JPH05243155A - Sputtering device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造に
用いるスパッタ装置に関し、特に半導体基板上に設けら
れたアルミニウム合金からなる第１の配線層と、その上
に存在する第２の配線層との接続部にバリヤメタルとし
て用いられる反応性スパッタ膜を形成するためのもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering apparatus used for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a first wiring layer made of an aluminum alloy provided on a semiconductor substrate and a second wiring layer existing thereon. It is for forming a reactive sputtered film used as a barrier metal at the connection portion with.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の高速・高密度化に伴った多
層配線構造において、アルミニウム合金、例えばＡｌ−
Ｓｉ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｃｕなどを用いた配線層間（第１層
と第２層間など）の接続部に生ずるエレクトロ・マイグ
レーションやストレス・マイグレーションを改善するた
めに、バリアメタルとしてチタン・ナイトライド（Ｔｉ
Ｎ）などの金属窒化膜が用いられている。この金属窒化
膜は、反応性のガスをＡｒ中に混入し、スパッタ過程で
ターゲット原子と反応させて化合物の薄膜を形成する反
応性スパッタ法により形成することができ、以下その方
法を図４のスパッタ装置内部の概略図を用いて説明す
る。2. Description of the Related Art Aluminum alloys such as Al--
Titanium nitride (Ti) is used as a barrier metal in order to improve electromigration and stress migration that occur in the connection between wiring layers (such as the first layer and the second layer) using Si-Cu, Al-Cu, or the like.
A metal nitride film such as N) is used. This metal nitride film can be formed by a reactive sputtering method in which a reactive gas is mixed in Ar and reacted with target atoms in the sputtering process to form a thin film of a compound. It will be described with reference to a schematic view of the inside of the sputtering apparatus.
【０００３】図４において、２はＴｉ等の金属ターゲッ
ト（スパッタ源）であり、該金属ターゲット２はマグネ
ットを有するカソード１の内側に配置されており、金属
ターゲット２の裏側にマグネットを配置することで金属
ターゲット２近傍に電場と直交する磁場を作り高密度の
プラズマをターゲット２近傍に発生させることができ
る。４はその表面に反応性スパッタ膜を形成しようとす
る半導体基板３を支持するためのウェハホルダ、９は金
属ターゲット２への入射粒子となるアルゴン（Ａｒ）ガ
スや、金属ターゲット２から叩き出されたターゲット粒
子と反応する窒素（Ｎ2 ）等の反応性ガスを導入する導
入管、１０は反応後の残留ガスを装置外部に排気する真
空排気管である。In FIG. 4, reference numeral 2 denotes a metal target (sputtering source) such as Ti, the metal target 2 is arranged inside the cathode 1 having a magnet, and the magnet is arranged on the back side of the metal target 2. Thus, a magnetic field orthogonal to the electric field can be created in the vicinity of the metal target 2 to generate high-density plasma in the vicinity of the target 2. Reference numeral 4 is a wafer holder for supporting the semiconductor substrate 3 on which a reactive sputtered film is to be formed, and 9 is an argon (Ar) gas which becomes incident particles on the metal target 2 or is tapped from the metal target 2. An introduction pipe 10 for introducing a reactive gas such as nitrogen (N2) that reacts with the target particles is a vacuum exhaust pipe for exhausting the residual gas after the reaction to the outside of the apparatus.
【０００４】次に上記構成のスパッタ装置を用いてスパ
ッタリングを行う方法について説明する。まず最初に、
半導体基板３の左右側面両側に位置するガス導入管９よ
りＡｒ，Ｎ2 混合ガスなどの反応性ガスを供給する。そ
してこの上向きに導入された混合ガスは下部に位置する
真空排気管１０を通じて真空ポンプにより吸引され、下
方に流れる。このような状態でカソード１とウェハホル
ダ４間にバイアス電圧をかけて電界を印加してターゲッ
ト２表面から放電すると、Ａｒガスがイオン化し、Ａｒ
イオンが入射粒子となって金属ターゲット２表面に衝突
し、金属ターゲット２表面から金属原子（Ｔｉ等）を叩
き出し、この叩き出されたＴｉ等の金属原子（ターゲッ
ト粒子）が半導体基板３の方向へ飛散され、Ｎ2 ガスか
ら生成されるＮラジカルとターゲット粒子とが反応して
半導体基板３表面にＴｉＮの成膜が行われる。Next, a method of performing sputtering using the sputtering apparatus having the above structure will be described. First,
A reactive gas such as a mixed gas of Ar and N2 is supplied from gas introduction pipes 9 located on both right and left sides of the semiconductor substrate 3. Then, the mixed gas introduced upward is sucked by the vacuum pump through the vacuum exhaust pipe 10 located in the lower part, and flows downward. In this state, when a bias voltage is applied between the cathode 1 and the wafer holder 4 to apply an electric field and discharge from the surface of the target 2, Ar gas is ionized and Ar gas is ionized.
Ions collide with the surface of the metal target 2 as incident particles and knock out metal atoms (such as Ti) from the surface of the metal target 2. The knocked-out metal atoms such as Ti (target particles) are directed toward the semiconductor substrate 3. And the N radicals generated from N2 gas react with the target particles to form a TiN film on the surface of the semiconductor substrate 3.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のスパッタ装置は
以上のように構成されているので、特に、大口径化され
た半導体基板に反応性スパッタを行う場合においては、
ガスの供給及び排気が一方向からのみしか行われないた
めに、半導体基板上のプラズマ分布が不均一となり、ス
パッタ膜の膜質（膜厚，シート抵抗，比抵抗など）の面
内分布が不均一となったり、またスパッタ源近傍でのプ
ラズマ分布が不安定となることでスパッタ源からクラス
タと呼ばれるスパッタ粒子の塊が発生し、これが半導体
基板表面に飛来して付着し異物発生の原因となるなどの
問題点があった。Since the conventional sputtering apparatus is configured as described above, particularly when performing reactive sputtering on a semiconductor substrate having a large diameter,
Since gas is supplied and exhausted only from one direction, the plasma distribution on the semiconductor substrate becomes non-uniform, and the in-plane distribution of the film quality (film thickness, sheet resistance, specific resistance, etc.) of the sputtered film is non-uniform. In addition, the plasma distribution in the vicinity of the sputter source becomes unstable, and spatter particles called clusters are generated from the sputter source. These clusters fly to the surface of the semiconductor substrate and adhere to them, causing foreign matter to be generated. There was a problem.
【０００６】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、半導体基板の表面及びターゲッ
ト表面に一様に反応性ガスを供給でき、半導体基板上に
均一な膜質で、かつ異物が低減された金属窒化膜を形成
することができるスパッタ装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made to solve the above problems, and can supply a reactive gas uniformly to the surface of a semiconductor substrate and the surface of a target, and has a uniform film quality on the semiconductor substrate. An object of the present invention is to provide a sputtering apparatus capable of forming a metal nitride film with reduced foreign matter.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係るスパッタ
装置は、半導体基板の周辺、及び上記スパッタ源の周辺
からそれぞれ同時に上記反応性ガスを均一に供給するガ
ス導入手段と、反応後の残留ガスを上記スパッタ源周辺
から一様に真空排気をする排気手段とを備えたものであ
る。A sputtering apparatus according to the present invention comprises a gas introducing means for uniformly and uniformly supplying the reactive gas from the periphery of the semiconductor substrate and the periphery of the sputtering source, and residual gas after the reaction. And an evacuation unit for uniformly evacuating from around the sputter source.
【０００８】また上記ガス導入手段から供給される反応
性ガスの方向を一部転換して上記スパッタ源または半導
体基板の中央表面部に向けてガスを供給するガス方向転
換手段を備えたものである。Further, there is provided a gas direction changing means for partially changing the direction of the reactive gas supplied from the gas introducing means and supplying the gas toward the central surface portion of the sputtering source or the semiconductor substrate. ..
【０００９】[0009]
【作用】この発明においては、スパッタ源の周辺からの
ガス供給によってスパッタ源周辺表面の放電状態を一様
にし、同時に半導体基板の周辺からのガスの供給によっ
て、半導体基板の周辺表面の放電状態を安定させ、ま
た、残留ガスをスパッタ源周辺から一様に真空排気する
ことにより、半導体基板の表面に膜質の均一な、かつ異
物の低減された金属窒化膜を形成できる。According to the present invention, the gas is supplied from the periphery of the sputter source to make the discharge state on the peripheral surface of the sputter source uniform, and at the same time, the gas is supplied from the periphery of the semiconductor substrate to discharge the peripheral surface of the semiconductor substrate. By stabilizing and evenly evacuating the residual gas from the periphery of the sputtering source, a metal nitride film with uniform film quality and reduced foreign matter can be formed on the surface of the semiconductor substrate.
【００１０】また上記スパッタ源または半導体基板周辺
から供給されるガスの方向を一部転換して上記スパッタ
源または半導体基板中心付近に向けることにより、スパ
ッタ源または半導体基板中央表面上の放電状態が安定
し、より膜質が均一で、かつ異物の低減された金属窒化
膜を形成できる。Further, by partially changing the direction of the gas supplied from the sputter source or the periphery of the semiconductor substrate and directing it toward the center of the sputter source or the semiconductor substrate, the discharge state on the center surface of the sputter source or the semiconductor substrate is stabilized. Then, a metal nitride film having a more uniform film quality and reduced foreign matter can be formed.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、この発明の一実施例によるスパッタ装
置を図に基づいて説明する。図１において、図４と同一
符号は同一または相当部分を示し、５ａはウェハホルダ
４に対向するカソード１の側面近傍に配置された円周状
のガス導入管であり、カソード１の円周全方向から反応
性ガスを一様にカソード中心に向けて導入できるよう
に、その内側に例えば多数の穴（もしくはスリット）１
１ａが設けられている。また５ｂは半導体基板３の裏面
からウェハホルダ４の中央部分を経由して半導体基板３
周囲から反応性ガスを導入できるように構成されたガス
導入管である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions, and 5a is a circumferential gas introduction pipe arranged near the side surface of the cathode 1 facing the wafer holder 4, and is located from the entire circumferential direction of the cathode 1. For example, a large number of holes (or slits) 1 are provided inside the reactive gas so that the reactive gas can be uniformly introduced toward the center of the cathode.
1a is provided. Further, 5b denotes the semiconductor substrate 3 from the back surface of the semiconductor substrate 3 via the central portion of the wafer holder 4.
It is a gas introduction pipe configured so that a reactive gas can be introduced from the surroundings.
【００１２】また６ａはカソード１後方の側面近傍に取
り付けられたリング状の真空排気管（排気手段）であ
り、反応後の残留ガスをカソード１後方の周辺から均一
に吸引できるよう、上記ガス導入管５ａ同様に多数の穴
（もしくはスリット）１１ｂが設けられている。８は半
導体基板３の裏面及び周辺部とウェハホルダ４との間の
隙間である。Numeral 6a is a ring-shaped vacuum exhaust pipe (exhaust means) attached near the side surface behind the cathode 1 so that the residual gas after the reaction can be uniformly sucked from the periphery behind the cathode 1. Like the tube 5a, a large number of holes (or slits) 11b are provided. Reference numeral 8 denotes a gap between the wafer holder 4 and the back surface and peripheral portion of the semiconductor substrate 3.
【００１３】さらに７ａは上記ウェハホルダ４に支持さ
れた半導体基板３の前面に配置され、ガス導入管５ｂか
らのガスの流れの一部を変えるためのガス方向転換器
（ガス方向転換手段）である。このガス方向転換器７ａ
は半導体基板３よりも少し大きい形状に形成され、上記
隙間８からのガスの一部がその外側を通り、残りが半導
体基板３の表面中央部に向けて流れていくような形状を
有している。なお図１(a) ではガス方向転換器７ａは省
略されている。Further, 7a is a gas direction changer (gas direction changing means) arranged on the front surface of the semiconductor substrate 3 supported by the wafer holder 4 and for changing a part of the gas flow from the gas introduction pipe 5b. .. This gas redirector 7a
Is formed in a shape slightly larger than the semiconductor substrate 3, and has a shape such that a part of the gas from the gap 8 passes through the outside and the rest flows toward the central portion of the surface of the semiconductor substrate 3. There is. The gas redirector 7a is omitted in FIG. 1 (a).
【００１４】次に動作について説明する。まず最初に、
ガス導入管５ａ，５ｂに入射粒子となるアルゴンガス
（Ａｒ）及びターゲット粒子と反応する反応性ガス（Ｎ
2 ）を同時に供給する。このときガス導入管５ａの内側
の多数の穴１１ａ（もしくはスリット）から反応性ガス
がカソード１の中心に向けて一様に吹き出され、それに
よりターゲット２の中央表面上のガス分布が均一とな
る。Next, the operation will be described. First,
Argon gas (Ar) that becomes incident particles into the gas introduction pipes 5a and 5b and a reactive gas (N) that reacts with the target particles.
2) Supply at the same time. At this time, the reactive gas is uniformly blown out toward the center of the cathode 1 from a large number of holes 11a (or slits) inside the gas introducing pipe 5a, whereby the gas distribution on the central surface of the target 2 becomes uniform. ..
【００１５】また、ガス導入管５ｂは図１(b) に示すよ
うに、上記反応性ガスを、半導体基板３を保持するウェ
ハホルダ４の中心部分を経由して半導体基板３の裏面側
から供給し、半導体基板３とウェハホルダ４との間の隙
間８よりガスを一様に放出する。このため、半導体基板
３の外周表面上のガス分布が均一となる。さらに、ウェ
ハホルダ４前面に取り付けられたガス方向転換器７ａに
より、ガス導入管５ｂから供給された反応性ガスの流れ
の一部が、半導体基板３の表面の中心方向へ導かれ、半
導体基板３の中央表面上のガス分布が均一となる。一
方、カソード１後方の側面に配置された円周状の真空排
気管６ａの多数の穴１１ｂ（もしくはスリット）によ
り、カソード１後方周辺から均一に残留ガスが装置外部
に真空排気される。以上の状態で、従来と同様にスパッ
タを行い、半導体基板３上にＴｉＮ等の金属窒化膜を形
成する。As shown in FIG. 1B, the gas introducing pipe 5b supplies the reactive gas from the back side of the semiconductor substrate 3 via the central portion of the wafer holder 4 holding the semiconductor substrate 3. , The gas is uniformly discharged from the gap 8 between the semiconductor substrate 3 and the wafer holder 4. Therefore, the gas distribution on the outer peripheral surface of the semiconductor substrate 3 becomes uniform. Further, a part of the flow of the reactive gas supplied from the gas introduction pipe 5b is guided toward the center of the surface of the semiconductor substrate 3 by the gas redirecting device 7a attached to the front surface of the wafer holder 4, and The gas distribution on the central surface is uniform. On the other hand, the residual gas is uniformly evacuated to the outside of the apparatus from the periphery of the rear of the cathode 1 by the many holes 11b (or slits) of the vacuum-shaped exhaust pipe 6a arranged on the side surface behind the cathode 1. In the above state, sputtering is performed in the same manner as in the conventional case, and a metal nitride film such as TiN is formed on the semiconductor substrate 3.
【００１６】このように本実施例では、カソード１近傍
に円周状のガス導入管５ａを設け、ターゲット２の周辺
表面のガス分布を均一にしてプラズマ放電状態を一様に
し、同時に半導体基板３側面の周囲よりガスを供給する
導入管５ｂからのガスの供給によって半導体基板３の周
辺表面のガス分布を均一にして放電状態を安定させ、ま
た排気管６ａで残留ガスの真空排気をカソード１後方周
辺から一様に行うようにして、反応性スパッタを行うた
め、半導体基板３上に均一な膜質でかつ異物が低減され
た金属窒化膜を形成することができる。また半導体基板
３の前面にガス方向転換器７ａを配置することで、半導
体基板３中央表面上でのガス分布も均一となり、半導体
基板３表面に形成される金属窒化膜の膜質がより向上す
る。As described above, in this embodiment, the circumferential gas introducing pipe 5a is provided in the vicinity of the cathode 1 to make the gas distribution on the peripheral surface of the target 2 uniform and to make the plasma discharge state uniform, and at the same time, the semiconductor substrate 3 By supplying gas from the introduction pipe 5b which supplies gas from the periphery of the side surface, the gas distribution on the peripheral surface of the semiconductor substrate 3 is made uniform to stabilize the discharge state, and the exhaust pipe 6a is used to evacuate residual gas to the rear of the cathode 1. Since reactive sputtering is performed uniformly from the periphery, a metal nitride film with uniform film quality and reduced foreign matter can be formed on the semiconductor substrate 3. Further, by disposing the gas redirector 7a on the front surface of the semiconductor substrate 3, the gas distribution on the central surface of the semiconductor substrate 3 becomes uniform, and the quality of the metal nitride film formed on the surface of the semiconductor substrate 3 is further improved.
【００１７】次に本発明の第２の実施例によるスパッタ
装置を図２に基づいて説明する。図２に示すようにこの
実施例では、半導体基板３にガスを供給するガス導入管
として、金属ターゲット２にガスを供給するガス導入管
よりも直径の小さいガス供給管５ｃを用い、これを半導
体基板３表面中心部に向けてガスが多数の穴１１ｃ（も
しくはスリット）から供給されるようにウェハホルダ４
近傍に配置するようにしたものである。このようにする
ことで、ウェハホルダ４を介さずに直接的に半導体基板
３外周及び中央表面上にガスを供給することができ、上
記第１の実施例に比べ装置を簡略化することができる。
さらに図２(b) に示すように、上記ガス供給管５ｃの斜
め内側に、ターゲット２の表面の中央部に向けてガスが
噴出されるように複数の穴１１ｄ（もしくはスリット）
を設けることで、ガス供給管５ｃから供給される反応性
ガスを用いてターゲット２の中央表面のガスの均一性を
高めることができる。Next, a sputtering apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, in this embodiment, a gas supply pipe 5c having a diameter smaller than that of the gas introduction pipe for supplying gas to the metal target 2 is used as a gas introduction pipe for supplying gas to the semiconductor substrate 3. The wafer holder 4 is arranged so that the gas is supplied from the numerous holes 11c (or slits) toward the center of the surface of the substrate 3.
It is arranged in the vicinity. By doing so, the gas can be directly supplied to the outer circumference and the central surface of the semiconductor substrate 3 without the wafer holder 4, and the apparatus can be simplified as compared with the first embodiment.
Further, as shown in FIG. 2 (b), a plurality of holes 11d (or slits) are formed obliquely inside the gas supply pipe 5c so that the gas is ejected toward the center of the surface of the target 2.
By providing, the uniformity of the gas on the central surface of the target 2 can be increased by using the reactive gas supplied from the gas supply pipe 5c.
【００１８】次に本発明の第３の実施例によるスパッタ
装置を図３に基づいて説明する。図３に示すようにこの
実施例では、半導体基板３周辺及びターゲット２周辺に
ガスを、それぞれウェハホルダ４及びカソード１裏面か
らそれらの側面を経由して供給するようにしたものであ
る。図において、５ｅは半導体基板３側に位置するガス
導入管であり、ウェハホルダ４を裏面側から側面部分に
わたって所定の隙間８ａをもって包み込むようにその先
端部分が拡径されている。またウェハホルダ４の前面に
は図１の第１の実施例同様に、ガス方向転換器７ｂが配
置されている。また５ｄはターゲット２側に位置するガ
ス導入管であり、カソード１を裏面側から側面部分にわ
たって所定の間隔８ｂをもって包み込むようにその先端
部分が拡径されている。またターゲット２の外周付近に
は上記隙間８ｂから供給される反応性ガスの一部の方向
を変えてターゲット２の中央表面部に向けて流れるよう
にするためのガス方向転換器７ｃが取り付けられてい
る。Next, a sputtering apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, in this embodiment, gas is supplied to the periphery of the semiconductor substrate 3 and the periphery of the target 2 from the back surface of the wafer holder 4 and the cathode 1 via their side surfaces, respectively. In the figure, 5e is a gas introduction pipe located on the semiconductor substrate 3 side, and its tip portion is expanded so as to enclose the wafer holder 4 with a predetermined gap 8a from the rear surface side to the side surface portion. Further, on the front surface of the wafer holder 4, as in the first embodiment shown in FIG. 1, a gas redirector 7b is arranged. Further, 5d is a gas introduction pipe located on the target 2 side, and its tip portion is expanded so as to wrap the cathode 1 from the back surface side to the side surface portion at a predetermined interval 8b. A gas redirector 7c for changing the direction of a part of the reactive gas supplied from the gap 8b so as to flow toward the central surface of the target 2 is attached near the outer periphery of the target 2. There is.
【００１９】また、６ｂは真空排気管であり、その先端
が、上記ガス導入管５ｄを所定の間隔８ｃをもって包み
込み、かつカソード１外周の側壁表面に位置するように
拡径されている。以上の状態で従来と同様にスパッタを
行い、半導体基板３上に金属窒化膜を形成する。Reference numeral 6b is a vacuum exhaust pipe, and its tip is expanded so as to enclose the gas introducing pipe 5d at a predetermined interval 8c and to be located on the side wall surface of the outer periphery of the cathode 1. In the above-mentioned state, sputtering is performed in the same manner as in the conventional method to form a metal nitride film on the semiconductor substrate 3.
【００２０】この実施例によれば、ガス導入管５ｄ及び
５ｅをそれぞれカソード１及びウェハホルダ４の後方に
接続し、ガスをカソード１及びウェハホルダ４の後方に
一旦衝突させてからターゲット２及び半導体基板３の外
周に供給するため、ガスを均一に分散させることがで
き、さらにガス放出の均一性が高まる。According to this embodiment, the gas introduction pipes 5d and 5e are connected to the rear side of the cathode 1 and the wafer holder 4, respectively, and the gas is once collided with the rear side of the cathode 1 and the wafer holder 4, and then the target 2 and the semiconductor substrate 3 are connected. Since it is supplied to the outer periphery of the gas, the gas can be uniformly dispersed, and the uniformity of the gas release is further enhanced.
【００２１】また、上記実施例では反応性スパッタにつ
いて説明したが、通常のスパッタにおいてもＡｒガスを
供給しているため、同様に本発明を適用でき、半導体基
板上に均一な膜厚を有する金属膜を得ることができる。Further, although reactive sputtering was explained in the above-mentioned embodiment, since Ar gas is supplied also in normal sputtering, the present invention can be similarly applied, and a metal having a uniform film thickness on a semiconductor substrate. A membrane can be obtained.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、反応
性スパッタまたは通常のスパッタ装置において、半導体
基板及びスパッタ源表面に同時に一様に反応性ガスまた
はＡｒガス等の供給をし、また、スパッタ源周辺から一
様に真空排気を行うことにより、半導体基板上に均一な
膜質で、かつ異物が低減された金属窒化膜を形成できる
効果がある。As described above, according to the present invention, in the reactive sputtering or ordinary sputtering apparatus, the reactive gas or the Ar gas or the like is simultaneously and uniformly supplied to the semiconductor substrate and the surface of the sputtering source. By uniformly evacuation from the periphery of the sputtering source, there is an effect that a metal nitride film with uniform film quality and reduced foreign matter can be formed on the semiconductor substrate.
【００２３】また、上記スパッタ源または半導体基板周
辺から供給されるガスの方向を一部転換して上記スパッ
タ源または半導体基板中心付近に向けることにより、ス
パッタ源または半導体基板中央表面上の放電状態が安定
し、より膜質が均一で、かつ異物の低減された金属窒化
膜を形成できる効果がある。Further, by partially changing the direction of the gas supplied from the sputter source or the periphery of the semiconductor substrate to direct the gas toward the center of the sputter source or the semiconductor substrate, the discharge state on the center surface of the sputter source or the semiconductor substrate can be improved. There is an effect that a metal nitride film that is stable, has a more uniform film quality, and has reduced foreign matter can be formed.
【図１】この発明の第１の実施例によるスパッタ装置の
内部の概略図および該装置内部のガス方向転換器を示す
図である。FIG. 1 is a schematic view of the inside of a sputtering apparatus according to a first embodiment of the present invention and a diagram showing a gas redirector inside the apparatus.
【図２】この発明の第２の実施例によるスパッタ装置の
内部の概略図および該装置内部のガス方向転換器を示す
図である。FIG. 2 is a schematic view of the inside of a sputtering apparatus according to the second embodiment of the present invention and a diagram showing a gas redirector inside the apparatus.
【図３】この発明の第３の実施例によるスパッタ装置の
内部の概略図およびその一部断面図である。FIG. 3 is a schematic diagram of the inside of a sputtering apparatus according to a third embodiment of the present invention and a partial sectional view thereof.
【図４】従来例によるスパッタ装置の内部の概略図であ
る。FIG. 4 is a schematic view of the inside of a sputtering apparatus according to a conventional example.
１ カソード ２ ターゲット ３ 半導体基板 ４ ウェハホルダ ５ ガス導入管 ６ 真空排気管 ７ ガス方向転換器 ８ 隙間 １１ 穴（もしくはスリット） 1 Cathode 2 Target 3 Semiconductor Substrate 4 Wafer Holder 5 Gas Introducing Pipe 6 Vacuum Exhaust Pipe 7 Gas Direction Transformer 8 Gap 11 Hole (or Slit)
Claims (5)
ガスをイオン化してスパッタ源に入射させ、該スパッタ
源より射出した金属粒子を上記半導体基板表面に堆積さ
せるスパッタ装置において、 上記半導体基板の周辺から、及び上記スパッタ源の周辺
からそれぞれ同時に上記反応性ガスを均一に供給するガ
ス導入手段と、 反応後の残留ガスを上記スパッタ源周辺から一様に真空
排気をする排気手段とを備えたことを特徴とするスパッ
タ装置。1. A sputtering apparatus in which a reactive gas is supplied onto a substrate, the reactive gas is ionized and made incident on a sputtering source, and metal particles ejected from the sputtering source are deposited on the surface of the semiconductor substrate. Gas introducing means for uniformly supplying the reactive gas from the periphery of the semiconductor substrate and from the periphery of the sputtering source at the same time, and exhaust means for uniformly evacuating residual gas after the reaction from the periphery of the sputtering source. A sputtering apparatus comprising:
ガスの方向を一部転換するガス方向転換手段を備え、こ
れにより上記スパッタ源及び半導体基板表面に一様にガ
スを分布させることを特徴とするスパッタ装置。2. The sputtering apparatus according to claim 1, further comprising gas direction changing means for partially changing the direction of the reactive gas supplied from the gas introducing means to the semiconductor substrate, whereby the sputtering source and the semiconductor are provided. A sputtering apparatus characterized in that a gas is evenly distributed on the substrate surface.
記スパッタ源および半導体基板の側面近傍に円周状に設
けられ、その内周に穴もしくはスリットを有する管であ
ることを特徴とするスパッタ装置。3. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the gas introduction means to the sputter source and the semiconductor substrate is circumferentially provided in the vicinity of a side surface of the sputter source and the semiconductor substrate, and has a hole or a hole in an inner circumference thereof. A sputtering apparatus, which is a tube having a slit.
基板の裏面中央部からガスを放射状に広げて該半導体基
板側面の周囲より放出する拡張導入管部とからなること
を特徴とするスパッタ装置。4. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the gas introducing means to the semiconductor substrate radially introduces gas from the introduction pipe portion into the central portion of the back surface of the semiconductor substrate and the central portion of the back surface of the semiconductor substrate. A sputtering apparatus, comprising: an expansion introducing tube portion which is expanded and released from the periphery of the side surface of the semiconductor substrate.
周に穴もしくはスリットを有する管からなり、該管の上
記穴もしくはスリットは、上記半導体基板と対向配置さ
れるスパッタ源側に向けて上記反応性ガスを斜め内側に
供給するものであることを特徴とするスパッタ装置。5. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the gas introducing means to the semiconductor substrate is a tube provided in a circumferential shape near a side surface of the semiconductor substrate and having a hole or a slit in an inner circumference thereof. The sputtering device is characterized in that the hole or slit of the tube is for supplying the reactive gas obliquely inward toward a sputtering source side which is arranged to face the semiconductor substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7931592A JPH05243155A (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Sputtering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7931592A JPH05243155A (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Sputtering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05243155A true JPH05243155A (en) | 1993-09-21 |
Family
ID=13686436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7931592A Pending JPH05243155A (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Sputtering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05243155A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5522934A (en) * | 1994-04-26 | 1996-06-04 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus using vertical gas inlets one on top of another |
| US5620523A (en) * | 1994-04-11 | 1997-04-15 | Canon Sales Co., Inc. | Apparatus for forming film |
| US7575661B2 (en) | 2003-07-31 | 2009-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Reactive sputtering method |
| US20090238985A1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-09-24 | Chau Hugh D | Systems and methods for deposition |
| US8574411B2 (en) | 2006-04-06 | 2013-11-05 | Applied Materials, Inc. | Reactive sputtering chamber with gas distribution tubes |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP7931592A patent/JPH05243155A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5620523A (en) * | 1994-04-11 | 1997-04-15 | Canon Sales Co., Inc. | Apparatus for forming film |
| US5522934A (en) * | 1994-04-26 | 1996-06-04 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus using vertical gas inlets one on top of another |
| US7575661B2 (en) | 2003-07-31 | 2009-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Reactive sputtering method |
| US8574411B2 (en) | 2006-04-06 | 2013-11-05 | Applied Materials, Inc. | Reactive sputtering chamber with gas distribution tubes |
| US20090238985A1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-09-24 | Chau Hugh D | Systems and methods for deposition |
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