JPH0855801A - Sputtering apparatus and sputtering method - Google Patents

Sputtering apparatus and sputtering method

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JPH0855801A
JPH0855801A JP6210626A JP21062694A JPH0855801A JP H0855801 A JPH0855801 A JP H0855801A JP 6210626 A JP6210626 A JP 6210626A JP 21062694 A JP21062694 A JP 21062694A JP H0855801 A JPH0855801 A JP H0855801A
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Japan
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target
plate
opening
deposition
wafer
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Application number
JP6210626A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Yamaoka
徹 山岡
Shinichirou Nizeki
真一郎 二関
Takeshi Yamauchi
毅 山内
Yasushi Katsukawa
泰 勝川
Susumu Ota
晋 太田
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Tokyo Electron Ltd
Denso Corp
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3488Constructional details of particle beam apparatus not otherwise provided for, e.g. arrangement, mounting, housing, environment; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus

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Abstract

PURPOSE:To cause a secure electric discharge in a space between a target and a work by surrounding this space with a deposit-preventing plate and forming an opening in the side periphery of this plate. CONSTITUTION:An ionized (Ar) gas is introduced into a vacuum chamber 1 and a DC voltage is applied between a wafer W and a target 2, whereby Al particles are sputtered from the surface of the target 2 and buried into the wafer W supported by a susceptor 3 while the gas enteres into the gap at an opening 52 between the target 2 and deposit-preventing plate 3 and into the interior of this plate from the gap between an opening 51 and wafer W and exhausted by a vacuum pump from the plate 5 through an opeing 53. Thus, impurities e.g. water content are separated and scattered from the surface of the plate 5 or wafer W by a heater 3. Since the impurities are exhausted from the inside of the plate 5 with a flow of the Ar gas into an exhaust chamber 11 through the opening 53.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング装置及
びその方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering apparatus and method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】スパッタリングにより成膜処理する方法
は、被膜の密着性が優れている上、コントロール因子も
少ないためウエハを大量処理するのに適している。この
方法は例えば図6に示すスパッタリング装置にてDRA
Mのビット線を形成する場合などに適用されている。こ
の場合真空室61内にアルゴン(Ar)ガスなどの不活
性ガスを導入し、例えばアルミニウムよりなるターゲッ
ト62をカソードとして真空室61及びターゲット62
間に電圧を印加すると共に、マグネット63などにより
ターゲット62の近傍に磁場を形成して、不活性ガスを
プラズマ化し、これによりターゲット62からアルミニ
ウム粒子を叩き出してヒータ64上に載置されたウエハ
Wの微細パターンに成膜している。
2. Description of the Related Art The method of forming a film by sputtering is suitable for processing a large number of wafers because the adhesion of the film is excellent and the control factor is small. This method is performed, for example, by using the sputtering device shown in FIG.
It is applied when forming M bit lines. In this case, an inert gas such as argon (Ar) gas is introduced into the vacuum chamber 61, and the target 62 made of, for example, aluminum is used as a cathode to form the vacuum chamber 61 and the target 62.
A wafer is placed on the heater 64 by applying a voltage between them and forming a magnetic field in the vicinity of the target 62 by the magnet 63 or the like to turn the inert gas into plasma, thereby knocking out aluminum particles from the target 62 and mounting it on the heater 64. The film is formed in a W fine pattern.

【0003】このときウエハWだけではなく、真空室6
1の内壁面にもアルミニウム粒子が飛散して膜が付着す
るが、このように膜が付着すると真空室61の洗浄やメ
ンテナンスが必要となる。しかしながら真空室61の洗
浄やメンテナンスには面倒な手間を要する上装置のダウ
ンタイムが長くなるため、ターゲット62とウエハWの
周縁部分に円筒状の防着板65を配設し、真空室61の
内壁面に膜が付着することを防止している。このように
防着板65を配設した装置では、Arガスは、防着板6
5と真空室61との上部隙間や、防着板65とウエハW
との隙間からターゲット62の下方側に入り込み、プラ
ズマ化される。
At this time, not only the wafer W but also the vacuum chamber 6
Aluminum particles are scattered and the film adheres to the inner wall surface of No. 1 as well, but if the film adheres in this way, cleaning and maintenance of the vacuum chamber 61 are required. However, since cleaning and maintenance of the vacuum chamber 61 require troublesome work and downtime of the apparatus becomes long, a cylindrical deposition-preventing plate 65 is provided at the peripheral edge portion of the target 62 and the wafer W, and the vacuum chamber 61 is The film is prevented from adhering to the inner wall surface. In the apparatus in which the deposition-preventing plate 65 is arranged in this way, the Ar gas is used in
5, the upper gap between the vacuum chamber 61 and the deposition preventive plate 65 and the wafer W.
It enters into the lower side of the target 62 through the gap between and and is turned into plasma.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで最近では半導
体デバイスの集積化が一段と進み、DRAMについて
は、4M、16Mから64M、256Mへと大容量化が
図られようとしている。このように回路パターンが微細
化してくると、例えばDRAMのメモリセル構造部のビ
ット線埋め込みホールのアスペクト比も増加するが、こ
の場合ホール内に例えばアルミニウムを隙間なく埋め込
むことが困難になってくると考えられる。その理由は、
アスペクト比が大きくなると、ホールの奥までスパッタ
粒子が届きにくくなるので、ホールの入口に近い側壁に
て堆積が進み、この部分が閉塞して内部に空洞を形成す
るといったことが起こり得るからである。
By the way, recently, the integration of semiconductor devices has been further advanced, and the capacity of DRAM is being increased from 4M, 16M to 64M, 256M. As the circuit pattern becomes finer in this way, the aspect ratio of the bit line embedding hole in the memory cell structure of the DRAM also increases, but in this case, it becomes difficult to embed aluminum in the hole without any gaps. it is conceivable that. The reason is,
This is because if the aspect ratio becomes large, it becomes difficult for sputtered particles to reach the inside of the hole, so that the deposition may proceed on the side wall near the entrance of the hole and this part may be blocked to form a cavity inside. .

【0005】そこで成膜圧力を0.5mTorr〜10
数mTorrと低圧化し、Arガスの濃度を低くして、
スパッタ粒子の平均自由行程を大きくし、これによりス
テップガバレッジを向上させることが必要となってきて
いる。
Therefore, the film forming pressure is set to 0.5 mTorr to 10
Reduce the pressure to a few mTorr and reduce the concentration of Ar gas,
It has become necessary to increase the mean free path of sputtered particles and thereby improve step coverage.

【0006】しかしながら従来の装置では、1枚のウエ
ハWの処理が終了した後電源をOFFにし、次のウエハ
Wの処理時に電源をONしていたが、このように成膜圧
力を低圧化すると、所定の電圧を印加した後、所定の時
間内に電流が流れない場合があり、この場合にはアラー
ムが立ってしまうので、そのウエハWを廃棄しなければ
ならなかった。
However, in the conventional apparatus, the power supply is turned off after the processing of one wafer W is completed and the power supply is turned on during the processing of the next wafer W. However, if the film forming pressure is lowered in this way. In some cases, a current may not flow within a predetermined time after applying a predetermined voltage. In this case, an alarm will be generated, so the wafer W must be discarded.

【0007】このような放電不良が発生する原因として
は、 成膜時にウエハや防着板が加熱されると主として水
分が発生し、これが不純物となるが、低圧下でArガス
濃度が低いとArガスに対する不純物の割合が大きくな
る。このためArガスがイオン化しても、イオンが不純
物に衝突して消失してしまい、放電が起こりにくくな
る。 Arガスは防着板の隙間からターゲットの下方側へ
入り込むが、低圧下でArガス濃度が低いと、放電発生
に必要な量のArガスが入り込まない。等が考えられ、
特にの要因が大きいと推察される。
The cause of such a discharge failure is that water is mainly generated when the wafer or the deposition preventive plate is heated during film formation and becomes an impurity, but if the Ar gas concentration is low under a low pressure, Ar is generated. The ratio of impurities to gas increases. Therefore, even if the Ar gas is ionized, the ions collide with the impurities and disappear, so that discharge is less likely to occur. Ar gas enters the lower side of the target through the gap of the deposition preventive plate, but if the Ar gas concentration is low under a low pressure, the amount of Ar gas necessary for generating discharge does not enter. And so on,
It is presumed that the factors are especially large.

【0008】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、確実に放電を起こすことが可能
なスパッタリング装置及びスパッタリング方法を提供す
ることにある。
The present invention has been made under the above circumstances, and an object thereof is to provide a sputtering apparatus and a sputtering method capable of reliably causing discharge.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、排気
口が形成された真空室内において、ターゲットと、これ
に対向するように配設された被処理体との間の領域を防
着板で囲み、前記ターゲットと前記被処理体との間に電
圧を印加してプラズマを生成させ、これによりターゲッ
トからスパッタ粒子を放出させて、前記被処理体に対し
て成膜処理を行うスパッタリング装置において、前記防
着板の側周部に開口部を形成したことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, an area between a target and an object to be processed which is disposed so as to face the target is protected in a vacuum chamber having an exhaust port. A sputtering apparatus which is surrounded by a plate, generates a plasma by applying a voltage between the target and the object to be processed, thereby causing sputtered particles to be emitted from the target, and performing a film forming process on the object to be processed. In the above, the opening is formed in the side peripheral portion of the adhesion-preventing plate.

【0010】請求項2の発明は、請求項1記載の発明に
おいて、開口部は防着板の側周部のうち、排気口に近い
部位に形成されることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the opening is formed at a portion of the side peripheral portion of the deposition-inhibitory plate near the exhaust port.

【0011】請求項3の発明は、請求項1または2記載
の発明において、ターゲットは金属材料または半導体材
料からなることを特徴とする。
The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 1 or 2, the target is made of a metal material or a semiconductor material.

【0012】請求項4の発明は、請求項1、2または3
記載の発明において、真空室の壁部と防着板との間であ
って、少なくともターゲットから開口部を見る見通しの
延長上の位置に補助防着板を配設したことを特徴とす
る。
The invention of claim 4 is the invention of claim 1, 2 or 3.
In the invention described above, the auxiliary deposition preventive plate is disposed between the wall of the vacuum chamber and the deposition preventive plate, at least at a position on the extension of the line of sight of the opening from the target.

【0013】請求項5の発明は、排気口が形成された真
空室内において、金属材料または半導体材料からなるタ
ーゲットと、これに対向するように配設された被処理体
との間の領域を防着板で囲み、前記ターゲットと前記被
処理体との間に電圧を印加してプラズマを生成させ、こ
れによりターゲットからスパッタ粒子を放出させて、前
記被処理体に対して成膜処理を行うスパッタリング方法
において、前記防着板の側周部に開口部を形成し、当該
防着板で囲まれた領域内の気体を開口部を通じて排気す
ることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, a region between a target made of a metal material or a semiconductor material and an object to be processed which is arranged so as to face the target is prevented in a vacuum chamber having an exhaust port. A sputtering method in which a voltage is applied between the target and the object to be processed to generate plasma, which causes sputtered particles to be emitted from the target, thereby performing a film formation process on the object to be processed. The method is characterized in that an opening is formed in a side peripheral portion of the deposition-inhibiting plate, and gas in a region surrounded by the deposition-inhibiting plate is exhausted through the opening.

【0014】請求項6の発明は、請求項5記載の発明に
おいて、開口部は防着板の側周部のうち、排気口に近い
部位に形成されることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to the fifth aspect, the opening is formed in a portion of a side peripheral portion of the deposition-inhibitory plate near the exhaust port.

【0015】請求項7の発明は、請求項5または6記載
の発明において、プロセス圧力が10mTorr以下で
あることを特徴とする。
The invention of claim 7 is characterized in that, in the invention of claim 5 or 6, the process pressure is 10 mTorr or less.

【0016】[0016]

【作用】ターゲットとこれに対向する被処理体との間の
領域を囲むように防着板を配設し、防着板に排気用の開
口部を形成すると、防着板内側に発生した不純物は開口
部を介してスム−ズに排気される。従って不純物の量が
少なくなるので、不活性ガスの電離が妨げられず、また
放電に必要なイオン化ガスが確保されるので、放電が確
実に起こる。また開口部より真空室内に飛散する粒子は
補助防着板に付着するので、真空室内壁に粒子が付着す
ることが抑えられる。
When the deposition preventive plate is disposed so as to surround the region between the target and the object to be processed facing the target and the exhaust opening is formed in the deposition preventive plate, impurities generated inside the deposition preventive plate are formed. Is exhausted smoothly through the opening. Therefore, the amount of impurities is reduced, ionization of the inert gas is not hindered, and the ionized gas necessary for the discharge is secured, so that the discharge is reliably generated. Further, since particles scattered from the opening into the vacuum chamber adhere to the auxiliary deposition preventive plate, it is possible to prevent particles from adhering to the inner wall of the vacuum chamber.

【0017】[0017]

【実施例】図1は本発明に用いられるスパッタリング装
置の一例を示す断面図であり、図2はその横断平面図で
ある。図中1は下側に突出する排気室11を備えた真空
室であり、この真空室1の上部にはイオン化ガスである
例えばArガスを導入するためのガス導入管12が設け
られ、排気室11の左側側面には真空排気するための真
空ポンプ13が排気口14を介して接続されている。こ
の真空室1内には、ターゲットユニット21に支持され
た、金属材料または半導体材料などの導電性材料からな
るターゲット2が垂直に設置されると共に、このターゲ
ット2の対向する位置にはヒータを内蔵するサセプタ3
が配置され、このサセプタ3にてウエハWが垂直に保持
される。このときターゲット2とウエハWとの間の距離
は例えば40mmに設定される。
1 is a sectional view showing an example of a sputtering apparatus used in the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional plan view thereof. In the figure, reference numeral 1 denotes a vacuum chamber having an exhaust chamber 11 projecting downward, and a gas introduction pipe 12 for introducing an ionized gas, for example, Ar gas, is provided at the upper part of the vacuum chamber 1, and the exhaust chamber 1 is provided. A vacuum pump 13 for vacuum exhausting is connected to the left side surface of 11 through an exhaust port 14. In the vacuum chamber 1, a target 2 supported by a target unit 21 and made of a conductive material such as a metal material or a semiconductor material is vertically installed, and a heater is built in at a position facing the target 2. Susceptor 3
And the wafer W is held vertically by the susceptor 3. At this time, the distance between the target 2 and the wafer W is set to 40 mm, for example.

【0018】真空室1とターゲット2との間には、ター
ゲット2がカソードとなるように直流電源22がスイッ
チ23を介して接続されており、ウエハWは接地されて
いる。更にターゲットユニット21の内部のターゲット
2の裏面側にはマグネット4が設けられており、このマ
グネット4により形成された磁場によって、例えば電子
をトラップしてプラズマ領域が形成される。
A DC power supply 22 is connected between the vacuum chamber 1 and the target 2 via a switch 23 so that the target 2 serves as a cathode, and the wafer W is grounded. Further, a magnet 4 is provided inside the target unit 21 on the back surface side of the target 2, and a magnetic field formed by the magnet 4 traps electrons, for example, to form a plasma region.

【0019】前記ターゲットユニット21の外側には、
ターゲット2とウエハWとで挟まれた空間を囲むように
例えばステンレスやアルミニウムからなる防着板5が配
設されている。この防着板5は図3に示すように、両端
部が開口していると共にウエハ側の端部が縮径化された
円筒状形状をなしており、ウエハW側の開口51はウエ
ハWの径よりも大きく形成されている。更に防着板5の
側周部の排気室11側には、防着板内側に発生した不純
物をより効果的に排気するために、例えば幅37.8m
m、長さ577mmの排気用の開口部53が形成されて
いる。
Outside the target unit 21,
A deposition prevention plate 5 made of, for example, stainless steel or aluminum is provided so as to surround a space sandwiched between the target 2 and the wafer W. As shown in FIG. 3, the deposition preventive plate 5 has a cylindrical shape in which both ends are open and the end on the wafer side is reduced in diameter, and the opening 51 on the wafer W side is formed on the wafer W side. It is formed larger than the diameter. Further, for example, a width of 37.8 m is provided on the side of the exhaust chamber 11 on the side of the deposition preventive plate 5 in order to more effectively exhaust impurities generated inside the deposition preventive plate.
An exhaust opening 53 having a length of m and a length of 577 mm is formed.

【0020】また防着板5と排気室11(真空室の一部
である)の内壁との間には、前記ターゲット2から開口
部53を見る見通しの延長上の位置を含む領域に補助防
着板54が着脱可能に配設されている。この補助防着板
54は、例えば図4に示すように、ステンレスやアルミ
ニウムよりなり、タ−ゲット2から開口部53を通して
放出されるアルミニウム粒子が排気室11の底壁及び側
壁に付着しないように当該部分を覆うような形状に構成
されている。なお前記ターゲットユニット21と防着板
5とは共に脱着可能な構造となっており、挿着時には先
ず防着板5を設置した後、ターゲットユニット21が配
設される。
Further, between the deposition preventive plate 5 and the inner wall of the exhaust chamber 11 (which is a part of the vacuum chamber), an auxiliary protection is provided in a region including an extended position of the line of sight of the opening 53 from the target 2. The attachment plate 54 is detachably arranged. The auxiliary deposition preventive plate 54 is made of, for example, stainless steel or aluminum as shown in FIG. 4, and prevents aluminum particles emitted from the target 2 through the opening 53 from adhering to the bottom wall and the side wall of the exhaust chamber 11. It is configured to cover the portion. Both the target unit 21 and the deposition preventive plate 5 are detachable, and the attachment unit 5 is installed first, and then the target unit 21 is arranged.

【0021】次に上述の装置によるスパッタリングにつ
いて説明すると、先ず図1よりも右側の位置にてサセプ
タ3上に被処理体例えばウエハWを図示しない搬送機構
により受け渡して例えば静電吸着により保持させ、サセ
プタ3を図1の位置まで左方側に移動させた後真空室1
内を真空排気する。次いで真空室1内にイオン化ガス例
えばArガスをガス導入管12により例えば10〜20
0SCCMの流量で導入し、真空ポンプ13により真空
排気しながら真空室1内を所定の真空度例えば0.5×
10-3Torr〜1×10-2Torrに維持する。そし
てウエハW及びターゲット2間に例えば−1500Vの
直流電圧を印加すると共に、マグネット4によりターゲ
ット2の近傍に磁場を形成してArガスのプラズマを発
生させ、これによりターゲット2の表面からアルミニウ
ム粒子を叩き出して、サセプタ3に支持されたウエハW
の例えばDRAMのホールである、ポリシリコンを底面
としかつシリコン酸化膜を側壁とする凹部(微細パター
ン)に対して前記アルミニウム粒子により埋め込み処理
を行う。
Explaining the sputtering by the above-mentioned apparatus, first, the object to be processed, for example, the wafer W, is transferred onto the susceptor 3 at a position on the right side of FIG. After moving the susceptor 3 to the left side to the position shown in FIG.
The inside is evacuated. Then, an ionized gas such as Ar gas is supplied into the vacuum chamber 1 through the gas introduction pipe 12 for, for example, 10-20
It is introduced at a flow rate of 0 SCCM, and the inside of the vacuum chamber 1 is evacuated by the vacuum pump 13 to a predetermined degree of vacuum, for example 0.5 ×.
It is maintained at 10 −3 Torr to 1 × 10 −2 Torr. Then, a DC voltage of, for example, -1500 V is applied between the wafer W and the target 2, and a magnetic field is formed in the vicinity of the target 2 by the magnet 4 to generate plasma of Ar gas, whereby aluminum particles are generated from the surface of the target 2. Wafer W that is struck out and supported by susceptor 3
Of the holes of the DRAM, for example, a recess (fine pattern) having the bottom surface of polysilicon and the side wall of the silicon oxide film is filled with the aluminum particles.

【0022】この際Arガスは真空室1と防着板5との
開口52側の隙間や、開口51とウエハWとの隙間から
防着板5の内部へ入り込み、真空ポンプ13により開口
部53を介して防着板5から排気される。このため、ヒ
ータ3によりウエハWあるいは防着板5の表面から主と
して水分等の不純物が離脱して飛散するが、これら不純
物は、Arガスの流れと共に、開口部53を介して防着
板5内方側から排気室11内に排出されるため、ターゲ
ット2とウエハWとにより挟まれた空間内において、A
rガス中の不純物の割合が増加することが抑えられる。
またArガスがターゲット2とウエハWとにより挟まれ
た空間内を均一に流れ、この空間内のガスの圧力分布が
均一化される。
At this time, Ar gas enters the inside of the deposition preventive plate 5 through the gap between the vacuum chamber 1 and the deposition preventive plate 5 on the side of the opening 52 or the gap between the opening 51 and the wafer W, and the vacuum pump 13 opens the opening 53. It is exhausted from the deposition preventing plate 5 via the. Therefore, the heater 3 mainly separates and scatters impurities such as water from the surface of the wafer W or the deposition preventive plate 5, and these impurities are dispersed in the deposition preventive plate 5 through the opening 53 together with the flow of Ar gas. Since it is discharged into the exhaust chamber 11 from one side, in the space sandwiched between the target 2 and the wafer W, A
It is possible to suppress an increase in the ratio of impurities in the r gas.
Further, the Ar gas uniformly flows in the space sandwiched between the target 2 and the wafer W, and the gas pressure distribution in this space is made uniform.

【0023】従って0.5×10-3Torr〜1×10
-2Torrという低圧下においても、Arガスに対する
不純物の割合を低く抑えられるので、Arイオンが消失
することなく、また放電発生に必要な量のArガスがタ
ーゲット2とウエハWとにより挟まれた空間に入り込む
ので、放電が確実に起こり、放電の安定化を図ることが
できる。
Therefore, 0.5 × 10 -3 Torr to 1 × 10
Even under a low pressure of −2 Torr, the ratio of impurities to Ar gas can be kept low, so Ar ions do not disappear, and a sufficient amount of Ar gas for discharge generation is sandwiched between target 2 and wafer W. Since it enters the space, the discharge is surely generated, and the discharge can be stabilized.

【0024】なおターゲット2とウエハWとにより挟ま
れた空間は防着板5で囲まれているので、ターゲット2
より叩き出されたアルミニウム粒子がウエハW表面とは
異なる方向に飛散したとしても、この粒子は防着板5の
内壁面に付着する。また防着板5には開口部53が形成
されているため、アルミニウム粒子の一部はこの開口部
53から排気室11内に放出されるが、その放出粒子の
飛来方向には補助防着板54が存在し、これに付着す
る。従って排気室11内にアルミニウム粒子が付着する
ことを防ぐことができ、一方防着板5及び補助防着板5
4は脱着可能であるため、容易に定期的に洗浄を行なう
ことができる。
Since the space sandwiched between the target 2 and the wafer W is surrounded by the deposition preventive plate 5, the target 2
Even if the more struck aluminum particles scatter in a direction different from the surface of the wafer W, the particles adhere to the inner wall surface of the deposition preventive plate 5. Further, since the deposition preventive plate 5 is formed with the opening portion 53, a part of the aluminum particles is discharged into the exhaust chamber 11 through the opening portion 53, but the auxiliary deposition preventive plate is directed in the flying direction of the discharged particles. 54 is present and attached to it. Therefore, it is possible to prevent the aluminum particles from adhering to the inside of the exhaust chamber 11, while preventing the adhesion prevention plate 5 and the auxiliary adhesion prevention plate 5
Since No. 4 is removable, it can be easily washed regularly.

【0025】次に本発明の効果を確認するために行った
実験例について説明する。上述の装置を実験装置として
用い、実験条件として装置内圧力、防着板の開口部の有
無、ウエハWの下地、真空度計であるイオンゲージフィ
ラメントのON/OFF、マグネットの種類を可変事項
とし、放電の発生の有無を検査した。放電発生の検査方
法としては、電圧と電流の時間変化を測定した。即ち放
電が発生する場合には図5(1)に示すように電圧を印
加すると即座に電流が流れるが、放電なしの場合には図
5(2)に示すように電圧が最大値に達しても電流が流
れないことのみならず、所定電圧を所定時間印加しても
電流が流れない場合の両方を含めるものとした。実験結
果を表1に示す。ここで表中放電不良の発生枚数は、分
子が検査枚数、分母が放電が起らなかった枚数を示して
いる。
Next, an example of an experiment conducted to confirm the effect of the present invention will be described. Using the above-mentioned device as an experimental device, as the experimental conditions, the internal pressure of the device, the presence or absence of the opening of the deposition preventive plate, the base of the wafer W, ON / OFF of the ion gauge filament which is a vacuum gauge, and the type of magnet are variable. The presence or absence of discharge was inspected. As a method for inspecting the occurrence of discharge, the time change of voltage and current was measured. That is, when discharge occurs, current flows immediately when voltage is applied as shown in FIG. 5 (1), but when no discharge occurs, the voltage reaches the maximum value as shown in FIG. 5 (2). In addition to the case where the current does not flow, the case where the current does not flow even when the predetermined voltage is applied for the predetermined time is included. The experimental results are shown in Table 1. Here, in the table, the number of occurrences of defective discharge indicates the number of inspections in the numerator and the number of discharges in which the denominator did not occur.

【0026】[0026]

【表1】 次に実験条件と結果とについて説明すると、実験1〜4
は開口部が形成されていない防着板を用いた場合であ
り、実験5〜8は開口部を形成した防着板を用いた場合
である。また開口部が形成されていない場合は、さら
に、実験1と実験2では装置内圧力を変え、実験2と実
験3ではウエハの下地とイオンゲージを変え、実験3と
実験4とではマグネットを変えて検査を行っているが、
いずれの実験例においても放電不良が発生している。
[Table 1] Next, experimental conditions and results will be described. Experiments 1 to 4
Is the case of using the deposition-inhibitory plate in which the opening is not formed, and Experiments 5 to 8 are the cases of using the deposition-inhibition plate in which the opening is formed. Further, when the opening is not formed, the pressure inside the apparatus is changed in Experiment 1 and Experiment 2, the base of the wafer and the ion gauge are changed in Experiment 2 and Experiment 3, and the magnet is changed in Experiment 3 and Experiment 4. Is being inspected,
In each of the experimental examples, defective discharge occurred.

【0027】一方開口部が形成されている場合は、実験
5はその他の条件は実験4と同じであるが、放電不良は
発生せず、また実験6は実験5と同条件で実際に成膜処
理を行った場合であるが、放電不良は発生しなかった。
さらに実験7において処理枚数を増加したが、放電不良
は発生しなかった。さらにまた実験8においてウエハの
下地、イオンゲージ、マグネットを変えて検査を行った
が、やはり放電不良は発生しなかった。
On the other hand, when the opening is formed, in Experiment 5, the other conditions are the same as those in Experiment 4, but no discharge failure occurs, and in Experiment 6, film formation is actually performed under the same conditions as Experiment 5. Although the treatment was performed, no defective discharge occurred.
Further, in Experiment 7, the number of processed sheets was increased, but no discharge failure occurred. Furthermore, in Experiment 8, the inspection was performed by changing the substrate, ion gauge, and magnet of the wafer, but no discharge failure occurred.

【0028】以上の結果より、放電不良の発生原因は、
ウエハの下地、イオンゲージ、マグネットにあるのでは
なく、防着板の開口の有無にあることが確認され、防着
板に開口部を形成することにより、放電不良の発生が防
止でき、確実に放電を起こすことができることも確認さ
れた。また、プロセスガスの圧力が低いほど顕著な効果
が得られやすい傾向があることも確認された。
From the above results, the cause of the defective discharge is
It has been confirmed that there is an opening in the deposition-inhibiting plate, not in the base of the wafer, ion gauge, or magnet.By forming an opening in the deposition-inhibiting plate, it is possible to prevent the occurrence of defective discharge and ensure It was also confirmed that a discharge could occur. It was also confirmed that the lower the pressure of the process gas, the easier the remarkable effect tends to be obtained.

【0029】以上において本発明では、防着板の側周部
のうち排気口から遠い部位例えばガスの導入側に排気用
開口部を形成するようにしてもよい。
In the above, in the present invention, the exhaust opening may be formed in the side peripheral portion of the deposition-inhibitory plate, which is far from the exhaust port, for example, on the gas introduction side.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明によれば防着板に開口部を形成し
ているため、既述したように確実に放電を起こすことが
できる。この場合補助防着板を設けることにより開口部
から放出したスパッタ粒子が真空室の内壁に付着するこ
とを防ぐことができる。
According to the present invention, since the opening is formed in the deposition preventive plate, it is possible to surely cause the discharge as described above. In this case, by providing the auxiliary deposition preventive plate, it is possible to prevent the sputtered particles emitted from the opening from adhering to the inner wall of the vacuum chamber.

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

【図1】本発明を実施するスパッタリング装置の一例を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a sputtering apparatus for carrying out the present invention.

【図2】本発明を実施するスパッタリング装置の一例を
示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing an example of a sputtering apparatus for carrying out the present invention.

【図3】本発明の防着板を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an attachment prevention plate of the present invention.

【図4】本発明を実施するスパッタリング装置の一例を
示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a sputtering apparatus for carrying out the present invention.

【図5】放電発生の検査方法を説明するための、電圧と
電流の時間変化を表す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing changes over time in voltage and current, for explaining a method for inspecting discharge occurrence.

【図6】従来のスパッタリング装置の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional sputtering device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空室 11 排気室 13 真空ポンプ 2 ターゲット 21 ターゲットユニット 3 サセプタ 4 マグネット 5 防着板 53 開口部 54 補助防着板 1 Vacuum Chamber 11 Exhaust Chamber 13 Vacuum Pump 2 Target 21 Target Unit 3 Susceptor 4 Magnet 5 Protective Plate 53 Opening 54 Auxiliary Protective Plate

フロントページの続き (72)発明者 山内 毅 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 勝川 泰 東京都新宿区西新宿2丁目3番1号 東京 エレクトロン株式会社内 (72)発明者 太田 晋 東京都新宿区西新宿2丁目3番1号 東京 エレクトロン株式会社内Front page continued (72) Inventor Tsuyoshi Yamauchi 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Nihon Denso Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Katsukawa 2-3-1, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Tokyo Electron Limited (72) Inventor Susumu Ota 2-3-1, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Inside Tokyo Electron Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気口が形成された真空室内において、
ターゲットと、これに対向するように配設された被処理
体との間の領域を防着板で囲み、前記ターゲットと前記
被処理体との間に電圧を印加してプラズマを生成させ、
これによりターゲットからスパッタ粒子を放出させて、
前記被処理体に対して成膜処理を行うスパッタリング装
置において、 前記防着板の側周部に開口部を形成したことを特徴とす
るスパッタリング装置。
1. A vacuum chamber in which an exhaust port is formed,
A target and an area between the object to be processed arranged so as to face the target are surrounded by a deposition preventing plate, and a voltage is applied between the target and the object to generate plasma,
This will release sputtered particles from the target,
A sputtering apparatus for performing a film forming process on the object to be processed, wherein an opening is formed in a side peripheral portion of the deposition preventing plate.
【請求項2】 開口部は防着板の側周部のうち、排気口
に近い部位に形成されることを特徴とする請求項1記載
のスパッタリング装置。
2. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the opening is formed at a portion of a side peripheral portion of the deposition preventive plate near the exhaust port.
【請求項3】 ターゲットは金属材料または半導体材料
からなることを特徴とする請求項1または2記載のスパ
ッタリング装置。
3. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the target is made of a metal material or a semiconductor material.
【請求項4】 真空室の壁部と防着板との間であって、
少なくともターゲットから開口部を見る見通しの延長上
の位置に補助防着板を配設したことを特徴とする請求項
1、2または3記載のスパッタリング装置。
4. Between the wall of the vacuum chamber and the deposition preventive plate,
4. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary deposition preventive plate is disposed at a position on the extension of the line of sight of the opening from the target.
【請求項5】 排気口が形成された真空室内において、
金属材料または半導体材料からなるターゲットと、これ
に対向するように配設された被処理体との間の領域を防
着板で囲み、前記ターゲットと前記被処理体との間に電
圧を印加してプラズマを生成させ、これによりターゲッ
トからスパッタ粒子を放出させて、前記被処理体に対し
て成膜処理を行うスパッタリング方法において、 前記防着板の側周部に開口部を形成し、当該防着板で囲
まれた領域内の気体を開口部を通じて排気することを特
徴とするスパッタリング方法。
5. In a vacuum chamber having an exhaust port,
A region between a target made of a metal material or a semiconductor material and an object to be processed arranged so as to face the target is surrounded by an adhesion preventing plate, and a voltage is applied between the target and the object to be processed. In this sputtering method, in which plasma is generated, and thereby sputtered particles are emitted from the target to form a film on the object to be processed, an opening is formed in a side peripheral portion of the deposition-inhibitory plate, A sputtering method, characterized in that gas in a region surrounded by a deposition plate is exhausted through an opening.
【請求項6】 開口部は防着板の側周部のうち、排気口
に近い部位に形成されることを特徴とする請求項5記載
のスパッタリング方法。
6. The sputtering method according to claim 5, wherein the opening is formed in a portion of the side peripheral portion of the deposition-inhibitory plate near the exhaust port.
【請求項7】 プロセス圧力が10mTorr以下であ
ることを特徴とする請求項5または6記載のスパッタリ
ング方法。
7. The sputtering method according to claim 5, wherein the process pressure is 10 mTorr or less.
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