JPH0578838A - スパツタリング装置 - Google Patents

スパツタリング装置

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Publication number
JPH0578838A
JPH0578838A JP3268596A JP26859691A JPH0578838A JP H0578838 A JPH0578838 A JP H0578838A JP 3268596 A JP3268596 A JP 3268596A JP 26859691 A JP26859691 A JP 26859691A JP H0578838 A JPH0578838 A JP H0578838A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
sputtering
high frequency
substrate
thin film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3268596A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyuki Uchiyama
朋幸 内山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP3268596A priority Critical patent/JPH0578838A/ja
Publication of JPH0578838A publication Critical patent/JPH0578838A/ja
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  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反応性スパッタリングによる薄膜形成の際
に、反応ガスの活性化を促進させ、特性の良い薄膜が得
られるスパッタリング装置を提供する。 【構成】 スパッタチャンバ内に導入した反応ガス導
入管17を高周波コイル20で巻いて、前記高周波コイ
ル20へ高周波電力を印加しながら前記スパッタチャン
バ内へ反応ガスを導入することによって、反応ガスの活
性化が向上し、半導体ウェハ基板上での化合反応を効率
よく促進させ、特性の良い薄膜を形成することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造分野に於け
る、スパッタリング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、半導体製造分野に於けるスパ
ッタリング装置に於て、スパッタリング法により、気相
中で半導体ウェハ基板上に、グロー放電させて薄膜を形
成している。ここで、スパッタチャンバへ送り込む反応
ガスの導入管と、アルゴンなどのスパッタリングガスの
導入管は、前記スパッタチャンバの外で合流しており、
それぞれのガスが混合ガスとなってスパッタチャンバ内
へ導入されていた。導入後、混合ガスは、グロー放電の
発生によるエネルギーで活性化し、前記半導体ウェハ基
板上での反応などによって薄膜を形成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の反応
性スパッタリングによる薄膜形成に於ては、反応ガスの
活性度はスパッタ放電の電力のみばかりではなく、スパ
ッタチャンバ内に導入するガスの圧力や基板温度などの
諸条件にも依存し、さらに、反応ガスの種類によっては
活性化が起こりにくく、特性の良い薄膜を形成するのは
困難であるという問題があった。
【0004】そこで、本発明は、反応性スパッタリング
による薄膜を形成するときに、反応ガスの活性度がスパ
ッタリング放電の諸条件による影響を受けず、かつ、反
応ガスの活性化を促進させるスパッタリング装置を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、グロー放電を
発生させて半導体ウェハ基板上に薄膜を形成するスパッ
タリング装置に於て、スパッタチャンバ内に、高周波コ
イルを巻いたガス導入管を設け、前記高周波コイルに高
周波電力の印加に伴って前記反応ガスを前記スパッタチ
ャンバ内に導入するようにしたものである。また、前記
高周波コイルを巻いたガス導入管に、複数個のガス放出
孔を設けるのが望ましい。
【0006】
【作用】本発明は、前記の構成によって、反応性スパッ
タリングによる薄膜の形成の際に、スパッタチャンバ内
に反応ガスを導入するガス導入管に高周波コイルを巻い
たので、反応ガスを十分に活性化することができる。ま
た、前記ガス導入管に複数個のガス放出孔を設けること
によって、反応性スパッタリングに於ける反応ガスをさ
らに活性化することができる。
【0007】従って、半導体ウェハ基板上での化合反応
を効率よく促進させることができ、特性の良い薄膜を形
成することを可能にする。
【0008】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
【0009】まず、本発明であるスパッタリング装置の
構成について説明する。図1は、本発明であるスパッタ
リング装置の概略図である。図1に示すスパッタリング
装置は、スパッタチャンバ11と、前記スパッタチャン
バ11内を排気する排気管12と、前記排気管12に接
続され、前記スパッタチャンバ11内の排気ガスを外部
に放出する排気ポンプ13と、チタンで形成したターゲ
ット14と、前記ターゲット14を保持するターゲット
ホルダ22と、前記スパッタチャンバ11内にアルゴン
ガスを導入するガス導入管16と、後述するように、外
部高周波電源21に接続された高周波コイル20に巻か
れ、反応ガスである窒素を導入するガス導入管17と、
前記ターゲット14のチタンと反応ガスである窒素の化
合物が堆積される基板18と、前記基板18を保持する
基板ホルダ15と、電力可変直流電源19とで構成され
る。
【0010】ここで、前記基板ホルダ15はアノード、
前記ターゲット14はカソードとしての役割を果たす。
また、前記直流電源19は、前記基板ホルダ15と前記
ターゲット14に接続されており、前記基板ホルダ15
及び前記スパッタチャンバ11は接地されている。さら
に、イオン及び電子の衝突により、前記ターゲット14
の温度が上昇するのを抑制するために、前記ターゲット
ホルダ22には、図示されない冷却装置が設けられてい
る。尚、前記基板ホルダ15は必要に応じて回転可能で
あっても良い。
【0011】図2は、そのスパッタリング装置の前記ガ
ス導入管17の詳細図である。この図2は、前記図1に
示した前記ガス導入管17を前記基板18が配置される
側から見た図である。図2に示す前記ガス導入管17
は、先端部が環状構造となっており、複数のガス放出孔
23が設けられている。前記ガス導入管17に於ては、
その周りを前記高周波コイル20で巻かれており、前記
外部高周波電源21で所望の電力が印加できるようにな
っている。
【0012】ここで、前記ガス導入管17の先端部の環
の直径は、前記基板18の直径よりも大きく、スパッタ
リングされたターゲットであるチタン原子の前記基板1
8への蒸着を阻害しないようになっている。また、前記
ガス導入管17に巻かれている前記高周波コイル20
は、前記ガス放出孔23を塞がないように適当な間隔で
巻いてある。さらに、前記ガス導入管17は、前記基板
18とターゲット14の間に位置しており、前記ガス放
出孔23は前記基板18が配置されている側を向いてい
る。
【0013】次に、本発明であるスパッタリング装置を
用いて、前記基板18上に薄膜を形成する方法について
説明する。
【0014】まず、十分に高真空に排気した前記スパッ
タチャンバ11内に前記ガス導入管16を通じてアルゴ
ンガスを送り込み、かつ、前記ガス導入管17を通じて
窒素ガスを送り込み、ガス圧力を10-3〜10-1Tor
rに維持する。次に、前記直流電流19より、前記基板
ホルダ15とターゲット14の間に直流電力を印加す
る。これにより、前記スパッタチャンバ11内のアルゴ
ンガスが電離し、正電荷を有するアルゴンイオンはカソ
ードである前記ターゲット14の表面に衝突し、チタン
原子を弾き出す。弾き出された前記チタン原子は前記基
板18に向かって飛び出し、前記基板18上で前記ガス
導入管17から放出される窒素ガスと反応し、窒化チタ
ンとして前記基板18上に薄膜が形成される。
【0015】ここで、前記ガス導入管17の周囲に前記
高周波コイル10を巻き付けているので、反応ガスであ
る窒素は、前記直流電源19による電力とは別に前記高
周波電源21からの高周波電力を与えられ、十分に活性
化が行われる。さらに、前記ガス導入管17に複数個の
ガス放出孔23を設けているので、反応ガスである窒素
は前記基板18とターゲット14との間に満遍無く行き
渡り、窒素とチタンが良好に反応し、活性化効率の向上
を図ることができる。さらに、前記ガス導入管17の環
状の面と前記基板18面の距離が調節可能とすれば、窒
素とチタンの反応の制御性を一層高めることができる。
【0016】尚、上記の実施例では、高周波コイルを巻
いたガス導入管が一組の場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、二組以上設けても
良い。また、上記の実施例では、放電を発生するのに直
流電源を用いた場合について説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、交流電源を用いても良い。
さらに、上記の実施例では、ガス導入管の先端が環状形
である場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、先端が棒状、或いは複数分岐した曲
線状であっても良い。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、反
応性スパッタリングによる薄膜形成に於て、スパッタチ
ャンバ内に反応ガスを導入するガス導入管を高周波コイ
ルで巻いたので、反応ガスを十分に活性化することがで
きる。また、前記ガス導入管に複数個のガス放出孔を設
けたことにより、反応性スパッタリングに於ける反応ガ
スをさらに活性化させることができ、半導体ウェハ基板
上での化合反応を効率よく促進させ、特性の良い高性能
な薄膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明であるスパッタリング装置の概略断面図
である。
【図2】そのスパッタリング装置に於けるガス導入管の
上面図である。
【符号の説明】
11 スパッタチャンバ 12 排気管 13 排気ポンプ 14 ターゲット 15 基板ホルダ 16 アルゴン用ガス導入管 17 窒素用ガス導入管 18 基板 19 直流電源 20 高周波コイル 21 外部高周波電源 22 ターゲットホルダ 23 ガス放出孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グロー放電を発生させて半導体ウェハ
    基板上に薄膜を形成されるスパッタリング装置に於て、
    スパッタチャンバ内に、高周波コイルを巻いたガス導入
    管を設け、前記高周波コイルに高周波電力の印加に伴っ
    て前記反応ガスを前記スパッタチャンバ内に導入するこ
    とを特徴とするスパッタリング装置。
  2. 【請求項2】 前記高周波コイルを巻いたガス導入管
    に複数個のガス放出孔を設けたことを特徴とする請求項
    1に記載のスパッタリング装置。
JP3268596A 1991-09-20 1991-09-20 スパツタリング装置 Withdrawn JPH0578838A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3268596A JPH0578838A (ja) 1991-09-20 1991-09-20 スパツタリング装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3268596A JPH0578838A (ja) 1991-09-20 1991-09-20 スパツタリング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0578838A true JPH0578838A (ja) 1993-03-30

Family

ID=17460732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3268596A Withdrawn JPH0578838A (ja) 1991-09-20 1991-09-20 スパツタリング装置

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JP (1) JPH0578838A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5620523A (en) * 1994-04-11 1997-04-15 Canon Sales Co., Inc. Apparatus for forming film
JP2016141861A (ja) * 2015-02-03 2016-08-08 日産自動車株式会社 薄膜製造方法および薄膜製造装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5620523A (en) * 1994-04-11 1997-04-15 Canon Sales Co., Inc. Apparatus for forming film
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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981203