JPH0794412A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPH0794412A JPH0794412A JP23359293A JP23359293A JPH0794412A JP H0794412 A JPH0794412 A JP H0794412A JP 23359293 A JP23359293 A JP 23359293A JP 23359293 A JP23359293 A JP 23359293A JP H0794412 A JPH0794412 A JP H0794412A
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- Japan
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- substrate
- target
- vapor deposition
- thin film
- film forming
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高いアスペクト比でも良好な段差被覆性およ
び穴埋め性が得られる薄膜形成装置を得る。 【構成】 真空槽40内で支持された基板20に対向す
る仮想平面上にターゲット11を設け、このターゲット
11から飛散した蒸着粒子を基板20に蒸着させるに際
して、基板20に対してターゲット11から飛散した蒸
着粒子が斜めに入射するようにした。
び穴埋め性が得られる薄膜形成装置を得る。 【構成】 真空槽40内で支持された基板20に対向す
る仮想平面上にターゲット11を設け、このターゲット
11から飛散した蒸着粒子を基板20に蒸着させるに際
して、基板20に対してターゲット11から飛散した蒸
着粒子が斜めに入射するようにした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、薄膜形成装置に関
し、特にLSIの超高集積化を実現する上で重要である
高いアスペクト比のコンタクトホールもしくはスルーホ
ールを有するサブミクロンサイズの半導体基板に配線用
の薄膜を形成する装置に関するものである。
し、特にLSIの超高集積化を実現する上で重要である
高いアスペクト比のコンタクトホールもしくはスルーホ
ールを有するサブミクロンサイズの半導体基板に配線用
の薄膜を形成する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図10は「ジャーナル・オブ・バキュー
ム・サイエンス・アンド・テクノロジA.ボリューム
3、ナンバ2、1985年(Journal of Vacuum Scienc
e andTechnology A. Volume 3,No.2 , 1985)」に示さ
れたマグネトロン型スパッタ装置を従来の薄膜形成装置
として模式的に示す概略構成図であり、図において40
は内部が真空に保持される真空槽、20は真空槽40内
に支持された例えばLSI用の基板、10は基板20に
対向する仮想平面上に設けられた蒸着材料からなるター
ゲット、51は基板20の前面に設けられたシャッタ
ー、30はアルゴンガス等のガスを真空槽40に導入す
るガス導入手段、50はターゲット10を支持する基板
ホルダであり、この基板ホルダ50内には磁石50aが
収納されている。
ム・サイエンス・アンド・テクノロジA.ボリューム
3、ナンバ2、1985年(Journal of Vacuum Scienc
e andTechnology A. Volume 3,No.2 , 1985)」に示さ
れたマグネトロン型スパッタ装置を従来の薄膜形成装置
として模式的に示す概略構成図であり、図において40
は内部が真空に保持される真空槽、20は真空槽40内
に支持された例えばLSI用の基板、10は基板20に
対向する仮想平面上に設けられた蒸着材料からなるター
ゲット、51は基板20の前面に設けられたシャッタ
ー、30はアルゴンガス等のガスを真空槽40に導入す
るガス導入手段、50はターゲット10を支持する基板
ホルダであり、この基板ホルダ50内には磁石50aが
収納されている。
【0003】次に動作について説明する。まず真空槽内
を排気手段41により排気し、ガス導入手段30によっ
て窒素ガスおよびアルゴンガス等を導入する。その後チ
タン等の蒸着材料で形成されているターゲット10に対
して、基板20に直流もしくは高周波電圧を印加する
と、ターゲット10と基板20間にプラズマが形成され
る。この際基板ホルダ50中の磁石は、プラズマ中の電
子を螺旋回転させプラズマ生成を促進する。このプラズ
マ中で生成される例えばアルゴンイオンは、印加電圧に
よって加速され、ターゲット10に衝突して、ターゲッ
ト材料である蒸着材料をスパッタする。こうして飛散さ
れた蒸着粒子は、窒素ガス雰囲気で基板20に付着して
窒化チタン配線用バリア膜の薄膜を形成する。
を排気手段41により排気し、ガス導入手段30によっ
て窒素ガスおよびアルゴンガス等を導入する。その後チ
タン等の蒸着材料で形成されているターゲット10に対
して、基板20に直流もしくは高周波電圧を印加する
と、ターゲット10と基板20間にプラズマが形成され
る。この際基板ホルダ50中の磁石は、プラズマ中の電
子を螺旋回転させプラズマ生成を促進する。このプラズ
マ中で生成される例えばアルゴンイオンは、印加電圧に
よって加速され、ターゲット10に衝突して、ターゲッ
ト材料である蒸着材料をスパッタする。こうして飛散さ
れた蒸着粒子は、窒素ガス雰囲気で基板20に付着して
窒化チタン配線用バリア膜の薄膜を形成する。
【0004】図11は、セミコンジャパン88テクニカ
ルシンポジウム予稿集に示された上述した従来のマグネ
トロン型スパッタ装置によってアスペクト比が約4のコ
ンタクトホールにアルミニウム合金を蒸着した断面図で
あり、図において80は穴径0.5μm 、深さ2.0μm のコ
ンタクトホール、81、82、83はそれぞれチタン、
窒化チタンおよびアルミニウム合金によって蒸着形成さ
れた配線密着層、配線バリア層および配線層である。こ
れを見るとコンタクトホールの側壁および底面における
膜厚は、コンタクトホール以外の平坦部に比べオーバー
ハングの成長およびセルフシャドウイング効果により薄
くなっている。
ルシンポジウム予稿集に示された上述した従来のマグネ
トロン型スパッタ装置によってアスペクト比が約4のコ
ンタクトホールにアルミニウム合金を蒸着した断面図で
あり、図において80は穴径0.5μm 、深さ2.0μm のコ
ンタクトホール、81、82、83はそれぞれチタン、
窒化チタンおよびアルミニウム合金によって蒸着形成さ
れた配線密着層、配線バリア層および配線層である。こ
れを見るとコンタクトホールの側壁および底面における
膜厚は、コンタクトホール以外の平坦部に比べオーバー
ハングの成長およびセルフシャドウイング効果により薄
くなっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、LSIの集
積化が進むにつれて、設計ルールは64MビットDRA
M以降ではハーフミクロン以下になってきている。また
半導体配線に設けられるコンタクトホールのアスペクト
比は2以上となり、マイグレーションによる断線に対し
て一層高い信頼性が要求されている。従って、現在実用
されている薄膜形成装置を用いてかかる要求を満たすこ
とには困難が生じてきている。
積化が進むにつれて、設計ルールは64MビットDRA
M以降ではハーフミクロン以下になってきている。また
半導体配線に設けられるコンタクトホールのアスペクト
比は2以上となり、マイグレーションによる断線に対し
て一層高い信頼性が要求されている。従って、現在実用
されている薄膜形成装置を用いてかかる要求を満たすこ
とには困難が生じてきている。
【0006】図12は上述した従来の薄膜形成装置の問
題点を説明する図である。図において、ターゲット10
と基板20間にプラズマが形成され、ターゲット10の
蒸着材料がスパッタされると、この蒸着粒子90は導入
されたガス圧の下では、ガス粒子と衝突を繰り返しラン
ダムに散乱される。このように散乱された蒸着粒子90
は直進性が乏しいので、微細なホールには入りにくくな
り、コンタクトホール80での穴埋め性および段差被覆
性は悪くなる。このような問題点を解決するために図1
3に示すように、ハニカム状の多孔板23をターゲット
10と基板20間に挿入し、ここを通過する蒸着粒子9
0のうち直進性が悪い蒸着粒子90aを、多孔板23の
壁面に付着させることで多少穴埋め性および段差被覆性
を改善した薄膜形成装置が知られるが、これでは将来の
半導体の微細化には対応できないという問題点がある。
従って、上述した従来の薄膜形成装置では、超LSIの
微細配線用薄膜を形成する場合、特にコンタクトホール
のアスペクト比が2以上となると段差被覆できなくなっ
たり、底部に配線用薄膜の穴埋めができなくなるという
問題点があった。
題点を説明する図である。図において、ターゲット10
と基板20間にプラズマが形成され、ターゲット10の
蒸着材料がスパッタされると、この蒸着粒子90は導入
されたガス圧の下では、ガス粒子と衝突を繰り返しラン
ダムに散乱される。このように散乱された蒸着粒子90
は直進性が乏しいので、微細なホールには入りにくくな
り、コンタクトホール80での穴埋め性および段差被覆
性は悪くなる。このような問題点を解決するために図1
3に示すように、ハニカム状の多孔板23をターゲット
10と基板20間に挿入し、ここを通過する蒸着粒子9
0のうち直進性が悪い蒸着粒子90aを、多孔板23の
壁面に付着させることで多少穴埋め性および段差被覆性
を改善した薄膜形成装置が知られるが、これでは将来の
半導体の微細化には対応できないという問題点がある。
従って、上述した従来の薄膜形成装置では、超LSIの
微細配線用薄膜を形成する場合、特にコンタクトホール
のアスペクト比が2以上となると段差被覆できなくなっ
たり、底部に配線用薄膜の穴埋めができなくなるという
問題点があった。
【0007】この発明は上述したような問題点を解決す
るためになされたもので、高いアスペクト比でも良好な
段差被覆性と穴埋め性を得ることができる薄膜形成装置
を得ることを目的とする。
るためになされたもので、高いアスペクト比でも良好な
段差被覆性と穴埋め性を得ることができる薄膜形成装置
を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る薄膜形成装置は、基板面とターゲット面とを面方向に
互いにずらせて配置したものである。
る薄膜形成装置は、基板面とターゲット面とを面方向に
互いにずらせて配置したものである。
【0009】また、この発明の請求項2に係る薄膜形成
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記基板に対向する平面上であって、上記
基板中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな半
径を有する円周上の所定箇所に設けられ、蒸着材料を蒸
着粒子として飛散させるためのターゲットと、上記ター
ゲットの蒸着材料を蒸着粒子として飛散させるために上
記ターゲットにエネルギを照射するためのエネルギ照射
手段とを備えたものである。
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記基板に対向する平面上であって、上記
基板中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな半
径を有する円周上の所定箇所に設けられ、蒸着材料を蒸
着粒子として飛散させるためのターゲットと、上記ター
ゲットの蒸着材料を蒸着粒子として飛散させるために上
記ターゲットにエネルギを照射するためのエネルギ照射
手段とを備えたものである。
【0010】また、この発明の請求項3に係る薄膜形成
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記基板に対向する平面上に設けられ、上
記基板中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな
半径を有し、蒸着材料を蒸着粒子として飛散させるため
の円盤状のターゲットと、上記ターゲットの蒸着材料を
蒸着粒子として飛散させるために、上記ターゲット上の
上記長さと等しい半径からなる円の外側にエネルギを照
射するためのエネルギ照射手段とを備えたものである。
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記基板に対向する平面上に設けられ、上
記基板中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな
半径を有し、蒸着材料を蒸着粒子として飛散させるため
の円盤状のターゲットと、上記ターゲットの蒸着材料を
蒸着粒子として飛散させるために、上記ターゲット上の
上記長さと等しい半径からなる円の外側にエネルギを照
射するためのエネルギ照射手段とを備えたものである。
【0011】また、この発明の請求項4に係る薄膜形成
装置は、請求項2又は請求項3におけるエネルギ照射手
段を、イオンを照射して上記ターゲットをスパッタする
イオン源装置、又はレーザを照射して上記ターゲットを
蒸発させるためのレーザ装置のいずれかとしたものであ
る。
装置は、請求項2又は請求項3におけるエネルギ照射手
段を、イオンを照射して上記ターゲットをスパッタする
イオン源装置、又はレーザを照射して上記ターゲットを
蒸発させるためのレーザ装置のいずれかとしたものであ
る。
【0012】また、この発明の請求項5に係る薄膜形成
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記真空槽内にガスを導入するガス導入手
段と、上記基板に対向する平面上に設けられ、中央部に
上記基板に対応する大きさの孔を有し、蒸着材料として
スパッタされる円盤状のターゲットと、上記導入された
ガスをイオン化して上記ターゲットをスパッタし、上記
蒸着材料を上記基板に蒸着させるため、上記基板と上記
ターゲット間に電圧を印加するための電圧印加手段とを
備えたものである。
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記真空槽内にガスを導入するガス導入手
段と、上記基板に対向する平面上に設けられ、中央部に
上記基板に対応する大きさの孔を有し、蒸着材料として
スパッタされる円盤状のターゲットと、上記導入された
ガスをイオン化して上記ターゲットをスパッタし、上記
蒸着材料を上記基板に蒸着させるため、上記基板と上記
ターゲット間に電圧を印加するための電圧印加手段とを
備えたものである。
【0013】また、この発明の請求項6に係る薄膜形成
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記真空槽内にガスを導入するガス導入手
段と、上記基板に対向する平面上に設けられ、上記基板
中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな半径を
有し、蒸着材料としてスパッタされる円盤状のターゲッ
トと、上記導入されたガスをイオン化して上記ターゲッ
トをスパッタし、上記蒸着材料を上記基板に蒸着させる
ため、上記基板と上記ターゲット間に電圧を印加するた
めの電圧印加手段と、上記基板と上記ターゲット間に設
けられ上記ターゲット中央部から上記基板へ飛散する蒸
着粒子を遮蔽する遮蔽板とを備えたものである。
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記真空槽内にガスを導入するガス導入手
段と、上記基板に対向する平面上に設けられ、上記基板
中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな半径を
有し、蒸着材料としてスパッタされる円盤状のターゲッ
トと、上記導入されたガスをイオン化して上記ターゲッ
トをスパッタし、上記蒸着材料を上記基板に蒸着させる
ため、上記基板と上記ターゲット間に電圧を印加するた
めの電圧印加手段と、上記基板と上記ターゲット間に設
けられ上記ターゲット中央部から上記基板へ飛散する蒸
着粒子を遮蔽する遮蔽板とを備えたものである。
【0014】更に、この発明の請求項7に係る薄膜形成
装置は、請求項5又は請求項6の薄膜形成装置におい
て、上記電圧印加手段を構成する上記基板側の電極が上
記基板端部の外側に設けられたものである。
装置は、請求項5又は請求項6の薄膜形成装置におい
て、上記電圧印加手段を構成する上記基板側の電極が上
記基板端部の外側に設けられたものである。
【0015】
【作用】この発明の請求項1に係る薄膜形成装置によれ
ば、蒸着粒子は基板面に対して斜め方向から入射して、
基板のコンタクトホールやスルーホールの底や側壁面に
当たるため、段差被覆性や穴埋め性に優れた配線用薄膜
が形成される。
ば、蒸着粒子は基板面に対して斜め方向から入射して、
基板のコンタクトホールやスルーホールの底や側壁面に
当たるため、段差被覆性や穴埋め性に優れた配線用薄膜
が形成される。
【0016】また、この発明の請求項2に係る薄膜形成
装置によれば、ターゲットは上記基板に対向する平面上
における、上記基板中央部から上記基板端部までの長さ
よりも大きな半径を有する円周上の所定箇所に設けられ
ているので、エネルギ照射手段によりエネルギを得て上
記ターゲットより飛散する蒸着粒子は基板面に対して斜
め方向から入射して、基板のコンタクトホールやスルー
ホールの底や側壁面に当たるため、段差被覆性や穴埋め
性に優れた配線用薄膜が形成される。
装置によれば、ターゲットは上記基板に対向する平面上
における、上記基板中央部から上記基板端部までの長さ
よりも大きな半径を有する円周上の所定箇所に設けられ
ているので、エネルギ照射手段によりエネルギを得て上
記ターゲットより飛散する蒸着粒子は基板面に対して斜
め方向から入射して、基板のコンタクトホールやスルー
ホールの底や側壁面に当たるため、段差被覆性や穴埋め
性に優れた配線用薄膜が形成される。
【0017】また、この発明の請求項3に係る薄膜形成
装置によれば、基板に対向する平面上に設けられたター
ゲットは、上記基板中央部から上記基板端部までの長さ
よりも大きな半径を有する円盤状をなし、エネルギ照射
手段によりエネルギを得て飛散する蒸着粒子は、上記タ
ーゲット上における上記基板中央部から上記基板端部ま
での長さと等しい半径からなる円の外側より飛散するこ
ととなるため、請求項1と同様、このターゲットより飛
散する蒸着粒子は基板面に対して斜め方向から入射し
て、基板のコンタクトホールやスルーホールの底や側壁
面に当たるため、段差被覆性や穴埋め性に優れた配線用
薄膜が形成される。
装置によれば、基板に対向する平面上に設けられたター
ゲットは、上記基板中央部から上記基板端部までの長さ
よりも大きな半径を有する円盤状をなし、エネルギ照射
手段によりエネルギを得て飛散する蒸着粒子は、上記タ
ーゲット上における上記基板中央部から上記基板端部ま
での長さと等しい半径からなる円の外側より飛散するこ
ととなるため、請求項1と同様、このターゲットより飛
散する蒸着粒子は基板面に対して斜め方向から入射し
て、基板のコンタクトホールやスルーホールの底や側壁
面に当たるため、段差被覆性や穴埋め性に優れた配線用
薄膜が形成される。
【0018】また、この発明の請求項4に係る薄膜形成
装置によれば、エネルギ照射手段としてのイオン源装置
は、イオンを照射して上記ターゲットをスパッタし、蒸
着粒子を飛散させる。また、エネルギ照射手段としての
レーザ装置は、レーザを照射して上記ターゲットを蒸発
させ、蒸着粒子を飛散させる。
装置によれば、エネルギ照射手段としてのイオン源装置
は、イオンを照射して上記ターゲットをスパッタし、蒸
着粒子を飛散させる。また、エネルギ照射手段としての
レーザ装置は、レーザを照射して上記ターゲットを蒸発
させ、蒸着粒子を飛散させる。
【0019】また、この発明の請求項5に係る薄膜形成
装置によれば、ガスを導入した後、ターゲットと基板間
に電圧を印加すると、ターゲットと基板間にプラズマが
形成される。このプラズマ中で生成されるガスイオン
は、上記電圧によって加速され、ターゲットに衝突し
て、蒸着材料をスパッタし、蒸着粒子を飛散させる。こ
のときターゲットの中央部には上記基板に対応する大き
さの孔を有するため、この部分ではスパッタは生じな
い。したがって基板に蒸着される蒸着粒子は基板面に対
して斜め方向から飛散するもののみとなり、かかる蒸着
粒子は、基板面に対して斜め方向から入射して、基板の
コンタクトホールやスルーホールの底や側壁面に当たる
ため、段差被覆性や穴埋め性に優れた配線用薄膜が形成
される。
装置によれば、ガスを導入した後、ターゲットと基板間
に電圧を印加すると、ターゲットと基板間にプラズマが
形成される。このプラズマ中で生成されるガスイオン
は、上記電圧によって加速され、ターゲットに衝突し
て、蒸着材料をスパッタし、蒸着粒子を飛散させる。こ
のときターゲットの中央部には上記基板に対応する大き
さの孔を有するため、この部分ではスパッタは生じな
い。したがって基板に蒸着される蒸着粒子は基板面に対
して斜め方向から飛散するもののみとなり、かかる蒸着
粒子は、基板面に対して斜め方向から入射して、基板の
コンタクトホールやスルーホールの底や側壁面に当たる
ため、段差被覆性や穴埋め性に優れた配線用薄膜が形成
される。
【0020】また、この発明の請求項6に係る薄膜形成
装置によれば、ガスを導入した後、ターゲットと基板間
に電圧を印加すると、ターゲットと基板間にプラズマが
形成される。このプラズマ中で生成されるガスイオン
は、上記電圧によって加速され、ターゲットに衝突し
て、蒸着材料をスパッタし、蒸着粒子を飛散させる。こ
のとき基板とターゲット間にはターゲット中央部から基
板に向かって飛散する蒸着粒子を遮蔽する遮蔽板が設け
られているため、ターゲットの中央部から基板に向かっ
て飛散する蒸着粒子は基板には到達しない。したがっ
て、基板に蒸着される蒸着粒子は基板面に対して斜め方
向から飛散するもののみとなり、かかる蒸着粒子は、基
板面に対して斜め方向から入射して、基板のコンタクト
ホールやスルーホールの底や側壁面に当たるため、段差
被覆性や穴埋め性に優れた配線用薄膜が形成される。
装置によれば、ガスを導入した後、ターゲットと基板間
に電圧を印加すると、ターゲットと基板間にプラズマが
形成される。このプラズマ中で生成されるガスイオン
は、上記電圧によって加速され、ターゲットに衝突し
て、蒸着材料をスパッタし、蒸着粒子を飛散させる。こ
のとき基板とターゲット間にはターゲット中央部から基
板に向かって飛散する蒸着粒子を遮蔽する遮蔽板が設け
られているため、ターゲットの中央部から基板に向かっ
て飛散する蒸着粒子は基板には到達しない。したがっ
て、基板に蒸着される蒸着粒子は基板面に対して斜め方
向から飛散するもののみとなり、かかる蒸着粒子は、基
板面に対して斜め方向から入射して、基板のコンタクト
ホールやスルーホールの底や側壁面に当たるため、段差
被覆性や穴埋め性に優れた配線用薄膜が形成される。
【0021】また、この発明の請求項7に係る薄膜形成
装置によれば、請求項5又は請求項6の薄膜形成装置に
おいて、基板側の電極を基板端部の外側に設けることに
より、ガスイオンによってスパッタされて飛散し、基板
に入射する蒸着粒子の入射角を大きくすることができ、
請求項5又は請求項6の作用をより高めることができ
る。
装置によれば、請求項5又は請求項6の薄膜形成装置に
おいて、基板側の電極を基板端部の外側に設けることに
より、ガスイオンによってスパッタされて飛散し、基板
に入射する蒸着粒子の入射角を大きくすることができ、
請求項5又は請求項6の作用をより高めることができ
る。
【0022】
【実施例】実施例1.以下、この発明の実施例1をイオ
ンビームスパッタ型薄膜形成装置に例を取り図について
説明する。尚、図1は実施例1を示す概略構成図であ
り、(A)は平面図、(B)は同側面図である。図1に
示すイオンビームスパッタ型薄膜形成装置は、排気手段
41により排気され、所定の真空度に保持された真空槽
40と、この真空槽40内に配置された基板20を回転
したり、加熱する機構52、53と、この基板20に対
向する基板面と平行な仮想平面上であって、基板20を
上記仮想平面上に投影してなる円盤形状の外側に、ター
ゲットホルダ50に支持された複数個のターゲット11
と、このターゲット11に向けてイオンを照射するエネ
ルギ照射手段としてのイオン源装置60および成膜中に
真空槽内にガスを導入するガス導入手段30より構成さ
れる。ターゲット11はさらに詳しくは、基板20に対
向する仮想平面上において、基板20端部の回転半径よ
り大きな半径を有する円周A上に略90度ずつ離れて4
つ設けられ、基板面とターゲット面が上記平面方向に互
いにずれるように設けられている。また、イオン源装置
60はターゲット11それぞれに対して上記円周外側方
向斜め上方に4つ設けられている。
ンビームスパッタ型薄膜形成装置に例を取り図について
説明する。尚、図1は実施例1を示す概略構成図であ
り、(A)は平面図、(B)は同側面図である。図1に
示すイオンビームスパッタ型薄膜形成装置は、排気手段
41により排気され、所定の真空度に保持された真空槽
40と、この真空槽40内に配置された基板20を回転
したり、加熱する機構52、53と、この基板20に対
向する基板面と平行な仮想平面上であって、基板20を
上記仮想平面上に投影してなる円盤形状の外側に、ター
ゲットホルダ50に支持された複数個のターゲット11
と、このターゲット11に向けてイオンを照射するエネ
ルギ照射手段としてのイオン源装置60および成膜中に
真空槽内にガスを導入するガス導入手段30より構成さ
れる。ターゲット11はさらに詳しくは、基板20に対
向する仮想平面上において、基板20端部の回転半径よ
り大きな半径を有する円周A上に略90度ずつ離れて4
つ設けられ、基板面とターゲット面が上記平面方向に互
いにずれるように設けられている。また、イオン源装置
60はターゲット11それぞれに対して上記円周外側方
向斜め上方に4つ設けられている。
【0023】次に動作について説明する。排気手段41
により真空槽40を高真空に排気した後、この真空槽4
0内に配置された基板20を過熱しながら回転するとと
もに、イオン源装置60を稼働させて、イオンをターゲ
ット11に照射すると、ターゲット11の蒸着材料がイ
オンにより高真空中に叩きだされてスパッタされる。ス
パッタされた蒸着粒子は高真空中を直進して、基板20
に到達し、基板20に薄膜を形成する。このとき蒸着粒
子は基板面に対して斜め下方から入射し、基板20のコ
ンタクトホールやスルーホールの底や側壁面に当たるた
め、段差被覆性や穴埋め性に優れた配線用薄膜が形成さ
れる。
により真空槽40を高真空に排気した後、この真空槽4
0内に配置された基板20を過熱しながら回転するとと
もに、イオン源装置60を稼働させて、イオンをターゲ
ット11に照射すると、ターゲット11の蒸着材料がイ
オンにより高真空中に叩きだされてスパッタされる。ス
パッタされた蒸着粒子は高真空中を直進して、基板20
に到達し、基板20に薄膜を形成する。このとき蒸着粒
子は基板面に対して斜め下方から入射し、基板20のコ
ンタクトホールやスルーホールの底や側壁面に当たるた
め、段差被覆性や穴埋め性に優れた配線用薄膜が形成さ
れる。
【0024】なお、実施例1では、機構52、53によ
り、基板20を加熱したり回転したりして薄膜形成する
ことにより、均一性のより優れた薄膜を形成する場合に
ついて説明したが、この発明は、必ずしも基板20を回
転したり、加熱する場合に限定されることはなく、また
逆にスパッタされるターゲットをイオン源装置とともに
回転させるようにしても良い。更に、ターゲット11
は、4カ所に設けたが、これら数も実施例に限定される
ことはない。また薄膜形成中に真空槽内にガス導入手段
30により酸素、窒素、もしくはこれら元素を含むガス
を導入して蒸着材料と化合させ、この化合物による薄膜
形成を行うことも可能である。
り、基板20を加熱したり回転したりして薄膜形成する
ことにより、均一性のより優れた薄膜を形成する場合に
ついて説明したが、この発明は、必ずしも基板20を回
転したり、加熱する場合に限定されることはなく、また
逆にスパッタされるターゲットをイオン源装置とともに
回転させるようにしても良い。更に、ターゲット11
は、4カ所に設けたが、これら数も実施例に限定される
ことはない。また薄膜形成中に真空槽内にガス導入手段
30により酸素、窒素、もしくはこれら元素を含むガス
を導入して蒸着材料と化合させ、この化合物による薄膜
形成を行うことも可能である。
【0025】実施例2.実施例1は薄膜形成装置として
イオンビームスパッタ型薄膜形成装置に例を取り説明し
たが、薄膜形成装置としてレーザーアブレーション型薄
膜形成装置を用いても良い。この場合、図1で説明した
イオン源装置60に代わり、エネルギ照射手段としてレ
ーザー光をターゲット11に照射する炭酸ガスレーザ
ー、YAGレーザー、エキシマレーザー等のレーザー装
置70を用いる。
イオンビームスパッタ型薄膜形成装置に例を取り説明し
たが、薄膜形成装置としてレーザーアブレーション型薄
膜形成装置を用いても良い。この場合、図1で説明した
イオン源装置60に代わり、エネルギ照射手段としてレ
ーザー光をターゲット11に照射する炭酸ガスレーザ
ー、YAGレーザー、エキシマレーザー等のレーザー装
置70を用いる。
【0026】このような実施例2においても、動作は実
施例1とほぼ同様であり、レーザ装置70を稼働させて
レーザー光をターゲット11に照射すると、ターゲット
11の蒸着材料がレーザー光によって、高真空中に蒸発
する。蒸発した蒸着粒子は高真空中を直進して、基板2
0に到達し、実施例1の場合と同様に薄膜が形成され
る。なお、この発明の適用範囲は上記実施例1の場合と
同様、実施例2に限定されないことは明らかである。
施例1とほぼ同様であり、レーザ装置70を稼働させて
レーザー光をターゲット11に照射すると、ターゲット
11の蒸着材料がレーザー光によって、高真空中に蒸発
する。蒸発した蒸着粒子は高真空中を直進して、基板2
0に到達し、実施例1の場合と同様に薄膜が形成され
る。なお、この発明の適用範囲は上記実施例1の場合と
同様、実施例2に限定されないことは明らかである。
【0027】図2は以上に説明したイオンビームスパッ
タ型もしくはレーザーアブレーション型薄膜形成装置を
用いて、基板に設けられた微細コンタクトホールおよび
スルーホールに配線用薄膜を形成した場合に、良好な段
差被覆性及び穴埋め性が得られることを示した図であ
る。イオンを照射するイオン源装置60もしくはレーザ
ー光を照射するレーザー装置70を稼働させて、エネル
ギをターゲット11に照射すると、ターゲット11の蒸
着材料がイオンにより高真空中にスパッタされるか、も
しくは蒸発する。スパッタもしくは蒸発した蒸着粒子は
高真空中をほぼ直進して、基板20に到達する。このと
き上記実施例1、2では図2に示されるように、蒸着粒
子90が基板20の外側周辺下方から斜めに入射するよ
うに配置されているので、微細コンタクトホールおよび
スルーホールに対して良好な穴埋め性および被覆性が得
られる。そして、実施例のように基板20を回転させれ
ば、コンタクトホール80の基板中心側と基板周辺側の
両側の壁面に蒸着粒子が均一に到達することになるので
微細コンタクトホールおよびスルーホールに対してより
いっそう良好な穴埋め性および被覆性が実現する。
タ型もしくはレーザーアブレーション型薄膜形成装置を
用いて、基板に設けられた微細コンタクトホールおよび
スルーホールに配線用薄膜を形成した場合に、良好な段
差被覆性及び穴埋め性が得られることを示した図であ
る。イオンを照射するイオン源装置60もしくはレーザ
ー光を照射するレーザー装置70を稼働させて、エネル
ギをターゲット11に照射すると、ターゲット11の蒸
着材料がイオンにより高真空中にスパッタされるか、も
しくは蒸発する。スパッタもしくは蒸発した蒸着粒子は
高真空中をほぼ直進して、基板20に到達する。このと
き上記実施例1、2では図2に示されるように、蒸着粒
子90が基板20の外側周辺下方から斜めに入射するよ
うに配置されているので、微細コンタクトホールおよび
スルーホールに対して良好な穴埋め性および被覆性が得
られる。そして、実施例のように基板20を回転させれ
ば、コンタクトホール80の基板中心側と基板周辺側の
両側の壁面に蒸着粒子が均一に到達することになるので
微細コンタクトホールおよびスルーホールに対してより
いっそう良好な穴埋め性および被覆性が実現する。
【0028】このような薄膜形成装置において、チタン
ターゲットを用いてイオン源装置からのイオン、もしく
はレーザー装置からのレーザーをターゲットに照射すれ
ば、基板20に設けられた微細コンタクトホールおよび
スルーホールにチタン薄膜からなる配線密着層(図11
の81に対応)を形成することができる。
ターゲットを用いてイオン源装置からのイオン、もしく
はレーザー装置からのレーザーをターゲットに照射すれ
ば、基板20に設けられた微細コンタクトホールおよび
スルーホールにチタン薄膜からなる配線密着層(図11
の81に対応)を形成することができる。
【0029】また、チタンターゲットを用いて、このタ
ーゲットにイオン源装置からのイオン、もしくはレーザ
ー装置からのレーザーを照射すると共に、ガス導入手段
により窒素ガスもしくはアンモニアガス等窒素元素を含
むガスを導入すれば、基板に設けられた微細コンタクト
ホールおよびスルーホールに窒化チタンからなる配線バ
リア層(図11の82に対応)を形成すことができる。
また、アルミニウム、銅、シリコン、タングステン等の
金属もしくはこれらの合金ターゲットを用いて、このタ
ーゲットにイオン源装置からのイオン、もしくはレーザ
ー装置からのレーザーを照射すれば、基板に設けられた
微細コンタクトホールおよびスルーホールにアルミニウ
ムもしくはタングステン等からなる配線層(図11の8
3に対応)を形成することができる。
ーゲットにイオン源装置からのイオン、もしくはレーザ
ー装置からのレーザーを照射すると共に、ガス導入手段
により窒素ガスもしくはアンモニアガス等窒素元素を含
むガスを導入すれば、基板に設けられた微細コンタクト
ホールおよびスルーホールに窒化チタンからなる配線バ
リア層(図11の82に対応)を形成すことができる。
また、アルミニウム、銅、シリコン、タングステン等の
金属もしくはこれらの合金ターゲットを用いて、このタ
ーゲットにイオン源装置からのイオン、もしくはレーザ
ー装置からのレーザーを照射すれば、基板に設けられた
微細コンタクトホールおよびスルーホールにアルミニウ
ムもしくはタングステン等からなる配線層(図11の8
3に対応)を形成することができる。
【0030】実施例3.図3は実施例3としてイオンビ
ームスパッタ型薄膜形成装置を示す概略構成図であり、
(A)は平面図、(B)は同側面図である。図において
図1と同一物、または相当物には同一の符号を付してい
る。このイオンビームスパッタ型薄膜形成装置は、実施
例1で説明したターゲット11に代わり、ターゲット1
2を設けたものである。このターゲット12は、基板2
0に対向する基板面と平行な平面上に設けられ、基板2
0と対向するその中央部に、基板20に対応して、基板
20とほぼ同一形状、同一大きさの孔12aを有するド
ーナッツ板状をなしている。
ームスパッタ型薄膜形成装置を示す概略構成図であり、
(A)は平面図、(B)は同側面図である。図において
図1と同一物、または相当物には同一の符号を付してい
る。このイオンビームスパッタ型薄膜形成装置は、実施
例1で説明したターゲット11に代わり、ターゲット1
2を設けたものである。このターゲット12は、基板2
0に対向する基板面と平行な平面上に設けられ、基板2
0と対向するその中央部に、基板20に対応して、基板
20とほぼ同一形状、同一大きさの孔12aを有するド
ーナッツ板状をなしている。
【0031】このように、ターゲット12をドーナッツ
板状としても、実施例1と同様、真空中に叩き出されて
飛散した蒸着粒子は、基板20に対してその斜め下方か
らコンタクトホールやスルーホールの側壁面や底部に当
たるため、段差被覆性や穴埋め性に優れた配線用薄膜が
形成される。
板状としても、実施例1と同様、真空中に叩き出されて
飛散した蒸着粒子は、基板20に対してその斜め下方か
らコンタクトホールやスルーホールの側壁面や底部に当
たるため、段差被覆性や穴埋め性に優れた配線用薄膜が
形成される。
【0032】尚、実施例3は、イオン源装置60を備え
たイオンビームスパッタ型薄膜形成装置について説明し
たが、レーザー装置70を備えたレーザアブレーション
型薄膜形成装置についても同様に適用できる。
たイオンビームスパッタ型薄膜形成装置について説明し
たが、レーザー装置70を備えたレーザアブレーション
型薄膜形成装置についても同様に適用できる。
【0033】実施例4.図4は実施例4としてイオンビ
ームスパッタ型薄膜形成装置を示す概略構成図であり、
(A)は平面図、(B)は同側面図である。図において
図1と同一物、または相当物には同一の符号を付してい
る。このイオンビームスパッタ型薄膜形成装置は、実施
例3で説明したターゲット12に代わり、ターゲット1
3を設けたものである。このターゲット13は、基板2
0に対向する平面上に設けられ、基板円周部の半径(基
板端部の回転半径)より大きな半径を有する円盤状をな
している。また、このターゲット13にエネルギを照射
してターゲット13をスパッタするためのイオン源装置
60は、イオンの照射範囲を規制するアパーチャ61を
有し、ターゲット13上における基板端部の回転半径と
略等しい半径からなる円の外側を照射している。
ームスパッタ型薄膜形成装置を示す概略構成図であり、
(A)は平面図、(B)は同側面図である。図において
図1と同一物、または相当物には同一の符号を付してい
る。このイオンビームスパッタ型薄膜形成装置は、実施
例3で説明したターゲット12に代わり、ターゲット1
3を設けたものである。このターゲット13は、基板2
0に対向する平面上に設けられ、基板円周部の半径(基
板端部の回転半径)より大きな半径を有する円盤状をな
している。また、このターゲット13にエネルギを照射
してターゲット13をスパッタするためのイオン源装置
60は、イオンの照射範囲を規制するアパーチャ61を
有し、ターゲット13上における基板端部の回転半径と
略等しい半径からなる円の外側を照射している。
【0034】このように、ターゲット13を円盤状と
し、その外側上方からターゲット13の外周近傍にイオ
ンを照射するようにしても、実施例1と同様、真空中に
叩き出されて飛散した蒸着粒子は、基板20に対して斜
め下方から入射してコンタクトホールやスルーホールの
底部や側壁面に当たるため、段差被覆性や穴埋め性に優
れた配線用薄膜が形成される。
し、その外側上方からターゲット13の外周近傍にイオ
ンを照射するようにしても、実施例1と同様、真空中に
叩き出されて飛散した蒸着粒子は、基板20に対して斜
め下方から入射してコンタクトホールやスルーホールの
底部や側壁面に当たるため、段差被覆性や穴埋め性に優
れた配線用薄膜が形成される。
【0035】尚、実施例4は、イオン源装置60を備え
たイオンビームスパッタ型薄膜形成装置について説明し
たが、イオン源に代わりレーザー装置70を備えたレー
ザアブレーション型薄膜形成装置についても適用でき
る。
たイオンビームスパッタ型薄膜形成装置について説明し
たが、イオン源に代わりレーザー装置70を備えたレー
ザアブレーション型薄膜形成装置についても適用でき
る。
【0036】実施例5.図5は実施例5としてスパッタ
型薄膜形成装置を示す概略構成図であり、(A)は平面
図、(B)は同側面図である。図において図3と同一物
または相当物には同一の符号を付している。このスパッ
タ型薄膜形成装置は、実施例3で説明したイオン源60
に代わり、基板20とターゲット12間に電圧印加手段
3を設け、ターゲット12に対して基板20に直流もし
くは高周波電圧を印加するようにしたものである。ま
た、ターゲット12を支持するターゲットホルダ50に
は、ターゲット12の直下に磁石50aが設けられてい
る。
型薄膜形成装置を示す概略構成図であり、(A)は平面
図、(B)は同側面図である。図において図3と同一物
または相当物には同一の符号を付している。このスパッ
タ型薄膜形成装置は、実施例3で説明したイオン源60
に代わり、基板20とターゲット12間に電圧印加手段
3を設け、ターゲット12に対して基板20に直流もし
くは高周波電圧を印加するようにしたものである。ま
た、ターゲット12を支持するターゲットホルダ50に
は、ターゲット12の直下に磁石50aが設けられてい
る。
【0037】次に実施例5の動作について説明する。排
気手段41により真空槽40を高真空に排気し、更にガ
ス導入手段30によってアルゴン等のガスを導入した
後、チタン等の蒸着材料で形成されているターゲット1
2に対して、基板20に直流もしくは高周波電圧を印加
すると、ターゲット12と基板20間にプラズマが形成
される。この際ターゲットホルダ50中の磁石50a
は、プラズマ中の電子を螺旋回転させプラズマ生成を促
進する。このプラズマ中で生成される例えばアルゴンイ
オンは、印加電圧によって加速され、ターゲット12に
衝突して、ターゲット12の蒸着材料をスパッタし、基
板20上に配線用薄膜を形成する。
気手段41により真空槽40を高真空に排気し、更にガ
ス導入手段30によってアルゴン等のガスを導入した
後、チタン等の蒸着材料で形成されているターゲット1
2に対して、基板20に直流もしくは高周波電圧を印加
すると、ターゲット12と基板20間にプラズマが形成
される。この際ターゲットホルダ50中の磁石50a
は、プラズマ中の電子を螺旋回転させプラズマ生成を促
進する。このプラズマ中で生成される例えばアルゴンイ
オンは、印加電圧によって加速され、ターゲット12に
衝突して、ターゲット12の蒸着材料をスパッタし、基
板20上に配線用薄膜を形成する。
【0038】図6はこのような改良されたスパッタ型薄
膜形成装置を用いて、基板に設けられた微細コンタクト
ホールおよびスルーホールに配線用薄膜を形成すると、
段差被覆性および穴埋め性が向上することを明確に示し
た図であり、ガスを導入した後、ターゲット12と、基
板20に直流もしくは高周波電圧を印加すると、ターゲ
ット12と基板20間にプラズマが形成される。このプ
ラズマ中で生成されるアルゴンイオンは、印加電圧によ
って加速され、ターゲット12に衝突して、蒸着材料を
スパッタし、基板20上に配線用薄膜が形成される。こ
のときターゲット12の中心部は孔となっていて蒸着材
料が無いため、この部分ではスパッタは生じない。した
がってターゲット12より飛散した蒸着粒子90は、導
入したガスと衝突を繰り返しランダムに散乱されるが、
このうち基板20に蒸着される蒸着粒子は基板周辺部下
方から基板中心方向に向かって移動する蒸着粒子90の
みとなるため、直進性がある程度改善され、良好な段差
被覆性および穴埋め性を得ることができる。さらにこの
とき、基板20を回転させていれば、コンタクトホール
80の基板中心側と基板周辺側の両側の壁面に蒸着粒子
が到達することになるのでより優れた段差被覆性および
穴埋め性が得られる。
膜形成装置を用いて、基板に設けられた微細コンタクト
ホールおよびスルーホールに配線用薄膜を形成すると、
段差被覆性および穴埋め性が向上することを明確に示し
た図であり、ガスを導入した後、ターゲット12と、基
板20に直流もしくは高周波電圧を印加すると、ターゲ
ット12と基板20間にプラズマが形成される。このプ
ラズマ中で生成されるアルゴンイオンは、印加電圧によ
って加速され、ターゲット12に衝突して、蒸着材料を
スパッタし、基板20上に配線用薄膜が形成される。こ
のときターゲット12の中心部は孔となっていて蒸着材
料が無いため、この部分ではスパッタは生じない。した
がってターゲット12より飛散した蒸着粒子90は、導
入したガスと衝突を繰り返しランダムに散乱されるが、
このうち基板20に蒸着される蒸着粒子は基板周辺部下
方から基板中心方向に向かって移動する蒸着粒子90の
みとなるため、直進性がある程度改善され、良好な段差
被覆性および穴埋め性を得ることができる。さらにこの
とき、基板20を回転させていれば、コンタクトホール
80の基板中心側と基板周辺側の両側の壁面に蒸着粒子
が到達することになるのでより優れた段差被覆性および
穴埋め性が得られる。
【0039】実施例6.図7は実施例6としてスパッタ
型薄膜形成装置を示す概略構成図であり、(A)は平面
図、(B)は同側面図である。図において図5と同一物
または相当物には同一の符号を付している。このスパッ
タ型薄膜形成装置は、実施例5で説明した電圧印加手段
において、基板20側に設けられる電極21を円盤状の
基板20の外周側部(基板端部の回転半径外側)に設け
たもので、このような構成によれば、基板20に対して
進行する蒸着粒子に大きな進行角度(入射角度)を取る
ことができ、実施例5の効果をより高めることができ
る。
型薄膜形成装置を示す概略構成図であり、(A)は平面
図、(B)は同側面図である。図において図5と同一物
または相当物には同一の符号を付している。このスパッ
タ型薄膜形成装置は、実施例5で説明した電圧印加手段
において、基板20側に設けられる電極21を円盤状の
基板20の外周側部(基板端部の回転半径外側)に設け
たもので、このような構成によれば、基板20に対して
進行する蒸着粒子に大きな進行角度(入射角度)を取る
ことができ、実施例5の効果をより高めることができ
る。
【0040】実施例7.図8は実施例7としてスパッタ
型薄膜形成装置を示す概略構成図であり、(A)は平面
図、(B)は同側面図である。図において図7と同一物
または相当物には同一の符号を付している。このスパッ
タ型薄膜形成装置は、実施例6で説明したドーナッツ板
状のターゲット12を孔の無い円盤状のターゲット13
とするとともに、基板20の中央部下方に基板20と略
同一形状、大きさの遮蔽板22を設けている。
型薄膜形成装置を示す概略構成図であり、(A)は平面
図、(B)は同側面図である。図において図7と同一物
または相当物には同一の符号を付している。このスパッ
タ型薄膜形成装置は、実施例6で説明したドーナッツ板
状のターゲット12を孔の無い円盤状のターゲット13
とするとともに、基板20の中央部下方に基板20と略
同一形状、大きさの遮蔽板22を設けている。
【0041】図9はこのような改良されたスパッタ型薄
膜形成装置を用いて、基板に設けられた微細コンタクト
ホールおよびスルーホールに配線用薄膜を形成した場合
に段差被覆性および穴埋め性が向上することを示した図
であり、ガスを導入した後、ターゲット13と、基板2
0および電極21に直流もしくは高周波電圧を印加する
と、ターゲット13と基板20および電極21間にプラ
ズマが形成される。尚、このとき電極21は面積が大き
いほうがプラズマを効率的に形成する効果がある。この
プラズマ中で生成されるアルゴンイオンは、印加電圧に
よって加速され、ターゲット13に衝突して、ターゲッ
ト材料をスパッタし、基板20上に薄膜を形成する。こ
のとき基板20に対向して置かれた遮蔽板22により、
ターゲット13の中心部でスパッタされた蒸着粒子90
は基板20に到達しない。したがって蒸着粒子90は、
導入されたガスと衝突を繰り返しランダムに散乱される
が、基板周辺部から中心に向かって移動する蒸着粒子9
0bのみが基板20に到達して蒸着されることとなるた
め、直進性がある程度改善される上、基板20が回転す
る間にコンタクトホール80の基板中心側と基板周辺側
の両側の壁面に蒸着粒子が到達することになるので微細
コンタクトホールおよびスルーホールに対して段差被覆
性および穴埋め性が改善される。
膜形成装置を用いて、基板に設けられた微細コンタクト
ホールおよびスルーホールに配線用薄膜を形成した場合
に段差被覆性および穴埋め性が向上することを示した図
であり、ガスを導入した後、ターゲット13と、基板2
0および電極21に直流もしくは高周波電圧を印加する
と、ターゲット13と基板20および電極21間にプラ
ズマが形成される。尚、このとき電極21は面積が大き
いほうがプラズマを効率的に形成する効果がある。この
プラズマ中で生成されるアルゴンイオンは、印加電圧に
よって加速され、ターゲット13に衝突して、ターゲッ
ト材料をスパッタし、基板20上に薄膜を形成する。こ
のとき基板20に対向して置かれた遮蔽板22により、
ターゲット13の中心部でスパッタされた蒸着粒子90
は基板20に到達しない。したがって蒸着粒子90は、
導入されたガスと衝突を繰り返しランダムに散乱される
が、基板周辺部から中心に向かって移動する蒸着粒子9
0bのみが基板20に到達して蒸着されることとなるた
め、直進性がある程度改善される上、基板20が回転す
る間にコンタクトホール80の基板中心側と基板周辺側
の両側の壁面に蒸着粒子が到達することになるので微細
コンタクトホールおよびスルーホールに対して段差被覆
性および穴埋め性が改善される。
【0042】実施例5乃至実施例7において説明した各
薄膜形成装置において、チタンターゲットを用いて、ア
ルゴン等の不活性ガスを導入する一方、基板とターゲッ
ト間に電圧を印加してターゲットの蒸着材料をスパッタ
すれば、基板に設けられた微細コンタクトホールおよび
スルーホールに配線密着層(図11の81に対応)を形
成することができる。また、チタンターゲットを用い
て、アルゴン等の不活性ガスと窒素ガスもしくはアンモ
ニアガス等窒素元素を含むガスを導入する一方、基板と
ターゲット間に電圧を印加してターゲットの蒸着材料を
スパッタすれば、基板に設けられた微細コンタクトホー
ルおよびスルーホールに配線バリア層(図11の82に
対応)を形成することができる。また、アルミニウム、
銅、シリコン、タングステン等の金属もしくはこれらの
合金ターゲットを用いてアルゴン等の不活性ガスを導入
する一方、基板とターゲット間に電圧を印加してターゲ
ットの蒸着材料をスパッタすると、基板に設けられた微
細コンタクトホールおよびスルーホールに配線層(図1
1の83に対応)を形成することができる。
薄膜形成装置において、チタンターゲットを用いて、ア
ルゴン等の不活性ガスを導入する一方、基板とターゲッ
ト間に電圧を印加してターゲットの蒸着材料をスパッタ
すれば、基板に設けられた微細コンタクトホールおよび
スルーホールに配線密着層(図11の81に対応)を形
成することができる。また、チタンターゲットを用い
て、アルゴン等の不活性ガスと窒素ガスもしくはアンモ
ニアガス等窒素元素を含むガスを導入する一方、基板と
ターゲット間に電圧を印加してターゲットの蒸着材料を
スパッタすれば、基板に設けられた微細コンタクトホー
ルおよびスルーホールに配線バリア層(図11の82に
対応)を形成することができる。また、アルミニウム、
銅、シリコン、タングステン等の金属もしくはこれらの
合金ターゲットを用いてアルゴン等の不活性ガスを導入
する一方、基板とターゲット間に電圧を印加してターゲ
ットの蒸着材料をスパッタすると、基板に設けられた微
細コンタクトホールおよびスルーホールに配線層(図1
1の83に対応)を形成することができる。
【0043】
【発明の効果】この発明の請求項1に係る薄膜形成装置
は、基板面とターゲット面とを面方向に互いにずらせて
配置したため、真空槽内をほぼ直進して基板に到達する
蒸着粒子は、基板に対して斜めに入射することとなり、
高いアスペクト比でも、微細コンタクトホールやスルー
ホールに対して良好な段差被覆性および穴埋め性を得る
ことができるという効果を奏する。
は、基板面とターゲット面とを面方向に互いにずらせて
配置したため、真空槽内をほぼ直進して基板に到達する
蒸着粒子は、基板に対して斜めに入射することとなり、
高いアスペクト比でも、微細コンタクトホールやスルー
ホールに対して良好な段差被覆性および穴埋め性を得る
ことができるという効果を奏する。
【0044】また、この発明の請求項2に係る薄膜形成
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記基板に対向する平面上であって、上記
基板中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな半
径を有する円周上の所定箇所に設けられ、蒸着材料を蒸
着粒子として飛散させるためのターゲットと、上記ター
ゲットの蒸着材料を蒸着粒子として飛散させるために上
記ターゲットにエネルギを照射するためのエネルギ照射
手段とを備えたため、真空槽内をほぼ直進して基板に到
達する蒸着粒子は、基板に対して斜めに入射することと
なり、請求項1の場合と同様、高いアスペクト比でも、
微細コンタクトホールやスルーホールに対して良好な段
差被覆性および穴埋め性を得ることができるという効果
を奏する。
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記基板に対向する平面上であって、上記
基板中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな半
径を有する円周上の所定箇所に設けられ、蒸着材料を蒸
着粒子として飛散させるためのターゲットと、上記ター
ゲットの蒸着材料を蒸着粒子として飛散させるために上
記ターゲットにエネルギを照射するためのエネルギ照射
手段とを備えたため、真空槽内をほぼ直進して基板に到
達する蒸着粒子は、基板に対して斜めに入射することと
なり、請求項1の場合と同様、高いアスペクト比でも、
微細コンタクトホールやスルーホールに対して良好な段
差被覆性および穴埋め性を得ることができるという効果
を奏する。
【0045】また、この発明の請求項3に係る薄膜形成
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記基板に対向する平面上に設けられ、上
記基板中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな
半径を有し、蒸着材料を蒸着粒子として飛散させるため
の円盤状のターゲットと、上記ターゲットの蒸着材料を
蒸着粒子として飛散させるために、上記ターゲット上の
上記長さと等しい半径からなる円の外側にエネルギを照
射するためのエネルギ照射手段とを備えたため、真空槽
内をほぼ直進して基板に到達する蒸着粒子は、基板に対
して斜めに入射することとなり、高いアスペクト比で
も、微細コンタクトホールやスルーホールに対して良好
な段差被覆性および穴埋め性を得ることができるという
効果を奏する。
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記基板に対向する平面上に設けられ、上
記基板中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな
半径を有し、蒸着材料を蒸着粒子として飛散させるため
の円盤状のターゲットと、上記ターゲットの蒸着材料を
蒸着粒子として飛散させるために、上記ターゲット上の
上記長さと等しい半径からなる円の外側にエネルギを照
射するためのエネルギ照射手段とを備えたため、真空槽
内をほぼ直進して基板に到達する蒸着粒子は、基板に対
して斜めに入射することとなり、高いアスペクト比で
も、微細コンタクトホールやスルーホールに対して良好
な段差被覆性および穴埋め性を得ることができるという
効果を奏する。
【0046】また、この発明の請求項4に係る薄膜形成
装置は、請求項2又は請求項3におけるエネルギ照射手
段を、イオンを照射して上記ターゲットをスパッタする
イオン源装置、又はレーザを照射して上記ターゲットを
蒸発させるためのレーザ装置のいずれかとすることによ
り、請求項2及び請求項3と同様、高いアスペクト比で
も、微細コンタクトホールやスルーホールに対して良好
な段差被覆性および穴埋め性を得ることができるという
効果を奏する。
装置は、請求項2又は請求項3におけるエネルギ照射手
段を、イオンを照射して上記ターゲットをスパッタする
イオン源装置、又はレーザを照射して上記ターゲットを
蒸発させるためのレーザ装置のいずれかとすることによ
り、請求項2及び請求項3と同様、高いアスペクト比で
も、微細コンタクトホールやスルーホールに対して良好
な段差被覆性および穴埋め性を得ることができるという
効果を奏する。
【0047】また、この発明の請求項5に係る薄膜形成
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記真空槽内にガスを導入するガス導入手
段と、上記基板に対向する平面上に設けられ、中央部に
上記基板に対応する大きさの孔を有し、蒸着材料として
スパッタされる円盤状のターゲットと、上記導入された
ガスをイオン化して上記ターゲットをスパッタし、上記
蒸着材料を上記基板に蒸着させるため、上記基板と上記
ターゲット間に電圧を印加するための電圧印加手段とを
備えたため、スパッタされた蒸着粒子は基板に対して斜
め方向から入射することとなり、高いアスペクト比で
も、微細コンタクトホールやスルーホールに対して良好
な段差被覆性および穴埋め性を得ることができるという
効果を奏する。
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記真空槽内にガスを導入するガス導入手
段と、上記基板に対向する平面上に設けられ、中央部に
上記基板に対応する大きさの孔を有し、蒸着材料として
スパッタされる円盤状のターゲットと、上記導入された
ガスをイオン化して上記ターゲットをスパッタし、上記
蒸着材料を上記基板に蒸着させるため、上記基板と上記
ターゲット間に電圧を印加するための電圧印加手段とを
備えたため、スパッタされた蒸着粒子は基板に対して斜
め方向から入射することとなり、高いアスペクト比で
も、微細コンタクトホールやスルーホールに対して良好
な段差被覆性および穴埋め性を得ることができるという
効果を奏する。
【0048】また、この発明の請求項6に係る薄膜形成
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記真空槽内にガスを導入するガス導入手
段と、上記基板に対向する平面上に設けられ、上記基板
中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな半径を
有し、蒸着材料としてスパッタされる円盤状のターゲッ
トと、上記導入されたガスをイオン化して上記ターゲッ
トをスパッタし、上記蒸着材料を上記基板に蒸着させる
ため、上記基板と上記ターゲット間に電圧を印加するた
めの電圧印加手段と、上記基板と上記ターゲット間に設
けられ上記ターゲット中央部から上記基板へ飛散する蒸
着粒子を遮蔽する遮蔽板とを備えたため、高いアスペク
ト比でも、微細コンタクトホールやスルーホールに対し
て良好な段差被覆性および穴埋め性を得ることができる
という効果を奏する。
装置は、所定の真空度に保持され内側に基板が支持され
た真空槽と、上記真空槽内にガスを導入するガス導入手
段と、上記基板に対向する平面上に設けられ、上記基板
中央部から上記基板端部までの長さよりも大きな半径を
有し、蒸着材料としてスパッタされる円盤状のターゲッ
トと、上記導入されたガスをイオン化して上記ターゲッ
トをスパッタし、上記蒸着材料を上記基板に蒸着させる
ため、上記基板と上記ターゲット間に電圧を印加するた
めの電圧印加手段と、上記基板と上記ターゲット間に設
けられ上記ターゲット中央部から上記基板へ飛散する蒸
着粒子を遮蔽する遮蔽板とを備えたため、高いアスペク
ト比でも、微細コンタクトホールやスルーホールに対し
て良好な段差被覆性および穴埋め性を得ることができる
という効果を奏する。
【0049】更に、この発明の請求項7に係る薄膜形成
装置は、請求項5又は請求項6の薄膜形成装置におい
て、上記電圧印加手段を構成する上記基板側の電極を上
記基板端部の外側に設けたため、高いアスペクト比で
も、微細コンタクトホールやスルーホールに対して良好
な段差被覆性および穴埋め性を得ることができるという
効果を奏する。
装置は、請求項5又は請求項6の薄膜形成装置におい
て、上記電圧印加手段を構成する上記基板側の電極を上
記基板端部の外側に設けたため、高いアスペクト比で
も、微細コンタクトホールやスルーホールに対して良好
な段差被覆性および穴埋め性を得ることができるという
効果を奏する。
【図1】実施例1、2を示す概略構成図である。
【図2】実施例1、2の動作を示す側面図である。
【図3】実施例3に示す概略構成図である。
【図4】実施例4を示す概略構成図である。
【図5】実施例5を示す概略構成図である。
【図6】実施例5の動作を示す側面図である。
【図7】実施例6を示す概略構成図である。
【図8】実施例7を示す概略構成図である。
【図9】実施例7の動作を示す側面図である。
【図10】従来のスパッタ型薄膜形成装置を概略的に示
す側面図である。
す側面図である。
【図11】従来のスパッタ型薄膜形成装置により製造さ
れたコンタクトホールを有する配線用薄膜を示す断面側
面図である。
れたコンタクトホールを有する配線用薄膜を示す断面側
面図である。
【図12】従来のスパッタ型薄膜形成装置の問題点を説
明する側面図である。
明する側面図である。
【図13】従来のスパッタ型薄膜形成装置の動作を示す
側面図である。
側面図である。
10、11、12、13 ターゲット 20 基板 21 電極 22 遮蔽板 30 ガス導入手段 40 真空槽 60 イオン源装置 61 アパーチャ 70 レーザー装置 90 蒸着粒子
Claims (7)
- 【請求項1】 真空槽内で支持された基板に対向する平
面上にターゲットを設け、このターゲットから飛散した
蒸着粒子を上記基板に蒸着させるようにした薄膜形成装
置において、上記基板面と上記ターゲット面とが面方向
に互いにずれて配置されていることを特徴とする薄膜形
成装置。 - 【請求項2】 所定の真空度に保持され内側に基板が支
持された真空槽と、 上記基板に対向する平面上であって、上記基板中央部か
ら上記基板端部までの長さよりも大きな半径を有する円
周上の所定箇所に設けられ、蒸着材料を蒸着粒子として
飛散させるためのターゲットと、 上記ターゲットの蒸着材料を蒸着粒子として飛散させる
ために上記ターゲットにエネルギを照射するためのエネ
ルギ照射手段と、 を備えたことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項3】 所定の真空度に保持され内側に基板が支
持された真空槽と、 上記基板に対向する平面上に設けられ、上記基板中央部
から上記基板端部までの長さよりも大きな半径を有し、
蒸着材料を蒸着粒子として飛散させるための円盤状のタ
ーゲットと、 上記ターゲットの蒸着材料を蒸着粒子として飛散させる
ために、上記ターゲット上の上記長さと等しい半径から
なる円の外側にエネルギを照射するためのエネルギ照射
手段と、 を備えたことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項4】 上記エネルギ照射手段は、イオンを照射
して上記ターゲットをスパッタするイオン源装置、又は
レーザを照射して上記ターゲットを蒸発させるためのレ
ーザ装置のいずれかであることを特徴とする請求項2又
は請求項3の薄膜形成装置。 - 【請求項5】 所定の真空度に保持され内側に基板が支
持された真空槽と、 上記真空槽内にガスを導入するガス導入手段と、 上記基板に対向する平面上に設けられ、中央部に上記基
板に対応する大きさの孔を有し、蒸着材料としてスパッ
タされる円盤状のターゲットと、 上記導入されたガスをイオン化して上記ターゲットをス
パッタし、上記蒸着材料を上記基板に蒸着させるため、
上記基板と上記ターゲット間に電圧を印加するための電
圧印加手段と、 を備えたことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項6】 所定の真空度に保持され内側に基板が支
持された真空槽と、 上記真空槽内にガスを導入するガス導入手段と、 上記基板に対向する平面上に設けられ、上記基板中央部
から上記基板端部までの長さよりも大きな半径を有し、
蒸着材料としてスパッタされる円盤状のターゲットと、 上記導入されたガスをイオン化して上記ターゲットをス
パッタし、上記蒸着材料を上記基板に蒸着させるため、
上記基板と上記ターゲット間に電圧を印加するための電
圧印加手段と、 上記基板と上記ターゲット間に設けられ上記ターゲット
中央部から上記基板へ飛散する蒸着粒子を遮蔽する遮蔽
板と、 を備えたことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項7】 上記電圧印加手段を構成する上記基板側
の電極は上記基板端部の外側に設けられることを特徴と
する請求項5又は請求項6の薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23359293A JPH0794412A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23359293A JPH0794412A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0794412A true JPH0794412A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=16957479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23359293A Pending JPH0794412A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0794412A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002020864A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-23 | Anelva Corp | 磁性薄膜用のスパッタリング装置及び磁性薄膜形成方法 |
WO2007066511A1 (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-14 | Ulvac, Inc. | 成膜装置及び成膜方法 |
WO2022097286A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 貴嗣 飯塚 | 成膜装置、成膜ユニット及び成膜方法 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23359293A patent/JPH0794412A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002020864A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-23 | Anelva Corp | 磁性薄膜用のスパッタリング装置及び磁性薄膜形成方法 |
WO2007066511A1 (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-14 | Ulvac, Inc. | 成膜装置及び成膜方法 |
JPWO2007066511A1 (ja) * | 2005-12-07 | 2009-05-14 | 株式会社アルバック | 成膜装置及び成膜方法 |
US20100000855A1 (en) * | 2005-12-07 | 2010-01-07 | Ulvac Inc. | Film Forming Apparatus and Method of Forming Film |
WO2022097286A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 貴嗣 飯塚 | 成膜装置、成膜ユニット及び成膜方法 |
JPWO2022097286A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | ||
CN116438326A (zh) * | 2020-11-06 | 2023-07-14 | 饭塚贵嗣 | 成膜装置、成膜单元和成膜方法 |
CN116438326B (zh) * | 2020-11-06 | 2024-04-12 | 饭塚贵嗣 | 成膜装置、成膜单元和成膜方法 |
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