JPS63183181A - マグネトロンスパツタエツチング装置 - Google Patents

マグネトロンスパツタエツチング装置

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JPS63183181A
JPS63183181A JP62013887A JP1388787A JPS63183181A JP S63183181 A JPS63183181 A JP S63183181A JP 62013887 A JP62013887 A JP 62013887A JP 1388787 A JP1388787 A JP 1388787A JP S63183181 A JPS63183181 A JP S63183181A
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JP
Japan
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substrate
etching
electrodes
electrode
frequency power
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JP62013887A
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English (en)
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Naoto Sasaki
直人 佐々木
Fumihiko Sato
文彦 佐藤
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Canon Anelva Corp
Original Assignee
Anelva Corp
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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    • H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
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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】 （産業上の利用分野） 本発明は、特に、基板表面に薄膜を堆積する前に前処理
として行なう、基板表面のクリーニング処理等に適した
マグネトロンスパッタリングエツチング装置の改良に関
する。
（従来の技術とその問題点） 従来のエツチング方法は、フロン系ガスを用いる高周波
２極エツチングが最も一般的である。この方法はシリコ
ンやアルミニウム等の薄膜をサブミクロンの幅でエツチ
ング出来るため、大規模集積回路の開発に大きく貢献し
ている。しかしこのエツチング方法は、基板表面を汚染
する為、基板表面のクリーニング処理には適しない。
基板表面のクリーニングに適するエツチング方法として
は、上記とは別にアルゴンを用いた高周波２極スパッタ
エツチングがあり、汚染のおそれがないため便利に使用
されていて、アルミニウム配線層と半導体基板との接触
をとるために半導体基板表面をスパッタエツチングして
表面汚染層を除去し清浄化する目的や、さらに、多層配
線プロセスにおいて下層配線層表面をスパッタエツチン
グした後、上層配線層を形成して配線間の接続をとる場
合のクリーニングの目的にも使用されていしかしこのア
ルゴンスパッタエツチングの場合も、従来の方法では、
荷電粒子の加速が強く、また基板の温度上昇が大きくて
ときには数百℃にも達することがあり、基板に悪影響を
及ぼす欠点がある。またエツチング速度が遅いという問
題もある。
そこで近時は、この問題を解決するため、ターゲットに
向かう電界と直交する磁界をターゲット表面近傍に発生
させ、この磁界の作用によってエツチングを高速化した
マグネトロンスパッタエツチング装置がよく使われるよ
うになっている。
第２図にその従来の装置の電極部を抜きだして、その概
略の正面断面図を示す。
第２図では、被処理基板を下部電極に載置し、上部電極
がターゲットを兼ね、エツチングと堆積が兼用されるよ
うになった装置の電極構成の例である。
上部の対向電極は、接地された平面状ターゲット１１１
と、凹部を有する電極本体１１２との間の内部空間１１
３に冷却水管１１４．１１５で冷却水を導入し、高温と
なるターゲット１１１を冷却するようになっている。タ
ーゲット１１１の裏面には磁石１１６を装着した鉄コア
１１７が配置され、電極面の近傍に閉じた磁界１１８が
発生するようになっている。
一方、下部のエツチング電極の方は基板１２１と基板ホ
ルダー１２２および基板ホルダー１２２にコンデンサー
１２３を介して接続された高周波電源１２４から成り立
っており、前記の上部対向電極の真下に設けられている
。
この電極構成のエツチング装置では、マグネトロン方式
のためエツチング速度は格段に速くなる。
しかし、被処理基板１２１の表面のエツチングは、基板
表面の磁界の形に対応したエツチング分布を示す。従っ
て、エツチング量は基板表面で不均一であり、局所的に
エツチング過剰があったり不足があったりで、一部にて
半導体回路の導通不良を招く等の問題がある。
（発明の目的） 本発明は、上記の問題を解決し、被処理基板表面のエツ
チング速度を均一にし、表面清浄プロセスの信頼性の向
上に寄与しうる、新規なマグネトロンスパッタエツチン
グ装置を提供することを目的とする。
（発明の構成） 本発明は、真空容器内に１対の電極を対向設置し、該対
向電極に高周波電力を印加するとともに、該高周波電力
の電気力線に平行な成分を持つ磁力線を設定して、該対
向電極の一方の上またはその近傍に被処理基板を置き、
前記一対の電極の両者の背後にそれぞれ磁石を配置し、
互いの異なる磁極を対向させるとともに、両磁石の少な
くとも一方を、該電気力線に平行な軸を中心にして回転
させるよう構成したものである。
（作用） 上記構成によれば、被処理基板を配置した電極に向かう
電界とほぼ平行な磁界が走る為、プラズマ中の荷電粒子
は磁力線に巻き付いて螺旋状に回転運動し、電極上方の
磁束の集中している部分にプラズマが集中し、その上に
置かれた被処理基板のエツチングが速くなる。そして永
久磁石の少なくとも一方が被処理基板に対し回転してい
るため、回転軸の位置を適当にすると、前記磁束は被処
理基板上を動きまわることになり、被処理基板上のプラ
ズマ量は均一化され、基板表面のエツチングが均一化さ
れて進行する。また放電インピーダンスが低くなるため
、荷電粒子の加速電圧が低くなり、゛被処理基板表面の
損傷が少なくなる。
（実施例） 第１図に本発明の実施例のマグネトロンスパッタエツチ
ング装置の電極部の概略の断面図を示す。
エツチング電極ｌはコンデンサー２を介して高周波電源
３に接続されており、冷却水導入口４゜冷却水出口５を
備えて密閉室内部に冷却水を循環し過熱を防ぐようにな
っている。密閉室内には永久磁石１０が固定されている
。エツチング電極１の上部には石英シールド板６と石英
製基板台７を介して被処理基板８を設置している。９は
シールド板である。
エツチング電極１に対面する対向電極１２は、冷却水導
入口１５．冷却水出口１６を備えて、密閉室内部に冷却
水を循環し過熱を防ぐようになっている。その密閉室内
には、モーター１７で軸１８の回りに回転駆動される永
久磁石１３が設けられ、前記永久磁石１０とは、互いの
異極が対向している。
エツチング電極１の裏面の密閉室内の永久磁石１０と、
対向電極１２の裏面密閉室内の永久磁石１３とは、互い
に異なる磁極を対向させており、その作る磁界１４によ
り、荷電粒子は磁力線に拘束されて螺旋状に回転運動す
る。このために、エツチング電極１上の磁力線の集中部
分にプラズマが集中し、その部分のエツチング速度が速
くなる。
対向電極１２内のモーター１７を駆動して永久磁石１３
を回転軸１８の回りに偏心回転させると、前記したプラ
ズマの集中部分も回転移動し、時間平均では基板表面上
でプラズマが均一化され、エツチング量は基板表面で均
一となる。
放電インピーダンスが低くなるため荷電粒子の加速電圧
は低くなり、被処理基板のダメージは少ない。
このマグネトロンスパッタエツチング装置によれば、Ａ
ｒガス圧力ｌＸｌ０−３Ｔｏｒｒにてエツチング速度は
、従来の磁石のない装置の５倍以上となり、基板表面の
エツチングの分布は十分に均一化されて、良好なりリー
ニングが達成された。
なお、上記では対向電極１２の裏面の永久磁石１３を偏
心回転させたが、逆に、エツチング電極１の裏面の永久
磁石１０の方を偏心回転させても、または、２つの永久
磁石１０．１２を同時に偏心回転させても、ともに同様
の良好な結果かえられる。
（発明の効果） 本発明は、エツチング速度を高速にし、被処理基板表面
のエツチング量の均一化、エツチングによる被処理基板
の損傷の低減を実現する新規のマグネトロンスパッタエ
ツチング装置を提供する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のマグネトロンスパッタエツチング装
置の実施例の電極部の概略の構成図。 第２図は、従来の同様の図。 １・・・エツチング電極、　　３・・・高周波電源、４
．５・・・・・・冷却水管、　　８・・・被処理基板、
１０．１３・・・永久磁石、１７・・・モーター、１８
・・・回転軸。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）真空容器内に１対の電極を対向設置し、該対向電
    極に高周波電力を印加するとともに、該高周波電力の電
    気力線に平行な成分を持つ磁力線を設定して、該対向電
    極の一方の上またはその近傍に置かれた被処理基板の表
    面をエッチング処理するマグネトロンスパッタエッチン
    グ装置において、前記一対の電極の両者の背後にそれぞ
    れ磁石を、互いの異なる磁極を対向させて設置するとと
    もに、該磁石の少なくとも一方を、該電気力線に平行な
    軸を中心にして回転させるよう構成したことを特徴とす
    るマグネトロンスパッタエッチング装置。
JP62013887A 1987-01-23 1987-01-23 マグネトロンスパツタエツチング装置 Pending JPS63183181A (ja)

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