド１１５の側面のよう
に、比較的大きな開口１３４が、円筒型のロワーシール
ド１１５の周囲に合計８個形成されており、空間Ａから
空間Ｂへの排気を容易にしている。この様な場合、ロワ
ーシールド１１５の開口１３４（通気口）からスパッタ
された粒子等がロワーシールド１１５の外側へと飛散し
てしまうため、これを防止する目的で、図１及び図２に
示されるように、ミドルシールド１１４が設置されてい
る。そして、ミドルシールド１１４とロワーシールド１
１５で構成される排気経路のコンダクタンスが充分大き
くなるように、ミドルシールド１１４の形状や配置と、
ロワーシールド１１５の開口１３４とを調整すればよ
い。

【００２８】このように、スパッタリングが行われる空
間Ａに対して、直接ガスを供給する手段を与え、また、
排気のために、空間Ａから空間Ｂへのコンダクタンスを
充分大きくとることにより、空間Ａ内は、常に新しいガ
スが存在し、装置部材の表面から揮発する水等を含むア
ウトガスは、速やかに空間Ｂの方へと排出される。

【００２９】チャンバ１０４からガスを排出するため
に、図１に示されるように、チャンバ１０４にはガス排
気口１４０が具備される。ガス排気口１４０は、チャン
バ１０４の空間Ｂに接続されている。そして、ガス排気
口１４０はクライオポンプ１４２に接続され、空間Ｂの
ガスを外部へと排出する。従って、ミドルシールド１１
４とロワーシールド１１５により適切なコンダクタンス
をもって構成される排気経路を介して空間Ｂへと排気さ
れたアウトガスは、クライオポンプ１４２により空間Ｂ
から排除される。また、チャンバ１０４の空間Ｂには、
圧力計１４４が接続されて、空間Ｂの圧力がモニターさ
れる。空間Ａから空間Ｂへのコンダクタンスが決まれ
ば、ガス流量と排気量とをストップバルブ１３０とクラ
イオポンプ１４２で与えることにより、空間Ａ及び空間
Ｂの圧力はそれぞれ調整される。

【００３０】このように、空間Ａへは常に充分な量のガ
スが均一に供給され、且つ、空間Ａ内から空間Ｂへのガ
スの充分な流通性が確保されているため、空間Ａのスパ
ッタリング領域では、常に新鮮なガスの存在下でスパッ
タリングを行うことが可能となる。従って、汚染の原因
となるアウトガスをチャンバ内に滞留させないと共に、
特に反応性スパッタリングにおいては、スパッタリング
領域におけるプロセスガスの濃度を均一に保つことがで
きるため膜質が向上する等、特に有効である。

【００３１】また、スパッタリングが行われる領域（空
間Ａ）へのガス供給のためのガス流入口は、図２に示さ
れるガス流入口１２８ａ，ｂとは別の配置であってもよ
い。図４は、本発明に従った別のガス流入口４２８ａ及
び４２８ｂを具備したスパッタリング装置４００の部分
的な断面図である。図４に示されるスパッタリング装置
４００における、図２に示されるスパッタリング装置１
００との相違点は、通気口の配置のみである。図４に示
されるように、スパッタリング装置４００では、下ブロ
ック４２３内のガス流入口４２８ａに通じ、アッパーシ
ールド４１３を貫通するガス流入口４２８ｂが、ターゲ
ット１１０の側面とアッパーシールド４１３との間のク
リアランスに向かって形成されている。図２のガス流入
口１２８ｂの配置の場合は、ターゲット１１０からのス
パッタ粒子が、ガス流入口１２８ｂの出口に付着する問
題が多少存在する。しかし、図４に示されるように、シ
ールド４１３がターゲット１１０に近接してターゲット
１１０の側面を包囲する部分に形成されているガス流入
口４２８ｂの配置であれば、ターゲット１１０の表面か
ら叩き出されたスパッタ粒子は、ガス流入口４２８ｂの
出口には達しないため、スパッタ粒子の付着による汚染
や閉塞等の問題が防止される。

【００３２】図２に示されるようなガス流入口１２８
ａ，ｂと、図４に示されるようなガス流入口４２８ａ，
ｂのいずれを用いるかは、形成する膜の種類や、汚染の
原因となるパーティクル発生の状況等を考慮して決定さ
れる。

【００３３】更に、図１、図２及び図４に示されるよう
に、アッパーシールド１１３（又は４１３）は、ターゲ
ット１１０の表面の手前から、ターゲットから離れる方
向に向かうような形状を有している。これを従来技術と
比較する。図５に示される従来技術のスパッタリング装
置５００におけるシールド５１３では、ターゲット５１
０の周囲の近傍から垂直下方向に伸びており、ターゲッ
ト５１０とシールド５１３との間の領域は狭い。一方、
本発明に従ったアッパーシールド１１３又は４１３は、
ターゲット外周附近にえぐれたような部分を有している
ため、ターゲット１１０の外周附近には、図１、図２及
び図４に示されるように広い領域が確保されている。

【００３４】図２に示されるように、本発明の装置１０
０のターゲット１１０下方には、マグネット１１２によ
って、矢印付き曲線１３２のような磁場が形成されてい
る。スパッタリングが行われているときは、この磁場と
電界により、電子はローレンツ力を受けてその軌道が曲
げられ、ターゲットの下方のある領域内に閉じ込められ
る。この領域内ではイオン化させるためのＡｒ等の雰囲
気ガスとの衝突密度が高くなる。しかし、グラウンドの
役割を有するシールドがターゲットの周囲のすぐ近くに
あれば、電子はアッパーシールド１１３及びミドルシー
ルド１１４の方向へ逃れやすくなり、電子の運動エネル
ギーが全体として減少する。しかし、図１及び図２のア
ッパーシールド１１３の形状に代表されるように、ター
ゲット１１０のスパッタリング表面の端部の周囲に大き
な空間をとることにより、電子の運動エネルギーを減少
させないようにした。

【００３５】このように、シールドの外周附近に広い領
域を設けることにより、スパッタエネルギーを効率良く
利用することが可能となる。このため、放電圧力を下げ
ることができるため、カバレッジを更に向上させること
が可能になる。

【００３６】以上説明してきたように、本発明の装置
は、特に、反応性スパッタリングに用いることにより、
非常に有利な効果を得ることができる。一方、本発明の
装置は、化学反応のためのプロセスガスを用いずプラズ
マのためのＡｒ等の雰囲気ガスのみ流通させて行う通常
のスパッタリング等のＰＶＤに用いても、汚染の原因と
なるアウトガスの効果的な除去やプラズマの効率化や安
定化等、顕著な効果を与える。

【００３７】以上、本発明に従った好ましい装置の具体
例に関して説明してきたが、本具体例は本発明に従って
様々な変形が可能である。例えば、図１ではシールドは
アッパーシールド、ミドルシールド及びロワーシールド
の３つで構成されているが、１つ又は２つのシールドで
構成されていてもよい。この場合は、シールドに少なく
とも１つ以上のガス流入口を有してシールド内空間に直
接ガスを導入することが可能で、且つ、少なくとも１つ
以上の排気開口とを有してシールド内空間からシールド
外空間へ適切なコンダクタンスが与えられていればよ
い。また、この場合も、シールドがターゲットの外周附
近でターゲットから離れるような部分を有して、ターゲ
ットのスパッタリング表面の端部周囲に一定の空間を与
える形状であることが好ましい。

【００３８】また、上記の好ましい実施の形態の説明で
は、ウエハ１枚づつを処理する枚葉式のＰＶＤ装置に関
して説明してきたが、ガス導入の手段を具備するシール
ドを用いて、ガスをシールド内のスパッタリング領域へ
直接導入する構成は、複数のウエハを処理するバッチ式
ＰＶＤ装置等に用いられても、上述と同様の効果を与え
る。

【００３９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
スパッタリング装置では、ガス導入の手段を具備するシ
ールドを用いて、スパッタリング領域を含むシールド内
空間へガスを直接導入し、且つ、シールド内の雰囲気を
シールド外空間へ容易に流通できるようにした。このた
め、シールド内空間は常に新鮮なガスで満たされ、アウ
トガスが滞留することが防止される。

【００４０】また、本発明では、シールドが、ターゲッ
トの側面から離れる方向に伸びる形状を有して、ターゲ
ットのスパッタリング表面の端部の周囲に所定の空間を
確保している。このため、電子の運動エネルギーのロス
が防止されて、プラズマの発生及び維持が効率良く行わ
れるようになる。

【００４１】従って、高品質の膜を効率良く成膜できる
スパッタリング装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従ったスパッタリング装置の縦断面図
である。

【図２】図１に示されるスパッタリング装置のアッパー
シールド周囲の断面図であり、ガス流入口の配置が示さ
れる。

【図３】ロワーシールドの側面図であり、通気口の配置
が示される。

【図４】図２とは別のアッパーシールド周囲の断面図で
あり、別のガス流入口の配置が示される。

【図５】従来技術のスパッタリング装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１００，４００…スパッタリング装置、１０２…チャン
バ壁、１０４…チャンバ、１０６…ウエハ、１０８…サ
セプタ、１１０…ターゲット、１１２…マグネット、１
１３，４１３…アッパーシールド、１１４…ミドルシー
ルド、１１５…ロワーシールド、１２０…ビス、１２
２，１２３，４２２，４２３…ブロック、１２４，４２
４…ガス導入部、１２６…導管、１２８ａ，ｂ，４２８
ａ，ｂ…ガス流入口、１３０…ストップバルブ、１３２
…矢印、１３４…通気口、１４０…ガス排気口、１４２
…クライオポンプ、１４４…圧力計、１４６…ヒーター
ガス導入管。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スパッタされて成膜のための物質を放出
するターゲットと成膜されるウエハを保持するウエハ保
持手段とを収容するチャンバと、前記チャンバの内部
を、前記ターゲットとウエハとが含められたシールド内
空間と、シールド外空間とに画するシールドとを備える
スパッタリング装置であって、前記シールドが、ガスを供給するガス供給手段に接続さ
れた流入口を有して、前記シールド内空間にガスが直接
導入され、前記シールドが通気口を有して、前記シールド内空間と
前記シールド外空間との間にガスを流通させ、前記チャンバがガスを排気するガス排気手段に接続さ
れ、前記シールド外空間のガスをチャンバの外に排出す
ることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項２】気密性を備えたチャンバと、前記チャンバ内部に収容され、側面と、スパッタされて
成膜のための物質を放出する、一方の底面であるスパッ
タリング表面とを有する錘状、錘台状又は板状のターゲ
ットと、成膜されるウエハを、前記ターゲットの前記スパッタリ
ング表面に面して前記チャンバ内に保持するウエハ保持
手段と、前記チャンバ内で、前記ターゲットに近接して前記ター
ゲットの前記側面を包囲し、前記ターゲットから前記ウ
エハ保持手段へ向かう方向へ延長し、更に、前記ウエハ
保持手段に近接してこれを包囲して、前記チャンバ内部
を、前記ターゲットとウエハとが含められたシールド内
空間と、シールド外空間とに画する、１つ以上の部材か
ら成るシールドと、前記シールドに１つ以上設けられ、前記シールド内空間
の内部にガスを直接導入する流入口と、前記流入口に接続され、前記チャンバの外からガスを前
記シールド内空間の内部へと供給するガス供給手段と、前記シールドに１つ以上設けられ、ガスを前記シールド
内空間内から前記シールド外空間へと流通させる通気口
と、前記チャンバに接続され、前記シールド外空間内のガス
を前記チャンバの外へ排気させるガス排出手段とを備え
ることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項３】前記流入口が、前記シールドが前記ター
ゲットに近接して前記ターゲット側面を包囲する部分に
形成されていることを特徴とする請求項２に記載のスパ
ッタリング装置。
【請求項４】前記ターゲットと前記ウエハ保持手段と
の間に磁場を形成するマグネットを、前記ターゲットの
前記ウエハ保持手段の側とは反対の側に更に備え、且
つ、前記シールドが、前記ターゲットに近接して前記ターゲ
ット側面を包囲する部分において、前記ターゲット側面
から離れる方向に伸びる部分を有し、該部分の終点から
更に前記ターゲットから前記ウエハ保持手段へ向かう方
向へ延長して、前記ターゲットの前記スパッタリング表
面の端部の周囲に所定の空間を確保することを特徴とす
る請求項２又は３のいずれかに記載のスパッタリング装
置。