JPH11158617A - スパッタリング方法およびスパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング方法およびスパッタリング装置Info
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- JPH11158617A JPH11158617A JP9328240A JP32824097A JPH11158617A JP H11158617 A JPH11158617 A JP H11158617A JP 9328240 A JP9328240 A JP 9328240A JP 32824097 A JP32824097 A JP 32824097A JP H11158617 A JPH11158617 A JP H11158617A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スパッタ粒子を、ウエハの表面に均一に入射
させ、ウエハの表面の全ての領域で、膜の形成を、所望
のように行うことが可能なスパッタリング方法およびス
パッタリング装置の提供。 【解決手段】 ウエハ２０の表面に膜を形成するための
スパッタリング方法またはスパッタリング装置におい
て、ウエハ２０をターゲット材２４に向かって凹状ある
いは凸状に湾曲させて支持した状態で、スパッタリング
によりウエハ２０の表面に膜を形成することを特徴とし
ている。
させ、ウエハの表面の全ての領域で、膜の形成を、所望
のように行うことが可能なスパッタリング方法およびス
パッタリング装置の提供。 【解決手段】 ウエハ２０の表面に膜を形成するための
スパッタリング方法またはスパッタリング装置におい
て、ウエハ２０をターゲット材２４に向かって凹状ある
いは凸状に湾曲させて支持した状態で、スパッタリング
によりウエハ２０の表面に膜を形成することを特徴とし
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スパッタリング
方法およびスパッタリング装置に関し、特に、ウエハの
表面にスパッタ法によって膜を形成するときに用いられ
るスパッタリング方法およびスパッタリング装置に関す
る。
方法およびスパッタリング装置に関し、特に、ウエハの
表面にスパッタ法によって膜を形成するときに用いられ
るスパッタリング方法およびスパッタリング装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造過程において、スパッ
タ法（スパッタリング）によって、ウエハ表面に、種々
の膜を形成することが行われている。
タ法（スパッタリング）によって、ウエハ表面に、種々
の膜を形成することが行われている。
【０００３】一般に、スパッタ法は、ウエハに対向して
配置されたターゲット材から、ターゲットの原子あるい
は分子（スパッタ粒子）を飛び出させて、このスパッタ
粒子を、ウエハ（表面）上に堆積させ、ウエハ上にスパ
ッタ粒子による膜を形成していくものである。このスパ
ッタリングにおいては、ウエハ表面に、所望の状態の膜
を形成するために、スパッタ粒子を、ウエハの表面に均
一に入射させることが望ましい。
配置されたターゲット材から、ターゲットの原子あるい
は分子（スパッタ粒子）を飛び出させて、このスパッタ
粒子を、ウエハ（表面）上に堆積させ、ウエハ上にスパ
ッタ粒子による膜を形成していくものである。このスパ
ッタリングにおいては、ウエハ表面に、所望の状態の膜
を形成するために、スパッタ粒子を、ウエハの表面に均
一に入射させることが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】スパッタ法において
は、スパッタ粒子は、ターゲット材を構成する物質であ
るため、スパッタ粒子がターゲット材から飛び出し続け
ると、ターゲット材は徐々に消費され変形（消耗）して
いく。このとき、ターゲット材は、均一に消耗されてい
かないため、スパッタリングを続けていくと、ウエハに
対向するターゲット材の表面が、例えば凹状に変形して
しまう。
は、スパッタ粒子は、ターゲット材を構成する物質であ
るため、スパッタ粒子がターゲット材から飛び出し続け
ると、ターゲット材は徐々に消費され変形（消耗）して
いく。このとき、ターゲット材は、均一に消耗されてい
かないため、スパッタリングを続けていくと、ウエハに
対向するターゲット材の表面が、例えば凹状に変形して
しまう。
【０００５】この結果、ターゲット材の表面からのスパ
ッタ粒子の飛び出し方向が、偏ってくる。このため、タ
ーゲット材が消耗してくると、例えば、ウエハの周辺領
域で、スパッタ粒子がウエハの表面に均一に入射しにく
くなり、これらの領域で、膜の形成が、所望のように、
行えなくなるという問題があった。この問題は、ウエハ
の径が大きくなるにしたがって、顕著になっていた。
ッタ粒子の飛び出し方向が、偏ってくる。このため、タ
ーゲット材が消耗してくると、例えば、ウエハの周辺領
域で、スパッタ粒子がウエハの表面に均一に入射しにく
くなり、これらの領域で、膜の形成が、所望のように、
行えなくなるという問題があった。この問題は、ウエハ
の径が大きくなるにしたがって、顕著になっていた。
【０００６】この問題を、ウエハの表面に設けられた孔
（コンタクトホール、ビアホールなど）の中に、スパッ
タリングによって膜を形成して、電極あるいは配線など
を形成する、いわゆる埋め込み工程を例として、具体的
に説明する。
（コンタクトホール、ビアホールなど）の中に、スパッ
タリングによって膜を形成して、電極あるいは配線など
を形成する、いわゆる埋め込み工程を例として、具体的
に説明する。
【０００７】半導体素子の微細化に伴って、ウエハ表面
のコンタクトホール、ビアホールなどの孔の径が小さく
なってきている。この結果、これらの孔では、孔の径と
深さの比率すなわちアスペクト比が、大きくなってい
る。このようなアスペクト比が大きな孔に対して、スパ
ッタ法による埋め込みを行う場合には、埋め込み性を向
上させるべく、スパッタ粒子を、均一に、そして、ウエ
ハの表面に対して垂直方向から入射させることが求めら
れる。このため、いわゆるコリメータスパッタ法、ロン
グスロースパッタ法などが採用されている。
のコンタクトホール、ビアホールなどの孔の径が小さく
なってきている。この結果、これらの孔では、孔の径と
深さの比率すなわちアスペクト比が、大きくなってい
る。このようなアスペクト比が大きな孔に対して、スパ
ッタ法による埋め込みを行う場合には、埋め込み性を向
上させるべく、スパッタ粒子を、均一に、そして、ウエ
ハの表面に対して垂直方向から入射させることが求めら
れる。このため、いわゆるコリメータスパッタ法、ロン
グスロースパッタ法などが採用されている。
【０００８】しかしながら、上述したような理由によ
り、ターゲット材が消耗してくると、ウエハの周辺部の
孔では、これらのスパッタ法を用いた場合においても、
スパッタ粒子が、均一に、そして、ウエハの表面に対し
て垂直方向から入射しにくくなる。このため、ウエハの
周辺領域では、孔の埋め込みを、所望のように、行うこ
とができにくいという問題があった。そして、この問題
も、ウエハの径が大きくなるにしたがって、顕著になっ
ていた。
り、ターゲット材が消耗してくると、ウエハの周辺部の
孔では、これらのスパッタ法を用いた場合においても、
スパッタ粒子が、均一に、そして、ウエハの表面に対し
て垂直方向から入射しにくくなる。このため、ウエハの
周辺領域では、孔の埋め込みを、所望のように、行うこ
とができにくいという問題があった。そして、この問題
も、ウエハの径が大きくなるにしたがって、顕著になっ
ていた。
【０００９】このため、スパッタ粒子を、ウエハの表面
に均一に入射させ、ウエハの表面の全ての領域で、膜の
形成を、所望のように行うことが可能なスパッタリング
方法およびスパッタリング装置の出現が望まれている。
に均一に入射させ、ウエハの表面の全ての領域で、膜の
形成を、所望のように行うことが可能なスパッタリング
方法およびスパッタリング装置の出現が望まれている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】ウエハの表面に膜を形成
するこの発明のスパッタリング方法は、ウエハをターゲ
ット材に向かって凹状あるいは凸状に湾曲させて支持し
た状態で、スパッタリングによりウエハの表面に膜を形
成する。
するこの発明のスパッタリング方法は、ウエハをターゲ
ット材に向かって凹状あるいは凸状に湾曲させて支持し
た状態で、スパッタリングによりウエハの表面に膜を形
成する。
【００１１】このスパッタリング方法によれば、スパッ
タリングにより膜を形成している間、ウエハは、ターゲ
ット材に対して、凹状あるいは凸状に湾曲させられる。
したがって、湾曲の状態を、適宜、調節することによ
り、ターゲット材が消耗していても、ウエハの表面に、
均一に、または、垂直方向あるいはこれに近い方向か
ら、スパッタ粒子を入射させ、所望の膜の形成が可能と
なる。なお、ウエハを凹状に湾曲させるか或いは凸状に
湾曲させるか、または、ウエハのどの部分をどれだけ湾
曲させるかなどの湾曲条件は、ターゲット材の消耗状
態、ウエハならびにターゲット材などの寸法、形状、相
対位置関係、および、どのような膜を形成したいかなど
の諸条件を勘案したうえで、適宜、選択されるものであ
る。
タリングにより膜を形成している間、ウエハは、ターゲ
ット材に対して、凹状あるいは凸状に湾曲させられる。
したがって、湾曲の状態を、適宜、調節することによ
り、ターゲット材が消耗していても、ウエハの表面に、
均一に、または、垂直方向あるいはこれに近い方向か
ら、スパッタ粒子を入射させ、所望の膜の形成が可能と
なる。なお、ウエハを凹状に湾曲させるか或いは凸状に
湾曲させるか、または、ウエハのどの部分をどれだけ湾
曲させるかなどの湾曲条件は、ターゲット材の消耗状
態、ウエハならびにターゲット材などの寸法、形状、相
対位置関係、および、どのような膜を形成したいかなど
の諸条件を勘案したうえで、適宜、選択されるものであ
る。
【００１２】この発明を実施するにあたって、膜をウエ
ハの表面に形成された孔に形成してもよい。
ハの表面に形成された孔に形成してもよい。
【００１３】このように構成すると、ウエハ表面に形成
された孔の各々に対して、垂直方向あるいはこれに近い
方向から、スパッタ粒子が入射し、均一な埋め込みが行
われる。
された孔の各々に対して、垂直方向あるいはこれに近い
方向から、スパッタ粒子が入射し、均一な埋め込みが行
われる。
【００１４】この発明を実施するにあたって、ウエハの
支持に先立って、ウエハの裏面全体を削り、ウエハの厚
さを減少させる工程を含ませてもよい。
支持に先立って、ウエハの裏面全体を削り、ウエハの厚
さを減少させる工程を含ませてもよい。
【００１５】このように構成すると、ウエハの厚さが、
減少し、ウエハが撓み易くなる。
減少し、ウエハが撓み易くなる。
【００１６】この発明を実施するにあたって、ウエハを
ターゲットに向かって凹状に湾曲させるように、ウエハ
の周縁部を支持してもよい。
ターゲットに向かって凹状に湾曲させるように、ウエハ
の周縁部を支持してもよい。
【００１７】このように構成すると、ウエハの中央部分
が、その自重で下方に撓み、ウエハは、ターゲット材に
対して、凹状に湾曲する。この結果、ウエハの周辺領域
が、ターゲット材の中心領域に向く。
が、その自重で下方に撓み、ウエハは、ターゲット材に
対して、凹状に湾曲する。この結果、ウエハの周辺領域
が、ターゲット材の中心領域に向く。
【００１８】この発明を実施するにあたって、ウエハを
ターゲット材に向かって凸状に湾曲させるように、ウエ
ハの中央部を支持してもよい。
ターゲット材に向かって凸状に湾曲させるように、ウエ
ハの中央部を支持してもよい。
【００１９】このように構成すると、ウエハの周縁部分
が、その自重で下方に撓み、ウエハは、ターゲット材に
対して、凸状に湾曲する。
が、その自重で下方に撓み、ウエハは、ターゲット材に
対して、凸状に湾曲する。
【００２０】この発明を実施するにあたって、ウエハの
支持に先立って、ウエハの裏面に裏面膜を付着させる工
程を含ませてもよい。
支持に先立って、ウエハの裏面に裏面膜を付着させる工
程を含ませてもよい。
【００２１】このような構成とすると、ウエハの裏面に
付着された膜の特性に応じて、ウエハが、ターゲット材
に対して、凹状あるいは凸状に湾曲する。
付着された膜の特性に応じて、ウエハが、ターゲット材
に対して、凹状あるいは凸状に湾曲する。
【００２２】この発明の実施にあたって、裏面膜を、Ｃ
ＶＤ法により付着させてもよい。また、この裏面膜は、
タングステン膜であってもよい。
ＶＤ法により付着させてもよい。また、この裏面膜は、
タングステン膜であってもよい。
【００２３】さらに、この発明の実施にあたって、ウエ
ハの裏側に空間を形成した状態で、ウエハの周縁部を支
持して、この空間内を減圧することにより、ウエハをタ
ーゲット材に向かって凹状に湾曲させて支持してもよ
い。
ハの裏側に空間を形成した状態で、ウエハの周縁部を支
持して、この空間内を減圧することにより、ウエハをタ
ーゲット材に向かって凹状に湾曲させて支持してもよ
い。
【００２４】このように構成することにより、空間内の
減圧状態などを適宜調整して、所望の湾曲状態をつくり
出すことができる。
減圧状態などを適宜調整して、所望の湾曲状態をつくり
出すことができる。
【００２５】この発明の実施にあたって、ウエハの裏側
に空間を形成した状態で、ウエハの周縁部を保持し、こ
の空間内を、ウエハの表側より高い圧力にすることによ
り、ウエハをターゲット材に向かって凸状に湾曲させて
支持してもよい。
に空間を形成した状態で、ウエハの周縁部を保持し、こ
の空間内を、ウエハの表側より高い圧力にすることによ
り、ウエハをターゲット材に向かって凸状に湾曲させて
支持してもよい。
【００２６】このように構成することにより、空間内の
圧力状態などを適宜調整して、所望の湾曲状態をつくり
出すことができる。
圧力状態などを適宜調整して、所望の湾曲状態をつくり
出すことができる。
【００２７】この出願の他の発明は、ウエハの表面に膜
を形成するためのスパッタリング装置に関する。このス
パッタリング装置は、スパッタリング中、ウエハをター
ゲット材に向かって凹状あるいは凸状に湾曲させた状態
で支持する支持装置を備えている。
を形成するためのスパッタリング装置に関する。このス
パッタリング装置は、スパッタリング中、ウエハをター
ゲット材に向かって凹状あるいは凸状に湾曲させた状態
で支持する支持装置を備えている。
【００２８】このように構成することにより、このスパ
ッタリング中、ウエハは、ターゲット材に対して、凹状
あるいは凸状に湾曲している。したがって、湾曲の状態
を適宜、調節することにより、ターゲット材が消耗して
いても、ウエハの表面に、均一に、または、垂直方向あ
るいはこれに近い方向から、スパッタ粒子を入射させ、
所望の膜の形成が可能となる。なお、ウエハを凹状に湾
曲させるか或いは凸状に湾曲させるか、または、ウエハ
のどの部分をどれだけ湾曲させるかなどの湾曲条件は、
ターゲット材の消耗状態、ウエハならびにターゲット材
などの寸法、形状、相対位置関係、および、どのような
膜を形成したいかなどの諸条件を勘案したうえで、適
宜、選択される。
ッタリング中、ウエハは、ターゲット材に対して、凹状
あるいは凸状に湾曲している。したがって、湾曲の状態
を適宜、調節することにより、ターゲット材が消耗して
いても、ウエハの表面に、均一に、または、垂直方向あ
るいはこれに近い方向から、スパッタ粒子を入射させ、
所望の膜の形成が可能となる。なお、ウエハを凹状に湾
曲させるか或いは凸状に湾曲させるか、または、ウエハ
のどの部分をどれだけ湾曲させるかなどの湾曲条件は、
ターゲット材の消耗状態、ウエハならびにターゲット材
などの寸法、形状、相対位置関係、および、どのような
膜を形成したいかなどの諸条件を勘案したうえで、適
宜、選択される。
【００２９】この発明を実施するにあたり、ウエハをタ
ーゲット材に向かって凹状に湾曲させるように、ウエハ
の周縁部を支持する周縁支持台を備えた構成としてもよ
い。
ーゲット材に向かって凹状に湾曲させるように、ウエハ
の周縁部を支持する周縁支持台を備えた構成としてもよ
い。
【００３０】このように構成すると、ウエハの中央部分
が、その自重で下方に撓み、ウエハは、ターゲット材に
対して、凹状に湾曲する。この結果、ウエハの周辺領域
が、ターゲット材の中心領域に向く。
が、その自重で下方に撓み、ウエハは、ターゲット材に
対して、凹状に湾曲する。この結果、ウエハの周辺領域
が、ターゲット材の中心領域に向く。
【００３１】また、この発明を実施するにあたり、ウエ
ハをターゲット材に向かって凸状に湾曲させるように、
ウエハの中央部を支持する中央支持台を備えた構成とし
てもよい。
ハをターゲット材に向かって凸状に湾曲させるように、
ウエハの中央部を支持する中央支持台を備えた構成とし
てもよい。
【００３２】このように構成すると、ウエハの周縁部分
が、その自重で下方に撓み、ウエハは、ターゲット材に
対して、凸状に湾曲する。
が、その自重で下方に撓み、ウエハは、ターゲット材に
対して、凸状に湾曲する。
【００３３】さらに、この発明を実施するにあたり、支
持装置が、ウエハの裏側に空間を形成した状態で、ウエ
ハの周縁部を支持する周縁支持台と、この空間内を、ウ
エハの表側より低い圧力にする減圧装置とを備えている
構成としてもよい。
持装置が、ウエハの裏側に空間を形成した状態で、ウエ
ハの周縁部を支持する周縁支持台と、この空間内を、ウ
エハの表側より低い圧力にする減圧装置とを備えている
構成としてもよい。
【００３４】このような構成とすると、ウエハの裏側の
空間をウエハの表側より低い圧力にすることにより、ウ
エハが、圧力差により、ターゲット材に対して凹状に湾
曲する。
空間をウエハの表側より低い圧力にすることにより、ウ
エハが、圧力差により、ターゲット材に対して凹状に湾
曲する。
【００３５】また、この発明を実施するにあたり、支持
装置が、ウエハの裏側に空間を形成した状態で、ウエハ
の周縁部を支持する周縁支持台と、空間内を、前記ウエ
ハの表側より高い圧力にする圧力調整装置とを備えてい
る構成としてもよい。
装置が、ウエハの裏側に空間を形成した状態で、ウエハ
の周縁部を支持する周縁支持台と、空間内を、前記ウエ
ハの表側より高い圧力にする圧力調整装置とを備えてい
る構成としてもよい。
【００３６】このような構成とすると、ウエハの裏側の
空間をウエハの表側より高い圧力にすることにより、ウ
エハが、圧力差により、ターゲット材に対して凸状に湾
曲する。
空間をウエハの表側より高い圧力にすることにより、ウ
エハが、圧力差により、ターゲット材に対して凸状に湾
曲する。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態を説明する。なお、各図は、この発明を理
解できる程度に、各構成要素の大きさ、形状および配置
関係を概略的に示してあるに過ぎない。したがって、こ
の発明は、図面に示された実施の形態に限定されるもの
ではない。
の実施の形態を説明する。なお、各図は、この発明を理
解できる程度に、各構成要素の大きさ、形状および配置
関係を概略的に示してあるに過ぎない。したがって、こ
の発明は、図面に示された実施の形態に限定されるもの
ではない。
【００３８】＜第１の実施の形態＞まず、図１を参照し
て、この発明の第１の実施の形態のスパッタリング装置
の構成を説明する。
て、この発明の第１の実施の形態のスパッタリング装置
の構成を説明する。
【００３９】図１は、この発明の第１の実施の形態のス
パッタリング装置１０の概略的な構成図であって、この
実施の形態の説明に必要な部分の断面を切り口で示して
あり、他の部分は線図的に示してある。
パッタリング装置１０の概略的な構成図であって、この
実施の形態の説明に必要な部分の断面を切り口で示して
あり、他の部分は線図的に示してある。
【００４０】スパッタリング装置１０は、半導体素子の
製造工程で使用される装置であり、支持装置に支持され
たウエハの表面に、ターゲット材から飛び出させたスパ
ッタ粒子を堆積させ、ウエハ表面に膜を形成する装置で
ある。
製造工程で使用される装置であり、支持装置に支持され
たウエハの表面に、ターゲット材から飛び出させたスパ
ッタ粒子を堆積させ、ウエハ表面に膜を形成する装置で
ある。
【００４１】スパッタリング装置１０は、反応チャンバ
１２を備えている。反応チャンバ１２は、従来のスパッ
タリング装置の反応チャンバと同様の構成を有してい
る。すなわち、反応チャンバ１２には、真空ポンプ１１
がバルブ１３を介して接続されるとともに、アルゴンガ
ス源（図示せず）に連通するアルゴンガス供給パイプ１
４が接続されている。そして、スパッタリング装置１０
は、反応チャンバ１２内が、真空ポンプによる吸引によ
って数十ｍTorr程度まで減圧されるとともに、アルゴン
ガス供給パイプ１４からのアルゴンガスの供給により、
アルゴンガスの分圧が２ｍTorr程度に維持されように構
成されている。なお、アルゴンガス供給パイプ１４に
は、パイプ内を流れるガスの流れを測定するためのメー
タ１６が取付けられている。
１２を備えている。反応チャンバ１２は、従来のスパッ
タリング装置の反応チャンバと同様の構成を有してい
る。すなわち、反応チャンバ１２には、真空ポンプ１１
がバルブ１３を介して接続されるとともに、アルゴンガ
ス源（図示せず）に連通するアルゴンガス供給パイプ１
４が接続されている。そして、スパッタリング装置１０
は、反応チャンバ１２内が、真空ポンプによる吸引によ
って数十ｍTorr程度まで減圧されるとともに、アルゴン
ガス供給パイプ１４からのアルゴンガスの供給により、
アルゴンガスの分圧が２ｍTorr程度に維持されように構
成されている。なお、アルゴンガス供給パイプ１４に
は、パイプ内を流れるガスの流れを測定するためのメー
タ１６が取付けられている。
【００４２】反応チャンバ１２の中央下部には、ウエハ
２０を支持する支持装置１８が配置されている。支持装
置１８は、円盤状のウエハ２０の周縁部のみを支持する
ように構成されている。すなわち、支持装置１８は、基
部１９と、この基部１９の頂部に配置されたリング状の
周縁支持台２２を備えている。リング状の周縁支持台２
２の内周側の端部の上端に、円盤状のウエハ２０の周縁
部が載置されることにより、ウエハ２０が支持装置１８
に支持される。より詳細には、円盤状のウエハ２０の周
縁部が周縁支持台２２によって支持される。なお、周縁
支持台２２は、金属製である。また、この実施の形態で
は、周縁支持台２２の内周側の上端部は、テーパ状に傾
斜しているが、水平であってもよい。
２０を支持する支持装置１８が配置されている。支持装
置１８は、円盤状のウエハ２０の周縁部のみを支持する
ように構成されている。すなわち、支持装置１８は、基
部１９と、この基部１９の頂部に配置されたリング状の
周縁支持台２２を備えている。リング状の周縁支持台２
２の内周側の端部の上端に、円盤状のウエハ２０の周縁
部が載置されることにより、ウエハ２０が支持装置１８
に支持される。より詳細には、円盤状のウエハ２０の周
縁部が周縁支持台２２によって支持される。なお、周縁
支持台２２は、金属製である。また、この実施の形態で
は、周縁支持台２２の内周側の上端部は、テーパ状に傾
斜しているが、水平であってもよい。
【００４３】このスパッタリング装置１０は、直径２０
０ｍｍのウエハにスパッタリングを行う装置である。リ
ング状の周縁支持台２２は、直径２００ｍｍのウエハ２
０の外周縁の幅約５ｍｍのリング状領域に当接して、ウ
エハ２０を支持する寸法形状を備えている。したがっ
て、周縁支持台２２上に支持されたウエハ２０は、その
周縁部のみが下方から支持され、周縁部以外は、下方か
ら支持されない。
０ｍｍのウエハにスパッタリングを行う装置である。リ
ング状の周縁支持台２２は、直径２００ｍｍのウエハ２
０の外周縁の幅約５ｍｍのリング状領域に当接して、ウ
エハ２０を支持する寸法形状を備えている。したがっ
て、周縁支持台２２上に支持されたウエハ２０は、その
周縁部のみが下方から支持され、周縁部以外は、下方か
ら支持されない。
【００４４】反応チャンバ１２の中央上部には、ターゲ
ット材２４が配置されている。このスパッタリング装置
１０では、ターゲット材２４として、チタン（Ｔｉ）が
使用されている。なお、ターゲット材２４とウエハ２０
の距離は、約６０ｍｍに設定されている。
ット材２４が配置されている。このスパッタリング装置
１０では、ターゲット材２４として、チタン（Ｔｉ）が
使用されている。なお、ターゲット材２４とウエハ２０
の距離は、約６０ｍｍに設定されている。
【００４５】また、ターゲット材２４と周縁支持台２２
との間には、ターゲット材２４側がマイナス電位となる
ように、直流電源（図示せず）が接続されている。
との間には、ターゲット材２４側がマイナス電位となる
ように、直流電源（図示せず）が接続されている。
【００４６】次に、このスパッタリング装置１０を使用
したスパッタリングについて説明する。ここでは、ウエ
ハの表面の酸化膜に形成されたコンタクトホールを、ス
パッタリングを用いて、ターゲット材で埋め込む作業を
例として説明する。
したスパッタリングについて説明する。ここでは、ウエ
ハの表面の酸化膜に形成されたコンタクトホールを、ス
パッタリングを用いて、ターゲット材で埋め込む作業を
例として説明する。
【００４７】図２は、コンタクトホール２０４が形成さ
れた酸化膜２０２を備えるウエハ２０の構成を示す模式
的な断面の切り口を示す図である。また、図３は、凹状
に消耗したターゲット材と凹状に湾曲して支持されたウ
エハとの関係を模式的に示す断面の切り口を示す図であ
る。さらに、図４は、ウエハの厚さと撓みの関係を示す
グラフである。
れた酸化膜２０２を備えるウエハ２０の構成を示す模式
的な断面の切り口を示す図である。また、図３は、凹状
に消耗したターゲット材と凹状に湾曲して支持されたウ
エハとの関係を模式的に示す断面の切り口を示す図であ
る。さらに、図４は、ウエハの厚さと撓みの関係を示す
グラフである。
【００４８】ウエハ２０は、直径２００ｍｍ、厚さ７２
５μｍのシリコンウエハとした。図２から理解できるよ
うに、スパッタリング処理を行うウエハ２０は、その表
側（図２の上側）の面には、厚さ約１．５μｍの酸化膜
２０２が、形成されている。なお、この実施の形態の酸
化膜２０２は、ＣＶＤ法によって形成されたものである
が、他の方法で形成されたものでもよい。
５μｍのシリコンウエハとした。図２から理解できるよ
うに、スパッタリング処理を行うウエハ２０は、その表
側（図２の上側）の面には、厚さ約１．５μｍの酸化膜
２０２が、形成されている。なお、この実施の形態の酸
化膜２０２は、ＣＶＤ法によって形成されたものである
が、他の方法で形成されたものでもよい。
【００４９】この酸化膜２０２には、公知のホトリソグ
ラフィおよびエッチングを用いて、複数のコンタクトホ
ール２０４が形成されている。なお、図面における、ウ
エハ２０、酸化膜２０２およびコンタクトホール２０４
の寸法は、明確化のために、実際の比率とは異なってい
る。
ラフィおよびエッチングを用いて、複数のコンタクトホ
ール２０４が形成されている。なお、図面における、ウ
エハ２０、酸化膜２０２およびコンタクトホール２０４
の寸法は、明確化のために、実際の比率とは異なってい
る。
【００５０】コンタクトホール２０４を形成した後、ウ
エハ２０の裏側面全体を、約３００μｍ削り、ウエハ２
０の厚さを薄くしてある。ウエハ２０の裏側面全体を削
る方法としては、機械的な方法、あるいは、ＣＭＰ(che
mical mechanical polishing) 法などの化学的な方法が
あるが、この発明では、これらの何れでもあるいはこれ
ら以外の何れの方法であってもよい。
エハ２０の裏側面全体を、約３００μｍ削り、ウエハ２
０の厚さを薄くしてある。ウエハ２０の裏側面全体を削
る方法としては、機械的な方法、あるいは、ＣＭＰ(che
mical mechanical polishing) 法などの化学的な方法が
あるが、この発明では、これらの何れでもあるいはこれ
ら以外の何れの方法であってもよい。
【００５１】このように厚さが薄くされたウエハ２０
を、上述したスパッタリング装置１０の周縁支持台２２
に載置して、従来と同様の方法で、スパッタリングを行
う。上述したように、周縁支持台２２上に支持されたウ
エハ２０は、その周縁部のみが下方から支持され、周縁
部以外は、下方から支持されない。このため、裏側面が
削られて、厚さが薄くなったウエハ２０は、中央部分
が、その自重で下方に撓む。この結果、ウエハ２０は、
ターゲット材２４に対して凹状に湾曲し、ウエハ２０の
周辺領域が、ターゲット材２４の中心領域に向くことに
なる。そして、この状態で、スパッタリングを行う。
を、上述したスパッタリング装置１０の周縁支持台２２
に載置して、従来と同様の方法で、スパッタリングを行
う。上述したように、周縁支持台２２上に支持されたウ
エハ２０は、その周縁部のみが下方から支持され、周縁
部以外は、下方から支持されない。このため、裏側面が
削られて、厚さが薄くなったウエハ２０は、中央部分
が、その自重で下方に撓む。この結果、ウエハ２０は、
ターゲット材２４に対して凹状に湾曲し、ウエハ２０の
周辺領域が、ターゲット材２４の中心領域に向くことに
なる。そして、この状態で、スパッタリングを行う。
【００５２】例えば、ターゲット材２４が、図３に示さ
れるように下方に向けて凹状に消耗しているときには、
ターゲット材２４の周辺部からは、図３に矢印で示され
るように、ウエハ２０の中心方向に向けてより多くのス
パッタ粒子が飛び出す。したがって、ウエハ２０が平坦
な状態で支持されていると、ウエハ２０の周辺領域に
は、所定量のスパッタ粒子が到達しなかったり、あるい
は、所定量の垂直方向からのスパッタ粒子が到達せず、
ウエハ２０の周辺領域で所定の膜の形成が行えないとい
う問題がおこる。
れるように下方に向けて凹状に消耗しているときには、
ターゲット材２４の周辺部からは、図３に矢印で示され
るように、ウエハ２０の中心方向に向けてより多くのス
パッタ粒子が飛び出す。したがって、ウエハ２０が平坦
な状態で支持されていると、ウエハ２０の周辺領域に
は、所定量のスパッタ粒子が到達しなかったり、あるい
は、所定量の垂直方向からのスパッタ粒子が到達せず、
ウエハ２０の周辺領域で所定の膜の形成が行えないとい
う問題がおこる。
【００５３】しかしながら、上述したように、ウエハ２
０をターゲット材２４に向けて凹状に撓ませた状態で支
持して、スパッタリングを行うことにより、ウエハ２０
の周辺領域が、ターゲット材２４の中心領域を向いた状
態で、スパッタリングが行われることになる。この結
果、ターゲット材２４が凹状に消耗していても、ウエハ
２０の周辺領域にも、所定量のスパッタ粒子が到達し、
さらには、所定量の垂直方向からのスパッタ粒子が到達
して、ウエハ２０の周辺領域で所定の膜の形成が行われ
る。
０をターゲット材２４に向けて凹状に撓ませた状態で支
持して、スパッタリングを行うことにより、ウエハ２０
の周辺領域が、ターゲット材２４の中心領域を向いた状
態で、スパッタリングが行われることになる。この結
果、ターゲット材２４が凹状に消耗していても、ウエハ
２０の周辺領域にも、所定量のスパッタ粒子が到達し、
さらには、所定量の垂直方向からのスパッタ粒子が到達
して、ウエハ２０の周辺領域で所定の膜の形成が行われ
る。
【００５４】特に、膜の形成が、ウエハの表面に形成さ
れた孔への埋め込みであり、かつ、孔のアスペクト比が
大きい場合には、ウエハ２０を湾曲させた効果が顕著で
ある。なお、孔のアスペクト比が大きいとは、孔の一方
の側壁と、この側壁の下端とこの側壁と対向する側壁の
上端とを結ぶ線とがなす角として定義される開口角θ
（図２）が、例えば、４５度以下の場合をいう。
れた孔への埋め込みであり、かつ、孔のアスペクト比が
大きい場合には、ウエハ２０を湾曲させた効果が顕著で
ある。なお、孔のアスペクト比が大きいとは、孔の一方
の側壁と、この側壁の下端とこの側壁と対向する側壁の
上端とを結ぶ線とがなす角として定義される開口角θ
（図２）が、例えば、４５度以下の場合をいう。
【００５５】ウエハを、どの程度、撓ませるかは、ター
ゲット材２４の消耗の度合いなどの諸条件を考慮して選
択される。
ゲット材２４の消耗の度合いなどの諸条件を考慮して選
択される。
【００５６】図４は、ウエハの裏面の切削量すなわちウ
エハの厚さを横軸にμｍ単位でとって示し、かつ、ウエ
ハの撓み量を縦軸にμｍ単位でとって示した曲線図であ
る。具体的には、ウエハの直径方向の対向する両端部分
のみを支持したときのウエハ２０の中心部の下方への変
位量を、ウエハの裏面を切削してウエハの厚さを減少さ
せながら測定した結果である。このグラフからわかるよ
うに、削り量が大きくなるにつれて、すなわち、ウエハ
が薄くなるにつれて、ウエハの中心部分の下方への変位
すなわちウエハの撓みが大きくなる。例えば、厚さ７２
５μｍのウエハの裏面を３００μｍ切削すると、ウエハ
の中心での撓みは、約６０μｍ程度になる。
エハの厚さを横軸にμｍ単位でとって示し、かつ、ウエ
ハの撓み量を縦軸にμｍ単位でとって示した曲線図であ
る。具体的には、ウエハの直径方向の対向する両端部分
のみを支持したときのウエハ２０の中心部の下方への変
位量を、ウエハの裏面を切削してウエハの厚さを減少さ
せながら測定した結果である。このグラフからわかるよ
うに、削り量が大きくなるにつれて、すなわち、ウエハ
が薄くなるにつれて、ウエハの中心部分の下方への変位
すなわちウエハの撓みが大きくなる。例えば、厚さ７２
５μｍのウエハの裏面を３００μｍ切削すると、ウエハ
の中心での撓みは、約６０μｍ程度になる。
【００５７】従って、実際には、ターゲット材２４の消
耗の度合いなどを考慮して、ウエハ２０をどれだけ撓ま
せたいかを決定し、その撓み量に応じた削り量を、図４
のグラフから算出し、ウエハ２０の裏面全体を削ること
になる。
耗の度合いなどを考慮して、ウエハ２０をどれだけ撓ま
せたいかを決定し、その撓み量に応じた削り量を、図４
のグラフから算出し、ウエハ２０の裏面全体を削ること
になる。
【００５８】また、上述した周縁支持台２２は、ウエハ
２０の周縁部のみを支持する形態であった。しかしなが
ら、この発明は、これに限定されるものではない。
２０の周縁部のみを支持する形態であった。しかしなが
ら、この発明は、これに限定されるものではない。
【００５９】図５は、この発明の他の構成例を説明する
ための図で、図５に示されるように、ウエハ２０の中央
部のみを支持する支持台２６（中央支持台）を使用する
ものであってよい。
ための図で、図５に示されるように、ウエハ２０の中央
部のみを支持する支持台２６（中央支持台）を使用する
ものであってよい。
【００６０】このような中央支持台２６によって裏面全
体を削って厚さを薄くしたウエハ２０を支持すると、ウ
エハ２０はターゲット材２４に向かって凸状に湾曲す
る。なお、中央支持台２６の頂面は、平坦でも或いは凸
状に湾曲したものでもよい。
体を削って厚さを薄くしたウエハ２０を支持すると、ウ
エハ２０はターゲット材２４に向かって凸状に湾曲す
る。なお、中央支持台２６の頂面は、平坦でも或いは凸
状に湾曲したものでもよい。
【００６１】さらに、ウエハ２０の周縁部と中央とを支
持する支持台を使用することにより、中央部がターゲッ
ト材２４に向かって凸状に湾曲し、その周辺がターゲッ
ト材２４に向かって凹状に湾曲した状態、すなわち、断
面でみるとＷ字状のウエーブをなした状態で、ウエハ２
０を支持することもできる。
持する支持台を使用することにより、中央部がターゲッ
ト材２４に向かって凸状に湾曲し、その周辺がターゲッ
ト材２４に向かって凹状に湾曲した状態、すなわち、断
面でみるとＷ字状のウエーブをなした状態で、ウエハ２
０を支持することもできる。
【００６２】また、ウエハ２０を支持する位置を変更す
ることによっても、ウエハ２０の湾曲の状態を変化させ
ることができる。例えば、円盤状のウエハ２０の直径方
向に対向する両端部のみを支持して、ウエハ２０を凹状
に湾曲させてもよい。
ることによっても、ウエハ２０の湾曲の状態を変化させ
ることができる。例えば、円盤状のウエハ２０の直径方
向に対向する両端部のみを支持して、ウエハ２０を凹状
に湾曲させてもよい。
【００６３】さらに、上述した実施の形態では、ウエハ
２０の裏面全体を削って、ウエハの厚さを小さくするこ
とによって、ウエハの自重で、ウエハを撓ませていた。
しかしながら、他の方法で、ウエハを撓ませてもよい。
２０の裏面全体を削って、ウエハの厚さを小さくするこ
とによって、ウエハの自重で、ウエハを撓ませていた。
しかしながら、他の方法で、ウエハを撓ませてもよい。
【００６４】たとえば、図６（Ａ）、（Ｂ）に示される
ように、ウエハ２００の裏面に、ＣＶＤ法などにより、
裏面膜２０１または２０３を付着させて、この膜の応力
で、ウエハを凹状あるいは凸状に湾曲させてもよい。裏
面に付着される裏面膜の種類、構造、成膜条件などを変
化させることにより、ウエハの裏側に形成された裏面膜
が、ウエハに与える応力が変化し、ウエハを凹状あるい
は凸状に、選択的に、湾曲させることができる。
ように、ウエハ２００の裏面に、ＣＶＤ法などにより、
裏面膜２０１または２０３を付着させて、この膜の応力
で、ウエハを凹状あるいは凸状に湾曲させてもよい。裏
面に付着される裏面膜の種類、構造、成膜条件などを変
化させることにより、ウエハの裏側に形成された裏面膜
が、ウエハに与える応力が変化し、ウエハを凹状あるい
は凸状に、選択的に、湾曲させることができる。
【００６５】たとえば、ウエハ２０を上述したのと同様
の寸法および形状のシリコンウエハとし、ＷＦ6 ：１０
０ｃｃおよびＨ2 ：１０００ｃｃの割合のガスを使用
し、圧力を６０００ｐａとして、ウエハの裏面にタング
ステン膜をＣＶＤ法によって成膜（付着）させる場合に
は、温度を約５００℃とすると、ウエハを凹状に湾曲さ
せる応力を発生させる裏面膜２０１が生成され、ウエハ
は図６（Ａ）に示されるように凹状に湾曲する。
の寸法および形状のシリコンウエハとし、ＷＦ6 ：１０
０ｃｃおよびＨ2 ：１０００ｃｃの割合のガスを使用
し、圧力を６０００ｐａとして、ウエハの裏面にタング
ステン膜をＣＶＤ法によって成膜（付着）させる場合に
は、温度を約５００℃とすると、ウエハを凹状に湾曲さ
せる応力を発生させる裏面膜２０１が生成され、ウエハ
は図６（Ａ）に示されるように凹状に湾曲する。
【００６６】他方、温度を約８００℃とすると、ウエハ
を凸状に湾曲させる応力を発生させる裏面膜２０３が生
成され、ウエハは図６（Ｂ）に示されるように凸状に湾
曲する。
を凸状に湾曲させる応力を発生させる裏面膜２０３が生
成され、ウエハは図６（Ｂ）に示されるように凸状に湾
曲する。
【００６７】この場合、図７に示されるように、湾曲の
大きさは、ウエハの裏面の膜の膜厚に関係する。図７
は、横軸にウエハ２０の裏面膜の膜厚をμｍ単位でとっ
て示してあり、縦軸にはウエハ２０の中心での湾曲量を
μｍ単位でとって示してある曲線図である。図７に示す
測定結果から理解できるように、裏面膜の膜厚を５μｍ
とすると、ウエハ中心部での湾曲量は約６０μｍである
ことがわかる。そして、裏面膜の膜厚は、膜の生成工程
の時間に準じる。したがって、膜の生成工程の時間を調
整することにより、ウエハの湾曲の程度を調整すること
ができる。
大きさは、ウエハの裏面の膜の膜厚に関係する。図７
は、横軸にウエハ２０の裏面膜の膜厚をμｍ単位でとっ
て示してあり、縦軸にはウエハ２０の中心での湾曲量を
μｍ単位でとって示してある曲線図である。図７に示す
測定結果から理解できるように、裏面膜の膜厚を５μｍ
とすると、ウエハ中心部での湾曲量は約６０μｍである
ことがわかる。そして、裏面膜の膜厚は、膜の生成工程
の時間に準じる。したがって、膜の生成工程の時間を調
整することにより、ウエハの湾曲の程度を調整すること
ができる。
【００６８】また、ウエハに裏面膜２０１、２０３を付
着させてウエハを湾曲させた場合であっても、凹状に湾
曲させたときには、周縁支持台２２のように、ウエハの
周縁部のみを支持する支持台を使用し、凸状に湾曲させ
たときには、中央支持台２６のように、ウエハの中央部
のみを支持する支持台を使用するのが好ましい。
着させてウエハを湾曲させた場合であっても、凹状に湾
曲させたときには、周縁支持台２２のように、ウエハの
周縁部のみを支持する支持台を使用し、凸状に湾曲させ
たときには、中央支持台２６のように、ウエハの中央部
のみを支持する支持台を使用するのが好ましい。
【００６９】＜第２の実施の形態＞次に、図８を参照し
て、この発明の第２の実施の形態のスパッタリング装置
の構成を説明する。
て、この発明の第２の実施の形態のスパッタリング装置
の構成を説明する。
【００７０】図８は、この発明の第２の実施の形態のス
パッタリング装置１００の概略的な構成図である。
パッタリング装置１００の概略的な構成図である。
【００７１】スパッタリング装置１００は、基本的に
は、スパッタリング装置１０と同様の構成を備えてい
る。スパッタリング装置１００がスパッタリング装置１
０と異なる点は、支持装置の構造である。したがって、
それ以外の共通する部分については、スパッタリング装
置１０と同じ番号を付し、その説明を省略する。
は、スパッタリング装置１０と同様の構成を備えてい
る。スパッタリング装置１００がスパッタリング装置１
０と異なる点は、支持装置の構造である。したがって、
それ以外の共通する部分については、スパッタリング装
置１０と同じ番号を付し、その説明を省略する。
【００７２】スパッタリング装置１００の反応チャンバ
１２の中央下部には、ウエハ２０を支持する支持装置１
０２が配置されている。支持装置１０２は、円盤状のウ
エハ２０の周縁部のみを支持するように構成されてい
る。すなわち、支持装置１０２は基部１０４と、この基
部１０４の頂部に配置されたリング状の周縁支持台１０
６とを備えている。リング状の周縁支持台１０６の内周
側の端部の上端に、円盤状のウエハ２０の周縁部が載置
されることにより、ウエハ２０が支持装置１０２上に支
持される。
１２の中央下部には、ウエハ２０を支持する支持装置１
０２が配置されている。支持装置１０２は、円盤状のウ
エハ２０の周縁部のみを支持するように構成されてい
る。すなわち、支持装置１０２は基部１０４と、この基
部１０４の頂部に配置されたリング状の周縁支持台１０
６とを備えている。リング状の周縁支持台１０６の内周
側の端部の上端に、円盤状のウエハ２０の周縁部が載置
されることにより、ウエハ２０が支持装置１０２上に支
持される。
【００７３】リング状の周縁支持台１０６の、ウエハ２
０と当接する内周側の端部の上端は、内方かつ下方に向
かって傾斜したテーパ部１０６Ａとされている。
０と当接する内周側の端部の上端は、内方かつ下方に向
かって傾斜したテーパ部１０６Ａとされている。
【００７４】また、支持装置１０２の基部１０４の内側
には、空間部１０８が設けられている。この空間部１０
８は、一端側が、リング状の周縁支持台１０６の内側の
空間（すなわちウエハの裏側の空間）に、他端が、圧力
調整用管路１１０を介して支持装置１０２に設けられた
吸引装置１１２に連通している。
には、空間部１０８が設けられている。この空間部１０
８は、一端側が、リング状の周縁支持台１０６の内側の
空間（すなわちウエハの裏側の空間）に、他端が、圧力
調整用管路１１０を介して支持装置１０２に設けられた
吸引装置１１２に連通している。
【００７５】したがって、このスパッタリング装置１０
０では、リング状の支持台１０６に載置されたウエハ２
０の下方に空間が形成され、この空間を、吸引装置１１
２によって、減圧することができるように構成されてい
る。この実施の形態のスパッタリング装置１００では、
載置されたウエハ２０の下方の空間を、ウエハの表側の
圧力すなわち反応チャンバ１２内の圧力（数十ｍTorr程
度）より低い圧力、例えば、１０-6ｍTorr程度まで、減
圧できるように構成されている。
０では、リング状の支持台１０６に載置されたウエハ２
０の下方に空間が形成され、この空間を、吸引装置１１
２によって、減圧することができるように構成されてい
る。この実施の形態のスパッタリング装置１００では、
載置されたウエハ２０の下方の空間を、ウエハの表側の
圧力すなわち反応チャンバ１２内の圧力（数十ｍTorr程
度）より低い圧力、例えば、１０-6ｍTorr程度まで、減
圧できるように構成されている。
【００７６】このスパッタリング装置１００では、ウエ
ハ２０を周縁支持台１０４に載置した状態で、吸引装置
１１２を作動させて、ウエハ２０の下方の空間を１０-6
ｍTorr程度まで、減圧することにより、ウエハ２０の表
側と裏側との圧力差により、ウエハ２０をターゲット材
２４に向かって凹状に湾曲させることができる。そし
て、この状態で、スパッタリングを行う。
ハ２０を周縁支持台１０４に載置した状態で、吸引装置
１１２を作動させて、ウエハ２０の下方の空間を１０-6
ｍTorr程度まで、減圧することにより、ウエハ２０の表
側と裏側との圧力差により、ウエハ２０をターゲット材
２４に向かって凹状に湾曲させることができる。そし
て、この状態で、スパッタリングを行う。
【００７７】なお、リング状の周縁支持台１０６の、ウ
エハ２０と当接する内周側の端部の上端が、内方かつ下
方に向かって傾斜したテーパ部１０６Ａとされているの
で、ウエハ２０が凹状に湾曲したとき、ウエハ２０の周
縁部は、このテーパ部１０６Ａに当接し、この部分で、
シールが形成される。
エハ２０と当接する内周側の端部の上端が、内方かつ下
方に向かって傾斜したテーパ部１０６Ａとされているの
で、ウエハ２０が凹状に湾曲したとき、ウエハ２０の周
縁部は、このテーパ部１０６Ａに当接し、この部分で、
シールが形成される。
【００７８】ウエハ２０の下方の空間をどの程度まで減
圧するかは、ウエハ２０をターゲット材２４に向かって
どの程度凹状に湾曲させたいか、そして、ウエハ２０の
剛性がどの程度かなどの諸条件を考慮して、決定され
る。
圧するかは、ウエハ２０をターゲット材２４に向かって
どの程度凹状に湾曲させたいか、そして、ウエハ２０の
剛性がどの程度かなどの諸条件を考慮して、決定され
る。
【００７９】また、図９に示されるように、空気圧を調
節できる適当な圧力調整装置１１４を吸引装置１１２に
代えて接続し、あるいは、吸引装置による吸引を調整し
て、ウエハ２０の下方の空間の圧力を、反応チャンバ１
２内の圧力より高い圧力に設定して、ウエハ２０を、圧
力差で、ターゲット材２４に対して凸状に湾曲させるよ
うに構成してもよい。この場合には、リング状の係止部
材１１６により、ウエハ２０の周縁部を、周縁支持台１
０６に、気密的に固定する。
節できる適当な圧力調整装置１１４を吸引装置１１２に
代えて接続し、あるいは、吸引装置による吸引を調整し
て、ウエハ２０の下方の空間の圧力を、反応チャンバ１
２内の圧力より高い圧力に設定して、ウエハ２０を、圧
力差で、ターゲット材２４に対して凸状に湾曲させるよ
うに構成してもよい。この場合には、リング状の係止部
材１１６により、ウエハ２０の周縁部を、周縁支持台１
０６に、気密的に固定する。
【００８０】この場合にも、ウエハ２０の下方の空間の
圧力をどの程度にするかは、ウエハ２０をターゲット材
２４に向かってどの程度凸状に湾曲させたいか、そし
て、ウエハ２０の剛性がどの程度かなどの諸条件を考慮
して、決定される。
圧力をどの程度にするかは、ウエハ２０をターゲット材
２４に向かってどの程度凸状に湾曲させたいか、そし
て、ウエハ２０の剛性がどの程度かなどの諸条件を考慮
して、決定される。
【００８１】このスパッタリング装置１００では、ウエ
ハ２０の表側と裏側との圧力差により、ウエハ２０をタ
ーゲット材２４に向かって湾曲させるものである。した
がって、ウエハの裏面を削ったり、あるいは、ウエハの
裏面に裏面膜を形成することなく、ウエハを湾曲させる
ことができる。しかしながら、スパッタリング装置１０
０で、裏面を削ったり、あるいは、裏面に裏面膜を形成
したウエハを、スパッタリングすることも可能である。
ハ２０の表側と裏側との圧力差により、ウエハ２０をタ
ーゲット材２４に向かって湾曲させるものである。した
がって、ウエハの裏面を削ったり、あるいは、ウエハの
裏面に裏面膜を形成することなく、ウエハを湾曲させる
ことができる。しかしながら、スパッタリング装置１０
０で、裏面を削ったり、あるいは、裏面に裏面膜を形成
したウエハを、スパッタリングすることも可能である。
【００８２】この発明は、上述した実施の形態に限定さ
れるものではない。例えば、ウエハ、絶縁膜、ターゲッ
ト材などの種々の要素の寸法、形状、材質は、適宜変更
することが可能である。
れるものではない。例えば、ウエハ、絶縁膜、ターゲッ
ト材などの種々の要素の寸法、形状、材質は、適宜変更
することが可能である。
【００８３】また、上記実施の形態では、スパッタリン
グ装置を使用して、ウエハの表面の酸化膜に形成された
コンタクトホールを、ターゲット材で埋め込む作業を説
明したが、この発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ウエハの平坦な表面にスパッタリングによって
膜を形成する際にも適用できる。
グ装置を使用して、ウエハの表面の酸化膜に形成された
コンタクトホールを、ターゲット材で埋め込む作業を説
明したが、この発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ウエハの平坦な表面にスパッタリングによって
膜を形成する際にも適用できる。
【００８４】また、この発明を、公知のロングスパッタ
リング法、コリメータスパッタリング法との組み合わせ
ることも可能である。
リング法、コリメータスパッタリング法との組み合わせ
ることも可能である。
【００８５】さらに、この発明は上述したタイプのスパ
ッタリング装置以外のスパッタリング装置にも適用可能
である。
ッタリング装置以外のスパッタリング装置にも適用可能
である。
【００８６】上述した構成例では、周縁支持台をリング
状に形成した例につき説明したが、リング状でなくて好
ましくは、同一の高さの複数の個別の支持台部材として
形成し、これの周縁部に離間して配置してもよい。ま
た、周縁支持台の材質は、金属性以外の導電性材料で形
成してもよい。
状に形成した例につき説明したが、リング状でなくて好
ましくは、同一の高さの複数の個別の支持台部材として
形成し、これの周縁部に離間して配置してもよい。ま
た、周縁支持台の材質は、金属性以外の導電性材料で形
成してもよい。
【００８７】上述した構成例では、中央支持台を１個の
中実の部材で構成した例につき説明したが、ウエハの中
心部などで、ウエハが凸状に湾曲に撓めるような中央支
持台であれば、中央支持台の形状は、限定されるもので
はない。また、中央支持台の材質は、金属、または、そ
の他の導電性材料とするのがよい。
中実の部材で構成した例につき説明したが、ウエハの中
心部などで、ウエハが凸状に湾曲に撓めるような中央支
持台であれば、中央支持台の形状は、限定されるもので
はない。また、中央支持台の材質は、金属、または、そ
の他の導電性材料とするのがよい。
【００８８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、スパ
ッタ粒子を、ウエハの表面に対して均一に入射させ、ウ
エハの表面の全ての領域で、膜の形成を、所望のように
行うことができるスパッタリング方法およびスパッタリ
ング装置が提供される。
ッタ粒子を、ウエハの表面に対して均一に入射させ、ウ
エハの表面の全ての領域で、膜の形成を、所望のように
行うことができるスパッタリング方法およびスパッタリ
ング装置が提供される。
【図１】 この発明の第１の実施の形態のスパッタリン
グ装置の概略的な構成図である。
グ装置の概略的な構成図である。
【図２】 ウエハの構成を示す模式的な断面の切り口を
示す図である。
示す図である。
【図３】 凹状に消耗したターゲット材と凹状に湾曲し
て支持されたウエハとの関係を模式的に示す断面図であ
る。
て支持されたウエハとの関係を模式的に示す断面図であ
る。
【図４】 ウエハの厚さと撓みの関係を示すグラフであ
る。
る。
【図５】 図１のスパッタリング装置の変形例を示す概
略的な構成図である。
略的な構成図である。
【図６】 （Ａ）は裏面膜により凹状に湾曲したウエハ
を示す断面図であり、（Ｂ）は裏面膜により凸状に湾曲
したウエハを示す断面図である。
を示す断面図であり、（Ｂ）は裏面膜により凸状に湾曲
したウエハを示す断面図である。
【図７】 ウエハの湾曲の大きさと、ウエハの裏面膜の
膜厚との関係を示すグラフである。
膜厚との関係を示すグラフである。
【図８】 この発明の第２の実施の形態のスパッタリン
グ装置の概略的な構成図である。
グ装置の概略的な構成図である。
【図９】 図８のスパッタリング装置の変形例の概略的
な構成図である。
な構成図である。
１０：スパッタリング装置 １１：真空ポンプ １２：反応チャンバ １３：バルブ １４：アルゴンガス供給パイプ １６：メータ １８：支持装置 １９：基部 ２０：ウエハ ２２：周縁支持台 ２４：ターゲット材 ２６：中央支持台 １００：スパッタリング装置 １０２：支持装置 １０４：基部 １０６：周縁支持台 １０６Ａ：テーパ部 １０８：空間部 １１０：圧力調整用管路 １１２：吸引装置 １１４：圧力調整装置 １１６：係止部材 ２００：ウエハ ２０１：裏面膜 ２０２：酸化膜 ２０３：裏面膜 ２０４：コンタクトホール
Claims (15)
- 【請求項１】 ウエハの表面に膜を形成するためのスパ
ッタリング方法において、 前記ウエハをターゲット材に向かって凹状あるいは凸状
に湾曲させて支持した状態で、スパッタリングによりウ
エハの表面に膜を形成することを特徴とするスパッタリ
ング方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のスパッタリング方法に
おいて、 前記ウエハの表面に孔が形成されており、 前記膜を前記孔に形成することを特徴とするスパッタリ
ング方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のスパッ
タリング方法において、 前記ウエハの支持に先立って、ウエハの裏面全体を削
り、ウエハの厚さを減少させる工程を含むことを特徴と
するスパッタリング方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載のスパッタリング方法に
おいて、 前記ウエハを凹状に湾曲させるように、該ウエハの周縁
部を支持することを特徴とするスパッタリング方法。 - 【請求項５】 請求項３に記載のスパッタリング方法に
おいて、 前記ウエハを凸状に湾曲させるように、該ウエハの中央
部を支持することを特徴とするスパッタリング方法。 - 【請求項６】 請求項１または請求項２に記載のスパッ
タリング方法において、 前記ウエハの支持に先立って、ウエハの裏面に裏面膜を
付着させる工程を含むことを特徴とするスパッタリング
方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載のスパッタリング方法に
おいて、 前記裏面膜を、ＣＶＤ法により付着させることを特徴と
するスパッタリング方法。 - 【請求項８】 請求項６または請求項７に記載のスパッ
タリング方法において、 前記裏面膜がタングステン膜であることを特徴とするス
パッタリング方法。 - 【請求項９】 請求項１または請求項２に記載のスパッ
タリング方法において、 前記ウエハの裏側に空間を形成した状態で、前記ウエハ
の周縁部を支持し、 前記空間内を減圧することにより、前記ウエハを凹状に
湾曲させて支持することを特徴とするスパッタリング方
法。 - 【請求項１０】 請求項１または請求項２に記載のスパ
ッタリング方法において、 前記ウエハの裏側に空間を形成した状態で、前記ウエハ
の周縁部を支持し、 前記空間内を、前記ウエハの表側より高い圧力にするこ
とにより、前記ウエハを凸状に湾曲させて支持すること
を特徴とするスパッタリング方法。 - 【請求項１１】 ウエハの表面に膜を形成するためのス
パッタリング装置において、 スパッタリング中、前記ウエハをターゲット材に向かっ
て凹状あるいは凸状に湾曲させた状態で支持する支持装
置を備えていることを特徴とするスパッタリング装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載のスパッタリング装
置において、 前記支持装置が、前記ウエハを凹状に湾曲させるよう
に、前記ウエハの周縁部を支持する周縁支持台を備えて
いることを特徴とするスパッタリング装置。 - 【請求項１３】 請求項１１に記載のスパッタリング装
置において、 前記支持装置が、前記ウエハを凸状に湾曲させるよう
に、該ウエハの中央部を支持する中央支持台を備えてい
ることを特徴とするスパッタリング装置。 - 【請求項１４】 請求項１１に記載のスパッタリング装
置において、 前記支持装置が、前記ウエハの裏側に空間を形成した状
態で、前記ウエハの周縁部を支持する周縁支持台と、 前記空間内を、前記ウエハの表側より低い圧力にする減
圧装置とを備えていることを特徴とするスパッタリング
装置。 - 【請求項１５】 請求項１１に記載のスパッタリング装
置において、 前記支持装置が、前記ウエハの裏側に空間を形成した状
態で、前記ウエハの周縁部を支持する周縁支持台と、 前記空間内を、前記ウエハの表側より高い圧力にする圧
力調整装置とを備えていることを特徴とするスパッタリ
ング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32824097A JP3753525B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | スパッタリング方法 |
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|---|---|---|---|
| JP32824097A JP3753525B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | スパッタリング方法 |
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|---|---|
| JPH11158617A true JPH11158617A (ja) | 1999-06-15 |
| JP3753525B2 JP3753525B2 (ja) | 2006-03-08 |
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ID=18208014
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP32824097A Expired - Fee Related JP3753525B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | スパッタリング方法 |
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