JP3492076B2 - 逆スパッタリング方法 - Google Patents
逆スパッタリング方法Info
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Description
処理用の反応室を備えたスパッタリング装置及びそのス
パッタリング装置を用いた逆スパッタリング方法に関す
る。 【0002】 【従来の技術】一般に、半導体デバイスを製造する際に
は、半導体基板の表面に所望の金属をスパッタリングす
ることにより導体膜が形成される。この導体膜はその後
の処理によりパターン化され、不純物拡散の際のマスク
に使用されたり、半導体デバイスが完成した後に多層配
線などとして使用されるものであるため、膜厚や抵抗値
の均一性が高精度で要求される。そのため、スパッタリ
ング処理の前工程として、プラズマ化させた反応ガスに
半導体基板を曝して基板表面に付着した絶縁体粒子など
の物質を除去するいわゆる逆スパッタリング処理が行わ
れる。しかし、この種の逆スパッタリング処理において
は、処理を繰り返し行う際、基板表面から離脱して反応
室内壁に付着した物質が、反応室内壁から剥がれて基板
表面に再付着するという問題がある。そこで従来は、逆
スパッタリング用の反応室の内壁の表面をブラスト処理
により荒らしておくことで被処理物から飛来する物質の
吸着性を向上させ、基板表面への異物の再付着を防止し
ていた。また、別の対策として、反応室の内壁面にイオ
ン衝撃を加えることにより異物の吸着性を高める方法
(特開平4−288826号公報)や、反応室の内壁面
に異物粒子との接着強度が強いポリシリコン膜をコ−テ
ィングする方法(特開昭63−029522号)等も知
られている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、逆スパッタリ
ング用の反応室の内壁面をブラスト処理しただけでは、
逆スパッタリング処理枚数が増加すると反応室内壁に吸
着した物質が剥がれやすくなり反応室内壁からの物質の
剥がれにより異物粒子が突発的に発生するため、それに
伴って反応室部品の交換周期が短くなる。また、反応室
の内壁面にイオン衝撃を加えることにより吸着性を高め
た場合も、処理回数や時間の経過に伴って反応室の内壁
面に対する異物粒子の密着性が低下するため、反応室内
壁からの物質の剥がれにより異物粒子が突発的に発生す
る。また、反応室の内壁面に異物粒子との接着強度が強
いポリシリコン膜をコ−ティングする方法では、1回の
逆スパッタリング処理が終了する度にポリシリコン膜を
洗い流し、次の処理に備えてポリシリコン膜のコ−ティ
ングを行う必要があり処理が煩雑になる。本発明の目的
は、上記従来の技術の課題を解消し、逆スパッタリング
処理用の反応室の内壁面の吸着性を更に向上させたスパ
ッタリング装置、及びそのスパッタリング装置を用いた
逆スパッタリング方法を提供することにある。 【0004】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の逆スパッタリング方法は、スパッタ
リング処理前の被処理物の表面に付着した物質を除去す
る逆スパッタリング方法において、純度99.7%以上
のアルミニウムの溶射膜で内壁面を被覆してなる反応室
を用意し、被処理物の逆スパッタリング処理の開始に先
立ち、反応室内に被処理物のダミーをセットして逆スパ
ッタリング処理を行って反応室の内壁面を被覆している
高純度金属溶射膜の表面に吸着されているH20、H2、
CO2、N2、CO、O2、等のアウトガスを離脱させた
後、反応室内に被処理物をセットして、被処理物から飛
来する物質を高純度金属溶射膜によって良好に吸着しつ
つ逆スパッタリング処理を行う。アウトガス脱離処理を
行った後、逆スパッタリング処理を行うことにより、ア
ウトガスが被処理物に付着するのを防止して、その後の
スパッタリング処理、パターン化処理を経て被処理物上
に形成される多層配線間のビアホ−ル抵抗異常の発生を
防ぐことができる。さらに、純度99.7%以上のアル
ミニウムを用いることで、反応室の内壁面による物質の
吸着性を向上させることができる。 【0005】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明で用いるス
パッタリング装置の一例を示す概略構成図である。この
スパッタリング装置は、内壁面1aを高純度金属溶射膜
2で被覆してなる逆スパッタリング用の反応室(真空チ
ャンバ)1と、反応室1内に臨ませて設けられた高周波
印加ヘッド3と、反応室1内を排気する真空ポンプ4と
からなる。反応室1内は、真空ポンプ4により排気を行
うことにより真空状態に保持できるようになっている。
なお、反応室1及び高周波印加ヘッド3は図示しないメ
インチャンバ内に設けられており、そのメインチャンバ
内も真空に引かれている。高周波印加ヘッド3の前面部
には被処理物である酸化膜付き半導体基板5を保持する
ための保持部3aが設けられている。高周波印加ヘッド
3には図示しない反応ガス供給源及び高周波発生源が接
続されており、反応室1内に半導体基板5の裏面側から
Arガス等の反応ガス6を導入しつつ、13.56MH
zの高周波を印加することができるようになっている。
前記高純度金属溶射膜2は、反応室1を洗浄、乾燥した
後、純度99.7%以上のアルミニウムをアーク発生中
で溶融させてアークポイント後方より圧縮空気で内壁面
1a全体に吹き付けることによって形成されたものであ
る。吹き付けは、内壁面1a全体に亘って膜厚が均一に
なるように制御される。また、高純度金属溶射膜2が形
成された後、反応室1は洗浄され、クリーンオーブンに
て高温乾燥される。 【0006】次に、本発明に係る逆スパッタリング方法
の実施の形態について、図1のスパッタリング装置を用
いて行う場合を例にとり説明する。本発明の方法では、
半導体基板5の逆スパッタリング処理を行う前に、反応
室1内にダミー基板7をセットして逆スパッタリング処
理を行うことにより高純度金属溶射膜2の表面に吸着さ
れているアウトガスの離脱処理を行った後、半導体基板
5の逆スパッタリング処理を行う。すなわち、先ず、ダ
ミー基板7を高周波印加ヘッド3の保持部3aに保持さ
せた後、反応室1内を真空状態に保った状態で高周波印
加ヘッド3より反応ガス6を導入しつつ13.56MH
zの高周波を印加する。これにより反応室1内にて反応
ガスがプラズマ状態となり、このプラズマによって反応
室1の内壁面1aの高純度金属溶射膜2が加熱される。
そして、高純度金属溶射膜2に吸着エネルギ−以上のエ
ネルギ−が与えられると、高純度金属溶射膜2の表面に
吸着されているH2 0、H2 、CO2 、N2 、CO、O
2 等のアウトガス8が表面から脱離し、真空ポンプ4よ
り排気される。アウトガス8は高純度金属溶射膜2の表
面より一度脱離すると高真空中では再吸着しないことが
確認されている。したがって、このアウトガス脱離処理
は反応室1内が高真空状態である限り、スパッタリング
装置の稼働開始直後に1度行えばよい。ただし、一度反
応室1内の真空度が悪くなれば再びアウトガスの脱離処
理を行う必要がある。 【0007】上記アウトガスの脱離処理を所定時間行っ
た後、高周波印加ヘッド3からダミー基板7を取り外し
半導体基板5を保持部3aに保持させ、高周波印加ヘッ
ド3より反応ガス6を導入しつつ13.56MHzの高
周波を印加することにより、反応室1内の反応ガスをプ
ラズマ状態にする。これによりプラズマ状態のAr陽イ
オン9が半導体基板5の表面に衝突し、その衝突エネル
ギ−により半導体基板5の表面から酸化膜、アルミニウ
ム等の付着物質10が脱離する。そして、その付着物質
10は、反応室1の内壁面1aの高純度金属溶射膜2に
衝突し付着する。高純度金属溶射膜2はSUS製の反応
室1の内壁面1aと酸化膜、アルミニウム等の付着物質
10との間の熱膨張係数の差により発生する応力の緩和
層になり、また、高純度金属溶射膜2が形成されたこと
により反応室1の内壁面1aの表面積を増加させている
ため、半導体基板5から飛来する物質8を良好に吸着
し、吸着した物質の剥がれによる突発的な異物の発生を
防ぐ。 【0008】上記のようにこの実施の形態では、アウト
ガス脱離処理を行って高純度金属溶射膜2から離脱した
アウトガスが再吸着しにくい状態とした後、半導体基板
5から飛来する物質10を高純度金属溶射膜2によって
良好に吸着しつつ半導体基板5の逆スパッタリング処理
を行うので、半導体基板5の表面に付着している物質1
0を極めて良好に除去できるとともに、逆スパッタリン
グ処理中に発生するアウトガスが半導体基板5の表面に
再付着するのを防止して、その後のスパッタリング処
理、パターン化処理を経て半導体基板5上に形成される
多層配線間のビアホ−ル抵抗異常の発生を防ぐことがで
きる。 【0009】 【発明の効果】本発明は以下のような優れた効果を発揮
する。請求項1記載の逆スパッタリング方法において
は、純度99.7%以上のアルミニウムの溶射膜のアウ
トガス脱離処理を行った後、逆スパッタリング処理を行
うようにしたことにより、アウトガスが被処理物に付着
するのを防止して、その後のスパッタリング処理、パタ
ーン化処理を経て被処理物上に形成される多層配線間の
ビアホ−ル抵抗異常の発生を防ぐことができる。さら
に、純度99.7%以上のアルミニウムを用いるように
したことで、被処理物から飛来する物質を反応室の内壁
面によって良好に吸着して被処理物の汚染を無くすこと
ができる。
の一例を示す概略構成図である。 【符号の説明】 1 反応室、1a 内壁面、2 高純度金属溶射膜、3
高周波印加ヘッド、3a 保持部、4 真空ポンプ、
5 半導体基板(被処理物)、6 反応ガス、7ダミー
基板、8 アウトガス、9 陽イオン、10 物質
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 スパッタリング処理前の被処理物の表面
に付着した物質を除去する逆スパッタリング方法におい
て、純度99.7%以上のアルミニウムの溶射膜で内壁
面を被覆してなる反応室を用意し、当該反応室内に被処
理物のダミーをセットして逆スパッタリング処理を行っ
た後、当該反応室内に被処理物をセットして逆スパッタ
リング処理を行うようにしたことを特徴とする逆スパッ
タリング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10638096A JP3492076B2 (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 逆スパッタリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10638096A JP3492076B2 (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 逆スパッタリング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09275082A JPH09275082A (ja) | 1997-10-21 |
JP3492076B2 true JP3492076B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=14432114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10638096A Expired - Lifetime JP3492076B2 (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 逆スパッタリング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3492076B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW570987B (en) | 1999-12-28 | 2004-01-11 | Toshiba Corp | Components for vacuum deposition apparatus and vacuum deposition apparatus therewith, and target apparatus |
JP4644343B2 (ja) * | 2000-09-29 | 2011-03-02 | 株式会社アルバック | 真空処理室用表面構造 |
US9224582B2 (en) * | 2007-11-29 | 2015-12-29 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for depositing electrically conductive pasting material |
-
1996
- 1996-04-03 JP JP10638096A patent/JP3492076B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09275082A (ja) | 1997-10-21 |
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