JPH05230640A - スパッタ装置 - Google Patents
スパッタ装置Info
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- JPH05230640A JPH05230640A JP3766692A JP3766692A JPH05230640A JP H05230640 A JPH05230640 A JP H05230640A JP 3766692 A JP3766692 A JP 3766692A JP 3766692 A JP3766692 A JP 3766692A JP H05230640 A JPH05230640 A JP H05230640A
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- Japan
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- film
- sputtering apparatus
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- gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スパッタ装置の反応ガスの供給部の改良に関
し、被処理基板の表面に成膜した被膜の比抵抗及び膜厚
を均一にすることが可能となるスパッタ装置の提供を目
的とする。 【構成】 真空チャンバ１内のウエーハステージ２に載
置した被処理基板12の表面に、ターゲット３から飛来し
た成膜用粒子を付着させて被膜を形成するスパッタ装置
において、このターゲット３に反応ガスのガス噴出口3a
を具備するように構成する。
し、被処理基板の表面に成膜した被膜の比抵抗及び膜厚
を均一にすることが可能となるスパッタ装置の提供を目
的とする。 【構成】 真空チャンバ１内のウエーハステージ２に載
置した被処理基板12の表面に、ターゲット３から飛来し
た成膜用粒子を付着させて被膜を形成するスパッタ装置
において、このターゲット３に反応ガスのガス噴出口3a
を具備するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタ装置の反応ガス
の供給部の改良に関するものである。近年の半導体装置
の高集積化に伴い半導体チップの寸法が拡大し、量産化
のためには半導体ウエーハの大径化が必要になり、これ
に伴い半導体ウエーハ面内の膜厚の不均一が問題になっ
ている。
の供給部の改良に関するものである。近年の半導体装置
の高集積化に伴い半導体チップの寸法が拡大し、量産化
のためには半導体ウエーハの大径化が必要になり、これ
に伴い半導体ウエーハ面内の膜厚の不均一が問題になっ
ている。
【０００２】以上のような状況から、大径化した半導体
ウエーハ面内の膜厚を均一にすることが可能となるスパ
ッタ装置が要望されている。
ウエーハ面内の膜厚を均一にすることが可能となるスパ
ッタ装置が要望されている。
【０００３】
【従来の技術】従来のスパッタ装置について図６により
詳細に説明する。図６は従来のスパッタ装置を示す図で
ある。
詳細に説明する。図６は従来のスパッタ装置を示す図で
ある。
【０００４】従来のスパッタ装置は図６に示すように、
真空チャンバ61内のウエーハステージ62に載置した被処
理基板12の表面に、バッキングプレート64に固着されて
いる成膜用粒子の供給源、ターゲット63から飛来した成
膜用粒子を付着させて被膜を形成するスパッタ装置であ
る。
真空チャンバ61内のウエーハステージ62に載置した被処
理基板12の表面に、バッキングプレート64に固着されて
いる成膜用粒子の供給源、ターゲット63から飛来した成
膜用粒子を付着させて被膜を形成するスパッタ装置であ
る。
【０００５】スパッタ装置の電源装置65は図示のように
アノードが真空チャンバ61に、カソードがバッキングプ
レート64に接続されている。アルゴンと窒素を混合した
反応ガスはガス供給管66から供給され、ターゲット63の
周辺部においてガス噴出口66a から真空チャンバ61内に
噴出され、真空チャンバ61の下部に設けた排気口61a か
ら排気されている。
アノードが真空チャンバ61に、カソードがバッキングプ
レート64に接続されている。アルゴンと窒素を混合した
反応ガスはガス供給管66から供給され、ターゲット63の
周辺部においてガス噴出口66a から真空チャンバ61内に
噴出され、真空チャンバ61の下部に設けた排気口61a か
ら排気されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のス
パッタ装置においては、被処理基板の大径化に応じてタ
ーゲットの直径も大きくすることが必要になるが、反応
ガスはガス供給管から供給され、ターゲットの周辺部に
おいてガス噴出口から真空チャンバ内に噴出されている
ので、被処理基板の表面における反応ガスの分圧が周辺
部と中央部とで異なるため、ターゲットの金属と反応ガ
スとの合金を被着する場合には、反応ガスの分圧の差異
により、図５(a) に示すように被処理基板の表面に成膜
した被膜の比抵抗が周辺部に比して中央部が高くなると
いう問題点があり、また図５(b) に示すように被処理基
板の表面に成膜した被膜の膜厚が周辺部に比して中央部
が厚くなるという問題点があった。
パッタ装置においては、被処理基板の大径化に応じてタ
ーゲットの直径も大きくすることが必要になるが、反応
ガスはガス供給管から供給され、ターゲットの周辺部に
おいてガス噴出口から真空チャンバ内に噴出されている
ので、被処理基板の表面における反応ガスの分圧が周辺
部と中央部とで異なるため、ターゲットの金属と反応ガ
スとの合金を被着する場合には、反応ガスの分圧の差異
により、図５(a) に示すように被処理基板の表面に成膜
した被膜の比抵抗が周辺部に比して中央部が高くなると
いう問題点があり、また図５(b) に示すように被処理基
板の表面に成膜した被膜の膜厚が周辺部に比して中央部
が厚くなるという問題点があった。
【０００７】本発明は以上のような状況から、被処理基
板の表面に成膜した被膜の比抵抗及び膜厚を均一にする
ことが可能となるスパッタ装置の提供を目的としたもの
である。
板の表面に成膜した被膜の比抵抗及び膜厚を均一にする
ことが可能となるスパッタ装置の提供を目的としたもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のスパッタ装置
は、真空チャンバ内のウエーハステージに載置した被処
理基板の表面に、成膜用粒子の供給源から飛来した成膜
用粒子を付着させて被膜を形成するスパッタ装置におい
て、この成膜用粒子の供給源に反応ガスのガス噴出口を
設けるか、ターゲットと被処理基板との間にガス供給ノ
ズルを設けるか或いはターゲットの中心部を貫通するセ
ンターアノードを設けて反応ガスを真空チャンバ内に供
給するように構成する。
は、真空チャンバ内のウエーハステージに載置した被処
理基板の表面に、成膜用粒子の供給源から飛来した成膜
用粒子を付着させて被膜を形成するスパッタ装置におい
て、この成膜用粒子の供給源に反応ガスのガス噴出口を
設けるか、ターゲットと被処理基板との間にガス供給ノ
ズルを設けるか或いはターゲットの中心部を貫通するセ
ンターアノードを設けて反応ガスを真空チャンバ内に供
給するように構成する。
【０００９】
【作用】即ち本発明においては、真空チャンバ内のウエ
ーハステージに載置した被処理基板の表面に、成膜用粒
子の供給源から飛来した成膜用粒子を付着させて被膜を
形成するスパッタ装置において、この成膜用粒子の供給
源に設けたガス噴出口か、ターゲットと被処理基板との
間に設けたガス供給ノズルか或いはターゲットの中心部
を貫通して設けたセンターアノードにより反応ガスを真
空チャンバ内に供給するから、真空チャンバ内の反応ガ
スの分圧を被処理基板の表面において均一にすることが
できるので、被処理基板の表面に均一な比抵抗及び膜厚
を有する被膜を成膜することが可能となる。
ーハステージに載置した被処理基板の表面に、成膜用粒
子の供給源から飛来した成膜用粒子を付着させて被膜を
形成するスパッタ装置において、この成膜用粒子の供給
源に設けたガス噴出口か、ターゲットと被処理基板との
間に設けたガス供給ノズルか或いはターゲットの中心部
を貫通して設けたセンターアノードにより反応ガスを真
空チャンバ内に供給するから、真空チャンバ内の反応ガ
スの分圧を被処理基板の表面において均一にすることが
できるので、被処理基板の表面に均一な比抵抗及び膜厚
を有する被膜を成膜することが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下図１〜図５により本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。図１は本発明による第１の実施例
のスパッタ装置を示す図、図２は本発明による第２の実
施例のスパッタ装置を示す図、図３は本発明による第２
の実施例のスパッタ装置の各種のガス供給ノズルを示す
図、図４は本発明による第３の実施例のスパッタ装置を
示す図、図５は本発明のスパッタ装置で形成した被膜と
従来のスパッタ装置で形成した被膜とを比較する図であ
る。
いて詳細に説明する。図１は本発明による第１の実施例
のスパッタ装置を示す図、図２は本発明による第２の実
施例のスパッタ装置を示す図、図３は本発明による第２
の実施例のスパッタ装置の各種のガス供給ノズルを示す
図、図４は本発明による第３の実施例のスパッタ装置を
示す図、図５は本発明のスパッタ装置で形成した被膜と
従来のスパッタ装置で形成した被膜とを比較する図であ
る。
【００１１】図１に示す第１の実施例のスパッタ装置に
おいては、ターゲット３以外の部分の構成は図６の従来
のスパッタ装置と同様であるが、この第１の実施例では
厚さ10mmの純粋のチタンからなるターゲット３に直径が
１mmの複数のガス噴出口3aを同心円状に設け、バッキン
グプレート４の中心部を貫通して設けた配管により、例
えばアルゴン50sccmと窒素50sccmを混合した反応ガスを
この複数のガス噴出口3aに分配して真空チャンバ１内に
供給して真空チャンバ１の室内圧を３ mTorrに調節して
窒化チタンのスパッタを行っている。
おいては、ターゲット３以外の部分の構成は図６の従来
のスパッタ装置と同様であるが、この第１の実施例では
厚さ10mmの純粋のチタンからなるターゲット３に直径が
１mmの複数のガス噴出口3aを同心円状に設け、バッキン
グプレート４の中心部を貫通して設けた配管により、例
えばアルゴン50sccmと窒素50sccmを混合した反応ガスを
この複数のガス噴出口3aに分配して真空チャンバ１内に
供給して真空チャンバ１の室内圧を３ mTorrに調節して
窒化チタンのスパッタを行っている。
【００１２】このように複数のガス噴出口3aから反応ガ
スを供給するので、真空チャンバ１内の反応ガスの分圧
を均一にすることができ、被処理基板12の直径が大きく
なっても表面に均一な比抵抗及び膜厚を有する被膜を成
膜することが可能となる。
スを供給するので、真空チャンバ１内の反応ガスの分圧
を均一にすることができ、被処理基板12の直径が大きく
なっても表面に均一な比抵抗及び膜厚を有する被膜を成
膜することが可能となる。
【００１３】またこのガス噴出口3aの出口の形状を、図
１(b) のＡ部に示すようにテーパにするか、或いはＢ部
に示すようにアールをつけると、電荷がガス噴出口3aの
エッジに集中しなくなるので、このエッジ部からの塵埃
の発生を防止することが可能となる。
１(b) のＡ部に示すようにテーパにするか、或いはＢ部
に示すようにアールをつけると、電荷がガス噴出口3aの
エッジに集中しなくなるので、このエッジ部からの塵埃
の発生を防止することが可能となる。
【００１４】図２に示す第２の実施例のスパッタ装置に
おいては、ターゲット23と被処理基板12との間に、真空
チャンバ21に設けた回転機構部９を中心として回転可能
なガス供給ノズルＡ６を設けている。
おいては、ターゲット23と被処理基板12との間に、真空
チャンバ21に設けた回転機構部９を中心として回転可能
なガス供給ノズルＡ６を設けている。
【００１５】このガス供給ノズルＡ６は、下面図を図３
(a) に示すように単孔のガス噴出口6aを有している。ガ
ス供給ノズルとしてはガス供給ノズルＡ６の他に、下面
図を図３(b) に示すような同心円状に設けた複数のガス
噴出口7aを備えたガス供給ノズルＢ７や、下面図を図３
(c) に示すような格子状に設けた複数のガス噴出口8aを
備えたガス供給ノズルＣ８を設けることも可能である。
(a) に示すように単孔のガス噴出口6aを有している。ガ
ス供給ノズルとしてはガス供給ノズルＡ６の他に、下面
図を図３(b) に示すような同心円状に設けた複数のガス
噴出口7aを備えたガス供給ノズルＢ７や、下面図を図３
(c) に示すような格子状に設けた複数のガス噴出口8aを
備えたガス供給ノズルＣ８を設けることも可能である。
【００１６】これらのガス供給ノズルＡ６、ガス供給ノ
ズルＢ７或いはガス供給ノズルＣ８を回転機構部９を中
心として水平方向に揺動させて反応ガスを供給すると、
真空チャンバ１内の反応ガスの分圧を均一にすることが
でき、被処理基板12の直径が大きくなっても表面に均一
な比抵抗及び膜厚を有する被膜を成膜することが可能と
なる。
ズルＢ７或いはガス供給ノズルＣ８を回転機構部９を中
心として水平方向に揺動させて反応ガスを供給すると、
真空チャンバ１内の反応ガスの分圧を均一にすることが
でき、被処理基板12の直径が大きくなっても表面に均一
な比抵抗及び膜厚を有する被膜を成膜することが可能と
なる。
【００１７】なお、これらのガス供給ノズルＡ６、ガス
供給ノズルＢ７或いはガス供給ノズルＣ８を回転機構部
９を中心として水平方向に回転させて、ターゲット３の
下から完全に退避させるためには、図２に示すような格
納部21b を真空チャンバ21の側壁に設けてこの中に収容
している。
供給ノズルＢ７或いはガス供給ノズルＣ８を回転機構部
９を中心として水平方向に回転させて、ターゲット３の
下から完全に退避させるためには、図２に示すような格
納部21b を真空チャンバ21の側壁に設けてこの中に収容
している。
【００１８】図４に示す第３の実施例のスパッタ装置に
おいては、ターゲット43の中心部以外の部分の構成は図
６の従来のスパッタ装置と同様であるが、この第３の実
施例では図４(b) に示すようにバッキングプレート44及
びターゲット43の中心部を貫通して反応ガスを供給する
センターアノード10が設けられている。
おいては、ターゲット43の中心部以外の部分の構成は図
６の従来のスパッタ装置と同様であるが、この第３の実
施例では図４(b) に示すようにバッキングプレート44及
びターゲット43の中心部を貫通して反応ガスを供給する
センターアノード10が設けられている。
【００１９】図４(a) に示すように電源装置45のカソー
ドはバッキングプレート44に接続され、アノードは真空
チャンバ41に接続され、真空チャンバ41が接地されてお
り、図４(b) に示すようにこのセンターアノード10も接
地されている。
ドはバッキングプレート44に接続され、アノードは真空
チャンバ41に接続され、真空チャンバ41が接地されてお
り、図４(b) に示すようにこのセンターアノード10も接
地されている。
【００２０】センターアノード10はバッキングプレート
44と絶縁物を介して貫通して設けられており、センター
アノード10とガス供給管46とは絶縁継手11により接続さ
れている。
44と絶縁物を介して貫通して設けられており、センター
アノード10とガス供給管46とは絶縁継手11により接続さ
れている。
【００２１】このように反応ガスを種々な方法で真空チ
ャンバ内に供給するから、真空チャンバ内の反応ガスの
分圧を被処理基板の表面において均一にすることができ
るので、被処理基板の表面に均一な比抵抗及び膜厚を有
する被膜を成膜することが可能となる。
ャンバ内に供給するから、真空チャンバ内の反応ガスの
分圧を被処理基板の表面において均一にすることができ
るので、被処理基板の表面に均一な比抵抗及び膜厚を有
する被膜を成膜することが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば極めて簡単なターゲットの構造の変更或いはプ
ロセスガスを導入する各種のガス供給ノズルを用いるこ
とにより反応ガスを均一に供給することができるから、
被処理基板の表面の反応ガスの分圧を均一にすることが
でき、成膜した被膜の比抵抗及び膜厚を均一にすること
が可能となる等の利点があり、著しい経済的及び、信頼
性向上の効果が期待できるスパッタ装置の提供が可能で
ある。
によれば極めて簡単なターゲットの構造の変更或いはプ
ロセスガスを導入する各種のガス供給ノズルを用いるこ
とにより反応ガスを均一に供給することができるから、
被処理基板の表面の反応ガスの分圧を均一にすることが
でき、成膜した被膜の比抵抗及び膜厚を均一にすること
が可能となる等の利点があり、著しい経済的及び、信頼
性向上の効果が期待できるスパッタ装置の提供が可能で
ある。
【図１】 本発明による第１の実施例のスパッタ装置を
示す図、
示す図、
【図２】 本発明による第２の実施例のスパッタ装置を
示す図、
示す図、
【図３】 本発明による第２の実施例のスパッタ装置の
各種のガス供給ノズルを示す図、
各種のガス供給ノズルを示す図、
【図４】 本発明による第３の実施例のスパッタ装置を
示す図、
示す図、
【図５】 本発明のスパッタ装置で形成した被膜と従来
のスパッタ装置で形成した被膜とを比較する図、
のスパッタ装置で形成した被膜とを比較する図、
【図６】 従来のスパッタ装置を示す図、
1,21,41は真空チャンバ、 1a,21a,41aは排気口、 21bは格納部、 2,22,42はウエーハステージ、 3,23,43はターゲット 3aはガス噴出口、 4,24,44はバッキングプレート、 5,25,45は電源装置、 ６はガス供給ノズルＡ、 6aはガス噴出口、 ７はガス供給ノズルＢ、 7aはガス噴出口、 ８はガス供給ノズルＣ、 8aはガス噴出口、 46はガス供給管、 ９は回転機構部、 10はセンターアノード、 10aはガス噴出口、 11は絶縁継手、 12は被処理基板、
Claims (5)
- 【請求項１】 真空チャンバ(1) 内のウエーハステージ
(2) に載置した被処理基板(12)の表面に、成膜用粒子の
供給源(3) から飛来した成膜用粒子を付着させて被膜を
形成するスパッタ装置において、 前記成膜用粒子の供給源(3) に反応ガスのガス噴出口(3
a)を具備することを特徴とするスパッタ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のスパッタ装置の前記ガス
噴出口(3a)の周囲をテーパー状もしくは丸みを帯びた形
状とすることを特徴とするスパッタ装置。 - 【請求項３】 真空チャンバ(21)内のウエーハステージ
(22)に載置した被処理基板(12)の表面に、成膜用粒子の
供給源(23)から飛来した成膜用粒子を付着させて被膜を
形成するスパッタ装置において、 前記成膜用粒子の供給源(23)と前記被処理基板(12)との
間に、前記真空チャンバ(21)に設けた回転機構部(9) を
中心として回転可能な、ガス噴出口(6a,7a,8a)を有する
ガス供給ノズルＡ(6,7,8) を具備することを特徴とする
スパッタ装置。 - 【請求項４】 請求項３記載のスパッタ装置において、 前記回転機構部(9)を中心として 180°回転させた前記
ガス供給ノズル(6,7,8)を収容する格納部(21b) を、真
空チャンバ(21)の側壁に具備することを特徴とするスパ
ッタ装置。 - 【請求項５】 真空チャンバ(41)内のウエーハステージ
(42)に載置した被処理基板(12)の表面に、成膜用粒子の
供給源(43)から飛来した成膜用粒子を付着させて被膜を
形成するスパッタ装置において、 前記スパッタ装置の電源装置(45)のアノードと接続さ
れ、前記成膜用粒子の供給源(43)の中心部を貫通し、反
応ガスを真空チャンバ(41)内に供給するセンターアノー
ド(10)を具備することを特徴とするスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3766692A JPH05230640A (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3766692A JPH05230640A (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | スパッタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230640A true JPH05230640A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12503959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3766692A Withdrawn JPH05230640A (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | スパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230640A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997036020A1 (en) * | 1996-03-26 | 1997-10-02 | Technion Research & Development Foundation Limited | Ceramic target for thin film deposition |
| US6337001B1 (en) * | 1997-07-15 | 2002-01-08 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Process for sputter coating, a sputter coating source, and sputter coating apparatus with at least one such source |
| US6623607B1 (en) * | 1997-11-20 | 2003-09-23 | Balzers Hochvakuum Ag | Substrate coated with an MGO-layer |
| JP2004346406A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Anelva Corp | スパッタリング装置 |
| WO2010038271A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | キヤノンアネルバ株式会社 | スパッタリング装置および薄膜形成方法 |
| JP2010084212A (ja) * | 2008-10-01 | 2010-04-15 | Ulvac Japan Ltd | 反応性スパッタリング装置 |
| JP2010231866A (ja) * | 2009-03-29 | 2010-10-14 | Hoya Corp | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
| CN104018125A (zh) * | 2013-02-28 | 2014-09-03 | 三星显示有限公司 | 一种溅射装置及利用该溅射装置的溅射方法 |
| WO2015064194A1 (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP3766692A patent/JPH05230640A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPWO2015064194A1 (ja) * | 2013-10-30 | 2017-03-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
| EP3064609A4 (en) * | 2013-10-30 | 2017-04-19 | Tokyo Electron Limited | Deposition device and deposition method |
| US10309005B2 (en) | 2013-10-30 | 2019-06-04 | Tokyo Electron Limited | Deposition device and deposition method |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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