JPS6197838A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
- Publication number
- JPS6197838A JPS6197838A JP59219213A JP21921384A JPS6197838A JP S6197838 A JPS6197838 A JP S6197838A JP 59219213 A JP59219213 A JP 59219213A JP 21921384 A JP21921384 A JP 21921384A JP S6197838 A JPS6197838 A JP S6197838A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target material
- thin film
- substrate
- center
- processed
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
Landscapes
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、マグネトロンスパッタリング法を利用した薄
膜形成方法に係わり、特にターゲット材料の改良をはか
った薄膜形成方法に関する。
膜形成方法に係わり、特にターゲット材料の改良をはか
った薄膜形成方法に関する。
従来、半導体ウェハ等の基板上に薄膜を形成する一つの
方法として、スパッタリング法が用いられている。一般
のスパッタリング法では、１０°１〜１０’ ［ｔｏｒ
ｒ］程度の真空中で放電により生じたイオンをターゲッ
ト材料に加速衝撃する。この際、ターゲット材料から、
その構成原子がイオンのスパッタリングにより放出され
る。そして、この放出された原子を基板上に堆積するこ
とにより薄膜が形成される。また、最近では、薄膜の堆
積速度を速めるために磁界を利用した、所謂マグネトロ
ンスパッタリング法が採用されている。
方法として、スパッタリング法が用いられている。一般
のスパッタリング法では、１０°１〜１０’ ［ｔｏｒ
ｒ］程度の真空中で放電により生じたイオンをターゲッ
ト材料に加速衝撃する。この際、ターゲット材料から、
その構成原子がイオンのスパッタリングにより放出され
る。そして、この放出された原子を基板上に堆積するこ
とにより薄膜が形成される。また、最近では、薄膜の堆
積速度を速めるために磁界を利用した、所謂マグネトロ
ンスパッタリング法が採用されている。
しかしながら、本発明者等の鋭意研究及び各種の実験に
よれば、このマグネトロンスパッタリング法では次のよ
うな問題があることが判明した。
よれば、このマグネトロンスパッタリング法では次のよ
うな問題があることが判明した。
即ち、マグネトロン放電によるプラズマが局部的に収束
され、特にターゲット材料中央部においては、ターゲッ
ト材料周辺より激しくスパッタエツチングされ、ターゲ
ット材料の不拘−浸蝕が進む。
され、特にターゲット材料中央部においては、ターゲッ
ト材料周辺より激しくスパッタエツチングされ、ターゲ
ット材料の不拘−浸蝕が進む。
このため、ターゲット材料の利用効率が低くなり、生産
コストが高くなる等の欠点を招いた。
コストが高くなる等の欠点を招いた。
本発明の目的は、マグネトロンスパッタリング装置の基
本的な改良を必要とすることなく、ターゲット材料の利
用効率を向上させることができ、生産性の向上をはかり
得る薄膜形成方法提供することにある。
本的な改良を必要とすることなく、ターゲット材料の利
用効率を向上させることができ、生産性の向上をはかり
得る薄膜形成方法提供することにある。
本発明の骨子は、ターゲット材料の形状を改良し、ター
ゲット材料の利用効率を向上させることにある。
ゲット材料の利用効率を向上させることにある。
ターゲット材料の形状としては従来平坦なものが一般的
であるが、マグネトロンスパッタリング法においては、
放電によるプラズマがターゲット材料の中央部に収束さ
れる。このため、ターゲット材料の周辺部より中央部の
方がエツチングされ易く、ターゲット材料の利用効率が
低いものどなる。従って、ターゲット材料の中央部を厚
く加工すれば、ターゲット材料の利用効率が向上すると
考えられる。
であるが、マグネトロンスパッタリング法においては、
放電によるプラズマがターゲット材料の中央部に収束さ
れる。このため、ターゲット材料の周辺部より中央部の
方がエツチングされ易く、ターゲット材料の利用効率が
低いものどなる。従って、ターゲット材料の中央部を厚
く加工すれば、ターゲット材料の利用効率が向上すると
考えられる。
本発明はこのような点に着目し、マグネトロン放電によ
り生じたイオンでターゲット材料をスパッタリングし、
被処理基体上に薄膜を堆積形成する薄膜形成方法におい
て、前記ターゲット材料として周辺部より中央部の方の
厚みを厚く形成したものを用いるようにした方法である
。
り生じたイオンでターゲット材料をスパッタリングし、
被処理基体上に薄膜を堆積形成する薄膜形成方法におい
て、前記ターゲット材料として周辺部より中央部の方の
厚みを厚く形成したものを用いるようにした方法である
。
（発明の効果〕
本発明によれば、ターゲット材料の中央部が従来のター
ゲット材料に比べ厚くなっているので、ターゲット材料
中央部のスパッタ速度が速いマグネトロンスパッタリン
グ法においては、ターゲット材料の利用効率が著しく向
上する。このため、被処理基体上での薄膜の生産コスト
を低下させることが可能となる。また、ターゲット材料
からの原子が、より広く飛出すことになるので、被処理
′基体表面での堆積膜厚の均一性も向上する。
ゲット材料に比べ厚くなっているので、ターゲット材料
中央部のスパッタ速度が速いマグネトロンスパッタリン
グ法においては、ターゲット材料の利用効率が著しく向
上する。このため、被処理基体上での薄膜の生産コスト
を低下させることが可能となる。また、ターゲット材料
からの原子が、より広く飛出すことになるので、被処理
′基体表面での堆積膜厚の均一性も向上する。
ざらに、マグネトロンスパッタリング装置自体には何等
の改良を施す必要がなく、ターゲット材料の形状を変え
るのみで実施できるので、実用的利点が大である。
の改良を施す必要がなく、ターゲット材料の形状を変え
るのみで実施できるので、実用的利点が大である。
第１図は本発明の一実施例方法に使用したマグネトロン
スパッタリング装置の概略構成を示す断面図である。図
中１１は真空容器（スパッタ容器）で、この容器１１内
には平板状の電極１２．１３が対向配置されている。上
部電極１２には、整合器１４を介して高周波層ｉ！１５
からの高周波電力が供給される。上部電極１２の下面に
は、例えば酸化シリコン膜を形成する場合として、石英
ガラス（Ｓ ｉ ０２ ）からなるターゲット材料１６
が設置される。
スパッタリング装置の概略構成を示す断面図である。図
中１１は真空容器（スパッタ容器）で、この容器１１内
には平板状の電極１２．１３が対向配置されている。上
部電極１２には、整合器１４を介して高周波層ｉ！１５
からの高周波電力が供給される。上部電極１２の下面に
は、例えば酸化シリコン膜を形成する場合として、石英
ガラス（Ｓ ｉ ０２ ）からなるターゲット材料１６
が設置される。
ここで、ターゲット材料１６としては、その表面（下面
）が第２図に示す如く半径的８０［ｒＪｉ］の円弧状の
断面を持つよ１うに加工したものを用いた。なお、ター
ゲット材料１６は円板状であり、その直径は２Ｑ［ｃｍ
コ、厚みは周辺部で６［履］、中央部で１２［＃］とし
た。また、下部電極１３は通常接地されており、この上
に半導体ウェハ等の被処理基体１７が載置されるものと
なっている。
）が第２図に示す如く半径的８０［ｒＪｉ］の円弧状の
断面を持つよ１うに加工したものを用いた。なお、ター
ゲット材料１６は円板状であり、その直径は２Ｑ［ｃｍ
コ、厚みは周辺部で６［履］、中央部で１２［＃］とし
た。また、下部電極１３は通常接地されており、この上
に半導体ウェハ等の被処理基体１７が載置されるものと
なっている。
なお、第１図中１８は容器１１内にガスを導入するため
のガス導入口、１９は容器１１内のガスを排気するため
のガス排気口を示している。また、２０はターゲット材
料１６にその周辺から中央に向かう方向に磁場を印加す
るためのマグネット、２１．２２は絶縁物をそれぞれ示
している。
のガス導入口、１９は容器１１内のガスを排気するため
のガス排気口を示している。また、２０はターゲット材
料１６にその周辺から中央に向かう方向に磁場を印加す
るためのマグネット、２１．２２は絶縁物をそれぞれ示
している。
次に、上記構成された装置を用いた酸化シリコン膜形成
方法について説明する。
方法について説明する。
まず、容器１１内に前記ターゲット材料１６及び被処理
基体１７を設置し、ターゲット材料１６と基体１７との
距離を約７．５ ［ＣＩＲ］に設定した。
基体１７を設置し、ターゲット材料１６と基体１７との
距離を約７．５ ［ＣＩＲ］に設定した。
次いで、容器１１内を１０ ’ ［ｔｏｒｒ］程度の真
空度に排気した後、ガス導入口１８より例えばＡｒガス
を導入し、容器１１内のガス圧を１０′２［ｔｏｒｒ］
に保持した。この状態で、高周波電力を例えば１ ［Ｋ
Ｗ］にして、電極１２．１３間でマグネトロン放電を生
起した。そして、このマグネトロン放電により発生した
Ａ「イオンによってり−ゲット材料１６をスパッタリン
グし、被処理基体１７上にターゲット材料１６の構成要
素からなる酸化シリコン膜を堆積させた。
空度に排気した後、ガス導入口１８より例えばＡｒガス
を導入し、容器１１内のガス圧を１０′２［ｔｏｒｒ］
に保持した。この状態で、高周波電力を例えば１ ［Ｋ
Ｗ］にして、電極１２．１３間でマグネトロン放電を生
起した。そして、このマグネトロン放電により発生した
Ａ「イオンによってり−ゲット材料１６をスパッタリン
グし、被処理基体１７上にターゲット材料１６の構成要
素からなる酸化シリコン膜を堆積させた。
以上の条件で、４インチウェハ（被処理基体１７）上に
延べ３０００ ［μ７７Ｌ］の酸化シリコン膜を形成す
るまで、ターゲット材料１６の交換は不要であった。こ
れに対し、ターゲット材料１６として従来のように表面
が平坦なものでは、厚みが６［Ｍ］と一定な場合、前記
と同じ条件では、４インチウェハ上に延べ１０００［μ
ＴｒＬ］の酸化シリコン膜を形成したところでターゲッ
ト材料の交換が必要であった。ここで、従来のターゲッ
ト材料と本実施例方法で使用したターゲット材料とを比
較すると、本実施例方法で使用したターゲット材料はそ
の堆積が従来の約１．５倍でありながら、その寿命が３
倍となっている。即ち、ターゲット材料１６の形状を前
記第２図に示す如く加工することにより、ターゲット材
料１６の利用効率は約２倍になった。
延べ３０００ ［μ７７Ｌ］の酸化シリコン膜を形成す
るまで、ターゲット材料１６の交換は不要であった。こ
れに対し、ターゲット材料１６として従来のように表面
が平坦なものでは、厚みが６［Ｍ］と一定な場合、前記
と同じ条件では、４インチウェハ上に延べ１０００［μ
ＴｒＬ］の酸化シリコン膜を形成したところでターゲッ
ト材料の交換が必要であった。ここで、従来のターゲッ
ト材料と本実施例方法で使用したターゲット材料とを比
較すると、本実施例方法で使用したターゲット材料はそ
の堆積が従来の約１．５倍でありながら、その寿命が３
倍となっている。即ち、ターゲット材料１６の形状を前
記第２図に示す如く加工することにより、ターゲット材
料１６の利用効率は約２倍になった。
かくして本実施例方法よれば、マグネトロンスパッタリ
ング法で用いるターゲット材料１６の形状を、その中央
部が周辺部より厚いものとすることにより、ターゲット
材料１６の利用効率の約２倍の向上をはかり得る。この
ため、被処理基体１７上での薄膜の生産コストの低下、
つまり生産性の向上をはかり得る。
ング法で用いるターゲット材料１６の形状を、その中央
部が周辺部より厚いものとすることにより、ターゲット
材料１６の利用効率の約２倍の向上をはかり得る。この
ため、被処理基体１７上での薄膜の生産コストの低下、
つまり生産性の向上をはかり得る。
なお、本発明は上述した実施例方法に限定されるもので
はない。例えば、前記ターゲット材料の表面形状は円弧
状に限るものではなく、その中央部が周辺部より厚くな
るように加工すればよい。
はない。例えば、前記ターゲット材料の表面形状は円弧
状に限るものではなく、その中央部が周辺部より厚くな
るように加工すればよい。
さらに、ターゲット材料の周辺部と中央部との厚みの比
は２倍に何等限定されるものではなく、マグネトロン放
電による各部のエツチング速度比に応じて適宜変更すれ
ばよい。また、ターゲット材料は石英に限るものではな
く、被処理基体上に形成すべき膜の種類に応じて適宜窓
めればよい。さらに、装置の構成は前記第１図に何等限
定されるものではなく、一対の平行平板電極を備えたマ
グネトロンスパッタリング装置であればよい。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。
は２倍に何等限定されるものではなく、マグネトロン放
電による各部のエツチング速度比に応じて適宜変更すれ
ばよい。また、ターゲット材料は石英に限るものではな
く、被処理基体上に形成すべき膜の種類に応じて適宜窓
めればよい。さらに、装置の構成は前記第１図に何等限
定されるものではなく、一対の平行平板電極を備えたマ
グネトロンスパッタリング装置であればよい。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。
第１図は本発明の一実施例方法に使用したマグネトロン
スパッタリング装置の概略構成を示す断面図、第２図は
上記実施例方法に用いたターゲット材料の形状を示す側
面図である。 １１・・・真空容器（スパッタ室）、１２．１３・・・
平行平板電極、１４・・・整合器、１５・・・高周波電
源、１６・・・ターゲット材料、１７・・・半導体ウェ
ハ（被処理基体）、１８・・・ガス導入口、１９・・・
ガス排気口、２０・・・マグネット、２１．２２・・・
絶縁物。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
スパッタリング装置の概略構成を示す断面図、第２図は
上記実施例方法に用いたターゲット材料の形状を示す側
面図である。 １１・・・真空容器（スパッタ室）、１２．１３・・・
平行平板電極、１４・・・整合器、１５・・・高周波電
源、１６・・・ターゲット材料、１７・・・半導体ウェ
ハ（被処理基体）、１８・・・ガス導入口、１９・・・
ガス排気口、２０・・・マグネット、２１．２２・・・
絶縁物。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）マグネトロン放電により生じたイオンでターゲッ
ト材料をスパッタリングし、被処理基体上に薄膜を堆積
形成する薄膜形成方法において、前記ターゲット材料と
してその周辺部より中央部の方の厚みを厚く形成したも
のを用いることを特徴とする薄膜形成方法。 - （２）前記ターゲット材料及び被処理基体は対向配置さ
れた一対の平行平板電極の各対向面にそれぞれ設置され
、ターゲット材料にはその周辺から中央に向かう方向に
磁場が印加されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の薄膜形成方法。 - （３）前記ターゲット材料の中央部の厚みを、周辺部の
それの約２倍としたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59219213A JPS6197838A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59219213A JPS6197838A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197838A true JPS6197838A (ja) | 1986-05-16 |
Family
ID=16731975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59219213A Pending JPS6197838A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197838A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02120605A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 厚膜印刷パターンの外観検査装置 |
| JP2003014434A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-15 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | ワークの位置決め装置、ワークの位置決め方法および該位置決め方法を実現するためのプログラム |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP59219213A patent/JPS6197838A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02120605A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 厚膜印刷パターンの外観検査装置 |
| JP2003014434A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-15 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | ワークの位置決め装置、ワークの位置決め方法および該位置決め方法を実現するためのプログラム |
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