JPH01147060A - スパッタリング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスパッタ成膜に関わり、特に多層配線構造を持
つ集積回路における配線用導体膜の好適なスパッタリン
グ方法及びその装置に関する。

〔従来の技術〕

従来技術になる装置としては、特開昭６１−１１７２７
３号に記載されたものが知られている。

近年半導体集積回路の微細化が進み、集積回路の配線は
多層化されるようになってきた。多層配線構造をもつ集
積回路においてはお互いの配線層間を接続するために、
各配線層間にある絶縁膜（配線層間膜）にスルーホール
と呼ばれる微細な穴を形成し１次いでその次の配線層を
形成する。

配線層の形成には工業的な簡便さからスパッタ法が広く
用いられている。しかしながら、層間絶縁膜厚さが、１
μｍ、スルーホール直径が１μｍ程度の微細なスルーホ
ールに対しては通常行なわれているスパッタ法では良好
な接続を確保できる良い成膜形状を得ることはできない
。以上述べた説明についてはセミコンダクターワールド
１９８４年１０月号ｐＨ６−ｐ１３７に詳しく述べられ
ており、参照されたい。

第２図は通常行なわれているスパッタ法によるスルーホ
ールへの付き廻り性をスルーホールの断面により模式的
に示したものである。第１のＡＱ配線層２０１は基板２
００上に形成され、パターニングされ、次いで配線層間
絶縁膜層２０５が成膜され、スルーホール２０３をホト
エツチング法により形成する。更にその上から第２のＡ
Ｑ配線膜２０２を形成する。配線膜材料としてはＡＱ又
はＡＱ合金が最も一般的であり以下の発明はＡＱ／ＡＱ
合金について述べる。ＡＱ配線層２０１とＡＱ配線層２
０２とはスルーホール２０３を介して接続されるが、ス
ルーホール２０３が微細であるために、ＡＱ配線層２０
２が十分にスルーホール２０３内に付き廻っていない。

この原因はオーバハング２０４がスルーホール２０３の
開口端部周縁に形成されスルーホール２０３内へのＡ　
Ｉ　配線層２０２の成膜を妨げているためである。オー
バハング２０４はスパッタ粒子が基板に対して様々の角
度で入射してくることから、開口端周縁部に成長する。

第３図は従来技術に関わる装置であり、特徴としてスパ
ッタリングターゲット３０１と、成膜の対象である基板
３０２との間の空間に井桁状のフィルタ３０３を置いて
いる。この例ではターゲット３０１と基板３０２のそれ
ぞれの主面はお互いに平行であり、これに対し、ターゲ
ット３０１ないしは基板３０２に立てた法線に沿って、
ターゲット３０１から基板３０２に飛んで行くスパッタ
粒子のみが優先的に通過できるように井桁でできた筒状
のフィルタ３０３を設けである。このフィルタによって
基板３０２には様々な方向からスパッタ粒子が入射する
ことが無くなり、先に述べたオーバハングの成長が抑止
される。

第４図はこのようにして形成したＡｌ膜のスルーホール
への付き廻り性をスルーホール断面によって模式的に示
したものである。スルーホールの直径はスルーホール４
０２が約１．７μｍ、スルーホール４０４が約１．３μ
ｍまた深さはスルーホール４０２，４０４共に１．３μ
ｍである。第４図はテストサンプルであるため、スルー
ホール形状のみを模している基板を用いている。スルー
ホール底部４０１への成膜量は増加したが、径の小さい
スルーホール４０４に対してはスルーホール側壁４０２
への成膜量が少なく、かつ、スルーホール底部の膜面と
側壁部の膜面との交差部に切れ込み４０３が生じている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記欠点を解決する成膜時の基板温度を高くした状態で
スパッタＡ１膜を形成したものが第５図であり、基板温
度は約４００℃である。しかしながら径の小さいスルー
ホール５０２については、スルーホール内に空間が生じ
ており使用できない。

３５０℃に温度を上昇させた成膜を行うと（１）膜面が
平坦でなくなる。

（２）スルーホール内に空間を残したままスルーホール
開口部が膜で閉じてしまう。

（３）層間絶縁膜が有機物である場合にはその熱分解が
始まる。

（４）Ａ１合金膜の場合には合金成分の膜内での析出が
顕著となりエツチングによるパターニングで不具合が生
ずる。

などの問題が有る。従ってフィルタだけを設置するだけ
では非常に微細なスルーホールにたいしては適用の限界
が有る。

本発明の目的は、微細なスルホールに対して付き廻り性
を良くして均一に成膜できるようにしたスパッタリング
方法及びその装置を提供することにある。〔問題点を解
決するための手段〕本発明は、集積回路において下層配
線と接続するスルホール内の配線と上層配線とをスパッ
タリングによって成膜する方法において、上記集積回路
に間欠的に負の電位を付与し、上記配線にスルホールを
埋める程度に塑性変形を誘起させて成膜することを特徴
とするスパッタリング方法である。

また本発明は、スパッタ電極と、成膜対象である基板に
電位を付与するための基板電極と、パッタ粒子がスパッ
タ電極から基板に到着するまでに飛行する空間に設けら
れた第３の電極とを備え、基板電極に流入するスパッタ
ガスイオンの電流値を、上記第３の電極が存在しない時
よりも大きな値となるように設定することを特徴とした
スパッタリング装置である。

〔作用〕

従来の技術を改善するには、放電プラズマの中の正のア
ルゴンイオンによって成膜対象の基板乃至は基板上に成
長しつつあるアルミ膜を衝撃することである。この衝撃
によって成長しつつあるアルミ膜上のアルミ原子をスル
ーホール内に移動させることができる。このようなスパ
ッタ成膜をバイアススパッタ法と呼んでいる。アルミの
バイアススパッタ法によるスルーホールへの付き廻り性
の改善については例えば日経マイクロデバイセス１９８
５年９月号７３〜７６ページ「コンタクト電極形成（ス
パッタでは１．０μｍルールが限界）」を参照されたい
。然し乍ら指向性バイアススパッタ法はフィルタによっ
て、基板がスパッタ電極上に発生しているプラズマから
遮蔽されているためバイアススパッタリングとして有意
な数ｍＡ／Ｑｍ２以上のイオン電流密度が基板上で得る
ことができない。

そこで本発明は、基板流入電流を大幅に上昇させ、その
上で、基板に流入させ得るイオン電流を付き廻り性を改
善するために有効に利用し、基板上に均一な電流密度で
アルゴンイオンを入射させ、スルーホール内への容易な
アルミ原子の移動を可能ならしめることにある。即ち第
１にフィルタに電気的な励起を与えることにより、系内
に新たにフィルタを第３の電極とした第２の放電を発生
させる事によって果たすことができる。この時フィルタ
材料のスパッタリングの発生を抑止するためにできるだ
け低い電圧にて放電が発生するように、フィルタに筒状
の形状を持たさせ、フィルタ内でのホローカソード放電
を利用する。第２に上記方法によって増大させ得るよう
になった基板流入電流すなわちアルゴンイオン電流によ
ってアルミ原子の移動が活性化されるようにイオンによ
る成膜中のアルミ膜の衝撃を有効に行うことであるが、
本発明に係るスパッタ、装置では常時基板電位を十分に
大きな電流密度を得るように印加する必要はなく、たと
えば間欠的に印加すれば良い。具体的には間欠的に大き
な負の電位になるように基板電極に電圧を印加してやれ
ば良い。基板の温度が徒に高いとアルミのフローはスル
ーホールの中に有効に入っていかない。スルーホールへ
の付き廻り性を向上させるにはスルーホール周縁にスル
ーホールを塞ぐかごとに成長するオーバハング（詳細は
従来技術で説明する）を抑制することが大切であり、本
発明に係る技術であればオーバハングが少し成長した時
点で瞬間的に基板バイアスを印加し、オーバハング部分
のアルミ膜をフローさせることで足りる。このような間
欠的な基板電圧の印加による付き廻り性の改善はフィル
タによる指向性の付与によってもともとオーバハングの
成長が遅いということを前提として、その上で本発明に
よって初めて大きな効果を実現することができる。

これにより必要以上のアルゴンイオンの流入が無く、徒
に基板温度を上昇させることがない。第３に基板上に均
一なアルゴンイオン電流密度を保つことは基板に対する
プラズマの発生位置を相対的に移動せしめ、アルゴンイ
オンの流入を時間平均として基板上で均一化することに
より達成できる。

ウェハの中心と同軸状に配置した電磁石型のマグネトロ
ンスパッタ電極であり発生するプラズマリングの径を変
化させうるちのでは、プラズマリング径が小さい時には
ウェハ基板の中心部分で高いイオン電流密度が得られ、
逆にプラズマリング径が大きい時にはウェハ基板の外周
部分で高いイオン電流密度が得られる。これら２つの電
流密度とその時に同時に得られるそれぞれに対応した成
膜速度の比は必ずしもよく一致しない。即ちイオン電流
密度が一様となるようにスパッタ電力をプラズマリング
の移動に伴って変化させると、今度は平坦な成膜速度分
布が得られないという結果になるにのとき本発明に係る
技術ではフィルタの電位を同時に制御することで、成膜
速度分布とイオン電流密度分布とを両立させることによ
り上記した目的を果たすことができる。フィルタを電気
的に励起するには負の直流を印加するか、ブロッキング
コンデンサを介して高周波を印加するなどの方法が考え
られるが、いずれにしても負の直流電位がフィルタに発
生するようにし、ホローカソード放電を誘起させる。フ
ィルタはスパッタ粒子に指向性を付与するために、例え
ば円筒状の空洞が、スパッタ電極から、基板の方向に沿
って形成されたもの、または井桁状のものを用い、基板
に対してほぼ垂直に入射して行くスパッタ粒子を優先的
に通過させるようにする。フィルタはその表面は金属面
であれば等電位面を形成する。陰極電極面がお互いに向
かいあっていると、その空間に存在する電子は電極の負
の電位によって反発を受け、向かいあった電極面の間で
キャッチボールされるように振舞い、同じ空間内に有る
アルゴンガスに衝突し比較的低い電圧で放電を発生する
。この放電はホローカソード放電と呼ばれている。ホロ
ーカソード放電については例えば「放電ハンドブックｊ
　ｐ、１３２−ｐ、１３３　（電気学会）に詳述されて
いる。スパッタ粒子が通過するフィルタ内の空間で強い
放電を発生させられることにより、フィルタは主たるス
パッタ電極のマグネトロン放電にたいして遮蔽効果をも
つ物体としてではなく、第２のプラズマの発生源として
機能し、これにより基板電極に負の電位を付与するとフ
ィルタがない場合よりも大きな基板流入電流が得られる
ように作用する。アルゴンイオンの基板表面への衝撃は
成長しつつあるＡｌ膜中に多く結晶欠陥を誘起し塑性変
形を容易ならしめる。同時にアルゴンイオンの非弾性衝
突は成長中のＡ１膜の表面温度を上昇させ、Ａｌ原子が
基板に到着してから、格子点に組み込まれるまでの時間
を長くし、実効的にＡ１の表面でのマイグレーション（
移動）を犬として付き廻り性を良好にすると共に先に述
べた塑性変形も容易にしていると考えられる。以上２つ
のＡｌ膜及びＡ１合金膜についての良好な付き廻り性を
持った成膜がバイアススパッタリングにより実施できる
と考えられている。上記塑性変形はあまり温度が高いと
スルーホールのなかへＡＩが移動することをせずに、ス
ルーホール上部にて膜を繋げて、結果としてスルーホー
ル上部に蓋をしてしまう形となることがある。これを防
ぐにはできるだけスルーホールの中にも予め多くのＡｌ
原子が成膜されていることが大きく有利に働く。すなわ
ち、Ａｌ膜がスルーホール上部に蓋をしてしまう前にそ
の下のＡ１の高さが十分であれば塑性変形はスルーホー
ル内のＡＩをも含んだ形で発生しスルーホール内はＡ１
により埋め込まれる。以上からフィルタを用い、且つ、
フィルタがホローカソード放電を行なうように電気的に
励起することによって、スルーホール底部への付き廻り
性が良く、且つ大きな基板電流が得られるために、この
両者の相乗効果によって初めて良好な付き廻り性を得る
ことができる。成膜中に大規模な塑性変形を起こすと上
記したように蓋をする結果になることも有るので小規模
に塑性変形を発生させながら成膜すると、蓋が閉じてし
まう前にスルーホール内部により多くのＡｌ原子を移動
させておくことができる６上記した小規模な塑性変形を
発生させるには基板温度を徒らに上げぬことが必要で、
かつ十分な結晶欠陥密度を発生させる必要がある。

具体的には間欠的に基板電位を大きく負の電位にし、か
つその電位では塑性変形が可能なだけの結晶欠陥を発生
できるようにする。こうすれば常に大きなイオン電流を
基板に流入させることがないので不用意に基板温度を上
昇させなくてすむ。換言すればフィルタとホローカソー
ド放電だけではＡＩ埋め込みの条件が狭い（基板電極の
有効な設定範囲が狭い）のに対し、間欠的な負電位の印
加はそのパルスのデユーティ（重み付け）を設定すれば
良いので、条件が広くなると同時に基板の温度が高すぎ
ると生ずる前述したような問題点を取り除く作用がある
。スパッタ電極のグローリングの発生していない部分か
らスパッタ粒子の射出は無く、フィルタの指向性のため
にスパッタ電極と基板とを単純に静止対向させた系では
、基板中心部に付着する膜厚は相対的に小さくなる。こ
れを解決するために本発明では（１）磁石をスパッタ電
極内で移動させる。（２）プラズマリングの径を変化さ
せるにとを行い、フィルタを通過したのちのウェハ上の
成膜量が均一と成る作用をもたさせる。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例に基いて説明する。

第１図は１本発明に係る第一の実施例を示したものであ
る。

１１１は、スパッタ電極、１１０はターゲット、１００
はフィルタ、１０６は防着シールド板、１０４は基板電
極、１０５はウェハ、１０１は基板バイアス用直流電源
、１０２は電圧計、１０３は基板流入電流計である。

９３はブロッキングコンデンサ、９２は通過型電力計、
１０７はパルス電源、９１は１３．５６ＭＨｚの高周波
電源であり、変調入力としてパルス電源１０７の信号を
用いることができる。

基板電極１０４には、直流基板バイアス電源１０１によ
り負の電圧が印加されており、その電圧と電流は、それ
ぞれ電流計１０２及び１０３にて監視される。直流基板
バイアス電源１０１にはパルス電源１０７が接続されて
おり、お互いの電圧が重畳されて、基板電極１０４に印
加される。これから説明する実験条件では、直流基板バ
イアス電源１０１の出力は常時−７０Ｖとした。パルス
電源１０７の出力は、−１００Ｖピークであり。

両型源の合成出力は第１４図に示す如き波形をしており
、繰り返し周波数５０ＫＨｚ、パルス印加のデユーティ
（第１４図中のｔ□／１２）は０％〜１００％として可
変した。

基板電極１０４の上に基板１０５を固定する。

基板１０５は直系φ１００ｍのシリコンウェハである。

基板１０５は基板電極１０４からのワメの如き金具によ
って固定され、アルミ成膜中には、アルミ膜と電気的接
触を確保する。

基板１０５と、フィルタ１００の基板側端面との距離は
約３０ｎｗｎ、フィルタ１００のスパッタ電極１１１側
の端面と、ターゲットの表面との距離は約３０ｍｍとし
た。

フィルタ用の高周波電源９１′は、１３．５６Ｍ）Ｉｚ
のものであり、マツチングボックス（図示せず）を介し
印加する。

フィルタへの印加電力は通過型電力計９２にて監視した
。

スパッタ電源には負の高圧を印加しく図示せず）スパッ
タ電圧約−Ｖ、スパッタ電流１０Ａで放電を行なった。

このときのスパッタガス圧力（アルゴンガス圧力）は約
３　、５　ｍｔｏｒｎである。

最初に基板電極の電位をパルス的に駆動したときの実験
について説明する。このときフィルタ用の高周波電源９
１′は５０ｗの出力に固定した。

基板電極に印加される電圧波形を第１４図に示す。基板
直流電源の出力は常時−７０Ｖであり。

パルス電源の出力は波高値−１１０ｖである。従って第
１４図に示す如く尖頭値は一１８０■、のパルス列的波
形となる。

パルスの繰り返し周期は第１４図に示す如くし２秒であ
り、そのｔ２秒のうちｔ１秒だけ基板バイアス電圧は一
１７０ｖとなる。基板バイアス電圧が最大値となってい
る時間の比、ｔ、／ｌｚをデユーティファクタと呼ぶこ
とにする。デユーティファクタが０％から１００％へと
増すにつれ、基板バイアス電圧の最大値が印加されてい
る時間が長くなる。

このデユーティファクタをパラメータとしてスルーホー
ルへの付き廻り性を評価した結果を第１５図に示す。

一１８０Ｖの基板バイアスでは第１３図に示した如くス
ルーホール中にボイドが残り、埋め込むことができない
が、間欠的にこの電圧を加えるのり であれば、第１肩図の０〜２０％のデユーティファクタ
の結果に示す如く、ボイドの発生はなく、３０〜６０％
のデユーティでは完全に埋め込むことができる。デユー
ティファクタを７０％以上にしてゆくと、ボイドが発生
し、第１３図の一１８０ｖの状態と等価となる。

以上の如く、確実に埋め込むためにやや過剰な基板バイ
アス電圧を印加し、デユーティファクタの制御で巾広く
適正な条件を設定することができる。

次に表面の粗さの目安としてＡＱ膜膜面面鏡面反射率を
４０５μｍの波長で測定した。第１６図はその結果であ
り横軸に基板バイアス電圧の最大値をとっている。１７
１はデユーティファクタ１００％の時、１７２はデユー
ティファクタ５０％の時、１７３はデユーティファクタ
１０％の時のものである。デユーティファクタ１０％の
時には、基板バイアス電圧の最大値が一■であっても埋
め込み成膜はボイドの発生がありできていない。デユー
ティファクタが５０％の時には、第１５図に示す如く基
板バイアスの最大電圧が一１８０Ｖで埋め込まれている
。この時反射率は６０％でありデユーティ１００％の時
に対して大きく上昇している。基板バイアス−■、デユ
ーティファクタ１００％のときの反射率は４８％程度で
あり（図示せず）この値からも大きく向上している。

ここでは特に示さぬが、スルーホール直径１μｍ、深さ
１μｍのスルーホールではアルミスパッタ粒子に指向性
を持たせぬスパッタ法でも埋込み成膜ができる条件は存
在するが、反射率は５０％程度である。更に深いスルー
ホール（φ１．０×ｄ１．３μｍ）に対してはいかなる
条件でもアルミ膜を埋め込むことはできなかった。

以上よりフィルタによりスパッタ粒子に指向特性を付与
するとともに、大きな基板電流を間欠的に発生させるこ
とにより、微細なスルーホールに対して、アルミ膜に大
きな物理的欠陥を発生させずに、アルミ膜を埋め込み成
膜させることが可能となるのである。

中　実際のパルスの繰り返し周期は２０μｓｅｃすなわ
ち５０に亀とした。

次に本発明の第二の実施例を第６図に基いて説明する。

１１１はマグネトロン型のスパッタ電極であり、１１０
は上記スパッタ電極に取付けられたスパッタ材料から成
るターゲットである。ターゲット１１０から出たスパッ
タ粒子はフィルタ１００を通過し、基板電極１０４上に
固定された基板１０５に付着する。

基板電極１０４には直流基板バイアス電源１０１が接続
されている。基板電極１０４に印加される電圧は電圧計
１０２、また基板電極１０４に流入する基板バイアス電
流は電流計１０３によって観測される。

フィルタ１００には第７図の模式図に示すごとく井桁状
のものを用いた。井桁の大きさは約９ｍｍＸ約９ｍｍの
正方形の開口を持ち、スパッタ粒子の進行方向への長さ
は約１０ｍｍとした。フィルタ全体の直径はφ１６０ｍ
ｍである。

基板１０５は直径１００ｍｍのシリコンウェハであり本
発明に係わる成膜方法の付き廻り性の調査のためには多
層配線構造にある配線層間の接続孔（以下スルーホール
）を模したテスト形状を持つサンプルウェハを用いた。

基板１０５は基板電極１０４上に金属性のツメのごとき
金具（図示せず）で固定されＡｌ成膜中には基板１０５
上のＡｌ膜は基板電極１０４と電気的な接触を保つ。

基板１０５とフィルタ１００の基板側端面との距離及び
ターゲット１１０とフィルタ１００のスパッタ電極側端
面との距離はともに約３０ｍｍとした。

フィルタ１００には負の直流電圧を直流電源１０９によ
って印加した。フィルタ１００の印加電圧は、電圧計１
０７によって、また、フィルタ１００への流入電流は電
流計１０８によって観察できる。ターゲット１１０には
直径８インチ（約φ２００ｍｍ）のＡｌ−１，５％Ｓｉ
をもちいた。

スパッタ装置として動作させるには真空槽（図示せず）
を適当な真空ポンプによって高真空（１０−７〜１０−
１ｌＴ　ｏ　ｒ　ｒ台）にまで排気する。その後アルゴ
ンガスを導入し、約３．５ｍＴｏｒｒの圧力とした。

第８図は第６図の実施例において得られた基板電圧電流
特性である。８０１はフィルタ１００を用いない場合の
特性である。８０２，８０３，８０４はいづれもフィル
タ１００を用いたときの特性で、８０２ではフィルタの
電圧は０ボルト、８０３では一５０Ｖ、８０４では一１
００ｖである。

いづれの場合もスパッタ電流はＩＯＡ、スパッタ電圧は
約５ｏｏｖである。その他の条件は全て共通である。

第８図に見られるようにフィルタ１００を電気的に励起
することによってフィルタ１００がない場合よりも大き
な基板流入電流を得ることができる。

第９図はフィルタ１００の電位がＯボルト、基板電極１
０４の電位を一１６０ｖとしたときのＡｌ膜のスルーホ
ールへの付き廻り性を調べたものである。スルーホール
の大きさは直径約１．３μｍ、深さ約１．３μｍである
。成膜開始時の温度を３００℃、成膜速度は５０００人
／分であった。

このときのバイアス電流は約１８０ｍＡであった。

付き廻り性はフィルタを用いた成膜であるので、スルー
ホール底部への成膜量はあるが、底部とスルーホール壁
面との境の部分に切れ込みが残る。

第１０図はフィルタ１００に一５０Ｖを印加し。

第９図と同一の基板電圧（−１６０Ｖ）にて、基板流入
電流約１．４Ａを流したときの付き廻り性を示す模式図
である。スルーホールの寸法は第９図と同一である。第
９図とは異なり切れ込みが消失し、スルーホールは完全
に埋まっている。

第１１図はフィルタ１００を１３．５６ＭＨｚの高周波
電源で励振した一実施例を示す。１３゜５６　Ｍ　Ｈｚ
の電源９１は整合回路（図示せず）とブロッキングキャ
パシタ９３とを介してフィルタ１００に接続されており
、通過型電力計９２によりフィルタ１００に印加されて
いる電力をモニタすることができる。第１１図に示す実
施例での基板電圧電流特性を第１２図に示す。１２１は
フィルタ印加電力２０Ｗ、１２２は同じく５０Ｗの時の
基板流入電流特性である。いづれもスパッタ電圧は５０
０■スパツタ電流は１０Ａであった。先に述べた直流電
圧の場合と同様に、フィルタを電気的に励起することで
、フィルタがない場合に比べ大きな基板電流が得られる
。

フィルタ１００を高周波で励起した場合にも第９図、第
１０図に示したと同様に、大きな基板電流を流入させら
れることによりスルーホールにＡｌ膜を埋め込むことが
できた。

このように、フィルタ１００を電気的に励起するには負
の直流を印加するか、ブロッキングコンデンサ９３を介
して高周波を印加するなどの方法が考えられるが、いず
れにしても負の直流電位がフィルタ１００に発生するよ
うにし、ホローカソード放電を誘起させる。フィルタ１
００はスパッタ粒子に指向性を付与するために、例えば
円筒状の空洞が、スパッタ電極１１１から、基板１０５
の方向に沿って形成される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、多層配線構造を持
つ集積回路において配線層間を接続するスルーホールに
テーパ、段などの特殊な加工を行うことをせずとも、微
細なままのスルーホールへＡ１膜を付き廻り性良く成膜
できるため、集積回路を小型化できる、工程を単純化す
ることができるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスパッタ装置の一実施例を示した図、
第２図は通常行なわれているスパッタ法によるスルーホ
ールへの付き廻り性をスルーホールの断面により模式的
に示した図、第３図は従来のスパッタ装置を示した図、
第４図は第３図に示ス装置によって形成したＡ１膜のス
ルーホールへの付き廻り性をスルーホールの断面により
模式的に示した図、第５図は基板温度を上昇させた場合
におけるＡ１膜のスルーホールへの付き廻り性をスルー
ホールの断面により模式的に示した図、第６図は本発明
のスパッタ装置の他の一実施例を示した図、第７回は本
発明のスパッタ装置に用いられているフィルタの一例で
ある井桁状のものを模式的に示した図、第８図は第６図
に示す実施例において得られた基板電圧電流特性を示し
た図、第９図は本発明の実施例においてフィルタの電位
が０ボルト、基板電極の電位を一１６０ｖとしたときの
Ａ１膜のスルーホールへの付き廻り性を示す模式図、第
１，０図は本発明の実施例においてフィルタに一５０Ｖ
を印加し、同一の基板電圧（−１６０ｖ）にて、基板流
入電流計１．４Ａを流したときの付き廻り性を示す模式
図、第１１図は更に本発明のスパッタ装置の一実施例を
示した図、第１２図は第１１図に示す実施例での基板電
圧電流特性を示す図、第１３図は本発明の実施例におい
て基板バイアスとして一１８０Ｖの直流を印加した場合
のＡ１膜のスルーホールへの成膜状態を示した模式図、
第１４図は本発明のスパッタ装置において直流基板バイ
アス電源とパルス電源との合成出力波形を示した図、第
１５図は本発明のスパッタ装置においてパルス電源のデ
ユーティファクタをパラメータとしてスルーホールへの
付き廻り性を評価した結果を示す模式図、第１６図は本
発明のスパッタ装置において基板バイアス電圧とＡＩ膜
反面の反射率との関係を示した図である。 ９１・・・高周波電源　　９２・・・通過型電力計９３
・・・ブロッキングコンデンサ １００・・・フィルタ １０１・・・基板バイアス用直流電源 １０２・・・電力計　　　１０３・・・基板流入電流計
１０４・・・基板電極　　１０５・・・ウェハ１０６・
・・防着シールド板　１０７・・・パルス電源１１０・
・・ターゲット　　１１１・・・スパッタ電源／−・、 代理人弁理士　小川勝男−一；。 第１図 １０／：基板バイアスを蜆東 １０４−二１辰゛１１ｊ二、＋ｉ ／／θミターゲちト ／／／　：ヌンぐラフ橘１８ 萬３　図 第５　図 第２図 篤７図 革！１　　図 基釆電凪　（Ｖう 葛９　図 不ｌＯ図 −１０ＯＶ （Ｃ）（ｄ） （ｅ） 一／δθＶ 菓１４−　呵 （α）　　葛１５圓 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、集積回路において下層配線と接続するスルホール内
   の配線と上層配線とをスパッタリングによって成膜する
   方法において、上記集積回路に間欠的に負の電位を付与
   し、上記配線にスルホールを埋める程度に塑性変形を誘
   起させて成膜することを特徴とするスパッタリング方法
   。 ２、スパッタ電極と、成膜対象である基板に電位を付与
   するための基板電極と、パッタ粒子がスパッタ電極から
   基板に到着するまでに飛行する空間に設けられた第３の
   電極とを備え、基板電極に流入するスパッタガスイオン
   の電流値を、上記第３の電極が存在しない時よりも大き
   な値となるように設定することを特徴としたスパッタリ
   ング装置。 ３、上記第３の電極には負の直流電位、または一定時間
   内の平均値が負となる交番電位と直流電位とが重畳され
   た電位が印加されることを特徴とした特許請求範囲第２
   項記載のスパッタリング装置。 ４、上記第３の電極はスパッタ電極に立てた法線とほぼ
   平行な方向にスパッタ粒子が通過できるように複数の筒
   を備えたものである事を特徴とした特許請求範囲第２項
   記載のスパッタリング装置。 ５、上記基板電極に付与される電位は負の直流電位ある
   いは一定時間内の平均値が負となるように直流電位と交
   番電位とが重畳されたものであることを特徴とした特許
   請求範囲第２項記載のスパッタリング装置。 ６、上記基板電極に付与される交番電位の繰り返し周波
   数は１ＭＨｚ以下であることを特徴とした特許請求範囲
   第５項記載のスパッタ装置。 ７、上記スパッタ電極は電極上のプラズマの発生場所を
   移動することができるものである事を特徴とした特許請
   求範囲第４項または第５項記載のスパッタリング装置。