JPS6353260A - 反応性スパツタ装置 - Google Patents
反応性スパツタ装置Info
- Publication number
- JPS6353260A JPS6353260A JP19704186A JP19704186A JPS6353260A JP S6353260 A JPS6353260 A JP S6353260A JP 19704186 A JP19704186 A JP 19704186A JP 19704186 A JP19704186 A JP 19704186A JP S6353260 A JPS6353260 A JP S6353260A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- sputtering
- reactive
- vacuum chamber
- vacuum vessel
- 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
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 title claims description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 64
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体プロセス等において用いられる反応性
スパッタ装置に関するものである。
スパッタ装置に関するものである。
反応性スパッタは、一般に反応性ガスとしてＮｓ、Ｏｎ
等を用い、スパッタ用ガスとしてＡｒ、Ｘｅ、Ｎｅ、Ｋ
ｒ等の不活性ガスとを用いて行なわれる。
等を用い、スパッタ用ガスとしてＡｒ、Ｘｅ、Ｎｅ、Ｋ
ｒ等の不活性ガスとを用いて行なわれる。
第５図は、従来用いられている反応性スパッタ装置を示
す。スパッタ用ガス囚と反応性ガス◎とは、それぞれ別
個の導入管ＩＡ、ＩＢによりスパッタ用真空槽２のガス
導入口３Ａ、３ＢＫ供給さレル。４Ａ、４Ｂはマスフロ
ーコントローラ、５Ａ、５Ｂはストップパルプ、６はタ
ーゲット、７はこれに対面して配置された基板、８は電
源、９はコンダクタンスパルプ、１０は排気装置である
Ｏ スパッタ真空槽２の内部はｊＰａ程度の圧力に保たれる
。導入されるガスは、導入管１人・１Ｂの内部ではガス
分子の平均自由行程が短く、粘性流状態を保っているが
、スパッタ真空槽２の内部ではガス分子の平均自由行程
が増大し、分子流と粘性流との中間流状態となる。
す。スパッタ用ガス囚と反応性ガス◎とは、それぞれ別
個の導入管ＩＡ、ＩＢによりスパッタ用真空槽２のガス
導入口３Ａ、３ＢＫ供給さレル。４Ａ、４Ｂはマスフロ
ーコントローラ、５Ａ、５Ｂはストップパルプ、６はタ
ーゲット、７はこれに対面して配置された基板、８は電
源、９はコンダクタンスパルプ、１０は排気装置である
Ｏ スパッタ真空槽２の内部はｊＰａ程度の圧力に保たれる
。導入されるガスは、導入管１人・１Ｂの内部ではガス
分子の平均自由行程が短く、粘性流状態を保っているが
、スパッタ真空槽２の内部ではガス分子の平均自由行程
が増大し、分子流と粘性流との中間流状態となる。
ここで、粘性流・分子流・中間流の各状態は、円管の直
径ｄおよびその両端の圧力Ｐｉ 、Ｐｌ との関係で次
のように規定される。つまシ２０℃の空気について、円
管内の平均圧力Ｐ＝＝（Ｐｘ＋Ｐｓ／２）と管径ｄとの
積が０．８（単位はＰａ−ｍ）よシも大なるときを粘性
流、０．０２よシ小々るときを分子流といい、その中間
のときを中間流という。粘性流領域では粘性が保たれて
おシ層流が形成される。それに対し分子流領域ではガス
分子の平均自由工程がきわめて大きく、層流は形成され
ない。
径ｄおよびその両端の圧力Ｐｉ 、Ｐｌ との関係で次
のように規定される。つまシ２０℃の空気について、円
管内の平均圧力Ｐ＝＝（Ｐｘ＋Ｐｓ／２）と管径ｄとの
積が０．８（単位はＰａ−ｍ）よシも大なるときを粘性
流、０．０２よシ小々るときを分子流といい、その中間
のときを中間流という。粘性流領域では粘性が保たれて
おシ層流が形成される。それに対し分子流領域ではガス
分子の平均自由工程がきわめて大きく、層流は形成され
ない。
中間流領域では両者の中間の性質を示し、層流の形成も
不完全である。
不完全である。
上述した従来の反応性スパッタ装置において、反応性ガ
スをスパッタ真空槽２内へ導入した場合、反応性ガスは
粘性流の性質を保持しているため、スパッタ真空槽２内
に均一には充満せず、スパッタ用ガスとの混合が不充分
となって、反応性ガスの濃度がスパッタ真空槽２内で不
均一となる。とのため、例えばＮｓガスを用いた反応性
スパッタにより成膜したＡＪＮ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＷＮ
、ＭｏＮ。
スをスパッタ真空槽２内へ導入した場合、反応性ガスは
粘性流の性質を保持しているため、スパッタ真空槽２内
に均一には充満せず、スパッタ用ガスとの混合が不充分
となって、反応性ガスの濃度がスパッタ真空槽２内で不
均一となる。とのため、例えばＮｓガスを用いた反応性
スパッタにより成膜したＡＪＮ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＷＮ
、ＭｏＮ。
８ｉＮ等について、被膜面内および厚さ方向における窒
素濃度分布が不均一とな）、その膜質の信頼性が著しく
損われる。
素濃度分布が不均一とな）、その膜質の信頼性が著しく
損われる。
本発明の反応性スパッタ装置は、スパッタ真空槽のガス
導入口の前段に、それぞれ別個の導入管で供給される反
応性ガスおよびスパッタ用ガスを粘性流状態において合
流させ乱流を形成させる合流混合部を設けたものである
。
導入口の前段に、それぞれ別個の導入管で供給される反
応性ガスおよびスパッタ用ガスを粘性流状態において合
流させ乱流を形成させる合流混合部を設けたものである
。
反応性ガスとスパッタ用ガスとは、合流混合部において
相互に十分に混合された後、スパッタ真空槽内に導入さ
れる。
相互に十分に混合された後、スパッタ真空槽内に導入さ
れる。
第１図は本発明の一実施例を示す配録系統図である。同
図において、１１ＡはＡｒ 、Ｎｅ 、Ｋｒ 、Ｘｅ等
のスパッタ用ガスの導入管、１１ＢはＮｓ、（ｈ等の反
応性ガスの導入管であり、第５図と同様にそれぞれマス
フローコントローラ１４Ａ、１４Ｂおよびストップパル
プ１５Ａ、１５Ｂが挿入しである。第５図と著しく異な
る点は、これらのガス導入管１１Ａ、１１Ｂが、スパッ
タ真空槽１２へのガス導入口１３の手前で相互に結合し
、スパッタ用ガス（ホ）と反応性ガス０との合流部１１
１を形成していることである。１Ｂはスパッタターゲッ
ト、１７はとれに対面して配置された被着対象基板、１
８は電源、１９はフンダクタンスバルプ、２０は油拡散
ポンプやクライオポンプ等の排気装置であシ、これらは
第５図のものと同様である。
図において、１１ＡはＡｒ 、Ｎｅ 、Ｋｒ 、Ｘｅ等
のスパッタ用ガスの導入管、１１ＢはＮｓ、（ｈ等の反
応性ガスの導入管であり、第５図と同様にそれぞれマス
フローコントローラ１４Ａ、１４Ｂおよびストップパル
プ１５Ａ、１５Ｂが挿入しである。第５図と著しく異な
る点は、これらのガス導入管１１Ａ、１１Ｂが、スパッ
タ真空槽１２へのガス導入口１３の手前で相互に結合し
、スパッタ用ガス（ホ）と反応性ガス０との合流部１１
１を形成していることである。１Ｂはスパッタターゲッ
ト、１７はとれに対面して配置された被着対象基板、１
８は電源、１９はフンダクタンスバルプ、２０は油拡散
ポンプやクライオポンプ等の排気装置であシ、これらは
第５図のものと同様である。
ここで、スパッタ用ガスは通常１０〜１１００８ＣＣ。
反応性ガスは１〜５０ＳＣＣＭ程度の流量で、マスフロ
ーコントローラ１４Ａ、１４Ｂおよびストップパルプ１
５Ａ、１５Ｂを通って流れてくる。このとき、導入管１
１Ａ、１１Ｂの管径を５〜２０ｒｎｍ’程度、管内の平
均圧力を１００Ｐａ程度とすれば、パルプ１５Ａ、１５
Ｂからガス導入口１３までの間はほぼ粘性流領域にある
。したがって、合流部１１１において粘性流状態で合流
したスパッタ用ガスと反応性ガスとは乱流を発生し、相
互に十分に混合される。
ーコントローラ１４Ａ、１４Ｂおよびストップパルプ１
５Ａ、１５Ｂを通って流れてくる。このとき、導入管１
１Ａ、１１Ｂの管径を５〜２０ｒｎｍ’程度、管内の平
均圧力を１００Ｐａ程度とすれば、パルプ１５Ａ、１５
Ｂからガス導入口１３までの間はほぼ粘性流領域にある
。したがって、合流部１１１において粘性流状態で合流
したスパッタ用ガスと反応性ガスとは乱流を発生し、相
互に十分に混合される。
スパッタ真空槽１２の内部は、通常０．３〜３Ｐａ程度
に保たれておシ、中間流領域にある。このとき、スパッ
タ用ガスと反応性ガスとは一定の混合比を維持したまま
スパッタ真空槽１２の内部に充満するため、反応性ガス
成分を均一に含有したスパッタ被膜を得ることができる
。
に保たれておシ、中間流領域にある。このとき、スパッ
タ用ガスと反応性ガスとは一定の混合比を維持したまま
スパッタ真空槽１２の内部に充満するため、反応性ガス
成分を均一に含有したスパッタ被膜を得ることができる
。
第２図は、Ａｒをスパッタ用ガス、Ｎｓを反応性ガスと
し、ＭｏをターゲラＦとした場合について、スパッタ被
膜中のＮ３濃度を測定した結果を示したものである。第
５図に示したよう表従来の装置でスパッタしたものでは
、被膜中のＮｓ含有率が図中破線Ｉで示したように不均
一に分布するのに対し、本実施例の装置でスパッタした
被膜では、実線■で示すように均一に分布している。同
図は被膜面内での分布を示したものであるが、厚さ方向
についても同様に、本実施例によれば均一な分布を得る
ことができる。
し、ＭｏをターゲラＦとした場合について、スパッタ被
膜中のＮ３濃度を測定した結果を示したものである。第
５図に示したよう表従来の装置でスパッタしたものでは
、被膜中のＮｓ含有率が図中破線Ｉで示したように不均
一に分布するのに対し、本実施例の装置でスパッタした
被膜では、実線■で示すように均一に分布している。同
図は被膜面内での分布を示したものであるが、厚さ方向
についても同様に、本実施例によれば均一な分布を得る
ことができる。
反応性ガスとスパッタ用ガスとの合流部１１１からスパ
ッタ真空槽２へのガス導入口１３までの混合部１１２の
長さは、１ＯｃＩｎ８度以上であれば混合の効果が得ら
れるが、さらにこの間の配管に、例えば第３図に示すよ
うなら線形配管、あるいは第４図に示すようなリザーバ
形混合器等をとりつけると、乱流がよシ多く発生し、ガ
スの混合が一段と促進されて、−層均一なスパッタ被膜
を得ることができる。なお、図中の矢印はガスの流れを
示している。
ッタ真空槽２へのガス導入口１３までの混合部１１２の
長さは、１ＯｃＩｎ８度以上であれば混合の効果が得ら
れるが、さらにこの間の配管に、例えば第３図に示すよ
うなら線形配管、あるいは第４図に示すようなリザーバ
形混合器等をとりつけると、乱流がよシ多く発生し、ガ
スの混合が一段と促進されて、−層均一なスパッタ被膜
を得ることができる。なお、図中の矢印はガスの流れを
示している。
反応性ガスおよびスパッタ用ガスはそれぞれ１種に限定
されるものではなく、３種以上のガスを用いる場合にも
、本発明は同様に適用できる。その場合、例えば３種の
ガスを用いる場合、各ガスを一括して合流させてもよい
し、２種のガスを合流させた後さらに他のガスをそれに
合流させるように、各ガスの導入管を結合させてもよい
。
されるものではなく、３種以上のガスを用いる場合にも
、本発明は同様に適用できる。その場合、例えば３種の
ガスを用いる場合、各ガスを一括して合流させてもよい
し、２種のガスを合流させた後さらに他のガスをそれに
合流させるように、各ガスの導入管を結合させてもよい
。
以上説明したように、本発明によれば、粘性流状態にお
いて反応性ガスとスパッタ用ガスとを合流させることに
よシ乱流が発生し、均一々混合が促進されて、スパッタ
時の雰囲気ガスが均一なガス比となる。したがって、得
られたスパッタ被膜は膜面内および厚さ方向において均
一に反応性ガスを含有することになシ、被膜組成を均一
にし、その信頼性を高めることができる。
いて反応性ガスとスパッタ用ガスとを合流させることに
よシ乱流が発生し、均一々混合が促進されて、スパッタ
時の雰囲気ガスが均一なガス比となる。したがって、得
られたスパッタ被膜は膜面内および厚さ方向において均
一に反応性ガスを含有することになシ、被膜組成を均一
にし、その信頼性を高めることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す配管系統図、第２図は
スパッタ被膜面内におけるＮ３含有率の分布を示す図、
第３図および第４図はそれぞれ混合部の他の構成例を示
す斜視図および断面図、第５図は従来例を示す配管系統
図である。 １１Ａ、１１Ｂφ・争ψガス導入管、１２・・・ｅスパ
ッタ真空槽、１３・＠畳・ガス導入口、１１１・拳φΦ
合流部、１１２・・・・混合部。
スパッタ被膜面内におけるＮ３含有率の分布を示す図、
第３図および第４図はそれぞれ混合部の他の構成例を示
す斜視図および断面図、第５図は従来例を示す配管系統
図である。 １１Ａ、１１Ｂφ・争ψガス導入管、１２・・・ｅスパ
ッタ真空槽、１３・＠畳・ガス導入口、１１１・拳φΦ
合流部、１１２・・・・混合部。
Claims (1)
- スパッタ真空槽と、このスパッタ真空槽中に反応性ガス
およびスパッタ用ガスを供給する導入管とを備えた反応
性スパッタ装置において、それぞれ別個の導入管により
供給される反応性ガスおよびスパッタ用ガスを粘性流状
態において合流させ乱流を形成させる合流混合部を、ス
パッタ真空槽のガス導入口の前段に設けたことを特徴と
する反応性スパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19704186A JPS6353260A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 反応性スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19704186A JPS6353260A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 反応性スパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353260A true JPS6353260A (ja) | 1988-03-07 |
Family
ID=16367738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19704186A Pending JPS6353260A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 反応性スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6353260A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5707451A (en) * | 1994-02-03 | 1998-01-13 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for cleaning a throttle valve |
| JP2000323432A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-24 | Toshiba Corp | スパッタターゲット、配線膜および電子部品 |
| JP2017024986A (ja) * | 2016-10-25 | 2017-02-02 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | オゾンビーム発生装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5486483A (en) * | 1977-12-23 | 1979-07-10 | Fujitsu Ltd | Sputtering method and apparatus |
| JPS58216246A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-15 | Fujitsu Ltd | 連続酸化膜形成方法 |
| JPS60130008A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-11 | ダイセル化学工業株式会社 | 透明導電性膜の形成方法 |
-
1986
- 1986-08-25 JP JP19704186A patent/JPS6353260A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5486483A (en) * | 1977-12-23 | 1979-07-10 | Fujitsu Ltd | Sputtering method and apparatus |
| JPS58216246A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-15 | Fujitsu Ltd | 連続酸化膜形成方法 |
| JPS60130008A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-11 | ダイセル化学工業株式会社 | 透明導電性膜の形成方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5707451A (en) * | 1994-02-03 | 1998-01-13 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for cleaning a throttle valve |
| JP2000323432A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-24 | Toshiba Corp | スパッタターゲット、配線膜および電子部品 |
| JP2017024986A (ja) * | 2016-10-25 | 2017-02-02 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | オゾンビーム発生装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6792786B2 (ja) | ガス混合装置および基板処理装置 | |
| TWI229886B (en) | Filming device | |
| KR100282853B1 (ko) | 연속기체분사에의한반도체박막증착장치 | |
| KR20020032341A (ko) | 기상 증착 방법 및 장치 | |
| JP2004319537A (ja) | シャワーヘッド構造及び処理装置 | |
| US20040022942A1 (en) | Vapour deposition | |
| KR20050033841A (ko) | 반도체 제조 장치 및 반도체 제조 방법 | |
| JPS6353260A (ja) | 反応性スパツタ装置 | |
| US4961832A (en) | Apparatus for applying film coatings onto substrates in vacuum | |
| JPS6380843A (ja) | 反応装置 | |
| US5340459A (en) | Reactive sputtering system | |
| Sevim et al. | In‐Flow MOF Lithography | |
| JP2000332095A (ja) | 基板保管装置及び基板保管方法 | |
| JPH02276243A (ja) | プラズマエッチング装置 | |
| US8302884B1 (en) | Apparatus and method of effective fluid injection and vaporization for chemical vapor deposition application | |
| JPH0864541A (ja) | ガス供給装置 | |
| JP3106991B2 (ja) | 液体材料気化装置 | |
| JPH0663095B2 (ja) | Ｃｖｄ装置 | |
| JP2023010362A (ja) | 昇華ガス供給システムおよび昇華ガス供給方法 | |
| KR20000008706U (ko) | 반도체 제조장비용 가스혼합장치 | |
| JP6216483B2 (ja) | 混合器、真空処理装置 | |
| JPH08104984A (ja) | ガス導入装置及び方法及びタングステン薄膜の形成方法 | |
| TWI255519B (en) | Real-time monitoring method of TEOS-based deposition chamber liquid vaporization | |
| JPS5922116Y2 (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JP2744746B2 (ja) | タングステンシリサイドの成膜方法および成膜装置 |