JP3104665B2 - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
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- JP3104665B2 JP3104665B2 JP36497497A JP36497497A JP3104665B2 JP 3104665 B2 JP3104665 B2 JP 3104665B2 JP 36497497 A JP36497497 A JP 36497497A JP 36497497 A JP36497497 A JP 36497497A JP 3104665 B2 JP3104665 B2 JP 3104665B2
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- Japan
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- wafer
- ring
- sputtering
- closed
- sputtering apparatus
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は成膜装置に関し、特
に、半導体ウェハー表面に金属膜等の薄膜を被着するス
パッタリング装置に適用して好適な成膜装置に関する。
に、半導体ウェハー表面に金属膜等の薄膜を被着するス
パッタリング装置に適用して好適な成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スパッタリングによる成膜では、同一チ
ャンバーでウェハー周辺部にスパッタ膜を付ける付けな
いを任意に選択できることが重要な課題となるに至って
いる。これを実現するために、従来、同一膜種でも２つ
以上のチャンバーを用意し、プロセス別に専用化する
か、ウェハーリングの内径が他と比較して小さいアルミ
スパッタチャンバーを別に用意するという手法が一般に
採用されている。
ャンバーでウェハー周辺部にスパッタ膜を付ける付けな
いを任意に選択できることが重要な課題となるに至って
いる。これを実現するために、従来、同一膜種でも２つ
以上のチャンバーを用意し、プロセス別に専用化する
か、ウェハーリングの内径が他と比較して小さいアルミ
スパッタチャンバーを別に用意するという手法が一般に
採用されている。
【０００３】なお、ウェハーリングに関する刊行物とし
て、例えば特開平９−１４３７１６号公報には、クラン
プリングの膜保持力を高め、膜剥がれによるウェハー汚
染を防止するため、クランプリングのウェハー押接面の
内周縁辺に沿ってリング状に形成された段差に面取り部
が凹状湾曲面に形成し、ウェハー周辺を部分的にクラン
プするクランプリングが提案されている。
て、例えば特開平９−１４３７１６号公報には、クラン
プリングの膜保持力を高め、膜剥がれによるウェハー汚
染を防止するため、クランプリングのウェハー押接面の
内周縁辺に沿ってリング状に形成された段差に面取り部
が凹状湾曲面に形成し、ウェハー周辺を部分的にクラン
プするクランプリングが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の手法では、必要なチャンバー数や装置数が増
え、もしくはウェハーの有効領域が減ったりするので、
コスト面で望ましくない。そして、上記した問題は、２
つのプロセスが比較的最新プロセスであるため、ごく最
近顕在化してきた問題である。
た従来の手法では、必要なチャンバー数や装置数が増
え、もしくはウェハーの有効領域が減ったりするので、
コスト面で望ましくない。そして、上記した問題は、２
つのプロセスが比較的最新プロセスであるため、ごく最
近顕在化してきた問題である。
【０００５】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、少なくとも２つ
のプロセスのスパッタを一つのチャンバーで実現でき、
チャンバー数低減による設備費用・設置スペース・保守
工数の削減を達成するとともに、ウェハーの有効領域が
減るということを回避する半導体基板の成膜装置を提供
することにある。
てなされたものであって、その目的は、少なくとも２つ
のプロセスのスパッタを一つのチャンバーで実現でき、
チャンバー数低減による設備費用・設置スペース・保守
工数の削減を達成するとともに、ウェハーの有効領域が
減るということを回避する半導体基板の成膜装置を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ウェハーステージ上に載置されるウェハ
ーの周辺を開閉自在なウェハーリングで被覆／非被覆制
御自在としたものである。
め、本発明は、ウェハーステージ上に載置されるウェハ
ーの周辺を開閉自在なウェハーリングで被覆／非被覆制
御自在としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明のスパッタリング装置は、その好ま
しい実施の形態において、静電チャック方式（試料台の
上に誘電層を設け、試料台とウェハーの間に電圧を印加
し、両者の間に発生したクーロン力によってウェハーを
吸着する機構）によるウェハーステージ脇に、開閉自在
なウェハーリングを取り付け、プロセスに応じて前記ウ
ェハーリングによるウェハー周辺部の被覆の有無を選択
自在としたものである。
に説明する。本発明のスパッタリング装置は、その好ま
しい実施の形態において、静電チャック方式（試料台の
上に誘電層を設け、試料台とウェハーの間に電圧を印加
し、両者の間に発生したクーロン力によってウェハーを
吸着する機構）によるウェハーステージ脇に、開閉自在
なウェハーリングを取り付け、プロセスに応じて前記ウ
ェハーリングによるウェハー周辺部の被覆の有無を選択
自在としたものである。
【０００８】スパッタリングチャンバー内でウェハーを
静電チャック方式によりステージ上に固定してスパッタ
するという構成に対し、本発明のスパッタリング装置
は、その好ましい実施の形態において、図１を参照する
と、ウェハーステージ（１０３）脇に開閉自在で、且
つ、開閉どちらの状態でもスパッタ可能なウェハーリン
グ（１０２）を設けている。ウェハーリング（１０２）
は２分割されており、それぞれウェハーステージ側部に
設けられた支持部材（基台）に開閉自在に軸支されてい
るが、ウェハーリング（１０２）は２分割に制限される
ものでなく、またウェハーリング開閉機構は、ウェハー
周辺部を被覆／非被覆のいずれの状態でもスパッタ可能
であれば、このような軸支構造に限定されるものでな
い。
静電チャック方式によりステージ上に固定してスパッタ
するという構成に対し、本発明のスパッタリング装置
は、その好ましい実施の形態において、図１を参照する
と、ウェハーステージ（１０３）脇に開閉自在で、且
つ、開閉どちらの状態でもスパッタ可能なウェハーリン
グ（１０２）を設けている。ウェハーリング（１０２）
は２分割されており、それぞれウェハーステージ側部に
設けられた支持部材（基台）に開閉自在に軸支されてい
るが、ウェハーリング（１０２）は２分割に制限される
ものでなく、またウェハーリング開閉機構は、ウェハー
周辺部を被覆／非被覆のいずれの状態でもスパッタ可能
であれば、このような軸支構造に限定されるものでな
い。
【０００９】このウェハーリング（１０２）は、ウェハ
ー（１０１）周辺のスパッタ膜剥がれを防止する等の理
由からウェハー周辺部にスパッタしたくない時は、閉状
態としてウェハー周辺部を覆ってスパッタし（図１
（ｂ））、アルミ上のスパッタ等リングやクランプとウ
ェハーとの癒着が懸念される時には、開状態として（図
１（ｃ）参照）、ウェハー表面に触れずにスパッタする
という役目を果たす。
ー（１０１）周辺のスパッタ膜剥がれを防止する等の理
由からウェハー周辺部にスパッタしたくない時は、閉状
態としてウェハー周辺部を覆ってスパッタし（図１
（ｂ））、アルミ上のスパッタ等リングやクランプとウ
ェハーとの癒着が懸念される時には、開状態として（図
１（ｃ）参照）、ウェハー表面に触れずにスパッタする
という役目を果たす。
【００１０】このように、本発明のスパッタリング装置
は、その好ましい実施の形態において、一つのチャンバ
ーの用途が広がり、チャンバー数低減による設備費用・
設置スペース・保守工数の削減するという効果を奏す
る。
は、その好ましい実施の形態において、一つのチャンバ
ーの用途が広がり、チャンバー数低減による設備費用・
設置スペース・保守工数の削減するという効果を奏す
る。
【００１１】
【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。図１（ａ）は、本発明の実施例と
してのウェハーリングの上方からの平面図である。図１
（ｂ）および図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ｂ線沿った
断面図であり、ウェハーリングが閉じた状態、及び開い
た状態をそれぞれ示す図である。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。図１（ａ）は、本発明の実施例と
してのウェハーリングの上方からの平面図である。図１
（ｂ）および図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ｂ線沿った
断面図であり、ウェハーリングが閉じた状態、及び開い
た状態をそれぞれ示す図である。
【００１２】本実施例においては、チャンバーにはＴｉ
ターゲット（不図示）が取り付けられており、Ｔｉスパ
ッタを行うものとする。
ターゲット（不図示）が取り付けられており、Ｔｉスパ
ッタを行うものとする。
【００１３】バリア膜として、ＴｉＮ／Ｔｉ積層スパッ
タをし、その上にホール埋め込み用としてＷ−ＣＶＤ
（タングステン化学気相成長）を行うプロセス（プロセ
ス１）においては、Ｗ−ＣＶＤ時に用いるフッ化ガスと
Ｔｉ膜のＴｉが反応して膜剥がれを起こさないように、
ウェハー周辺部でも、Ｔｉ膜がＴｉＮ膜で完全に覆われ
てなければならない（図２（ａ）及び図２（ｂ）参
照）。
タをし、その上にホール埋め込み用としてＷ−ＣＶＤ
（タングステン化学気相成長）を行うプロセス（プロセ
ス１）においては、Ｗ−ＣＶＤ時に用いるフッ化ガスと
Ｔｉ膜のＴｉが反応して膜剥がれを起こさないように、
ウェハー周辺部でも、Ｔｉ膜がＴｉＮ膜で完全に覆われ
てなければならない（図２（ａ）及び図２（ｂ）参
照）。
【００１４】そのために、Ｔｉスパッタ時には、ウェハ
ー周辺部に膜を付けないように、ウェハーリングが必要
となり、ＴｉＮスパッタ時には、ウェハーリングなし、
もしくは先（Ｔ：スパッタ時）に使用したウェハーリン
グよりも内径の大きなウェハーリングを用いる必要があ
る。
ー周辺部に膜を付けないように、ウェハーリングが必要
となり、ＴｉＮスパッタ時には、ウェハーリングなし、
もしくは先（Ｔ：スパッタ時）に使用したウェハーリン
グよりも内径の大きなウェハーリングを用いる必要があ
る。
【００１５】このような場合のＴｉスパッタを、本実施
例のチャンバーで行う場合、まずウェハーリング１０２
を閉じてウェハー周辺にＴｉ膜が付かないようにし、周
辺部のＴｉもしくはＴｉＮ／Ｔｉ膜剥がれを防止する。
例のチャンバーで行う場合、まずウェハーリング１０２
を閉じてウェハー周辺にＴｉ膜が付かないようにし、周
辺部のＴｉもしくはＴｉＮ／Ｔｉ膜剥がれを防止する。
【００１６】また、ＴｉＮ／Ｔｉ／アルミ（含むアルミ
合金）の積層スパッタを行うプロセス（プロセス２）の
場合、アルミ膜上をリングで押さえると、ウェハーとリ
ングの癒着による搬送不良を引き起こす（図３（ａ）参
照）。
合金）の積層スパッタを行うプロセス（プロセス２）の
場合、アルミ膜上をリングで押さえると、ウェハーとリ
ングの癒着による搬送不良を引き起こす（図３（ａ）参
照）。
【００１７】このような場合のＴｉスパッタを、本実施
例のチャンバーで行う場合、ウェハーリングを開いて行
うため、ウェハーとリングの癒着による搬送不良を防止
することができる。
例のチャンバーで行う場合、ウェハーリングを開いて行
うため、ウェハーとリングの癒着による搬送不良を防止
することができる。
【００１８】もちろんＴｉスパッタ時のウェハーリング
よりも内径の小さなリングをアルミスパッタ時に用いて
もよいが、この場合、有効領域の縮小となり好ましくな
い（図３（ｂ）参照）。
よりも内径の小さなリングをアルミスパッタ時に用いて
もよいが、この場合、有効領域の縮小となり好ましくな
い（図３（ｂ）参照）。
【００１９】そして、従来のスパッタ装置で、上記２つ
のプロセスをスパッタする場合、同じＴｉスパッタでも
ウェハーリングチャック有り・無しで２つのチャンバー
が必要となり、設備費用・設置スペース・メンテナンス
工数の増大を招くことになる。
のプロセスをスパッタする場合、同じＴｉスパッタでも
ウェハーリングチャック有り・無しで２つのチャンバー
が必要となり、設備費用・設置スペース・メンテナンス
工数の増大を招くことになる。
【００２０】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。前記実施例に、既に実用化されているＴｉＮ／Ｔｉ
の１チャンバー２プロセスを加味すれば、さらにチャン
バー数の節約ができる。
る。前記実施例に、既に実用化されているＴｉＮ／Ｔｉ
の１チャンバー２プロセスを加味すれば、さらにチャン
バー数の節約ができる。
【００２１】ＴｉＮ／Ｔｉの１チャンバー２プロセスと
は、Ｔｉターゲットを取り付けた１つのチャンバーで、
ガスをＡｒからＮ２もしくはＡｒ＋Ｎ２に切り替えるこ
と等によって、ＴｉＮ／Ｔｉ積層スパッタする方法であ
る。
は、Ｔｉターゲットを取り付けた１つのチャンバーで、
ガスをＡｒからＮ２もしくはＡｒ＋Ｎ２に切り替えるこ
と等によって、ＴｉＮ／Ｔｉ積層スパッタする方法であ
る。
【００２２】前記実施例で説明した２つのプロセスに適
用すると、前者のプロセス（プロセス１）の場合、まず
ウェハーリングを閉じてＴｉスパッタし、次に同一チャ
ンバーでガス条件等を切り替え、ウェハーリングを開い
てＴｉＮスパッタする。
用すると、前者のプロセス（プロセス１）の場合、まず
ウェハーリングを閉じてＴｉスパッタし、次に同一チャ
ンバーでガス条件等を切り替え、ウェハーリングを開い
てＴｉＮスパッタする。
【００２３】後者のプロセス（プロセス２）の場合、ア
ルミスパッタを別チャンバーで行った後、ウェハーリン
グを開いてＴｉスパッタし、次に同一チャンバーでガス
条件等を切り替えウェハーリングを開いたままＴｉＮス
パッタする。この方法だと、前記実施例に比べて、さら
に１つチャンバー数を削減することができる。
ルミスパッタを別チャンバーで行った後、ウェハーリン
グを開いてＴｉスパッタし、次に同一チャンバーでガス
条件等を切り替えウェハーリングを開いたままＴｉＮス
パッタする。この方法だと、前記実施例に比べて、さら
に１つチャンバー数を削減することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一つのチャンバーの用途が広がり、チャンバー数低減に
よる設備費用・設置スペース・保守工数の削減するとい
う効果を奏する。その理由は、本発明においては、静電
チャック方式によるウェハーステージ脇に、開閉自在な
ウェハーリングを取り付け、プロセスに応じてウェハー
周辺部を覆う又は覆われないを選択することができるた
めである。また、本発明によれば、ウェハーリングとア
ルミとの癒着の発生を回避し、且つ有効領域が縮小する
ということを回避する。
一つのチャンバーの用途が広がり、チャンバー数低減に
よる設備費用・設置スペース・保守工数の削減するとい
う効果を奏する。その理由は、本発明においては、静電
チャック方式によるウェハーステージ脇に、開閉自在な
ウェハーリングを取り付け、プロセスに応じてウェハー
周辺部を覆う又は覆われないを選択することができるた
めである。また、本発明によれば、ウェハーリングとア
ルミとの癒着の発生を回避し、且つ有効領域が縮小する
ということを回避する。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）はウェハーリングが閉状態の断
面図、（ｃ）はウェハーリングが開状態の断面図であ
る。
（ａ）は上面図、（ｂ）はウェハーリングが閉状態の断
面図、（ｃ）はウェハーリングが開状態の断面図であ
る。
【図２】ＴｉＮ／Ｔｉ積層スパッタをしその上にＷ−Ｃ
ＶＤを行うプロセス（プロセス１）の問題点を説明する
図である。
ＶＤを行うプロセス（プロセス１）の問題点を説明する
図である。
【図３】ＴｉＮ／Ｔｉ／アルミ（含むアルミ合金）の積
層スパッタを行うプロセスにおいて、（ａ）はアルミ膜
上をリングで押さえた場合のとウェハーとリングの癒着
の発生、（ｂ）はＴｉスパッタ時のウェハーリングより
も内径の小さなリングをアルミスパッタ時に用いた場合
の有効領域縮小を模式的に説明する図である。
層スパッタを行うプロセスにおいて、（ａ）はアルミ膜
上をリングで押さえた場合のとウェハーとリングの癒着
の発生、（ｂ）はＴｉスパッタ時のウェハーリングより
も内径の小さなリングをアルミスパッタ時に用いた場合
の有効領域縮小を模式的に説明する図である。
１００ チャンバー １０１ ウェハー １０２ ウェハーリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/203 - 21/205 H01L 21/285 H01L 21/31
Claims (4)
- 【請求項１】ウェハーステージ脇に開閉自在なウェハー
リングを備え、前記ウェハーステージに載置されたウェ
ハーの表面を全て露出するか、あるいは前記ウェハー表
面の周辺部を被覆するか、プロセスに応じて前記ウェハ
ーリングの開閉によって、前記ウェハー表面の周辺部の
被覆の有無を選択自在とする手段を備えたことを特徴と
するスパッタリング装置 - 【請求項２】前記ウェハーリングが、閉時、前記ウェハ
ー表面周縁部を覆う半円環形状の２つの部材からなるこ
とを特徴とする請求項１記載のスパッタリング装置。 - 【請求項３】前記ウェハーリングが、前記ウェハー外周
に沿って少なくとも２つに分割された部分円環形状部材
からなり、前記部分円環形状部材は前記ウェハーステー
ジ側部に配置された支持部材に開閉自在に軸支されてい
ることを特徴とする請求項１記載のスパッタリング装
置。 - 【請求項４】請求項１及至３のいずれか一に記載のスパ
ッタリング装置において、チャンバー内に、静電チャッ
ク式によりウェハーステージ上に載置されるウェハーの
周辺部の前記ウェハーリングによる被覆の有無が選択自
在とされるように前記ウェハーリングが開閉自在とさ
れ、前記ウェハーリングが開閉いずれの状態でもスパッ
タ可能としたことを特徴とするスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36497497A JP3104665B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36497497A JP3104665B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | スパッタリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11181565A JPH11181565A (ja) | 1999-07-06 |
| JP3104665B2 true JP3104665B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=18483130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36497497A Expired - Fee Related JP3104665B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104665B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4700714B2 (ja) * | 2008-06-04 | 2011-06-15 | キヤノンアネルバ株式会社 | マスク、該マスクを用いた成膜装置、及び、該マスクを用いた成膜方法 |
-
1997
- 1997-12-19 JP JP36497497A patent/JP3104665B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11181565A (ja) | 1999-07-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000801 |
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