JPS61117274A - スパツタリング用タ−ゲツト - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、スパッタリング忙より薄膜形成を行うスパッ
タリングターゲットに係り、特に。

合金薄膜を長期に渡り形成することのできる混合膜形成
用スパッタリングターゲット構造体に関する。

〔発明の背景〕

従来の混合膜形成方法に用いるスパッタリングターゲッ
トは、特開昭５９−８９４１３号に記載のように：、Ｓ
ｉ円板、　Ｍｏリング、ドーナツ状Ｓｉリングを同心状
に配設したターゲット構造となっており、上記公報の成
膜手法により高融点金属シリサイド膜が形成でき、ゲー
ト部の配線抵抗を著しく低下させて、動作速度の速いＩ
Ｃを製造できるとなっていた。

また、と記公報のＩＣパターン形成方法に用いろスパッ
タリングターゲットの取り付ケ方法については特願昭５
８−７２６１号が知られている。

しかし、ｈ記公報に用いる多重環状スパッタリングター
ゲットは１合金膜組成の制御範囲。

並びに合金組成の制御寿命については考慮されていなか
った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は１合金膜組成制御範囲の拡大かつ組成制
御性を考慮した寿命の長い混合膜を形成する多重環状タ
ーゲット構造体を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は上記した目的を達成するため、複数のターゲッ
ト部材よりなる多重円環状ターゲット構造体ニおいて、
スパッタリングを受ける主面のうち、少なくとも１つの
異なるターゲット部材のスパッタされる主面に溝を与え
たことが特徴である。以下１本発明を従来技術と共に説
明する。

第９図は、従来の多重環状ターゲットが完全な平面でな
く、環状の凸部を持ったスパッタリングターゲットの放
電の様子を示したものである。合金膜形成には、環状プ
ラズマを６０１　、６０２゜６０３の３つの位置に変化
させターゲット物質入。

Ｂをスパッタし膜形成を行う。これら３つの位置で１合
金膜の組成Ａ−Ｂｘを定めるのは、環状プラズマが６０
２　Ｋ位置するとぎに基板上に形成される合金膜の組成
Ａ−ＢｙＫより決定される。

従って、より広範な合金膜組成を得るためには、環状プ
ラズマ径が６０２のときに、基板上に形成される合金膜
組成Ａ−Ｂｙのｙが零に近づくほど広（なる。すなわち
、環状プラズマ位置６０２のとき放電をターゲット物質
人４０２に集中させ。

より物質人を多量にスパッタする必要がある。

上記した物質人が金属のごとく導電性の高いものであれ
ば、電気力線はターゲット物質入の表面に垂直に入射す
る。従って、ターゲット物質人の表面に溝を与えること
で、電界をターゲット物質Ａに集中させ＠１図に破線で
示す如（電界分布を与える。従って、ターゲット物質Ａ
の表面６１２では、磁界Ｂとを直交する電界の密度が高
くなり放電を強め、ターゲット物質人を多量にスパッタ
する。環状プラズマを第９図６０１゜６０２　、６０３
の位置で周期的に移動させ１合金膜形成したときの合金
組成人−ＢｘのＸの範囲を広範囲にすることができ、か
つターゲットの組成制御寿命を長ぜしめることが可能と
なる。

〔発明の実施例〕　　　　・ 第２図に１本発明による一実施例であるスパッタリング
ターゲット構造体を取り付けたマグネトロンスパッタ電
極の断面を示す。スパッタ電極本体には、前記公報中に
ある２重磁極構造をもった環状プラズマ径を変化させら
れるものを用いている。同図において、８０１はモリブ
デン製のリングであるモリブデンターゲット部材。

８０２はドーナツ状のシリコンターゲット部材（以下、
外側シリコンターゲット部材と呼ぶ）。

８０３は１円板状のシリコンターゲット部材（以下、中
心シリコンターゲット部材と呼ぶ）である。これらのタ
ーゲット部材は、バクキングプレート１０３　Ｋメタル
ボンディング忙より固定しである。なおモリブデンター
ゲット部材８０１は。

外側シリコンターゲット部材８０２および中心シリコン
ターゲット部材８０３より突出させ、侵食領域６１２に
Ｖ字形の溝を形成させである。また同図中１０２はアノ
ード、１０４および１０５は電磁石コイル、１０６は磁
場発生用ヨーク、１１０は成膜対象基板である。また６
１１　、６１３は、各シリコンターゲット部材の侵食領
域を示す。

以下、上記構成の実施例の作用と効果について述べる。

最初に１本願発明者らは上記実施例によって、侵食領域
６１２（第２図）に環状プラズマを位置させ、成膜対象
基板上にモリブデンＭｏとシリコンＳｉの混合膜を形成
し１組成分析を行い組成比Ｓｉ／Ｍｏ＝ＯＢを得た。こ
れに対して。

第８図に示した平担な侵食領域をもつモリブデンターゲ
ット部材を用いた場合、上記した膜形成後の組成比はＳ
ｉ／Ｍｏ＝１゜６であった。従って。

実施例第８図のＳｉとＭｏの合金膜組成比の下限Ｓｉ／
Ｍｏ　＝　１．２をＭｏターゲット部材の侵食領域にＶ
字形の溝を与えることにより合金膜組成比の制御下限を
Ｓｉ　／Ｍｏ＝０．８に改善することができた。

さらに、第８図のターゲットにより、環状プラズマの径
を適当な周期で変化させながらスパッタを行い、成膜対
象基板上に均一に所期の組成をもったＭｏとＳｉの混合
膜を形成し続り′たときの組成の変化を第３図に示す。

第３図の横軸には。

基板の成膜数すなわち累計の成膜厚さを示し。

縦軸には成膜対象基板上の組成比のＳｉ／Ｍｏを示す。

また同図中破線部は、従来のＭｏターゲット部材上に、
環状プラズマを位置させたときの成膜対象基板の組成比
の変化を示した。また一点鎖線は環状プラズマの移動周
期を変え１組成制御範囲に治まるよう制御した場合の組
成比の変化を示した。

これに対し第４図は第２図に示した本発明の実施例によ
り、第３図と同様な特性を示したものである。従来のタ
ーゲットではＭｏと８ｉの合金膜として必要な組成比Ｓ
ｉ／Ｍｏ＝１９〜２Ｄの範囲の間、膜形成を行える基板
枚数は、約１５００枚（４５０μ萬厚）である。一方１
本発明の実施例第４図では、基板枚数約２５００枚（７
５０μ萬厚）であり、従来に比べて約２倍の組成制御可
能な長寿命ターゲットが得られた。

これは、Ｍｏターゲット部材主面のＶ字形の溝に放電が
集中し、　ＭｏとＳｉＱスパッタ粒子の選択比を高めた
ためである。

第７図、第８図、第９図に、　Ｍｏターゲット主面への
溝を与えるその他の実施例を示した。

〔発明の効果〕

本発明により、プレーナマグネトロンスパッタ電極を用
い基板上に薄膜、特和合金膜の組成制御を行いスパッタ
リングにより、薄膜を形成させる際に１組成制御範囲が
広く、かつ長期に渡り組成制御可能な成膜を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はターゲット部材に溝を付与した部分の電界と磁
界を示した本発明の概念説明図、第２図は本発明の一実
施例であるスパッタリングターゲット構造体を取り付け
たマグネトロンスパッタ電極の断面図、第３図は従来の
スノ（ツタリングターゲットによる長期組成制御性を示
したグラフ、第４図は本発明によるスパッタリングター
ゲットによる長期組成制御性を示したグラフ、第５図、
第６ダ、第７図は本発明の他の実施例を示す図、第８図
は従来技術であるスパッタ面が全て平担な多重環状ター
ゲットを用いたマグネトロンスパッタ電極の断面図、第
９図は第８図に示したターゲットのプラズマリングの発
生位置の説明図である。 ｌＯｌ・・・スパッタリングターゲット構造体１０２・
・・アノード １０３・・・バッキングプレート １０４　、１０５・・・電磁石コイル １０６・・・磁場発生用ヨーク １１０・・・成膜対象基板 ４０１　、４０３・・・物質Ｂターゲット部材４０２・
・・物質Ａターゲット部材 ６０１　、６０２　、６０３・・・環状プラズマ６１１
　、６１２　、６１３・・・侵略領域８０１・・・モリ
ブデンターゲット部材８０２・・・外側Ｓｉターゲット
部材 ８０３・・・内側Ｓｉターゲット部材。 ６マ根 ５■　凪

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転対称の軸を共通にする複数の環状ターゲット部
   材から成るスパッタリング用ターゲットであつて、 前記部材には、電界を集中しかつ、スパッ タを受けるための部材と、スパッタを受けるためのみの
   部材とがあり、 前記電界を集中しかつ、スパッタを受ける ための部材は、前記スパッタを受けるためのみの部材に
   比べ厚さにおいて異なり、スパッタを受ける側に溝を有
   することを特徴とするスパッタリング用ターゲット。 ２、特許請求の範囲第１項記載のスパッタリング用ター
   ゲットにおいて、 前記溝は、断面形状においてＶ字又は井戸 型であることを特徴とするスパッタリング用ターゲット
   。 ３、特許請求の範囲第１項記載のスパッタリング用ター
   ゲットにおいて、 前記溝は、断面形状においてＷ字又は２つ の井戸型であることを特徴とするスパッタリング用ター
   ゲット。