JPH04147970A - スパッタ装置構造 - Google Patents
スパッタ装置構造Info
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- JPH04147970A JPH04147970A JP27127090A JP27127090A JPH04147970A JP H04147970 A JPH04147970 A JP H04147970A JP 27127090 A JP27127090 A JP 27127090A JP 27127090 A JP27127090 A JP 27127090A JP H04147970 A JPH04147970 A JP H04147970A
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- Japan
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- film
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- sputtering apparatus
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- Pending
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- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 18
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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、スパッタ装置の実スパッタ領域構造改良方法
に関する。
に関する。
代表的な従来のスパッタ装置の実スパッタ領域の構造の
断面図を第２図に示す。これはインライン型スパッタ装
置であり、原理はプラズマ中の活性アルゴンによりター
ゲット１からスパッタされた粒子がウェハー基板に付着
し、成膜が進行するという基本的なスパッタの原理であ
る。ウェハー−固定用ホルダー付き搬送トレイ３の搬送
スピードをコントロールすることによりスパッタ成膜時
間、すなわち膜厚をコントロールすることが出来る。
断面図を第２図に示す。これはインライン型スパッタ装
置であり、原理はプラズマ中の活性アルゴンによりター
ゲット１からスパッタされた粒子がウェハー基板に付着
し、成膜が進行するという基本的なスパッタの原理であ
る。ウェハー−固定用ホルダー付き搬送トレイ３の搬送
スピードをコントロールすることによりスパッタ成膜時
間、すなわち膜厚をコントロールすることが出来る。
コンタミネーション防止壁５は、隣の別種類のターゲッ
トからの別種類の金属粒子の回り込み混入防止の役目を
果たす。マグネトロン方式の場合、ターゲット１は固有
のエロージョン形状を持つ状況に於いて、結果としてウ
ェハー基板の面内膜厚及び膜質分布が均一になるように
実スパッタ領域構造が最適設計されている。
トからの別種類の金属粒子の回り込み混入防止の役目を
果たす。マグネトロン方式の場合、ターゲット１は固有
のエロージョン形状を持つ状況に於いて、結果としてウ
ェハー基板の面内膜厚及び膜質分布が均一になるように
実スパッタ領域構造が最適設計されている。
前述のスパッタ装置は、技術上の制約から成膜出来る膜
厚最小値が３００Ａ程度である。約１００Ａ以下の超薄
膜を作成しようとする場合、ブラスマ電流を絞らなけれ
ばならない。ブラスマが不安定な状態でスパッタしなけ
ればならないということである。場合によっては、プラ
ズマを維持することすら出来ない。
厚最小値が３００Ａ程度である。約１００Ａ以下の超薄
膜を作成しようとする場合、ブラスマ電流を絞らなけれ
ばならない。ブラスマが不安定な状態でスパッタしなけ
ればならないということである。場合によっては、プラ
ズマを維持することすら出来ない。
また搬送スピードに於いても、より高速化することは構
造上無理であり、かつ基板面上の得られた膜質は面内に
於いて均一性に欠ける。
造上無理であり、かつ基板面上の得られた膜質は面内に
於いて均一性に欠ける。
しかしながら今後大型基板上に於いて、膜質及び膜質の
面内分布の均一性を十分に保ちなから１００Ａ以下の超
薄膜を成膜するというよう用途が増加する方向にある。
面内分布の均一性を十分に保ちなから１００Ａ以下の超
薄膜を成膜するというよう用途が増加する方向にある。
既存のスパッタ装置の通常の仕様、性能を損なわないで
、超薄膜を達成できる構造上の簡単な改良方法が是非必
要となっている。
、超薄膜を達成できる構造上の簡単な改良方法が是非必
要となっている。
本発明はこのような要望に沿って、既存のスパッタ装置
の通常の性能を維持しながら超薄膜を均一成膜すること
を目的としたものである。
の通常の性能を維持しながら超薄膜を均一成膜すること
を目的としたものである。
本発明のスパッタ装置構造は、インライン型スパッタ装
置に於いて、スパッタ粒子のうち、成膜に寄与する量を
制御する多数穴付きカバーをターゲットと成膜基板との
間に設置することを特徴とする。
置に於いて、スパッタ粒子のうち、成膜に寄与する量を
制御する多数穴付きカバーをターゲットと成膜基板との
間に設置することを特徴とする。
また、穴の大きさ及び形状、数を可変するカバー平面内
方向に可動自由なカバーを一枚もしくは複数枚重ね取り
付けた多数穴付きカバーを特徴とする。
方向に可動自由なカバーを一枚もしくは複数枚重ね取り
付けた多数穴付きカバーを特徴とする。
また、多数穴付きカバーをカバー平面内方向に経時的に
可動可能な装置を取り付けた多数穴付きカバーを特徴と
する。
可動可能な装置を取り付けた多数穴付きカバーを特徴と
する。
基板搬送方向とほぼ直角な方向に多数穴付きカバーを設
置すると、スパッタ粒子のうち、穴を通過する粒子だけ
が成膜に寄与することになり、これにより成膜スピード
を制御することになる。これはすなわち超薄膜を達成す
る為の単位時間・単位面積あたりの成膜量の制御である
。
置すると、スパッタ粒子のうち、穴を通過する粒子だけ
が成膜に寄与することになり、これにより成膜スピード
を制御することになる。これはすなわち超薄膜を達成す
る為の単位時間・単位面積あたりの成膜量の制御である
。
前記手段によって穴の大きさをコントロールすることに
より、この制御量が変化し結果として超薄膜の付着膜質
量（膜厚に対応）をコントロールできる。
より、この制御量が変化し結果として超薄膜の付着膜質
量（膜厚に対応）をコントロールできる。
尚、本発明は多数穴付きカバーを設置したのみであるの
で脱着も容易であり、故に既存スパッタ装置の設計最適
仕様を損なうことなく理想的な状態で超薄膜の膜厚をコ
ントロールすることが可能である。
で脱着も容易であり、故に既存スパッタ装置の設計最適
仕様を損なうことなく理想的な状態で超薄膜の膜厚をコ
ントロールすることが可能である。
第１図は本発明のスパッタ装置の実スパッタ領域の改良
構造断面を表した図である。ウェハー基板２の設置され
たウェハー固定用ホルダー付き搬送トレイ３は矢印４の
方向に搬送される。こ搬送トレイとターゲット１との間
に於いて、多数穴付きカバー６を設ける。多数穴付きカ
バー６の固定方法は、コンタミネーション防止壁５の上
にネジ留め固定する方法とする。また多数穴付きカバー
の材料は、チャンバー内壁材料とほぼ同じ材料とする。
構造断面を表した図である。ウェハー基板２の設置され
たウェハー固定用ホルダー付き搬送トレイ３は矢印４の
方向に搬送される。こ搬送トレイとターゲット１との間
に於いて、多数穴付きカバー６を設ける。多数穴付きカ
バー６の固定方法は、コンタミネーション防止壁５の上
にネジ留め固定する方法とする。また多数穴付きカバー
の材料は、チャンバー内壁材料とほぼ同じ材料とする。
−例として、５ＵＳ−３０４材、表面処理−〔サンドブ
ラスト＋トリクレン洗浄〕などが良好であり、スパッタ
粒子が付着した後、容易に粒子が剥がれないため、チャ
ンバー内を汚さない。
ラスト＋トリクレン洗浄〕などが良好であり、スパッタ
粒子が付着した後、容易に粒子が剥がれないため、チャ
ンバー内を汚さない。
穴形状可変用カバー７は、多数穴付きカバー６の平面方
向に可動自由な構造とする。穴形状は重なる２枚もしく
は２枚以上の多数穴付きカバー同士の重なりの面方向ズ
レに応じて決まる。この穴を任意形状に選択した時点で
、多数穴付きカバー６をネジ留め固定法などで固定でき
る構造とする。
向に可動自由な構造とする。穴形状は重なる２枚もしく
は２枚以上の多数穴付きカバー同士の重なりの面方向ズ
レに応じて決まる。この穴を任意形状に選択した時点で
、多数穴付きカバー６をネジ留め固定法などで固定でき
る構造とする。
穴形状可変用カバー７の可動方向の一例が矢印９方向で
あるが、平面内での回転自由度も設ける。
あるが、平面内での回転自由度も設ける。
具体的な可動部の構造は、穴形状可変用カバー７のネジ
留め固定用穴を一個所として、その穴形状を細長いスリ
ット形状の穴とする構造とする。スリット形状のネジ留
め固定用穴の長手方向を、トレイ搬送方向と平行とする
。この可動部の構造により多数穴付きカバー６の穴８の
大きさ及び形状を自由に変えられる。この実施例では、
穴形状可変用カバー７の枚数が一枚であるが、複数枚重
ね設置すれば、穴８の形状をかなり複雑な形状にも設置
可能となり、成膜のあらゆる面内分布に対して均一な膜
への補正が可能となる。
留め固定用穴を一個所として、その穴形状を細長いスリ
ット形状の穴とする構造とする。スリット形状のネジ留
め固定用穴の長手方向を、トレイ搬送方向と平行とする
。この可動部の構造により多数穴付きカバー６の穴８の
大きさ及び形状を自由に変えられる。この実施例では、
穴形状可変用カバー７の枚数が一枚であるが、複数枚重
ね設置すれば、穴８の形状をかなり複雑な形状にも設置
可能となり、成膜のあらゆる面内分布に対して均一な膜
への補正が可能となる。
具体的には成膜分布をフィードバックしながら穴の形状
補正を繰り返し追い込んでいくことにより、通常の使用
方法で得られる成膜の均一性を越える超薄膜の均一度を
確保することも可能である。
補正を繰り返し追い込んでいくことにより、通常の使用
方法で得られる成膜の均一性を越える超薄膜の均一度を
確保することも可能である。
また多数穴付きカバーの穴形状をサークル、スクエアー
、スリットなど様々に変化させることにより、より一層
の面内均一条件を選択可能である。
、スリットなど様々に変化させることにより、より一層
の面内均一条件を選択可能である。
多数穴付きカバーに、カバー可動装置１１を装着しスパ
ッタ中に多数穴付きカバーを、カバー面内方向に経時的
に動かすことにより、スパッタ粒子の基板面内に付着す
る確立は均一化され、より一層の均一膜の生成が可能と
なる。
ッタ中に多数穴付きカバーを、カバー面内方向に経時的
に動かすことにより、スパッタ粒子の基板面内に付着す
る確立は均一化され、より一層の均一膜の生成が可能と
なる。
本発明の効果を要約すると、以下のようになる。
（１）穴の大きさに応して成膜スピードが遅くなり、実
質的にスパッタ粒子の内、成膜に寄与する量を制限する
。通常の使用方法ではプラズマパワー及びトレイ搬送ス
ピードについての技術上の限界から、約３００Å以下の
超薄膜の作成は不可能であったのであるが、本発明の多
数穴つきカバーを設けるという簡単な改良により、最高
１０人程度の超薄膜の均一な成膜も達成できる。超伝導
、超格子構造なとの精密にコントロールされたデリケー
トな膜の成膜が、今後の薄膜プロセスでは必須となるこ
とが予想される中で、今回通常のスパッタ装置を用いて
、ラングミュア・プロジェット膜並の超薄膜且つ均一な
成膜が可能となり、従来のスパッタに関する常慮を超越
した画期的な成膜技術を達成するものである。このよう
な絶大なる効果を達成した背景には、搬送スピードを上
げず、またプラズマ状態も得に変えずに、すなわち膜質
に効くパラメーターをあまり動かさずに超薄膜を達成し
ようという基本的考え方がある。この考え方に立つと、
自ずとスパッタ粒子のうちの成膜に寄与する量の制限と
いう具体的方法に到達する。
質的にスパッタ粒子の内、成膜に寄与する量を制限する
。通常の使用方法ではプラズマパワー及びトレイ搬送ス
ピードについての技術上の限界から、約３００Å以下の
超薄膜の作成は不可能であったのであるが、本発明の多
数穴つきカバーを設けるという簡単な改良により、最高
１０人程度の超薄膜の均一な成膜も達成できる。超伝導
、超格子構造なとの精密にコントロールされたデリケー
トな膜の成膜が、今後の薄膜プロセスでは必須となるこ
とが予想される中で、今回通常のスパッタ装置を用いて
、ラングミュア・プロジェット膜並の超薄膜且つ均一な
成膜が可能となり、従来のスパッタに関する常慮を超越
した画期的な成膜技術を達成するものである。このよう
な絶大なる効果を達成した背景には、搬送スピードを上
げず、またプラズマ状態も得に変えずに、すなわち膜質
に効くパラメーターをあまり動かさずに超薄膜を達成し
ようという基本的考え方がある。この考え方に立つと、
自ずとスパッタ粒子のうちの成膜に寄与する量の制限と
いう具体的方法に到達する。
本発明は簡単な多数穴つきカバーを設けるたけて、この
成膜スピードの遅延を達成したものである。
成膜スピードの遅延を達成したものである。
（２）本発明は、また簡単に脱着可能な多数穴つきカバ
ー設置構造であるため装着時には超薄膜が安定して成膜
出来、さらに取り外し時には通常の１０００Ａ程度の薄
膜も安定して出来るというスパッタ装置の一台二役を達
成できるものなのである。
ー設置構造であるため装着時には超薄膜が安定して成膜
出来、さらに取り外し時には通常の１０００Ａ程度の薄
膜も安定して出来るというスパッタ装置の一台二役を達
成できるものなのである。
（３）尚、本発明は穴形状の面内分布の最適化により、
通常仕様の性能以上の面内成膜分布の均一化を達成でき
るものなのである。
通常仕様の性能以上の面内成膜分布の均一化を達成でき
るものなのである。
（４）本発明は多数穴つきカバー可動装置によりカバー
を通過したスパッタ粒子の面内バラツキを均一化するこ
とが可能であり、更に可動スピードの最適化に伴い、面
内成膜分布の均一化を達成できるものである。
を通過したスパッタ粒子の面内バラツキを均一化するこ
とが可能であり、更に可動スピードの最適化に伴い、面
内成膜分布の均一化を達成できるものである。
（５）他のプロセスパラメーターを限界まで追い込むこ
となく超薄膜を達成できる為、まだ他のパラメーターに
余裕があり、膜質（島構造など）を最適化する為のパラ
メーターを動かす自由度が残される。
となく超薄膜を達成できる為、まだ他のパラメーターに
余裕があり、膜質（島構造など）を最適化する為のパラ
メーターを動かす自由度が残される。
具体的な応用として、Ｃ「超薄膜に対応する成膜量を、
大型基板上に均一成膜を達成している。
大型基板上に均一成膜を達成している。
これはＨＥＭＴ素子、超格子素子、アクティブマトリッ
クス液晶パネル用ＴＰＴ素子、ジョセフソン素子などの
超薄膜の安定化が必要な技術分野に於いて明るい材料で
ある。
クス液晶パネル用ＴＰＴ素子、ジョセフソン素子などの
超薄膜の安定化が必要な技術分野に於いて明るい材料で
ある。
第１図は、本発明のスパッタ装置の実スパッタ領域の構
造断面図。 第２図は、従来のスパッタ装置の実スパッタ領域の構造
断面図。 ２ ・ １ ３ ・ ・ ・ ４ ・ ５ ・ ６ ・ ７ ・ ８ ・ ターゲット ウェハー基板 ウェハー固定用ホルダー付き反搬送 トレイ トレイ搬送方向 コンタミネーション防止壁 多数穴付きカバー 穴形状可変用カバー 穴 ９ ・ ・ ・穴形状可変用カバーの可動方向 １０・ ・ ・カバー固定用板 １１・・・多数穴付きカバー可動装置 量 上
造断面図。 第２図は、従来のスパッタ装置の実スパッタ領域の構造
断面図。 ２ ・ １ ３ ・ ・ ・ ４ ・ ５ ・ ６ ・ ７ ・ ８ ・ ターゲット ウェハー基板 ウェハー固定用ホルダー付き反搬送 トレイ トレイ搬送方向 コンタミネーション防止壁 多数穴付きカバー 穴形状可変用カバー 穴 ９ ・ ・ ・穴形状可変用カバーの可動方向 １０・ ・ ・カバー固定用板 １１・・・多数穴付きカバー可動装置 量 上
Claims (3)
- （１）インライン型スパッタ装置に於いて、スパッタ粒
子のうち、成膜に寄与する量を制御する多数穴付きカバ
ーをターゲットと成膜基板との間に設置することを特徴
とするスパッタ装置構造。 - （２）前記カバー上のカバー平面内方向に穴の大きさ及
び形状、数を可変出来る可動自由なカバーを１枚もしく
は複数枚取り付けた多数穴付きカバーを特徴とする請求
項１記載のスパッタ装置構造。 - （３）前記カバーをカバー平面内方向に経時的に稼働で
きる可動装置を設置することを特徴とする請求項１記載
のスパッタ装置構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27127090A JPH04147970A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | スパッタ装置構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27127090A JPH04147970A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | スパッタ装置構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04147970A true JPH04147970A (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=17497747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27127090A Pending JPH04147970A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | スパッタ装置構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04147970A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009300289A (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Meidensha Corp | 電磁波測定による部分放電検出方法 |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP27127090A patent/JPH04147970A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009300289A (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Meidensha Corp | 電磁波測定による部分放電検出方法 |
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