JPS59208071A - 成膜方法および装置 - Google Patents

成膜方法および装置

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JPS59208071A
JPS59208071A JP8264883A JP8264883A JPS59208071A JP S59208071 A JPS59208071 A JP S59208071A JP 8264883 A JP8264883 A JP 8264883A JP 8264883 A JP8264883 A JP 8264883A JP S59208071 A JPS59208071 A JP S59208071A
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JP
Japan
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film
target
coating
sputtering
wafer
Prior art date
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Pending
Application number
JP8264883A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideji Ogishi
大岸 秀次
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8264883A priority Critical patent/JPS59208071A/ja
Publication of JPS59208071A publication Critical patent/JPS59208071A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し技術分野] 本発明は、成膜技術、特に、スパック技術に関し、たと
えば、半導体装置における薄膜生成に利用して有効な技
術に関する。
[背景技術] 半導体装置の製造過程において、シリコン基板(ウェハ
)に、たとえばシリサイド膜を生成する場合、スパッタ
装置が使用されることがある。
このような場合、ウェハへの成膜と同時に、スパッタ装
置の処理室、特にクーデ7)近傍の治具にシリコン(S
i)および高融点金属(Mo、Ta等)によるスパッタ
生成物が異物として堆積し、この堆積物が成膜処理中に
剥離してウェハに付着するため、膜質が低下されるとい
う問題点が起こることが本発明者によって明らかにされ
た。
[発明の目的] 本発明の目的は、処理室に堆積した異物が剥離すること
を防止できる成膜技術を提供するにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
[発明の概要コ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。
成膜処理によって処理室に堆積した異物の原因となる付
着性の悪い膜を付着性の良い物質を用いた成膜処理によ
ってコーティングすることにより、付着性の悪い膜が処
理室から剥離することを阻止するようにしたものである
[実施例コ 第1図は本発明をスパッタ装置に適用した場合の一実施
例を示す縦断面図、第2図は第1図■部の拡大図、第3
図は第2図■部の拡大図である。
本実施例において、このスパック装置は真空容器1から
なる処理室2を備えており、処理室2にはスパッタ源の
陰極を構成するSiまたは高融点金属の成膜用ターゲッ
ト3が処理室2の上部に吊持された陰極支持台4に定着
されて配設されている。このターゲット3の外周方には
、付着性の良いコーテイング膜用物質の一例であるアル
ミニウム(A1)からなるコーティング成用ターゲット
5が前記支持台4の外周方に連設された支持台6に定着
されて環状に配設されている。
両クーゲット3と5、両支持台4と6との間には、第3
図に詳示されるように絶縁碍子7が介設されており、両
ターゲット3と5とは互いに電気的に絶縁されている。
この絶縁碍子7と両ターゲット3.5との間隙Gは放電
時のダークスペース以下に設定されている。また、両ク
ーゲット3.5には電源8が両クーゲット3.5に格別
に直流電圧を印加できるようにそれぞれ接続されている
両支持台4.6には冷却水を循環させるためのパイプ9
.10がそれぞれ接続されている。
両支持台4.6の上方およびターゲット5の側方にはシ
ールドカバー11がクーゲット3.5の下方以外の場所
で放電が起こらないように設けられている。
処理室2のクーゲット3の真下にはンヤノク12が開閉
自在に設けられている。ごのシャッタ12の真−「には
、処理対象物であるウニハエ3を載置状態に保持する基
板ボルダ−14が支持台15に支持されて設けられてお
り、支持台15にも冷却用パイプ16が接続されている
処理室2にはアルゴン等の放電ガスを導入するための導
入路17と、処理室2内を排気して真空状態にするため
の真空排気路18とがそれぞれ設けられている。
さらに、処理室2には搬入用真空予備室19と1船出用
真空予備室20とがそれぞれ連設されている。
次に、前記構成にかかるスパッタ装置を使用した場合の
本発明による成膜方法の一実施例を説明する。
基板ホルダー14上にウェハ13を載置した状態におい
て、処理室2を高真空に排気後、Ar等の不活性ガスを
導入し処理室2の真空度を所定の状態に設定する。
そして、基板ボルダ−14をアースし、陰極の成膜用ク
ーゲソ!−3に直流電圧を印加させると、低圧力下にお
けるガスの絶縁破壊によりグロー放電が起こり、これに
より、Arイオンが成膜用ターゲット3へtMj突し、
スパック原子を叩き出す。
この現象状態が安定したところで、シャッタ12を開く
と、スパッタ原子は基板ホルダー14上のウェハ13に
付着して膜生成が行われる。
ウェハ13上に所望の膜が生成されたら、シャッタ12
を閉し、基板ホルダー14上のウェハ13を1般出用真
空予備室20に搬出し、次回の成膜処理を行うウェハを
搬入用真空予備室19から処理室2へ搬入して基板ホル
ダー14上にセントする。
このように、処理室2に真空予備室19.20を連設す
ると、各回の成膜処理毎に処理室2における真空度を元
に戻さなくて済むばかりでなく、不純物の侵入の機会が
減少するため、ウェハにおける成膜の膜室を向上させる
ことができる。
以降、前記動作が繰り返されてウェハに対する成膜処理
がハツチ処理的に実施される。
ところで、成膜用ターゲット3から叩き出されたスパッ
タ原子および極微量の不純物に基づき放電現象により生
成された物質等のスパッタ生成物は、処理室2の露出部
分、たとえば、ターゲット3.5近傍のシールドカバー
11やシャッタ12等に付着し、前記成映処理毎に次第
に堆積して行(。
処理室2に付着堆積したスパッタ生成物、特にシリサイ
ド膜の生成物は脆弱であるため剥離し易い。剥離した堆
積物は成膜処理中のウェハに異物として付着し、成膜の
膜質を悪化させる原因になる。
そこで、処理室における付着物が堆積したら、ウェハに
対する前記成膜処理が中止され、コーテイング膜用ター
ゲット5によるコーティング処理実施例 すなわち、電源8の接続回路が切り換えられてコーテイ
ング膜用ターゲット5に直流電圧が印加されると、グロ
ー放電により、このターゲット5からスパッタ原子が叩
き出され、処理室2における堆積物上にAI膜がこれを
コーティングするように生成される。このAI膜は極め
て付着性が良好なため、これにコーティングされると、
堆積物は処理室2の付着箇所から容易に剥離することが
できない状態になる。
このようにして、堆積物の剥離が防止されると、ウェハ
に異物として付着することはなくなるから、ウェハの成
膜の膜質は良好になる。
以降、成膜用ターゲットによる成膜処理の間にコーテイ
ング膜用ターゲットによるコーテイング膜生成処理が適
当な時期において介入される。そして、堆積物とコーテ
イング膜とからなる層が設定値以上になったら、刃物等
による機械的手段や、エツチング剤等による化学的手段
等のような適当な手段により、当該層を強制的に剥離さ
せ、処理室2の内部を元の状態に清浄化する。
前述したAI膜の生成処理において、AI膜が絶縁碍子
7に付着すると、コーテイング膜用ターゲット5と成膜
用クーデ・ノド3とが電気的に接続されてしまうため、
成膜用クーデ・ノド3に印加された電圧がコーティング
膜用クーデ・ノド5にも印加される状態になり、コーテ
ィング膜用クーデ・ノド5からのスパッタ原子が成膜処
理中のウエノ\13上に不純物として付着してしまう。
しかし、第3図に詳示したように、コーテイング膜用タ
ーゲット5と成膜用クーデ・ノド3との絶縁碍子7に対
する間隙Gがダークスペース以下に設定されていると、
コーティング用AI膜(およびシリサイド膜)は碍子7
に付着することはない。
したがって、コーティング用ターゲット5と成膜用ター
ゲソl−3との絶縁不良の発生は未然に防止される。
なお、成膜処理開始前にあらかじめ、処理室の露出表面
にコーテイング膜を生成しておくと、この膜の付着性に
より、異物たるスパック生成物が保持されるため、剥離
が一層防止される。
[効果] (1)、処理室に堆積したスパック生成物を付着性の良
好な物質による膜生成でコーティングすることにより、
スパック生成物の剥離が防止され、成膜時の異物密度が
低減でき、成膜処理製品の品質および信頼性等の向上に
つながる。
(2)、処理室に成膜用ターゲットとコーティング用タ
ーゲットとを設けてお(ことにより、ターゲットの交換
作業なしにコーティング成膜処理を実施することができ
る。
(3)、処理室に成膜用クーゲットとコーティング用タ
ーゲットとを設けておき、処理室に真空予備室を連設す
ることにより、処理室の真空度を維持したまま、成膜処
理からコーティング処理に連続的に移行することができ
るため、不純物の侵入機会が減少化でき、成膜の膜質を
向上されることができる。
(4)、コーテイング膜用クーゲットおよび成膜用クー
ゲット間に介設される絶縁碍子とコーティング用ターゲ
ットとの間隙をダークスペース以下に設定することによ
り、絶縁碍子にコーテイング膜が付着することを防止で
きるため、両ターゲット間の絶縁を維持することができ
る。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
たとえば、本発明による成膜方法は前記実施例にかかる
装置を使用して実施する場合に限らず、コーティング処
理を実行する際、コーテイング膜用クーゲットを成膜用
ターゲントに取り付は替えてもよい。
コーティング用ターゲットを成膜用ターゲットの外周方
に囲繞するように設けるに限らず、処理室に堆積したス
パッタ生成物をコーティングし易い別の個所に配設して
もよい。
コーティング処理の頻度、処理室の清浄化頻度、手段等
々に特に限定はなく、堆積程度等に応じて適宜実施すれ
ばよい。
[利用分野] 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体ウェハへ薄膜
を生成するのに使用されるスパッタ技術に一適用した場
合について説明したが、それに限定されるものではなく
、たとえば、蒸着技術やイオンブレーティング技術等の
ような成膜技術に適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による成膜装置の一実施例を示す縦断面
図、 第2図は第1図■部の拡大図、 第3図は第2図■部の拡大図である。 1・・・真空容器、2・・・処理室、3・・・成膜用ク
ーゲット(成膜用物質)、4,6.15・・・支持台、
5・・・コーテイング膜用クーゲット(コーテイング膜
用物質)、7・・・絶縁碍子、8・・・電源、9,10
.16・・・冷却用パイプ、11・・・シールドカバー
、12・・・シャッタ、13・・・ウェハ、14・・・
基板ホルダー、17・・・ガス導入路、18・・・真空
排気路、19.20・・・真空予備室。 第  1  図 第  2  図 第  3  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、処理室において所定の成膜用物質を用いた成膜処理
    を行った後、付着性の良いコーテイング膜用物質を用い
    て成膜処理を行い、前記処理室に堆積した異物の原因と
    なる付着性の悪い膜を付着性の良い物質膜でコーティン
    グすることを特徴とする成膜方法。 2、成膜処理が、スパンクリングであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の成膜方法。 3、付着性の良いコーテイング膜用物質が、アルミニウ
    ムであることを特徴とする特許請求の範囲第1項または
    第2項記載の成膜方法。 4、処理室に所望の成膜処理を行う所定の成膜用の物質
    と、付着性の良いコーテイング膜用物質とをそれぞれ設
    け、両物質による成膜処理が各別に実施されるように構
    成されたことを特徴とする成膜装置。 5、コーティング用物質と成膜用物質との間に介設され
    た絶縁碍子と、コーティング用物質との間隙が、成膜処
    理下における放電のダークスペース以下に設定されたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の成膜装置。
JP8264883A 1983-05-13 1983-05-13 成膜方法および装置 Pending JPS59208071A (ja)

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