JPS59179780A - スパツタ方法および装置 - Google Patents
スパツタ方法および装置Info
- Publication number
- JPS59179780A JPS59179780A JP5584883A JP5584883A JPS59179780A JP S59179780 A JPS59179780 A JP S59179780A JP 5584883 A JP5584883 A JP 5584883A JP 5584883 A JP5584883 A JP 5584883A JP S59179780 A JPS59179780 A JP S59179780A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- jig
- target
- chamber
- sputtering
- sample
- 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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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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】
（１）発明の技術分野
本発明はスパッタ方法および装置、詳しくは従来のスパ
ッタ装置のチェンバ内に内部治具を設け、この内部治具
内でスパッタを行う方法と、前記の内部治具を反応ガス
を通す多孔質材料で形成したスパッタ装置とに関する。
ッタ装置のチェンバ内に内部治具を設け、この内部治具
内でスパッタを行う方法と、前記の内部治具を反応ガス
を通す多孔質材料で形成したスパッタ装置とに関する。
（２）技術の背景
試料例えばウェハ上にアルミニウム（Ａ７り薄ＩＩ＠を
成長させるにスパッタ法を用いることかなされ、そのた
めの装置は第１図に概略Ｌｌｒ血図でボされる。同図に
おいて、■はナエンノ＼、２は接地された電極３の上に
載置されたウエノ＼、４は−にバイアスされた電極５に
装着されたへβターケ・ノド、６と７は矢印方向にアル
コン（Ａｒ）ガスをそれぞれ導入、排気するガス供給管
と１）１．気管であり、チェンバ１内は１０−１程度の
真空に保たれる。この真空中で電極３．５間でグロー放
電を起させると、Ａｒ＋が＾ｌクーケゲットに神１突し
°ζ八へ原子をたたき出し、それがウェハ２」二に付着
し−（へｌ薄膜が形成される。半導体装置の製造におい
ては上記Ａβ薄膜の成長の他に、マスクを作るためのガ
ラス板上にクロム（Ｃｒ） 薄ＩＡを成長することも行
われ、そのときは、ウェハとｉターゲ・ントに代えてガ
ラス板とＣｒターゲットを配置する。
成長させるにスパッタ法を用いることかなされ、そのた
めの装置は第１図に概略Ｌｌｒ血図でボされる。同図に
おいて、■はナエンノ＼、２は接地された電極３の上に
載置されたウエノ＼、４は−にバイアスされた電極５に
装着されたへβターケ・ノド、６と７は矢印方向にアル
コン（Ａｒ）ガスをそれぞれ導入、排気するガス供給管
と１）１．気管であり、チェンバ１内は１０−１程度の
真空に保たれる。この真空中で電極３．５間でグロー放
電を起させると、Ａｒ＋が＾ｌクーケゲットに神１突し
°ζ八へ原子をたたき出し、それがウェハ２」二に付着
し−（へｌ薄膜が形成される。半導体装置の製造におい
ては上記Ａβ薄膜の成長の他に、マスクを作るためのガ
ラス板上にクロム（Ｃｒ） 薄ＩＡを成長することも行
われ、そのときは、ウェハとｉターゲ・ントに代えてガ
ラス板とＣｒターゲットを配置する。
（３）従来技術と問題点
上記スパッタ装置において、ターケ・ノドの材料例えば
ｉやＣｒの粒子がチェンノ＼１の内壁に付着し、それが
熱ショックなどによって剥げ落ちて試料上に落下すると
その試料を不良品にするし、またチェンバ内を汚染する
と、剥げ落ちた材料の除去とチェンバの洗浄および調整
に時間がかかる問題があった。
ｉやＣｒの粒子がチェンノ＼１の内壁に付着し、それが
熱ショックなどによって剥げ落ちて試料上に落下すると
その試料を不良品にするし、またチェンバ内を汚染する
と、剥げ落ちた材料の除去とチェンバの洗浄および調整
に時間がかかる問題があった。
（４）発明の目的
本発明は上記従来の問題点に鑑み、スパッタ装置におい
て、チェンバ内壁にクーゲット材料の粒子が付着するこ
とを防止する方法、および前記の方法の実施において反
応ガスを通ず内部治具をもったスパッタ装置を提供する
ことを目的とする。
て、チェンバ内壁にクーゲット材料の粒子が付着するこ
とを防止する方法、および前記の方法の実施において反
応ガスを通ず内部治具をもったスパッタ装置を提供する
ことを目的とする。
（５）発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、スパッタ用チェンバ
に多孔質材料から成りかつターゲット載置電極を囲む中
空の内部治具を配置し、該内部治具の開放端部に試料を
前記ターゲットに対向して配置せしめてスパッタを行う
ことを特徴とするスパック方法と、スパッタ用チェンバ
に配置されたターゲット載置電極を囲む中空内部治具が
多孔質材料で形成されたことを特徴とするスパッタ装置
とを提供することによって達成される。
に多孔質材料から成りかつターゲット載置電極を囲む中
空の内部治具を配置し、該内部治具の開放端部に試料を
前記ターゲットに対向して配置せしめてスパッタを行う
ことを特徴とするスパック方法と、スパッタ用チェンバ
に配置されたターゲット載置電極を囲む中空内部治具が
多孔質材料で形成されたことを特徴とするスパッタ装置
とを提供することによって達成される。
（６）発明の実施例
以下本発明実施例を図面によっ−（詳説する。
上記の問題に対応ずべく、丁Ｊ：、）１．：最近はウェ
ハが犬１０径化しそれに対応してマスク用のカラスも大
型化するので、１枚どりてインライン力式によりスパッ
クするようになってきた点に本発明者は着目し、第２図
に断面図で示される装置を開発した。なお同図において
、１１は例えはステンレス製の内部治具、１２ば内部治
具のふた、１３はマスクを作るためのガラス板、１４は
ターゲット（例えばＣｒ）を示し、内部治具１１は真空
に保たれ、かつ、アースかとられた内径例えは２６０ｍ
ｍのチェンバ１５内に配置され、チェンバ１５にはアル
コンカスがガス導入口１６を通して供給され、ガス１ノ
１出１１■７から排気される。なお同図において、１６
０はガス量調整用のバルブである。
ハが犬１０径化しそれに対応してマスク用のカラスも大
型化するので、１枚どりてインライン力式によりスパッ
クするようになってきた点に本発明者は着目し、第２図
に断面図で示される装置を開発した。なお同図において
、１１は例えはステンレス製の内部治具、１２ば内部治
具のふた、１３はマスクを作るためのガラス板、１４は
ターゲット（例えばＣｒ）を示し、内部治具１１は真空
に保たれ、かつ、アースかとられた内径例えは２６０ｍ
ｍのチェンバ１５内に配置され、チェンバ１５にはアル
コンカスがガス導入口１６を通して供給され、ガス１ノ
１出１１■７から排気される。なお同図において、１６
０はガス量調整用のバルブである。
内部治具１１は第３図に斜視図（ン１りされる中空筒形
の構造のものであり、試）’４１３はターゲット１４の
真上の位置に来るようふた１２の中央の孔のあいた部分
に載置される。かかる内部治具１１はチェンバ１５の底
の上に交換可能に配置され、ガスは内部治具と底の間の
隙間から治具１１の内部に入ることができる。すなわち
、内部治具１１はなんらの固定手段を用いることなく、
チェンバ１５の底におくだけでよい。内部治具の内壁が
よごれたときは外に取り出して新しいものと交換し、よ
ごれたものは酸を用いて洗浄し再使用する。試料のクロ
ムとかアルミニウム原子はガスと異なり直進性をもって
いるので、クロムが内部治具の外に出てチェンバ１５の
内壁に付着する程度はきわめて小である。
の構造のものであり、試）’４１３はターゲット１４の
真上の位置に来るようふた１２の中央の孔のあいた部分
に載置される。かかる内部治具１１はチェンバ１５の底
の上に交換可能に配置され、ガスは内部治具と底の間の
隙間から治具１１の内部に入ることができる。すなわち
、内部治具１１はなんらの固定手段を用いることなく、
チェンバ１５の底におくだけでよい。内部治具の内壁が
よごれたときは外に取り出して新しいものと交換し、よ
ごれたものは酸を用いて洗浄し再使用する。試料のクロ
ムとかアルミニウム原子はガスと異なり直進性をもって
いるので、クロムが内部治具の外に出てチェンバ１５の
内壁に付着する程度はきわめて小である。
試料１４の下にはマグネソ）１８が配置され、ターゲッ
トは一数ゴ■に保たれ、チェンバ１５はアースをとっで
ある。試料１３（アースをとっである）とターゲット（
−にバイアスされている）との間にプラズマが発生ずる
と、マグネット１８の作る磁力線に沿って電子がマグネ
トロン運動を起し、まわりのアルゴンガスをイオン化し
、Ａｒ→八ヒへｅ−となり、＾げが−に保たれたターゲ
ット１４に衝突し、ターゲットがクロムであればクロム
を叩き出し、このクロムが試料１３の１−に堆積する。
トは一数ゴ■に保たれ、チェンバ１５はアースをとっで
ある。試料１３（アースをとっである）とターゲット（
−にバイアスされている）との間にプラズマが発生ずる
と、マグネット１８の作る磁力線に沿って電子がマグネ
トロン運動を起し、まわりのアルゴンガスをイオン化し
、Ａｒ→八ヒへｅ−となり、＾げが−に保たれたターゲ
ット１４に衝突し、ターゲットがクロムであればクロム
を叩き出し、このクロムが試料１３の１−に堆積する。
マスクの製造においては、石英ガラス板の上に６００人
〜８００人の）１灸厚のクロム１１５”を成長し、この
クロムｌ１ｆｆの上につやン肖しとし゛（２００人〜３
００人の酸化クロム股（低反射膜）を成１ｉず・乞上記
した従来の内部治具を用いた場合、クロム映ばなんら支
障なく成長されたか、酸化クロム膜の成長において、ア
ルゴンと酸素か８：２の比率でガス導入口１６から供給
されるにもかかわらすプラズマが消滅し、酸化クロム映
の成長が止る現象が経験された。
〜８００人の）１灸厚のクロム１１５”を成長し、この
クロムｌ１ｆｆの上につやン肖しとし゛（２００人〜３
００人の酸化クロム股（低反射膜）を成１ｉず・乞上記
した従来の内部治具を用いた場合、クロム映ばなんら支
障なく成長されたか、酸化クロム膜の成長において、ア
ルゴンと酸素か８：２の比率でガス導入口１６から供給
されるにもかかわらすプラズマが消滅し、酸化クロム映
の成長が止る現象が経験された。
その理由は、酸化クロム膜の成長においては、Ｃｒ＋０
２−ＣｒｘＯｙの化学反応が発４にし、内部治具１１内
の０２ガスがくわれるが、内部治具１１は閉されており
、前記した如く若干のガスは内部治具とチェンバの底と
の間の隙間を通し゛（侵入するものの、その程度では前
記の化学反応において消費される０２ガスを補給するに
は不十分であることが判明した。前記の隙間を調整して
０２カスを補給することば煩雑であって実用的でなく、
また隙間が犬であるとＣｒが内部治具の外に出てチェン
バ１５の壁に付着する。かくして、内部治具を用いて化
学反応によるスパッタを行うに際し、必要とされるガス
を補給しうる手段が要求される。なお、前記したクロム
膜の成長においては、アルゴンは酸素のようにくわれる
ものでないのでこのような問題は発生しない。
２−ＣｒｘＯｙの化学反応が発４にし、内部治具１１内
の０２ガスがくわれるが、内部治具１１は閉されており
、前記した如く若干のガスは内部治具とチェンバの底と
の間の隙間を通し゛（侵入するものの、その程度では前
記の化学反応において消費される０２ガスを補給するに
は不十分であることが判明した。前記の隙間を調整して
０２カスを補給することば煩雑であって実用的でなく、
また隙間が犬であるとＣｒが内部治具の外に出てチェン
バ１５の壁に付着する。かくして、内部治具を用いて化
学反応によるスパッタを行うに際し、必要とされるガス
を補給しうる手段が要求される。なお、前記したクロム
膜の成長においては、アルゴンは酸素のようにくわれる
ものでないのでこのような問題は発生しない。
本発明者は、必要とされるガスを、特に供給装置を設け
ることなく、または内部治具とチェンバの底との間の空
隙を利用することなしに内部冶具内に補給するについて
、内部治具それ自体を多孔質材料で形成することを考え
た。
ることなく、または内部治具とチェンバの底との間の空
隙を利用することなしに内部冶具内に補給するについて
、内部治具それ自体を多孔質材料で形成することを考え
た。
そのための適当な材料としては、例えばステンレスの粒
を焼結して作った材料（ＳｕＳ焼結材）を用いる。この
材料を用いると、０２ガスはＳｕＳ焼結材の孔を通して
内部に補給される一方で、直進するクロムまたはアルミ
ニウムの粒子が焼結材の孔を通って外にもれることはな
い。しかも、ＳｕＳ焼結材は導電体であるので、試料３
をアースされた状態に保つに好適である。本発明者の実
験によると、ＳｕＳ焼結祠で作っノこ内部／ｈ具を用い
たところ、前記したプラスマ消７機の現象が発ｔ１する
ことなく、所望の酸化クロム膜が成１ξずろことが確認
された。
を焼結して作った材料（ＳｕＳ焼結材）を用いる。この
材料を用いると、０２ガスはＳｕＳ焼結材の孔を通して
内部に補給される一方で、直進するクロムまたはアルミ
ニウムの粒子が焼結材の孔を通って外にもれることはな
い。しかも、ＳｕＳ焼結材は導電体であるので、試料３
をアースされた状態に保つに好適である。本発明者の実
験によると、ＳｕＳ焼結祠で作っノこ内部／ｈ具を用い
たところ、前記したプラスマ消７機の現象が発ｔ１する
ことなく、所望の酸化クロム膜が成１ξずろことが確認
された。
なお、以上の説明ではＳｕＳ焼結＋Ａを例にとったが、
本発明の適用範囲はその場合に限られるものでなく、そ
の他の多孔質４Ａ料を用いて作った内部冶具にも及ぶも
のである。もっとも、当該材料が４電体でない場合には
、試Ｉ４１３のアースをとるための手段を設ける必要が
ある。また、上記には酸化クロム膜の成長について説明
しノこが、本発明はその場合に限疋されるものでな（、
化学反応を伴うスパッタずべての場合に及ぶものである
。
本発明の適用範囲はその場合に限られるものでなく、そ
の他の多孔質４Ａ料を用いて作った内部冶具にも及ぶも
のである。もっとも、当該材料が４電体でない場合には
、試Ｉ４１３のアースをとるための手段を設ける必要が
ある。また、上記には酸化クロム膜の成長について説明
しノこが、本発明はその場合に限疋されるものでな（、
化学反応を伴うスパッタずべての場合に及ぶものである
。
使用を繰り返すうちに内部治具ＩＩの内壁が汚れたとき
、それは容易にカルい内部冶具と交換ｉＪ能であるから
、本発明にががる内部〆？３具の使用はスパッタの作業
性をなんら１ｉｊなうものでない。
、それは容易にカルい内部冶具と交換ｉＪ能であるから
、本発明にががる内部〆？３具の使用はスパッタの作業
性をなんら１ｉｊなうものでない。
（７）発明の効果
以上詳細に説明した如く、不発ＩＪＪにががる内部治具
を用いることにより、ナエンハにターケノト材料の粒子
が付着することが防止され、更には化学反応を伴・うス
パッタか、必要なガスの補給手段を特別に設けることな
〈実施可能となるので、半導体装置製造歩留りの向上に
効果がある。
を用いることにより、ナエンハにターケノト材料の粒子
が付着することが防止され、更には化学反応を伴・うス
パッタか、必要なガスの補給手段を特別に設けることな
〈実施可能となるので、半導体装置製造歩留りの向上に
効果がある。
第１図は従来のスパッタ装置の概略断面図、第２図は内
部治具を備えたスパック装置の断面図、第３図は内部治
具の斜視図である。 １１−内部治具、１２−内部治具のふた、１３−試料、
１４− ターゲット、１５−チェンバ、１６−ガス導入
口、１７− 排出口、１８−マグネソト
部治具を備えたスパック装置の断面図、第３図は内部治
具の斜視図である。 １１−内部治具、１２−内部治具のふた、１３−試料、
１４− ターゲット、１５−チェンバ、１６−ガス導入
口、１７− 排出口、１８−マグネソト
Claims (2)
- （１）スパッタ用チェンバに多孔質材料から成り且つタ
ーゲット載置電極を囲む中空の内部治具を配置し、該内
部治具の開放端部に試料を前記ターゲットに対向して配
置せしめてスパッタを行うことを特徴とするスパッタ方
法。 - （２）スパッタ用チェンバに配置されたクーゲット載置
電極を囲む中空内部治具が多孔質材料で形成されたこと
を特徴とするスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5584883A JPS59179780A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | スパツタ方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5584883A JPS59179780A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | スパツタ方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59179780A true JPS59179780A (ja) | 1984-10-12 |
Family
ID=13010447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5584883A Pending JPS59179780A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | スパツタ方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59179780A (ja) |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5584883A patent/JPS59179780A/ja active Pending
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