JPH0610345B2 - Sputtering equipment - Google Patents

Sputtering equipment

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JPH0610345B2
JPH0610345B2 JP32105887A JP32105887A JPH0610345B2 JP H0610345 B2 JPH0610345 B2 JP H0610345B2 JP 32105887 A JP32105887 A JP 32105887A JP 32105887 A JP32105887 A JP 32105887A JP H0610345 B2 JPH0610345 B2 JP H0610345B2
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JP
Japan
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target
sputtering apparatus
sputtering
plasma
silicon
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謙一 久保
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Tokyo Electron Ltd
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、スパッタリング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a sputtering apparatus.

(従来の技術) 半導体製造において、半導体ウエハ上へ高融点金属ある
いはこの高融点金属の珪化物等の合金膜を形成する装置
として、例えば圧力が10-3〜10-2Torr程度の雰囲気のア
ルゴンガス中で、2つの電極間に電圧を印加してアルゴ
ンプラズマを発生させ、このアルゴンプラズマでターゲ
ットをスパッタし、半導体ウエハ上に合金膜を被着形成
させるスパッタリング装置が使用されている。ここでい
う高融点金属とは、スパッタリング法の特徴を生かすこ
とができる金属で、融点が例えばアルミニウムよりも比
較的高い金属をいい、このような高融点金属としては、
例えばタングステン、モリブデンなどの半導体素子の配
線膜に用いられる金属を挙げることができる。
(Prior Art) In semiconductor manufacturing, as an apparatus for forming a refractory metal or an alloy film of a silicide of this refractory metal on a semiconductor wafer, for example, argon in an atmosphere with a pressure of about 10 -3 to 10 -2 Torr is used. A sputtering apparatus is used in which a voltage is applied between two electrodes in gas to generate argon plasma, and a target is sputtered by the argon plasma to deposit an alloy film on a semiconductor wafer. The refractory metal referred to here is a metal that can take advantage of the characteristics of the sputtering method, and refers to a metal having a relatively higher melting point than, for example, aluminum.
For example, metals such as tungsten and molybdenum used for the wiring film of the semiconductor element can be cited.

そして、このスパッタリング装置に使用するターゲット
の材料としては、半導体素子の動作の高速化等の見地か
ら、例えば被着形成された合金膜の比抵抗が低い高融点
金属シリサイド例えばタングステン・シリサイド(WS
i2)製のものが多用されている。
As a target material used in this sputtering apparatus, from the viewpoint of accelerating the operation of semiconductor elements, for example, a refractory metal silicide having a low specific resistance of the deposited alloy film, for example, tungsten silicide (WS
i 2 ) products are often used.

そして、このタングステン・シリサイド製のターゲット
は、一般に、タングステン(W)の粉とシリコン(Si)の粉
を高温高圧の雰囲気中にて成型することにより製作され
ている。
The target made of tungsten silicide is generally manufactured by molding tungsten (W) powder and silicon (Si) powder in a high temperature and high pressure atmosphere.

また、上記ターゲットの他に、例えば高融点金属にシリ
コンを埋め込んだものとして特開昭58−193364号公報に
て開示されたものがある。
In addition to the above target, there is a target disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-193364, for example, in which a refractory metal is embedded with silicon.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、前者のターゲットは、その製作において
タングステンとシリコン粒子の分布および粒径が一様に
形成されるように制御するのは難しく、例えばシリコン
の粒子が局部的に大きな粒径をなして残存することがあ
る。この大粒径のシリコンがターゲットに存在すると次
に述べるような問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the former target, it is difficult to control the distribution and particle size of tungsten and silicon particles to be uniform in the fabrication thereof. May remain with a relatively large particle size. If this large particle size silicon is present in the target, there are the following problems.

第3図(a)において、ターゲット(1)のスパッタ面(2)と
平行に磁界H(3)、垂直に電界E(4)をかけてスパッタリ
ングを行う際に、仮に上記ターゲット(1)が均一な比抵
抗を有するものであれば、上記電界E(4)はスパッタ面
(2)に一様な分布をもって入る。
In FIG. 3 (a), when the magnetic field H (3) is applied in parallel to the sputtering surface (2) of the target (1) and the electric field E (4) is applied vertically, the target (1) is temporarily If it has a uniform resistivity, the electric field E (4) will be
Enter into (2) with a uniform distribution.

しかし、大粒径のシリコン(5)がターゲット(1)のスパッ
タ面(2)に存在すると、ターゲット(1)中のタングステン
・シリサイド(6)の比抵抗に比べて上記大粒径のシリコ
ン(5)の比抵抗が大きいので電界E(4)は上記大粒径のシ
リコン(5)には入りにくく、第3図(a)(b)に示すように
この大粒径のシリコン(5)近傍の比抵抗のより低いタン
グステン・シリサイド(7)に集中して入るようになる。
However, when large-grained silicon (5) is present on the sputtering surface (2) of the target (1), the larger-grained silicon (5) is larger than the resistivity of the tungsten silicide (6) in the target (1). Since the specific resistance of 5) is large, the electric field E (4) is hard to enter the above-mentioned large grain silicon (5), and as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), this large grain silicon (5) It concentrates on the tungsten silicide (7) with a lower specific resistance in the vicinity.

そして、この電界E(4)が集中したタングステン・シリ
サイド(7)の部分に異常放電が発生し、ターゲット(1)の
一部分が剥れて異物としてスパッタリング装置内を浮遊
して半導体ウエハ(図示せず)に異物として付着する。
Then, an abnormal discharge is generated in the portion of the tungsten silicide (7) where the electric field E (4) is concentrated, and a part of the target (1) is peeled off to float as foreign matter in the sputtering device (not shown). No) and adheres as foreign matter.

一方、後者においては、異常放電は発生しないがターゲ
ット基材にシリコンを埋め込むものであるため製作が複
雑になる。
On the other hand, in the latter case, abnormal discharge does not occur, but since the target base material is filled with silicon, the manufacture becomes complicated.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、ターゲットでの電界集中による異常放電を防止し、
延いては異常放電に基づいたターゲットからの異物の発
生を防止して基板に形成される合金膜へ異物が付着する
虞がないスパッタリング装置を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made to solve the above problems, preventing abnormal discharge due to electric field concentration on the target,
In addition, it is an object of the present invention to provide a sputtering apparatus that prevents foreign matter from being generated from a target due to abnormal discharge and does not cause foreign matter to adhere to an alloy film formed on a substrate.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明のスパッタリング装置は、減圧状態を保持する処
理室と、この処理室内に供給されたプラズマ発生用のガ
スの存在下で放電してプラズマを発生させる第1、第2
電極と、これら両電極間の電界に作用する磁界を形成
し、この磁界によりプラズマを閉じ込める第1、第2磁
極と、これら両磁極間の磁界により閉じ込められたプラ
ズマ中の活性種の衝突によりスパッタ粒子を発生するよ
うに上記いずれかの電極に装着されたスパッタ用ターゲ
ットと、このスパッタ用ターゲットからのスパッタ粒子
により薄膜が形成される基板を保持する保持体とを備え
たスパッタリング装置において、上記スパッタ用ターゲ
ットを高融点金属の粉末と少なくともシリコンの粉末を
含む焼結体として形成すると共に、上記シリコンに周期
律表のIII族またはV族に属する原子を不純物原子と
して予めドープし、その比抵抗を1Ω−cm以下に調整
したことを特徴とする。
(Means for Solving Problems) A sputtering apparatus according to the present invention discharges plasma in the presence of a processing chamber that holds a depressurized state and a gas for plasma generation supplied into the processing chamber. 1st and 2nd
Sputtering is caused by collision between the electrodes and the first and second magnetic poles that form a magnetic field that acts on the electric field between these electrodes to confine the plasma by this magnetic field, and the active species in the plasma that are confined by the magnetic field between these magnetic poles. In a sputtering apparatus equipped with a sputtering target attached to any of the above electrodes so as to generate particles, and a holder for holding a substrate on which a thin film is formed by the sputtered particles from this sputtering target, The target for use is formed as a sintered body containing a powder of refractory metal and at least a powder of silicon, and the silicon is pre-doped with an atom belonging to group III or group V of the periodic table as an impurity atom to obtain a specific resistance. It is characterized by being adjusted to 1 Ω-cm or less.

(作用) 本発明によれば、減圧状態の処理室内にプラズマ発生用
のガスを供給した後、第1、第2電極間に電圧を印加す
ると、これら両電極間の放電によりガスがプラズマ化し
て活性種を発生すると共に、このプラズマ領域に第1、
第2磁極間の磁界が作用してプラズマを閉じ込め、この
ように閉じ込められたプラズマ中の活性種が第1、第2
電極間の電界の作用と相俟ってスパッタ用ターゲットに
衝突して高融点金属の原子及びシリコンの原子がスパッ
タ粒子として発生し、これらのスパッタ粒子が処理室内
を拡散して基板に被着して高融点金属シリサイド膜を形
成するが、この際スパッタ用ターゲットに含有されるシ
リコンは周期律表のIII族またはV族に属する原子を
不純物原子として予めドーピングされ、シリコンの比抵
抗が1Ω−cm以下で周囲の比抵抗との差が小さくなっ
ているため、スパッタ用ターゲットの表面近傍で均等な
電界が形成されてスパッタ用ターゲット表面での電界集
中がなくなり、その表面での異常放電を防止することが
できる。
(Function) According to the present invention, when a gas for plasma generation is supplied into the processing chamber in a depressurized state and then a voltage is applied between the first and second electrodes, the gas is turned into plasma due to the discharge between the two electrodes. The active species are generated, and the first,
The magnetic field between the second magnetic poles acts to confine the plasma, and the active species in the plasma thus confined are the first and second active species.
In combination with the action of the electric field between the electrodes, they collide with the sputtering target to generate high melting point metal atoms and silicon atoms as sputtered particles, and these sputtered particles diffuse in the processing chamber and adhere to the substrate. A refractory metal silicide film is formed by pre-doping the silicon contained in the sputtering target with an atom belonging to Group III or V of the periodic table as an impurity atom, and the specific resistance of silicon is 1 Ω-cm. Since the difference with the surrounding specific resistance is small in the following, an even electric field is formed near the surface of the sputtering target and the electric field concentration on the surface of the sputtering target is eliminated, preventing abnormal discharge on that surface. be able to.

(実施例) 以下、本発明スパッタリング装置の一実施例を図面を参
照して説明する。
(Example) Hereinafter, one example of the sputtering apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

処理室(11)の底部には、例えば円筒状に形成されたスパ
ッタガン部(12)が溶接その他の手段により気密に取着さ
れている。
A sputter gun portion ( 12 ) formed in a cylindrical shape, for example, is hermetically attached to the bottom of the processing chamber (11) by welding or other means.

このスパッタガン部(12)内の下部には、スパッタガン部
(12)の中心部を軸にする如く環状に巻かれた励磁コイル
(13)が内蔵されており、この励磁コイル(13)は励磁コイ
ル電源(14)に接続されている。
The lower part of this sputter gun section ( 12 )
Excitation coil wound in an annular shape around the center of ( 12 )
(13) is built in, and this exciting coil (13) is connected to the exciting coil power supply (14).

次に、上記スパッタガン部(12)の上部には環状に溝(15)
が形成され、この溝(15)の外側部分内側部分には、励磁
コイル(13)によって発生した磁界により、それぞれ外側
磁極(16)及び内側磁極(17)が第1磁極及び第2磁極とし
てとして作用すると共に、プラズマ発生用の第1の電極
(18)として機能する如く磁性体により構成されている。
Next, in the upper part of the sputter gun part ( 12 ), an annular groove (15) is formed.
The outer magnetic pole (16) and the inner magnetic pole (17) serve as the first magnetic pole and the second magnetic pole, respectively, in the outer portion inner portion of the groove (15) due to the magnetic field generated by the exciting coil (13). A first electrode for generating and generating plasma
It is made of a magnetic material so as to function as (18).

また、溝(15)内には、環状に形成されたターゲット(19)
を備えたプラズマ発生用の第2の電極(20)が、第1の電
極(18)とは絶縁した状態で配置されている。
Further, in the groove (15), a target (19) formed in a ring shape.
The second electrode (20) for plasma generation provided with is disposed in an insulated state from the first electrode (18).

ここで、上記ターゲット(19)について説明する。Here, the target (19) will be described.

ターゲット(19)の材料として、例えばタングステン(W)
とシリコン(Si)を使用する。先ず、粉末状に粉砕したシ
リコンに例えば熱拡散等の処理手段により周期律表のI
II族またはV族に属する原子であるホウ素(B)ある
いは燐(P)等を不純物原子としてをドープし、ドープ
後の上記シリコンの比抵抗が1Ω−cm程度以下になるよ
うに低抵抗化しておく。
As a material for the target (19), for example, tungsten (W)
And silicon (Si) are used. First, silicon pulverized into powder is treated with a processing means such as thermal diffusion to obtain I of the periodic table.
Boron (B) or phosphorus (P), which is an atom belonging to Group II or Group V, is doped as an impurity atom, and the resistivity of the silicon after doping is reduced to about 1 Ω-cm or less. deep.

次に、高融点金属であるタングステンを粉末状に粉砕し
たものと、上記ドープ後の粉末状のシリコンとを混合
し、高温高圧下の雰囲気中にて焼結させて、所定の形状
例えば平板で環状の、タングステン・シリサイド(WS
i2)からなるターゲット(19)を成型して作る。
Next, tungsten, which is a refractory metal, is pulverized into powder, and the powdered silicon after doping is mixed and sintered in an atmosphere under high temperature and high pressure to obtain a predetermined shape, for example, a flat plate. Annular tungsten silicide (WS
It is made by molding a target (19) consisting of i 2 ).

次に、上記第1の電極(18)と第2の電極(20)は処理室(1
1)外に設けられるスパッタ電源(21)に接続されている。
Next, the first electrode (18) and the second electrode (20) are treated in the processing chamber (1
1) It is connected to the sputter power supply (21) provided outside.

一方、処理室(11)内の上方部には、加熱機構(図示せ
ず)を備え、基板としての半導体ウエハ(22)をスパッタ
ガン部(12)に対向した状態で保持する保持体として円板
状のサセプタ(23)が吊設されている。
On the other hand, a heating mechanism (not shown) is provided in the upper portion of the processing chamber (11), and a circular shape is provided as a holding body for holding the semiconductor wafer (22) as a substrate while facing the sputter gun section ( 12 ). A plate-shaped susceptor (23) is suspended.

さらに、処理室(11)の側壁を介して、処理室(11)内を所
定の圧力に減圧するための真空ポンプ(24)、処理室(11)
内の真空度を表示する真空ゲージ(25)、処理室(11)内に
プラズマ発生用のガス例えばアルゴン(Ar)ガスを導入す
るための主ガス導入源(26)が接続されてスパッタリング
装置が構成されている。
Further, a vacuum pump (24) for reducing the pressure in the processing chamber (11) to a predetermined pressure via the side wall of the processing chamber (11), the processing chamber (11).
A vacuum gauge (25) that indicates the degree of vacuum inside, a main gas introduction source (26) for introducing a gas for plasma generation such as argon (Ar) gas into the processing chamber (11) is connected to the sputtering apparatus. It is configured.

次に動作を説明する。Next, the operation will be described.

先ず、搬送機構(図示せず)等により半導体ウエハ(22)
を処理室(11)内に搬入し、サセプタ(23)により半導体ウ
エハ(22)を保持する。次に真空ポンプ(24)を作動させて
排気し、また半導体ウエハ(22)が所定の温度となるよう
に加熱する。次に、主ガス導入源(26)からアルゴンガス
を導入し、真空ゲージ(25)の表示が10-3〜10-2Torr程度
となるように処理室(11)内を減圧状態に保つ。
First, the semiconductor wafer (22) is transferred by a transfer mechanism (not shown) or the like.
Is carried into the processing chamber (11), and the semiconductor wafer (22) is held by the susceptor (23). Next, the vacuum pump (24) is operated to evacuate, and the semiconductor wafer (22) is heated to a predetermined temperature. Next, argon gas is introduced from the main gas introduction source (26), and the inside of the processing chamber (11) is kept in a depressurized state so that the display of the vacuum gauge (25) is about 10 −3 to 10 −2 Torr.

そして、励磁コイル電源(14)により励磁コイル(13)に電
流を流してスパッタガン部(12)を磁化し、例えば内側磁
極(17)をN極、外側磁極(16)をS極となるように磁化す
る。
Then, a current is supplied to the exciting coil (13) by the exciting coil power source (14) to magnetize the sputter gun portion ( 12 ) so that the inner magnetic pole (17) becomes the N pole and the outer magnetic pole (16) becomes the S pole. Magnetize to.

また、スパッタ電源(21)により、例えば第1の電極(18)
を陽極、ターゲット(19)を備えた第2の電極(20)を陰極
として0.5〜1KV程度の直流電圧を印加してプラズマ
放電を生起させることによりターゲット(19)の上面にア
ルゴンプラズマ(図示せず)を発生させる。
Further, the sputtering power source (21) is used to, for example, the first electrode (18).
Is used as an anode and the second electrode (20) provided with the target (19) is used as a cathode, and a DC voltage of about 0.5 to 1 KV is applied to generate a plasma discharge, whereby an argon plasma ( (Not shown) is generated.

この時、外側磁極(16)と内側磁極(17)により形成された
磁界(27)によってターゲット(19)上面に閉じ込められた
活性種であるアルゴンプラズマ(図示せず)のアルゴン
イオン(図示せず)がターゲット(19)に衝突し、ターゲ
ット(19)から高融点金属あるいはこの高融点金属の珪化
物、例えばスパッタ粒子としてタングステン原子(図示
せず)及びシリコン原子(図示せず)が叩き出されて処
理室(11)内を飛散して進行し、半導体ウエハ(22)に被着
して高融点金属シリサイドとしてのタングステン・シリ
サイド薄膜を形成する。
At this time, argon ions (not shown) of argon plasma (not shown) which is an active species trapped on the upper surface of the target (19) by the magnetic field (27) formed by the outer magnetic pole (16) and the inner magnetic pole (17). ) Collides with the target (19), and a refractory metal or a silicide of this refractory metal, for example, tungsten atoms (not shown) and silicon atoms (not shown) are ejected as sputtered particles. And propagates in the processing chamber (11) to adhere to the semiconductor wafer (22) to form a tungsten-silicide thin film as a refractory metal silicide.

そして、上記スパッタは、第2図(a)(b)に示すように、
ターゲット(19)のスパッタ面(28)に概ね平行に磁界H(2
9)を垂直に電界E(30)をかけた状態で上記ターゲット(1
9)をスパッタするのであるが、ターゲット(11)の材料で
あるタングステン・シリサイド(31)中に大粒径のシリコ
ン(32)が残存していたとしても、次に述べるような理由
により従来のような異常放電は発生しない。
And, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the spatter is
The magnetic field H (2) is almost parallel to the sputtering surface (28) of the target (19).
9) with the electric field E (30) applied vertically, the target (1
9) is sputtered, but even if large-grained silicon (32) remains in the tungsten silicide (31) that is the material of the target (11), it is possible to use the conventional method for the following reasons. Such abnormal discharge does not occur.

一般に、上述のようにして形成されたタングステン・シ
リサイド(31)の比抵抗は概ね数十〜数百μΩ−cm程度、
またホウ素(B)あるいは燐(P)等が不純物原子とし
てドープされ低抵抗化した大粒径のシリコン(32)の比抵
抗は1Ω−cm程度以下が実現されている。
Generally, the resistivity of the tungsten silicide (31) formed as described above is about several tens to several hundreds μΩ-cm,
Further, the resistivity of the large particle diameter silicon (32) doped with boron (B) or phosphorus (P) as impurity atoms and having a low resistance is about 1 Ω-cm or less.

したがって、シリコン(32)単体の比抵抗を1Ω−cm以下
にしたターゲット材を使用すれば、直流マグネトロンス
パッタで充分安定したプラズマを発生可能な抵抗領域で
あるため、大粒径のシリコン(32)近傍のタングステン又
はタングステン・シリサイド境界面(33)で、プラズマが
不安定になる程度の電界集中がなくなり異常放電は発生
しない。故に、ターゲット(19)が剥れて半導体ウエハ(2
2)に異物として付着することはなく、付着物のない清浄
な膜を形成することができる。
Therefore, if a target material in which the specific resistance of silicon (32) is 1 Ω-cm or less is used, it is a resistance region in which a sufficiently stable plasma can be generated by DC magnetron sputtering. At the nearby tungsten or tungsten-silicide interface (33), there is no electric field concentration to the extent that plasma becomes unstable, and abnormal discharge does not occur. Therefore, the target (19) comes off and the semiconductor wafer (2
It does not adhere to 2) as foreign matter, and a clean film without adherence can be formed.

なお、タングステン・シリサイド(31)とホウ素(B)あ
るいは燐(P)等が不純物原子としてをドープしたシリ
コン(32)の比抵抗が、両者同一のとき本発明の効果は最
大であるが、1Ω−cm以下の範囲内であれば、実用上支
障ない程度の効果が得られる。
The effect of the present invention is greatest when the specific resistance of the tungsten silicide (31) and the silicon (32) doped with boron (B) or phosphorus (P) as impurity atoms are the same, but the effect of the present invention is 1 Ω. Within the range of −cm or less, an effect that does not hinder practical use can be obtained.

また、ターゲット(19)の材料は、上記実施例の2つの材
料、タングステンとシリコンに限定されるものではな
く、比抵抗が1Ω−cm程度以下で均一になるのであれ
ば、他の材料、不純物を使用してもよく、また3つ以上
の材料を使用してターゲット(19)を成型してもよいのは
言うまでもない。
The material of the target (19) is not limited to the two materials of the above embodiment, tungsten and silicon, but other materials and impurities may be used as long as the specific resistance is uniform at about 1 Ω-cm or less. It is needless to say that the target (19) may be molded using three or more materials.

さらに、ターゲット(19)は成型により作られるので価格
も安価になる。
Further, the target (19) is made by molding, so that the price is low.

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、減圧状態を保持す
る処理室と、この処理室内に供給されたプラズマ発生用
のガスの存在下で放電してプラズマを発生させる第1、
第2電極と、これら両電極間の電界に作用する磁界を形
成し、この磁界によりプラズマを高密度化する第1、第
2磁極と、これら両磁極間の磁界により高密度化したプ
ラズマ中の活性種の衝突によりスパッタ粒子を発生する
ように上記いずれかの電極に装着されたスパッタ用ター
ゲットと、このスパッタ用ターゲットからのスパッタ粒
子により薄膜が形成される基板を保持する保持体とを備
えたスパッタリング装置において、上記スパッタ用ター
ゲットを高融点金属の粉末と少なくともシリコンの粉末
を含む焼結体として形成すると共に、上記シリコンに周
期律表のIII族またはV族に属する原子を不純物原子
として予めドープし、その比抵抗を1Ω−cm以下に調
整するようにしたため、スパッタ用ターゲットでの電界
集中による異常放電を防止し、延いては異常放電に基づ
いたターゲットからの異物の発生を防止して基板に形成
される合金膜へ異物が付着する虞がないスパッタリング
装置を提供することができる。
EFFECT OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, a processing chamber that holds a decompressed state and a plasma generating gas that discharges in the presence of a gas for plasma generation supplied to the processing chamber ,
The second electrode and the first and second magnetic poles that form a magnetic field that acts on the electric field between the two electrodes to densify the plasma by this magnetic field, and the magnetic field between the two magnetic poles A sputtering target attached to any of the above electrodes so as to generate sputtered particles by collision of active species, and a holder for holding a substrate on which a thin film is formed by the sputtered particles from the sputtering target. In the sputtering apparatus, the sputtering target is formed as a sintered body containing a powder of refractory metal and at least a powder of silicon, and the silicon is previously doped with an atom belonging to Group III or V of the periodic table as an impurity atom. However, since the specific resistance was adjusted to 1 Ω-cm or less, abnormal emission due to electric field concentration on the sputtering target was observed. Was prevented, by extension may provide a possibility that no sputtering apparatus occurrence of foreign matter is prevented from adhering foreign substances to alloy film formed on the substrate from the target based on abnormal discharge.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明スパッタリング装置の一実施例を示す
構成図、第2図は第1図の主要部の作用説明図、第3図
は従来例の作用説明図である。 11…処理室、12 …スパッタガン部、 19…ターゲット、 31…タングステン・シリサイド、 32…大粒径のシリコン。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the sputtering apparatus of the present invention, FIG. 2 is an operation explanatory view of the main part of FIG. 1, and FIG. 11 ... Processing chamber, 12 ... Sputter gun part, 19 ... Target, 31 ... Tungsten silicide, 32 ... Large grain silicon.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】減圧状態を保持する処理室と、この処理室
内に供給されたプラズマ発生用のガスの存在下で放電し
てプラズマを発生させる第1、第2電極と、これら両電
極間の電界に作用する磁界を形成し、この磁界によりプ
ラズマを閉じ込める第1、第2磁極と、これら両磁極間
の磁界により閉じ込められたプラズマ中の活性種の衝突
によりスパッタ粒子を発生するように上記いずれかの電
極に装着されたスパッタ用ターゲットと、このスパッタ
用ターゲットからのスパッタ粒子により薄膜が形成され
る基板を保持する保持体とを備えたスパッタリング装置
において、上記スパッタ用ターゲットを高融点金属の粉
末と少なくともシリコンの粉末を含む焼結体として形成
すると共に、上記シリコンに周期律表のIII族または
V族に属する原子を不純物原子として予めドープし、そ
の比抵抗を1Ω−cm以下に調整したことを特徴とする
スパッタリング装置。
1. A processing chamber for maintaining a reduced pressure state, first and second electrodes for generating plasma by discharging in the presence of a gas for plasma generation supplied into the processing chamber, and between these two electrodes. A magnetic field acting on the electric field is formed, and the first and second magnetic poles for confining the plasma by the magnetic field and the sputtered particles are generated by collision of active species in the plasma confined by the magnetic field between these magnetic poles. In a sputtering apparatus equipped with a sputtering target attached to another electrode and a holder for holding a substrate on which a thin film is formed by sputtered particles from the sputtering target, the sputtering target is a powder of refractory metal. And an atom belonging to group III or group V of the periodic table in the silicon while being formed as a sintered body containing at least silicon powder. Previously doped as an impurity atom, a sputtering apparatus, characterized in that to adjust the specific resistance below 1 [Omega-cm.
【請求項2】上記周期律表のV族に属する原子は、燐で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のスパ
ッタリング装置。
2. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the atom belonging to Group V of the periodic table is phosphorus.
【請求項3】上記周期律表のIII族に属する原子は、
ホウ素であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のスパッタリング装置。
3. An atom belonging to Group III of the periodic table is
The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the sputtering apparatus is boron.
【請求項4】上記高融点金属は、タングステンであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし3項のいず
れか一つに記載のスパッタリング装置。
4. The sputtering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the refractory metal is tungsten.
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