JPH09118979A

JPH09118979A - スパッタ装置

Info

Publication number: JPH09118979A
Application number: JP27907995A
Authority: JP
Inventors: Akio Yokosara; 昭夫横更
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】成膜材料のターゲットにイオンを衝突させて成
膜材料の粒子を飛ばし、絶縁膜や金属膜を形成するスパ
ッタ装置に関し、ウエハ載置面とターゲットのスパッタ
面とを近づけた場合でも、ウエハ保持具の移動に支障を
きたすことなく、ターゲットの空とばしと成膜とを行
う。【解決手段】スパッタ面１５を有するターゲット１４
と、スパッタ面１５に平行な回転軸１６と、回転軸１６
に平行なウエハを保持するための複数の面１２ａ〜１２
ｄを有し、スパッタ面１５に平行な軸１６の周りを回転
するウエハ保持具１１と、スパッタ面１５に垂直又は斜
め方向にターゲット１４又はウエハ保持具１１を移動さ
せる移動手段とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタ装置に関
し、より詳しくは、成膜材料のターゲットにイオンを衝
突させて成膜材料の粒子を飛ばし、絶縁膜や金属膜を形
成するスパッタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】絶縁膜や金属膜の成膜装置として種々の
ものがあるが、特にスパッタ装置は低温で金属膜を容易
に成膜することができるため、コンタクト層や配線層の
形成に多用されている。図７は、従来例に係るスパッタ
装置の成膜部の機構を示す平面図である。図に示すよう
に、ウエハ保持具１は四角柱状を有し、軸６に平行な四
つの面がウエハ載置面２ａ〜２ｄとなっており、軸６の
周りを回転する。ウエハ保持具１を立てているのはパー
ティクルの付着を防止するためであり、また、ウエハ保
持具１が四角柱状となっているのは複数のウエハ載置面
２ａ〜２ｄを設けることにより、一つのウエハ載置面２
ａのウエハ３ａに成膜しつつ、他のウエハ載置面２ｂ〜
２ｄのうちいずれかからウエハ３ｂ〜３ｄを取り除き、
続いて他のウエハ載置面２ｂ〜２ｄにウエハを装着する
ことができるようにしてスループットを上げるためであ
る。

【０００３】また、成膜材料のターゲット４はそのスパ
ッタ面５が所定の間隔を保持してウエハ載置面２ａと対
面するように配置されている。ウエハ保持具１が９０°
回転する毎にウエハ載置面２ｂ〜２ｄはスパッタ面５と
対面する。成膜毎に９０°ずつ回転させて、ウエハ載置
面２ａ〜２ｄのウエハ３ａ〜３ｄ上に順次成膜する。ま
た、ウエハ保持具１とターゲット４のスパッタ面５の間
には、ウエハ載置面２ａとスパッタ面５の間を開閉する
回動可能なシャッタ７が設けられている。このシャッタ
７により、ターゲット４の空とばしの際、ウエハ載置面
２ａ上のウエハ３ａに成膜材料が被着しないにようにウ
エハ載置面２ａとスパッタ面５の間を遮断し、成膜の
際、その間を開放する。空とばしを行うのは、ターゲッ
ト４のスパッタ面５は酸化等して汚れているため、ウエ
ハ２ａ〜２ｄ上に膜質の良くない金属膜等が成膜されな
いように、それを除去する必要があるからである。成膜
開始直前に空とばしが行われる。

【０００４】ところで、半導体装置の高密度化のためパ
ターンが微細化され、かつ絶縁膜や金属膜が多層に積層
されるようになってきているため、スパッタによる成膜
においてもカバレージをさらに改善する必要が生じてい
る。その改善策の一つとして、ターゲット（カソード）
とウエハの距離を近づけることが有効である。即ち、図
８（ａ），（ｂ）に示すように、スパッタされた成膜材
料の粒子は必ずしも垂直方向に飛んでいくとは限らず、
斜め方向（角度θの方向）にも飛んでいく。このとき、
図８（ａ）のように、ウエハ３ａとターゲット４のスパ
ッタ面５の間の距離が長いと、成膜材料の粒子がウエハ
３ａに到達する前に他の粒子と衝突する確率が増えて散
乱粒子が多くなる。そのような粒子はビアホール等の凹
部の内部には到達しにくくなり、形成された膜はビアホ
ールの縁部で厚く被着するオーバハング状になる。一
方、図８（ｂ）のように、ウエハ３ａとターゲット４の
スパッタ面５の間の距離が短いと、粒子同士の衝突の確
率は減って垂直方向もしくは垂直方向に近い角度に飛ん
でいく粒子がより増えるため、多くの粒子はビアホール
の底部まで到達することができる。これにより、形成さ
れる膜のステップカバレージが改善される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエハ
３ａとスパッタ面５の間の距離を短くした場合、ウエハ
３ａとスパッタ面５の間にシャッタ７を介在させると、
スパッタ成長前のアイドリングスパッタが始まったと
き、シャッタ７がプラズマに曝されてシャッタ７に電位
が生じ、プラズマが安定しないという問題があった。ま
た、ウエハ３ａとスパッタ面５の距離がさらに短くなる
と、ウエハ３ａとスパッタ面５の間にシャッタ７を介在
させること自体が困難になるという問題も起こる。

【０００６】このような問題を解決するため、シャッタ
７がなくてもよいようにウエハ載置面の一つにダミーウ
エハを載せて空とばしを行うようにしている。しかし、
ダミーウエハが必要になるため、余分なコストが掛かっ
てしまうだけでなく、ダミーウエハにより一つのウエハ
載置面が占有されるため、成膜すべきウエハの枚数を減
らさなければならず、スループットが低下してしまうと
いう問題もある。

【０００７】更に、シャッタを用いない場合でも、さら
にウエハとスパッタ面の間の距離を近づけようとする
と、回転するウエハ保持具とターゲットとがぶつかって
しまい、ウエハ保持具を回転させることができなくなる
という問題がある。本発明は、上記の従来例の問題点に
鑑みて創作されたものであり、ウエハ載置面とターゲッ
トのスパッタ面とを近づけた場合でも、ウエハ保持具の
移動に支障をきたすことなく、ターゲットの空とばしと
成膜とを行うことができる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】上記課題は、第１の発明
である、スパッタ面を有するターゲットと、前記スパッ
タ面に平行な回転軸と、前記回転軸に平行なウエハを保
持するための複数の面を有し、前記回転軸の周りを回転
しうるウエハ保持具と、前記スパッタ面に垂直または斜
め方向に前記ターゲット又は前記ウエハ保持具を移動さ
せる移動手段とを備えてなることを特徴とするスパッタ
装置によって達成され、第２の発明である、スパッタ面
を有するターゲットと、前記スパッタ面に平行な回転軸
と、前記スパッタ面に平行なウエハを保持するための複
数の面を有し、前記回転軸の周りを回転するウエハ保持
具とを備えてなり、前記ウエハ保持具は折り畳み自在に
形成されてなり、折り畳んだ状態で前記ウエハ保持具の
回転が可能となっていることを特徴とするスパッタ装置
によって達成され、第３の発明である、前記ウエハ保持
具の複数の面のうちの少なくとも一つが空とばし用の面
であり、他の面はウエハ載置面であることを特徴とする
第１又は第２の発明のいずれかに記載のスパッタ装置に
よって達成され、第４の発明である、スパッタ面を有す
るターゲットと、前記スパッタ面側に空とばし用の面と
ウエハ載置面とを有するウエハ保持具と、前記ターゲッ
ト又は前記ウエハ保持具を前記スパッタ面に平行な方向
に移動させて前記空とばし用の面又は前記ウエハ載置面
と前記スパッタ面とを対面させる移動手段とを備えてな
ることを特徴とするスパッタ装置によって達成される。

【０００９】本発明においては、ターゲットのスパッタ
面に垂直な方向にターゲット又はウエハ保持具を移動さ
せる移動手段を備えている。即ち、その移動によりスパ
ッタ面とウエハ載置面又は空とばし用の面とを近づけた
り、遠ざけたりすることができる。従って、ウエハ保持
具又はターゲットから遠ざかるようにターゲット又はウ
エハ保持具を移動させることにより、ウエハ保持具とタ
ーゲットとの間に十分な間隔をとることができるので、
空とばし後或いは成膜後にウエハ保持具を回転させるこ
とが可能となる。しかも、成膜の際、ウエハ保持具とタ
ーゲットとを近づけることにより、ウエハ載置面とター
ゲットのスパッタ面の間の距離を可能な限り短くするこ
とができる。

【００１０】このように、ウエハ保持具とターゲットを
近づけた場合でも、ウエハ保持具の回転に支障をきたす
ことなく、空とばしと成膜とを行うことができる。更
に、空とばしの際、ウエハ保持具とターゲットとの間に
十分な間隔をとることにより、その間にシャッタを介在
させることが可能となるため、ダミーウエハが不要であ
り、又は空とばし用の面を設ける必要もない。従って、
コストの低減を図り、スループットの向上を図ることが
できる。

【００１１】また、ウエハ保持具は折り畳み自在になっ
ており、折り畳んだ状態で前記ウエハ保持具の回転が可
能となっている。従って、ウエハ保持具の複数の面のう
ち一つを空とばし用の面とし、他の面をウエハ載置面と
することにより、ウエハ保持具の回転に支障をきたすこ
となく、空とばし用の面とターゲットのスパッタ面とを
対面させて空とばしを行い、さらにウエハとスパッタ面
とを可能な限り近づけて成膜を行うことができる。

【００１２】更に、ターゲット又はウエハ保持具をスパ
ッタ面に平行な方向に移動させて空とばし用の面とウエ
ハ載置面とを別々にターゲットのスパッタ面と対面させ
る移動手段を備えている。従って、空とばしの際、成膜
すべきウエハをターゲットのスパッタ面から遠ざけ、空
とばし用の面をスパッタ面に近づけるように移動するこ
とにより、空とばし用の面上にのみ汚染物の混じった成
膜材料を被着させることができる。また、成膜のとき、
ウエハがスパッタ面と対面するようにウエハ保持具を移
動させることにより、ウエハとスパッタ面の間の距離を
十分に近づけてウエハ上にのみスパッタ膜を堆積させる
ことができる。

【００１３】これにより、ウエハ保持具とターゲットを
近づけた場合でも、ウエハ保持具の移動に支障をきたす
ことなく、空とばしと成膜とを行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（１）本発明の第１及び第２の実施の形態図１（ａ），（ｂ）は、第１の実施の形態に係るスパッ
タ装置の成膜部の機構を示す平面図である。図１（ａ）
に示すように、ウエハ保持具１１はステンレス等からな
る四角柱状を有し、軸１６に平行な四つの面がウエハ載
置面１２ａ〜１２ｄとなっている。直径６インチのウエ
ハを用いる場合、ウエハ載置面１２ａ〜１２ｄの横幅Ｗ
は２８０ｍｍであり、ウエハ保持具１１の中心からター
ゲット１４までの距離Ｄは１６０ｍｍである。従って、
ウエハ載置面１２ａ〜１２ｄとターゲット１４のスパッ
タ面１５が対面した状態でウエハ載置面１２ａ〜１２ｄ
からスパッタ面１５までの距離（Ｄ−Ｗ／２）は２０ｍ
ｍとなる。また、ウエハ保持具１１は回転軸１６に支持
されており、成膜毎に９０°ずつ回転させて、ウエハ載
置面１２ａ〜１２ｄとターゲット１４のスパッタ面１５
とを対面させることができるようになっている。なお、
スパッタ面１５とは、ターゲット１４のうちでプラズマ
に印加されてスパッタされる面をいう。即ち、「エロー
ジョン」が形成される領域をいう。

【００１５】更に、成膜材料のターゲット１４のスパッ
タ面１５はウエハ載置面１２ａ〜１２ｄと対面するよう
に配置されている。ここで、ウエハ保持具１１の対角線
方向でウエハ保持具１１の中心からの最大幅はＷ／√２
≧１９５ｍｍとなり、上記のウエハ保持具１１がそのま
ま回転した場合、ウエハ保持具１１の対角線方向がター
ゲット１４にぶつかる。これを避けるため、ターゲット
１４はスパッタ面１５に垂直な方向にウエハ保持具１１
に対して移動可能なように不図示の移動手段に保持され
ている。空とばしの際、ウエハ保持具１１から遠ざかる
ように移動させる。一方、成膜のとき、ウエハ保持具１
１に近づくように移動させてターゲット１４のスパッタ
面１５とウエハ載置面１２ａとの間の距離が所定の間隔
となるようにする。なお、図面には記載されていない
が、空とばしの際、ターゲット１４とウエハ保持具１１
の間にシャッタが介在するようになっている。

【００１６】次に、上記のスパッタ装置を用いてウエハ
上に成膜する方法について、図１（ａ），（ｂ），図６
（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。図６（ａ）は
成膜前のウエハ表面を示す断面図である。ｎ型のシリコ
ンからなる半導体基板４１上にシリコン酸化膜等からな
る絶縁膜４３が形成され、半導体基板４１の表層に形成
された拡散領域４２の上には絶縁膜４３にコンタクトホ
ール４４が形成されている。

【００１７】このような状態で、まず、ウエハ保持具１
１の４つのウエハ載置面１２ａ〜１２ｄにそれぞれ１枚
ずつ、計４枚の成膜すべきウエハ１３ａ〜１３ｄを載せ
る。続いて、チャンバ内を減圧した後、チャンバ内にア
ルゴンガスを導入し、チャンバ内を所定の圧力に保持す
る。次に、純Ａｌ，Ａｌ−Ｓｉ合金，Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
合金又はＡｌ−Ｃｕ−Ｔｉ合金等からなるターゲット１
４をスパッタ面１５に垂直な方向に移動させて、ターゲ
ット１４とウエハ１３ａ間に十分な空間を作る。続い
て、その空間にシャッタを介在させて、ウエハ１３ａと
ターゲット１４のスパッタ面１５の間を遮断する。

【００１８】次いで、ターゲット１４とウエハ保持具１
１の間に高周波電力又は直流電力を印加し、アルゴンガ
スをプラズマ化する。これにより、アルゴンイオンがタ
ーゲット１４の方向に加速されてターゲット１４のスパ
ッタ面１５に衝突し、スパッタが始まる。これにより、
スパッタ面１５に形成された絶縁膜が除去される一方、
スパッタされた汚染物が混じった成膜材料はシャッタに
被着する。

【００１９】次に、ターゲット１４とウエハ１３ａとの
間に介在していたシャッタを取り除いた後、ターゲット
１４をウエハ１３ａに近づけ、ウエハ１３ａとスパッタ
面１５の間を所定の間隔に保持する。ターゲット１４か
ら汚染物が混じっていない成膜材料がスパッタされてウ
エハ１３ａ上に被着していく。所定の時間保持すると、
図６（ｂ）に示すように、膜厚約１μｍのＡｌ膜４５が
形成される。このとき、ウエハ１３ａとスパッタ面１５
の間隔が十分に狭いので、Ａｌ粒子相互の衝突の確率は
小さい。このため、成膜されたＡｌ膜４５のカバレージ
は向上する。

【００２０】続いて、ターゲット１４を遠ざけて、ウエ
ハ保持具１１を回転させ、次のウエハ１３ｂをターゲッ
ト１４のスパッタ面１５に対面させる。次いで、ターゲ
ット１４をウエハ１３ｂに近づけて、ウエハ１３ｂとス
パッタ面１５の間を所定の間隔に保持した後、図６
（ｂ）と同様にして、ウエハ１３ｂ上に成膜する。この
ようにして、ウエハ載置面１２ａ〜１２ｄの４枚のウエ
ハ１３ａ〜１３ｄ上に順次成膜していく。

【００２１】次に、全てのウエハ１３ａ〜１３ｄに成膜
した後、ウエハ１３ａ〜１３ｄをウエハ載置面１２ａ〜
１２ｄから取り外す。続いて、図６（ｃ）に示すよう
に、Ａｌ膜４５をパターニングして電極４５ａを形成す
る。以上のように、第１の実施の形態によれば、空とば
し後或いは成膜後にウエハ保持具１１から遠ざかるよう
にターゲット１４を移動させることにより、ウエハ保持
具１１とターゲット１４との間に十分な間隔をとること
ができ、ウエハ保持具１１を回転させることが可能とな
る。しかも、成膜の際、ウエハ１３ａとターゲット１４
のスパッタ面１５の間の距離を短くすることができる。
従って、粒子同士の衝突の確率は減って垂直方向に飛ん
でいく粒子がより増えるため、多くの粒子はコンタクト
ホール４４の底部まで到達することができる。これによ
り、形成される膜のステップカバレージが改善される。

【００２２】このように、ウエハ保持具１１とターゲッ
ト１４を近づけた場合でも、ウエハ保持具１１の回転に
支障をきたすことなく、空とばしと成膜とを行うことが
できる。更に、空とばしの際、ウエハ保持具１１とター
ゲット１４との間に十分な間隔をとることにより、その
間にシャッタを介在させることが可能となるため、ダミ
ーウエハが不要であり、又は空とばし用の面を設ける必
要もない。従って、コストの低減を図り、スループット
の向上を図ることができる。

【００２３】次に、第２の実施の形態に係るスパッタ装
置について図２（ａ），（ｂ）を参照しながら説明す
る。第１の実施の形態と異なるところは、ターゲット１
４に対してウエハ保持具１１がターゲット１４のスパッ
タ面１５に垂直な方向に移動することである。ウエハ保
持具１１を回転させる際にターゲット１４から遠ざかる
ようにウエハ保持具１１を移動させ、成膜の際にターゲ
ット１４に近づくように移動させる。

【００２４】第２の実施の形態によれば、空とばし後或
いは成膜後にターゲット１４から遠ざかるようにウエハ
保持具１１を移動させることにより、第１の実施の形態
と同じように、ウエハ保持具１１とターゲット１４との
間に十分な間隔をとることができ、ウエハ保持具１１を
回転させることが可能となる。また、成膜のとき、ター
ゲット１４に近づくようにウエハ保持具１１を移動させ
ることにより、ウエハ１３ａとスパッタ面１５との間隔
を十分に狭く保持し、ウエハ１３ａ上に形成される膜の
カバレージを向上させることができる。

【００２５】このように、ウエハ保持具１１とターゲッ
ト１４を近づけた場合でも、ウエハ保持具１１の回転に
支障をきたすことなく、空とばしと成膜とを行うことが
できる。更に、空とばしの際、ウエハ保持具１１とター
ゲット１４との間に十分な間隔をとることにより、その
間にシャッタを介在させることが可能となるため、ダミ
ーウエハが不要であり、又は空とばし用の面を設ける必
要もない。従って、コストの低減を図り、スループット
の向上を図ることができる。

【００２６】なお、上記では、シャッタを用いて、４つ
のウエハ載置面１２ａ〜１２ｄすべてに４つの成膜すべ
きウエハ１３ａ〜１３ｄを載せているが、４つのウエハ
載置面１２ａ〜１２ｄのうち一つを空とばし用の面とし
てもよい。この場合、空とばしの際に、空とばし用の面
とターゲットのスパッタ面とを対面させて空とばし用を
行ってもよい。さらに、４枚のウエハ１３ａ〜１３ｄの
うち一つをダミーウエハを用いて空飛ばしさせることも
できる。

【００２７】また、ウエハ保持具１１として四角柱状の
ものを用い、軸１６に平行な４つの面をウエハ載置面１
２ａ〜１２ｄとしているが、４つのウエハ載置面１２ａ
〜１２ｄのうち２つを用い、一つを空とばし用の面と
し、もう一つをウエハ載置面としてもよい。更に、四角
い柱状のものを用いる代わりに、三角柱状のもの、その
他五角以上の柱状のものを用いてもよい。

【００２８】更に、ターゲット又はウエハ保持具の移動
はターゲット面に垂直方向に限られない。間隔が開くよ
うにできれば、斜めに移動させてもよい。（２）本発明の第３及び第４の実施の形態図３（ａ），（ｂ）は、第３の実施の形態に係るスパッ
タ装置について示す断面図である。

【００２９】上記した第１及び第２の実施の形態では、
ウエハ保持具１１として軸１６に平行な４つのウエハ載
置面１２ａ〜１２ｄを有する四角柱状のものを用い、ウ
エハ保持具１１を軸１６の周りに回転させて各ウエハ１
３ａ〜１３ｄをターゲット１４のスパッタ面１５に対面
させるようにしているが、第３の実施の形態では、ウエ
ハ保持具２１としてウエハ載置面２２ａと空とばし用の
面２２ｂとが隣接して並んでいる平板状のものを用い、
ウエハ保持具２１をスパッタ面２５に平行な方向に往復
移動させて、ウエハ２３と空とばし用の面２２ｂとを別
々にターゲット２４のスパッタ面２５に対向させ、成膜
と空とばしを行えるようにしている。

【００３０】このような場合も、空とばしの際、成膜す
べきウエハ２３をターゲット２４のスパッタ面２５から
遠ざけ、空とばし用の面２２ｂをスパッタ面２５に近づ
けるように移動することにより、空とばし用の面２２ｂ
上にのみ汚染物の混じった成膜材料を被着させることが
できる。また、成膜のとき、ウエハ２３とターゲット２
４のスパッタ面２５が対面するようにウエハ保持具２１
を移動させることにより、ウエハ２３とスパッタ面２５
の間の距離を十分に近づけてウエハ２３上にのみスパッ
タ膜を堆積させることができる。これにより、ウエハ２
３上に形成されるスパッタ膜のカバレージは向上する。

【００３１】以上のように、第３の実施の形態によれ
ば、ウエハ載置面２２ａとターゲット２４のスパッタ面
２５とを近づけた場合でも、ウエハ保持具２１の移動に
支障をきたすことなく、空とばしと成膜とを行うことが
できる。なお、第３の実施の形態では、ウエハ保持具２
１をスパッタ面２５に平行に移動させているが、図４
（ａ），（ｂ）に示す第４の実施の形態のように、ウエ
ハ保持具２１として第３の実施の形態と同じものを用
い、ターゲット２４の方を移動させてもよい。

【００３２】（３）本発明の第５の実施の形態図５（ａ），（ｂ）は、第５の実施の形態に係るスパッ
タ装置について示す断面図である。第５の形態の特徴は
ウエハ保持具３１が折り畳み自在になっていることであ
る。図５（ａ）は開いた状態のウエハ保持具３１の上面
図であり、図５（ｂ）は折り畳んだ後のウエハ保持具３
１の上面図である。

【００３３】図５（ａ），（ｂ）に示すように、ウエハ
保持具３１では、ステンレス等からなる４枚の平板３１
ａ〜３１ｄが四角い筒状になるように形成されている。
平板３１ａ〜３１ｄの表の面がウエハ載置面３２ａ〜３
２ｄとなる。各平板３１ａ〜３１ｄは真ん中で折れ曲が
るように形成されている。また、ウエハ保持具３１はそ
の中心で回転軸３４により支持され、この回転軸３４の
周りを回転する。

【００３４】３３ａ〜３３ｈは中央部が折れ曲がるよう
になっている支持体である。３３ａ，３３ｂはウエハ載
置面３２ｂを支持し、３３ｃ，３３ｄはウエハ載置面３
２ｄを支持し、３３ｅ，３３ｆはウエハ載置面３２ａを
支持し、３３ｇ，３３ｈはウエハ載置面３２ｃを支持し
ている。ウエハ保持具３１として組み上げるには、図５
（ａ）に示すように、全ての支持体３３ａ〜３３ｈを伸
ばす。これにより、４つの平板３１ａ〜３１ｄがすべて
伸びて四角い筒状となる。これにより、軸３４に平行な
四つのウエハ載置面３２ａ〜３２ｄを有するウエハ保持
具３１が組み上がる。

【００３５】ウエハ保持具３１を折り畳む場合には、図
５（ｂ）に示すように、支持体３３ａ，３３ｂ及び３３
ｃ，３３ｄの中央部が折れて平板３１ｂ，３１ｄが外向
きになるように真ん中から折り畳まれる。次いで、支持
体３３ｅ，３３ｆ及び３３ｇ，３３ｈの中央部が折れて
平板３１ａ，３１ｃが外向きになるように折り畳まれ
る。これにより、折り畳んだ後のウエハ保持具３１の最
大幅が縮まり、その最大幅は折り畳む前のウエハ載置面
３２ａ〜３２ｄの横幅とほぼ等しくなる。従って、折り
畳んだ後のウエハ保持具３１をそのまま回転させてもタ
ーゲットにぶつかることはない。

【００３６】この場合、ウエハ載置面３２ａ〜３２ｄの
一つを空とばし用の面とすることにより、空とばし用の
面をターゲットのスパッタ面に対面させて空とばしを行
う。これにより、汚染物が混じった成膜材料を空とばし
用の面に被着させて汚れたターゲットのスパッタ面を清
浄にすることができる。次いで、ウエハ保持具３１を折
り畳んで回転させる。続いて、ウエハ保持具３１を組み
上げて、ウエハ載置面３２ａ〜３２ｄとターゲットのス
パッタ面を対面させた後、ウエハ載置面３２ａ〜３２ｄ
にウエハを載置し、成膜を行う。これにより、成膜すべ
きウエハ上に清浄な膜を形成することができる。

【００３７】以上のように、第５の実施の形態によれ
ば、ウエハ保持具３１とターゲットを近づけた場合で
も、ウエハ保持具３１の回転に支障をきたすことなく、
空とばしと成膜とを行うことができる。なお、本発明の
適用は第５の形態に示す折り畳み方法により折り畳み可
能なウエハ保持具に限定されるものではなく、種々の折
り畳み方法により折り畳み可能なウエハ保持具に適用で
きる。この場合、ウエハ保持具をその位置で回転させる
ことができるように折り畳むことが必要である。

【００３８】また、ウエハ保持具として四角柱状のもの
を用いているが、三角柱状のもの、その他五角以上の柱
状のものを用いてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明においては、ター
ゲットのスパッタ面に垂直な方向にターゲット又はウエ
ハ保持具を移動させる移動手段を備えている。従って、
スパッタ面とウエハ載置面又は空とばし用の面とを近づ
けたり、遠ざけたりすることができるので、空とばしの
際、ウエハ保持具とターゲットとの間に十分な間隔をと
って、ウエハ保持具を回転させることが可能となる。し
かも、成膜の際、ウエハ載置面とターゲットのスパッタ
面の間の距離を短くすることができる。このように、ウ
エハ保持具の回転に支障をきたすことなく、空とばしと
成膜とを行うことができる。

【００４０】また、ウエハ保持具は折り畳み自在になっ
ており、折り畳んだ状態で前記ウエハ保持具の回転が可
能となっている。従って、ウエハ保持具の複数の面のう
ち一つを空とばし用の面とし、他の面をウエハ載置面と
することにより、ウエハ保持具の回転に支障をきたすこ
となく、空とばし用の面とターゲットのスパッタ面とを
対面させて空とばしを行い、さらにウエハとスパッタ面
とを可能な限り近づけて成膜を行うことができる。

【００４１】更に、ターゲット又はウエハ保持具をスパ
ッタ面に平行な方向に移動させて空とばし用の面とウエ
ハ載置面とを別々にターゲットのスパッタ面と対面させ
る移動手段を備えている。従って、空とばしの際、空と
ばし用の面をスパッタ面に近づけるようにウエハ保持具
を移動させ、また、成膜のとき、ウエハがスパッタ面と
対面するようにウエハ保持具を移動させることができ
る。これにより、ウエハ保持具の移動に支障をきたすこ
となく、空とばしと成膜とを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ），（ｂ）は、本発明の第１の実施の
形態に係るスパッタ装置を示す平面図である。図１
（ａ）は、ウエハ載置面とターゲットのスパッタ面とが
対面している状態を示し、図１（ｂ）は、ウエハ保持具
の回転途中の状態を示す。

【図２】図２（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施の
形態に係るスパッタ装置を示す平面図である。図２
（ａ）は、ウエハ載置面とターゲットのスパッタ面とが
対面している状態を示し、図２（ｂ）は、ウエハ保持具
の回転途中の状態を示す。

【図３】図３（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実施の
形態に係るスパッタ装置を示す平面図である。それぞ
れ、空とばし時と成膜時の状態を示す。

【図４】図４（ａ），（ｂ）は、本発明の第４の実施の
形態に係るスパッタ装置を示す平面図である。それぞ
れ、空とばし時と成膜時の状態を示す。

【図５】図５（ａ），（ｂ）は、本発明の第５の実施の
形態に係るスパッタ装置に用いられるウエハ保持具を示
す平面図である。それぞれ、ウエハ保持具を組み上げた
状態及び折り畳んだ状態を示す。

【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に
係るスパッタ装置を用いて半導体基板にＡｌ膜をスパッ
タする方法について示す断面図である。

【図７】図７は、従来例に係るスパッタ装置を示す平面
図である。

【図８】図８（ａ），（ｂ）は、従来例に係るスパッタ
装置により成膜する方法について示す平面図である。

【符号の説明】

１１，２１，３１ウエハ保持具、１２ａ〜１２ｄ，２２ａ，３２ａ〜３２ｄウエハ載置
面、１３ａ〜１３ｄ，２３ウエハ、１４，２４ターゲット、１５，２５スパッタ面、１６，３４回転軸（軸）、２２ｂ空とばし用の面、３１ａ〜３１ｄ平板、３３ａ〜３３ｈ支持体、４１半導体基板、４２拡散領域、４３絶縁膜、４４コンタクトホール、４５Ａｌ膜、４５ａ電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スパッタ面を有するターゲットと、前記スパッタ面に平行な回転軸と、前記回転軸に平行なウエハを保持するための複数の面を
有し、前記回転軸の周りを回転しうるウエハ保持具と、前記スパッタ面に垂直または斜め方向に前記ターゲット
又は前記ウエハ保持具を移動させる移動手段とを備えて
なることを特徴とするスパッタ装置。
【請求項２】スパッタ面を有するターゲットと、前記スパッタ面に平行な回転軸と、前記スパッタ面に平行なウエハを保持するための複数の
面を有し、前記回転軸の周りを回転するウエハ保持具と
を備えてなり、前記ウエハ保持具は折り畳み自在に形成されてなり、折
り畳んだ状態で前記ウエハ保持具の回転が可能となって
いることを特徴とするスパッタ装置。
【請求項３】前記ウエハ保持具の複数の面のうちの少
なくとも一つが空とばし用の面であり、他の面はウエハ
載置面であることを特徴とする請求項１又は請求項２の
いずれかに記載のスパッタ装置。
【請求項４】スパッタ面を有するターゲットと、前記スパッタ面側に空とばし用の面とウエハ載置面とを
有するウエハ保持具と、前記ターゲット又は前記ウエハ保持具を前記スパッタ面
に平行な方向に移動させて前記空とばし用の面又は前記
ウエハ載置面と前記スパッタ面とを対面させる移動手段
とを備えてなることを特徴とするスパッタ装置。