JPH10140343A - スパッタ装置 - Google Patents
スパッタ装置Info
- Publication number
- JPH10140343A JPH10140343A JP29214696A JP29214696A JPH10140343A JP H10140343 A JPH10140343 A JP H10140343A JP 29214696 A JP29214696 A JP 29214696A JP 29214696 A JP29214696 A JP 29214696A JP H10140343 A JPH10140343 A JP H10140343A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- sputtering apparatus
- sputtering
- projection
- vacuum chamber
- 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.)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 均一な成膜を行うことができるコンパクトな
スパッタ装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、真空チャンバ20上部に水平
に配置された平板状のターゲット80を備えたマグネト
ロンスパッタ装置10であって、ターゲット80がスパ
ッタされるスパッタ面の周縁近傍において電界の水平成
分がターゲットの中心軸線から離れる放射方向外向きと
なるよう、ターゲット80周縁下部から下方に延びた環
状の突起84が形成されている。すなわち、突起84
が、突起84の不存在によりターゲット80周縁の近傍
に一様に形成可能な電界、特にスパッタ面と平行な成分
を意図的に制御している。電界のこのような成分が外向
きになると、ターゲット80周縁近傍においても、ター
ゲット80中央と同様、高密度のプラズマが形成され
る。したがって、大型の装置を用いずにわずかな改良で
比較的大きい被処理物も均一に成膜できることとなる。
スパッタ装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、真空チャンバ20上部に水平
に配置された平板状のターゲット80を備えたマグネト
ロンスパッタ装置10であって、ターゲット80がスパ
ッタされるスパッタ面の周縁近傍において電界の水平成
分がターゲットの中心軸線から離れる放射方向外向きと
なるよう、ターゲット80周縁下部から下方に延びた環
状の突起84が形成されている。すなわち、突起84
が、突起84の不存在によりターゲット80周縁の近傍
に一様に形成可能な電界、特にスパッタ面と平行な成分
を意図的に制御している。電界のこのような成分が外向
きになると、ターゲット80周縁近傍においても、ター
ゲット80中央と同様、高密度のプラズマが形成され
る。したがって、大型の装置を用いずにわずかな改良で
比較的大きい被処理物も均一に成膜できることとなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば平板状のタ
ーゲットを備えたスパッタ装置に関する。
ーゲットを備えたスパッタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウェハ上にAlやTi等の薄膜か
らなる電極配線を形成させる半導体製造装置として、例
えばスパッタ装置が従来から知られている。このスパッ
タ装置は、真空チャンバ内においてスパッタ現象を利用
している。すなわち、アルゴンをグロー放電させてイオ
ン化させたものが陰極となるターゲットの表面(以下
「スパッタ面」という)に衝突して、そこからターゲッ
ト原子がはじき出される現象を利用して、半導体ウェハ
上にその原子の堆積がなされるようにしている。しか
し、近年ではこのようなスパッタ装置が単に用いられる
ことはほとんどなく、スパッタ装置に磁界を加えたマグ
ネトロンスパッタ装置が、量産を目的として主に用いら
れている。
らなる電極配線を形成させる半導体製造装置として、例
えばスパッタ装置が従来から知られている。このスパッ
タ装置は、真空チャンバ内においてスパッタ現象を利用
している。すなわち、アルゴンをグロー放電させてイオ
ン化させたものが陰極となるターゲットの表面(以下
「スパッタ面」という)に衝突して、そこからターゲッ
ト原子がはじき出される現象を利用して、半導体ウェハ
上にその原子の堆積がなされるようにしている。しか
し、近年ではこのようなスパッタ装置が単に用いられる
ことはほとんどなく、スパッタ装置に磁界を加えたマグ
ネトロンスパッタ装置が、量産を目的として主に用いら
れている。
【0003】図6に側断面図が示される平板マグネトロ
ンスパッタ装置10では、通常のスパッタ装置と同様
に、真空チャンバ20上部には平板状のターゲット80
が設置され、真空チャンバ20の内部にはターゲット8
0と対向してウェハ支持台が配置されている。また、真
空チャンバ20の内部にはターゲット80を囲むように
筒状の第1及び第2のシールド70,72が接地された
状態で設けられており、真空チャンバ20の内壁面を保
護するようにしている。さらに、マグネトロンスパッタ
装置10では、図7に模式的に示されるように、ターゲ
ット80上部に設けられたマグネットアセンブリ82に
より、点線の矢印で図示される磁力線が平板状のターゲ
ット80を介してループ状に形成される。マグネトロン
スパッタ装置ではターゲット80上において、陰極から
出た電子(e-)が螺旋運動して閉じ込められる。これ
によって、単なるスパッタ装置と比べて密度の高いプラ
ズマが形成されて、スパッタが起こる割合が高まるよう
になる。
ンスパッタ装置10では、通常のスパッタ装置と同様
に、真空チャンバ20上部には平板状のターゲット80
が設置され、真空チャンバ20の内部にはターゲット8
0と対向してウェハ支持台が配置されている。また、真
空チャンバ20の内部にはターゲット80を囲むように
筒状の第1及び第2のシールド70,72が接地された
状態で設けられており、真空チャンバ20の内壁面を保
護するようにしている。さらに、マグネトロンスパッタ
装置10では、図7に模式的に示されるように、ターゲ
ット80上部に設けられたマグネットアセンブリ82に
より、点線の矢印で図示される磁力線が平板状のターゲ
ット80を介してループ状に形成される。マグネトロン
スパッタ装置ではターゲット80上において、陰極から
出た電子(e-)が螺旋運動して閉じ込められる。これ
によって、単なるスパッタ装置と比べて密度の高いプラ
ズマが形成されて、スパッタが起こる割合が高まるよう
になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、マグネトロ
ンスパッタ装置10で一般的に用いられる平板状のター
ゲット80では、その周縁近傍において電子が十分に閉
じ込められない場合がある。この場合には、半導体ウェ
ハW等の被処理物の外周部において、ターゲット原子が
十分に堆積されにくい。その外周部においても十分な堆
積がなされるために、ターゲット又はスパッタ装置全体
を大きくすることも考えられる。しかしながら、近年の
半導体ウェハやディスプレイパネルの大型化に伴い、タ
ーゲット又はスパッタ装置を際限なく上に述べたように
することは、好ましくない。
ンスパッタ装置10で一般的に用いられる平板状のター
ゲット80では、その周縁近傍において電子が十分に閉
じ込められない場合がある。この場合には、半導体ウェ
ハW等の被処理物の外周部において、ターゲット原子が
十分に堆積されにくい。その外周部においても十分な堆
積がなされるために、ターゲット又はスパッタ装置全体
を大きくすることも考えられる。しかしながら、近年の
半導体ウェハやディスプレイパネルの大型化に伴い、タ
ーゲット又はスパッタ装置を際限なく上に述べたように
することは、好ましくない。
【0005】そこで本発明は、大型化することなく、被
処理物の外周部においても十分堆積がなされうるスパッ
タ装置を提供することを目的とする。
処理物の外周部においても十分堆積がなされうるスパッ
タ装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のスパッタ装置
は、上記課題を解決するためになされたものであり、平
板状のターゲットを備えるスパッタ装置において、ター
ゲットのスパッタ面の周縁から突出する突起を設けて、
ターゲットの周縁の近傍に電界が、スパッタ面と平行な
方向の成分であってターゲットの中心軸線から離れる放
射方向外向きの成分を有するようにしたことを特徴とし
ている。これによって、ターゲットの周縁の近傍におい
ては、電子がターゲット中央に向かうので従来より高密
度のプラズマが形成される。
は、上記課題を解決するためになされたものであり、平
板状のターゲットを備えるスパッタ装置において、ター
ゲットのスパッタ面の周縁から突出する突起を設けて、
ターゲットの周縁の近傍に電界が、スパッタ面と平行な
方向の成分であってターゲットの中心軸線から離れる放
射方向外向きの成分を有するようにしたことを特徴とし
ている。これによって、ターゲットの周縁の近傍におい
ては、電子がターゲット中央に向かうので従来より高密
度のプラズマが形成される。
【0007】なお、この突起はターゲットと一体に形成
されることが、装置の製造効率やパーティクルの発生防
止等の点で、好ましい。
されることが、装置の製造効率やパーティクルの発生防
止等の点で、好ましい。
【0008】このような突起は高さ(h)が約10mm
以内であり、厚さ(d)が1〜3mmであるのが好適で
ある。また、前記ターゲットのスパッタ面に対する突起
の内周壁面の角度(θ)は60〜90゜の範囲にあるの
がより好ましい。
以内であり、厚さ(d)が1〜3mmであるのが好適で
ある。また、前記ターゲットのスパッタ面に対する突起
の内周壁面の角度(θ)は60〜90゜の範囲にあるの
がより好ましい。
【0009】また、スパッタ装置を直流型等のマグネト
ロンスパッタ装置にすると、ターゲット上に形成されう
る電界と交叉する磁界が形成されるようになるので、さ
らに高密度のプラズマの形成がターゲット上で実現され
る。
ロンスパッタ装置にすると、ターゲット上に形成されう
る電界と交叉する磁界が形成されるようになるので、さ
らに高密度のプラズマの形成がターゲット上で実現され
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同
一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同
一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【0011】図1は、本発明のスパッタ装置が適用可能
な平板型のマグネトロンスパッタ装置10の側断面図で
ある。このマグネトロンスパッタ装置10では、電気的
に接地された真空チャンバ本体22上端部に、導電性の
アダプタ24及び絶縁体26を介して蓋体28が取り付
けられて、真空チャンバ20が構成されている。真空チ
ャンバ20の内部には、支持手段たる平板状のペディス
タル30が設けられており、半導体ウェハW等の被処理
物を支持するようにしている。ペディスタル30の下面
には昇降機構(図示せず)を有する駆動軸40がベロー
42によって保護された状態で接続され、ペディスタル
30を上昇又は下降させている。
な平板型のマグネトロンスパッタ装置10の側断面図で
ある。このマグネトロンスパッタ装置10では、電気的
に接地された真空チャンバ本体22上端部に、導電性の
アダプタ24及び絶縁体26を介して蓋体28が取り付
けられて、真空チャンバ20が構成されている。真空チ
ャンバ20の内部には、支持手段たる平板状のペディス
タル30が設けられており、半導体ウェハW等の被処理
物を支持するようにしている。ペディスタル30の下面
には昇降機構(図示せず)を有する駆動軸40がベロー
42によって保護された状態で接続され、ペディスタル
30を上昇又は下降させている。
【0012】ペディスタル30の周囲には環状のペディ
スタルカバー50が配置されており、半導体ウェハWを
裏面から実際に支持するだけでなく、後述するターゲッ
ト原子がペディスタル30の上面に回り込むのを防止し
ている。ペディスタルカバー50の周囲には、環状のク
ランプリング60が配置されている。ペディスタルカバ
ー50が昇降機構によってペディスタル30と共に上昇
し、図1に明示されるように、真空チャンバ20に対し
て所定の高さ位置で固定された場合、クランプリング6
0はペディスタルカバー50の上面外周部と係合するよ
うになる。また、ペディスタルカバー50がペディスタ
ル30に対し周方向に回転するのを防止するため、ねじ
32a,32bが取り付けられている。
スタルカバー50が配置されており、半導体ウェハWを
裏面から実際に支持するだけでなく、後述するターゲッ
ト原子がペディスタル30の上面に回り込むのを防止し
ている。ペディスタルカバー50の周囲には、環状のク
ランプリング60が配置されている。ペディスタルカバ
ー50が昇降機構によってペディスタル30と共に上昇
し、図1に明示されるように、真空チャンバ20に対し
て所定の高さ位置で固定された場合、クランプリング6
0はペディスタルカバー50の上面外周部と係合するよ
うになる。また、ペディスタルカバー50がペディスタ
ル30に対し周方向に回転するのを防止するため、ねじ
32a,32bが取り付けられている。
【0013】また、真空チャンバ20には、図示されな
いが、Arガス供給源等のプロセスガスの供給源が接続
されており、真空チャンバ20内を真空にするための真
空ポンプが接続されている。なお、本実施形態のマグネ
トロンスパッタ装置10では、TiNの反応性スパッタ
プロセスを行うため、Arガス供給源の他に、N2ガス
供給源又はNH3供給源がさらに真空チャンバ20に接
続されてもよい。
いが、Arガス供給源等のプロセスガスの供給源が接続
されており、真空チャンバ20内を真空にするための真
空ポンプが接続されている。なお、本実施形態のマグネ
トロンスパッタ装置10では、TiNの反応性スパッタ
プロセスを行うため、Arガス供給源の他に、N2ガス
供給源又はNH3供給源がさらに真空チャンバ20に接
続されてもよい。
【0014】チャンバ本体22上端部と蓋体28との間
には介在している環状のアダプタ24は、その内径が真
空チャンバ20の内径よりも小さく、且つ、その内周縁
から上方及び下方に延びた上部及び下部フランジ24
a,24bを有している。上部フランジ24aにはアダ
プタ24とペディスタル30との間を通過して真空チャ
ンバ20内壁面に進むターゲット原子を遮断するための
筒状の第1のシールド70が取り付けられている。第1
のシールド70と同様に、下部フランジ24bにも、ア
ダプタ24及び真空チャンバ本体22を保護するための
筒状の第2のシールド72が取り付けられている。第1
及び第2のシールド70,72ではその一端が、それぞ
れ対応した上部及び下部フランジ24a,24bにねじ
25a,25bによって支持されている。
には介在している環状のアダプタ24は、その内径が真
空チャンバ20の内径よりも小さく、且つ、その内周縁
から上方及び下方に延びた上部及び下部フランジ24
a,24bを有している。上部フランジ24aにはアダ
プタ24とペディスタル30との間を通過して真空チャ
ンバ20内壁面に進むターゲット原子を遮断するための
筒状の第1のシールド70が取り付けられている。第1
のシールド70と同様に、下部フランジ24bにも、ア
ダプタ24及び真空チャンバ本体22を保護するための
筒状の第2のシールド72が取り付けられている。第1
及び第2のシールド70,72ではその一端が、それぞ
れ対応した上部及び下部フランジ24a,24bにねじ
25a,25bによって支持されている。
【0015】真空チャンバ本体22上端部には蓋体28
が取り外し可能に取り付けられ、真空チャンバ20の内
部を容易に確認できるようになっている。また、蓋体2
8には、例えばTiやAlを一体削り出しで得られた平
板状のターゲット80がスパッタ面とは反対の裏面から
水平に支持されている。この平板状のターゲット80は
ペディスタル30と同軸に対向配置されている。このと
き、その外周面にはテーパが付けられて、ターゲット8
0を蓋体28に取り付ける際にその位置合わせを容易に
している。
が取り外し可能に取り付けられ、真空チャンバ20の内
部を容易に確認できるようになっている。また、蓋体2
8には、例えばTiやAlを一体削り出しで得られた平
板状のターゲット80がスパッタ面とは反対の裏面から
水平に支持されている。この平板状のターゲット80は
ペディスタル30と同軸に対向配置されている。このと
き、その外周面にはテーパが付けられて、ターゲット8
0を蓋体28に取り付ける際にその位置合わせを容易に
している。
【0016】ターゲット80上でスパッタを実現させる
ために、直流電源90の陰極が電気リード92及びスイ
ッチ94を介してターゲット80に接続されており、そ
の陽極は接地されている。さらに、このマグネトロンス
パッタ装置10では、ターゲット80上における電子の
閉じ込め性を増すため、蓋体28とターゲット80との
間には、図7に模式的に示されるマグネットアセンブリ
82が設けられている。そして、これを図示しない回転
機構によって回転させることにより、磁力線が図7の点
線の矢印に示されるように、ターゲット80の裏面から
スパッタ面を通って再びその裏面に戻るループ状に形成
される。
ために、直流電源90の陰極が電気リード92及びスイ
ッチ94を介してターゲット80に接続されており、そ
の陽極は接地されている。さらに、このマグネトロンス
パッタ装置10では、ターゲット80上における電子の
閉じ込め性を増すため、蓋体28とターゲット80との
間には、図7に模式的に示されるマグネットアセンブリ
82が設けられている。そして、これを図示しない回転
機構によって回転させることにより、磁力線が図7の点
線の矢印に示されるように、ターゲット80の裏面から
スパッタ面を通って再びその裏面に戻るループ状に形成
される。
【0017】本実施形態では、ターゲット80周縁近傍
における電子の閉じ込め性をさらに増すため、ターゲッ
ト80は周縁下部から下方に延びた突起84を有してい
る。このため、第2のシールド72に対してターゲット
80には例えば500Vの負の電圧が印加された場合に
は、ターゲット80と第2のシールドとの間の電位分布
が等電位線により図2に示されるようになる。このよう
な電位分布の下では、ターゲット80周縁の近傍におけ
る電界のベクトルEは、図2のB部を拡大した図3に示
すものとなる。この電界のベクトルEは、ターゲット8
0の中心軸線から離れる放射方向外向きの成分Epを有
している。すなわち、ベクトルEはターゲット80表面
に垂直な垂直成分Evとターゲット80と平行な水平成
分Epとからなるものである。一方、突起84のないタ
ーゲット80では、図4に示すような電位分布となり、
また、図5に明示するように、第2のシールド72から
ターゲット80周縁近傍まで一様な電界のベクトルE’
が形成されるので、ターゲット80と平行な電界の水平
成分Ep’は上述のものとは反対に内向きとなる。
における電子の閉じ込め性をさらに増すため、ターゲッ
ト80は周縁下部から下方に延びた突起84を有してい
る。このため、第2のシールド72に対してターゲット
80には例えば500Vの負の電圧が印加された場合に
は、ターゲット80と第2のシールドとの間の電位分布
が等電位線により図2に示されるようになる。このよう
な電位分布の下では、ターゲット80周縁の近傍におけ
る電界のベクトルEは、図2のB部を拡大した図3に示
すものとなる。この電界のベクトルEは、ターゲット8
0の中心軸線から離れる放射方向外向きの成分Epを有
している。すなわち、ベクトルEはターゲット80表面
に垂直な垂直成分Evとターゲット80と平行な水平成
分Epとからなるものである。一方、突起84のないタ
ーゲット80では、図4に示すような電位分布となり、
また、図5に明示するように、第2のシールド72から
ターゲット80周縁近傍まで一様な電界のベクトルE’
が形成されるので、ターゲット80と平行な電界の水平
成分Ep’は上述のものとは反対に内向きとなる。
【0018】このように、本実施形態は突起84によっ
て意図的に電界を制御して、図3の矢印に示される電子
(e-)の受ける力を、電界のベクトルEとは反対の内
向き水平成分を有するようにしている。これにより、タ
ーゲット80周縁近傍における電子の閉じ込め性が向上
し、ターゲット80周縁におけるスパッタが積極的に行
われる。このような電界を好適に形成するためには、突
起84は高さ(h)が約10mm以下であり、厚さ
(d)が1〜3mmであるのが好適である。また、突起
84の内周壁面とターゲット80の実質平坦な面とのな
す角(θ)が、60〜90゜の範囲にあればより好適と
なる。さらに、本実施形態では、ターゲット80から放
出されるスパッタ原子が成膜にできるだけ寄与するた
め、第2のシールドがターゲット80のスパッタ面より
も下方の部分において、ターゲット80のスパッタ面に
対して垂直をなして形成されている。なお、突起84は
ターゲット80と一体に形成される必要はなく、ターゲ
ットと同一材料の環状体をスパッタ面から上記と同様に
突出した状態で、その外周縁又は外周面に設けてもよ
い。
て意図的に電界を制御して、図3の矢印に示される電子
(e-)の受ける力を、電界のベクトルEとは反対の内
向き水平成分を有するようにしている。これにより、タ
ーゲット80周縁近傍における電子の閉じ込め性が向上
し、ターゲット80周縁におけるスパッタが積極的に行
われる。このような電界を好適に形成するためには、突
起84は高さ(h)が約10mm以下であり、厚さ
(d)が1〜3mmであるのが好適である。また、突起
84の内周壁面とターゲット80の実質平坦な面とのな
す角(θ)が、60〜90゜の範囲にあればより好適と
なる。さらに、本実施形態では、ターゲット80から放
出されるスパッタ原子が成膜にできるだけ寄与するた
め、第2のシールドがターゲット80のスパッタ面より
も下方の部分において、ターゲット80のスパッタ面に
対して垂直をなして形成されている。なお、突起84は
ターゲット80と一体に形成される必要はなく、ターゲ
ットと同一材料の環状体をスパッタ面から上記と同様に
突出した状態で、その外周縁又は外周面に設けてもよ
い。
【0019】上述したマグネトロンスパッタ装置10を
用いて、ターゲット材を被処理物の半導体ウェハW上に
成膜するには、半導体ウェハWをペディスタルカバー5
0の上面に支持する。つぎに、真空ポンプにより真空チ
ャンバ20の内部を真空排気し、所望の真空度まで減圧
した後、真空チャンバ20内にアルゴンガス供給源から
アルゴンガスを真空チャンバ20内に供給する。この状
態で、スイッチ94を閉じて電圧をターゲット80に印
加し、アルゴンガスによるグロー放電を行い、ターゲッ
ト80上に電子(e-)とアルゴンイオン(Ar+)から
なるアルゴンプラズマが、図7に示されるように形成さ
れる。
用いて、ターゲット材を被処理物の半導体ウェハW上に
成膜するには、半導体ウェハWをペディスタルカバー5
0の上面に支持する。つぎに、真空ポンプにより真空チ
ャンバ20の内部を真空排気し、所望の真空度まで減圧
した後、真空チャンバ20内にアルゴンガス供給源から
アルゴンガスを真空チャンバ20内に供給する。この状
態で、スイッチ94を閉じて電圧をターゲット80に印
加し、アルゴンガスによるグロー放電を行い、ターゲッ
ト80上に電子(e-)とアルゴンイオン(Ar+)から
なるアルゴンプラズマが、図7に示されるように形成さ
れる。
【0020】つぎに、回転機構によってマグネットアセ
ンブリ82を回転させて、図7の点線の矢印で示す磁力
線を、平板状のターゲット80を介してループ状に形成
する。また、このとき、突起84を有するターゲット8
0では、上述したように水平成分が外向きの電界が形成
されているので、螺旋運動する電子(e-)はターゲッ
ト80周縁近傍においても十分に閉じ込められる。この
ため、本実施形態のマグネトロンスパッタ装置10で
は、ターゲット80周縁近傍においても、高密度のアル
ゴンプラズマが500V程度の低い放電電圧でもって短
時間に生じる。したがって、プロセスガスが比較的低圧
であっても、従来よりも多くのスパッタ原子Pが、図7
の実線の矢印のように半導体ウェハWに向かうので、ス
パッタによる成膜処理が効率的になされうる。特に、タ
ーゲット80とペディスタル30との距離が長い場合、
放電電圧及びアルゴン等のプロセスガスの圧力を低くす
ることは、アルゴンイオンとターゲット原子との衝突を
も抑制する。このため、ホール等を有する半導体ウェハ
Wに本装置を適用すると、ステップカバレッジの高い膜
が形成される。
ンブリ82を回転させて、図7の点線の矢印で示す磁力
線を、平板状のターゲット80を介してループ状に形成
する。また、このとき、突起84を有するターゲット8
0では、上述したように水平成分が外向きの電界が形成
されているので、螺旋運動する電子(e-)はターゲッ
ト80周縁近傍においても十分に閉じ込められる。この
ため、本実施形態のマグネトロンスパッタ装置10で
は、ターゲット80周縁近傍においても、高密度のアル
ゴンプラズマが500V程度の低い放電電圧でもって短
時間に生じる。したがって、プロセスガスが比較的低圧
であっても、従来よりも多くのスパッタ原子Pが、図7
の実線の矢印のように半導体ウェハWに向かうので、ス
パッタによる成膜処理が効率的になされうる。特に、タ
ーゲット80とペディスタル30との距離が長い場合、
放電電圧及びアルゴン等のプロセスガスの圧力を低くす
ることは、アルゴンイオンとターゲット原子との衝突を
も抑制する。このため、ホール等を有する半導体ウェハ
Wに本装置を適用すると、ステップカバレッジの高い膜
が形成される。
【0021】なお、本発明のスパッタ装置は平板型のマ
グネトロンスパッタ装置に限定されない。例えば本実施
形態で磁界を印加しないようにした平板型のスパッタ装
置においても、電界は上記のように形成されるので、タ
ーゲット周縁におけるスパッタは効率的なものとなる。
また、磁界の印加方法についても、上記実施形態のよう
に限定されないことはもちろんである。さらに、本実施
形態では、スパッタ装置に電圧を印加する際に直流電源
を用いたが、高周波電源を用いても、自己バイアスによ
り上記と同様の電界が形成されるものと解する。
グネトロンスパッタ装置に限定されない。例えば本実施
形態で磁界を印加しないようにした平板型のスパッタ装
置においても、電界は上記のように形成されるので、タ
ーゲット周縁におけるスパッタは効率的なものとなる。
また、磁界の印加方法についても、上記実施形態のよう
に限定されないことはもちろんである。さらに、本実施
形態では、スパッタ装置に電圧を印加する際に直流電源
を用いたが、高周波電源を用いても、自己バイアスによ
り上記と同様の電界が形成されるものと解する。
【0022】
【発明の効果】本発明のスパッタ装置は、ターゲット周
縁の近傍における電界の水平成分をターゲットの中心軸
線から離れる放射方向外向きにしているので、ターゲッ
ト周縁におけるスパッタをも十分に行うことができる。
このため、半導体ウェハ等の成膜において均一に成膜が
実現されうる。また、電界の水平成分を外向きにする際
に、ターゲット周縁に環状の突起を単に設けるだけで、
実現することができる。したがって、装置が大型化され
ることなく、比較的大きな半導体ウェハ等の被処理物に
適用できる。特に、本発明のスパッタ装置をマグネトロ
ンスパッタ装置とした場合には、被処理物の量産化が可
能となる。
縁の近傍における電界の水平成分をターゲットの中心軸
線から離れる放射方向外向きにしているので、ターゲッ
ト周縁におけるスパッタをも十分に行うことができる。
このため、半導体ウェハ等の成膜において均一に成膜が
実現されうる。また、電界の水平成分を外向きにする際
に、ターゲット周縁に環状の突起を単に設けるだけで、
実現することができる。したがって、装置が大型化され
ることなく、比較的大きな半導体ウェハ等の被処理物に
適用できる。特に、本発明のスパッタ装置をマグネトロ
ンスパッタ装置とした場合には、被処理物の量産化が可
能となる。
【図1】本発明のスパッタ装置が適用されるマグネトロ
ンスパッタ装置を概念的に示した側断面図である。
ンスパッタ装置を概念的に示した側断面図である。
【図2】図1に示したマグネトロンスパッタ装置のA部
における電位分布を示した詳細断面図である。
における電位分布を示した詳細断面図である。
【図3】図2のB部の電位分布を拡大して示した図であ
る。
る。
【図4】図6に示すマグネトロンスパッタ装置のD部に
おける電位分布を示した詳細断面図である。
おける電位分布を示した詳細断面図である。
【図5】図4のC部の電位分布を拡大して示した図であ
る。
る。
【図6】従来のスパッタ装置の一つであるマグネトロン
スパッタ装置を概念的に示した側断面図である。
スパッタ装置を概念的に示した側断面図である。
【図7】マグネトロンスパッタ装置におけるスパッタ現
象を模式的に断面図である。
象を模式的に断面図である。
【符号の説明】 10…マグネトロンスパッタ装置、20…真空チャン
バ、24…アダプタ、26…絶縁体、28…蓋体、30
…ペディスタル、40…駆動軸、50…ペディスタルカ
バー、60…クランプリング、70…第1のシールド、
72…第2のシールド、80…ターゲット、82…マグ
ネットアセンブリ、84…突起、90…直流電源、W…
半導体ウェハ。
バ、24…アダプタ、26…絶縁体、28…蓋体、30
…ペディスタル、40…駆動軸、50…ペディスタルカ
バー、60…クランプリング、70…第1のシールド、
72…第2のシールド、80…ターゲット、82…マグ
ネットアセンブリ、84…突起、90…直流電源、W…
半導体ウェハ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳本 敏文 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 田中 洋一郎 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 谷本 健人 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内
Claims (12)
- 【請求項1】 平板状のターゲットを備えるスパッタ装
置において、前記ターゲットのスパッタ面の周縁から突
出する突起を設けて、前記ターゲットの周縁の近傍に形
成される電界がスパッタ面と平行な方向の成分であって
前記ターゲットの中心軸線から離れる放射方向外向きの
成分を有するようにしたことを特徴とするスパッタ装
置。 - 【請求項2】 前記突起は前記ターゲットと一体形成さ
れた請求項1に記載のスパッタ装置。 - 【請求項3】 前記突起は、高さ(h)が約10mm以
下であり、厚さ(d)が1〜3mmである請求項1又は
2に記載のスパッタ装置。 - 【請求項4】 前記スパッタ面に対する前記突起の内周
壁面の角度(θ)は、60〜90゜の範囲にある請求項
1〜3のいずれか1項に記載のスパッタ装置。 - 【請求項5】 前記ターゲット上に形成される電界と交
叉する磁界を形成する磁界形成手段を備えている請求項
1〜4のいずれか1項に記載のスパッタ装置。 - 【請求項6】 真空チャンバと、 前記真空チャンバの上部に配置された平板状のターゲッ
トと、 前記真空チャンバの内部に前記ターゲットと対向して配
置され、被処理物を支持する支持手段と、 前記真空チャンバの内部に前記ターゲットを囲むように
設けられ、前記真空チャンバの内壁面を保護するための
筒状のシールドと、を備えており、 前記ターゲットのスパッタ面の周縁から下方に延びる環
状の突起を設けて、前記ターゲットの周縁の近傍に形成
される電界が、前記ターゲットの中心軸線から離れる放
射方向外向きの水平成分を有するようにしたことを特徴
とするスパッタ装置。 - 【請求項7】 前記突起は前記ターゲットと一体形成さ
れた請求項6に記載のスパッタ装置。 - 【請求項8】 前記突起は、高さ(h)が約10mm以
下であり、厚さ(d)が1〜3mmである請求項6又は
7に記載のスパッタ装置。 - 【請求項9】 前記スパッタ面に対する前記突起の内周
壁面の角度(θ)は、60〜90゜の範囲にある請求項
6〜8のいずれか1項に記載のスパッタ装置。 - 【請求項10】 前記シールドは、前記スパッタ面より
も下方の部分に、前記スパッタ面と垂直な内周壁を有し
ている請求項6〜9のいずれか1項に記載のスパッタ装
置。 - 【請求項11】 前記ターゲットは直流電源の陰極に接
続されている請求項6〜10のいずれか1項に記載のス
パッタ装置。 - 【請求項12】 前記ターゲット上に形成される電界と
交叉する磁界を形成する磁界形成手段を備えている請求
項6〜11のいずれか1項に記載のスパッタ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29214696A JPH10140343A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29214696A JPH10140343A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | スパッタ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10140343A true JPH10140343A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=17778144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29214696A Withdrawn JPH10140343A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | スパッタ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10140343A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007503118A (ja) * | 2003-08-18 | 2007-02-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 温度を制御したチャンバシールドの使用によるパーティクルの低減化 |
JP2012512325A (ja) * | 2008-12-12 | 2012-05-31 | 富士フイルム株式会社 | 真空物理的蒸着のための成形アノードとアノード−シールド接続 |
JP2012512324A (ja) * | 2008-12-12 | 2012-05-31 | 富士フイルム株式会社 | 真空物理的蒸着のためのチャンバシールド |
-
1996
- 1996-11-01 JP JP29214696A patent/JPH10140343A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007503118A (ja) * | 2003-08-18 | 2007-02-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 温度を制御したチャンバシールドの使用によるパーティクルの低減化 |
JP4879738B2 (ja) * | 2003-08-18 | 2012-02-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 温度を制御したチャンバシールドの使用によるパーティクルの低減化 |
JP2012512325A (ja) * | 2008-12-12 | 2012-05-31 | 富士フイルム株式会社 | 真空物理的蒸着のための成形アノードとアノード−シールド接続 |
JP2012512324A (ja) * | 2008-12-12 | 2012-05-31 | 富士フイルム株式会社 | 真空物理的蒸着のためのチャンバシールド |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |