JPH04325671A - スパッタ装置およびスパッタ法 - Google Patents
スパッタ装置およびスパッタ法Info
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- JPH04325671A JPH04325671A JP9580091A JP9580091A JPH04325671A JP H04325671 A JPH04325671 A JP H04325671A JP 9580091 A JP9580091 A JP 9580091A JP 9580091 A JP9580091 A JP 9580091A JP H04325671 A JPH04325671 A JP H04325671A
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 16
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 14
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 6
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
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- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体等真空下で薄膜を
形成するスパッタ装置およびスパッタ法に関するもので
ある。
形成するスパッタ装置およびスパッタ法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】真空下での薄膜形成装置の1つにスパッ
タ装置がある。このスパッタ装置の1つである高周波マ
グネトロンスパッタ装置の構造を図4で説明する。10
1はターゲットであり、バッキングプレート102を接
着している。そして、ターゲット101にはバッキング
プレート102を介して高周波電源103により電圧が
印加されている。電圧がバッキングプレート102に印
加されると熱を発するため水によって冷却を行う。また
、チャンバ104は対地されており、さらに、電圧を印
加されているターゲット101および、バッキングプレ
ート102をチャンバ104と絶縁するために絶縁体1
05が設けられている。106はシールドカバーであり
、バッキングプレート102等、ターゲット101以外
のものがスパッタされないようにターゲット101の外
周部を覆っている。このシールドカバー106もスパッ
タされないように対地されている。107は陽極であり
、この陽極107とターゲット101との間で電圧を印
加し、プラズマを作り、キャリアガスをイオン状態にし
てターゲット101に衝突させる。そして陽極107の
表面に取り付けた基板108上にターゲット101の分
子が飛来し、薄膜が形成される。キャリアガスの他に反
応ガスを流入した場合は、反応ガスの分子とターゲット
101からの飛来分子とが反応して化合物となり、基板
108上に薄膜が形成される。109はガス流入口であ
り、キャリアガスや反応ガスをチャンバ104内に流入
する入口である。一方、110はガス排出口であり、排
気装置、例えばクライオポンプにつながっている。そし
て、高真空を作る際は、チャンバ104内から残留ガス
を排出する。また、薄膜形成の際はチャンバ104内か
らキャリアガスや反応ガスを排出する。111はシャッ
タであり、基板108上に形成される薄膜の膜厚を制御
するために用いられる。112は磁石であり、ターゲッ
ト101近傍で電場と磁場を直交させて電子をターゲッ
ト101近傍に閉じ込めてプラズマの密度を高め、薄膜
形成速度を向上させるものである。このような構成のス
パッタ装置においては、バッキングプレート102の材
料が基板108上に形成される薄膜に混入しないようシ
ールドカバー106とターゲット101との距離をでき
るだけ近づけていた。ターゲット101の材料が絶縁体
の場合には、シールドカバー106とターゲット101
とをターゲット101の外周部で接触させて隙間をなく
し、この隙間からバッキングプレート102の材料が飛
来することを防止していた。(特開平2−185968
号公報)。
タ装置がある。このスパッタ装置の1つである高周波マ
グネトロンスパッタ装置の構造を図4で説明する。10
1はターゲットであり、バッキングプレート102を接
着している。そして、ターゲット101にはバッキング
プレート102を介して高周波電源103により電圧が
印加されている。電圧がバッキングプレート102に印
加されると熱を発するため水によって冷却を行う。また
、チャンバ104は対地されており、さらに、電圧を印
加されているターゲット101および、バッキングプレ
ート102をチャンバ104と絶縁するために絶縁体1
05が設けられている。106はシールドカバーであり
、バッキングプレート102等、ターゲット101以外
のものがスパッタされないようにターゲット101の外
周部を覆っている。このシールドカバー106もスパッ
タされないように対地されている。107は陽極であり
、この陽極107とターゲット101との間で電圧を印
加し、プラズマを作り、キャリアガスをイオン状態にし
てターゲット101に衝突させる。そして陽極107の
表面に取り付けた基板108上にターゲット101の分
子が飛来し、薄膜が形成される。キャリアガスの他に反
応ガスを流入した場合は、反応ガスの分子とターゲット
101からの飛来分子とが反応して化合物となり、基板
108上に薄膜が形成される。109はガス流入口であ
り、キャリアガスや反応ガスをチャンバ104内に流入
する入口である。一方、110はガス排出口であり、排
気装置、例えばクライオポンプにつながっている。そし
て、高真空を作る際は、チャンバ104内から残留ガス
を排出する。また、薄膜形成の際はチャンバ104内か
らキャリアガスや反応ガスを排出する。111はシャッ
タであり、基板108上に形成される薄膜の膜厚を制御
するために用いられる。112は磁石であり、ターゲッ
ト101近傍で電場と磁場を直交させて電子をターゲッ
ト101近傍に閉じ込めてプラズマの密度を高め、薄膜
形成速度を向上させるものである。このような構成のス
パッタ装置においては、バッキングプレート102の材
料が基板108上に形成される薄膜に混入しないようシ
ールドカバー106とターゲット101との距離をでき
るだけ近づけていた。ターゲット101の材料が絶縁体
の場合には、シールドカバー106とターゲット101
とをターゲット101の外周部で接触させて隙間をなく
し、この隙間からバッキングプレート102の材料が飛
来することを防止していた。(特開平2−185968
号公報)。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】従来のスパッタ装置で
形成した薄膜を分析するとバッキングプレート材料が混
入していることがわかった。これは、ターゲット材料以
外の不純物が薄膜に混入していることを意味する。また
、ターゲット材料がスパッタされたために生じた物質と
バッキングプレート材料とが反応して新たな物質が発生
し、薄膜中に混入する場合もあった。この結果、形成さ
れた薄膜の特性が混入しないものより大きく劣るという
課題があった。
形成した薄膜を分析するとバッキングプレート材料が混
入していることがわかった。これは、ターゲット材料以
外の不純物が薄膜に混入していることを意味する。また
、ターゲット材料がスパッタされたために生じた物質と
バッキングプレート材料とが反応して新たな物質が発生
し、薄膜中に混入する場合もあった。この結果、形成さ
れた薄膜の特性が混入しないものより大きく劣るという
課題があった。
【0004】本発明はかかる課題を鑑みて形成薄膜にバ
ッキングプレート材料およびバッキングプレート材料と
の反応生成物を完全に混入させないスパッタ装置および
スパッタ法を提供するものである。
ッキングプレート材料およびバッキングプレート材料と
の反応生成物を完全に混入させないスパッタ装置および
スパッタ法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、ターゲットの
外周部およびバッキングプレートを覆う対地したシール
ドカバーを設け、このシールドカバーとターゲットとの
隙間からバッキングプレート側にガスの排出を行うか、
もしくは、シールドカバーとターゲットとの隙間がほと
んどない場合でもシールドカバーに排気口を設けて真空
排気するものである。
外周部およびバッキングプレートを覆う対地したシール
ドカバーを設け、このシールドカバーとターゲットとの
隙間からバッキングプレート側にガスの排出を行うか、
もしくは、シールドカバーとターゲットとの隙間がほと
んどない場合でもシールドカバーに排気口を設けて真空
排気するものである。
【0006】
【作用】本発明によって、ターゲットをスパッタして薄
膜を形成する際に、バッキングプレート材料およびバッ
キングプレート材料との反応生成物が形成膜に飛来して
混入することが防止される。その結果、形成された薄膜
の特性が良好で、かつ、安定する。
膜を形成する際に、バッキングプレート材料およびバッ
キングプレート材料との反応生成物が形成膜に飛来して
混入することが防止される。その結果、形成された薄膜
の特性が良好で、かつ、安定する。
【0007】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図面に基づい
て説明する。図1は、従来例と同様に、高周波マグネト
ロンスパッタ装置の部類に入る。
て説明する。図1は、従来例と同様に、高周波マグネト
ロンスパッタ装置の部類に入る。
【0008】1はターゲットであり、バッキングプレー
ト2と接地されている。そして、高周波電源3により、
ターゲット1と陽極7との間で高周波の電圧が印加され
、電力供給がされている。その結果、ターゲット1と陽
極7との間にプラズマが発生し、イオン化したキャリア
ガスがターゲット1をスパッタし、ターゲット1の材料
の分子が陽極7上に設けた基板8に飛来して堆積し、薄
膜を形成する。5は絶縁物であり、電圧がかかっている
ターゲット1とチャンバ4とを絶縁するものである。 11はシャッターで、ターゲット1と基板8との間に位
置し、基板8上に形成される薄膜の膜厚を制御するもの
である。6はシールドカバーで、ターゲット1の外周部
を覆っており、さらに対地されていてターゲット1の材
料以外のスパッタを防止するものである。9はガス流入
口であり、キャリアガスもしくは反応ガスをチャンバ4
内へ流入する入口である。
ト2と接地されている。そして、高周波電源3により、
ターゲット1と陽極7との間で高周波の電圧が印加され
、電力供給がされている。その結果、ターゲット1と陽
極7との間にプラズマが発生し、イオン化したキャリア
ガスがターゲット1をスパッタし、ターゲット1の材料
の分子が陽極7上に設けた基板8に飛来して堆積し、薄
膜を形成する。5は絶縁物であり、電圧がかかっている
ターゲット1とチャンバ4とを絶縁するものである。 11はシャッターで、ターゲット1と基板8との間に位
置し、基板8上に形成される薄膜の膜厚を制御するもの
である。6はシールドカバーで、ターゲット1の外周部
を覆っており、さらに対地されていてターゲット1の材
料以外のスパッタを防止するものである。9はガス流入
口であり、キャリアガスもしくは反応ガスをチャンバ4
内へ流入する入口である。
【0009】本発明は、このようなスパッタ装置におい
て、ガス排出口10をターゲット1およびバッキングプ
レート2とシールドカバー6とで囲まれた部分に設ける
とともに、ターゲット1とシールドカバー6との間に隙
間を設けるものである。
て、ガス排出口10をターゲット1およびバッキングプ
レート2とシールドカバー6とで囲まれた部分に設ける
とともに、ターゲット1とシールドカバー6との間に隙
間を設けるものである。
【0010】ガス排出口の配置図の一例を 図2に示す
。これはチャンバ4の下方の板に設けた例である。これ
により、バッキングプレート2がスパッタされた結果発
生するバッキングプレート2の分子およびバッキングプ
レート2の分子と反応ガス分子やスパッタされたターゲ
ット1の分子との間で作られる反応生成物の分子が基板
8上に飛来することが防止される。それは、ガス流入口
9から流入したガス分子がターゲット1とシールドカバ
ー6との隙間を基板8側から通るため、前述したバッキ
ングプレート2の分子や反応生成物の分子がガス流入口
9から流入したガス分子と衝突するからである。この方
法で形成した薄膜を分析した結果、バッキングプレート
に起因する物質は検出されなかった。従って基板8上に
形成される薄膜には不純が混入しなくなり、膜特性が向
上した。図1ではガス排出口は、ターゲット1およびバ
ッキングプレート2とシールドカバー6とで囲まれた部
分にのみ設けたが、従来通りのガス排出口との併用でも
よい。また、シールドカバー6の側面にガス排出口10
を設けても構わない。
。これはチャンバ4の下方の板に設けた例である。これ
により、バッキングプレート2がスパッタされた結果発
生するバッキングプレート2の分子およびバッキングプ
レート2の分子と反応ガス分子やスパッタされたターゲ
ット1の分子との間で作られる反応生成物の分子が基板
8上に飛来することが防止される。それは、ガス流入口
9から流入したガス分子がターゲット1とシールドカバ
ー6との隙間を基板8側から通るため、前述したバッキ
ングプレート2の分子や反応生成物の分子がガス流入口
9から流入したガス分子と衝突するからである。この方
法で形成した薄膜を分析した結果、バッキングプレート
に起因する物質は検出されなかった。従って基板8上に
形成される薄膜には不純が混入しなくなり、膜特性が向
上した。図1ではガス排出口は、ターゲット1およびバ
ッキングプレート2とシールドカバー6とで囲まれた部
分にのみ設けたが、従来通りのガス排出口との併用でも
よい。また、シールドカバー6の側面にガス排出口10
を設けても構わない。
【0011】図3に本発明の第2の実施例を示す。図3
ではターゲット1が絶縁体の場合で、ターゲット1とシ
ールドカバー6とは接触している。この場合でも実際に
ターゲット1とシールドカバー6との間には完全には接
触しない部分が生じる。そのため図4に示す従来のガス
排出口10だけでは基板8上にバッキングプレート2の
分子およびバッキングプレート2の分子と反応ガス分子
やターゲット1の分子との間で作られる反応生成物の分
子が、前述したターゲット1とシールドカバー6との間
に生じた僅かな隙間から基板8上に飛来し、基板8上に
形成される薄膜に混入する。そこで、本発明では、従来
のガス排出口10a以外にガス排出口10bをシールド
カバー6に設け、ターゲット1をスパッタした際に生じ
る、前述したバッキングプレート2の分子及びその反応
生成物の分子の排出を行い、基板8上に形成される薄膜
に不純物が飛来し混入することを防止する。この場合も
、薄膜の分析の結果バッキングプレート2の材料および
その反応生成物は検出されなかった。そのため特性が向
上した。
ではターゲット1が絶縁体の場合で、ターゲット1とシ
ールドカバー6とは接触している。この場合でも実際に
ターゲット1とシールドカバー6との間には完全には接
触しない部分が生じる。そのため図4に示す従来のガス
排出口10だけでは基板8上にバッキングプレート2の
分子およびバッキングプレート2の分子と反応ガス分子
やターゲット1の分子との間で作られる反応生成物の分
子が、前述したターゲット1とシールドカバー6との間
に生じた僅かな隙間から基板8上に飛来し、基板8上に
形成される薄膜に混入する。そこで、本発明では、従来
のガス排出口10a以外にガス排出口10bをシールド
カバー6に設け、ターゲット1をスパッタした際に生じ
る、前述したバッキングプレート2の分子及びその反応
生成物の分子の排出を行い、基板8上に形成される薄膜
に不純物が飛来し混入することを防止する。この場合も
、薄膜の分析の結果バッキングプレート2の材料および
その反応生成物は検出されなかった。そのため特性が向
上した。
【0012】
【発明の効果】本発明ではバッキングプレートがスパッ
タされたか、もしくは、反応して生じた物質をターゲッ
トおよびバッキングプレートとシールドカバーとの間の
隙間から排出する。その結果、ターゲットやバッキング
プレートに特別な工夫を施さずに、バッキングプレート
材料およびバッキングプレートとの反応生成物が薄膜へ
混入することを防止できる。
タされたか、もしくは、反応して生じた物質をターゲッ
トおよびバッキングプレートとシールドカバーとの間の
隙間から排出する。その結果、ターゲットやバッキング
プレートに特別な工夫を施さずに、バッキングプレート
材料およびバッキングプレートとの反応生成物が薄膜へ
混入することを防止できる。
【図1】本発明の第一の実施例のスパッタ装置の断面図
である。
である。
【図2】本発明の第一の実施例のスパッタ装置のガス排
出口の配置例を示す平面図である。
出口の配置例を示す平面図である。
【図3】本発明の第二の実施例のスパッタ装置の断面図
である。
である。
【図4】従来のスパッタ装置の断面図である。
1、101 ターゲット
2、102 バッキングプレート3、103
高周波電源 4、104 チャンバ 5、105 絶縁体 6、106 シールドカバー 7、107 陽極 8、108 基板 9、109 ガス流入口 10a、10b、110 ガス排出口11、111
シャッタ 12、112 磁石
高周波電源 4、104 チャンバ 5、105 絶縁体 6、106 シールドカバー 7、107 陽極 8、108 基板 9、109 ガス流入口 10a、10b、110 ガス排出口11、111
シャッタ 12、112 磁石
Claims (2)
- 【請求項1】 ターゲットの外周部およびバッキング
プレートを覆う対地されたシールドカバーを有し、その
シールドカバーに覆われた壁に真空排気装置に接続され
る排出口を設けることを特徴とするスパッタ装置。 - 【請求項2】 ターゲットの外周近傍もしくはターゲ
ットと接合するバッキングプレート表面近傍からガスを
吸入し、チャンバの外部に排出することを特徴とするス
パッタ法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9580091A JPH04325671A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | スパッタ装置およびスパッタ法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9580091A JPH04325671A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | スパッタ装置およびスパッタ法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04325671A true JPH04325671A (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=14147514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9580091A Pending JPH04325671A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | スパッタ装置およびスパッタ法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04325671A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102965615A (zh) * | 2011-08-30 | 2013-03-13 | 无锡华润上华科技有限公司 | 一种pvd加工中使用的腔体以及pvd加工方法 |
WO2014167615A1 (ja) * | 2013-04-10 | 2014-10-16 | キヤノンアネルバ株式会社 | スパッタリング装置 |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP9580091A patent/JPH04325671A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102965615A (zh) * | 2011-08-30 | 2013-03-13 | 无锡华润上华科技有限公司 | 一种pvd加工中使用的腔体以及pvd加工方法 |
WO2014167615A1 (ja) * | 2013-04-10 | 2014-10-16 | キヤノンアネルバ株式会社 | スパッタリング装置 |
JP5970607B2 (ja) * | 2013-04-10 | 2016-08-17 | キヤノンアネルバ株式会社 | スパッタリング装置 |
JP2017036494A (ja) * | 2013-04-10 | 2017-02-16 | キヤノンアネルバ株式会社 | スパッタリング装置 |
JPWO2014167615A1 (ja) * | 2013-04-10 | 2017-02-16 | キヤノンアネルバ株式会社 | スパッタリング装置 |
US9966241B2 (en) | 2013-04-10 | 2018-05-08 | Canon Anelva Corporation | Sputtering apparatus |
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