JPH02240260A - スパッタ方法およびスパッタ装置 - 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】 〔概要〕 半導体装置の電極や配線を形成するのに通するマグネト
ロン型のスパッタ装置および同装置によるスパッタ方法
に関し、 ターゲット上の再デポジション部に戻って来た粒子が剥
離しやすいように厚く堆積するのを防止することを目的
とし、 チャンバー中を高真空状態に維持した状態において、 スパッタ処理と、 ターゲットの少なくとも再デポジション部分を加熱して
溶融させる処理とを交互に行なうように構成する。

またこのスパッタ方法は、 チャンバー中において、スパッタ粒子が付着しにくい退
避位置に、ターゲットの再デポジション部を加熱する装
置と、該加熱装置にスパッタ粒子が付着するのを防止す
るシャッターとを配設し、該加熱装置は、ターゲットの
正面に移動して、ターゲットの再デポジション部を加熱
できるように可動式になっている装置を用いて行なう。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置の電極や配線を形成するのに適す
るマグネトロン型のスパッタ装置および同装置によるス
パッタ方法に関する。

〔従来の技術〕

第５図は従来のマグネトロン型のスパッタ装置であり、
チャンバー４中において、マグネットｌに隣接してター
ゲット２が配設され、ウェハー３がウェハーホルダー１
４に保持されている。ターゲット２上のシャッター１２
を、軸１３の回りに、あるいは紙面と垂直方向に回動さ
せて退避させた状態で、ウェハーホルダー１４を回動さ
せて、ウェハー３をターゲット２の正面に移動させる。

そして、マグネトロン放電によって、ターゲット２の表
面から飛び出した原子あるいは電子が、ウェハー３に被
着することで、スパッタリングが行なねれる。

ところで、ウェハーの大口径化とともに、ターゲットの
大口径化も促進し、現在では直径３００ｍｍ程度が主流
となって来ている。また、ターゲットのエロージョン領
域をできるだけ大きくできるように、マグネットの形状
、動かし方を工夫してきた。

しかしながら、現状では、ターゲット２内で、エロージ
ョン領域と再デポジション部が形成されるために、エロ
ージョン領域の拡大には限界がある。マグネトロン型ス
パッタ装置におけるスパッタエネルギーは、環状に集中
するため、スパッタを行なっているうちに、第６図に示
すように、ターゲット２の表面に、環状にエロージョン
領域５ができ、その内側と外側に再デポジション部６．
７が発生する。

エロージョン領域５から飛散したターゲット２の原子ま
たは分子は、再び戻って来て、エロージョン領域５以外
の領域に堆積して、再デポジション部６．７を形成する
。

〔発明が解決しようとする課題〕

この再デポジション部６．７は剥離しやすく、また再デ
ポジション部から飛び出した粒子がウェハー３に被着す
ると、欠陥の原因となる恐れがある。

そこで従来は、チャンバーを大気に開放する機会がある
ときに、再デポジション部６．７の剥離しそうな部分を
、機械的に擦り落としたりしていた。

しかしながら、高真空状態のチャンバーを空けて大気に
開放すると、スパッタ装置の稼働率を低下させ、また再
デポジション部を擦り落とすことは、チャンバー内を汚
染する危険がある。

本発明の技術的課題は、このような問題を解消し、ター
ゲット上の再デボジシ日ン部に戻って来た粒子が剥離し
やすいように厚く堆積するのを防止することにある。

（課題を解決するための手段） 第１図は本発明によるスパッタ方法の基本原理を説明す
る図である。

本発明の場合、（１）のようにスパッタ処理を行なった
後、（２）のようにターゲットの少なくとも再デポジシ
ョン部域を加熱して溶融させる。その後、（３）に示す
ようにスパッタ処理を行なってから、再び（４）のよう
に再デポジション部域の加熱・溶融を行なう。

このように、スパッタ処理と、再デポジション領域の加
熱・溶融を交互に行なう。

またこのスパッタ方法は、チャンバー中において、スパ
ッタ粒子が付着しにくい退避位置に、ターゲットの再デ
ポジション部を加熱する装置と、該加熱装置にスパッタ
粒子が付着するのを防止するシャッターとを配設し、 該加熱装置は、ターゲットの正面に移動して、ターゲッ
トの再デポジション部を加熱できるように可動式になっ
ている装置によって、容易に行なうことができる。

〔作用〕

本発明の方法によれば、スパッタ処理の際に、ターゲッ
トの再デポジション部に、戻ってきた粒子が付着しても
、付着量が大量となる前に、少なくとも再デポジション
領域が加熱・溶融される。

その結果、再デポジション領域が溶融して、ターゲット
と一体化するため、ターゲット上に戻って来て堆積した
部分が剥離したりすることはない。

また、熱溶融によって、再び良好なターゲットとなるた
め、ターゲットから発生しウェハーに付着して欠陥の原
因となるパーティクルを未然に防止できる。

〔実施例〕

次に本発明によるスパッタ装置が実際上どのように具体
化されるかを実施例で説明する。第２図、第３図は本発
明によるスパッタ装置の実施例を示す側面図、第４図は
第３図におけるＩＶ−ＩＶ方向から見た加熱装置の正面
図である。

図において、マグネット１に隣接してターゲット２を配
設し、ターゲット２を覆うシャッター１２と、可動式の
ウェハーホルダー１４を有することは従来の装置と変わ
りないが、さらに可動式の加熱装置８とシャッター９と
を有している。

第２図に示すように、スパッタを行なう場合は、ターゲ
ット２から飛び出した粒子が加熱装置８に付着しにくい
位置、例えばチャンバー天井側に、加熱装置８が退避し
ている。そして、加熱装置８が退避すると、スパッタ粒
子が加熱装置８に付着しないように、シャッター９が移
動して来て、加熱装置８を覆う。

さらにシャッター１２も退避した状態で、マグネットｌ
でターゲット２に電圧が加わって放電を開始すると、タ
ーゲット２から粒子が発生し、ウェハー３に被着するこ
とで、スパッタが行なわれる。

スパッタによって、ターゲット２の再デポジション領域
に戻って来た粒子が堆積し始める頃には、一連のスパッ
タ処理の切れ目を利用して、加熱装置用のシャッター９
およびターゲット用のシャッター１２を退避させた状態
で、加熱装置８を退避位置から、第３図に示すように、
ターゲット２の正面に移動させる。そして、加熱装置８
によって、ターゲット２の少なくとも再デポジション部
を加熱・溶融させると、再デポジション領域が溶融して
、ターゲット２と一体化される。

再デポジション部が加熱・溶融された後は、加熱装置８
を再び第２図に示す位置まで退避させる。

そして、シャッター９を、退避位置から移動させ、加熱
装置８に被せて、加熱装置８にスパッタ粒子が付着する
のを防止した状態で、次のスパッタ作業を再開する。

第４図は、再デポジション部の加熱手段として、赤外ラ
ンプを使用した例である。第６図に示すように、ターゲ
ット２上において、エロージョン領域５の内側６と外側
７に再デボジシ日ン部ができる場合は、内側の再デポジ
ション部６に対向した位置に赤外ランプｌＯを設け、外
側の再デポジション部７に対向した位置に赤外ランプ１
１を設けている。このように赤外ランプを使用するとき
は、ターゲット２と赤外ランプ１０，１１との間隔は、
１０ｍｍ程度とする。

加熱温度は、現在多用されているアルミニウムターゲッ
トの場合は、６５０°Ｃ程度が適当である。

なお、加熱袋２Ｂの加熱手段としては、レーザー光など
も使用可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、ターゲットの再デポジシ
ョン部に粒子が堆積してきたら、スパッタ処理の切れ目
などを利用して、ターゲット２の少なくとも再デポジシ
ョン部を加熱・溶融させて、ターゲット２と一体化させ
るため、従来のように再デポジション部が剥離したり、
ウェハーに付着して欠陥を招くパーティクルを未然に防
止でき、高品質、高歩留りの要求に応えることができる
。

またチャンバーを大気に開放しないで、高真空の中で加
熱できるため、スパッタ処理の連続作業を中断してダウ
ンタイムを発生させることがなく、作業が効率的となる
。高真空中における無接触作業となるため、汚染の恐れ
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスパッタ方法の基本原理を説明す
る図、第２図、第３図は本発明によるスパッタ装置の実
施例を示す側面図、第４図は加熱装置の正面図、第５図
は従来のスパッタ装置の側面図、第６図は使用中のター
ゲットの正面図である。 図において、１はマグネット、２はターゲット、３はウ
ェハー、５はエロージッン領域、６．７は再デポジショ
ン部、８は加熱装置、９はシャッタ１０Ｓ　１１は赤外
ランプをそれぞれ示す。 特許出願人　　　　　富士通株式会社 復代理人　弁理士　　福　島　康　文 スノ’６＝ソダ、Ｚロ、理ｆ ′顎否、２　レコ ホ登明■基ホ原理 第１圀 ターアット刃口熱中 倶３Ｉ２１ 加ａ装置の正面口 名４図 ４；芝：ｊ号磯ミζ２）スノー−ｌシヒ整、１篤５０ ゲーア少トの正面２ 竿６０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）チャンバー中を高真空状態に維持した状態におい
   て、 スパッタ処理と、 ターゲットの少なくとも再デポジション部分を加熱して
   溶融させる処理とを交互に行なうことを特徴とするスパ
   ッタ方法。
2. （２）チャンバー中において、スパッタ粒子が付着しに
   くい退避位置に、ターゲットの再デポジション部を加熱
   する装置と、該加熱装置にスパッタ粒子が付着するのを
   防止するシャッターとを配設し、該加熱装置は、ターゲ
   ットの正面に移動して、ターゲットの再デポジション部
   を加熱できるように可動式になっていることを特徴とす
   るスパッタ装置。