JPS6152360A - スパツタ成膜装置 - Google Patents
スパツタ成膜装置Info
- Publication number
- JPS6152360A JPS6152360A JP17332384A JP17332384A JPS6152360A JP S6152360 A JPS6152360 A JP S6152360A JP 17332384 A JP17332384 A JP 17332384A JP 17332384 A JP17332384 A JP 17332384A JP S6152360 A JPS6152360 A JP S6152360A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- film forming
- sputtering
- attached
- permanent magnet
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
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。
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〕
本発明はスパッタ装置に関し、特にターゲットに改善を
施してターゲット使用効率の向上と異物の発生防止を図
ったスパッタ成膜装置に関するものである。
施してターゲット使用効率の向上と異物の発生防止を図
ったスパッタ成膜装置に関するものである。
半導体装置の製造技術の一つにスパッタ技術があり、半
導体ウエーノ・表面に薄膜を形成する場合等に利用され
ている。この種の成膜用スパッタ装置は、第7図に示す
ように1カソード電極としてのバッキングプレート10
表面にスパッタ膜材料としてのターゲット2を取着し、
裏面には磁界を生じさせるための永久磁石3を固着して
おり、図外のアノード電極との間に高電位を印加するこ
とにより発生したイオン等がターゲットをスパッタリン
グし、このスパッタリングにより飛散されたターゲット
分子がウエーノ・表面に付着して成膜を行なうようにな
っている。
導体ウエーノ・表面に薄膜を形成する場合等に利用され
ている。この種の成膜用スパッタ装置は、第7図に示す
ように1カソード電極としてのバッキングプレート10
表面にスパッタ膜材料としてのターゲット2を取着し、
裏面には磁界を生じさせるための永久磁石3を固着して
おり、図外のアノード電極との間に高電位を印加するこ
とにより発生したイオン等がターゲットをスパッタリン
グし、このスパッタリングにより飛散されたターゲット
分子がウエーノ・表面に付着して成膜を行なうようにな
っている。
ところで、このように構成されるターゲットないしスパ
ッタ装置では、磁界の強い部分でのスパッタリング作用
が進行され易いため、スパツタリング作用の経過に伴な
って永久磁石3に相対する部分のターゲット2が著しく
スパッタリングされることになり、同図に示すように永
久磁石3の相対部分のみが消費され、所謂エロージョン
4が発生することになる。このため、エロージョンが進
行されたターゲット2は、他の部分に材料が残っていて
も最早これをターゲットとして利用することはできず、
結局ターゲット材料の有効利用率、つまり使用効率が悪
いという問題がある。
ッタ装置では、磁界の強い部分でのスパッタリング作用
が進行され易いため、スパツタリング作用の経過に伴な
って永久磁石3に相対する部分のターゲット2が著しく
スパッタリングされることになり、同図に示すように永
久磁石3の相対部分のみが消費され、所謂エロージョン
4が発生することになる。このため、エロージョンが進
行されたターゲット2は、他の部分に材料が残っていて
も最早これをターゲットとして利用することはできず、
結局ターゲット材料の有効利用率、つまり使用効率が悪
いという問題がある。
また、この種のスパッタ装置では、スパッタリングされ
たターゲット分子がターゲット2のエロージョンされな
い部位の表面にも付着されるが、この付着された膜5の
厚さが次第に大きくなると付着力が低下され、著しいと
き産はターゲット表面から剥れてフレークと称する異物
となり、これがウェーハ表面に付着する等して欠陥を発
生させ、半導体装置の製造歩留を低下させる。特K、前
述のようにエロージョンの進行されるターゲットでは、
エロージョンの進行に伴なってそれ以外のターゲツト面
が相対的忙前方に突出されることになり電界がこの部分
に作用し易くなるために膜剥れ(フレーク)が更に発生
し易くなる。
たターゲット分子がターゲット2のエロージョンされな
い部位の表面にも付着されるが、この付着された膜5の
厚さが次第に大きくなると付着力が低下され、著しいと
き産はターゲット表面から剥れてフレークと称する異物
となり、これがウェーハ表面に付着する等して欠陥を発
生させ、半導体装置の製造歩留を低下させる。特K、前
述のようにエロージョンの進行されるターゲットでは、
エロージョンの進行に伴なってそれ以外のターゲツト面
が相対的忙前方に突出されることになり電界がこの部分
に作用し易くなるために膜剥れ(フレーク)が更に発生
し易くなる。
なお、スパッタリング装置技術を詳しく述べである例と
しては、工業調査会発行電子材料1982年11月号別
冊、昭和57年11月15日発行、P、 152〜R1
57がある。
しては、工業調査会発行電子材料1982年11月号別
冊、昭和57年11月15日発行、P、 152〜R1
57がある。
本発明の目的はターゲットの使用効率を向上すると共に
フレークの発生を抑止して成膜の信頼性を向上でき、こ
れにより半導体装置の製造歩留の向上を達成することの
できるスパッタ成膜装置を提供することにある、 本発明の前記ならび忙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Kなるであ
ろう。
フレークの発生を抑止して成膜の信頼性を向上でき、こ
れにより半導体装置の製造歩留の向上を達成することの
できるスパッタ成膜装置を提供することにある、 本発明の前記ならび忙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Kなるであ
ろう。
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。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、ターゲットの永久磁石に対応する部位と他の
部位と別体に形成してこれを着脱可能とする一方、装着
したときKはその前面が他の部位よりも前方に突出され
るよう構成することにより、エロージョンが進行された
ときにはこの別体部分を取換えてターゲットの再生を図
り、これによりターゲットの使用効率を向上すると共に
、他の部位の相対的な前方突出を防止してフレークの発
生を抑止することができる。
部位と別体に形成してこれを着脱可能とする一方、装着
したときKはその前面が他の部位よりも前方に突出され
るよう構成することにより、エロージョンが進行された
ときにはこの別体部分を取換えてターゲットの再生を図
り、これによりターゲットの使用効率を向上すると共に
、他の部位の相対的な前方突出を防止してフレークの発
生を抑止することができる。
〔実施例1〕
第1図は本発明をSi(シリコン)膜のスパッタ成膜装
置に適用した実施例であり、真空チャンバ10内には一
対の平行電極11.12を対向配設し、上側電極11に
はターゲット13を取着し、下側電極12上には成膜を
行なう半導体(シリコン)ウェーハ14を載置している
。前記チャンバ10内は所要のガス気圧とされ、かつ電
極11には直流電源又は高周波電力源15から電力が供
給されている。前記上側電極11の詳細を第2図囚。
置に適用した実施例であり、真空チャンバ10内には一
対の平行電極11.12を対向配設し、上側電極11に
はターゲット13を取着し、下側電極12上には成膜を
行なう半導体(シリコン)ウェーハ14を載置している
。前記チャンバ10内は所要のガス気圧とされ、かつ電
極11には直流電源又は高周波電力源15から電力が供
給されている。前記上側電極11の詳細を第2図囚。
ff3)に示す。上側電極11は平面円形のバッキング
プレート16を有し、この裏面(上面)には円環状に永
久磁石17を取着する一方、表面(下面)にはSiター
ゲット13を溶接などにより固着している。このSiタ
ーゲット13は、前記永久磁石17に対応するように円
環状に形成したーの部位18と、この一の部位を除いた
形状の他の部位19とで別体に形成し、この他の部位1
9を前記バッキングプレート16に固着する一方、一の
部位18はこの他の部位19又はバッキングプレート1
6に接着又はねじ止めしてその着脱を可能にしている。
プレート16を有し、この裏面(上面)には円環状に永
久磁石17を取着する一方、表面(下面)にはSiター
ゲット13を溶接などにより固着している。このSiタ
ーゲット13は、前記永久磁石17に対応するように円
環状に形成したーの部位18と、この一の部位を除いた
形状の他の部位19とで別体に形成し、この他の部位1
9を前記バッキングプレート16に固着する一方、一の
部位18はこの他の部位19又はバッキングプレート1
6に接着又はねじ止めしてその着脱を可能にしている。
また、一の部位18は前面部18aを幅広に形成し、取
着したときにはこの前面部18aが他の部位19の隙間
を覆いかつ他の部位19の前面よりも前方に突出される
ようになっている。
着したときにはこの前面部18aが他の部位19の隙間
を覆いかつ他の部位19の前面よりも前方に突出される
ようになっている。
この場合、前面部18aの角は曲面状に形成し、電界集
中に伴なう異常放電の発生を防止している。
中に伴なう異常放電の発生を防止している。
以上の構成によれば、チャンバ10内を所要のガス圧と
し、かつ両電極11.12間に高周波電力を印加すれば
周知のようにターゲット13がスパッタリングされ、飛
散されたターゲット分子がウェーハ14表面に付着堆積
して成膜(Si膜)が完成される。ここで、本例の場合
、ターゲット13は永久磁石17に対応される部分、つ
まり一の部位18が積極的にスパッタリングされ、ここ
に第3図のようにエロージョン20が発生することにな
る。そして、エロージョンが著しくなると良好なスパッ
タ成膜が行なわれ難(なるが、このときには一の部位1
8のみを取外して別の新しい一の部位18と交換すれば
、最初と全く同じ状態となり再び良好なスパッタ成膜を
行なうことができる。したがって、ターゲツト13全体
を交換する必要はなく、ターゲット、特に他の部位19
の有効利用を図ってターゲットの使用効率を向上できる
。
し、かつ両電極11.12間に高周波電力を印加すれば
周知のようにターゲット13がスパッタリングされ、飛
散されたターゲット分子がウェーハ14表面に付着堆積
して成膜(Si膜)が完成される。ここで、本例の場合
、ターゲット13は永久磁石17に対応される部分、つ
まり一の部位18が積極的にスパッタリングされ、ここ
に第3図のようにエロージョン20が発生することにな
る。そして、エロージョンが著しくなると良好なスパッ
タ成膜が行なわれ難(なるが、このときには一の部位1
8のみを取外して別の新しい一の部位18と交換すれば
、最初と全く同じ状態となり再び良好なスパッタ成膜を
行なうことができる。したがって、ターゲツト13全体
を交換する必要はなく、ターゲット、特に他の部位19
の有効利用を図ってターゲットの使用効率を向上できる
。
一方、スパッタ成膜の進行に伴なって飛散されたターゲ
ット分子がターゲット13の他の部位190表面にも付
着されるが、この面は一の部位18の前面部18aを突
出させたことによって相対的に引込まれた位置となり、
したがって放電による影響は受は難くなってその膜剥れ
、つまりフレークの発生が抑止される。これにより、フ
レークが原因とされる異物の発生は抑止され、半導体製
造歩留の向上を図ることができる。
ット分子がターゲット13の他の部位190表面にも付
着されるが、この面は一の部位18の前面部18aを突
出させたことによって相対的に引込まれた位置となり、
したがって放電による影響は受は難くなってその膜剥れ
、つまりフレークの発生が抑止される。これにより、フ
レークが原因とされる異物の発生は抑止され、半導体製
造歩留の向上を図ることができる。
〔実施例2〕
第4図および第5図は本発明の他の実施例を示し、本例
ではMo5il 膜を成膜する例を示している。図中、
前例と同一部分には同一符号を付している。
ではMo5il 膜を成膜する例を示している。図中、
前例と同一部分には同一符号を付している。
本実施例では、Mo5il を形成するためKM。
ターゲット21とSiターゲット22を有し、夫々をバ
ッキングブレー)23.24に固着し、夫々に高周波電
力を印加している。前記Moターゲット21は前例と同
様に永久磁石25に対応する一の部位26と、それ以外
の他の部位27とで別体に形成している。また、8i
ターゲット22も同様に永久磁石28に対応するーの部
位29と、それ以外の他の部位30とで別体に形成して
いるが、この他の部位300表面にMoプレート31を
ねじ等により固着している点に特徴を有している。
ッキングブレー)23.24に固着し、夫々に高周波電
力を印加している。前記Moターゲット21は前例と同
様に永久磁石25に対応する一の部位26と、それ以外
の他の部位27とで別体に形成している。また、8i
ターゲット22も同様に永久磁石28に対応するーの部
位29と、それ以外の他の部位30とで別体に形成して
いるが、この他の部位300表面にMoプレート31を
ねじ等により固着している点に特徴を有している。
この構成によれば、スパッタリングによりてMoターゲ
ット21およびSiターゲット22から夫々Mo分子、
Si分子がスパッタ飛散されるためウェーハ14上には
Mo、S iの混合したMoSi、膜が形成される。そ
して、この場合においても各ターゲラ)21.22にお
いてはエロージョンの進んだ一の部位26.29のみを
交換することにより良好なスパッタ成膜を可能とし、か
つターゲットの使用効率を向上することができる。
ット21およびSiターゲット22から夫々Mo分子、
Si分子がスパッタ飛散されるためウェーハ14上には
Mo、S iの混合したMoSi、膜が形成される。そ
して、この場合においても各ターゲラ)21.22にお
いてはエロージョンの進んだ一の部位26.29のみを
交換することにより良好なスパッタ成膜を可能とし、か
つターゲットの使用効率を向上することができる。
更に、本例ではSiターゲット22の他の部位30表面
にSi と密着性のよいMoプレート31を固着してい
るので、このMoプレート31に付着したSi分子は容
易に剥れることはな(、したがってフレークの発生を一
層抑止することができる。この場合、Moプレート31
も若干スパッタリングされるが、Mo51gの成膜であ
るために不具合は生じない。
にSi と密着性のよいMoプレート31を固着してい
るので、このMoプレート31に付着したSi分子は容
易に剥れることはな(、したがってフレークの発生を一
層抑止することができる。この場合、Moプレート31
も若干スパッタリングされるが、Mo51gの成膜であ
るために不具合は生じない。
なお、フレークの防止のために、このようなスパッタリ
ングの少ない部分に密着性の良い金属プレートを取着す
る技術はこれを単独に利用することもでき、例えば第6
図のように表面平坦なSiターゲット22′の他の部位
相当箇所にMoプレート32を面一となるように取着す
ればよい。この場合、金属プレート32はスパッタされ
ても成膜に影響のない材質を選択することが肝狭であり
、例えばW、Ti等が使用される。勿論、成膜材質に応
じてこれら以外のものでもよい。
ングの少ない部分に密着性の良い金属プレートを取着す
る技術はこれを単独に利用することもでき、例えば第6
図のように表面平坦なSiターゲット22′の他の部位
相当箇所にMoプレート32を面一となるように取着す
ればよい。この場合、金属プレート32はスパッタされ
ても成膜に影響のない材質を選択することが肝狭であり
、例えばW、Ti等が使用される。勿論、成膜材質に応
じてこれら以外のものでもよい。
(1) ターゲットを永久磁石に対応するーの部位と
、これ以外の他の部位とで別体に構成し、この一部位を
着脱可能に構成しているので、スパッタリングにより一
の部位の一エロージョンが進行されてもこの一の部位の
みを交換して初期状態に再設定できるので、ターゲット
全体を交換する必要はなく、ターゲットの有効利用を図
ってその使用効率を向上することができる。
、これ以外の他の部位とで別体に構成し、この一部位を
着脱可能に構成しているので、スパッタリングにより一
の部位の一エロージョンが進行されてもこの一の部位の
みを交換して初期状態に再設定できるので、ターゲット
全体を交換する必要はなく、ターゲットの有効利用を図
ってその使用効率を向上することができる。
(2)別体に形成したーの部位を他の部位よりも前方に
突出させているので、他の部位にスパッタ成分が付着し
難くなると共に電界等の影響を受は難くなり、フレーク
の発生を抑止して成膜不良を低減し、歩留の向上を達成
できる。
突出させているので、他の部位にスパッタ成分が付着し
難くなると共に電界等の影響を受は難くなり、フレーク
の発生を抑止して成膜不良を低減し、歩留の向上を達成
できる。
(3)他の部位に密着の強い金属プレートを取着するこ
とにより付着したスパッタ成分の剥れを一層防止でき、
フレークを更に効果的に防止できる。
とにより付着したスパッタ成分の剥れを一層防止でき、
フレークを更に効果的に防止できる。
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
の断面形状や平面形状は図示のもの以外でよく、平面円
形や方形であってもよい。また、ターゲツト材質はスパ
ッタ成膜が可能な材質の全てに適用できる。
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
の断面形状や平面形状は図示のもの以外でよく、平面円
形や方形であってもよい。また、ターゲツト材質はスパ
ッタ成膜が可能な材質の全てに適用できる。
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装置の製造用
スパッタ成膜装置に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す<、種々の成膜用に、更に
はプラズマスパッタ方式等の異なるスパッタ方式にも、
同様に適用できる。
をその背景となった利用分野である半導体装置の製造用
スパッタ成膜装置に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す<、種々の成膜用に、更に
はプラズマスパッタ方式等の異なるスパッタ方式にも、
同様に適用できる。
第1図は本発明の一実施例の全体構成図、第2図(5)
、@はターゲットの平面図と断面図、第3図はエロージ
1ン発生状態の断面図、第4図は他の実施例の全体構成
図、 第5図は各ターゲットの断面図、 第6図はターゲットの変形例の断面図、第7図は従来構
造の断面図である。 10・・・チャンバ、11・・・上側電極、12・・・
下側電極、13・・・ターゲット、14・・・ウェーハ
、15・・・高周波電力源、16・・・バッキングプレ
ート、17・・・永久磁石、18・・・一の部位、19
・・・他の部位、20・・・エロージヨン、21・・・
Moターゲット、22・・・Si ターゲット、23.
24・・・バッキングフレート、25・・・永久磁石、
26・・・一の部位、27・・・他の部位、28・・・
永久磁石、29・・・一の部位、30・・・他の部位、
31・・・Moプレート、32・・・ターゲット、33
・・・Moプレート。
、@はターゲットの平面図と断面図、第3図はエロージ
1ン発生状態の断面図、第4図は他の実施例の全体構成
図、 第5図は各ターゲットの断面図、 第6図はターゲットの変形例の断面図、第7図は従来構
造の断面図である。 10・・・チャンバ、11・・・上側電極、12・・・
下側電極、13・・・ターゲット、14・・・ウェーハ
、15・・・高周波電力源、16・・・バッキングプレ
ート、17・・・永久磁石、18・・・一の部位、19
・・・他の部位、20・・・エロージヨン、21・・・
Moターゲット、22・・・Si ターゲット、23.
24・・・バッキングフレート、25・・・永久磁石、
26・・・一の部位、27・・・他の部位、28・・・
永久磁石、29・・・一の部位、30・・・他の部位、
31・・・Moプレート、32・・・ターゲット、33
・・・Moプレート。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、スパッタ成膜装置の一方の電極として構成されるタ
ーゲットを、永久磁石に対応する一の部分とそれ以外の
他の部分とで別体に形成し、前記一の部分を他の部分に
対して着脱可能に構成すると共に、装着したときには他
の部分よりも前方に突出されるように構成したことを特
徴とするスパッタ成膜装置。 2、一方の電極はバッキングプレートの裏面に永久磁石
を取着し、表面にターゲットの他の部分を固着し、更に
この他の部分ないしバッキングプレートに対して一の部
分を着脱可能な構成としてなる特許請求の範囲第1項記
載のスパッタ成膜装置。 3、他の部分の表面に密着性の良い金属プレートを固着
してなる特許請求の範囲第1項又は第2項記載のスパッ
タ成膜装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17332384A JPS6152360A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | スパツタ成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17332384A JPS6152360A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | スパツタ成膜装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6152360A true JPS6152360A (ja) | 1986-03-15 |
Family
ID=15958300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17332384A Pending JPS6152360A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | スパツタ成膜装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6152360A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63227772A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マグネトロンスパツタ用タ−ゲツト |
JPH03208888A (ja) * | 1990-01-11 | 1991-09-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スパッタリング方法 |
US5374343A (en) * | 1992-05-15 | 1994-12-20 | Anelva Corporation | Magnetron cathode assembly |
-
1984
- 1984-08-22 JP JP17332384A patent/JPS6152360A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63227772A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マグネトロンスパツタ用タ−ゲツト |
JPH03208888A (ja) * | 1990-01-11 | 1991-09-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スパッタリング方法 |
US5374343A (en) * | 1992-05-15 | 1994-12-20 | Anelva Corporation | Magnetron cathode assembly |
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