JPH05311431A - スパッタリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ターゲットの全面で均一なエロージョンを発
生できるスパッタリング装置を提供する。 【構成】 ターゲット９を取り付けたカソード７に二組
の電磁石１０ａ，１０ｂを配置し、各組の電磁石１０
ａ，１０ｂを交互に切り替えることにより、ターゲット
９の近傍の磁界を変化させるようにしたスパッタリング
装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング技術に
関し、特に、スパッタターゲットのエロージョンの均一
化に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造装置の一つであるスパッタリ
ング装置は、カソードに設置されたターゲットの表面を
アルゴン（Ａｒ）イオンでスパッタすることにより、半
導体ウエハの表面に所望の薄膜を堆積する装置であり、
主として配線用導電膜や電極用導電膜などの形成に用い
られている。

【０００３】なお、スパッタリング装置については、株
式会社プレスジャーナル、平成３年１１月１日発
行、「'92 最新半導体プロセス技術」Ｐ３３４〜Ｐ３４
３などに記載がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】スパッタリング装置
は、カソードにマグネットを配置してその磁界によりタ
ーゲット近傍に高密度のプラズマを発生させるマグネト
ロン方式が主流となっている。しかし、このマグネトロ
ンスパッタリング装置は、マグネットの磁界が固定され
ているため、エロージョン（最も強くスパッタされる箇
所）がターゲットの一部に限られてしまうという問題が
従来より指摘されている。

【０００５】エロージョンがターゲットの一部に偏在す
ると、ウエハ上に入射するターゲット粒子が垂直入射成
分と斜め入射成分とに分かれ、膜厚がウエハ面内で不均
一となる結果、ＬＳＩの製造歩留り低下を引き起こす。

【０００６】また、エロージョンがターゲットの一部に
偏在すると、ターゲットのスパッタされない部分にター
ゲット粒子が再付着するため、これが異物となってウエ
ハに付着し、ＬＳＩの製造歩留り低下を引き起こす。

【０００７】そこで従来は、ターゲットを早めに交換す
ることによって、上記問題の発生を回避しているため、
ターゲットの使用効率が大幅に低下してしまうという問
題があった。

【０００８】また、マグネットを移動させることによっ
て、エロージョンのターゲット面内均一化を図るムービ
ングマグネット方式も提案されているが、マグネットを
移動させる駆動部が必要となるため、装置が複雑化して
しまう。

【０００９】本発明の目的は、装置を複雑化することな
く、エロージョンのターゲット面内均一化を実現するこ
とのできるスパッタリング技術を提供することにある。

【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１２】本発明は、ターゲットを取り付けたカソー
ドに複数組の電磁石を配置し、各組の電磁石を順次切り
替えてターゲットをスパッタするようにしたスパッタリ
ング装置である。

【００１３】

【作用】上記した手段によれば、電磁石を移動させるこ
となく、磁界を変化させることができるので、装置を複
雑化することなく、エロージョンのターゲット面内均一
化を実現することができる。

【００１４】

【実施例】図２は、本発明の一実施例であるスパッタリ
ング装置１のチャンバ２を示す構成図である。

【００１５】チャンバ２の中央部には、ウエハホルダを
兼ねたアノード３が水平面内で回転可能に設けられてお
り、その外周表面には、複数枚の半導体ウエハ４が装着
されている。

【００１６】チャンバ２の底部には、チャンバ２内にＡ
ｒガスを供給するための配管５およびチャンバ２内のガ
スを排気するための配管６が設けられている。

【００１７】チャンバ２の内壁面には、図２では示さな
い電磁石が配置されたカソード７が設けられており、そ
の表面には、ターゲットカバー８を介してターゲット９
が装着されている。ターゲット９は、例えば円板状また
は平板状に成形されたアルミニウム合金などの金属材料
で構成されている。

【００１８】図１は、上記カソード７の構成図である。
ターゲット９の下面には、その近傍に磁界を形成するた
めの二組の電磁石１０ａ，１０ｂが配置されている。第
一の組の電磁石１０ａおよび第二の組の電磁石１０ｂ
は、それぞれ複数からなり、電磁石１０ａと電磁石１０
ｂとは交互に配置されている。

【００１９】電磁石１０ａと電磁石１０ｂとは、スイッ
チ１１の接続を一定の時間間隔で切り替えることによ
り、ターゲット９の近傍に交互に磁界を形成することが
できるようになっている。図中、Ｍａは第一の組の電磁
石１０ａによって形成される磁界を示し、Ｍｂは第二の
組の電磁石１０ｂによって形成される磁界を示してい
る。

【００２０】上記の構成を備えた本実施例のスパッタリ
ング装置１によれば、電磁石１０ａ，１０ｂを移動させ
ることなく、ターゲット９近傍の磁界を変化させること
ができるので、装置を複雑化することなく、エロージョ
ンのターゲット面内均一化を実現することができ、ＬＳ
Ｉの製造歩留りを向上させることができる。

【００２１】また、エロージョンのターゲット面内均一
化により、ターゲットの使用効率が向上するため、装置
のメンテナンス頻度を低減することができる。

【００２２】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００２３】例えばカソードに三組またはそれ以上の電
磁石を配置し、それらを順次切り替えることによって、
ターゲット近傍の磁界を変化させてもよい。

【００２４】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。

【００２５】本発明のスパッタリング装置によれば、タ
ーゲットのエロージョンを均一化することができるの
で、ＬＳＩの製造歩留りを向上させることができる。

【００２６】また、ターゲットの使用効率が向上するた
め、装置のメンテナンス頻度を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるスパッタリング装置の
カソードの一例を示す構成図である。

【図２】このスパッタリング装置のチャンバを示す構成
図である。

【符号の説明】

１ スパッタリング装置 ２ チャンバ ３ アノード ４ 半導体ウエハ ５ 配管 ６ 配管 ７ カソード ８ ターゲットカバー ９ ターゲット １０ａ 電磁石 １０ｂ 電磁石 １１ スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カソードに複数組の電磁石を配置し、各
   組の電磁石を順次切り替えてスパッタリングを行うよう
   に構成したことを特徴とするスパッタリング装置。
2. 【請求項２】 各組の電磁石を交互に配置したことを特
   徴とする請求項１記載のスパッタリング装置。