JPH062125A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
- Publication number
- JPH062125A JPH062125A JP15550692A JP15550692A JPH062125A JP H062125 A JPH062125 A JP H062125A JP 15550692 A JP15550692 A JP 15550692A JP 15550692 A JP15550692 A JP 15550692A JP H062125 A JPH062125 A JP H062125A
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- Japan
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- thin film
- metal thin
- purity
- wafer
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電極や配線用などの金属薄膜を被着するため
のスパッタ装置に関し，ターゲット材の純度に依存する
こと無く，高純度金属薄膜の被着を可能にする。 【構成】 ターゲット１１とターゲットホルダ１２との
間で放電を起こし，Ａｒをイオン化させて，Ａｒ+ とす
る。Ａｒ+ は，ターゲット１１をスパッタする。その結
果，ターゲット１１の表面から，ターゲット構成材料
（Ｍ）の中性スパッタ粒子（Ｍ0 ）が飛び出してくる。
Ｍ0 は，Ａｒプラズマ（Ａｒ* ）中に拡散し，Ａｒ* の
エネルギーによりイオン化して，Ｍ+ となる。Ｍ+ は，
質量分離部１５内に入る。Ｍ+ は，４本の柱状電極１６
ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄによって囲まれた空間内を
振動しながらウェーハ１７の方向に向かって進む。目的
元素イオンＭ+ ｍ1 のみが質量分離部１５を透過してウ
ェーハ１７上に到達し，目的元素Ｍｍ1 のみからなる高
純度の金属薄膜を堆積する。
のスパッタ装置に関し，ターゲット材の純度に依存する
こと無く，高純度金属薄膜の被着を可能にする。 【構成】 ターゲット１１とターゲットホルダ１２との
間で放電を起こし，Ａｒをイオン化させて，Ａｒ+ とす
る。Ａｒ+ は，ターゲット１１をスパッタする。その結
果，ターゲット１１の表面から，ターゲット構成材料
（Ｍ）の中性スパッタ粒子（Ｍ0 ）が飛び出してくる。
Ｍ0 は，Ａｒプラズマ（Ａｒ* ）中に拡散し，Ａｒ* の
エネルギーによりイオン化して，Ｍ+ となる。Ｍ+ は，
質量分離部１５内に入る。Ｍ+ は，４本の柱状電極１６
ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄによって囲まれた空間内を
振動しながらウェーハ１７の方向に向かって進む。目的
元素イオンＭ+ ｍ1 のみが質量分離部１５を透過してウ
ェーハ１７上に到達し，目的元素Ｍｍ1 のみからなる高
純度の金属薄膜を堆積する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，半導体製造装置，特に
半導体装置の電極用や配線用の金属薄膜を被着するため
のスパッタ装置に関する。
半導体装置の電極用や配線用の金属薄膜を被着するため
のスパッタ装置に関する。
【０００２】近年，半導体集積回路装置の高集積化，高
密度化に伴って，エレクトロマイグレーション耐性やス
トレスマイグレーション耐性を高めるために，電極用や
配線用の金属薄膜には，高純度化が要求されている。
密度化に伴って，エレクトロマイグレーション耐性やス
トレスマイグレーション耐性を高めるために，電極用や
配線用の金属薄膜には，高純度化が要求されている。
【０００３】
【従来の技術】半導体装置の電極や配線は，半導体基板
上にスパッタ法によって金属薄膜を生成した後，フォト
リソグラフィおよびエッチング技術によりパターニング
して形成される。
上にスパッタ法によって金属薄膜を生成した後，フォト
リソグラフィおよびエッチング技術によりパターニング
して形成される。
【０００４】従来のスパッタ装置では，金属ターゲット
をＡｒイオンでスパッタし，スパッタされた中性粒子を
そのままウェーハ上に堆積していた。そのため，金属タ
ーゲット材中に混入している不純物元素もスパッタされ
るので，ウェーハ上に堆積される金属薄膜は，その中に
不純物元素が混入したものとなっていた。
をＡｒイオンでスパッタし，スパッタされた中性粒子を
そのままウェーハ上に堆積していた。そのため，金属タ
ーゲット材中に混入している不純物元素もスパッタされ
るので，ウェーハ上に堆積される金属薄膜は，その中に
不純物元素が混入したものとなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のスパッタ装置で
ウェーハ上に堆積した金属薄膜中には，必然的に不純物
元素が混入するので，膜の特性が悪くなる（例えば，抵
抗値やグレインサイズなどが所期の値からずれてしま
う），という問題が生じていた。
ウェーハ上に堆積した金属薄膜中には，必然的に不純物
元素が混入するので，膜の特性が悪くなる（例えば，抵
抗値やグレインサイズなどが所期の値からずれてしま
う），という問題が生じていた。
【０００６】そこで，金属ターゲットを高純度化するこ
とにより，ウェーハ上に堆積される金属薄膜中の不純物
元素を減少させて高純度化を図っていた。しかし，金属
ターゲットの高純度化にも限度があり，金属ターゲット
の純度を高めるための処理工程にかかるコストが新たな
問題として生じていた。
とにより，ウェーハ上に堆積される金属薄膜中の不純物
元素を減少させて高純度化を図っていた。しかし，金属
ターゲットの高純度化にも限度があり，金属ターゲット
の純度を高めるための処理工程にかかるコストが新たな
問題として生じていた。
【０００７】本発明は，上記の問題点を解決して，ター
ゲット材の純度に依存すること無く，高純度の金属薄膜
を生成することができるようにした，半導体製造装置，
特に半導体装置の電極用や配線用の金属薄膜を生成する
ためのスパッタ装置を提供することを目的とする。
ゲット材の純度に依存すること無く，高純度の金属薄膜
を生成することができるようにした，半導体製造装置，
特に半導体装置の電極用や配線用の金属薄膜を生成する
ためのスパッタ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，本発明に係る半導体製造装置は，金属薄膜を被着
するためのスパッタ装置であって，不活性元素イオンを
陰極に衝突させて，陰極構成材料の中性粒子をスパッタ
させるスパッタ部と，スパッタされた陰極構成材料の中
性粒子を，不活性元素プラズマ中でイオン化させるイオ
ン化部と，イオン化された陰極構成材料粒子のうち，目
的元素イオンと不純物元素イオンとを分離して，目的元
素イオンを選別して透過させる質量分離部とを含むよう
に構成する。
めに，本発明に係る半導体製造装置は，金属薄膜を被着
するためのスパッタ装置であって，不活性元素イオンを
陰極に衝突させて，陰極構成材料の中性粒子をスパッタ
させるスパッタ部と，スパッタされた陰極構成材料の中
性粒子を，不活性元素プラズマ中でイオン化させるイオ
ン化部と，イオン化された陰極構成材料粒子のうち，目
的元素イオンと不純物元素イオンとを分離して，目的元
素イオンを選別して透過させる質量分離部とを含むよう
に構成する。
【０００９】
【作用】本発明に係るスパッタ装置は，スパッタ部，イ
オン化部，および質量分離部から構成されている。
オン化部，および質量分離部から構成されている。
【００１０】スパッタ部は，不活性元素イオンを陰極に
衝突させて，陰極構成材料の中性粒子をスパッタさせ
る。イオン化部は，スパッタされた陰極構成材料の中性
粒子を，不活性元素プラズマ中でイオン化させる。
衝突させて，陰極構成材料の中性粒子をスパッタさせ
る。イオン化部は，スパッタされた陰極構成材料の中性
粒子を，不活性元素プラズマ中でイオン化させる。
【００１１】質量分離部は，イオン化された陰極構成材
料粒子のうち，目的元素イオンと不純物元素イオンとを
分離して，目的元素イオンを選別して透過させる。すな
わち，スパッタ部において，不活性元素イオンの衝突に
よって生起された陰極構成材料の中性粒子（目的元素の
中性粒子および不純物元素の中性粒子）は，イオン化部
において，不活性元素プラズマ中でイオン化される。イ
オン化された陰極構成材料粒子は，一種のフィルタであ
る質量分離部に導入される。質量分離部に導入された陰
極構成材料粒子イオンは，目的元素イオンと不純物元素
イオンとに分離され，目的元素イオンが選別されて，質
量分離部を透過し，ウェーハ上に到達して堆積する。
料粒子のうち，目的元素イオンと不純物元素イオンとを
分離して，目的元素イオンを選別して透過させる。すな
わち，スパッタ部において，不活性元素イオンの衝突に
よって生起された陰極構成材料の中性粒子（目的元素の
中性粒子および不純物元素の中性粒子）は，イオン化部
において，不活性元素プラズマ中でイオン化される。イ
オン化された陰極構成材料粒子は，一種のフィルタであ
る質量分離部に導入される。質量分離部に導入された陰
極構成材料粒子イオンは，目的元素イオンと不純物元素
イオンとに分離され，目的元素イオンが選別されて，質
量分離部を透過し，ウェーハ上に到達して堆積する。
【００１２】したがって，本発明に係るスパッタ装置に
よれば，ウェーハ上に目的元素のみから成る高純度の金
属薄膜を生成することが可能になる。
よれば，ウェーハ上に目的元素のみから成る高純度の金
属薄膜を生成することが可能になる。
【００１３】
【実施例】図１は，本発明の一実施例構成を示す図であ
る。図中，１１はターゲット，１２はターゲットホル
ダ，１３はガス導入口，１４はイオンの進行方向を示す
矢印，１５は質量分離部，１６は柱状電極，１７はウェ
ーハである。
る。図中，１１はターゲット，１２はターゲットホル
ダ，１３はガス導入口，１４はイオンの進行方向を示す
矢印，１５は質量分離部，１６は柱状電極，１７はウェ
ーハである。
【００１４】ターゲット１１は，陰極を構成し，例え
ば，棒状に加工されたアルミニウム（Ａｌ）から成る。
ターゲットホルダ１２は，陽極を構成すると共に，陰極
を構成するターゲット１１を保持する。
ば，棒状に加工されたアルミニウム（Ａｌ）から成る。
ターゲットホルダ１２は，陽極を構成すると共に，陰極
を構成するターゲット１１を保持する。
【００１５】ガス導入口１３は，ターゲットホルダ１２
内に不活性元素ガス，例えばアルゴン（Ａｒ）ガスを導
入するためのものである。矢印１４は，ターゲットホル
ダ１２内でイオン化されたイオンの進行方向を示す。
内に不活性元素ガス，例えばアルゴン（Ａｒ）ガスを導
入するためのものである。矢印１４は，ターゲットホル
ダ１２内でイオン化されたイオンの進行方向を示す。
【００１６】質量分離部１５は，互いに平行に等間隔に
配置された４本の柱状電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１
６ｄから成る。相対する一の組を構成する２本の柱状電
極，例えば１６ａ，１６ｃは，互いに電気的に接続され
て正電位が付与され，相対する他の組を構成する２本の
柱状電極，例えば１６ｂ，１６ｄは，互いに電気的に接
続されて負電位が付与されている。
配置された４本の柱状電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１
６ｄから成る。相対する一の組を構成する２本の柱状電
極，例えば１６ａ，１６ｃは，互いに電気的に接続され
て正電位が付与され，相対する他の組を構成する２本の
柱状電極，例えば１６ｂ，１６ｄは，互いに電気的に接
続されて負電位が付与されている。
【００１７】以下，図１に示すスパッタ装置の動作を説
明する。 ガス導入口１３から，ターゲットホルダ１２内にＡ
ｒガスを導入する。 ターゲット１１とターゲットホルダ１２との間で放
電を起こし，Ａｒをイオン化させて，Ａｒ+ とする。
明する。 ガス導入口１３から，ターゲットホルダ１２内にＡ
ｒガスを導入する。 ターゲット１１とターゲットホルダ１２との間で放
電を起こし，Ａｒをイオン化させて，Ａｒ+ とする。
【００１８】 Ａｒ+ は，ターゲット１１をスパッタ
する。その結果，ターゲット１１の表面から，ターゲッ
ト構成材料（Ｍ）の中性スパッタ粒子（Ｍ0 ）が飛び出
してくる。
する。その結果，ターゲット１１の表面から，ターゲッ
ト構成材料（Ｍ）の中性スパッタ粒子（Ｍ0 ）が飛び出
してくる。
【００１９】 中性スパッタ粒子（Ｍ0 ）は，Ａｒプ
ラズマ（Ａｒ* ）中に拡散し，Ａｒ * のエネルギーによ
りイオン化して，Ｍ+ となる。この過程を式で示すと，
次のようになる。
ラズマ（Ａｒ* ）中に拡散し，Ａｒ * のエネルギーによ
りイオン化して，Ｍ+ となる。この過程を式で示すと，
次のようになる。
【００２０】Ｍ0 ＋Ａｒ* → Ａｒ＋ｅ- ＋Ｍ+ Ｍ+ は，矢印１４の方向に進んで，質量分離部１５
内に入る。 質量分離部１５は，互いに平行に等間隔に配置された４
本の柱状電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄから成
り，相対する２本の柱状電極１６ａ，１６ｃは，互いに
電気的に接続されて正電位が付与され，相対する他の２
本の柱状電極１６ｂ，１６ｄは，互いに電気的に接続さ
れて負電位が付与されている構造をしている。
内に入る。 質量分離部１５は，互いに平行に等間隔に配置された４
本の柱状電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄから成
り，相対する２本の柱状電極１６ａ，１６ｃは，互いに
電気的に接続されて正電位が付与され，相対する他の２
本の柱状電極１６ｂ，１６ｄは，互いに電気的に接続さ
れて負電位が付与されている構造をしている。
【００２１】Ｍ+ は，４本の柱状電極１６ａ，１６ｂ，
１６ｃ，１６ｄによって囲まれた空間内を振動しながら
ウェーハ１７の方向に向かって進む。このとき，目的元
素の質量をｍ1 ，不純物元素の質量をｍ2 として，目的
元素イオンＭ+ ｍ1 のみが４本の柱状電極１６ａ，１６
ｂ，１６ｃ，１６ｄによって囲まれた空間を透過するこ
とができ，不純物元素イオンＭ+ ｍ2 は途中で発散して
しまうように，４本の柱状電極１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ，１６ｄに印加する電位を設定しておく。
１６ｃ，１６ｄによって囲まれた空間内を振動しながら
ウェーハ１７の方向に向かって進む。このとき，目的元
素の質量をｍ1 ，不純物元素の質量をｍ2 として，目的
元素イオンＭ+ ｍ1 のみが４本の柱状電極１６ａ，１６
ｂ，１６ｃ，１６ｄによって囲まれた空間を透過するこ
とができ，不純物元素イオンＭ+ ｍ2 は途中で発散して
しまうように，４本の柱状電極１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ，１６ｄに印加する電位を設定しておく。
【００２２】 目的元素イオンＭ+ ｍ1 のみが質量分
離部１５を透過してウェーハ１７上に到達して，目的元
素Ｍｍ1 のみからなる高純度の金属薄膜が堆積される。
例えば，ターゲット１１をアルミニウム（Ａｌ）で構成
すれば，ウェーハ１７上に高純度のＡｌ薄膜が堆積され
る。
離部１５を透過してウェーハ１７上に到達して，目的元
素Ｍｍ1 のみからなる高純度の金属薄膜が堆積される。
例えば，ターゲット１１をアルミニウム（Ａｌ）で構成
すれば，ウェーハ１７上に高純度のＡｌ薄膜が堆積され
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば，半導体装置の電極用や
配線用などの金属薄膜を被着するためのスパッタ装置に
おいて，ターゲット材の純度に依存すること無く，高純
度の金属薄膜を被着することができるようになる。その
結果，半導体装置の電極や配線などの信頼性が高くなる
ので，半導体装置の信頼性を高めることが可能になる。
配線用などの金属薄膜を被着するためのスパッタ装置に
おいて，ターゲット材の純度に依存すること無く，高純
度の金属薄膜を被着することができるようになる。その
結果，半導体装置の電極や配線などの信頼性が高くなる
ので，半導体装置の信頼性を高めることが可能になる。
【００２４】また，ターゲット材の純度が少々低くても
高純度の金属薄膜を被着することができるので，従来，
ターゲット材の純度を高めるためにかけていたコストを
考慮すること無く，半導体装置を製造することが可能に
なる。
高純度の金属薄膜を被着することができるので，従来，
ターゲット材の純度を高めるためにかけていたコストを
考慮すること無く，半導体装置を製造することが可能に
なる。
【００２５】このように，本発明は，半導体装置の信頼
性の向上および製造コストの低減に寄与するところが大
きい。
性の向上および製造コストの低減に寄与するところが大
きい。
【図１】本発明の一実施例構成を示す図である。
１１ ターゲット １２ ターゲットホルダ １３ ガス導入口 １４ イオンの進行方向を示す矢印 １５ 質量分離部 １６ 柱状電極 １７ ウェーハ
Claims (1)
- 【請求項１】 金属薄膜を被着するためのスパッタ装置
であって，不活性元素イオンを陰極に衝突させて，陰極
構成材料の中性粒子をスパッタさせるスパッタ部と，ス
パッタされた陰極構成材料の中性粒子を，不活性元素プ
ラズマ中でイオン化させるイオン化部と，イオン化され
た陰極構成材料粒子のうち，目的元素イオンと不純物元
素イオンとを分離して，目的元素イオンを選別して透過
させる質量分離部とを含むことを特徴とする半導体製造
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15550692A JPH062125A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15550692A JPH062125A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062125A true JPH062125A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15607540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15550692A Withdrawn JPH062125A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062125A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07183219A (ja) * | 1993-10-08 | 1995-07-21 | Varian Assoc Inc | プラズマからのイオン抽出を採用するｐｖｄ装置 |
| JP2002252175A (ja) * | 2001-02-16 | 2002-09-06 | Applied Materials Inc | 気相堆積装置及び方法 |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP15550692A patent/JPH062125A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07183219A (ja) * | 1993-10-08 | 1995-07-21 | Varian Assoc Inc | プラズマからのイオン抽出を採用するｐｖｄ装置 |
| JP2002252175A (ja) * | 2001-02-16 | 2002-09-06 | Applied Materials Inc | 気相堆積装置及び方法 |
| JP4503194B2 (ja) * | 2001-02-16 | 2010-07-14 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 気相堆積装置及び方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |