JPH08260139A - 成膜用コリメータ、成膜装置及び電子装置の製造方法 - Google Patents

成膜用コリメータ、成膜装置及び電子装置の製造方法

Info

Publication number
JPH08260139A
JPH08260139A JP9180695A JP9180695A JPH08260139A JP H08260139 A JPH08260139 A JP H08260139A JP 9180695 A JP9180695 A JP 9180695A JP 9180695 A JP9180695 A JP 9180695A JP H08260139 A JPH08260139 A JP H08260139A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
collimator
film
film forming
forming
holes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9180695A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Yamagishi
肇 山岸
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP9180695A priority Critical patent/JPH08260139A/ja
Publication of JPH08260139A publication Critical patent/JPH08260139A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コリメータ孔の目詰まりによる成膜速度の低
減を少なくし、成膜用コリメータの交換頻度を低くし、
ステップカバレッジの良い成膜を生産性良く為し得るよ
うにする。 【構成】 成膜用コリメータ11の、厚さ方向に貫通し
成膜用粒子4を通す複数のコリメータ孔12がそれぞれ
内周面に複数のリング状溝13、13、13(あるいは
螺旋状溝15)を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、成膜用コリメータと、
該成膜用コリメータを用いた成膜装置と、該成膜装置を
用いて成膜する電子装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造に不可欠な微細ホール
への金属配線材料(例えばアルミニウム)の埋め込みを
する技術は、一般に、スパッタリングが用いられる。図
5はそのスパッタリングを行うスパッタリング装置の一
つの従来例を示すもので、(A)は断面図、(B)はそ
れに用いられる成膜用コリメータを示す斜視図である。
図面において、1はターゲット、2はウエハ(例えば半
導体装置製造用シリコンウエハあるいは液晶装置製造用
ガラス基板等)、3はウエハ2を支持する支持台、4は
ターゲット1から叩き出されるスパッタ粒子、5は内部
が略真空にされるチャンバで、該チャンバ5内に上記ウ
エハ2を支持する支持台3、ターゲット1が位置されて
いる。6はアルゴンArガスを導入するガス導入口、7
は排気をする排気口である。
【0003】8は上記支持台3とターゲット1との間に
配置された平板状の成膜用コリメータで、それを厚さ方
向に貫通する多数のコリメータ孔9、9、・・・を有し
ている。該コリメータ孔9は上端から下端まで均一な径
を有していた。このような、成膜用コリメータ8は上記
ウエハ2に対して可能な限り垂直な向きのスパッタ粒子
のみが入射するようにするためのものである。そして、
ウエハ2に対して垂直な向きのスパッタ粒子のみが照射
されるようにしようとするのは、アスペクト比の大きい
ホール(スルーホールあるいはコンタクトホール等)に
対して完全に配線材料を埋め込むためである。
【0004】即ち、配線膜などの形成(成膜)において
重要なことの一つがホールに対するステップカバレッジ
であるが、例えばスパッタリングはステップカバレッジ
があまり良くなかった。それはホールの深さ方向の向
き、つまりほとんどの場合ウエハ2に対して垂直な向き
と異なる向きに入射するスパッタ粒子が多く、そのた
め、ホールの内側面あるいは底面に蓄積スパッタ粒子に
よる影(シャドウ)が生じ易くその部分にはスパッタ粒
子が厚く付着しないという現象、つまりシャドウイング
が生じるからである。そこで、コリメータ孔9を多数配
設した成膜用コリメータ8をターゲット1と、ウエハ2
との間に介在させてそれのコリメータ孔9、9、・・・
を通過することのできたウエハ2に対して垂直な向きの
スパッタ粒子4、4、・・・のみがウエハ2に入射する
ようにしようとしたのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の成膜
用コリメータ8によれば、コリメータ孔9、9、・・・
に目詰まりが生じやすく、そのため、成膜速度の経時変
化、具体的には成膜速度の低下が著しいという問題があ
った。即ち、成膜用コリメータ8を使用すると、必然的
に成膜用コリメータ8にスパッタ粒子4、4、・・・が
付着する。勿論、コリメータ孔9、9、・・・の内周面
にも付着する。そして、コリメータ孔9、9、・・・の
内周面に付着するスパッタ粒子4、4、・・はその内径
を小さくする。これは必然的に、成膜速度の低下を招
く。
【0006】具体的にコリメータ孔9、9、・・・のア
スペクト比が1の成膜用コリメータ8を厚さ100nm
のチタンTi膜のスパッタリングを行うのに用いた場合
を例に採ると、2000枚のウエハ2に対するスパッタ
リングを行った段階で成膜速度が20%低下する。この
ように成膜速度が低下した成膜用コリメータ8を使い続
けると生産性が著しく低下するので、成膜用コリメータ
8を交換する必要があり、成膜速度の低下が著しいほど
成膜用コリメータ8の交換頻度を高くする必要が生じ
る。交換頻度が高いことはコスト増の原因になるので好
ましくないことはいうまでもない。
【0007】このような目詰まりの問題は、ホールの微
細化、高アスペクト比化に伴ってより深刻になる。そこ
で、各コリメータ孔9、9、・・・の径を稍大きくする
ことが考えられたが、このようにするとウエハ2に対し
て垂直から少し傾いた斜めな方向のスパッタ粒子4、
4、・・・の通過を許容することになり、成膜用コリメ
ータ8によるシャドウイング防止効果が低下して好まし
くない。また、各コリメータ孔9、9、・・・の径を例
えば下から上に行くほど徐々に大きくして(つまりテー
パーをつけて)上部における目詰まりを生じにくくする
ことも試みられたが、そのようにした場合にも、コリメ
ータ孔9のアスペクト比を大きくするほど斜めの方向の
スパッタ粒子4、4、・・・の通過を許容することにな
るので好ましくない。
【0008】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、コリメータ孔の目詰まりによる成膜
速度の低減を少なくし、成膜用コリメータの交換頻度を
低くし、ステップカバレッジの良い成膜を生産性良く為
し得るようにすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の成膜用コリメ
ータは、厚さ方向に貫通し成膜用粒子を通す複数のコリ
メータ孔がそれぞれ内周面に螺旋状のねじ溝又は複数の
リング状溝を有することを特徴とする。請求項2の成膜
装置は、請求項1記載の成膜用コリメータを有すること
を特徴とする。請求項3の電子装置の製造法は、請求項
2の成膜装置を用いて成膜する工程を有することを特徴
とする。
【0010】
【作用】請求項1の成膜用コリメータによれば、各コリ
メータ孔の内周面が螺旋状の溝又は複数のリング状溝を
有するので、その溝により断面で視て階段状にテーパー
が複数形成された形状になり、延いては各テーパー部分
にてオーバーハンギングを抑止することができる。従っ
て、成膜用粒子による目詰まりが生じにくくなり、成膜
速度の低下が少なくなり、延いては、交換頻度を低くす
ることができる。そして、階段状にテーパー部分を設け
たので、テーパーを比較的大きくつけてもコリメータ孔
は全体的には上端と下端との間に径に大きな差異が生ぜ
ず、シャドウイング防止効果がほとんど低下しない。し
かして、シャドウイング効果の低減をほとんど伴うこと
なく成膜速度の低減等の効果を享受することができる。
【0011】請求項2の成膜装置によれば、請求項1の
成膜用コリメータを用いるので、成膜用コリメータの交
換頻度を低くでき、成膜装置の稼働率をより高めること
ができる。請求項3の電子装置の製造方法によれば、請
求項2の成膜装置を用いて成膜するので、成膜に関する
生産性をシャドウイングを防止しつつ高めることができ
る。従って、高品質、高集積の電子装置を生産性良くつ
くることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図1(A)、(B)は本発明の一つの実施例示
すもので、(A)は成膜装置の断面図、(B)は成膜用
コリメータの断面図である。図面において、1はターゲ
ット、2はウエハ(例えば半導体装置製造用シリコンウ
エハあるいは液晶装置製造用ガラス基板等)、3はウエ
ハ2を支持する支持台、4はターゲット1から叩き出さ
れるスパッタ粒子、5は内部が略真空にされるチャンバ
で、該チャンバ5内に上記ウエハ2を支持する支持台
3、ターゲット1が位置されている。6はアルゴンAr
ガスを導入するガス導入口、7は排気をする排気口であ
る。
【0013】11は円形平板状の成膜用コリメータ(例
えば厚さ11mm、直径300mm)で、多数のコリメ
ータ孔12、12、・・・を有している。該コリメータ
孔12、12、・・・はそれぞれ上に行くほど拡径する
テーパー部分13を複数13、13、13階段状に重ね
た形状を有する。換言すれば、鋸歯状のリング状溝13
を複数13、13、13階段状に重ねた形状を有してい
る。各溝13の深さは例えば成膜用コリメータ11の厚
さdの1/3程度である。θはそのテーパーの角度であ
り、例えば87度である。
【0014】このような成膜用コリメータ11を用いた
成膜装置によれば、成膜用コリメータ11の各コリメー
タ孔12がテーパー部分13、13、・・・を有してい
るので、スパッタ粒子4は、成膜装置におけるスパッタ
リングの繰り返しにより、成膜用コリメータ11に図1
(B)において破線に示すように蓄積する。従って、そ
の蓄積厚さが相当に厚くなってもテーパー部分13、1
3、13を略埋めるに止まり、各コリメータ孔12に目
詰まりが生じて成膜速度の低下が生じるのは、図1
(B)の破線に示す状態から更にスパッタ粒子4が相当
に蓄積した状態になってからである。つまり、オーバー
ハング状態になりにくくなる。従って、図5に示すよう
な従来のものよりも、成膜速度の低下を伴うような無視
できない目詰まりを起こす状態になるまでのスパッタリ
ング量が非常に多くなり、延いては、成膜用コリメータ
11の交換頻度を低くすることができる。
【0015】そして、各コリメータ孔12に階段状に複
数のテーパー部分13、13、13を設けたので、テー
パーを比較的大きく(本明細書において上記テーパー角
度θが小さいほどテーパーが大きいということとす
る。)つけてもコリメータ孔12は全体的には上端と下
端との間に径に大きな差異が生じないので、シャドウイ
ング防止効果がほとんど低下しない。つまり、もし一つ
のコリメータ孔12のテーパー部分13が一つだとテー
パーが大きい場合、必然的に相当に斜めの向きのスパッ
タ粒子4までも通過を許容してしまうが、本実施例のよ
うに、複数のテーパー部分13、13、13を重ねた形
状にするとコリメータ孔12全体的にはテーパーがほと
んどないのと等価であり、ウエハ2に斜めの向きのスパ
ッタ粒子が入射しないようにする効果にはほとんど影響
がないのである。しかして、シャドウイング効果の低減
をほとんど伴うことなく成膜速度の低減等の効果を享受
することができる。
【0016】尚、このような成膜用コリメータ11は、
皿孔13を有する薄い板11a、11b、11cを積ね
ることによって簡単につくることができる。
【0017】図2は本発明の第2の実施例の成膜用コリ
メータ11aを示す断面図である。本成膜用コリメータ
11aは、図1に示した成膜用コリメータ11とは、各
コリメータ孔12の階段状のテーパー部分13、13、
13が下へゆくほど拡径するようにされている点でのみ
相違するが、それ以外では全く同じである。
【0018】本成膜用コリメータを用いた場合にも、ス
パッタ粒子4は、成膜装置におけるスパッタリングの繰
り返しにより、成膜用コリメータ11に図2において破
線に示すように蓄積する。従って、その蓄積厚さが相当
に厚くなってもテーパー部分13、13、13を略埋め
るに止まり、各コリメータ孔12に目詰まりが生じて成
膜速度の低下が生じるのは、図2の破線に示す状態から
更にスパッタ粒子4が蓄積した状態になってからであ
る。つまり、オーバーハング状態になりにくくなる。従
って、図5に示すような従来のものよりも、成膜速度の
低下を伴うような無視できない目詰まりを起こす状態に
なるまでのスパッタリング量が非常に多くなり、延いて
は、成膜用コリメータ11の交換頻度を低くすることが
できる。
【0019】そして、各コリメータ孔12に階段状に複
数のテーパー部分13、13、13を設けたので、テー
パーを比較的大きくつけてもコリメータ孔12は全体的
には上端と下端との間に径に大きな差異が生じないの
で、シャドウイング防止効果がほとんど低下しない。従
って、シャドウイング効果の低下をほとんど伴うことな
く成膜速度の低減等の効果を享受することができる。
【0020】これ等の点では、図1の実施例の場合と略
同様の効果を得ることができるといえるが、本実施例に
よれば、各コリメータ孔12の各テーパー部分13・1
3間に水平な上向きの面13aが生じ、そこにスパッタ
粒子4が安定に溜まり得る。従って、蓄積したスパッタ
粒子4の崩落が生じウエハ2上に落下してパーティクル
となって汚染するというおそれがなく、汚染が少ないと
いう効果も得ることができる。尚、本成膜用コリメータ
11も皿孔13を有する複数枚の薄い板11a、11
b、11cを積ねることによって簡単につくることがで
きる。
【0021】図3は本発明の第3の実施例の成膜用コリ
メータ14を示す断面図である。本成膜用コリメータ1
4は各コリメータ孔12、12、・・・に一つのねじ溝
15を形成したものであり、下孔をあけ、それにタップ
をたてることにより形成することができる。この場合は
成膜用コリメータ14は一枚板のものを用いることがで
きる。この成膜用コリメータ14は、図1、図2の成膜
用コリメータとは、溝が螺旋状か、複数のリング状かの
違いがあるに過ぎず、断面で視るとテーパー部分が多数
重なった形状になっており、奏する効果にはほとんど違
いはない。
【0022】図4は上記各成膜用コリメータのいずれか
を用いた成膜装置による半導体装置製造のためのスパッ
タリング工程を示す断面図である。図4において、21
は半導体基板、22は選択酸化により形成されたフィー
ルド酸化膜、23は半導体基板21の露出部に形成され
た拡散層、24は半導体基板21上に形成された層間絶
縁膜、25は該層間絶縁膜24に形成されたところの上
記拡散層23を露出させるコンタクトホール、26はバ
リアメタル、27は例えばアルミニウムからなる配線膜
で、上記成膜装置を用いてのスパッタリングにより形成
される。勿論、かかるスパッタリングを半導体装置の製
造のみならず、例えば液晶装置等、スパッタリング工程
を必要とする電子装置の製造一般に利用することができ
る。
【0023】このようなスパッタリングによれば、成膜
用コリメータの交換頻度が低いので、生産性が良く、ま
た、シャドウイングが少ないので、低コストで、ステッ
プカバレッジ良くコンタクトホール25の孔埋めを行う
ことができ、低コスト化、高信頼度化を図ることができ
る。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、各コリメータ孔の内周
面が断面で視て階段状にテーパーが複数形成された形状
になり、各テーパー部分にてオーバーハンギングを抑止
することができるので、成膜用粒子による目詰まりが生
じにくくなり、成膜速度の低下が少なくなる。従って、
交換頻度を低くすることができる。そして、階段状にテ
ーパー部分を設けたので、テーパーを比較的大きくつけ
てもコリメータ孔は全体的には上端と下端との間に径に
大きな差異が生ぜず、シャドウイング防止効果がほとん
ど低下しない。依って、シャドウイング効果の低減をほ
とんど伴うことなく成膜速度の低減等の効果を享受する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)、(B)は本発明の第1の実施例を示す
もので、(A)は成膜装置の断面図、(B)は成膜用コ
リメータの断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例の成膜用コリメータを示
す断面図である。
【図3】本発明の第3の実施例の成膜用コリメータを示
す断面図である。
【図4】本発明成膜装置を用いての電子装置製造のため
のスパッタリング工程を示す断面図である。
【図5】(A)、(B)は従来例を示すもので、(A)
は成膜装置の断面図、(B)は成膜用コリメータの斜視
図である。
【符号の説明】
4 成膜用粒子(スパッタ粒子) 11 成膜用コリメータ 12 コリメータ孔 13 リング状溝(テーパー部分) 14 成膜用コリメータ 15 螺旋状溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚さ方向に貫通し成膜用粒子を通す複数
    のコリメータ孔がそれぞれ内周面に螺旋状のねじ溝又は
    複数のリング状溝を有したことを特徴とする成膜用コリ
    メータ
  2. 【請求項2】 請求項1記載の成膜用コリメータを有す
    ることを特徴とする成膜装置
  3. 【請求項3】 請求項2の成膜装置を用いて成膜する工
    程を有することを特徴とする電子装置の製造方法
JP9180695A 1995-03-23 1995-03-23 成膜用コリメータ、成膜装置及び電子装置の製造方法 Pending JPH08260139A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9180695A JPH08260139A (ja) 1995-03-23 1995-03-23 成膜用コリメータ、成膜装置及び電子装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9180695A JPH08260139A (ja) 1995-03-23 1995-03-23 成膜用コリメータ、成膜装置及び電子装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08260139A true JPH08260139A (ja) 1996-10-08

Family

ID=14036875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9180695A Pending JPH08260139A (ja) 1995-03-23 1995-03-23 成膜用コリメータ、成膜装置及び電子装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08260139A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1350863A1 (de) * 2002-03-19 2003-10-08 Scheuten Glasgroep Vorrichtung und Verfahren zum gerichteten Aufbringen von Depositionsmaterial auf ein Substrat
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
JP2017537227A (ja) * 2014-11-26 2017-12-14 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 基板処理チャンバで使用するためのコリメータ
JP2018533673A (ja) * 2015-10-27 2018-11-15 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Pvdスパッタチャンバ向けのバイアス可能なフラックスオプティマイザ/コリメータ

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1350863A1 (de) * 2002-03-19 2003-10-08 Scheuten Glasgroep Vorrichtung und Verfahren zum gerichteten Aufbringen von Depositionsmaterial auf ein Substrat
WO2003078677A3 (de) * 2002-03-19 2003-12-18 Scheuten Glasgroup Vorrichtung zum gerichteten aufbringen von depositionsmaterial auf ein substrat
CN107075669A (zh) * 2014-11-05 2017-08-18 株式会社东芝 处理装置和准直器
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
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
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
JP2017537227A (ja) * 2014-11-26 2017-12-14 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 基板処理チャンバで使用するためのコリメータ
JP2018533673A (ja) * 2015-10-27 2018-11-15 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Pvdスパッタチャンバ向けのバイアス可能なフラックスオプティマイザ/コリメータ
US11309169B2 (en) 2015-10-27 2022-04-19 Applied Materials, Inc. Biasable flux optimizer / collimator for PVD sputter chamber
JP2022079472A (ja) * 2015-10-27 2022-05-26 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Pvdスパッタチャンバ向けのバイアス可能なフラックスオプティマイザ/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
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6521010B1 (en) Filter, filtering frame, and semiconductor device manufacturing method and apparatus
JP2671835B2 (ja) スパッタ装置とその装置を用いた半導体装置の製造方法
US4468313A (en) Sputtering target
US6241857B1 (en) Method of depositing film and sputtering apparatus
JP2689931B2 (ja) スパッタ方法
KR20160142413A (ko) Pvd 챔버용 스퍼터링 타겟
KR100221048B1 (ko) 스퍼터링 장치
KR20220129045A (ko) 웨이퍼 에지 가스를 배기하기 위한 플로우 경로들을 갖는 배제 링
JPH08260139A (ja) 成膜用コリメータ、成膜装置及び電子装置の製造方法
JP4419237B2 (ja) 成膜装置及び被処理体の処理方法
JPH07240404A (ja) プラズマ処理装置
JPH05326426A (ja) 薄膜加工用コリメーター、及び薄膜加工装置並びに薄膜加工方法
US6248223B1 (en) Sputtering apparatus
JP3114674B2 (ja) 成膜装置および成膜方法
KR20000016864A (ko) 반도체장치의제조방법및제조장치
JPH07221019A (ja) 平行化付着装置
CN100437936C (zh) 耐磨耗介电层的制作方法
JPH10121234A (ja) スパッタリング装置及びそれに用いるコリメータ
JP2019196507A (ja) スパッタリング装置及びコリメータ
JPWO2004047160A1 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2004186404A (ja) プラズマ処理装置
JP2004119532A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH06172974A (ja) 物理的気相成長装置およびこれを用いた薄膜形成方法
JPH09176847A (ja) スパッタリング装置及びスパッタリング装置用コリメータ
JPH07292474A (ja) 薄膜製造方法