JPS6197838A - 薄膜形成方法 - Google Patents

薄膜形成方法

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Publication number
JPS6197838A
JPS6197838A JP21921384A JP21921384A JPS6197838A JP S6197838 A JPS6197838 A JP S6197838A JP 21921384 A JP21921384 A JP 21921384A JP 21921384 A JP21921384 A JP 21921384A JP S6197838 A JPS6197838 A JP S6197838A
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JP
Japan
Prior art keywords
target material
thin film
substrate
center
processed
Prior art date
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Pending
Application number
JP21921384A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Shimomura
下村 幸二
Riyouichi Hazuki
巴月 良一
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP21921384A priority Critical patent/JPS6197838A/ja
Publication of JPS6197838A publication Critical patent/JPS6197838A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、マグネトロンスパッタリング法を利用した薄
膜形成方法に係わり、特にターゲット材料の改良をはか
った薄膜形成方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、半導体ウェハ等の基板上に薄膜を形成する一つの
方法として、スパッタリング法が用いられている。一般
のスパッタリング法では、10°1〜10’ [tor
r]程度の真空中で放電により生じたイオンをターゲッ
ト材料に加速衝撃する。この際、ターゲット材料から、
その構成原子がイオンのスパッタリングにより放出され
る。そして、この放出された原子を基板上に堆積するこ
とにより薄膜が形成される。また、最近では、薄膜の堆
積速度を速めるために磁界を利用した、所謂マグネトロ
ンスパッタリング法が採用されている。
しかしながら、本発明者等の鋭意研究及び各種の実験に
よれば、このマグネトロンスパッタリング法では次のよ
うな問題があることが判明した。
即ち、マグネトロン放電によるプラズマが局部的に収束
され、特にターゲット材料中央部においては、ターゲッ
ト材料周辺より激しくスパッタエツチングされ、ターゲ
ット材料の不拘−浸蝕が進む。
このため、ターゲット材料の利用効率が低くなり、生産
コストが高くなる等の欠点を招いた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、マグネトロンスパッタリング装置の基
本的な改良を必要とすることなく、ターゲット材料の利
用効率を向上させることができ、生産性の向上をはかり
得る薄膜形成方法提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の骨子は、ターゲット材料の形状を改良し、ター
ゲット材料の利用効率を向上させることにある。
ターゲット材料の形状としては従来平坦なものが一般的
であるが、マグネトロンスパッタリング法においては、
放電によるプラズマがターゲット材料の中央部に収束さ
れる。このため、ターゲット材料の周辺部より中央部の
方がエツチングされ易く、ターゲット材料の利用効率が
低いものどなる。従って、ターゲット材料の中央部を厚
く加工すれば、ターゲット材料の利用効率が向上すると
考えられる。
本発明はこのような点に着目し、マグネトロン放電によ
り生じたイオンでターゲット材料をスパッタリングし、
被処理基体上に薄膜を堆積形成する薄膜形成方法におい
て、前記ターゲット材料として周辺部より中央部の方の
厚みを厚く形成したものを用いるようにした方法である
(発明の効果〕 本発明によれば、ターゲット材料の中央部が従来のター
ゲット材料に比べ厚くなっているので、ターゲット材料
中央部のスパッタ速度が速いマグネトロンスパッタリン
グ法においては、ターゲット材料の利用効率が著しく向
上する。このため、被処理基体上での薄膜の生産コスト
を低下させることが可能となる。また、ターゲット材料
からの原子が、より広く飛出すことになるので、被処理
    ′基体表面での堆積膜厚の均一性も向上する。
ざらに、マグネトロンスパッタリング装置自体には何等
の改良を施す必要がなく、ターゲット材料の形状を変え
るのみで実施できるので、実用的利点が大である。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の一実施例方法に使用したマグネトロン
スパッタリング装置の概略構成を示す断面図である。図
中11は真空容器(スパッタ容器)で、この容器11内
には平板状の電極12.13が対向配置されている。上
部電極12には、整合器14を介して高周波層i!15
からの高周波電力が供給される。上部電極12の下面に
は、例えば酸化シリコン膜を形成する場合として、石英
ガラス(S i 02 )からなるターゲット材料16
が設置される。
ここで、ターゲット材料16としては、その表面(下面
)が第2図に示す如く半径的80[rJi]の円弧状の
断面を持つよ1うに加工したものを用いた。なお、ター
ゲット材料16は円板状であり、その直径は2Q[cm
コ、厚みは周辺部で6[履]、中央部で12[#]とし
た。また、下部電極13は通常接地されており、この上
に半導体ウェハ等の被処理基体17が載置されるものと
なっている。
なお、第1図中18は容器11内にガスを導入するため
のガス導入口、19は容器11内のガスを排気するため
のガス排気口を示している。また、20はターゲット材
料16にその周辺から中央に向かう方向に磁場を印加す
るためのマグネット、21.22は絶縁物をそれぞれ示
している。
次に、上記構成された装置を用いた酸化シリコン膜形成
方法について説明する。
まず、容器11内に前記ターゲット材料16及び被処理
基体17を設置し、ターゲット材料16と基体17との
距離を約7.5 [CIR]に設定した。
次いで、容器11内を10 ’ [torr]程度の真
空度に排気した後、ガス導入口18より例えばArガス
を導入し、容器11内のガス圧を10′2[torr]
に保持した。この状態で、高周波電力を例えば1 [K
W]にして、電極12.13間でマグネトロン放電を生
起した。そして、このマグネトロン放電により発生した
A「イオンによってり−ゲット材料16をスパッタリン
グし、被処理基体17上にターゲット材料16の構成要
素からなる酸化シリコン膜を堆積させた。
以上の条件で、4インチウェハ(被処理基体17)上に
延べ3000 [μ77L]の酸化シリコン膜を形成す
るまで、ターゲット材料16の交換は不要であった。こ
れに対し、ターゲット材料16として従来のように表面
が平坦なものでは、厚みが6[M]と一定な場合、前記
と同じ条件では、4インチウェハ上に延べ1000[μ
TrL]の酸化シリコン膜を形成したところでターゲッ
ト材料の交換が必要であった。ここで、従来のターゲッ
ト材料と本実施例方法で使用したターゲット材料とを比
較すると、本実施例方法で使用したターゲット材料はそ
の堆積が従来の約1.5倍でありながら、その寿命が3
倍となっている。即ち、ターゲット材料16の形状を前
記第2図に示す如く加工することにより、ターゲット材
料16の利用効率は約2倍になった。
かくして本実施例方法よれば、マグネトロンスパッタリ
ング法で用いるターゲット材料16の形状を、その中央
部が周辺部より厚いものとすることにより、ターゲット
材料16の利用効率の約2倍の向上をはかり得る。この
ため、被処理基体17上での薄膜の生産コストの低下、
つまり生産性の向上をはかり得る。
なお、本発明は上述した実施例方法に限定されるもので
はない。例えば、前記ターゲット材料の表面形状は円弧
状に限るものではなく、その中央部が周辺部より厚くな
るように加工すればよい。
さらに、ターゲット材料の周辺部と中央部との厚みの比
は2倍に何等限定されるものではなく、マグネトロン放
電による各部のエツチング速度比に応じて適宜変更すれ
ばよい。また、ターゲット材料は石英に限るものではな
く、被処理基体上に形成すべき膜の種類に応じて適宜窓
めればよい。さらに、装置の構成は前記第1図に何等限
定されるものではなく、一対の平行平板電極を備えたマ
グネトロンスパッタリング装置であればよい。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例方法に使用したマグネトロン
スパッタリング装置の概略構成を示す断面図、第2図は
上記実施例方法に用いたターゲット材料の形状を示す側
面図である。 11・・・真空容器(スパッタ室)、12.13・・・
平行平板電極、14・・・整合器、15・・・高周波電
源、16・・・ターゲット材料、17・・・半導体ウェ
ハ(被処理基体)、18・・・ガス導入口、19・・・
ガス排気口、20・・・マグネット、21.22・・・
絶縁物。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マグネトロン放電により生じたイオンでターゲッ
    ト材料をスパッタリングし、被処理基体上に薄膜を堆積
    形成する薄膜形成方法において、前記ターゲット材料と
    してその周辺部より中央部の方の厚みを厚く形成したも
    のを用いることを特徴とする薄膜形成方法。
  2. (2)前記ターゲット材料及び被処理基体は対向配置さ
    れた一対の平行平板電極の各対向面にそれぞれ設置され
    、ターゲット材料にはその周辺から中央に向かう方向に
    磁場が印加されることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の薄膜形成方法。
  3. (3)前記ターゲット材料の中央部の厚みを、周辺部の
    それの約2倍としたことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の薄膜形成方法。
JP21921384A 1984-10-18 1984-10-18 薄膜形成方法 Pending JPS6197838A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02120605A (ja) * 1988-10-31 1990-05-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 厚膜印刷パターンの外観検査装置
JP2003014434A (ja) * 2001-07-04 2003-01-15 Yamaha Fine Technologies Co Ltd ワークの位置決め装置、ワークの位置決め方法および該位置決め方法を実現するためのプログラム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02120605A (ja) * 1988-10-31 1990-05-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 厚膜印刷パターンの外観検査装置
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