JPH083145B2 - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH083145B2 JPH083145B2 JP1146163A JP14616389A JPH083145B2 JP H083145 B2 JPH083145 B2 JP H083145B2 JP 1146163 A JP1146163 A JP 1146163A JP 14616389 A JP14616389 A JP 14616389A JP H083145 B2 JPH083145 B2 JP H083145B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 半導体製造装置に関し、更に詳しく言えば、半導体基
板上に膜を形成するための半導体製造装置に関し、 飛来する膜の粒子から半導体基板以外の部分を遮蔽す
るための遮蔽板に付着した膜の剥離を防止して、半導体
基板上に均一な膜を形成すること目的とし、 半導体基板上に膜の形成を行うチャンバに、前記膜の
粒子の供給源と、前記供給源から前記粒子を飛びださせ
る手段と、前記供給源から前記半導体基板に至る前記粒
子の経路以外の部分を遮蔽する遮蔽板と、前記遮蔽板を
加熱する加熱手段と、前記遮蔽板の温度を検出する温度
センサと、前記温度センサによる温度検出結果に基づい
て前記加熱手段を制御する温度制御装置とを備え、前記
膜の堆積中及び非堆積時を通じて前記遮蔽板の温度を制
御することを含み構成する。
板上に膜を形成するための半導体製造装置に関し、 飛来する膜の粒子から半導体基板以外の部分を遮蔽す
るための遮蔽板に付着した膜の剥離を防止して、半導体
基板上に均一な膜を形成すること目的とし、 半導体基板上に膜の形成を行うチャンバに、前記膜の
粒子の供給源と、前記供給源から前記粒子を飛びださせ
る手段と、前記供給源から前記半導体基板に至る前記粒
子の経路以外の部分を遮蔽する遮蔽板と、前記遮蔽板を
加熱する加熱手段と、前記遮蔽板の温度を検出する温度
センサと、前記温度センサによる温度検出結果に基づい
て前記加熱手段を制御する温度制御装置とを備え、前記
膜の堆積中及び非堆積時を通じて前記遮蔽板の温度を制
御することを含み構成する。
〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体製造装置に関し、更に詳しく言え
ば、半導体基板上に膜を形成するための半導体製造装置
に関する。
ば、半導体基板上に膜を形成するための半導体製造装置
に関する。
第２図は、従来例のスパッタ装置の断面図である。
同図において、15はチャンバ、16はタングステンのタ
ーゲット、17はターゲット16の周囲に設けられたアノー
ド電極、18は電源で、チャンバ15内に導入されたArガス
をイオン化するためのものである。19は、ターゲット16
より飛来する粒子から半導体基板20以外の部分を遮蔽す
るためのステンレスの遮蔽板である。
ーゲット、17はターゲット16の周囲に設けられたアノー
ド電極、18は電源で、チャンバ15内に導入されたArガス
をイオン化するためのものである。19は、ターゲット16
より飛来する粒子から半導体基板20以外の部分を遮蔽す
るためのステンレスの遮蔽板である。
上記のようなスパッタ装置を用い、連続して半導体基
板上にタングステン膜を形成する場合、まずアノード電
極17とターゲット16との間に電源18より電力を印加し
て、チャンバ15内に導入されたArガスをイオン化する。
そして、このArイオンでターゲット16をたたいてタング
ステン粒子を飛び出させ、半導体基板20に堆積させる。
このとき、同時に遮蔽板19にもタングステン子が付着
し、タングステン膜16aが堆積する。
板上にタングステン膜を形成する場合、まずアノード電
極17とターゲット16との間に電源18より電力を印加し
て、チャンバ15内に導入されたArガスをイオン化する。
そして、このArイオンでターゲット16をたたいてタング
ステン粒子を飛び出させ、半導体基板20に堆積させる。
このとき、同時に遮蔽板19にもタングステン子が付着
し、タングステン膜16aが堆積する。
ここで、電力を消費して発熱するターゲット16からの
熱により遮蔽板19が温められて、遮蔽板19の温度は上が
る。
熱により遮蔽板19が温められて、遮蔽板19の温度は上が
る。
次に、一の半導体基板20へのタングステン膜の堆積が
終了した後、電力の印加を止めて、一の半導体基板20を
取り除き、不図示の別の半導体基板をセットする。この
期間はターゲット16に電力が印加されていないので、遮
蔽板19の温度は下がる。
終了した後、電力の印加を止めて、一の半導体基板20を
取り除き、不図示の別の半導体基板をセットする。この
期間はターゲット16に電力が印加されていないので、遮
蔽板19の温度は下がる。
次に、別の半導体基板への堆積を開始するために電力
を印加すると、遮蔽板19の温度は再び上昇する。
を印加すると、遮蔽板19の温度は再び上昇する。
ところで、遮蔽板19の温度が下降・上昇するたびに遮
蔽板19に付着したタングステン膜16aは収縮・膨張す
る。このような収縮・膨張のサイクルが何度も繰り返さ
れると、タングステン膜16aは疲労して、ついにはタン
グステン膜16aの一部が剥離することになる。特に、遮
蔽板19の熱膨張係数とタングステン膜16aの熱膨張係数
とが大きく異なっている場合には、タングステン膜16a
の疲労は顕著になり、容易に剥離することになる。
蔽板19に付着したタングステン膜16aは収縮・膨張す
る。このような収縮・膨張のサイクルが何度も繰り返さ
れると、タングステン膜16aは疲労して、ついにはタン
グステン膜16aの一部が剥離することになる。特に、遮
蔽板19の熱膨張係数とタングステン膜16aの熱膨張係数
とが大きく異なっている場合には、タングステン膜16a
の疲労は顕著になり、容易に剥離することになる。
そして、このような剥離が生じると、剥離したタング
ステン片16bはチャンバ15内を浮遊して、膜の堆積中半
導体基板20に付着し、この状態で形成された膜21の厚さ
は付着したタングステン片16bの部分で不均一になる
（第３図（ａ））。
ステン片16bはチャンバ15内を浮遊して、膜の堆積中半
導体基板20に付着し、この状態で形成された膜21の厚さ
は付着したタングステン片16bの部分で不均一になる
（第３図（ａ））。
このタングステン膜21をパターニングして配線層を形
成した場合、同図（ｂ）に示すように、タングステン膜
は完全に除去されずに残り、このため、隣接する配線層
21a及び21bが電気的にショートするという問題がある。
成した場合、同図（ｂ）に示すように、タングステン膜
は完全に除去されずに残り、このため、隣接する配線層
21a及び21bが電気的にショートするという問題がある。
本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたもの
で、遮蔽板に付着した膜の剥離を防止して、半導体基板
上に均一な膜を形成することが可能な半導体製造装置の
提供を目的とするものである。
で、遮蔽板に付着した膜の剥離を防止して、半導体基板
上に均一な膜を形成することが可能な半導体製造装置の
提供を目的とするものである。
上記課題は、半導体基板上に膜の形成を行うチャンバ
に、前記膜の粒子の供給源と、前記供給源から前記粒子
を飛びださせる手段と、前記供給源から前記半導体基板
に至る前記粒子の経路以外の部分を遮蔽する遮蔽板と、
前記遮蔽板を加熱する加熱手段と、前記遮蔽板の温度を
検出する温度センサと、前記温度センサによる温度検出
結果に基づいて前記加熱手段を制御する温度制御装置と
を備え、前記膜の堆積中及び非堆積時を通じて前記遮蔽
板の温度を制御することを特徴とする半導体製造装置に
よって解決される。
に、前記膜の粒子の供給源と、前記供給源から前記粒子
を飛びださせる手段と、前記供給源から前記半導体基板
に至る前記粒子の経路以外の部分を遮蔽する遮蔽板と、
前記遮蔽板を加熱する加熱手段と、前記遮蔽板の温度を
検出する温度センサと、前記温度センサによる温度検出
結果に基づいて前記加熱手段を制御する温度制御装置と
を備え、前記膜の堆積中及び非堆積時を通じて前記遮蔽
板の温度を制御することを特徴とする半導体製造装置に
よって解決される。
本発明の製造装置によれば、遮蔽板の加熱手段を独立
に備えており、膜の堆積中及び膜の堆積を中断している
時も、遮蔽板の温度を常時一定に保つことができるの
で、遮蔽板に付着した膜の収縮・膨張による疲労を防止
できる。
に備えており、膜の堆積中及び膜の堆積を中断している
時も、遮蔽板の温度を常時一定に保つことができるの
で、遮蔽板に付着した膜の収縮・膨張による疲労を防止
できる。
次に本発明の実施例について図を参照しながら説明す
る。
る。
第１図は、本発明の実施例の半導体基板上にタングス
テン膜を形成するためのスパッタ装置を説明する断面図
である。
テン膜を形成するためのスパッタ装置を説明する断面図
である。
同図において、１はチャンバ、２はチャンバ１内に設
けられたArガスを導入するガス導入口、３はチャンバ１
内を所定の圧力に保つための排気口、４はタングステン
からなるターゲット５を固定するための銅からなるバッ
キングプレート、６はターゲット５の周囲に設けられた
アノード電極である。
けられたArガスを導入するガス導入口、３はチャンバ１
内を所定の圧力に保つための排気口、４はタングステン
からなるターゲット５を固定するための銅からなるバッ
キングプレート、６はターゲット５の周囲に設けられた
アノード電極である。
７は電源で、バッキングプレート４に負の電圧を、ア
ノード電極６に正の電圧を供給して、Arガスをイオン化
するためのものである。
ノード電極６に正の電圧を供給して、Arガスをイオン化
するためのものである。
８は半導体基板14の範囲に設けられたステンレスから
なる遮蔽板で、ターゲットから出るタングステン粒子か
らチャンバ１内壁を遮蔽して粒子が内壁に付着しないよ
うにするために設けられている。
なる遮蔽板で、ターゲットから出るタングステン粒子か
らチャンバ１内壁を遮蔽して粒子が内壁に付着しないよ
うにするために設けられている。
遮蔽板８にはセラミックの加熱板11が取りつけられ、
この加熱板11には遮蔽板８を加熱するためのニクロム線
からなるヒータ９と温度を検出するための温度センサ10
とが埋め込まれている。また、12は、温度センサ10によ
って遮蔽板８の温度を検出し、遮蔽板８の温度が所定の
温度になるようにヒータ９に加える電力を調整する温度
制御装置である。実施例の場合は、この温度を250℃に
設定してある。
この加熱板11には遮蔽板８を加熱するためのニクロム線
からなるヒータ９と温度を検出するための温度センサ10
とが埋め込まれている。また、12は、温度センサ10によ
って遮蔽板８の温度を検出し、遮蔽板８の温度が所定の
温度になるようにヒータ９に加える電力を調整する温度
制御装置である。実施例の場合は、この温度を250℃に
設定してある。
次に、上記の実施例のスパッタ装置を用いて半導体基
板上にタングステン膜を形成する方法について説明す
る。
板上にタングステン膜を形成する方法について説明す
る。
同図に示すように、まず支持台13に半導体基板14を固
定しターゲット５に体面してセットする。
定しターゲット５に体面してセットする。
次に、チャンバ１内にガス導入口２から50SCCMの流量
でArガスを導入し、圧力が5mTorrになるように排気口３
から排気する。次いで、ヒータ９に電力を印加して、遮
蔽板８の温度を温度センサ10により検出しながら、約25
0℃になるように加熱する。
でArガスを導入し、圧力が5mTorrになるように排気口３
から排気する。次いで、ヒータ９に電力を印加して、遮
蔽板８の温度を温度センサ10により検出しながら、約25
0℃になるように加熱する。
次に、電源７を入れ、バッキングプレート４を介して
ターゲット５に負の電圧を、アノード電極６に正の電圧
を印加する。その結果、Arガスは正にイオン化し、負の
電位のターゲット５に向かって加速されて衝突する。こ
のとき、アノード電極６からバッキングプレート４に電
流が流れ、ターゲット５は電力を消費し発熱する。そし
て、発熱したターゲット５からの熱により遮蔽板８は加
熱されて、温度が上昇しようとする。ところが、この温
度上昇が温度センサ10により検出されると、温度制御装
置12は、ヒータ９に加える電力を小さくして加熱を弱く
し、遮蔽板８の温度を約250℃に保つ。
ターゲット５に負の電圧を、アノード電極６に正の電圧
を印加する。その結果、Arガスは正にイオン化し、負の
電位のターゲット５に向かって加速されて衝突する。こ
のとき、アノード電極６からバッキングプレート４に電
流が流れ、ターゲット５は電力を消費し発熱する。そし
て、発熱したターゲット５からの熱により遮蔽板８は加
熱されて、温度が上昇しようとする。ところが、この温
度上昇が温度センサ10により検出されると、温度制御装
置12は、ヒータ９に加える電力を小さくして加熱を弱く
し、遮蔽板８の温度を約250℃に保つ。
一方、ターゲット５に衝突したArイオンにより、ター
ゲット５からタングステン粒子がたたき出される。この
粒子は、対向した半導体基板14に到達して付着し、タン
グステン膜として堆積していく。このとき、周囲の遮蔽
板８にもタングステン粒子が付着する。
ゲット５からタングステン粒子がたたき出される。この
粒子は、対向した半導体基板14に到達して付着し、タン
グステン膜として堆積していく。このとき、周囲の遮蔽
板８にもタングステン粒子が付着する。
そして、半導体基板14上のタングステン膜が所定の厚
さになるまで連続して電力を印加し続ける。
さになるまで連続して電力を印加し続ける。
次に、半導体基板14上に所定の厚さタングステン膜が
形成された後、電源７を切り、不図示の別の半導体基板
をセットする。このとき、遮蔽板８の温度は下がろうと
する。ところが、この温度の下降が温度センサ10により
検出されると、温度制御装置12は、ヒータ９に加える電
力を大きくして加熱を強くし、遮蔽板８の温度を約250
℃に保つ。
形成された後、電源７を切り、不図示の別の半導体基板
をセットする。このとき、遮蔽板８の温度は下がろうと
する。ところが、この温度の下降が温度センサ10により
検出されると、温度制御装置12は、ヒータ９に加える電
力を大きくして加熱を強くし、遮蔽板８の温度を約250
℃に保つ。
従って、遮蔽板８の温度が一定に保たれるので、遮蔽
板８に付着したタングステン膜5aには収縮・膨張による
疲労が生じない。
板８に付着したタングステン膜5aには収縮・膨張による
疲労が生じない。
このため、遮蔽板８に付着したタングステン膜5aの剥
離を抑制できる。その結果、半導体基板上には均一な厚
さのタングステン膜が堆積されるので、配線層の形成の
際も、不要部分を正常に除去できる。これにより、配線
層間の短絡を防止できる。
離を抑制できる。その結果、半導体基板上には均一な厚
さのタングステン膜が堆積されるので、配線層の形成の
際も、不要部分を正常に除去できる。これにより、配線
層間の短絡を防止できる。
なお、上記の実施例においては、加熱手段としてセラ
ミックに埋め込まれたニクロム線ヒータを用いている
が、高周波加熱或いは赤外線加熱などの加熱手段を用い
てもよい。
ミックに埋め込まれたニクロム線ヒータを用いている
が、高周波加熱或いは赤外線加熱などの加熱手段を用い
てもよい。
また、遮蔽板８の材料としてターゲットと同じ器材の
タングステンやタングステンと熱膨張係数のほぼ等しい
シリコンやチタンなどを用いれば、本発明の効果は更に
あがる。更に、アルミニウム、シリコン或いはチタン等
その他のターゲット材料に対しても、遮蔽板８の材料と
して各ターゲット材料と同一のもの、或いはこれと熱膨
張係数のほぼ等しい材料を用いれば、有効である。
タングステンやタングステンと熱膨張係数のほぼ等しい
シリコンやチタンなどを用いれば、本発明の効果は更に
あがる。更に、アルミニウム、シリコン或いはチタン等
その他のターゲット材料に対しても、遮蔽板８の材料と
して各ターゲット材料と同一のもの、或いはこれと熱膨
張係数のほぼ等しい材料を用いれば、有効である。
また、上記の実施例では、スパッタ装置の場合につい
て説明したが、蒸着装置にも適用できる。
て説明したが、蒸着装置にも適用できる。
以上のように、本発明の製造装置によれば、遮蔽板の
温度を常時一定に保つことができるので、遮蔽板に付着
した膜の収縮・膨張による疲労を防止して、該膜の剥離
を防止できる。
温度を常時一定に保つことができるので、遮蔽板に付着
した膜の収縮・膨張による疲労を防止して、該膜の剥離
を防止できる。
これにより、膜の堆積中、従来のような剥離した膜片
が半導体基板上に付着することもなく、均一な厚さの膜
を形成することができる。
が半導体基板上に付着することもなく、均一な厚さの膜
を形成することができる。
第１図は、本発明の実施例のスパッタ装置を説明する断
面図、 第２図は、従来例のスパッタ装置を説明する断面図、 第３図は、従来例のスパッタ装置の問題点を説明する断
面図である。 （符号の説明） １、15……チャンバ、 ２……ガス導入口、 ３……排気口、 ４……バッキングプレート、 ５、16……ターゲット、 5a、16a、21……タングステン膜、 ６、17……アノード電極、 ７、18……電源、 ８、19……遮蔽板、 ９……ヒータ、 10……温度センサ、 11……加熱板、 12……温度制御装置、 13……支持台、 14、20、20a……半導体基板、 16b……タングステン片、 21a、21b……配線層。
面図、 第２図は、従来例のスパッタ装置を説明する断面図、 第３図は、従来例のスパッタ装置の問題点を説明する断
面図である。 （符号の説明） １、15……チャンバ、 ２……ガス導入口、 ３……排気口、 ４……バッキングプレート、 ５、16……ターゲット、 5a、16a、21……タングステン膜、 ６、17……アノード電極、 ７、18……電源、 ８、19……遮蔽板、 ９……ヒータ、 10……温度センサ、 11……加熱板、 12……温度制御装置、 13……支持台、 14、20、20a……半導体基板、 16b……タングステン片、 21a、21b……配線層。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板上に膜の形成を行うチャンバ
に、 前記膜の粒子の供給源と、 前記供給源から前記粒子を飛びだせる手段と、 前記供給源から前記半導体基板に至る前記粒子の経路以
外の部分を遮断する遮蔽板と、 前記遮蔽板を加熱する加熱手段と、 前記遮蔽板の温度を検出する温度センサと、 前記温度センサによる温度検出結果に基づいて前記加熱
手段を制御する温度制御装置とを備え、 前記膜の堆積中及び非堆積時を通じて前記遮蔽板の温度
を制御する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 |
|---|---|---|---|
| JP1146163A JPH083145B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146163A JPH083145B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0313564A JPH0313564A (ja) | 1991-01-22 |
| JPH083145B2 true JPH083145B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=15401556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1146163A Expired - Fee Related JPH083145B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083145B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2967784B2 (ja) * | 1989-12-11 | 1999-10-25 | キヤノン株式会社 | 堆積膜形成方法及びその装置 |
| ES2076385T3 (es) * | 1990-03-02 | 1995-11-01 | Applied Materials Inc | Procedimiento para preparar una armadura, con el fin de reducir las particulas dentro de una camara de deposicion fisica de vapor. |
| JP4982004B2 (ja) * | 2000-01-17 | 2012-07-25 | 株式会社アルバック | 防着板装置 |
| JP2009091603A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Ulvac Japan Ltd | 光学薄膜の成膜装置及びその制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130661A (ja) * | 1984-07-19 | 1986-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 被膜形成装置 |
| JPH0676657B2 (ja) * | 1986-11-10 | 1994-09-28 | 日電アネルバ株式会社 | スパツタリング装置 |
-
1989
- 1989-06-08 JP JP1146163A patent/JPH083145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0313564A (ja) | 1991-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |