JPH042771A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH042771A JPH042771A JP10406390A JP10406390A JPH042771A JP H042771 A JPH042771 A JP H042771A JP 10406390 A JP10406390 A JP 10406390A JP 10406390 A JP10406390 A JP 10406390A JP H042771 A JPH042771 A JP H042771A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- sputtering
- pressure
- sputtering gas
- gas
- 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
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 44
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- -1 Argon ions Chemical class 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (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】
〔概 要〕
スパッタリング装置におけるスパッタリングガスの導入
手段の改良に関し、 微小なホール内の底部にもスパッタ粒子が垂直に入射し
、均一な膜厚のアルミニウム配線層を形成することが可
能となるスパッタリング装置の提供を目的とし、 〔1〕スパッタリングガスを導入した処理室内に設けた
ターゲットから放出される粒子を、該ターゲットに対向
する被処理物に入射し、該被処理物の表面に前記粒子を
堆積して被膜を形成するスパッタリング装置において、
前記スパッタリングガスを前記ターゲットの表面のエロ
ージョン領域に集中して導入する手段を具備するよう構
成する。
手段の改良に関し、 微小なホール内の底部にもスパッタ粒子が垂直に入射し
、均一な膜厚のアルミニウム配線層を形成することが可
能となるスパッタリング装置の提供を目的とし、 〔1〕スパッタリングガスを導入した処理室内に設けた
ターゲットから放出される粒子を、該ターゲットに対向
する被処理物に入射し、該被処理物の表面に前記粒子を
堆積して被膜を形成するスパッタリング装置において、
前記スパッタリングガスを前記ターゲットの表面のエロ
ージョン領域に集中して導入する手段を具備するよう構
成する。
〔2〕請求項1記載のスパッタリング装置であって、前
記スパッタリングガスの導入口をターゲットの周囲に配
設してなるよう構成する。
記スパッタリングガスの導入口をターゲットの周囲に配
設してなるよう構成する。
〔3〕請求項1記載のスパッタリング装置であって、前
記スパッタリングガスの導入口をターゲットの表面側に
設け、前記ターゲットの背後に前記スパッタリングガス
の排出手段を具備するよう構成する。
記スパッタリングガスの導入口をターゲットの表面側に
設け、前記ターゲットの背後に前記スパッタリングガス
の排出手段を具備するよう構成する。
〔4〕請求項1記載のスパッタリング装置であって、前
記スパッタリングガスを導入する孔をターゲットの全面
に穿孔してなるよう構成する。
記スパッタリングガスを導入する孔をターゲットの全面
に穿孔してなるよう構成する。
〔5〕請求項1記載のスパッタリング装置であって、前
記スパッタリングガスを導入する孔をターゲットの周辺
部に穿孔してなるよう構成する。
記スパッタリングガスを導入する孔をターゲットの周辺
部に穿孔してなるよう構成する。
〔6〕請求項1記載のスパッタリング装置であって、前
記スパッタリングガスを導入する孔をターゲットの周辺
部に穿孔し、前記スパッタリングガスを排出する孔を前
記ターゲットの中央部に穿孔してなるよう構成する。
記スパッタリングガスを導入する孔をターゲットの周辺
部に穿孔し、前記スパッタリングガスを排出する孔を前
記ターゲットの中央部に穿孔してなるよう構成する。
本発明は、スパッタリング装置におけるスパッタリング
ガスの導入手段の改良に関するものである。
ガスの導入手段の改良に関するものである。
近年の半導体装置の高集積化に伴い金属配線層の形成技
術に関し、微小なホール内への不充分な金属の埋め込み
によるコンタクト不良や、金属への不純物混入による比
抵抗の増加や、マイグレーション耐性の劣化などの種々
の問題が生じている。
術に関し、微小なホール内への不充分な金属の埋め込み
によるコンタクト不良や、金属への不純物混入による比
抵抗の増加や、マイグレーション耐性の劣化などの種々
の問題が生じている。
以上のような状況から上記の問題を解決することが可能
なスパッタリング装置が要望されている。
なスパッタリング装置が要望されている。
従来のスパッタリング装置について第10図〜第11図
により詳細に説明する。
により詳細に説明する。
第10図は従来のスパッタリング装置の概略構造を示す
側断面図である。
側断面図である。
処理室101内にはターゲット103とステージ104
とが対向して設けられており、このターゲット103の
背面には二次電子をターゲット103上にトラップして
プラズマ効率を上げるための磁石ユニット105が設け
られており、このステージ104には半導体基板15が
搭載されている。
とが対向して設けられており、このターゲット103の
背面には二次電子をターゲット103上にトラップして
プラズマ効率を上げるための磁石ユニット105が設け
られており、このステージ104には半導体基板15が
搭載されている。
スパッタリングガス、例えばアルゴンガスはアルゴンボ
ンベ109からマスフローコントローラ110を経由し
て処理室101に設けた導入口111から導入され、処
理室101の室内圧がlXl0−”〜lXl0−”To
rrに保たれるように、排気口101bに接続されてい
るクライオポンプ102によって排出されている。
ンベ109からマスフローコントローラ110を経由し
て処理室101に設けた導入口111から導入され、処
理室101の室内圧がlXl0−”〜lXl0−”To
rrに保たれるように、排気口101bに接続されてい
るクライオポンプ102によって排出されている。
直流電源106はターゲット 103に接続されており
、ターゲット103には直流電圧が印加されている。
、ターゲット103には直流電圧が印加されている。
不純物混入による悪影響を防止するためには、処理室1
01内やスパッタリングガスの導入管内を清浄にするこ
とにより対処している。
01内やスパッタリングガスの導入管内を清浄にするこ
とにより対処している。
直流電圧の印加により処理室101−内に生じたプラズ
マ中のアルゴンイオンは高電界によって加速され、カソ
ードであるターゲット103に高エネルギーを持ってエ
ロージョン領域103aに衝突する。
マ中のアルゴンイオンは高電界によって加速され、カソ
ードであるターゲット103に高エネルギーを持ってエ
ロージョン領域103aに衝突する。
この衝突によりターゲット103の金属の粒子が放出さ
れ、この粒子がステージ104に搭載されている半導体
基板15の表面のPSG膜等に設けたホール内に入射す
る。
れ、この粒子がステージ104に搭載されている半導体
基板15の表面のPSG膜等に設けたホール内に入射す
る。
この金属粒子の放出は第11図に示すように、ターゲッ
ト103の表面に対して垂直にアルゴンガスイオンが入
射した場合に、この入射路に対してθ傾いた方向にはタ
ーゲ7)103面に垂直な方向に放出される金属粒子の
数にCOS θを乗した数の金属粒子が放出されるCO
S則と称する分布に従って放出されるといわれている。
ト103の表面に対して垂直にアルゴンガスイオンが入
射した場合に、この入射路に対してθ傾いた方向にはタ
ーゲ7)103面に垂直な方向に放出される金属粒子の
数にCOS θを乗した数の金属粒子が放出されるCO
S則と称する分布に従って放出されるといわれている。
以上説明した従来のスパッタリング装置においては、ス
パッタリングガスを処理室の壁面に設けたスパッタリン
グガスの導入口から導入し、同様な壁面に設けた排気口
から排気しているので、ターゲットのエロージョン領域
の雰囲気の圧力と、ステージに搭載している被処理物の
周囲の雰囲気の圧力はほぼ等しく、放電によりターゲッ
トのエロージョン領域から金属粒子を放出させることが
できる圧力になっている。
パッタリングガスを処理室の壁面に設けたスパッタリン
グガスの導入口から導入し、同様な壁面に設けた排気口
から排気しているので、ターゲットのエロージョン領域
の雰囲気の圧力と、ステージに搭載している被処理物の
周囲の雰囲気の圧力はほぼ等しく、放電によりターゲッ
トのエロージョン領域から金属粒子を放出させることが
できる圧力になっている。
このような圧力のもとにおいては、ターゲットのエロー
ジョン領域からCO8θに従って放出された金属粒子が
スパッタリングガスの粒子により散乱されるため、半導
体基板などの被処理物の表面に対して垂直方向に金属粒
子が入射しなくなり、第9図に示すようにシリコン基板
35aの表面に形成したPSG膜35bに設けた微小な
ホール内の底部にスバ・7タされた金属粒子(以下、ス
パッタ粒子と略称する)が入射しないために、図示のよ
うにアルミニウム配線層35cがホールの底部の隅にお
いて薄い膜厚で形成されて均一な膜厚の配線層を形成す
ることが不可能となるという問題点があった。
ジョン領域からCO8θに従って放出された金属粒子が
スパッタリングガスの粒子により散乱されるため、半導
体基板などの被処理物の表面に対して垂直方向に金属粒
子が入射しなくなり、第9図に示すようにシリコン基板
35aの表面に形成したPSG膜35bに設けた微小な
ホール内の底部にスバ・7タされた金属粒子(以下、ス
パッタ粒子と略称する)が入射しないために、図示のよ
うにアルミニウム配線層35cがホールの底部の隅にお
いて薄い膜厚で形成されて均一な膜厚の配線層を形成す
ることが不可能となるという問題点があった。
本発明は以上のような状況から、微小なホール内の底部
にもスパッタ粒子が垂直に入射し、均一な膜厚のアルミ
ニウム配線層を形成することが可能となるスパッタリン
グ装置の提供を目的としたものである。
にもスパッタ粒子が垂直に入射し、均一な膜厚のアルミ
ニウム配線層を形成することが可能となるスパッタリン
グ装置の提供を目的としたものである。
本発明のスパッタリング装置は、スパッタリングガスを
導入した処理室内に設けたターゲットから放出される粒
子を、このターゲットに対向する被処理物に入射し、こ
の被処理物の表面にこの粒子を堆積して被膜を形成する
スパッタリング装置において、このスパッタリングガス
をこのターゲットの表面のエロージョン領域に集中して
導入する手段を具備するよう構成する。
導入した処理室内に設けたターゲットから放出される粒
子を、このターゲットに対向する被処理物に入射し、こ
の被処理物の表面にこの粒子を堆積して被膜を形成する
スパッタリング装置において、このスパッタリングガス
をこのターゲットの表面のエロージョン領域に集中して
導入する手段を具備するよう構成する。
スパッタリング装置における処理室内圧と被処理物の表
面へのデポジションレートとの関係は第6図に示すよう
に室内圧が低い程デポジションレートが大きく 、10
−”Torr以上では著しく減少する。
面へのデポジションレートとの関係は第6図に示すよう
に室内圧が低い程デポジションレートが大きく 、10
−”Torr以上では著しく減少する。
処理室内圧に対する直流電源電圧と直流電流との関係を
示す第7図においては、各種の処理室内圧に対する本発
明と従来技術のデータを示す記号は下表により図示して
いる。
示す第7図においては、各種の処理室内圧に対する本発
明と従来技術のデータを示す記号は下表により図示して
いる。
第7図に示すように室内圧が0.8〜20 mTorr
の場合にはスパッタリングガスの供給をターゲットに近
づけた本発明の場合と、ターゲットの位置がら離れた処
理室の壁面からスパッタリングガスを供給した従来の場
合との間に大差はないが、0.45mTorrの場合は
スパッタリングガスの供給をターゲットに近づけた×に
て示すものに対し、処理室の壁面からガスを供給した場
合には殆ど電流が流れなくなり、スパッタリング装置を
作動させることが出来なくなる。
の場合にはスパッタリングガスの供給をターゲットに近
づけた本発明の場合と、ターゲットの位置がら離れた処
理室の壁面からスパッタリングガスを供給した従来の場
合との間に大差はないが、0.45mTorrの場合は
スパッタリングガスの供給をターゲットに近づけた×に
て示すものに対し、処理室の壁面からガスを供給した場
合には殆ど電流が流れなくなり、スパッタリング装置を
作動させることが出来なくなる。
即ち本発明においては、処理室内に導入するスパッタリ
ングガスをターゲットのエロージョン領域に集中的に導
入するから、このエロージョン領域近傍の圧力をステー
ジに搭載した被処理物近傍の圧力より高くすることがで
きるので、エロージョン領域近傍の圧力をスパッタリン
グが効率良く行われる圧力にした状態で、被処理物近傍
の圧力をデポジションレートが高い低圧にしておくこと
が可能であり、第8図に示すように被処理物の微小なホ
ール内にもスパッタ粒子を垂直に入射させることが可能
となり、均一な膜厚の配線層を形成することが可能とな
る。
ングガスをターゲットのエロージョン領域に集中的に導
入するから、このエロージョン領域近傍の圧力をステー
ジに搭載した被処理物近傍の圧力より高くすることがで
きるので、エロージョン領域近傍の圧力をスパッタリン
グが効率良く行われる圧力にした状態で、被処理物近傍
の圧力をデポジションレートが高い低圧にしておくこと
が可能であり、第8図に示すように被処理物の微小なホ
ール内にもスパッタ粒子を垂直に入射させることが可能
となり、均一な膜厚の配線層を形成することが可能とな
る。
以下第1図〜第5図により本発明の第1〜第5の実施例
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
第1図は本発明による第1の実施例の概略構造を示す側
断面図であり、図に示すように処理室1の左側には磁石
ユニット5に固定されたターゲット3が設けられており
、右側には半導体基板15を搭載したステージ4が設け
られている。
断面図であり、図に示すように処理室1の左側には磁石
ユニット5に固定されたターゲット3が設けられており
、右側には半導体基板15を搭載したステージ4が設け
られている。
ターゲット3には直流電源6によって直流電圧が印加さ
れている。
れている。
処理室1の上部には、窒素ボンベ7からマスフローコン
トローラ8を経て供給される窒素ガスの窒素ガス導入口
1aが設けられ、下部には排気口1bが設けられており
、クライオポンプ2によって処理室1内のガスを排気し
て室内圧をスパッタ粒子が半導体基板15に垂直に入射
し易いlXl0−’〜IX 1O−5Torrに保持し
ている。
トローラ8を経て供給される窒素ガスの窒素ガス導入口
1aが設けられ、下部には排気口1bが設けられており
、クライオポンプ2によって処理室1内のガスを排気し
て室内圧をスパッタ粒子が半導体基板15に垂直に入射
し易いlXl0−’〜IX 1O−5Torrに保持し
ている。
ターゲット3の表面には磁石ユニット5によってエロー
ジョン領域3aが形成されており、アルゴンボンベ9か
らマスフローコントローラ10ヲ経て供給されるアルゴ
ンガスは、ターゲット3の周囲に設けた導入口11から
エロージョン領域3aに供給される。
ジョン領域3aが形成されており、アルゴンボンベ9か
らマスフローコントローラ10ヲ経て供給されるアルゴ
ンガスは、ターゲット3の周囲に設けた導入口11から
エロージョン領域3aに供給される。
このようにターゲット30表面にアルゴンガスを周囲の
導入口11からこのエロージョン領域3aに供給するの
で、この部分の圧力をスパッタが効率良く行われるlX
l0−”〜I X 10− ’Torrに保持しながら
、ステージ4に搭載されている半導体基板15の周囲の
圧力をlXl0−’〜I X 1O−STorrに保持
することが可能となる。
導入口11からこのエロージョン領域3aに供給するの
で、この部分の圧力をスパッタが効率良く行われるlX
l0−”〜I X 10− ’Torrに保持しながら
、ステージ4に搭載されている半導体基板15の周囲の
圧力をlXl0−’〜I X 1O−STorrに保持
することが可能となる。
つぎに第2図により本発明による第2の実施例の概略構
造を説明する。
造を説明する。
図に示すように処理室21の左側には磁石ユニット25
に固定されたターゲット23が設けられており、右側に
は半導体基板15を搭載したステージ24が設けられて
いる。
に固定されたターゲット23が設けられており、右側に
は半導体基板15を搭載したステージ24が設けられて
いる。
ターゲット23には直流電源26によって直流電圧が印
加されている。
加されている。
ターゲット23の表面には磁石ユニット25によってエ
ロージョン領域23aが形成されており、アルゴンボン
ベ29からマスフローコントローラ30ヲ経て供給され
るアルゴンガスを、処理室21の後部から導入してター
ゲット23の表面に形成されたエロージョン領域23a
に導入口31から供給し、ターゲット23の周囲に設け
た排出口32に接続されているターボポンプ33によっ
て排気し、スパッタが効率良く行われるlXl0−”〜
1 x 10−’Torrに保持している。
ロージョン領域23aが形成されており、アルゴンボン
ベ29からマスフローコントローラ30ヲ経て供給され
るアルゴンガスを、処理室21の後部から導入してター
ゲット23の表面に形成されたエロージョン領域23a
に導入口31から供給し、ターゲット23の周囲に設け
た排出口32に接続されているターボポンプ33によっ
て排気し、スパッタが効率良く行われるlXl0−”〜
1 x 10−’Torrに保持している。
この導入口31近傍にアルゴンイオンが衝突するのを防
止するように遮蔽板14が設けられている。
止するように遮蔽板14が設けられている。
処理室21の下部には排気口21bが設けられており、
クライオポンプ22によって処理室21内のガスを排気
して室内圧をスパッタ粒子が半導体基板15に垂直に入
射し易いlXl0−’〜I X 10−’Torrに保
持している。
クライオポンプ22によって処理室21内のガスを排気
して室内圧をスパッタ粒子が半導体基板15に垂直に入
射し易いlXl0−’〜I X 10−’Torrに保
持している。
このようにターゲット23の表面に形成されたエロージ
ョン領域23aにアルゴンガスを導入口31から供給す
るので、この部分の圧力をスパッタが効率良く行われる
lXl0−2〜I X 10− ”Torrに保持しな
がら、ステージ24に搭載されている半導体基板15の
周囲の圧力を均一な膜厚の形成が可能な1×101〜I
X 10−’Torrに保持することが可能となる。
ョン領域23aにアルゴンガスを導入口31から供給す
るので、この部分の圧力をスパッタが効率良く行われる
lXl0−2〜I X 10− ”Torrに保持しな
がら、ステージ24に搭載されている半導体基板15の
周囲の圧力を均一な膜厚の形成が可能な1×101〜I
X 10−’Torrに保持することが可能となる。
ついで第3図により本発明による第3の実施例の概略構
造を説明する。
造を説明する。
図に示すように処理室41の左側には磁石ユニット45
に固定されたターゲット43が設けられており、右側に
は半導体基板15を搭載したステージ44が設けられて
いる。
に固定されたターゲット43が設けられており、右側に
は半導体基板15を搭載したステージ44が設けられて
いる。
ターゲット43には直流電源46によって直流電圧が印
加されている。
加されている。
ターゲット43の表面には磁石ユニット45によってエ
ロージョン領域43aが形成されており、アルゴンボン
ベ49からマスフローコントローラ50111で供給さ
れるアルゴンガスを、処理室41の後部からは導入口5
1を通して導入してターゲット43を貫通し、ターゲッ
ト43の表面に形成されたエロージョン領域43aにア
ルゴンガスを供給している。
ロージョン領域43aが形成されており、アルゴンボン
ベ49からマスフローコントローラ50111で供給さ
れるアルゴンガスを、処理室41の後部からは導入口5
1を通して導入してターゲット43を貫通し、ターゲッ
ト43の表面に形成されたエロージョン領域43aにア
ルゴンガスを供給している。
処理室41の上部には、窒素ボンベ47からマスフロー
コントローラ48を経て供給される窒素ガスの窒素ガス
導入口41aが設けられ、処理室41の下部には排気口
41bが設けられており、クライオポンプ42によって
処理室41内のガスを排気して室内圧をスパッタ粒子が
半導体基板15に垂直に入射し易い1 xto−’−I
Xl0−’Torrに保持している。
コントローラ48を経て供給される窒素ガスの窒素ガス
導入口41aが設けられ、処理室41の下部には排気口
41bが設けられており、クライオポンプ42によって
処理室41内のガスを排気して室内圧をスパッタ粒子が
半導体基板15に垂直に入射し易い1 xto−’−I
Xl0−’Torrに保持している。
このようにターゲット43の表面に形成されたエロージ
ョン領域43aにアルゴンガスを導入口51から供給す
るので、この部分の圧力をスパッタが効率良く行われる
I X 10−2〜I X 1O−3Torrに保持し
ながら、ステージ44に搭載されている半導体基板15
の周囲の圧力を均一な膜厚の形成が可能な1×10−4
〜I X 10−’Torrに保持することが可能とな
る。
ョン領域43aにアルゴンガスを導入口51から供給す
るので、この部分の圧力をスパッタが効率良く行われる
I X 10−2〜I X 1O−3Torrに保持し
ながら、ステージ44に搭載されている半導体基板15
の周囲の圧力を均一な膜厚の形成が可能な1×10−4
〜I X 10−’Torrに保持することが可能とな
る。
第4図は本発明による第4の実施例の概略構造を示す側
断面図である。
断面図である。
図に示すように処理室61の左側には磁石ユニット65
に固定されたターゲット63が設けられており、右側に
は半導体基板15を搭載したステージ64が設けられて
いる。
に固定されたターゲット63が設けられており、右側に
は半導体基板15を搭載したステージ64が設けられて
いる。
ターゲット63には直流電源66によって直流電圧が印
加されている。
加されている。
ターゲット63の表面には磁石ユニット65によってエ
ロージョン領域63aが形成されており、アルゴンポン
ベ69からマスフローコントローラ7oを経て供給され
るアルゴンガスを、処理室61の後部から導入ロア1を
通して導入してターゲット63を貫通する、周囲に設け
た孔からターゲット63の表面に形成されたエロージョ
ン領域63aにアルゴンガスを供給している。
ロージョン領域63aが形成されており、アルゴンポン
ベ69からマスフローコントローラ7oを経て供給され
るアルゴンガスを、処理室61の後部から導入ロア1を
通して導入してターゲット63を貫通する、周囲に設け
た孔からターゲット63の表面に形成されたエロージョ
ン領域63aにアルゴンガスを供給している。
処理室61の上部には、窒素ボンへ67からマスフロー
コントローラ68を経て供給される窒素ガスの窒素ガス
導入口61aが設けられ、処理室61の下部には排気口
61bが設けられており、クライオポンプ62によって
処理室61内のガスを排気して室内圧をスパッタ粒子が
半導体基板15に垂直に入射し易いI Xl0−’〜I
XIQ−5Torrに保持している。
コントローラ68を経て供給される窒素ガスの窒素ガス
導入口61aが設けられ、処理室61の下部には排気口
61bが設けられており、クライオポンプ62によって
処理室61内のガスを排気して室内圧をスパッタ粒子が
半導体基板15に垂直に入射し易いI Xl0−’〜I
XIQ−5Torrに保持している。
このようにアルゴンガスを導入ロア1から供給し、ター
ゲット63の表面に形成されたエロージョン領域63a
に周囲に設けた孔がらアルゴンガスを供給するので、こ
の部分の圧力をスパッタが効率良く行われるI Xl0
−2〜I Xl0−’Torrに保持しながら、ステー
ジ64に搭載されている半導体基板15の周囲の圧力を
均一な膜厚の形成が可能なlXl0−’〜IX 1O−
5Torrに保持することが可能となる。
ゲット63の表面に形成されたエロージョン領域63a
に周囲に設けた孔がらアルゴンガスを供給するので、こ
の部分の圧力をスパッタが効率良く行われるI Xl0
−2〜I Xl0−’Torrに保持しながら、ステー
ジ64に搭載されている半導体基板15の周囲の圧力を
均一な膜厚の形成が可能なlXl0−’〜IX 1O−
5Torrに保持することが可能となる。
第5回は本発明による第5の実施例の概略構造を示す側
断面図である。
断面図である。
第5の実施例は第4の実施例とほぼ同様な構造を有して
いるが、ターゲット83の中心部にアルゴンガスの排出
口92に接続されている孔を有しており、第2図に示す
第2の実施例の場合と同様に図示しないターボポンプに
よりアルゴンガスの排出を行い、スパッタが効率良く行
われるlXl0−”〜I X 10− ”Torrに保
持している。
いるが、ターゲット83の中心部にアルゴンガスの排出
口92に接続されている孔を有しており、第2図に示す
第2の実施例の場合と同様に図示しないターボポンプに
よりアルゴンガスの排出を行い、スパッタが効率良く行
われるlXl0−”〜I X 10− ”Torrに保
持している。
このようにターゲット83の表面に形成されたエロージ
ョン領域83aにアルゴンガスを導入口91から供給し
て排出口92から排出するので、この部分の圧力をスパ
ッタが効率良く行われるlXl0−”〜I X 10−
’Torrに保持しながら、ステージ84に搭載され
ている半導体基板15の周囲の圧力をI Xl0−’〜
I X 10−5Torrに保持することが可能となる
。
ョン領域83aにアルゴンガスを導入口91から供給し
て排出口92から排出するので、この部分の圧力をスパ
ッタが効率良く行われるlXl0−”〜I X 10−
’Torrに保持しながら、ステージ84に搭載され
ている半導体基板15の周囲の圧力をI Xl0−’〜
I X 10−5Torrに保持することが可能となる
。
以上の説明から明らがなように本発明によれば、ターゲ
ットのエロージョン領域へ集中的にスパッタリングガス
を導入する手段を設けることにより、スパッタリングを
効率良く行わせると同時に、被処理物へのスパッタ粒子
の入射を効率良く行うことが可能となり、均一な膜厚の
配線層を形成することが可能となる等の利点があり、著
しい信頼性向上の効果が期待できるスパッタリング装置
の提供が可能である。
ットのエロージョン領域へ集中的にスパッタリングガス
を導入する手段を設けることにより、スパッタリングを
効率良く行わせると同時に、被処理物へのスパッタ粒子
の入射を効率良く行うことが可能となり、均一な膜厚の
配線層を形成することが可能となる等の利点があり、著
しい信頼性向上の効果が期待できるスパッタリング装置
の提供が可能である。
第1図は本発明による第1の実施例の概略構造を示す側
断面図、 第2図は本発明による第2の実施例の概略構造を示す側
断面図、 第3図は本発明による第3の実施例の概略構造を示す側
断面図、 第4図は本発明による第4の実施例の概略構造を示す側
断面図、 第5図は本発明による第5の実施例の概略構造を示す側
断面図、 第6図は処理室内圧とデポジションレートとの関係を示
す図、 第7図は処理室内圧に対する直流電源電圧と直流電流と
の関係を示す図、 第8図は本発明のスパッタリング装置により形成したア
ルミニウム配線層を示す側断面図、第9図は従来のスパ
ッタリング装置により形成したアルミニウム配線層を示
す側断面図、第10図は従来のスパッタリング装置の概
略構造を示す側断面図、 第11図はCOS則を説明する図、である。 図において、 1.21,41.61.81は処理室、la、 41a
、 61a、 81aは窒素ガス導入口、lb、 21
b、 41b、 61b、 81bは排気口、2.22
.42.62.82はクライオポンプ、3.23.43
,63.83はターゲット、3a 、 23a 、 4
3a 、 63a 、 83aはエロージョン領域、4
.24,44,64.84はステージ、5.25,45
,65.85は磁石ユニット、6.26.46,66.
86は直流電源、7.47,67.87は窒素ボンベ、 8.4B、68.88はマスフローコントローラ、9.
29.49.69.89はアルゴンボンベ、10.30
,50,70.90はマスフローコントローラ、11.
31,51.71.91は導入口、32.92は排出口
、 33はターボポンプ、 14は遮蔽板、 15は半導体基板、 15aはシリコン基板、 15bはpsc膜、 15cはアルミニウム配線層、 を示す。 本発明による第1の実施例の概略構造を示す側断面図第
1 図 本発明による第2の実施例の概略構造を示す側断面図第
2図 本発明による第3の実施例の概略構造を示す鋸断面図本
発明による第5の実施例の概略構造を示す側断面図第 図 本発明による第4の実施例の概略構造を示す側断面画処
理室内圧とデボジンヨンレ トとの関係を示す図 第 図 直流電源電圧(V) 処理室内圧に対する直流電源電圧と直流電流との関係を
示す図第 図 第 図
断面図、 第2図は本発明による第2の実施例の概略構造を示す側
断面図、 第3図は本発明による第3の実施例の概略構造を示す側
断面図、 第4図は本発明による第4の実施例の概略構造を示す側
断面図、 第5図は本発明による第5の実施例の概略構造を示す側
断面図、 第6図は処理室内圧とデポジションレートとの関係を示
す図、 第7図は処理室内圧に対する直流電源電圧と直流電流と
の関係を示す図、 第8図は本発明のスパッタリング装置により形成したア
ルミニウム配線層を示す側断面図、第9図は従来のスパ
ッタリング装置により形成したアルミニウム配線層を示
す側断面図、第10図は従来のスパッタリング装置の概
略構造を示す側断面図、 第11図はCOS則を説明する図、である。 図において、 1.21,41.61.81は処理室、la、 41a
、 61a、 81aは窒素ガス導入口、lb、 21
b、 41b、 61b、 81bは排気口、2.22
.42.62.82はクライオポンプ、3.23.43
,63.83はターゲット、3a 、 23a 、 4
3a 、 63a 、 83aはエロージョン領域、4
.24,44,64.84はステージ、5.25,45
,65.85は磁石ユニット、6.26.46,66.
86は直流電源、7.47,67.87は窒素ボンベ、 8.4B、68.88はマスフローコントローラ、9.
29.49.69.89はアルゴンボンベ、10.30
,50,70.90はマスフローコントローラ、11.
31,51.71.91は導入口、32.92は排出口
、 33はターボポンプ、 14は遮蔽板、 15は半導体基板、 15aはシリコン基板、 15bはpsc膜、 15cはアルミニウム配線層、 を示す。 本発明による第1の実施例の概略構造を示す側断面図第
1 図 本発明による第2の実施例の概略構造を示す側断面図第
2図 本発明による第3の実施例の概略構造を示す鋸断面図本
発明による第5の実施例の概略構造を示す側断面図第 図 本発明による第4の実施例の概略構造を示す側断面画処
理室内圧とデボジンヨンレ トとの関係を示す図 第 図 直流電源電圧(V) 処理室内圧に対する直流電源電圧と直流電流との関係を
示す図第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔1〕スパッタリングガスを導入した処理室(1)内に
設けたターゲット(3)から放出される粒子を、該ター
ゲット(3)に対向する被処理物(15)に入射し、該
被処理物(15)の表面に前記粒子を堆積して被膜(1
5c)を形成するスパッタリング装置において、 前記スパッタリングガスを前記ターゲット(3)の表面
のエロージョン領域(3a)に集中して導入する手段を
具備することを特徴とするスパッタリング装置。 〔2〕請求項1記載のスパッタリング装置であって、前
記スパッタリングガスの導入口(11)をターゲット(
3)の周囲に配設してなることを特徴とするスパッタリ
ング装置。 〔3〕請求項1記載のスパッタリング装置であって、前
記スパッタリングガスの導入口(31)をターゲット(
23)の表面側に設け、前記ターゲット(23)の背後
に前記スパッタリングガスの排出手段を具備することを
特徴とするスパッタリング装置。 〔4〕請求項1記載のスパッタリング装置であって、前
記スパッタリングガスを導入する孔をターゲット(43
)の全面に穿孔してなることを特徴とするスパッタリン
グ装置。 〔5〕請求項1記載のスパッタリング装置であって、前
記スパッタリングガスを導入する孔をターゲット(63
)の周辺部に穿孔してなることを特徴とするスパッタリ
ング装置。 〔6〕請求項1記載のスパッタリング装置であって、前
記スパッタリングガスを導入する孔をターゲット(83
)の周辺部に穿孔し、前記スパッタリングガスを排出す
る孔を前記ターゲット(83)の中央部に穿孔してなる
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 |
---|---|---|---|
JP10406390A JPH042771A (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10406390A JPH042771A (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | スパッタリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH042771A true JPH042771A (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=14370716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10406390A Pending JPH042771A (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH042771A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10216671A1 (de) * | 2002-04-15 | 2003-12-18 | Applied Films Gmbh & Co Kg | Beschichtungsanlage |
WO2014132852A1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 株式会社アヤボ | パルススパッタ装置およびパルススパッタ方法 |
-
1990
- 1990-04-18 JP JP10406390A patent/JPH042771A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10216671A1 (de) * | 2002-04-15 | 2003-12-18 | Applied Films Gmbh & Co Kg | Beschichtungsanlage |
WO2014132852A1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 株式会社アヤボ | パルススパッタ装置およびパルススパッタ方法 |
US10818483B2 (en) | 2013-02-28 | 2020-10-27 | Ayabo Corporation | Pulsed sputtering apparatus and pulsed sputtering method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6200431B1 (en) | Reactive sputtering apparatus and process for forming thin film using same | |
US5584973A (en) | Processing apparatus with an invertible collimator and a processing method therefor | |
US5322605A (en) | Reactive sputtering apparatus | |
JP2000144399A (ja) | スパッタリング装置 | |
US6241857B1 (en) | Method of depositing film and sputtering apparatus | |
TWI780173B (zh) | 濺鍍裝置 | |
KR101560384B1 (ko) | 캐소드 유닛 및 이 캐소드 유닛을 구비한 스퍼터링 장치 | |
US6413384B1 (en) | Method for maintaining the cleanness of a vacuum chamber of a physical vapor deposition system | |
JPH042771A (ja) | スパッタリング装置 | |
US11384423B2 (en) | Sputtering apparatus and sputtering method | |
JP7128024B2 (ja) | スパッタリング装置及びコリメータ | |
JP5265309B2 (ja) | スパッタリング方法 | |
JP7044887B2 (ja) | スパッタリング装置 | |
JPH0310072A (ja) | マグネトロンスパッタリング装置 | |
JPH05243155A (ja) | スパッタ装置 | |
JPH059722A (ja) | スパツタ装置 | |
JP2023049164A (ja) | マグネトロンスパッタリング装置用のカソードユニット及びマグネトロンスパッタリング装置 | |
JPH10130832A (ja) | 低圧遠隔スパッタ装置 | |
US20080236499A1 (en) | Vent groove modified sputter target assembly and apparatus containing same | |
JPH06200375A (ja) | 中空形状マグネトロンスパッタ電極 | |
JP2023170446A (ja) | 成膜方法 | |
JPH08203827A (ja) | スパッタ装置及び半導体装置の製造方法 | |
JP2009120868A (ja) | スパッタリング装置 | |
JPH03271367A (ja) | スパッタリング装置 | |
WO2007114899A2 (en) | Vent groove modified sputter target assembly |