JPH0285364A - マグネトロン型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、半導体基板上に複数層のスパッタリング膜を
形成する際に各スパッタリング膜間での汚染を防止した
マグネトロン型スパッタリング装置に関する。

［従来の技術］ 従来のマグネトロン型スパッタリング装置においては、
複数個のチャンバが設けられており、各チャンバ内に１
種類のターゲットが配設されている。そして、−のチャ
ンバ内で特定のターゲットを使用してスパッタリングし
た後、ウェハを他のチャンバ内に移動させることにより
、この他のチャンバ内で他のターゲットを使用してスパ
ッタリングする。このようにして、ウェハを各チャンバ
間で移動させることにより、ウェハ上に多層膜を形成し
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したように従来のマグネトロン型ス
パッタリング装置では、コンタミネーションフリーの多
層膜を得るためには、マルチチャンバー化が必要である
。このため、従来は、装置が大きく、且つ、複雑になる
と共に、高価になるという欠点がある。

即ち、シングルチャンバで多層膜を形成しようとすると
、−層をスパッタリング形成した後、チャンバ内の真空
をやぶり、別の種類のターゲットを交換する必要があり
、この間にウェハ表面にコンタミネーションが発生して
しまう。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
シングルチャンバの装置であってもコンタミネーション
がない多層膜を形成することができるマグネトロン型ス
パッタリング装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るマグネトロン型スパッタリング装置は、チ
ャンバ内に配設され複数種類のターゲットを支持する支
持手段と、各ターゲットを所定のスパッタリング位置に
順次的に位置させる駆動手段と、前記所定のスパッタリ
ング位置に位置したターゲットにウェハを正対させ、る
ウェハ正対手段と、を有し、前記ウェハに対し同一チャ
ンバ内でスパッタリングにより多層膜を形成することを
特徴とする。

［作用コ 本発明においては、支持手段に支持された複数種類のタ
ーゲットのうち、特定のものを駆動手段により所定のス
パッタリング位置に位置させ、ウェハ正対手段により、
ウェハをこのターゲットに正対させる。そして、このタ
ーゲットをスパッタリングすることによりウェハ上にタ
ーゲットの構成元素の膜を被着させる０次いで、駆動手
段により、他のターゲットを前記所定のスパッタリング
位置に位置させ、同様にスパッタリングすることにより
、この他のターゲットの構成元素の膜をウェハ上に被着
させる。このようにして、同一チャンバ内で異なる種類
の多層膜をウェハ上に形成することができる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例に係るマグネトロン型スパッタ
リング装置を示す平面断面図、第２図は同じくその縦断
面図である。

アンローダ及びローダ１４がらウェハ１がその面を水平
にしてバッファチャンバ１３内に装入され、また、バッ
ファチャンバ１３内のウェハ１はアンローダ及びローダ
１４を介してチャンバ外に排出されるようになっている
。バッファチャンバ１３内は適宜の真空排気手段により
、真空状態にされる。ウェハ１はこのバッファチャンバ
１３とエツチングチャンバ１２との間を仕切る扉（図示
せず）を開にすることにより、両チャンバ１２゜１３間
で移動させることができる。

エツチングチャンバ１２内には、エツチング装置１５が
設置されており、このエツチング装置１５は高周波電源
１６から高周波電力を供給されてウェハ１の表面をエツ
チングする。

エツチングチャンバ１２とスパッタリングチャンバ１１
との間も扉（図示せず）により仕切られており、この扉
を開けることにより、エツチングチャンバ１２とスパッ
タリングチャンバ１１との間でウェハ１を受は渡しする
ことができる。

スパッタリングチャンバ１１内にはウェハ１をその面が
垂直になるように起立させるウェハピックアップ装置２
が設置されており、エツチングチャンバ１２からその面
を水平にしてスパッタリングチャンバ１１内に搬入され
たウェハ１をこのピックアップ装置２によりその所定の
スパッタリング位置にて起立させるようになっている。

スパッタリングチャンバ１１内には、ターゲット３の支
持装置４も配設されている。このターゲット支持装置４
はその下部に回転テーブル５がその回転軸を鉛直にして
設置されており、回転テーブル５には４枚のシールド板
６がその面を垂直にして取付られている。各シールド板
６は回転テーブル５の回転軸を中心にする４等配の位置
に配設されている。

各シールド板６の中央には円形の孔７が開口されており
、この孔７にはシールド板６の回転テーブル５側の面（
以下、背面という）がらターゲット３が嵌め込まれて設
置されている。従って、所定のスパッタリング位置にて
、起立したウェハ１に対し、シールド板６が正対したと
きは、シールド板６に設けられた孔７を介してターゲッ
ト３もウェハ１に正対する。

回転テーブル５は適宜の駆動源により回転駆動され、４
枚のターゲット３を順次ウェハ１に正対させる、なお、
各ターゲット３の背面にはターゲット３を冷却する冷却
装置８が設けられている。

このように構成されたスパッタリング装置においては、
先ず、ウェハ１をその面を水平にしてアンローダ及びロ
ーダ１４から大気圧下のバッファチャンバ１３内に装入
する。そして、バッファチャンバ１３内を真空に排気し
た後、ウェハ１を高真空のエツチングチャンバ１２内に
移す。ウェハ１はこのエツチングチャンバ１２内でプリ
エツチングされてその表面のコンタミネーション層が除
去される。その後、ウェハ１をエツチングチャンバ１２
からスパッタリングチャンバ１１内に移す。

このスパッタリングチャンバ１１内において、ピックア
ップ装置２によりウェハ１が起立され、ウェハ１は所定
のスパッタリング位置にてその膜形成面を垂直にして固
定される。適宜の駆動手段により、回転駆動された回転
テーブル５は、ウェハ１上に形成すべき膜の構成元素か
らなるターゲット３をウェハ１との正対位置に回転移動
させ、シールド板６の孔７を介してウェハ１と所望のタ
ーゲット３とを相互に平行になるようにして正対させる
。そして、冷却装置８によりターゲット３を冷却しつつ
、ターゲット３をスパッタリングすることにより、ウェ
ハ１の膜形成面に第１層を被着させる。

次いで、回転テーブル５を回転駆動することにより、他
の構成元素からなるターゲット３を同様にしてウェハ１
に正対させ、このターゲット３をスパッタリングするこ
とによりウェハ１の第１Ｍ上に第２層を被着させる。

このようにして、４種のターゲット３を順次ウェハ１に
正対させてスパッタリングすることにより、４層の薄膜
をウェハ１上に積層させて堆積させる。これにより、同
一のチャンバ１１内において、即ち途中でウェハ１をこ
のチャンバ１１内から外部に取り出すことなく、４種類
の材料からなる多層膜を形成することができる。

多層膜形成後のウェハ１はスパッタリングチャンバ１１
からエツチングチャンバ１２を介してバッファチャンバ
１３に戻され、このバッファチャンバ１３にて大気圧雰
囲気にした後、アンローダ及びローダ１４を介して外部
に取り出される。

なお、３層膜又は２層膜の場合には、前述の４種のター
ゲット３の一部のみを使用すればよいことは勿論である
。また、材料が異なる５層以上の多層膜を形成する場合
は、チャンバ１１内に５種類以上のターゲット３を設置
すればよい。

第３図は′本発明の他の実施例を示す平面断面図である
。第３図において、第１図及び第２図と同一物には同一
符号を付して説明を省略する。

本実施例においては、回転テーブル５の周囲に角筒を構
成するように配置された４個のシールド板６に対し、そ
の内の３個のシールド板と面して夫々スパッタリングチ
ャンバｌｌａ、ｌｌｂ、１１ｃが配設されている。各ス
パッタリングチャンバｌｌａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ内には各
シールド板６に嵌合されたターゲット３にウェハ１を正
対させるウェハピックアップ装置２が設けられている。

そして、各スパッタリングチャンバｌｉａ、１１ｂ、ｌ
ｌｃには、夫々エツチングチャンバ１２ａ、１２ｂ、１
２ｃと、バッファチャンバ１３ａ。

１３ｂ、１３ｃと、アンローダ及びローダ１４ａ。

１４ｂ、１４ｃとが夫々この順に連結されており、前述
の第１の実施例と同様にしてウェハ１はスパッタリング
チャンバｌｌａ、ｌｌｂ、ｌｌｃに搬入される。そして
、同様にして３枚のウェハ１上には夫々対向するターゲ
ット３のスパッタリングにより同時に金属膜が堆積され
る。

本実施例によれば、第１図及び第２図に示す実施例の１
カセツト処理に対し、同時に３カセツト処理することが
可能に構成したものであり、装置は若干大きく複雑にな
るものの、スパッタリング処理のスループットを前述の
実施例の約３倍に高めることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、同一のチャンバ内
にウェハを保持したまま、複数個のターゲットを所定の
スパッタリング位置に順次的に位置させてスパッタリン
グするから、コンタミネーションフリーめ多層膜をシン
グルチャンバの簡素な構造の装置により形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るスパッタリング装置を示
す平面断面図、第２図は同じくその縦断面図、第３図は
本発明の他の実施例に係るスパッタリング装置を示す平
面断面図である。 １；ウェハ、２；ウェハピックアップ装置、３；ターゲ
ット、５一回転テーブル、６；シールド板、７；孔、８
；冷却装置、１１．ｌｌａ、１１ｂ、ｌｌｃ；スパッタ
リングチャンバ、１２，１２ａ、１２ｂ、１２ｃ；エツ
チングチャンバ、１３．１３ａ、１３ｂ、１３ｃ　；バ
ッファチャンバ１４．１４ａ、１４ｂ、１４ｃ；アンロ
ーダ及びローダ、１５；エツチング装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）チャンバ内に配設され複数種類のターゲットを支
   持する支持手段と、各ターゲットを所定のスパッタリン
   グ位置に順次的に位置させる駆動手段と、前記所定のス
   パッタリング位置に位置したターゲットにウェハを正対
   させるウェハ正対手段と、を有し、前記ウェハに対し同
   一チャンバ内でスパッタリングにより多層膜を形成する
   ことを特徴とするマグネトロン型スパッタリング装置。