JPS63149369A - 蒸着方法 - Google Patents
蒸着方法Info
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- JPS63149369A JPS63149369A JP29425386A JP29425386A JPS63149369A JP S63149369 A JPS63149369 A JP S63149369A JP 29425386 A JP29425386 A JP 29425386A JP 29425386 A JP29425386 A JP 29425386A JP S63149369 A JPS63149369 A JP S63149369A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (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】
産業上の利用分野
本発明は、半導体ウェハ等に金属を蒸着する方法に関す
るものである。
るものである。
従来の技術
半導体装置の製造において、電極の形成や配線パターン
の形成のための金属材料層の堆積技術の１つとして、真
空蒸着法が使用されている。
の形成のための金属材料層の堆積技術の１つとして、真
空蒸着法が使用されている。
その真空蒸着法は、真空容器中において蒸着源を加熱し
て蒸発させ、その蒸気を基板上に凝縮させて薄膜を形成
する。そして、その蒸着源を加熱・蒸発させる方法には
、高融点金属の線または板を通電加熱して、その上に直
装置いた蒸発源を蒸発させる直熱法や、坩堝内に蒸発源
を置いてその坩堝を加熱して蒸発源を蒸発させる傍熱法
や、同様に坩堝内に蒸発源を置く一方その蒸発源に電子
ビームを照射して該金属を加熱して蒸発させる電子ビー
ム衝撃加熱法などがある。
て蒸発させ、その蒸気を基板上に凝縮させて薄膜を形成
する。そして、その蒸着源を加熱・蒸発させる方法には
、高融点金属の線または板を通電加熱して、その上に直
装置いた蒸発源を蒸発させる直熱法や、坩堝内に蒸発源
を置いてその坩堝を加熱して蒸発源を蒸発させる傍熱法
や、同様に坩堝内に蒸発源を置く一方その蒸発源に電子
ビームを照射して該金属を加熱して蒸発させる電子ビー
ム衝撃加熱法などがある。
第２図（ａ）及び（ｂ）は、その電子ビーム衝撃加熱法
の概略を図示したものである。熱フィラメントのような
電子ビーム源１からの電子ビーム２が、磁界または収束
電極により曲げられて、固定した坩堝３に入れられた蒸
着金属材料４をたたき加熱する。その結果、蒸発した蒸
着金属材料が、基板支持手段５に保持されたウェハ６に
直進して堆積する。
の概略を図示したものである。熱フィラメントのような
電子ビーム源１からの電子ビーム２が、磁界または収束
電極により曲げられて、固定した坩堝３に入れられた蒸
着金属材料４をたたき加熱する。その結果、蒸発した蒸
着金属材料が、基板支持手段５に保持されたウェハ６に
直進して堆積する。
このような電子ビーム衝撃加熱法は、直熱法や傍熱法で
は発熱温度の限界のために蒸発させることができないチ
タン、プラチナ、モリブデン、パラジウムなどの高融点
金属を蒸発させることができる。従って、高融点金属の
蒸着の際に使用されている。
は発熱温度の限界のために蒸発させることができないチ
タン、プラチナ、モリブデン、パラジウムなどの高融点
金属を蒸発させることができる。従って、高融点金属の
蒸着の際に使用されている。
一方、リフトオフ法により配線パターンを形成する場合
は、基板上にレジストのパターンを形成し、この上に金
属を全面に蒸着してからレジストを溶剤で除去し、レジ
ストパターンと反転パターンの金属パターンを形成する
。
は、基板上にレジストのパターンを形成し、この上に金
属を全面に蒸着してからレジストを溶剤で除去し、レジ
ストパターンと反転パターンの金属パターンを形成する
。
発明が解決しようとする問題点
しかし、従来の電子ビーム衝撃加熱法では、第２図（ａ
）に示すように、坩堝内の金属４に衝突した電子ビーム
２が一部が、蒸着エネルギーに使われず、参照番号７で
示すように反射して、基板支持手段５に保持された複数
のウェハ６の内の特定のウェハのみに局所的に当たるこ
とがある。このように電子ビームが照射されると、その
ウェハが加熱され、上記したようなリフトオフなどによ
り電極や配線パターンを形成する場合、そのパターンを
画定しているレジストが硬化し、リフト・オフ不可能に
なったりする。
）に示すように、坩堝内の金属４に衝突した電子ビーム
２が一部が、蒸着エネルギーに使われず、参照番号７で
示すように反射して、基板支持手段５に保持された複数
のウェハ６の内の特定のウェハのみに局所的に当たるこ
とがある。このように電子ビームが照射されると、その
ウェハが加熱され、上記したようなリフトオフなどによ
り電極や配線パターンを形成する場合、そのパターンを
画定しているレジストが硬化し、リフト・オフ不可能に
なったりする。
また、第２図（ｂ）に示すように坩堝３内の金属４０表
面４Ａが傾斜していると、その金属傾斜表面により蒸発
金属８の飛翔方向が規定され、基板支持手段５に保持さ
れた複数のウェハ６への蒸着速度に違いが生じ、その結
果として、ウェハごとに蒸着層の厚さにむらができ、蒸
着層の厚さ制御が十分にできない。そのため、全てのウ
ェハに必要とする厚さの蒸着層を形成するのに時間がか
かる。
面４Ａが傾斜していると、その金属傾斜表面により蒸発
金属８の飛翔方向が規定され、基板支持手段５に保持さ
れた複数のウェハ６への蒸着速度に違いが生じ、その結
果として、ウェハごとに蒸着層の厚さにむらができ、蒸
着層の厚さ制御が十分にできない。そのため、全てのウ
ェハに必要とする厚さの蒸着層を形成するのに時間がか
かる。
また、リフトオフにより配線パターンを形成する場合、
蒸着層の厚さむらを考慮に入れてレジスト層の厚さを十
分しなければならない。このようにレジスト層を厚くす
れば、蒸着金属層をリフトオフするためにレジスト層を
除去する時間がまた長くなる。
蒸着層の厚さむらを考慮に入れてレジスト層の厚さを十
分しなければならない。このようにレジスト層を厚くす
れば、蒸着金属層をリフトオフするためにレジスト層を
除去する時間がまた長くなる。
そこで、本発明は、上述の問題点を解決した半導体ウェ
ハ等への金属の蒸着方法を提供せんとするものである。
ハ等への金属の蒸着方法を提供せんとするものである。
換言するならば、本発明は、半導体ウェハ等を加熱する
ことなく、複数の半導体ウェハ等に均一に金属を蒸着す
ることができる蒸着方法を提供せんとするものである。
ことなく、複数の半導体ウェハ等に均一に金属を蒸着す
ることができる蒸着方法を提供せんとするものである。
問題点を解決するための手段
すなわち、本発明に、よるならば、第１図（ａ）に示す
ように、坩堝３内の金属４に電子ビーム２を照射して該
金属を加熱して蒸発させて、半導体ウェハ６等に蒸着さ
せる蒸着法において、電子ビームの照射時に坩堝を回転
させることを特徴とする蒸着方法が提供される。
ように、坩堝３内の金属４に電子ビーム２を照射して該
金属を加熱して蒸発させて、半導体ウェハ６等に蒸着さ
せる蒸着法において、電子ビームの照射時に坩堝を回転
させることを特徴とする蒸着方法が提供される。
作用
以上のような本発明による蒸着方法によるならば、金属
が収納された坩堝を回転させることにより、第１図ら）
に示すように反射する電子８を一様に散乱させ、ウェハ
に一様に分散して照射されるようにした。従って、ウェ
ハ自体に反射電子ビームが照射されることを防止するこ
とはできないが、その反射電子ビームを均一に分散した
ことによりウェハの電子ビームでの加熱を緩和すること
ができる。それ故、金属が蒸着されるレジストが硬化し
て、リフト・オフ不可能になったりすることはない。
が収納された坩堝を回転させることにより、第１図ら）
に示すように反射する電子８を一様に散乱させ、ウェハ
に一様に分散して照射されるようにした。従って、ウェ
ハ自体に反射電子ビームが照射されることを防止するこ
とはできないが、その反射電子ビームを均一に分散した
ことによりウェハの電子ビームでの加熱を緩和すること
ができる。それ故、金属が蒸着されるレジストが硬化し
て、リフト・オフ不可能になったりすることはない。
また、坩堝内の金属表面に傾きがあっても、坩堝を回転
させることによりほぼ均一に蒸着金属を飛散させ、どの
ウェハ小片上にも蒸着金属を均一な厚さで被覆させるこ
とができる。従って、リフトオフに蒸着法を適用した場
合、ウェハごとの蒸着スピードの不均一性を改善される
ので、全体として蒸着時間を短縮することができる。ま
た、レジスト層を徒に厚くする必要なく、それ故、リフ
トオフのためにレジストパターンを除去する時間は長く
する必要がない。
させることによりほぼ均一に蒸着金属を飛散させ、どの
ウェハ小片上にも蒸着金属を均一な厚さで被覆させるこ
とができる。従って、リフトオフに蒸着法を適用した場
合、ウェハごとの蒸着スピードの不均一性を改善される
ので、全体として蒸着時間を短縮することができる。ま
た、レジスト層を徒に厚くする必要なく、それ故、リフ
トオフのためにレジストパターンを除去する時間は長く
する必要がない。
即ち、本発明による蒸着法をリフトオフ法と組み合わせ
て使用して電極パターンや配線パターンを作製する場合
、レジスト硬化が起りにくく、また、レジストの厚さを
必要最小限に止めることができて、均一の厚さの配線パ
ターンを短い時間で作製することができる。
て使用して電極パターンや配線パターンを作製する場合
、レジスト硬化が起りにくく、また、レジストの厚さを
必要最小限に止めることができて、均一の厚さの配線パ
ターンを短い時間で作製することができる。
なお、坩堝内の金属は全体が塊状形態を有していること
が望ましいが、電子流の飛散が拡がらないようその坩堝
中の表面が凹状になっているのが好ましい。
が望ましいが、電子流の飛散が拡がらないようその坩堝
中の表面が凹状になっているのが好ましい。
また、当然電子ビームは坩堝の中心軸に対して斜めの角
度から入射されるわけであるが、それでも金属被膜の厚
さが一様であるように坩堝の回転速度はそれに適合しな
ければならない。更に、坩堝をその垂直軸を中心に、特
にその回転対称軸を中心に回転させることが好ましい。
度から入射されるわけであるが、それでも金属被膜の厚
さが一様であるように坩堝の回転速度はそれに適合しな
ければならない。更に、坩堝をその垂直軸を中心に、特
にその回転対称軸を中心に回転させることが好ましい。
付随的なこととして、本発明に用いる坩堝は電子ビーム
の衝撃に耐えられるよう磁器坩堝、アルミナ坩堝または
石英坩堝等が好ましい。
の衝撃に耐えられるよう磁器坩堝、アルミナ坩堝または
石英坩堝等が好ましい。
実施例
次に本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明し
ていくが、本発明はこれによって何ら限定されるもので
はない。
ていくが、本発明はこれによって何ら限定されるもので
はない。
実施例１
いま、直径６．５ｃｍφ、高さ５ ｃｍの円筒形のアル
ミナ坩堝３の中に中央部に凹部を設けたチタン塊４を入
れ、その上４０ｃｍのところに２インチφのシリコンウ
ェハ６をドーム状に数片取りつけた。そして、坩堝３を
その垂直回転対称軸９を中心にして５ ｒ、 ｐ、 ｍ
の回転速度で回転させながら電子ビーム系発生装置１を
電力密度８０ ｗ ７０１１１２で電子ビーム２を発生
して坩堝中のチタン塊３に向けて照射した。
ミナ坩堝３の中に中央部に凹部を設けたチタン塊４を入
れ、その上４０ｃｍのところに２インチφのシリコンウ
ェハ６をドーム状に数片取りつけた。そして、坩堝３を
その垂直回転対称軸９を中心にして５ ｒ、 ｐ、 ｍ
の回転速度で回転させながら電子ビーム系発生装置１を
電力密度８０ ｗ ７０１１１２で電子ビーム２を発生
して坩堝中のチタン塊３に向けて照射した。
３０分後、電子ビーム系発生装置１の電源を切ると各ウ
ェハ上に２０００人の厚さのチタンの被膜が均一にでき
ていることが観察された。
ェハ上に２０００人の厚さのチタンの被膜が均一にでき
ていることが観察された。
実施例２
実施例１と同じ装置、同じ方法で実施したが、金属とし
てモリブデンを選んだ。
てモリブデンを選んだ。
操作開始から３０分後、２０００人のモリブデンの被膜
が均一にできていることが観察された。
が均一にできていることが観察された。
実施例３
いま、直径７ ｃｍφ、高さ６ ｃｍの円筒形の磁器坩
堝１１の中に中央部に凹部を設けたチタン塊４を入れ、
その上に、ネガ型のレジストパターン（ＳＥＬ−Ｎ
ＴＹＰＥ Ｂを用いた）を厚さ０．６μｍに設けた４
ＸＩＱｃｍの半導体ウェハ６をドーム状に数片取付けた
。そして、坩堝３をその垂直回転対称軸ａを中心にして
５ ｒ、ｐ、 ｍの回転速度で回転させながら電子ビー
ム系発生装置１を電力密度１００Ｗ／ｃｍ２で電子ビー
ム２を発生して坩堝中のチタン塊３に向けで照射した。
堝１１の中に中央部に凹部を設けたチタン塊４を入れ、
その上に、ネガ型のレジストパターン（ＳＥＬ−Ｎ
ＴＹＰＥ Ｂを用いた）を厚さ０．６μｍに設けた４
ＸＩＱｃｍの半導体ウェハ６をドーム状に数片取付けた
。そして、坩堝３をその垂直回転対称軸ａを中心にして
５ ｒ、ｐ、 ｍの回転速度で回転させながら電子ビー
ム系発生装置１を電力密度１００Ｗ／ｃｍ２で電子ビー
ム２を発生して坩堝中のチタン塊３に向けで照射した。
３０分後、電子ビーム系発生装置１の電源を切ると、各
ウェハ上に２０００人の厚さのチタンの被膜が均一にで
きていることが観察された。また、レジストパターンは
レジスト硬化してなく、核部を硫酸と過酸化水素水の混
合液で除去できた。
ウェハ上に２０００人の厚さのチタンの被膜が均一にで
きていることが観察された。また、レジストパターンは
レジスト硬化してなく、核部を硫酸と過酸化水素水の混
合液で除去できた。
発明の詳細
な説明したように本発明は、半導体のウェハ等にチタン
、プラチナ、モリブデンなどの融点が高く抵抗加熱しに
くい金属の被膜を入またはμｍのオーダーで均一に被覆
させることを可能とした。
、プラチナ、モリブデンなどの融点が高く抵抗加熱しに
くい金属の被膜を入またはμｍのオーダーで均一に被覆
させることを可能とした。
本発明は、モーターのような坩堝回転手段を設備するだ
けで、従来の諸々の問題点を解決できる画期的なもので
あり、経済性の面でも秀れたものである。
けで、従来の諸々の問題点を解決できる画期的なもので
あり、経済性の面でも秀れたものである。
しかるに、本発明は主に半導体のウェハ小片の被膜だけ
を主に取り上げたが、これは他の耐熱性を要する器具、
装置、機械の部品にも広汎に応用できるものである。
を主に取り上げたが、これは他の耐熱性を要する器具、
装置、機械の部品にも広汎に応用できるものである。
また、被覆する金属もチタン、プラチナ、モリブデン等
に限らないものである。
に限らないものである。
第１図は実施例１及び実施例２の実施態様を示す図であ
る。第２図は実施例３の実施態様を示す図である。 （主な参照番号） １・・電子ビーム発生装置、 ２・・電子ビーム、 ３・・坩堝、 ４・・金属塊、 ６・・半導体ウェハ、 ７・・反射電子ビーム、 ８・・飛散金属蒸気
る。第２図は実施例３の実施態様を示す図である。 （主な参照番号） １・・電子ビーム発生装置、 ２・・電子ビーム、 ３・・坩堝、 ４・・金属塊、 ６・・半導体ウェハ、 ７・・反射電子ビーム、 ８・・飛散金属蒸気
Claims (6)
- （１）坩堝内の金属に電子ビームを照射して該金属を加
熱して蒸発させて、半導体ウェハ等に蒸着させる蒸着法
において、電子ビームの照射時に坩堝を回転させること
を特徴とする蒸着方法。 - （２）前記坩堝をその垂直軸を中心に回転させることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の蒸着方法。 - （３）前記坩堝をその回転対称軸を中心に回転させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の蒸着方法
。 - （４）前記坩堝内に、高融点金属を置いて、その高融点
金属を前記半導体ウェハ等に蒸着させることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項
に記載の蒸着方法。 - （５）前記高融点金属は、チタン、プラチナ、モリブデ
ン、パラジウムからなる群から選択することを特徴とす
る特許請求の範囲第４項に記載の蒸着方法。 - （６）上記坩堝内に、金属の上表面が凹状になるように
置くことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項
までのいずれか１項に記載の蒸着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29425386A JPS63149369A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 蒸着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29425386A JPS63149369A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 蒸着方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63149369A true JPS63149369A (ja) | 1988-06-22 |
Family
ID=17805328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29425386A Pending JPS63149369A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 蒸着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63149369A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010129180A3 (en) * | 2009-04-28 | 2011-03-31 | Ferrotec (Usa) Corporation | Lift-off deposition system featuring a density optimized hula substrate holder in a conical dep0sition chamber |
| WO2012160322A1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Qioptiq Limited | Method and apparatus for coating on the concave surface of a component |
-
1986
- 1986-12-10 JP JP29425386A patent/JPS63149369A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010129180A3 (en) * | 2009-04-28 | 2011-03-31 | Ferrotec (Usa) Corporation | Lift-off deposition system featuring a density optimized hula substrate holder in a conical dep0sition chamber |
| US8926755B2 (en) | 2009-04-28 | 2015-01-06 | Ferrotec (Usa) Corporation | Lift-off deposition system featuring a density optimized HULA substrate holder in a conical deposition chamber |
| WO2012160322A1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Qioptiq Limited | Method and apparatus for coating on the concave surface of a component |
| GB2491152B (en) * | 2011-05-24 | 2017-11-01 | Qioptiq Ltd | Methods and apparatuses for depositing a layer of coating material on a component |
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