JPH0741943A - スパッタ装置 - Google Patents
スパッタ装置Info
- Publication number
- JPH0741943A JPH0741943A JP18456093A JP18456093A JPH0741943A JP H0741943 A JPH0741943 A JP H0741943A JP 18456093 A JP18456093 A JP 18456093A JP 18456093 A JP18456093 A JP 18456093A JP H0741943 A JPH0741943 A JP H0741943A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collimator
- semiconductor substrate
- sputtering apparatus
- opening
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- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体基板に成膜を行うコリメートスパッタ装
置において、コリメーターへのスパッタ膜付着によるコ
リメート性能の劣化を防止する。 【構成】ターゲット５と半導体基板６との間に重ね合わ
せて設置した２枚のコリメーター８Ａ、８Ｂにそれぞれ
複数個の四角形の開口部９、１０を設け、このコリメー
ター８Ａ、８Ｂを四角形の開口部９、１０の対角線方向
に相対的に平行移動させ、開口部９、１０により形成さ
れたそれぞれ相似形の開口穴１１の大きさを任意の大き
さに調整することによって、スパッタ膜が付着して穴径
が変化しても開口穴１１の大きさを初期状態に保つこと
ができる。
置において、コリメーターへのスパッタ膜付着によるコ
リメート性能の劣化を防止する。 【構成】ターゲット５と半導体基板６との間に重ね合わ
せて設置した２枚のコリメーター８Ａ、８Ｂにそれぞれ
複数個の四角形の開口部９、１０を設け、このコリメー
ター８Ａ、８Ｂを四角形の開口部９、１０の対角線方向
に相対的に平行移動させ、開口部９、１０により形成さ
れたそれぞれ相似形の開口穴１１の大きさを任意の大き
さに調整することによって、スパッタ膜が付着して穴径
が変化しても開口穴１１の大きさを初期状態に保つこと
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造に用いるスパ
ッタ装置に関し、特に真空処理室内部にコリメーターを
有するスパッタ装置に関する。
ッタ装置に関し、特に真空処理室内部にコリメーターを
有するスパッタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、６４ＭＤＲＡＭ以降の高集積化さ
れた半導体集積回路においては、図３（Ａ）の断面図に
示すように、半導体基板６に形成されるコンタクトホー
ル１３の直径は０．４μｍ以下にまで微細化する必要が
ある。この際、バリアメタル１４の形成はスパッタ装置
で行われるが、スパッタ粒子が飛散する方向が一定でな
いため、図３（Ｂ）の断面図に示すように、スパッタ膜
厚をａ、コンタクト底部の膜厚をｂとした場合のコンタ
クトホール１３のボトムカバレッジ率（ｂ／ａ）の向上
が得られない。そのため、配線１５のコンタクト抵抗が
増大していた。コンタクト抵抗が増大すると集積回路は
消費電力が大きくなり、処理速度が遅くなるという問題
点がある。この問題点を解決したのがコリメートスパッ
タ装置である。
れた半導体集積回路においては、図３（Ａ）の断面図に
示すように、半導体基板６に形成されるコンタクトホー
ル１３の直径は０．４μｍ以下にまで微細化する必要が
ある。この際、バリアメタル１４の形成はスパッタ装置
で行われるが、スパッタ粒子が飛散する方向が一定でな
いため、図３（Ｂ）の断面図に示すように、スパッタ膜
厚をａ、コンタクト底部の膜厚をｂとした場合のコンタ
クトホール１３のボトムカバレッジ率（ｂ／ａ）の向上
が得られない。そのため、配線１５のコンタクト抵抗が
増大していた。コンタクト抵抗が増大すると集積回路は
消費電力が大きくなり、処理速度が遅くなるという問題
点がある。この問題点を解決したのがコリメートスパッ
タ装置である。
【０００３】図４は、従来のスパッタ装置において、コ
リメーター無しのスパッタ装置（図（Ａ））とコリメー
トスパッタ装置（図（Ｂ））とを比較した図である。図
４（Ａ）に示すように、コリメーターを有しないスパッ
タ装置は、ターゲット５から半導体基板６へ向かうスパ
ッタ粒子１２の飛散する方向が一定していない。これに
対し、図４（Ｂ）に示すコリメートスパッタ装置は、タ
ーゲット５と半導体基板６との間に一種のフィルターで
あるコリメーター８を設け、飛散スパッタ粒子１２の
内、コリメーター８を通すことによって半導体基板６に
対してできるだけ垂直に飛散するスパッタ粒子１２を半
導体基板６に成膜させるようにしたものである。
リメーター無しのスパッタ装置（図（Ａ））とコリメー
トスパッタ装置（図（Ｂ））とを比較した図である。図
４（Ａ）に示すように、コリメーターを有しないスパッ
タ装置は、ターゲット５から半導体基板６へ向かうスパ
ッタ粒子１２の飛散する方向が一定していない。これに
対し、図４（Ｂ）に示すコリメートスパッタ装置は、タ
ーゲット５と半導体基板６との間に一種のフィルターで
あるコリメーター８を設け、飛散スパッタ粒子１２の
内、コリメーター８を通すことによって半導体基板６に
対してできるだけ垂直に飛散するスパッタ粒子１２を半
導体基板６に成膜させるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来のコリメート
スパッタ装置は、長期間使用した場合、コリメーターに
スパッタ膜が大量に付着して開口穴の径が変化するた
め、半導体基板面内および半導体基板間の膜厚均一性が
劣化するとともに、コリメートスパッタの目的であるボ
トムカバレッジ率の向上効果も減少し、再現性が悪くな
るという問題点があった。そのため、コリメートスパッ
タ装置は量産機に適用するには不向きであった。本発明
は上記問題点を解決することによって、コリメートスパ
ッタ装置を量産装置に適用できるようにしたものであ
る。
スパッタ装置は、長期間使用した場合、コリメーターに
スパッタ膜が大量に付着して開口穴の径が変化するた
め、半導体基板面内および半導体基板間の膜厚均一性が
劣化するとともに、コリメートスパッタの目的であるボ
トムカバレッジ率の向上効果も減少し、再現性が悪くな
るという問題点があった。そのため、コリメートスパッ
タ装置は量産機に適用するには不向きであった。本発明
は上記問題点を解決することによって、コリメートスパ
ッタ装置を量産装置に適用できるようにしたものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のスパッタ装置
は、ターゲットと半導体基板との間に２枚の重ね合わさ
れたコリメーターが設けられ、２枚のコリメーターはそ
れぞれ複数個の四角形の開口部を有する同形状の板材か
らなり、この四角形の対角線方向にコリメーターを相対
的に平行移動させ、重なり合った各開口部によって形成
される開口穴の大きさを可変させる平行移動機構を備え
ている。
は、ターゲットと半導体基板との間に２枚の重ね合わさ
れたコリメーターが設けられ、２枚のコリメーターはそ
れぞれ複数個の四角形の開口部を有する同形状の板材か
らなり、この四角形の対角線方向にコリメーターを相対
的に平行移動させ、重なり合った各開口部によって形成
される開口穴の大きさを可変させる平行移動機構を備え
ている。
【０００６】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例のスパッタ装置の断面図を
示す。
る。図１は本発明の一実施例のスパッタ装置の断面図を
示す。
【０００７】図１において、真空ポンプ１により高真空
に排気された真空処理室２に、ガス導入管３よりスパッ
タガス４が導入される。陰極であるターゲット５と半導
体基板６を載置した陽極との間に、モーター７でそれぞ
れ水平方向に駆動される２枚のコリメーター８Ａ、８Ｂ
を重ねて装備する。コリメーター８Ａ、８Ｂは厚さ数ｍ
ｍのアルミニウムあるいはチタンの薄板に、辺または対
角線が厚さとほぼ同じ寸法の四角形の開口部が複数個設
けられている。
に排気された真空処理室２に、ガス導入管３よりスパッ
タガス４が導入される。陰極であるターゲット５と半導
体基板６を載置した陽極との間に、モーター７でそれぞ
れ水平方向に駆動される２枚のコリメーター８Ａ、８Ｂ
を重ねて装備する。コリメーター８Ａ、８Ｂは厚さ数ｍ
ｍのアルミニウムあるいはチタンの薄板に、辺または対
角線が厚さとほぼ同じ寸法の四角形の開口部が複数個設
けられている。
【０００８】図２は本実施例の機能を説明する図で、同
図（Ａ）は開口部９、１０の重なり状態を示す平面図、
同図（Ｂ）はスパッタ粒子の飛散方向を示す斜視図であ
る。図２（Ａ）に示すように、コリメーター８Ａの開口
部９とコリメーター８Ｂの開口部１０とをそれぞれ対角
線方向に相対的に平行移動させることにより、２枚のコ
リメーターにより形成される開口穴１１を任意の大きさ
に変化させることができる。平行移動機構は、真空処理
室２の外部に設けられたモーター７により行われ、モー
ター７はエンコーダにより制御される。
図（Ａ）は開口部９、１０の重なり状態を示す平面図、
同図（Ｂ）はスパッタ粒子の飛散方向を示す斜視図であ
る。図２（Ａ）に示すように、コリメーター８Ａの開口
部９とコリメーター８Ｂの開口部１０とをそれぞれ対角
線方向に相対的に平行移動させることにより、２枚のコ
リメーターにより形成される開口穴１１を任意の大きさ
に変化させることができる。平行移動機構は、真空処理
室２の外部に設けられたモーター７により行われ、モー
ター７はエンコーダにより制御される。
【０００９】次に両極に高電圧を印加し、グロー放電を
発生させスパッタリングを行う。図２（Ｂ）に示すよう
に、ターゲット５より飛散したスパッタ粒子１２は、開
口穴１１をほぼ垂直に通過した粒子のみ半導体基板６に
成膜される。
発生させスパッタリングを行う。図２（Ｂ）に示すよう
に、ターゲット５より飛散したスパッタ粒子１２は、開
口穴１１をほぼ垂直に通過した粒子のみ半導体基板６に
成膜される。
【００１０】本実施例によれば、コリメーターにスパッ
タ膜が披着して開口穴径が変化した場合、コリメーター
を平行移動させて相対位置を調整することによって、開
口穴の大きさを常に初期状態に保つことができる。さら
に、コリメーターの寿命を延ばすことが可能となり、ま
た、開口穴の大きさを任意に選択できるため、コンタク
トホールの深さと底部の径の比であるアスペクト比が異
なる半導体基板に対しても、適切なボトムカバレッジ率
の成膜を行うことが可能となる。
タ膜が披着して開口穴径が変化した場合、コリメーター
を平行移動させて相対位置を調整することによって、開
口穴の大きさを常に初期状態に保つことができる。さら
に、コリメーターの寿命を延ばすことが可能となり、ま
た、開口穴の大きさを任意に選択できるため、コンタク
トホールの深さと底部の径の比であるアスペクト比が異
なる半導体基板に対しても、適切なボトムカバレッジ率
の成膜を行うことが可能となる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、２枚のコ
リメーターにより複数の相似形の開口穴を作り、穴の大
きさを任意に選択することによって、コリメーターの経
時変化による開口穴径の変化に対し常に初期設定の開口
穴径と同じとすることができるので、スパッタ膜厚の均
一性が得られ、ボトムカバレッジ率も向上し、再現性も
改善されるという効果が得られる。その結果、量産装置
として使用することも可能となる。
リメーターにより複数の相似形の開口穴を作り、穴の大
きさを任意に選択することによって、コリメーターの経
時変化による開口穴径の変化に対し常に初期設定の開口
穴径と同じとすることができるので、スパッタ膜厚の均
一性が得られ、ボトムカバレッジ率も向上し、再現性も
改善されるという効果が得られる。その結果、量産装置
として使用することも可能となる。
【図１】本発明の一実施例のスパッタ装置の断面図であ
る。
る。
【図２】本実施例の機能を説明する図で、同図（Ａ）は
開口部の重なり示す平面図、同図（Ｂ）はスパッタ粒子
の飛散方向を示す斜視図である。
開口部の重なり示す平面図、同図（Ｂ）はスパッタ粒子
の飛散方向を示す斜視図である。
【図３】コンタクトホールを説明する図で、同図（Ａ）
は成膜状態を示す断面図、同図（Ｂ）はボトムカバレッ
ジ率を示す断面図である。
は成膜状態を示す断面図、同図（Ｂ）はボトムカバレッ
ジ率を示す断面図である。
【図４】従来のスパッタ装置を示す図で、同図（Ａ）は
コリメーター無しの斜視図、同図（Ｂ）はコリメーター
有りの斜視図である。
コリメーター無しの斜視図、同図（Ｂ）はコリメーター
有りの斜視図である。
１ 真空ポンプ ２ 真空処理室 ３ ガス導入管 ４ スパッタガス ５ ターゲット ６ 半導体基板 ７ モーター ８、８Ａ、８Ｂ コリメーター ９ コリメーター８Ａの開口部 １０ コリメーター８Ｂの開口部 １１ 開口穴 １２ スパッタ粒子 １３ コンタクトホール １４ バリアメタル １５ 配線
Claims (4)
- 【請求項１】 真空処理室内のターゲットと半導体基板
との間にコリメーターを設け、スパッタ粒子を前記半導
体基板に対し垂直方向に飛散させるスパッタ装置におい
て、前記コリメーターはそれぞれ複数の開口部を有する
同形状の２枚の重ね合わされた板材からなり、この２枚
のコリメーターを相対的に平行移動させ前記各開口部の
重なりによって形成される開口穴の大きさを可変とする
ことを特徴とするスパッタ装置。 - 【請求項２】 前記開口部が四角形である請求項１記載
のスパッタ装置。 - 【請求項３】 前記２枚のコリメーターは真空処理室外
に設けられた平行移動機構により移動量を調整する請求
項１記載のスパッタ装置。 - 【請求項４】 前記四角形の開口部をそれぞれの対角線
方向に平行移動させる請求項１記載のスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18456093A JPH0741943A (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18456093A JPH0741943A (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | スパッタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0741943A true JPH0741943A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16155349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18456093A Pending JPH0741943A (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | スパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741943A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1105547A1 (en) * | 1998-08-04 | 2001-06-13 | CVC, Inc. | Dual collimator physical-vapor deposition apparatus |
| WO2016072400A1 (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-12 | 株式会社東芝 | 処理装置及びコリメータ |
| JP6039117B1 (ja) * | 2016-01-25 | 2016-12-07 | 株式会社東芝 | 処理装置及びコリメータ |
| EP3464672A4 (en) * | 2016-05-24 | 2020-01-29 | Emagin Corporation | HIGH-PRECISION SHADOW MASK DEPOSITION SYSTEM AND METHOD THEREFOR |
| EP3464674A4 (en) * | 2016-05-24 | 2020-01-29 | Emagin Corporation | HIGH PRECISION PERFORATED MASK DEPOSITION SYSTEM AND ASSOCIATED METHOD |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS619574A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 真空蒸着装置 |
| JPS6153717A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 薄膜形成方法および形成装置 |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP18456093A patent/JPH0741943A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS619574A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 真空蒸着装置 |
| JPS6153717A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 薄膜形成方法および形成装置 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1105547A1 (en) * | 1998-08-04 | 2001-06-13 | CVC, Inc. | Dual collimator physical-vapor deposition apparatus |
| EP1105547A4 (en) * | 1998-08-04 | 2002-10-30 | Cvc Inc | PHYSICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS WITH TWO COLLIMATORS |
| WO2016072400A1 (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-12 | 株式会社東芝 | 処理装置及びコリメータ |
| JP2016089224A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | 株式会社東芝 | 処理装置及びコリメータ |
| CN107075669A (zh) * | 2014-11-05 | 2017-08-18 | 株式会社东芝 | 处理装置和准直器 |
| US10147589B2 (en) | 2014-11-05 | 2018-12-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Processing apparatus and collimator |
| US10755904B2 (en) | 2014-11-05 | 2020-08-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Processing apparatus and collimator |
| JP6039117B1 (ja) * | 2016-01-25 | 2016-12-07 | 株式会社東芝 | 処理装置及びコリメータ |
| JP2017133047A (ja) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 株式会社東芝 | 処理装置及びコリメータ |
| EP3464672A4 (en) * | 2016-05-24 | 2020-01-29 | Emagin Corporation | HIGH-PRECISION SHADOW MASK DEPOSITION SYSTEM AND METHOD THEREFOR |
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| US11275315B2 (en) | 2016-05-24 | 2022-03-15 | Emagin Corporation | High-precision shadow-mask-deposition system and method therefor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960702 |