JPH02141570A - 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、スパッタリング装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体素子の製造の際、半導体基板上に金属膜あるいは
ＳｉＯ２等の絶縁膜を形成する方法として、スパッタリ
ング法が知られており、このスパッタリング法を実施す
る装置として、第３図に示したものが従来より知られて
いる。

図示した従来のスパッタリング装置においては、真空チ
ャンバー１内にＡｒガスを導入し、半導体基板２とスパ
ッタ材からなるターゲット３との間に電圧源５を用いて
電界を発生させ、Ａｒガスをイオン化してターゲット３
に衝突させ、このとき、ターゲット３から飛び出すスパ
ッタ粒子を半導体基板２上に付着させ、半導体基板２上
にターゲット３の材質と同材質のスパッタ材よりなる薄
膜を形成できるようになっている。

そして、良質の薄膜を得るため、いわゆるブリスパッタ
が行なわれる。ブリスパッタは、スパッタリング装置の
始動から、Ａｒガスのターゲット３への衝突量が安定し
、ターゲット３がらスパッタ粒子が飛び出す量が安定す
るまで、すなわち、スパッタ状態が安定するまでの間、
半導体基板２とターゲット３との間にシャッタ６を介在
させ、ターゲット３から飛び出して半導体基板２へ向が
うスパッタ粒子をシャッタ６に付着させることによって
、その間はスパッタ粒子を半導体基板２に付着させない
ようにして行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、従来のスパッタリング装置においては、シャ
ッタ６がターゲット３の材質と異なる材質（通常はステ
ンレス）から形成されているため、ブリスパッタ中にシ
ャッタ６に付着するスパッタ粒子同士が結合しである程
度の厚さを有する膜に成長すると、この膜内に内部応力
が作用するようになり、この応力によって、該膜は、シ
ャッタ６からフレーク４として剥れ落ち、ターゲット３
上に降り積もって放電が不安定となり、スパッタ状態が
不安定化する。この為、良質の薄膜を半導体基板２上に
得ることが出来ない。

また、第３図に示したスパッタリング装置の構造とは逆
に、半導体基板を下方に、ターゲットを上方に配設する
構造とした場合には、シャッタから剥れたフレーク状の
膜が、シャッタを移動させる際などに、半導体基板上に
落下し、そこにイ・１着する。この為、この場合にも、
半導体基板上に良質の薄膜を得ることが出来ない。

そこで、本発明は、上述の事情に鑑み、シャッタからフ
レーク状の膜が剥れ落ちるのを抑制して、半導体基板等
のワーク上に良質な膜を形成することの出来るスパッタ
リング装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明によるスパッタリン
グ装置においては、シャッタのスパッタ粒子が付着して
膜が形成される部分、すなわち、シャッタのターゲット
に対向する部分をターゲットと同質のスパッタ材から形
成したことを特徴としている。

〔作用〕

この様に、シャッタのターゲットに対向する部分をター
ゲットと同質のスパッタ材から形成しておくことによっ
て、ブリスパッタ時にシャッタの表面に形成される膜に
作用する内部応力が緩和され、該膜のシャッタからの剥
離が抑制される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について第１図及び第２図を参照
しつつ、説明する。第１図は、本発明によるスパッタリ
ング装置を模式的に示した縦断面図であり、第２図は、
後述するように、ターゲットとシャッタとの中間の高さ
から見た本発明によるスパッタリング装置の部分斜視図
である。

第１図に示したように、本発明によるスパッタリング装
置においては、真空チャンバー１内上方に半導体基板２
等のワークをその下部にて保持するワーク保持手段７が
配設されている。ワーク保持手段７による半導体基板２
の保持は、図示しない把持機構あるいはバキューム吸着
によってなされる。ワーク保持手段７は電圧源３の陽極
側に接続されている。従って、ワーク保持手段７及びこ
れに保持された半導体基板２はプラスに帯電するように
なっている。また、真空チャンバー１内下方には、スパ
ッタ材からなるターゲット３をその上部にて保持するタ
ーゲット保持手段８が配設されている。ターゲット保持
手段８は、ターゲット３を半導体基板２に対して離間さ
せ、がっ、半導体基板２と相対向させて保持する。ター
ゲット保持手段８によるターゲット３の保持は、ワーク
保持手段７の場合と同様に、図示しない把持機構あるい
はバキューム吸着によってなされる。ターゲット保持手
段８は、図示したように、電圧源５の陰極側に接続され
ているので、これが保持するターゲット３と共にマイナ
スに帯電する。

ワーク保持手段７に保持された半導体基板２とターゲッ
ト保持手段８に保持されたターゲット３との相互間には
、第２図にも示したように、シャッタ６が設けられてい
る。シャッタ６は、スパッタ状態が安定するまでの間、
ターゲット３がら飛び出したスパッタ粒子が半導体基板
２に付着するのを防止する目的で配設される。従って、
シャッタ６は、スパッタ状態が安定したところで半導体
基板２とターゲット３との間から退避させることが出来
るように設けられている。

ところで、本発明によるスパッタリング装置においては
、シャッタ６は、少な（ともターゲット３に対向する部
分（図ではシャッタ６の下部）が、ターゲット３と同様
のスパッタ材から形成されている。なお、シャツタ６全
体をスパッタ材から形成しても良いし、逆に、シャッタ
６をスパッタ材と異なる材料から形成し、これのターゲ
ット３に対向する而（図ではシャッタ６の下面）に、ス
パッタ材による被覆を予め施しておいても良い。このス
パッタ材による被覆は、例えば、メツキ等の手法によっ
てなされる。

上述の如くに構成された本発明によるスパッタリング装
置においては、ブリスパッタ中にシャッタ６に付着する
スパッタ粒子が互いに結合してシャッタ６上に膜が形成
されても、この膜が形成されるシャッタ６の部分は、ス
パッタ粒子と同質のスパッタ材によって形成されている
ので、この膜に作用する内部応力は緩和され、作用しな
くなるか、或いは、作用したとしてもこの膜をシャッタ
６からフレーク状に剥離させるほどに大きな応力とはな
らない。従って、ブリスパッタ中にシャッタ６にスパッ
タ粒子が付着して形成される膜の剥離が抑えられる。

上述した実施例においては、半導体基板２等のワークを
真空チャンバー１内上方に、ターゲット３を真空チャン
バー１内下方に配設することとしているが、この逆に、
ワークを下方にターゲット３を上方に配設することも可
能である。この場合には、シャッタ６のスパッタ材から
形成される部分は、ターゲット３側の上部となる。

更に、上記実施例では、陽極と陰極を対向させたいわゆ
るダイオード型のスパッタリング装置に本発明を適用し
、た例を示したが、本発明はこれに限らず、対向した陽
極と陰極の間にグリッドに相当する電極を介在させた多
極構造のスパッタリング装置、成るいは、マグネトロン
スパッタリング装置にも適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によるスパッタリング装置
においては、ワークとターゲットとの間に退避自在に配
設されたシャッタは、少なくともスパッタ粒子が付着し
て膜が形成される部分、すなわち、シャッタのターゲッ
トに対向する部分がターゲットと同質のスパッタ材から
形成されているので、ブリスパッタ時にスパッタ材によ
ってシャッタの表面に形成される膜に作用する内部応力
が緩和される。従って、シャッタからフレーク状の膜が
剥れ落ちるのが抑制され、半導体基板等のワーク上に良
質な膜を形成することが出来るようになる。

した縦断面図である。

１・・・真空チャンバー　２・・・半導体基板、３・・
・ターゲット、４・・・フレーク、５・・・電圧源、６
・・・シャッタ、７・・・ワーク保持手段、８・・・タ
ーゲット保持手段。

特許出願人　　住友電気工業株式会社 代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるスパッタリング装置を模式的に
示した縦断面図、第２図は、本発明によるスパッタリン
グ装置の１部を示した斜視図、第３図は、従来のスパッ
タリング装置を模式的に示実施例 第１図 実施例 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 表面に薄膜が形成されるワークを保持するワーク保持手
   段と、 前記薄膜を形成するスパッタ材からなるターゲットを、
   前記ワーク保持手段に保持されたワークから離間させて
   、かつ、このワークに相対向するように保持するターゲ
   ット保持手段と、 前記ワーク保持手段及びターゲット保持手段の相互間に
   退避自在に配設されたシャッタとを備えたスパッタリン
   グ装置であって、 前記シャッタは、少なくとも前記ターゲット保持手段に
   保持されたターゲットに対向する部分が、前記スパッタ
   材からなることを特徴とするスパッタリング装置。