JPS60131967A - スパツタ方法 - Google Patents
スパツタ方法Info
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- JPS60131967A JPS60131967A JP24054883A JP24054883A JPS60131967A JP S60131967 A JPS60131967 A JP S60131967A JP 24054883 A JP24054883 A JP 24054883A JP 24054883 A JP24054883 A JP 24054883A JP S60131967 A JPS60131967 A JP S60131967A
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- Japan
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- substrate
- sputtering
- processed
- guns
- chamber
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/225—Oblique incidence of vaporised material on substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3464—Sputtering using more than one target
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
- C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
- H01J37/3408—Planar magnetron sputtering
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
四 発明の技術分野
本発明はスパッタ方法に係り、特に一枚取りの大口径化
被処理基板とにスパッタ膜を被着するスパッタ方法の改
良に関する。
被処理基板とにスパッタ膜を被着するスパッタ方法の改
良に関する。
（１）） 従来技術と問題点
従来被処理基板、たとえば絶縁膜などの段差を有する半
４体基板とにアルミニウム金属膜などの配線層を形成す
る場合にはスパッタ方法が用いられ、単一のプレーナマ
グネト５０ンガンを用いて第１図の模式的概略構成図に
示すような装置によって半導体基板とに被着膜のスパッ
タが行なわれている。
４体基板とにアルミニウム金属膜などの配線層を形成す
る場合にはスパッタ方法が用いられ、単一のプレーナマ
グネト５０ンガンを用いて第１図の模式的概略構成図に
示すような装置によって半導体基板とに被着膜のスパッ
タが行なわれている。
同図において１はチャンｌ（，２は該チャンバの１１４
１壁に設ケられたブレーナマグネトロンスパッタガンで
あり、該スパッタガン２はターゲット８゜該ターゲット
３がロウ付けされた支持板４．支持板４内に収納され回
転するマグネット５（回転機構は図示せず）より構成さ
れ冷却水によって水冷され、チャンバとは絶縁物によっ
て絶縁封止されている。６は被処理基板（半導体ウェー
ハ）、７は基板ホルダー、８はガス導入管、９は排気管
、１０はコンダクタンス調整器、１１はロードロック室
である。
１壁に設ケられたブレーナマグネトロンスパッタガンで
あり、該スパッタガン２はターゲット８゜該ターゲット
３がロウ付けされた支持板４．支持板４内に収納され回
転するマグネット５（回転機構は図示せず）より構成さ
れ冷却水によって水冷され、チャンバとは絶縁物によっ
て絶縁封止されている。６は被処理基板（半導体ウェー
ハ）、７は基板ホルダー、８はガス導入管、９は排気管
、１０はコンダクタンス調整器、１１はロードロック室
である。
かかるように構成されたヌパッタ装置を用いてたとえば
アルミニウム金属を半導体基板６１にスパッタする場合
にはまずチャンバ１内のチャック機構を有する用例式基
板ホルダ−７を倒して、その基板ホルダー７にロードロ
ック室１１より搬送された半導体ウェーハ６を取り付け
、次いで基板ホルダー７を図示のごとくに立てて、ター
ゲット８に向い合わせる。次いで排気管９より約５×１
Ｏ−７Ｔｏｒｒの高真空に排気した後、ガス導入管８ヨ
リアルゴン（Ａｒ）ガスを導入してチャンバ１内の具駕
度を２〜７ Ｘ １ ｏ−８Ｔｏ’ｒｒにコンダグタン
ス１１１ｉ１整器Ｉ０によって調整する。
アルミニウム金属を半導体基板６１にスパッタする場合
にはまずチャンバ１内のチャック機構を有する用例式基
板ホルダ−７を倒して、その基板ホルダー７にロードロ
ック室１１より搬送された半導体ウェーハ６を取り付け
、次いで基板ホルダー７を図示のごとくに立てて、ター
ゲット８に向い合わせる。次いで排気管９より約５×１
Ｏ−７Ｔｏｒｒの高真空に排気した後、ガス導入管８ヨ
リアルゴン（Ａｒ）ガスを導入してチャンバ１内の具駕
度を２〜７ Ｘ １ ｏ−８Ｔｏ’ｒｒにコンダグタン
ス１１１ｉ１整器Ｉ０によって調整する。
次いでターゲット（１／レミニウム金属）３に負の高圧
（約５００’／）を印加し又マグネット５によってター
ゲットとの電磁界によって高密度にプラズマが生成され
る。電離されたＭ゛“が電界に引かれターゲットに衝突
し、これによってターゲットの構１戊要素がたたき出さ
れ、ターゲットに対向して配置されている基板ホルダ−
７との回転する半導体ウェーハ６Ｊ：にたたきだされた
ターゲット構１ｆｆｌ要素（アルミニウム）が付着し、
ヌパッタ１戻が半導体ウェーハ６とに形成される。
（約５００’／）を印加し又マグネット５によってター
ゲットとの電磁界によって高密度にプラズマが生成され
る。電離されたＭ゛“が電界に引かれターゲットに衝突
し、これによってターゲットの構１戊要素がたたき出さ
れ、ターゲットに対向して配置されている基板ホルダ−
７との回転する半導体ウェーハ６Ｊ：にたたきだされた
ターゲット構１ｆｆｌ要素（アルミニウム）が付着し、
ヌパッタ１戻が半導体ウェーハ６とに形成される。
所でル−ナマグネトロンメバッタ方式によるスパッタ方
法は高密度で成長速度が高く、又配向性がよいため５段
差を有する半導体基板６Ｊ：、にスパッタ膜を付着する
場合にはその膜厚分布とステラ７” 力／＜ １／−ジ
（５ｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ ）を良くするためＶＣ
ターゲットの口径と半４体ウェーハ６の口径比を約２：
ｌになるようにして用いられている。
法は高密度で成長速度が高く、又配向性がよいため５段
差を有する半導体基板６Ｊ：、にスパッタ膜を付着する
場合にはその膜厚分布とステラ７” 力／＜ １／−ジ
（５ｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ ）を良くするためＶＣ
ターゲットの口径と半４体ウェーハ６の口径比を約２：
ｌになるようにして用いられている。
しかしながら最近の半導体ウェーハ６の大口径化に対し
てスパッタガン２０口径は、＠ｉＩ記２；１の口径比に
することはターゲットの製作と、或は取扱い北からも困
難であり、そのため第２図の半導体ウェーハ断面図に示
すように半導体ウェーハ６の中心部の段差部６ａにおい
てはアルミニウムのスパッタ膜１２の膜厚及びステップ
カバレージは良好であるがウェーハ６の周辺の段差部６
ｂにおいては外側からの被着物の飛来が少ないため図示
したようなステップカバレージの悪い、又１１！１７１
分布の不均一な形状が形成され、半導体ウェーハ６全面
に膜厚分布及び良好なステップカバレージが取れない問
題があった。
てスパッタガン２０口径は、＠ｉＩ記２；１の口径比に
することはターゲットの製作と、或は取扱い北からも困
難であり、そのため第２図の半導体ウェーハ断面図に示
すように半導体ウェーハ６の中心部の段差部６ａにおい
てはアルミニウムのスパッタ膜１２の膜厚及びステップ
カバレージは良好であるがウェーハ６の周辺の段差部６
ｂにおいては外側からの被着物の飛来が少ないため図示
したようなステップカバレージの悪い、又１１！１７１
分布の不均一な形状が形成され、半導体ウェーハ６全面
に膜厚分布及び良好なステップカバレージが取れない問
題があった。
（Ｑ） 発明の目的
本発明の目的はかかる問題点に鑑みなされたもので、一
枚取りの大口径化の被処理基板においても膜厚分布の均
−性及び良好なステップカバレージの分布のスパッタ膜
を形成することが可能なスパッタ方法の提供にある。
枚取りの大口径化の被処理基板においても膜厚分布の均
−性及び良好なステップカバレージの分布のスパッタ膜
を形成することが可能なスパッタ方法の提供にある。
四 発明の構成
その目的を達成するため本発明は被処理基板に対し、複
数のスパッタガンを所定角度に対峙させて、前記被処理
基板とにスパッタ膜を被着するようにしたことを特徴と
する。
数のスパッタガンを所定角度に対峙させて、前記被処理
基板とにスパッタ膜を被着するようにしたことを特徴と
する。
（ｅ）＠明の実施例
以Ｆ本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第８図は本発明の一実施例のスパッタ方法を実施するだ
めのスパッタ装置の模式的概略構成図、第４図は上記装
置におけるプレーナマグネトロンスパッタガンと被処理
基板（半４１１ウェーハ）との位置関係を説明するだめ
の透視図であり。
めのスパッタ装置の模式的概略構成図、第４図は上記装
置におけるプレーナマグネトロンスパッタガンと被処理
基板（半４１１ウェーハ）との位置関係を説明するだめ
の透視図であり。
１図と同等の部分については同一符号を付している。
第８図においてチャンバ２１のと下側辺部の所定位置に
例えば８個のプレーナマグネトロンスパッタガン２２ａ
、 ２２ｂ、 ２２ｃ （第４図参照）が設けられ、そ
れぞれのスパッタガンには第１図と同様にターゲット８
とマグネット５とが取りつけられて、それらのプレーナ
マグネトロンスパッタガンは所定角度（θ）に被処理基
板例えば半導体基板２８に対して対峙させている。
例えば８個のプレーナマグネトロンスパッタガン２２ａ
、 ２２ｂ、 ２２ｃ （第４図参照）が設けられ、そ
れぞれのスパッタガンには第１図と同様にターゲット８
とマグネット５とが取りつけられて、それらのプレーナ
マグネトロンスパッタガンは所定角度（θ）に被処理基
板例えば半導体基板２８に対して対峙させている。
かかる構造のスパッタ装置を用いて半導体基板２３上に
例えばアルミニウム配線層を被着する場合には、予め倒
した可倒式基板ホルダー２５にロードロック室２４より
搬送された半導体ウェーハ２８を取りつけ、次いで図示
のように基板ホルダ−２５を立てた後に、排気管２６よ
り約５Ｘ１０−７ＴＯｒｒの高真空に排気し、更にガス
導入管２７よりアルゴン（Ａｒ）ガスを導入してチャン
バ内の真空度を２〜７ Ｘ １０ ”Ｔｏｒｒになるよ
うにコンダクタンス調整器２８によって調整する。
例えばアルミニウム配線層を被着する場合には、予め倒
した可倒式基板ホルダー２５にロードロック室２４より
搬送された半導体ウェーハ２８を取りつけ、次いで図示
のように基板ホルダ−２５を立てた後に、排気管２６よ
り約５Ｘ１０−７ＴＯｒｒの高真空に排気し、更にガス
導入管２７よりアルゴン（Ａｒ）ガスを導入してチャン
バ内の真空度を２〜７ Ｘ １０ ”Ｔｏｒｒになるよ
うにコンダクタンス調整器２８によって調整する。
次いでと記８個のプレーナマグネトロンスパッタガン２
２ａ、 ２２１）、 ２２０ （図はマグネトロン、水
冷Ｉａ構など省略して簡略化している）にそれぞれ負の
高電圧（約５０Ｏｖ）を印加し、ターゲット（アルミニ
ウム金属）Ｊ：の電磁界によって高密度にプラズマが生
成され、電離されたＡｒ＋が１界に引かれターゲットに
衝突してターゲットの構成要素がたたき出され、基板ホ
ルダ−２５Ｊ：の回転する半導体ウェーへ北にたたき出
された構成要素（アルミニウム）が被着し、スパッタ膜
が形成される。
２ａ、 ２２１）、 ２２０ （図はマグネトロン、水
冷Ｉａ構など省略して簡略化している）にそれぞれ負の
高電圧（約５０Ｏｖ）を印加し、ターゲット（アルミニ
ウム金属）Ｊ：の電磁界によって高密度にプラズマが生
成され、電離されたＡｒ＋が１界に引かれターゲットに
衝突してターゲットの構成要素がたたき出され、基板ホ
ルダ−２５Ｊ：の回転する半導体ウェーへ北にたたき出
された構成要素（アルミニウム）が被着し、スパッタ膜
が形成される。
プレーナマグネトロンスパッタガン２２ａ、 ２２ｂ＋
２２、の角度は大々たとえば６０ 、４５．８０と独立
して調整され、半導体基板２８上に飛来して被層するア
ルミニウム粒子の配向性を変ることによって半導体基板
２８上に形成されるスパッタ膜の膜厚分布及びステップ
カバレージが良好になるように調整される。
２２、の角度は大々たとえば６０ 、４５．８０と独立
して調整され、半導体基板２８上に飛来して被層するア
ルミニウム粒子の配向性を変ることによって半導体基板
２８上に形成されるスパッタ膜の膜厚分布及びステップ
カバレージが良好になるように調整される。
又第４図の透視図から明らかなように半４体ウェーハ２
８．！：８個のプレーナマグネトロンスパッタガンの配
置により半１１体ウェーへの大口径化に対してもスパッ
タガンの口径を大きくすることなしに角度調整によって
均一なステップカバレージと膜厚分布を得ることか−Ｊ
能となりスパッタガンの口径は半導本ウェーハの口径の
大型化によってそれ程影響をうけることはない。
８．！：８個のプレーナマグネトロンスパッタガンの配
置により半１１体ウェーへの大口径化に対してもスパッ
タガンの口径を大きくすることなしに角度調整によって
均一なステップカバレージと膜厚分布を得ることか−Ｊ
能となりスパッタガンの口径は半導本ウェーハの口径の
大型化によってそれ程影響をうけることはない。
第５図にかかる構成によって形成した半導体ウェーハ２
８のスパッタ状０を示す模式的要部断面図を示す。
８のスパッタ状０を示す模式的要部断面図を示す。
同図において段差を有する半導体ウェーハ２８の中心部
２８ａと周辺部２Ｂｂともスパッタ膜２９のステップカ
バレージ及び膜厚の分布は良好に形成されている。これ
は複数のプレーナマグネトロンスパッタガンが所望角度
に配置された状縣によって中心部及び周辺部においても
同等にプルシミニウム粒子の飛来することに起因するも
のである。
２８ａと周辺部２Ｂｂともスパッタ膜２９のステップカ
バレージ及び膜厚の分布は良好に形成されている。これ
は複数のプレーナマグネトロンスパッタガンが所望角度
に配置された状縣によって中心部及び周辺部においても
同等にプルシミニウム粒子の飛来することに起因するも
のである。
（０＠明の効果
以Ｊ：、説明したごとく本開明によれば被処理基板に対
し、複数のスパッタガンを所望角度に対峙させて前記被
処理基板上にスパッタ膜を被着することにより、被処理
基板の大口径化時においても膜厚分布の均一性、及びス
テップカバレージの良好な分布を得ることがμＪ能とな
り、品質向とに効果がある。尚本実施例においては、８
個のプレーナマグネトロンガンを用いたスパッタ方法に
ついて説明したが必要によっては更に数量を増加して用
いることも可能でおり本発明の請求範囲を制限するもの
ではない。
し、複数のスパッタガンを所望角度に対峙させて前記被
処理基板上にスパッタ膜を被着することにより、被処理
基板の大口径化時においても膜厚分布の均一性、及びス
テップカバレージの良好な分布を得ることがμＪ能とな
り、品質向とに効果がある。尚本実施例においては、８
個のプレーナマグネトロンガンを用いたスパッタ方法に
ついて説明したが必要によっては更に数量を増加して用
いることも可能でおり本発明の請求範囲を制限するもの
ではない。
第１図は従来方法を実施するためのスパッタ装置の模式
的概略構成図、第２図は従来方法によって形成されたス
パッタ膜の状嘘を説明するだめの要部断面図、第８図は
本発明の一実施例を実施するためのスパッタ装置の模式
的概略構成図、第４図は上記装置におけるプレーナマグ
ネトロンスパッタガンと被処理基板との位置関係を説明
するための透視図、第５図は本発明によるスパッタ方法
によって形成された被処理基板とのスパッタ状態を示す
模式的要部断面図である。 図において、２１はチャンバ、２２はプレーナマグネト
ロンスパッタガン、２８は被処理基板、２４はロードロ
ック室、２５は基板ホルダー、２６は排気管、２７はガ
ス導入管、２８はコンダクタンス調整器を示す。 第３図 第４１１１１ 第５１１
的概略構成図、第２図は従来方法によって形成されたス
パッタ膜の状嘘を説明するだめの要部断面図、第８図は
本発明の一実施例を実施するためのスパッタ装置の模式
的概略構成図、第４図は上記装置におけるプレーナマグ
ネトロンスパッタガンと被処理基板との位置関係を説明
するための透視図、第５図は本発明によるスパッタ方法
によって形成された被処理基板とのスパッタ状態を示す
模式的要部断面図である。 図において、２１はチャンバ、２２はプレーナマグネト
ロンスパッタガン、２８は被処理基板、２４はロードロ
ック室、２５は基板ホルダー、２６は排気管、２７はガ
ス導入管、２８はコンダクタンス調整器を示す。 第３図 第４１１１１ 第５１１
Claims (1)
- 被処理基板に対し、複数のスパッタガンを所定角度に対
峙させて、前記被処理基板とにスパッタ膜を被着するよ
うにしたことを特徴とするスパッタ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24054883A JPS60131967A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | スパツタ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24054883A JPS60131967A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | スパツタ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131967A true JPS60131967A (ja) | 1985-07-13 |
Family
ID=17061161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24054883A Pending JPS60131967A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | スパツタ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131967A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001053561A1 (de) * | 2000-01-18 | 2001-07-26 | Unaxis Balzers Ag | Sputterkammer sowie vakuumtransportkammer und vakuumbehandlungsanlagen mit solchen kammern |
| US6899795B1 (en) | 2000-01-18 | 2005-05-31 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Sputter chamber as well as vacuum transport chamber and vacuum handling apparatus with such chambers |
| JP2007302912A (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-22 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP24054883A patent/JPS60131967A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001053561A1 (de) * | 2000-01-18 | 2001-07-26 | Unaxis Balzers Ag | Sputterkammer sowie vakuumtransportkammer und vakuumbehandlungsanlagen mit solchen kammern |
| US6899795B1 (en) | 2000-01-18 | 2005-05-31 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Sputter chamber as well as vacuum transport chamber and vacuum handling apparatus with such chambers |
| US7033471B2 (en) | 2000-01-18 | 2006-04-25 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Sputter chamber as well as vacuum transport chamber and vacuum handling apparatus with such chambers |
| JP2007302912A (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-22 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
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