JP2000144407A - スパッタリング装置 - Google Patents

スパッタリング装置

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JP2000144407A JP10316617A JP31661798A JP2000144407A JP 2000144407 A JP2000144407 A JP 2000144407A JP 10316617 A JP10316617 A JP 10316617A JP 31661798 A JP31661798 A JP 31661798A JP 2000144407 A JP2000144407 A JP 2000144407A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スパッタリングにより飛散した粒子がチャン
バの内壁へ付着することを防止できると共に、防着部材
に堆積した粒子の絶縁破壊を防止することができ、更
に、チャンバ内での不要なプラズマ放電を防止すること
ができるスパッタリング装置を提供する。 【解決手段】 チャンバ2と、前記チャンバ2内に相互
に対向して配置されたアノード5及びカソード3と、前
記チャンバ2内に前記アノード5とカソード2との間の
放電領域を取り囲んで配置されたフローティング電位の
内側防着部材8と、前記チャンバ2内における前記内側
防着部材8の外側に配置された前記チャンバ2と同電位
の外側防着部材7と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に種々の膜
を形成するスパッタリング装置に関し、特に、ごみ及び
パーティクルの発生を防止すると共に、異常放電の発生
を防止するスパッタリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、スパッタリング装置は、図2及び
図3に示す構造の装置が知られている。図2に示すよう
に、従来のスパッタリング装置100は、チャンバ10
1にカソード102及びアノード104が対向して配置
されている。カソード102には、ターゲット103が
設けられている。アノード104には、基板105が取
付けられている。チャンバ101の内壁には防着部材1
06が沿うように取付けられている。防着部材106は
アース電位にあるチャンバ101の内壁にボルト等の固
定手段を使用して取付けられているために、チャンバ1
01と同様なアース電位となる。
【0003】一方、図3に示すように、従来の他のスパ
ッタリング装置100は、チャンバ101にカソード1
02及びアノード104が対向して配置されている。カ
ソード101には、ターゲット103が設けられてい
る。アノード104には、基板105が取付けられてい
る。防着部材106は、カソード101及びアノード1
04を取り囲むようにチャンバ101に接する箇所に碍
子107を介して配置されている。この防着部材106
は電位をアース電位及びアース電位とは異なり、帯電さ
れるとその帯電位にチャージされるフローティング電位
を選択的に設定することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図2に示す従
来のスパッタリング装置100は、防着部材106がチ
ャンバ101の内壁に貼り付けられる構造である。この
ため防着部材106はチャンバ101の内壁形状にする
必要が生じ、チャンバ101の内壁形状に左右され、構
造が複雑になり、部品点数が多くなる。これにより、メ
ンテナンス時間及びコストが掛かるという問題点があっ
た。更に、スパッタ粒子の被膜面積が大きいため、この
防着部材101からの再飛散によるゴミ及びパーティク
ルの発生量も多くなるという問題点もある。
【0005】一方、図3に示す従来の他のスパッタリン
グ装置100は、防着部材106の位置がターゲット1
03に近くなる分だけ被膜面積は小さくなるが、防着部
材106の単位面積当たりに付着する膜厚は図2に示す
スパッタリング装置100と比較して増加する。また、
防着部材106の電位がアース電位の場合には、例え
ば、スパッタリング材料として絶縁材料を使用する場合
には、防着部材106に付着したスパッタ粒子(絶縁
膜)は、プラズマの影響を受け次第に電荷を帯びてき
て、材料によって異なるもののある程度以上電荷が溜ま
ると絶縁破壊を生じて防着部材106を通じてアースに
流れていく。この絶縁破壊が生じた場合に、異常放電が
発生する。最悪の場合には、ターゲット103に対して
割れ、欠けを引き起こす原因となると共に、ゴミを発生
させる原因にもなるという問題点がある。
【0006】また、図3に示す従来の他のスパッタリン
グ装置100において、防着部材106の電位がフロー
ティング電位の場合には、防着部材106に付着した絶
縁膜の絶縁破壊という現象は防げるものの、カソード1
02に印加されたRF成分がプラズマ空間を通して防着
部材106にも印加され、その結果として、防着部材1
06とチャンバ101との間でプラズマ放電が生じてし
まうことがある。この現象は、カソード102への印加
電力量及び防着部材106へのスパッタ粒子の付着量に
より発生する。このため、プラズマ放電の発生を予測す
ることは不可能であり、プラズマ放電の発生は不確定で
ある。更に、チャンバ101内領域での不要なプラズマ
放電は、印加されたプラズマ放電の電力をロスすること
になり、半導体製造プロセスが不安定なものになってし
まうという問題点もある。
【0007】上述の理由により、防着部材106の付着
膜の絶縁破壊を防止しつつ、チャンバ101内領域での
不要なプラズマ放電が生じない構造を持つスパッタリン
グ装置100が必要であるという要望が強くある。
【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、スパッタリングにより飛散した粒子がチャ
ンバの内壁へ付着することを防止できると共に、防着部
材に堆積した粒子の絶縁破壊を防止することができ、更
に、チャンバ内での不要なプラズマ放電を防止すること
ができるスパッタリング装置を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るスパッタリ
ング装置は、チャンバと、前記チャンバ内に相互に対向
して配置されたアノード及びカソードと、前記チャンバ
内に前記アノードとカソードとの間の放電領域を取り囲
んで配置されたフローティング電位の内側防着部材と、
前記チャンバ内における前記内側防着部材の外側に配置
された前記チャンバと同電位の外側防着部材と、を有す
ることを特徴とする。
【0010】本発明においては、前記内側防着部材は、
碍子を介して前記チャンバに固定されていると共に、前
記外側防着部材は、チャンバに直接接触して固定されて
いることが好ましい。
【0011】また、本発明においては、外側防着部材
は、導電材料で形成することができ、内側防着部材は碍
子を介してチャンバに固定されているときは、導電材料
で形成することができる。また、前記内側防着部材を絶
縁材料で形成するときは、前記碍子を省略できる。
【0012】更に、本発明においては、前記内側防着部
材と前記外側防着部材とは、1乃至4mmの間隔をあけ
て配置されていることが好ましい。
【0013】更にまた、本発明においては、前記内側防
着部材の内側には、更にフローティング電位の1又は複
数の防着部材が配置されている構成とすることができ
る。
【0014】本発明においては、チャンバ内にフローテ
ィング電位の内側防着部材と、チャンバと同電位の外側
防着部材を配置することにより、スパッタリングにより
飛散した粒子は、内部防着部材に付着し、外側防着部材
が帯電してもチャンバと同電位になる。このことによ
り、スパッタリングにより飛散した粒子がチャンバの内
壁へ付着することを防止し、粒子の堆積による防着部材
の絶縁破壊を防止すると共に、チャンバ内での不要なプ
ラズマ放電を防止することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るスパ
ッタリング装置について、添付の図面を参照して具体的
に説明する。図1は、本発明の実施例に係るスパッタリ
ング装置の断面図である。
【0016】本実施例のスパッタリング装置1におい
て、チャンバ2内には中心部にカソード3及びアノード
4が相互に対向して配置されている。カソード2にはス
パッタリングをするためのターゲット4が装着され、ア
ノード5の上には、成膜される基板6が設置されてい
る。チャンバ2内には、アノードとカソードとの間の放
電領域を全周囲に亘り取り囲むようにして、例えば、導
電材料であるステンレスからなる円筒状の2枚の防着部
材7、8が同心的に配置されている。これらの防着部材
7、8のうち、チャンバ2の中心部に近い位置に配置さ
れている内側防着部材8は、碍子9を介してチャンバ2
に固定されている。この内側防着部材8の外側には、外
側防着部材7がチャンバ2に直接接触するように固定さ
れている。また、内側防着部材8と外側防着部材7との
間は、互いにどの部分も接触しないように例えば、1乃
至4mmの間隔をあけて配置されている。即ち、外側防
着部材7はチャンバ2に直接接触するように配置され
て、チャンバと同電位に保持され、内側防着部材8は絶
縁物である碍子を介して固定されて、フローティング電
位に保持されている。なお、チャンバ2は、GND電位
にされている。
【0017】次に、本発明の実施例の動作について図1
を参照して説明する。図1に示すようにアノード4の上
に基板5をセットし、チャンバ2内にスパッタリング用
ガス、例えば、Ar等をガス導入口(図示せず)より導
入する。なお、ここでガス流量及びプロセス圧力は別系
統(図示せず)により制御するものとする。
【0018】次に、カソード3にプラズマ放電用電力を
投入する。このプラズマ放電用電力は、チャンバ2とは
別に設置された電源から印加するものである。例えば、
RFスパッタリングを行なう場合には、高周波電源を使
用して印加する。
【0019】次に、スパッタリング用ガスを導入し、プ
ラズマ放電用電力を印加した状態で、通常の半導体製造
装置で用いられる放電トリガーをオンにする。そして、
プラズマ放電を開始する。このプラズマ中で励起された
ガスのイオン、例えばArイオンがカソード3に取り付
けられたターゲット4に照射され、スパッタ粒子がター
ゲット4から放射される。このスパッタ粒子はアノード
5上の基板6及び内側防着部材8を被膜する。このスパ
ッタリング装置1においてはプラズマ放電領域は全て内
側防着部材8で囲われているため、スパッタ粒子が被膜
するのは内側防着部材8のみであり外側防着部材7は被
膜されない。
【0020】スパッタ粒子が内側防着部材8に付着した
場合に、スパッタ粒子がプラズマの影響を受け次第に電
荷を帯びて、ある程度以上電荷が溜まっても絶縁破壊を
生じることはない。また、カソード3に印加されたRF
成分は外側防着部材7を通じてグランドに流れていく、
このため、外側防着部材7とチャンバ2は同電位に保た
れる。このことにより、防着部材とチャンバ2又は内側
防着部材8と外側防着部材7との間でプラズマ放電が生
じることはない。そして、この工程は被膜された膜が所
望の膜厚になり次第プラズマ放電電力をオフにして終了
する。
【0021】本実施例においては、内側防着部材7は、
チャンバ2と碍子9を介して固定しているため電位をフ
ローティング電位に保持することができる。このため、
内側防着部材8に付着したスパッタ粒子に電荷がチャー
ジされても絶縁破壊することがない。従って、ゴミ又は
パーティクルの発生を防止することができると共に、絶
縁破壊の場合に生じるアーキング等の異常放電も防止す
ることができる。
【0022】また、本実施例においては、被膜種類によ
ってはスパッタリング用ガスの他に反応性ガス等の添加
ガスを同時に加えることができる。また、印加する電源
は、目的に応じ変更することができ、例えば、DCスパ
ッタリングを行なう場合には、DC電源を使用すること
ができる。更に、これら電源は単独で使用するのみでは
なく組み合わせて使用することも可能である。
【0023】更に、本実施例おいては、外側防着部材7
はチャンバ2と同電位、即ち、アース電位にあるため、
防着部材とチャンバ2の内壁との間で異常放電を引き起
こすことがない。内側防着部材8と外側防着部材7との
間には、間隔が設けられているためにプラズマ放電が生
じない。この間隔は、プロセス圧力及び印加電力により
多少異なるが、通常のスパッタリング装置で使用する条
件範囲では1乃至4mmである。更に、内側防着部材8
に、ステンレス材等の導電材料を使用したが、特にこれ
に限定されるものではなく、例えば、石英又はセラミッ
クス等のフローティング電位を保つのに適した絶縁材料
を使用することができる。このフローティング電位を保
つのに適した絶縁材料で内側防着部材8を形成すること
により、碍子9を使用することなく、チャンバ2に取付
けることができる。
【0024】更にまた、本実施例においては、内側防着
部材8と外側防着部材7との2枚の防着部材を2重に設
ける構成としたが、特にこれに限定されるものではな
く、任意の数の防着部材を設ける構成にすることができ
る。例えば、内側防着部材8の内側のターゲット近傍等
の電荷が溜まりやすい部分に、更にフローティング電位
とした防着部材を配置して、防着部材を3枚設ける構成
にすることもできる。このことにより、より一層ゴミ又
はパーティクルの発生を防止することができると共に、
異常放電を防止することができる。
【0025】また、本実施例においては、内側防着部材
8は円筒状のものを使用しているが、本発明は、特にこ
れに限定されるものではなく、アノード5及びカソード
3のプラズマ放電領域を取り囲む形状のものであればよ
く、例えば、角筒状、球状又は楕円体状のもの等を使用
することもできる。
【0026】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、チ
ャンバ内に配置されたフローティング電位の内側防着部
材と、チャンバと同電位の外側防着部材を配置すること
により、スパッタリングにより飛散した粒子がチャンバ
の内壁へ付着することを防止し、粒子の堆積による防着
部材の絶縁破壊を防止すると共に、チャンバ内での不要
なプラズマ放電を防止することができる。従って、処理
基板の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るスパッタリング装置の断
面図でる。
【図2】従来のスパッタリング装置を示す断面図であ
る。
【図3】従来の他のスパッタリング装置を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1、100;スパッタリング装置 2、101;チャンバ 3、102;カソード 4、103;ターゲット 5、104;アノード 6、105;基板 7;外側防着部材 8;内側防着部材 9、107;碍子 106;防着部材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年10月18日(1999.10.
18)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るスパッタリ
ング装置は、チャンバと、前記チャンバ内に相互に対向
して配置されたアノード及びカソードと、前記チャンバ
内に前記アノードとカソードとの間の放電領域を取り囲
んで配置されたフローティング電位の内側防着部材と、
前記チャンバ内における前記内側防着部材の外側に配置
された前記チャンバと同電位の外側防着部材と、を有
し、前記内側防着部材と前記外側防着部材とは、1乃至
4mmの間隔をあけて配置されていることを特徴とす
る。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】削除
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】本発明においては、チャンバ内にフローテ
ィング電位の内側防着部材と、チャンバと同電位の外側
防着部材1乃至4mmの間隔をあけて配置すること
により、スパッタリングにより飛散した粒子は、内部防
着部材に付着し、外側防着部材が帯電してもチャンバと
同電位になる。このことにより、スパッタリングにより
飛散した粒子がチャンバの内壁へ付着することを防止
し、粒子の堆積による防着部材の絶縁破壊を防止すると
共に、チャンバ内での不要なプラズマ放電を防止するこ
とができる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】本実施例のスパッタリング装置1におい
て、チャンバ2内には中心部にカソード3及びアノード
4が相互に対向して配置されている。カソード2にはス
パッタリングをするためのターゲット4が装着され、ア
ノード5の上には、成膜される基板6が設置されてい
る。チャンバ2内には、アノードとカソードとの間の放
電領域を全周囲に亘り取り囲むようにして、例えば、導
電材料であるステンレスからなる円筒状の2枚の防着部
材7、8が同心的に配置されている。これらの防着部材
7、8のうち、チャンバ2の中心部に近い位置に配置さ
れている内側防着部材8は、碍子9を介してチャンバ2
に固定されている。この内側防着部材8の外側には、外
側防着部材7がチャンバ2に直接接触するように固定さ
れている。また、内側防着部材8と外側防着部材7との
間は、互いにどの部分も接触しないように1乃至4mm
の間隔をあけて配置されている。即ち、外側防着部材7
はチャンバ2に直接接触するように配置されて、チャン
バと同電位に保持され、内側防着部材8は絶縁物である
碍子を介して固定されて、フローティング電位に保持さ
れている。なお、チャンバ2は、GND電位にされてい
る。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、チ
ャンバ内に配置されたフローティング電位の内側防着部
材と、チャンバと同電位の外側防着部材1乃至4m
mの間隔をあけて配置することにより、スパッタリング
により飛散した粒子がチャンバの内壁へ付着することを
防止し、粒子の堆積による防着部材の絶縁破壊を防止す
ると共に、チャンバ内での不要なプラズマ放電を防止す
ることができる。従って、処理基板の歩留まりを向上さ
せることができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チャンバと、前記チャンバ内に相互に対
    向して配置されたアノード及びカソードと、前記チャン
    バ内に前記アノードとカソードとの間の放電領域を取り
    囲んで配置されたフローティング電位の内側防着部材
    と、前記チャンバ内における前記内側防着部材の外側に
    配置された前記チャンバと同電位の外側防着部材と、を
    有することを特徴とするスパッタリング装置。
  2. 【請求項2】 前記内側防着部材は、碍子を介して前記
    チャンバに固定されていると共に、前記外側防着部材
    は、チャンバに直接接触して固定されていることを特徴
    とする請求項1に記載のスパッタリング装置。
  3. 【請求項3】 前記内側防着部材及び外側防着部材は、
    導電材料で形成されていることを特徴とする請求項2に
    記載のスパッタリング装置。
  4. 【請求項4】 前記内側防着部材は、絶縁材料で形成さ
    れていることを特徴とする請求項1に記載のスパッタリ
    ング装置。
  5. 【請求項5】 前記内側防着部材と前記外側防着部材と
    は、1乃至4mmの間隔をあけて配置されていることを
    特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のスパ
    ッタリング装置。
  6. 【請求項6】 前記内側防着部材の内側には、更にフロ
    ーティング電位の1又は複数の防着部材が配置されてい
    ることを特徴とする請求項1に記載のスパッタリング装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013099061A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013099061A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
CN104024471A (zh) * 2011-12-27 2014-09-03 佳能安内华股份有限公司 溅射装置
JPWO2013099061A1 (ja) * 2011-12-27 2015-04-30 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
TWI500794B (zh) * 2011-12-27 2015-09-21 Canon Anelva Corp Sputtering device
CN104024471B (zh) * 2011-12-27 2016-03-16 佳能安内华股份有限公司 溅射装置

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