JPH02305961A - マグネトロン型スパッタリング装置 - Google Patents
マグネトロン型スパッタリング装置Info
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- JPH02305961A JPH02305961A JP12714589A JP12714589A JPH02305961A JP H02305961 A JPH02305961 A JP H02305961A JP 12714589 A JP12714589 A JP 12714589A JP 12714589 A JP12714589 A JP 12714589A JP H02305961 A JPH02305961 A JP H02305961A
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Landscapes
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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。
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、ウェハ上に薄膜を被着形成するように用いる
マグネトロン型スパッタリング装置におけるカソードの
マグネットの配置構成に関するものである。
マグネトロン型スパッタリング装置におけるカソードの
マグネットの配置構成に関するものである。
(従来の技術)
、従来より、薄膜をウェハに被着させる方法として、ス
パッタリング法が広く用いられているが、このスパッタ
リング法は、例えば、102Torr台に保持されたA
r(アルゴン)ガス零囲気中に設置されたカソードに数
百ボルトの直流電圧を印加し、Arガスをプラズマ放電
させることによって、正に帯電したアルゴンイオンをカ
ソードのターゲット材に衝突させ、アルゴンの運動エネ
ルギーを利用してカソード表面のターゲット材を削り取
り、アノード側のウェハ上に堆積する方法である。
パッタリング法が広く用いられているが、このスパッタ
リング法は、例えば、102Torr台に保持されたA
r(アルゴン)ガス零囲気中に設置されたカソードに数
百ボルトの直流電圧を印加し、Arガスをプラズマ放電
させることによって、正に帯電したアルゴンイオンをカ
ソードのターゲット材に衝突させ、アルゴンの運動エネ
ルギーを利用してカソード表面のターゲット材を削り取
り、アノード側のウェハ上に堆積する方法である。
上記のスパッタリング方法において、マグネットを使用
してカソードとアノードとの間に形成される電界に直交
する方向の磁界を形成し、その部分のプラズマ密度を高
めることによりターゲット材のスパッタリング効率を高
めるスパッタリング方法として、マグネトロン型スパッ
タリング方法がある。
してカソードとアノードとの間に形成される電界に直交
する方向の磁界を形成し、その部分のプラズマ密度を高
めることによりターゲット材のスパッタリング効率を高
めるスパッタリング方法として、マグネトロン型スパッ
タリング方法がある。
このようなマグネトロン型スパッタリング方法を行う装
置としては、大別して強度数百ガウスの永久磁石を固定
して静止使用さけるタイプと、すング状永久磁石を回転
させるマグネ・ソト回転タイプとの2種類がある。固定
静止タイプのものは、プラズマ密度の高い部分が常に同
一場所となるため、カソードのターゲット杯表面の特定
領域ばかりがスパッタリングされて深いエロージョン(
侵蝕)領域となる結果、ターゲット材の寿命が短くなる
欠点があった。
置としては、大別して強度数百ガウスの永久磁石を固定
して静止使用さけるタイプと、すング状永久磁石を回転
させるマグネ・ソト回転タイプとの2種類がある。固定
静止タイプのものは、プラズマ密度の高い部分が常に同
一場所となるため、カソードのターゲット杯表面の特定
領域ばかりがスパッタリングされて深いエロージョン(
侵蝕)領域となる結果、ターゲット材の寿命が短くなる
欠点があった。
(発明が解決しようとする課題)
これに対し、マグネット回転タイプのものは、マグネッ
トの回転によって、プラズマのエロージョン領域が移動
し、ターゲット材寿命は向上するが、薄膜を被着させる
べきアノード側のウエノ1に段差や深い穴が存在する時
、その部分における被覆性が著しく悪いという問題点が
あった。
トの回転によって、プラズマのエロージョン領域が移動
し、ターゲット材寿命は向上するが、薄膜を被着させる
べきアノード側のウエノ1に段差や深い穴が存在する時
、その部分における被覆性が著しく悪いという問題点が
あった。
以下その問題点について、第4図および第5図を参照し
て説明する。
て説明する。
第4図は上記マグネット回転式スノくツタリング装置の
簡略断面図、第5図はそこに用いるカソードの簡略正面
構成図である。
簡略断面図、第5図はそこに用いるカソードの簡略正面
構成図である。
これらの図において、符号101はカソード、102は
アノードであり、カソード101はバッキングプレート
103の前面にターゲット材104が取り付けられ、そ
の背部に方形環状の大小の一対のマグネット(永久磁石
)105,106か設けられて構成され、アノード10
2面にはスパッタリングにより薄膜が被着されるウェハ
107が取り付けられている。
アノードであり、カソード101はバッキングプレート
103の前面にターゲット材104が取り付けられ、そ
の背部に方形環状の大小の一対のマグネット(永久磁石
)105,106か設けられて構成され、アノード10
2面にはスパッタリングにより薄膜が被着されるウェハ
107が取り付けられている。
このような構成において、装置の作動時にマグネット1
05.106が回転軸Oを中心として回転すると、プラ
ズマPの発生領域が回転軸Oの動径方向に沿って移動し
、これに伴ってターゲット材104表面のArプラズマ
によりスパッタリングされる領域が移動することになり
、広いターゲット材104表面上でエロージョン領域が
形成されることになる。しかし、この場合、ターゲット
材104の中央部では磁力線の方向がターゲット材10
4面に垂直となるためArプラズマが発生せず、その結
果ターゲット材104の中央部(通常30〜50maφ
)はスパッタリングされない。
05.106が回転軸Oを中心として回転すると、プラ
ズマPの発生領域が回転軸Oの動径方向に沿って移動し
、これに伴ってターゲット材104表面のArプラズマ
によりスパッタリングされる領域が移動することになり
、広いターゲット材104表面上でエロージョン領域が
形成されることになる。しかし、この場合、ターゲット
材104の中央部では磁力線の方向がターゲット材10
4面に垂直となるためArプラズマが発生せず、その結
果ターゲット材104の中央部(通常30〜50maφ
)はスパッタリングされない。
このため、第6図に示すように、ウェハ108上に形成
された深い穴10B(通常0.5〜2μm径、深さ0.
5〜2μm)においては、斜め方向からのみターゲット
が飛来することになり、穴108内のコーナ一部108
aに著しく被覆性が悪い領域が発生して、薄膜109が
その部分で十分な厚さとならず、製品の電気的信頼性が
著しく低下する問題点があった。
された深い穴10B(通常0.5〜2μm径、深さ0.
5〜2μm)においては、斜め方向からのみターゲット
が飛来することになり、穴108内のコーナ一部108
aに著しく被覆性が悪い領域が発生して、薄膜109が
その部分で十分な厚さとならず、製品の電気的信頼性が
著しく低下する問題点があった。
この発明は、このような問題点を改善するためになされ
たちので、ウェハに形成された穴内等においても被覆性
良く薄膜形成が行えるマグネットロン型スパッタリング
装置を提供するものである。
たちので、ウェハに形成された穴内等においても被覆性
良く薄膜形成が行えるマグネットロン型スパッタリング
装置を提供するものである。
孕
(課題を解決するため手段)
本発明は上記の目的を達成するために、アノードとカソ
ードとが対向配置されるとともに、前記カソード側に磁
界形成用の一対のマグネットが配置されて構成されるマ
グネトロン型スパッタリング装置において、前記マグネ
ットが前記カソードを構成するターゲット材に沿って直
進往復運動をするように設けられてなる構成とした。
ードとが対向配置されるとともに、前記カソード側に磁
界形成用の一対のマグネットが配置されて構成されるマ
グネトロン型スパッタリング装置において、前記マグネ
ットが前記カソードを構成するターゲット材に沿って直
進往復運動をするように設けられてなる構成とした。
(作用)
上記のように構成されることにより、マグネットの直進
往復移動に伴って、高密度プラズマの発生領域がカソー
ドのターゲット材の全面に及んで、ターゲット材のスパ
ッタリングら全面において行われるようになり、これに
よりウェハ上に飛来するターゲットの飛来角度は全角度
に及ぶようになって、ウェハ面のどのような位置に深い
穴等が存在する場合も、その部分の薄膜による被覆が確
実に行われる。
往復移動に伴って、高密度プラズマの発生領域がカソー
ドのターゲット材の全面に及んで、ターゲット材のスパ
ッタリングら全面において行われるようになり、これに
よりウェハ上に飛来するターゲットの飛来角度は全角度
に及ぶようになって、ウェハ面のどのような位置に深い
穴等が存在する場合も、その部分の薄膜による被覆が確
実に行われる。
(実施例)
第1図はこの発明のマグネットロン型スパッタリング装
置を示す簡略断面図、第2図はそこに用いるカソードの
簡略正面構成図である。
置を示す簡略断面図、第2図はそこに用いるカソードの
簡略正面構成図である。
これらの図において符号lは、薄膜を被着させるべく設
置されたシリコン基板ウェハであり、通常直径100〜
2001IIIlの円板形となっており、アノード2面
に装着されている。3はターゲット材であり、配線材料
としては、アルミ合金、高融点金属磁化物が一般的であ
る。4はターゲット材3の固定用として設置されたパッ
キングプレートであり、通常銅製であるのが一般的であ
る。このバッキングプレート4に接して冷却水(図示省
略)が流される。5.6はバッキングプレート4を通し
てターゲット材3表面に磁場を供給するための一対のマ
グネット(永久磁石)である。上記のターゲット材3、
バッキングプレート4およびマグネット5.6によりカ
ソード7が形成されている。
置されたシリコン基板ウェハであり、通常直径100〜
2001IIIlの円板形となっており、アノード2面
に装着されている。3はターゲット材であり、配線材料
としては、アルミ合金、高融点金属磁化物が一般的であ
る。4はターゲット材3の固定用として設置されたパッ
キングプレートであり、通常銅製であるのが一般的であ
る。このバッキングプレート4に接して冷却水(図示省
略)が流される。5.6はバッキングプレート4を通し
てターゲット材3表面に磁場を供給するための一対のマ
グネット(永久磁石)である。上記のターゲット材3、
バッキングプレート4およびマグネット5.6によりカ
ソード7が形成されている。
上記のマグネット5.6のそれぞれは、その長さがター
ゲット材3の縦長さとほぼ一致し、その長さ方向がター
ゲット材3の縦方向に沿うように、かつ、バッキングプ
レート4の背面に沿ってターゲット材3の長手方向に一
体に直進往復移動可能に設けられている。
ゲット材3の縦長さとほぼ一致し、その長さ方向がター
ゲット材3の縦方向に沿うように、かつ、バッキングプ
レート4の背面に沿ってターゲット材3の長手方向に一
体に直進往復移動可能に設けられている。
上記のようにマグネット5.6が設けられることにより
、マグネット5.6の一体の直進往復移動に伴って、タ
ーゲット材3に負の直流電圧を印加することによる高密
度プラズマPの発生領域かターゲット材3の全面に及び
、ターゲット材3のスパッタリングも全面において行わ
れるようになる。
、マグネット5.6の一体の直進往復移動に伴って、タ
ーゲット材3に負の直流電圧を印加することによる高密
度プラズマPの発生領域かターゲット材3の全面に及び
、ターゲット材3のスパッタリングも全面において行わ
れるようになる。
したがって、ウェハ1上に飛来するターゲットの飛来角
度は全角度に及ぶようになり、第3図に示すように、ウ
ェハI上に形成された深い穴8内に成膜する場合にも、
マグネット5,6が左方から右方に移動にする場合は、
左斜上方、真上、右斜上方から、マグネット5.6が右
方から左方に移動にする場合は、右斜上方、真上、左斜
上方から穴8内にターゲットが飛来するので、穴8内面
に沿って均一な厚さの薄膜9か形成される。このように
、穴8内の薄膜9厚さが均一に形成されて被覆性が高め
られることにより、得られる半導体素子の電気的信頼性
が著しく向上する。
度は全角度に及ぶようになり、第3図に示すように、ウ
ェハI上に形成された深い穴8内に成膜する場合にも、
マグネット5,6が左方から右方に移動にする場合は、
左斜上方、真上、右斜上方から、マグネット5.6が右
方から左方に移動にする場合は、右斜上方、真上、左斜
上方から穴8内にターゲットが飛来するので、穴8内面
に沿って均一な厚さの薄膜9か形成される。このように
、穴8内の薄膜9厚さが均一に形成されて被覆性が高め
られることにより、得られる半導体素子の電気的信頼性
が著しく向上する。
(発明の効果)
本発明は上記のように構成されているので、マグネット
の直進往復移動に伴って、高密度プラズマの発生領域が
カソードのターゲット材の全面に及んで、ターゲット材
のスパッタリングも全面において行われるようになり、
これによりウェハ上に飛来するターゲットの飛来角度は
全角度に及ぶようになって、ウェハ面のどのような位置
に深い穴等が存在する場合も、その部分の薄膜による被
覆が確実に行われるようになり、その結果、被覆性が向
上されて電気的信頼性が高い半導体素子が得られるよう
になった。
の直進往復移動に伴って、高密度プラズマの発生領域が
カソードのターゲット材の全面に及んで、ターゲット材
のスパッタリングも全面において行われるようになり、
これによりウェハ上に飛来するターゲットの飛来角度は
全角度に及ぶようになって、ウェハ面のどのような位置
に深い穴等が存在する場合も、その部分の薄膜による被
覆が確実に行われるようになり、その結果、被覆性が向
上されて電気的信頼性が高い半導体素子が得られるよう
になった。
第1図ないし第3図は本発明に関するものであり、第1
図は上記マグネット回転式スパッタリング装置の簡略断
面図、第2図はそこに用いるカソードの簡略正面構成図
、第3図は被覆状態を説明するための部分断面図である
。 第4図ないし第6図は本発明に関するものであり、第4
図は上記マグネット回転式スパッタリング装置の簡略断
面図、第5図はそこに用いるカソードの簡略正面構成図
、第6図は被覆状態を説明するための部分断面図である
。 2・・・アノード、 3・・・ターゲット材、 5.6・・・マグネット、 7・・・カソード。 第3図 第4図 第6図 手続補正書(、え。 I、事件の表示 平成1年特許願第127]45号 2、発明の名称 マグネトロン型スパッタリング装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 郵便番号100 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名
称(601)三菱電機株式会社 代表者 志 岐 守 哉 4、代理人 郵便番号100 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号三菱
電機株式会社内 氏名(7375)弁理士大岩増雄(外2名)(連絡先0
3(213)3421特許部)5、補正命令の日付 自
発補正 6、補正により増加する請求項の数 なし7、補正の
対象 (1)明細書の「特許請求の範囲」の欄、(2
)明細書の1発明の詳細な説明」の欄8、補正の内容 (1)明細書の「特許請求の範囲」の欄を別紙のとおり
補正する。゛ (2)明細書の「発明の詳細な説明」の欄を次のとおり
補正する。 (i)明細書の第5頁第15行目に1一対の」とあるの
を[少なくとも一対のコと補正する。 別紙 hli正後の特許請求の範囲 (+) アノードとカソードとが対向配置されるとと
しに、前記カソード側に磁界形成用の少なく一六一ら一
対のマグネットが配置されて構成されるマグネトロン型
スパッタリング装置において、前記マグネットが@記カ
ソードを構成するターゲット材に沿って直進往復運動を
するように設けられてなることを特徴とするマグネトロ
ン型スパッタリング装置。
図は上記マグネット回転式スパッタリング装置の簡略断
面図、第2図はそこに用いるカソードの簡略正面構成図
、第3図は被覆状態を説明するための部分断面図である
。 第4図ないし第6図は本発明に関するものであり、第4
図は上記マグネット回転式スパッタリング装置の簡略断
面図、第5図はそこに用いるカソードの簡略正面構成図
、第6図は被覆状態を説明するための部分断面図である
。 2・・・アノード、 3・・・ターゲット材、 5.6・・・マグネット、 7・・・カソード。 第3図 第4図 第6図 手続補正書(、え。 I、事件の表示 平成1年特許願第127]45号 2、発明の名称 マグネトロン型スパッタリング装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 郵便番号100 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名
称(601)三菱電機株式会社 代表者 志 岐 守 哉 4、代理人 郵便番号100 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号三菱
電機株式会社内 氏名(7375)弁理士大岩増雄(外2名)(連絡先0
3(213)3421特許部)5、補正命令の日付 自
発補正 6、補正により増加する請求項の数 なし7、補正の
対象 (1)明細書の「特許請求の範囲」の欄、(2
)明細書の1発明の詳細な説明」の欄8、補正の内容 (1)明細書の「特許請求の範囲」の欄を別紙のとおり
補正する。゛ (2)明細書の「発明の詳細な説明」の欄を次のとおり
補正する。 (i)明細書の第5頁第15行目に1一対の」とあるの
を[少なくとも一対のコと補正する。 別紙 hli正後の特許請求の範囲 (+) アノードとカソードとが対向配置されるとと
しに、前記カソード側に磁界形成用の少なく一六一ら一
対のマグネットが配置されて構成されるマグネトロン型
スパッタリング装置において、前記マグネットが@記カ
ソードを構成するターゲット材に沿って直進往復運動を
するように設けられてなることを特徴とするマグネトロ
ン型スパッタリング装置。
Claims (1)
- (1)アノードとカソードとが対向配置されるとともに
、前記カソード側に磁界形成用の一対のマグネットが配
置されて構成されるマグネトロン型スパッタリング装置
において、 前記マグネットが前記カソードを構成するターゲット材
に沿って直進往復運動をするように設けられてなること
を特徴とするマグネトロン型スパッタリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12714589A JPH02305961A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | マグネトロン型スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12714589A JPH02305961A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | マグネトロン型スパッタリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02305961A true JPH02305961A (ja) | 1990-12-19 |
Family
ID=14952730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12714589A Pending JPH02305961A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | マグネトロン型スパッタリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02305961A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110240461A1 (en) * | 2008-07-21 | 2011-10-06 | Guo George X | Deposition system and methods having improved material utilization |
-
1989
- 1989-05-19 JP JP12714589A patent/JPH02305961A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110240461A1 (en) * | 2008-07-21 | 2011-10-06 | Guo George X | Deposition system and methods having improved material utilization |
US8500962B2 (en) * | 2008-07-21 | 2013-08-06 | Ascentool Inc | Deposition system and methods having improved material utilization |
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