JPH04202660A

JPH04202660A - スパッタリング装置

Info

Publication number: JPH04202660A
Application number: JP33614990A
Authority: JP
Inventors: Junichi Arima; 純一有馬; Katsuhiro Hirata; 勝弘平田; Yasuhito Momotake; 百武　康仁
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-07-23

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〕この発明は、スパッタリング装置に関し、特にスパッタ
室防着板の構造に関するものである。

〔従来の技術〕

スパッタリング装置ては、スパッタリング室内にスパッ
タリング膜が付着たい積するのを防ぐ為に、ＳＵＳ系又
はチタニウム及びアルミニウム等の合金材料からなる防
着板か必要である。防着板の材質は、スパッタリングで
用いられるターゲット材料により、防着板に付着したス
パッタリング膜か剥離しに（いものを選択し用いている
。

第２図は従来のスパッタリング装置の構造を示す断面図
である。図において、（１）は高真空層であり、スパッ
タリングにより膜付けを行う機構をその内部に有するス
パッタリング室。（２）は負電極であり、スパッタリン
グ時に必要な膜を得る為の材質から成っており、ターゲ
ットとも呼ばれる。この発明の実施例では、チタニウム
ターゲットを用いて説明する。

（３）はチタニウムターゲット（２）に対向する様に設
置した試料台で、ウェハホルダーと呼ぶ。（４）はウェ
ハホルダ（３）の表面に半導体装置を多数形成している
シリコンウェハである。（５）はスパッタリングを行わ
せるのに・必要な不活性ガスアルゴン（Ａｒ）を導入す
る為の真空バルブである。（ｂ）はチタニウムターゲッ
ト（２）のチタニウムをゲッターリング作用により、窒
化チタニウムを形成させる為に必要な窒素（Ｎ２）を導
入する為の真空バルブである。（７）はシリコンウェハ
（４）以外のスパッタリング室内に窒化かタニウム膜を
付着させない為に設置された防着板である。（８）はチ
タニウムターゲット（２）の表面付近てゲッタリング作
用により形成された窒化チタニウムの移動（スパッタリ
ングによる）の様子。（９）は防着板（７）より剥離し
た窒化チタニウム膜である。

次に動作について説明する。第２図に示す様な構造を有
する従来のスパッタリング装置において、１０−’ｐａ
　（１０−’Ｔｏｗ）以下迄、たとえばクライオポンプ
等の高真空ポンプて、高真空状態を形成されているスパ
ッタリング室（１）内に、真空バルブ（５）、（６）よ
りアルゴン及び窒素を導入し、１０−１　〜　ｌ０ｐａ
（１０１〜１０−’Ｔｏｗ）の圧力になる機制御する。

次にチタニウムターゲット（２）に負電圧を引加し、ゲ
ッタリング作用で形成された窒化チタニウムをスパッタ
リング（８）により、ウェハホルダ（３）上のシリコン
ウェハ（４）に薄膜形成を行なう。この時、スパッタリ
ング室（１）の膜形成の不要な場所に窒化チタニウム（
８）が付着するのを防止する為に、チタニウム・　ター
ゲット（２）及び、ウェハホルダ（３）、シリコンウェ
ハ（４）の距離の間に防着板（７）を設はシリコンウェ
ハ（４）の大きさだけ穴か設けである。こうする事によ
り、スパッタリング室（１）の余分な場所への膜付着が
発生せず、シリコンウェハ寵４）のみに窒化チタニウム
の薄膜形成か可能である。また防着板（７）は、取りは
ずしか自由な為、定期的に交換作業が可能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のスパッタリング装置は以上のように構成されてい
るので、特に窒素チタニウムは、防着板（７）に膜か付
着し、厚くなると防着板（７）に付着した窒化チタニウ
ムか剥離（９）シて、浮遊する。

この浮遊した窒化チタニウム（９）か、シリコンウェハ
（４）上に異物として、付着してしまう。シリコンウェ
ハ（４）で形成する窒化チタニウム薄膜は、０．１μｍ
程度であり、異物として付着した窒化チタニウム（９）
は０．３〜１．０μｍ以上でシリコンウェハ（４）上の
半導体装置の不良を発生させるのに充分な大きさである
。この為、窒化チタニウム薄膜形成時での異物を減らさ
なければ、必要な半導体装置の生産か出来ないという問
題点かあった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、防着板へ付着する窒化チタン膜の厚みを減
少させ、発塵の発生時期を延ばすと共に、防着板より剥
離した異物かンリコンウエハヘ付着する事のない、スパ
ッタリング装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

この発明に係るスパッタリング装置は、防着板の構造を
平坦なものから、垂直に平行又は十字又は蜂の巣状に壁
を設けるとともに、ウェハホルダーの下側に防着板を設
置し、ウェハホルダの形状をシリコンウェハ側よりシリ
コンウェハの反対側を小さ（したものである。

〔作用〕

この発明におけるスパッタリング装置は、防着板に窒化
チタン膜の付着可能な面積を増す事により、異物の発生
時期を遅らせると共に、シリコンウェハの下側に防着板
を設置する為に発生した異物か、ソリコンウェハ上に付
着しに（い。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、（１）はスパッタリング室、（２）は
チタニウムターゲット、ａ３は改良形ウェハホルダ、（
４）はシリコンウェハ、（５）はアルゴンガス用真空バ
ルブ、（６）は窒素ガス用真空バルブ、α力は防着板、
（８）は窒化チタニウムの移動の様子、０９）は剥離し
た窒化チタニウム膜である。

次に動作について説明する。窒化チタニウムのスパッタ
リング方法は従来技術と同様である。

この発明による防着板０７）は、窒化チタニウムの付着
有効面積を壁を設けて増しており、膜剥離か発生するの
に必要な厚みにする為に数倍の時間か必要になる。さら
に、壁かある為に剥離した膜は壁に囲まれた防着板０７
）の底部にたまり、シリコンウェハ（４）上には異物と
して到達しない。また、ウェハホルダの形状を逆台形に
し、防着板もそれに合わせている為にここでもシリコン
ウェハ（４）へ異物の移動かしに＜＜シである。

なお、上記実施例においては、窒化チタニウム及びシリ
コンウェハについて説明したか、他のスパッタリングタ
ーゲット打ても、同一の効果か得られるし、ノリコンウ
ェハ以外たとえば、ガリウムヒ素基板、コンパクトディ
スク、レーサーディスク用基板を用いるスパッタリング
装置でも同一の効果か得られる。

また、上記実施例における負電極及び被成膜物を有する
空間において、少なくとも負電極面より広い領域で負電
極と被成膜物の距離よりも離れた位置に格子状の突起を
有する板を設けてもよい。

さらに、上記実施例における被成膜物を固定する台が、
被成膜物よりも小さく、固定台の周囲に格子状の突起を
有する板を設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、防着板及びウェハホル
ダーの改良を行っている為に、異物の発生を防ぎ、シリ
コンウェハ上への異物付着をなくした為、半導体装置の
不良か無くなり品質の良いスパッタリング成膜か可能に
なる効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は（ａ）　（ｂ）は、この発明の一実施例による
スパッタリング装置を示す断面図、第２図（ａ）　（ｂ
）は、従来のスパッタリング装置を示す断面図である。図において、（１）はスパッタリング室、（２）はチタ
ニウムターゲット、（４）はノリコンウェハ、（５）は
アルゴン用真空バルブ、（６ンは窒素用真空パルプ、（
８）は窒化チタニウムの粒子の移動の様子、（９）は窒
化チタニウム膜（剥離した）、ｏ３はウェハホルダー、
ａ力は改良防着板、０９）は窒化チタニウム膜（＃離し
た）である。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。代　　理　　人　　　大　　岩　　　増　　雄第１圀（ａ）真空１４ぐシブへ第？閉 α０真をｊＫしブへ４、：Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

スパッタリング装置において、負電極面及び被成膜物面
以外の場所に適用されるものであり、負電極面に向かう
面において垂直な格子上の突起を有した板を設置するこ
とを特徴とするスパッタリング装置。