JPS6082662A - スパツタタ−ゲツト及びスパツタリング方法 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明はスパッタリング（スパッタ）により合金薄膜を
形成する際に用いて好適なスパッタターゲット等のスパ
ッタ技術に関するものである。

〔背景技術〕

近年、半導体製品を中心として薄膜形成法にスパッタ法
と称する成膜技術が発達してきている。

このスパッタ法は、固相から固相への成膜方式であるこ
とから、特に合金の成膜を行なう場合にその組成制御は
直接成膜源、つまりターゲットの合金組成を制御すれば
よく、比較的容易に所望の合金膜を得ることができる。

また、成膜の方向性がないことから微細な段差部への成
膜を容易に行なうこともでき、特に微細パターンの半導
体製品に有効である。

しかしながら、このスパッタ法による合金成膜において
精錬できないような特殊合金膜を成膜する場合には、タ
ーゲットを精錬形成することができないことから次のよ
うな成膜方法をとらざるを得ない。第１ｉｄ、合金を構
成する単素材別に個別のスパッタ電極を用いて同時に成
膜する方法、第２は合金を構成する単素材を粉末状にし
かつこれを所望の組成比になるように混ぜあわせて固め
た焼結合金をターゲットにする方法である。ところが、
前者にあっては、複数個のスパッタ電極を使用するため
に合金組成比はスパッタ出力やスパッタ時間を個別に制
御する必要があり、組成比制御は極めて困難なものにな
る。甘だ後者にあっては、焼結合金中には各素材を固め
るだめの触媒が含まれていることから、この触媒もスパ
ッタされ、合金成膜の純度に悪影響を与えるという問題
がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、特に精錬できない合金の成膜を容易に
行なうことができるスパンタ技術を提供することにある
。

一１′た本発明の目的は、任意の組成比の合金薄膜を容
易に形成することができるスパンタ技術を提供すること
にある。

本発明の前記ならびにそのほか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あきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

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、下記のとおりである。

すなわち、短冊形状で種類の異なる材料で構成されてい
るスパッタ部材を、メタルを固着材とし／ てバッキングプレートの主表面に配列してスパッタター
ゲットを形成し、そのスパッタターゲットを用いてスパ
ッタリングすることにより、試料表面上に任意の組成比
の合金薄膜を容易に形成することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明を半導体装置の製造用スパッタ装置に適
用した実施例である。図示のように、内部を気密に保っ
たチャンバ１内に上部電極２と下部電極３を対向配置す
ると共に、両電極２，３間には高周波電源４の電力を印
加する。そして、下部電極３上には成膜を行なうウェー
ハ等の試料５を載置する一方、上部電極２にはスパッタ
ターゲット６を取着し、またチャンバ１にはガス供給ロ
アと排気口８を開設し、チャンバ１内を所要のガス雰囲
気の真空度に設定している。

前記スパッタターゲット６は、第２図に上下を逆に向け
て図示するように、短冊状に形成した複数本のスパッタ
部材９を平面方向に配列して全体を板状に構成した上で
、これをバッキングプレート１０上にインジウム合金等
のメタル１１を固着剤としてメタルボンディングによっ
て固着している。前記スパッタ部材９は、成膜合金を組
成する材料からなり、特に精錬が難かしい特殊な金属材
料を組合わせている。そして、各スパッタ部材９゜例え
ば本例ではＡ−Ｂ合金膜を形成するための人部材９ａと
Ｂ部材９ｂとにＡ−Ｂ合金膜の組成比に応じて、各数量
が考慮されている。即ち、Ａ部材９ａとＢ部材９ｂの平
面幅寸法が等しい場合には、各部材のスパッタ速度ＳＡ
、ＳＢとＡΦＢの組成比Ｎとから各部材９ａ、９ｂの枚
数ＮＡ、ＮＢけ次式によってめられる。

なお、幅寸法や長さ寸法がＡ、Ｂ部材で異なる場合には
、各部材の平面総面積が前述の関係比を満足するように
する。例えば、第３図に示すような円形のターゲラ）６
Ａの場合には各部材９ａ′。

９ｂ’　の長さが一定でないため面積比で設定すること
になる。

また、前記Ａ部材９ａとＢ部材９ｂとは平面方向に均一
な分布となるように配列を行なっている。

以上の構成によれば、チャンバ１内を所要の真空ガス圧
に設定した上で高周波電力を電極２，３間に印加すれば
、チャンバ１内に生じたイオンがスパッタターゲット６
を衝突し、クーゲット６を構成するＡ部材９ａ、Ｂ部材
９ｂから夫々Ａ分子、３分子をたたき出し、これらＡ、
Ｈの両分子を試料表面に堆積させて合金膜を形成するこ
とになる。

そして、このときターゲット６は表面（平面）の全域か
ら略均−に分子が′ｆｃたき出されるため、ターゲット
６を構成するＡ部材９ａとＢ部材９ｂのスパッタ速度お
よび面積比の相関に基づいて決定される量割合でへ分子
、Ｂ分子がたたき出されて合金膜を形成し、これにより
、所要の組成比の合金膜が形成されることになる。した
がって、Ａ部材９ａとＢ部材９ｂの配列数比つ凍り平面
面積比を適宜変えたターゲットを構成すればこれに応じ
て組成比の異なる合金膜を極めて容易に形成することが
できる。

〔効果〕

（１１スパッタターゲットは種類の異なる材料から構成
されている短冊状のスパッタ部材を複数個平面配列し、
た構成としているので、スパッタ部材の配列を変えるだ
けで所望の組成比の合金膜を得ることができる。

（２）スパッタ部材を短冊状に形成しこれらをメタルを
固着材としてバッキングプレートの主表面に配列してタ
ーゲットを構成しているので、各種のスパッタ部材の配
列数量を変えることができるので組成比を容易に変更で
きると共に、各種スパッタ部材を特異な平面形状に構成
する場合に比較して材料の無駄がなく低コスト［９１作
できる。

（３）スパッタ部材を短冊状に形成し、これを配列して
ターゲットを構成しているので、各種のスバ＼ ワタ部材を均一に平面配列することができ、均質な合金
膜の形成に有効となる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上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。

たとえばターゲットを構成するスパッタ部材は２種類に
限らず３種以上の材料を（１’用して３種以上の合金膜
を形成してもよい。また、短冊状に形成した各スパッタ
部材は純金属材料の与ならず精錬可能な合金を使用して
もよい。更に、スパッタ部材は非金属材料であってもよ
い。

寸ブζ、スパック装置におけるスパッタリング方式はコ
ンベンショナルダイオード方式およびプレーナマグネト
ロン方式等特定の方式に限定されるものではない。その
他、スパッタ部材を若干テーパのある短冊状に形成し、
これを放射方向に配列してターゲ・ノドを構成するよう
にしてもよい。

〔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製造用のスパ
ッタ技術に一適用した場合について説明り、ｆｃが、そ
れに限定されるもので／ｒ、ｆなく、成膜技術の全般に
適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスパッタ装置の断面図、第２図はスパ
ッタターゲットの斜視図、第３図はスパッタターゲット
の変形例の斜視図である。 １・・・チャンバ、２・・・上部電極、３・・・下部電
極、４・・・高周波電力源、５・・・試料（ウェーハ）
、６゜６Ａ・・・スパッタターゲット、９・・・部材、
９ａ、　９ａ’・・・Ａ部材、９ｂ、、９ｂ’・・・３
部材、１０・・・ノくツキングプレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バンキングプレートの主表面に、短冊形状の複数の
   スバ、り部材がメタルを固着材とし、て配列され、前記
   スパッタ部材は種類の異なる材料で構成されていること
   を特徴としたスパッタターゲット。 ２、各スパッタ部材は、前記部材をスパッタしたときに
   形成する薄膜の合金組成比に対応し、で、その部材の占
   める面積比が定められていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のスパッタターゲット。 ３　メタルはインジウム合金であることを特徴とする特
   待請求の範囲第１項記載のスパッタターゲット。 ４、短冊形状で椋類の異なる材料で構成されているスパ
   ッタ部材が、バッキングプレートの主素面に、メタルを
   固着材として配列されてなるスパッタターゲットを、対
   向する電極の一方に載置した後に、前記スパッタターゲ
   ットをスパッタして、試料表面上に薄膜を形成するスパ
   ッタリング方法。