JPS6014101B2 - スパッタリング処理方法及び処理装置 - Google Patents
スパッタリング処理方法及び処理装置Info
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- JPS6014101B2 JPS6014101B2 JP15433977A JP15433977A JPS6014101B2 JP S6014101 B2 JPS6014101 B2 JP S6014101B2 JP 15433977 A JP15433977 A JP 15433977A JP 15433977 A JP15433977 A JP 15433977A JP S6014101 B2 JPS6014101 B2 JP S6014101B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode plate
- processed
- target
- sputtering
- reaction tube
- 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
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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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は薄膜集積回路等を製造する際基板上に薄膜を形
成するために行なわれるスパッタリング処理方法並びに
この処理に用いられるスパッタリング処理装置に関する
ものである。
成するために行なわれるスパッタリング処理方法並びに
この処理に用いられるスパッタリング処理装置に関する
ものである。
スパッタリング処理は０．１〜０．０１〔側Ｈｇ｝程度
の不活性ガス（例えばＡｒ）中で飛着材料と陰極との間
にグロ−放電を起こさせて、不活性ガスィオンの衝突に
よって飛着材料の原子または分子を放出させ、該飛着材
料の原子または分子を被処理基板面に付着させる方法で
ある。
の不活性ガス（例えばＡｒ）中で飛着材料と陰極との間
にグロ−放電を起こさせて、不活性ガスィオンの衝突に
よって飛着材料の原子または分子を放出させ、該飛着材
料の原子または分子を被処理基板面に付着させる方法で
ある。
このようなスパッタリングを行なう公知のスパッタリン
グ処理方法は、反応容器内に、彼処理基板を搭載した被
処理部材用電極板を水平に設置し、その上方に飛着材料
を保持するターゲット用電極板を設置し両電極板間に直
流高電圧または高周波電圧を印加し、前記グロー放電を
発生させている。このような従来のスパッタリング処理
方法においては、反応容器内の空間利用効率が悪く多数
の被処理基板に対しスパッタリング処理を行なう場合に
は、反応容器を多数用いるかまたは反応容器を何度も繰
り返し使用しなけばならず作業能率が非常に思い。また
このようなスパッタリング処理を行なう装置は被処理部
材用電極板の下部に被処理基板加熱用ヒーターを設置し
ているのが一般的であり、特に該被処理部材用電極坂上
に複数枚の被処理基板を塔載した場合などには均一な温
度分布が得られず、製品の特性にバラつきが生じ製品の
信頼性が低下する。本発明の目的は上記欠点を解消する
ことであり、このため本発明においては、少なくとも一
方の主面に彼処理基板が載遣された被処理部材用電極板
と、表面に飛着材料層が形成されたターゲット用電極板
とを、反応管内へ交互に互いに平行に各々複数個配談し
、該反応管へ被電離ガスを導入し、前記被処理部材用電
極板とターゲット用電極板との間に電圧を印加して、該
被処理部材用電極板と前記ターゲット用電極板との間に
前記被電離ガスィオンを発生せしめ、該被電離ガスィオ
ンの飛着材料層への衝突により少なくとも該飛着材料を
前記被処理基板表面へ被着させている。
グ処理方法は、反応容器内に、彼処理基板を搭載した被
処理部材用電極板を水平に設置し、その上方に飛着材料
を保持するターゲット用電極板を設置し両電極板間に直
流高電圧または高周波電圧を印加し、前記グロー放電を
発生させている。このような従来のスパッタリング処理
方法においては、反応容器内の空間利用効率が悪く多数
の被処理基板に対しスパッタリング処理を行なう場合に
は、反応容器を多数用いるかまたは反応容器を何度も繰
り返し使用しなけばならず作業能率が非常に思い。また
このようなスパッタリング処理を行なう装置は被処理部
材用電極板の下部に被処理基板加熱用ヒーターを設置し
ているのが一般的であり、特に該被処理部材用電極坂上
に複数枚の被処理基板を塔載した場合などには均一な温
度分布が得られず、製品の特性にバラつきが生じ製品の
信頼性が低下する。本発明の目的は上記欠点を解消する
ことであり、このため本発明においては、少なくとも一
方の主面に彼処理基板が載遣された被処理部材用電極板
と、表面に飛着材料層が形成されたターゲット用電極板
とを、反応管内へ交互に互いに平行に各々複数個配談し
、該反応管へ被電離ガスを導入し、前記被処理部材用電
極板とターゲット用電極板との間に電圧を印加して、該
被処理部材用電極板と前記ターゲット用電極板との間に
前記被電離ガスィオンを発生せしめ、該被電離ガスィオ
ンの飛着材料層への衝突により少なくとも該飛着材料を
前記被処理基板表面へ被着させている。
以下添付図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図は本発明の実施に係るスパッタリング装置の実施
例の概略図である。
例の概略図である。
同図において、石英ガラスからなる反応管１１はガス供
給管５によりアルゴンガス源１および窒素ガス源１′と
蓮適する。２，２′は各々流量調整用ニードル弁、３，
３′は仕切弁、４は通路切換用三方弁である。
給管５によりアルゴンガス源１および窒素ガス源１′と
蓮適する。２，２′は各々流量調整用ニードル弁、３，
３′は仕切弁、４は通路切換用三方弁である。
反応管１１はまた仕切弁７、冷却トラップ８をを介して
ガス排出管６により真空ポンプ９と連結される。反応管
１１の周囲には抵抗加熱ヒータ１０が設けられる。また
反応管１１内には該反応管１１内へ挿入、取出しが可能
な１対の電極板支持部材１２（１方のみ図示）が設置さ
れる。この支持部材１２上には第２図に示すようにスパ
ッタリング処理前に予めターゲット用電極板１６および
彼処理部材用電極板１７が交互に平行に各々複数個搭載
される。ターゲット用電極板１６の表面は、形成すべき
薄膜に応じた適当な飛着材料、例えば酸化鉛（Ｐの２）
、二酸化シリコン（Ｓｉ０２）、五酸化タンタル（Ｔａ
２Ｑ）、酸化アルミニウム（山２０３）、窒化シリコン
（Ｓｉ３Ｎ４）等の一材料で予め覆われる。
ガス排出管６により真空ポンプ９と連結される。反応管
１１の周囲には抵抗加熱ヒータ１０が設けられる。また
反応管１１内には該反応管１１内へ挿入、取出しが可能
な１対の電極板支持部材１２（１方のみ図示）が設置さ
れる。この支持部材１２上には第２図に示すようにスパ
ッタリング処理前に予めターゲット用電極板１６および
彼処理部材用電極板１７が交互に平行に各々複数個搭載
される。ターゲット用電極板１６の表面は、形成すべき
薄膜に応じた適当な飛着材料、例えば酸化鉛（Ｐの２）
、二酸化シリコン（Ｓｉ０２）、五酸化タンタル（Ｔａ
２Ｑ）、酸化アルミニウム（山２０３）、窒化シリコン
（Ｓｉ３Ｎ４）等の一材料で予め覆われる。
一方後処理部材用電極板１７の両表面には薄膜を付着す
べき被処理基板、例えばシリコン半導体ウェハ１８が取
付けられる。被処理部村用電極板１７の両斜め下部には
第４図に示すように肉厚部２１が形成されその上側に溝
２４が設けられる。被処理基板１８は上から装着されこ
の溝２４内に保持される。この電極板１７の上部には談
被処理基板１８の着脱をピンセット等で容易に行なえる
ように仕切き２６が形成されている。また前記１対の電
極板支持部材１２，１２′は石英ガラスからなる管部材
であって電極板との当接部位直に管の長手方向に沿って
電極板支持突起１３を有している。この支持部村１２，
１２′内には例えばアルミニウム山からなる導体榛１４
，１４′が各々挿入されている。この支持部材１２，１
２′の突起１３，１３′の位置には管内部に達しない切
欠き１９および管内部に達する孔２０が交互に各々複数
個形成される。平行に配置した支持部材１２または１２
′の１方１２の切欠き１９に対応する他の一方の支持部
材１２′の位置には孔２０′が形成され、１方の孔２０
に対応する他の１方の位置には切欠き１９′が形成され
る。各電極板１６，１７はこれらの１対の孔２０，２０
′および切欠き１９′，１９により支持部材１２，１２
′上に保持される。ターゲット用電極板１６は接続部村
２３を突出させて有しこれが１方の支持部材１２′の孔
２０′に鉄入され内部の導体棒１４′と電気的に接続さ
れる（第３図参照）。従ってターゲット用電極板１６は
すべて片側の導体榛１４′のみと電気的に接続される。
同機に被処理部材用電極板１７は接続部村２５を突出さ
せて有しこれが８Ｕの支持部材１２の孔２０に鉄入され
内部の導体榛１４と電気的に接続される。従って被処理
部村用電極板はすべて１方の側の導体綾１４のみに電気
的に接続される。両導体棒１４，１４′は高周波電源２
２に接続される。従ってこのスパッタリング装置の電気
回路図は第５図のようになる。このようなスパッタリン
グ装置においてシリコン半導体基板に二酸化シリコン層
を彼着形成する場合、例えばアルゴン（〜）ガスを流し
ながら真空ポンプ９により反応管１ １内の真空度を０
．０１〔Ｔｏｎ〕程度としつつ、１３．５６〔Ｍ伍〕の
高周波噂源２２により１〔ＫＶ〕の電圧を印加すれば２
０〔柳〕間隔で配置された各電極板１６，１７間の山ガ
スはイオン化しターゲット用電極板１６が負電位となる
半サイクルの時には〜１イオンが該ターゲット電極板１
６表面を被覆している飛着材料二酸化シリコン（Ｓｊ０
２）に衝突し、Ｓｉ０２分子がたたき出されて電極板１
７に装着されている被処理基板１８の表面に付着する。
べき被処理基板、例えばシリコン半導体ウェハ１８が取
付けられる。被処理部村用電極板１７の両斜め下部には
第４図に示すように肉厚部２１が形成されその上側に溝
２４が設けられる。被処理基板１８は上から装着されこ
の溝２４内に保持される。この電極板１７の上部には談
被処理基板１８の着脱をピンセット等で容易に行なえる
ように仕切き２６が形成されている。また前記１対の電
極板支持部材１２，１２′は石英ガラスからなる管部材
であって電極板との当接部位直に管の長手方向に沿って
電極板支持突起１３を有している。この支持部村１２，
１２′内には例えばアルミニウム山からなる導体榛１４
，１４′が各々挿入されている。この支持部材１２，１
２′の突起１３，１３′の位置には管内部に達しない切
欠き１９および管内部に達する孔２０が交互に各々複数
個形成される。平行に配置した支持部材１２または１２
′の１方１２の切欠き１９に対応する他の一方の支持部
材１２′の位置には孔２０′が形成され、１方の孔２０
に対応する他の１方の位置には切欠き１９′が形成され
る。各電極板１６，１７はこれらの１対の孔２０，２０
′および切欠き１９′，１９により支持部材１２，１２
′上に保持される。ターゲット用電極板１６は接続部村
２３を突出させて有しこれが１方の支持部材１２′の孔
２０′に鉄入され内部の導体棒１４′と電気的に接続さ
れる（第３図参照）。従ってターゲット用電極板１６は
すべて片側の導体榛１４′のみと電気的に接続される。
同機に被処理部材用電極板１７は接続部村２５を突出さ
せて有しこれが８Ｕの支持部材１２の孔２０に鉄入され
内部の導体榛１４と電気的に接続される。従って被処理
部村用電極板はすべて１方の側の導体綾１４のみに電気
的に接続される。両導体棒１４，１４′は高周波電源２
２に接続される。従ってこのスパッタリング装置の電気
回路図は第５図のようになる。このようなスパッタリン
グ装置においてシリコン半導体基板に二酸化シリコン層
を彼着形成する場合、例えばアルゴン（〜）ガスを流し
ながら真空ポンプ９により反応管１ １内の真空度を０
．０１〔Ｔｏｎ〕程度としつつ、１３．５６〔Ｍ伍〕の
高周波噂源２２により１〔ＫＶ〕の電圧を印加すれば２
０〔柳〕間隔で配置された各電極板１６，１７間の山ガ
スはイオン化しターゲット用電極板１６が負電位となる
半サイクルの時には〜１イオンが該ターゲット電極板１
６表面を被覆している飛着材料二酸化シリコン（Ｓｊ０
２）に衝突し、Ｓｉ０２分子がたたき出されて電極板１
７に装着されている被処理基板１８の表面に付着する。
この場合薄膜形成速度は実験によれば約６０〔Ａ／ｍｉ
ｎ〕であった。以上のようなスパッタＩＪング法によれ
ば構造が簡単で反応管内の空間利用効率が極めて高い。
従って量産性の大きなスパッタリング処理を行なうこと
ができる。また抵抗加熱ヒータを反応管周囲に配置して
あるためすべての被処理基板に対して、加熱状態が均一
となりまた被処理基板と飛着材料との距離関係がすべて
同一であるため均一な膜厚分布が得られ製品の特性が安
定化し信頼性が増加する。なお、以上の実施例において
は被電離ガスとして不活性ガスの一つであるアルゴン（
Ａｒ）を掲げたが、他の不活性ガス例えば窒素（Ｎ２）
、ネオン（Ｎｅ）等を用いることができるばかりでなく
、酸素（Ｑ）等の活性ガスを用いるスパッタリング処理
をも実施することができる。
ｎ〕であった。以上のようなスパッタＩＪング法によれ
ば構造が簡単で反応管内の空間利用効率が極めて高い。
従って量産性の大きなスパッタリング処理を行なうこと
ができる。また抵抗加熱ヒータを反応管周囲に配置して
あるためすべての被処理基板に対して、加熱状態が均一
となりまた被処理基板と飛着材料との距離関係がすべて
同一であるため均一な膜厚分布が得られ製品の特性が安
定化し信頼性が増加する。なお、以上の実施例において
は被電離ガスとして不活性ガスの一つであるアルゴン（
Ａｒ）を掲げたが、他の不活性ガス例えば窒素（Ｎ２）
、ネオン（Ｎｅ）等を用いることができるばかりでなく
、酸素（Ｑ）等の活性ガスを用いるスパッタリング処理
をも実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係るスパッタＩＪング袋簿の実施例の
概略図、第２図は第１図の部分詳細図、第３図は第２図
のｍ−ｍ矢視図、第４図は第２図のＷ−Ｗ失視図、第５
図は本発明に係るスパッタリング装置の回路図である。 １，１′……ガス源、１１……反応管、１２，１２′・
・・・・・電極板支持部材、１４，１４′・・・…導体
棒、１５・・・・・・飛着材料（ターゲット）、１６・
・・・・・ターゲット用電極板、１７・・・・・・被処
理部材用電極板、１８・・・・・・被処理基板、２２・
…・・高周波電源。第１図第２図 第３図 第ム図 第５図
概略図、第２図は第１図の部分詳細図、第３図は第２図
のｍ−ｍ矢視図、第４図は第２図のＷ−Ｗ失視図、第５
図は本発明に係るスパッタリング装置の回路図である。 １，１′……ガス源、１１……反応管、１２，１２′・
・・・・・電極板支持部材、１４，１４′・・・…導体
棒、１５・・・・・・飛着材料（ターゲット）、１６・
・・・・・ターゲット用電極板、１７・・・・・・被処
理部材用電極板、１８・・・・・・被処理基板、２２・
…・・高周波電源。第１図第２図 第３図 第ム図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一方の主面に被処理基板が載置された被
処理部材用電極板と、表面に飛着材料層が形成されたタ
ーゲツト用電極板とを、反応管内へ交互に互いに平行に
各々複数個配設し、該反応管内へ被電離ガスを導入し、
前記被処理部材用電極板とターゲツト用電極板との間に
電圧を印加して、該被処理部材用電極板と前記ターゲツ
ト用電極板との間に前記被電離ガスイオンを発生せしめ
、該被電離ガスイオンの飛着材料層への衝突により少な
くとも該飛着材料を前記被処理基板表面へ被着すること
を特徴とするスパツタリング処理方法。 ２ 被処理部材用電極板とターゲツト用電極板は、その
主面が反応管の管軸とほぼ直交するように配置されてな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスパツ
タリング処理方法。 ３ 被電離ガスが導入される反応管内に電極板支持部材
を設置しこの支持部材上に表表面に被処理部材を取付け
た被処理部材用電極板、および表面に飛着材料層を形成
したターゲツト用電極板を交互に平行に各々複数個設置
し、各隣り合う電極板間に電圧が印加されるように各電
極板と電源とを結線したスパツタリング処理方法。 ４ 上記電極板支持部材内に電源と接続した１対の導体
棒を保持し、ターゲツト用電極板は１方の導体棒のみと
電気的に接続し、被処理部材用電極板は他の１方の導体
棒のみと電気的に接続するようにした特許請求の範囲第
３項記載のスパツタリング処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15433977A JPS6014101B2 (ja) | 1977-12-23 | 1977-12-23 | スパッタリング処理方法及び処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15433977A JPS6014101B2 (ja) | 1977-12-23 | 1977-12-23 | スパッタリング処理方法及び処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5486483A JPS5486483A (en) | 1979-07-10 |
| JPS6014101B2 true JPS6014101B2 (ja) | 1985-04-11 |
Family
ID=15581980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15433977A Expired JPS6014101B2 (ja) | 1977-12-23 | 1977-12-23 | スパッタリング処理方法及び処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014101B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6353260A (ja) * | 1986-08-25 | 1988-03-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 反応性スパツタ装置 |
-
1977
- 1977-12-23 JP JP15433977A patent/JPS6014101B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5486483A (en) | 1979-07-10 |
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