KR980011943A

KR980011943A - Sputtering for large diameter wafers

Info

Publication number: KR980011943A
Application number: KR1019960030146A
Authority: KR
Inventors: 박선후; 윤여철
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-04-30

Abstract

본 발명은 대구경 웨이퍼를 위한 스퍼터에 관해 게시한다. 본 발명은 증착되는 알루미늄의 균일성 향상 및 플라즈마 집적도를 증가시켜 증착률을 증가시키기 위한 마그네트(Magnet)를 회전시키는 마그네트 회전부와, 상기 마그네트 회전부의 하부에 접속되어 진공 상태를 유지하는 버퍼 챔버와, 상기 버퍼 챔버 하단에 접속된 알루미늄 타겟 및 상기 버퍼 챔버와 알루미늄 타겟을 포함하는 챔버를 구비함으로써 알루미늄 타겟이 변형되지 않게 되어 알루미늄 증착 균일도가 향상되고 알루미늄 타겟의 균열도 방지된다. 또한 압력 누설도 방지되어 스퍼터의 진공도를 정확하게 유지할 수 있다.The present invention relates to sputtering for large diameter wafers. The present invention relates to a magnetron rotary unit for rotating a magnet for increasing the uniformity of aluminum to be deposited and increasing the deposition rate by increasing plasma density, a buffer chamber connected to a lower portion of the magnet rotation unit to maintain a vacuum state, Since the aluminum target connected to the lower end of the buffer chamber and the chamber including the buffer chamber and the aluminum target are provided, the aluminum target is not deformed, the uniformity of aluminum deposition is improved, and the crack of the aluminum target is also prevented. Also, pressure leakage is prevented, and the vacuum degree of the sputter can be accurately maintained.

Description

Sputtering for large diameter wafers

본 발명은 대구경 웨이퍼를 위한 스퍼터(sputter)에 관한 것으로서, 특히 12인치 이상의 대구경 웨이퍼를 위한 스퍼터에 관한 것이다.The present invention relates to a sputter for a large diameter wafer, and more particularly to a sputter for a large diameter wafer of 12 inches or more.

반도체 장치의 고집적화 및 대용량화가 진행됨에 따라 반도체 장치의 생산성을 향상시키려는 노력이 두 가지 면에서 행해지고 있다. 그 하나는 반도체 칩의 면적을 줄이기 위한 미세화 공정 기술 개발이고, 다른 하나느 감은 단위의 생산 설비에서 생산량을 증가시키기 위해 대구경의 실리콘 웨이퍼(예를 들면 12인치 웨이퍼)의 개발과 대구경 웨이퍼 가공을 위한 설비의 개발이다.2. Description of the Related Art Efforts to improve the productivity of semiconductor devices have been made in two ways as semiconductor devices have become highly integrated and large-capacity. One is the development of micronization process technology to reduce the area of the semiconductor chip, and the other is to develop large diameter silicon wafers (for example, 12-inch wafers) and to process large diameter wafers Equipment development.

대구경 실리콘 웨이퍼 가공 설비의 개발에 있어서 가공 설비의 대형화는 필수적이다. 왜냐하면 기존의 가공 설비로는 대구경 웨이퍼를 장착하거나 가공하는 데는 그 크기나 설비의 기능이 약하기 때문이다. 한가지 예로 알루미늄 스퍼터의 경우에 있어서, 12인치 실리콘 웨이퍼에 알루미늄을 스퍼터법으로 증착하기 위해서는 기존의 6인치 또는 8인치 웨이퍼 설비에서 사용하는 10.4인치인 알루미늄 타겟(target)의 직경을 20인치 이상으로 크게 해주어야 한다.In the development of large diameter silicon wafer processing equipment, enlargement of processing equipment is essential. This is because the size and the function of the equipment are insufficient to mount or process large diameter wafers in conventional processing equipment. As an example, in the case of aluminum sputtering, in order to deposit aluminum on a 12-inch silicon wafer by sputtering, the diameter of a 10.4-inch aluminum target used in a conventional 6-inch or 8-inch wafer facility is increased to 20 inches or more You must.

도 1은 종래의 스퍼터의 개략적인 단면도이다. 도 1에 도시된 스퍼터의 구조는 증착되는 알루미늄의 균일성 향상 및 플라즈마 집적도를 증가시켜 증착률을 증가시키기 위한 마그네트(Magnet)를 회전시키는 마그네트 회전부(11)과, 상기 마그네트 회전부(11)의 하부에 접속된 알루미늄 타겟(13)과, 상기알루미늄 타겟(13)의 하부에 설치되어 웨이퍼(15)를 받쳐주면서 웨이퍼(15)에 온도를 가하는 히터 블록(17) 및 상기 히터 블록(17)과 알루미늄 타겟(13)을 포함하는 챔버(19)로 이루어져 있다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional sputter. The structure of the sputter shown in FIG. 1 includes a magnet rotating portion 11 for rotating a magnet for increasing uniformity of deposited aluminum and increasing plasma deposition rate to increase the deposition rate, A heater block 17 installed at a lower portion of the aluminum target 13 to apply a temperature to the wafer 15 while supporting the wafer 15 and a heater block 17 provided between the heater block 17 and aluminum And a chamber 19 including a target 13.

상기 마그네트 회전부(11)는 회전시 발생하는 기계적 마찰열을 냉각시키기 위하여 물을 이용하고 있다.The magnet rotating portion 11 uses water to cool the mechanical frictional heat generated during rotation.

상기 알루미늄 타겟(13)의 알루미늄은 연신률이 크고 항복 강도가 낮기 때문에 외부 힘에 의하여 쉽게 휘어지는 특성을 갖고 있다. 상기 도 1에 도시한 스퍼터에서 챔버(19)와 마그네트 회전부(11)의 대기압의 차이가 스퍼터링 공정을 진행할 때는 100,000배로서 항복 강도 이하의 스트레스에 해당되므로 알루미늄 타겟(13)은 소성 변형 없이 대기압과의 압력차에 의한 힘을 견딜 수 있지만, 공정을 진행하지 않을 때는 그 차이가 10,000,000,000배가 되어 알루미늄 타겟(13)은 상기 압력차를 견디지 못하고 휘어지게 된다. 때문에 대구경 웨이퍼의 알루미늄 증착 균일도가 저하되고, 알루미늄 타겟(13)의 균열이 발생하거나 깨어질 수가 있다.또한 알루미늄 타겟(13)이 휘어짐에 따라 챔버(19)와 알루미늄 타겟(13)의 봉합 상태가 느슨해져서 압력 누설이 발생할 수도 있다.The aluminum of the aluminum target 13 has a property of being easily bent by an external force because of its high elongation and low yield strength. When the difference in atmospheric pressure between the chamber 19 and the magnet rotating portion 11 in the sputter shown in FIG. 1 is 100,000 times that of the sputtering process, the aluminum target 13 undergoes stress below the yield strength, However, when the process is not carried out, the difference is 10,000,000,000 times, and the aluminum target 13 is bent without being able to withstand the pressure difference. The uniformity of the aluminum deposition on the large diameter wafer is lowered and the aluminum target 13 may be cracked or cracked. The sealing state of the chamber 19 and the aluminum target 13 with the warping of the aluminum target 13 It may loosen and pressure leakage may occur.

따라서 본 발명의 목적은 알루미늄 타겟의 변형을 방지할 수 있는 대구경 웨이퍼를 위한 스퍼터를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a sputter for a large-diameter wafer which can prevent deformation of an aluminum target.

제 1도는 종래의 스퍼터의 개략적인 단면도.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional sputter. FIG.

제 2도는 본 발명에 따른 대구경 웨이퍼를 위한 스퍼터의 개략적인 단면도.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a sputter for a large diameter wafer according to the present invention. FIG.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 증착되는 알루미늄의 균일성 향상 및 플라즈마 집적도를 증가시켜 증착률을 증가시키기 위한 마그네트(Magnet)를 회전시키는 마그네트 회전부와, 상기 상기 마그네트 회전부의 하부에 접속되어 진공 상태를 유지하는 버퍼 챔버와, 상기 버퍼 챔버 하단에 접속된 알루미늄 타겟 및 상기 버퍼 챔버와 알루미늄 타겟을 포함하는 챔버를 구비하는 대구경 웨이퍼를 위한 스퍼터를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus including: a magnet rotation unit for rotating a magnet for increasing uniformity of deposited aluminum and increasing plasma deposition rate to increase a deposition rate; And a chamber including the aluminum target and the buffer chamber, and a chamber including the aluminum target. The present invention also provides a sputtering apparatus for a large diameter wafer, comprising: a buffer chamber for holding a buffer chamber;

바람직하기는, 상기 버퍼 챔버의 진공도는 10E-01∼10E-05로 한다.Preferably, the degree of vacuum of the buffer chamber is 10E-01 to 10E-05.

상기 본 발명에 의하여 알루미늄 타겟의 변형을 방지할 수 있다.According to the present invention, deformation of the aluminum target can be prevented.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

도 2는 본 발명에 따른 개구역 웨이퍼를 위한 스퍼터의 개략적인 단면도이다. 도 2 중 도 1과 동일한 번호는 동일한 소자를 나타낸다. 도 2에 도시된 스퍼터의 구조는 증착되는 알루미늄의 균일성 향상 및 플라즈마 집적도를 증가시켜 증착률을 증가시키기 위한 마그네트를 회전시키는 마그네트 회전부(11)와, 상기 마그네트 회전부의 하부에 접속된 버퍼 챔버(21)와, 상기 버퍼 챔버(21) 하부에 접속된 알루미늄 타겟(13)과, 상기 알루미늄 타겟(13)의 하부에 설치되어 웨이퍼(15)를 받쳐주면서 웨이퍼(15)에 온도를 가하는 히터 블록(17) 및 상기 히터 블록(17)과 알루미늄 타겟(13)을 포함하는 챔버(19)로 이루어져 있다.2 is a schematic cross-sectional view of a sputter for an open area wafer in accordance with the present invention. In Fig. 2, the same numerals as in Fig. 1 denote the same elements. The structure of the sputter shown in FIG. 2 includes a magnet rotation part 11 for rotating a magnet for increasing the uniformity of aluminum to be deposited and increasing the degree of plasma integration to increase the deposition rate, a buffer chamber (not shown) connected to the lower part of the magnet rotation part An aluminum target 13 connected to the lower portion of the buffer chamber 21 and a heater block 21 disposed under the aluminum target 13 for applying a temperature to the wafer 15 while supporting the wafer 15 17 and a chamber 19 including the heater block 17 and the aluminum target 13.

상기 마그네트 회전부(11)는 회전시 발생하는 개략적 기계적 마찰을 냉각시키기 위하여 물을 이용하고 있다. 그리고 상기 버퍼 챔버(21)의 진공도는 10E-01∼10E-05로 한다.The magnet rotating portion 11 uses water to cool the schematic mechanical friction generated during rotation. The degree of vacuum of the buffer chamber 21 is 10E-01 to 10E-05.

상기 버퍼 챔버(21)에 의하여 공정 진행시는 챔버(19)와 버퍼 챔버(21) 사이의 압력차가 거의 없어지고, 공정 진행이 중지된 상태에서는 챔버(19)와 버퍼 챔버(21) 사이의 압력차가 1000배 내지 100,000배이므로 알루미늄 타겟(13)은 영향을 받지 않게 된다.The pressure difference between the chamber 19 and the buffer chamber 21 is almost eliminated when the process is proceeded by the buffer chamber 21 and the pressure between the chamber 19 and the buffer chamber 21 Since the difference is 1000 to 100,000 times, the aluminum target 13 is not affected.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 알루미늄 타겟이 변형되지 않으므로 알루미늄 증착 균일도가 향상되고 알루미늄 타겟의 균열도 방지된다. 또한 압력 누설도 방지되어 스퍼터의 진공도를 정확하게 유지할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the aluminum target is not deformed, uniformity of aluminum deposition is improved and cracking of the aluminum target is also prevented. Also, pressure leakage is prevented, and the vacuum degree of the sputter can be accurately maintained.

Claims

A magnet rotating part for rotating the magnet to increase the deposition rate by increasing the uniformity of the deposited aluminum and the plasma density; A buffer chamber connected to a lower portion of the magnet rotating portion to maintain a vacuum state; An aluminum target connected to the lower end of the buffer chamber; And a chamber including the buffer chamber and the aluminum target.

The sputter for a large diameter wafer according to claim 1, wherein the buffer chamber has a degree of vacuum of 10E-01 to 10E-05.

※ Note: It is disclosed by the contents of the first application.