JPH10121237A - Sputtering device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はスパッタ装置に関
し、さらに詳しくは、膜厚の均一性が良く、段差部被覆
性の良いスパッタリングによる堆積膜が形成できるスパ
ッタ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering apparatus, and more particularly to a sputtering apparatus capable of forming a deposited film by sputtering having good uniformity of film thickness and good step coverage.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、薄膜形成装置として、高エネルギ
ー粒子をターゲットに衝突させ、ターゲットより粒子を
弾き出し、被処理基板上に堆積させて薄膜を形成するス
パッタ装置が盛んに使用されている。このスパッタ装置
を用いて薄膜を形成する際に重要な点は、膜厚の均一性
や成膜速度である。従来、この様な目的を達成するため
のスパッタ装置としては、マグネトロン方式のスパッタ
装置（マグネトロンスパッタ装置）が知られており、こ
の装置が半導体装置や磁気ディスク等の製造に広く使用
されている。2. Description of the Related Art In recent years, as a thin film forming apparatus, a sputter apparatus which collides high energy particles with a target, ejects the particles from the target, and deposits the particles on a substrate to be processed to form a thin film has been actively used. What is important when forming a thin film using this sputtering apparatus is the uniformity of the film thickness and the film forming speed. Conventionally, a magnetron type sputtering apparatus (magnetron sputtering apparatus) has been known as a sputtering apparatus for achieving such an object, and this apparatus is widely used for manufacturing semiconductor devices, magnetic disks, and the like.
【０００３】このマグネトロンスパッタ装置の従来例
を、図４を参照して説明する。マグネトロンスパッタ装
置１００は、図４に示すように、スパッタ室２内にスパ
ッタリングする材料のターゲット、例えばＡｌのターゲ
ット３を支持するターゲット支持部４と、被処理基板、
例えば半導体ウェハ５を載置する基板ホルダ６とが対向
して配置された概略構造となっている。上記のターゲッ
ト支持部４にはマグネット４ａが内蔵されており、ター
ゲット３下面に平行な方向の磁界、例えばターゲット３
の中央より周辺に向かう磁界が形成されるようになって
いる。また、このターゲット支持部４には、ターゲット
３が、基板ホルダ６に載置した半導体ウェハ５に対し
て、陰極となるような電源接続でターゲット電源７が接
続している。スパッタ室２には、プラズマを発生させる
ための不活性ガス、例えばＡｒガス等を導入するガス配
管２ａと、スパッタ室２内を真空にするための排気系に
接続する排気配管２ｂが設けられている。A conventional example of this magnetron sputtering apparatus will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the magnetron sputtering apparatus 100 includes a target support 4 that supports a target of a material to be sputtered in the sputtering chamber 2, for example, an Al target 3, a target substrate,
For example, it has a schematic structure in which a substrate holder 6 on which a semiconductor wafer 5 is placed is arranged to face. The target support section 4 has a magnet 4a built therein, and a magnetic field in a direction parallel to the lower surface of the target 3, for example, the target 3
A magnetic field from the center to the periphery is formed. Further, a target power source 7 is connected to the target support part 4 by a power source connection such that the target 3 serves as a cathode with respect to the semiconductor wafer 5 mounted on the substrate holder 6. The sputtering chamber 2 is provided with a gas pipe 2a for introducing an inert gas for generating plasma, for example, Ar gas, and an exhaust pipe 2b connected to an exhaust system for evacuating the inside of the sputtering chamber 2. I have.
【０００４】このマグネトロンスパッタ装置１００によ
るスパッタリング方法は、まずスパッタ室２にＡｒガス
を導入し、スパッタ室２室内の圧力を約１Ｐａ程度にす
る。その後ターゲット支持部４に約７００Ｖ程度の電圧
をターゲット電源７より印加し、グロー放電を起こし、
電界と磁界の作用によって高密度のプラズマを発生させ
る。プラズマが発生すると、プラズマ中のＡｒの正イオ
ンが陰極であるターゲット３に衝突してターゲット３の
Ａｌをスパッタリングし、半導体ウェハ５上にＡｌ膜を
堆積させる。In the sputtering method using the magnetron sputtering apparatus 100, Ar gas is first introduced into the sputtering chamber 2 and the pressure in the sputtering chamber 2 is set to about 1 Pa. Thereafter, a voltage of about 700 V is applied from the target power supply 7 to the target support 4 to cause glow discharge,
A high-density plasma is generated by the action of an electric field and a magnetic field. When the plasma is generated, Ar positive ions in the plasma collide with the target 3 serving as a cathode to sputter Al on the target 3 and deposit an Al film on the semiconductor wafer 5.
【０００５】円板状である通常のターゲット３径は半導
体ウェハ５径より大きく、従って半導体ウェハ５よりみ
ると、面状のスパッタ源、即ちスパッタリング面源から
のＡｌの堆積となり、半導体ウェハ５上には均一な膜厚
のＡｌ膜が堆積する。また、Ａｒの正イオンはターゲッ
ト３にほぼ垂直に衝突するが、スパッタリングされるタ
ーゲット３のＡｌ粒子はほぼ球状分布であらゆる方向に
弾き出される。このため、半導体ウェハ５の表面に段差
部があっても、この段差部の側壁にもＡｌが堆積するの
で段差被覆性の良いＡｌ堆積膜が得られる。[0005] The diameter of the disk-shaped target 3 is larger than the diameter of the semiconductor wafer 5. Therefore, when viewed from the semiconductor wafer 5, Al is deposited from a planar sputtering source, that is, a sputtering surface source. , An Al film having a uniform thickness is deposited. The positive ions of Ar collide with the target 3 almost perpendicularly, but Al particles of the target 3 to be sputtered are ejected in all directions with a substantially spherical distribution. For this reason, even if there is a step on the surface of the semiconductor wafer 5, Al is deposited on the side wall of the step, so that an Al deposited film having good step coverage can be obtained.
【０００６】しかしながら、上述したマグネトロンスパ
ッタ装置１００により半導体ウェハ５上に堆積したＡｌ
膜の膜厚は、均一性を常時確保することが困難であると
いうのが現状である。これは、マグネトロンスパッタ装
置１００のターゲット３は、均一なスパッタリング面源
になっていないためである。このことは、長い期間スパ
ッタリングした後のターゲット３表面が、均一にスパッ
タリングされず、スパッタリングで削られた面が平面に
成らず、凹凸のある曲面状になっていることからも明ら
かである。However, the Al deposited on the semiconductor wafer 5 by the magnetron sputtering apparatus 100 described above.
At present, it is difficult to ensure uniformity of the film thickness at all times. This is because the target 3 of the magnetron sputtering apparatus 100 is not a uniform sputtering surface source. This is apparent also from the fact that the surface of the target 3 after sputtering for a long period of time is not uniformly sputtered, and the surface removed by sputtering is not a flat surface but a curved surface with irregularities.
【０００７】また、高集積化した半導体装置の微細なコ
ンタクトホールを持つ半導体ウェハ５上に、マグネトロ
ンスパッタ装置１００によりＡｌ膜等による電極配線膜
を形成する場合は、図５に示すように、半導体基板１１
上の層間絶縁膜１２に形成した半導体ウェハ５のコンタ
クトホール部１０にＡｌ膜１３のオーバーハングが生
じ、コンタクトホール部１０の底部や底部近傍のコンタ
クトホール部１０側壁では非常に薄いＡｌ膜１３とな
る。上述のような電極配線膜をパターニングして形成す
る電極配線においては、コンタクトホール部１０での抵
抗増加や断線の問題が起こる。この問題は、上述したよ
うなスパッタリング膜厚の半導体ウェハ５面内分布があ
ると、より大きな問題となる。When an electrode wiring film such as an Al film is formed on a semiconductor wafer 5 having fine contact holes of a highly integrated semiconductor device by a magnetron sputtering apparatus 100, as shown in FIG. Substrate 11
An overhang of the Al film 13 occurs in the contact hole 10 of the semiconductor wafer 5 formed in the upper interlayer insulating film 12, and a very thin Al film 13 is formed on the bottom of the contact hole 10 and on the side wall of the contact hole 10 near the bottom. Become. In the electrode wiring formed by patterning the electrode wiring film as described above, problems such as an increase in resistance in the contact hole portion 10 and disconnection occur. This problem becomes more serious if there is a distribution of the sputtering film thickness in the surface of the semiconductor wafer 5 as described above.
【０００８】微細なコンタクトホール部１０にオーバー
ハングを発生させないためには、ターゲット３でスパッ
タリングされて半導体ウェハ５に堆積するＡｌ粒子を半
導体ウェハ５にほぼ垂直に入射させればよい。この方法
として、ターゲット３と半導体ウェハ５間にコリメータ
板をいれる方法がある。このコリメータ板の孔の長さと
孔径との比、所謂アスペクト比を大きくとり、半導体ウ
ェハ５に入射するスパッタリングされた粒子の垂直方向
性を良くすると、スパッタリングによる堆積速度が大幅
に低下するだけでなく、図６に示すように、オーバーハ
ングの発生はほとんどないが、コンタクトホール部１０
側壁のＡｌ膜１３とコンタクトホール部１０の底部中央
のＡｌ膜１３との膜厚差が大きくなり、コンタクトホー
ル部１０の底部周辺に深い溝ができる。この深い溝の存
在は、後工程における堆積膜形成時のボイドになる虞が
ある。In order to prevent overhang from occurring in the fine contact hole portion 10, Al particles sputtered by the target 3 and deposited on the semiconductor wafer 5 may be incident on the semiconductor wafer 5 almost perpendicularly. As this method, there is a method of inserting a collimator plate between the target 3 and the semiconductor wafer 5. If the ratio between the length of the hole and the diameter of the hole of the collimator plate, that is, the so-called aspect ratio, is increased and the vertical direction of the sputtered particles incident on the semiconductor wafer 5 is improved, not only the deposition rate by sputtering is significantly reduced, but also As shown in FIG. 6, there is almost no overhang.
The thickness difference between the Al film 13 on the side wall and the Al film 13 at the center of the bottom of the contact hole 10 becomes large, and a deep groove is formed around the bottom of the contact hole 10. The presence of the deep groove may cause voids when forming a deposited film in a later step.
【０００９】なお、上述したコリメータ板を用いるマグ
ネトロンスパッタ装置１００は、埋め込みプラグで電極
を形成する際の薄いバリア膜形成に使用されており、こ
の場合はコンタクトホールの深さと径との比、所謂コン
タクトホールのアスペクト比の応じたコリメータのアス
ペクト比を持つコリメータ板を用いて、コンタクトホー
ル部１０側壁と底部のバリア膜厚をほぼ同等の厚みにし
ている。従って、コンタクトホールのアスペクト比が異
なる度に、コリメータのアスペクト比の異なるコリメー
タ板に変えなければならず、作業性を悪化させるという
問題が起こる。The magnetron sputtering apparatus 100 using the above-described collimator plate is used for forming a thin barrier film when an electrode is formed with a buried plug. In this case, the ratio between the depth and the diameter of a contact hole, so-called, is called. By using a collimator plate having a collimator aspect ratio corresponding to the aspect ratio of the contact hole, the barrier film thickness on the side wall and the bottom portion of the contact hole portion 10 is made substantially equal. Therefore, every time the aspect ratio of the contact hole is different, it is necessary to change to a collimator plate having a different aspect ratio of the collimator, which causes a problem that workability is deteriorated.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したス
パッタ装置における問題点を解決することをその目的と
する。即ち本発明の課題は、被処理基板面内の膜厚均一
性や段差部被覆性が良いスパッタリングによる堆積膜が
形成できるスパッタ装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the sputtering apparatus. That is, an object of the present invention is to provide a sputtering apparatus which can form a deposited film by sputtering with good uniformity of film thickness in a surface of a substrate to be processed and good step coverage.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明のスパッタ装置
は、上述の課題を解決するために提案するものであり、
マグネトロンスパッタリング方式のスパッタ装置におい
て、被処理基板を載置する基板ホルダは傾斜可能でしか
も回転可能に配設し、ターゲットと基板ホルダ間にコリ
メータ板を設けたことを特徴とするものである。。SUMMARY OF THE INVENTION A sputtering apparatus according to the present invention is proposed to solve the above-mentioned problems.
In a magnetron sputtering type sputtering apparatus, a substrate holder on which a substrate to be processed is placed is arranged so as to be tiltable and rotatable, and a collimator plate is provided between the target and the substrate holder. .
【００１２】以下、本発明の作用に関して述べる。本発
明によれば、マグネトロンスパッタリング方式のスパッ
タ装置に、スパッタリングされる粒子の被処理基板への
入射方向を被処理基板面に垂直な方向性を持たせるため
のコリメータ板を設け、被処理基板を載置する基板ホル
ダを傾斜可能でしかも回転可能に配設することで、ター
ゲットが均一なスパッタリング面源になっていないため
に起こる被処理基板面内の堆積膜厚の不均一性を低減
し、しかも被処理基板表面の段差部、例えばコンタクト
ホール部の段差部被覆性を向上させることができる。The operation of the present invention will be described below. According to the present invention, a magnetron sputtering type sputtering apparatus is provided with a collimator plate for giving the direction of incidence of the particles to be sputtered to the substrate to be processed perpendicular to the surface of the substrate to be processed. By arranging the substrate holder on which it can be placed in a tiltable and rotatable manner, it is possible to reduce the non-uniformity of the deposited film thickness on the surface of the substrate to be processed due to the target not being a uniform sputtering surface source, Moreover, the step coverage on the surface of the substrate to be processed, for example, the step coverage of the contact hole can be improved.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的実施の形態
例につき、添付図面を参照して説明する。なお従来技術
の説明で参照した図４中の構成部分と同様の構成部分に
は、同一の参照符号を付すものとする。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same components as those in FIG. 4 referred to in the description of the related art are denoted by the same reference numerals.
【００１４】本実施の形態例はスパッタ装置に本発明を
適用した例であり、これを図１および図２を参照して説
明する。本実施の形態例のスパッタ装置であるマグネト
ロンスパッタ装置１は、図１に示すように、スパッタ室
２内に設置された、スパッタリングする材料のターゲッ
ト、例えばＡｌのターゲット３を支持するターゲット支
持部４と、被処理基板、例えば半導体ウェハ５を載置
し、傾斜可能でしかも回転可能に配設した基板ホルダ６
を持って構成された基板ホルダ部５０と、ターゲット３
と基板ホルダ部５０間に配置したコリメータ板６０とに
より概略構成されている。This embodiment is an example in which the present invention is applied to a sputtering apparatus, which will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a magnetron sputtering apparatus 1 which is a sputtering apparatus according to the present embodiment includes a target support portion 4 installed in a sputtering chamber 2 for supporting a target of a material to be sputtered, for example, an Al target 3. And a substrate holder 6 on which a substrate to be processed, for example, a semiconductor wafer 5 is placed, and which is disposed so as to be tiltable and rotatable.
And a target 3
And a collimator plate 60 arranged between the substrate holder 50.
【００１５】上記のターゲット支持部４にはマグネット
４ａが内蔵されており、ターゲット３下面に平行な方向
の磁界、例えばターゲット３の中央より周辺に向かう磁
界を形成するようになっている。また、このターゲット
支持部４には、ターゲット３が、基板ホルダ６に載置し
た半導体ウェハ５に対して、陰極となるような電源接続
でターゲット電源７が接続している。スパッタ室２に
は、プラズマを発生させるための不活性ガス、例えばＡ
ｒガス等を導入するガス配管２ａと、スパッタ室２内を
真空にするための排気系に接続する排気配管２ｂが設け
られている。The target support 4 has a magnet 4a built therein so as to generate a magnetic field in a direction parallel to the lower surface of the target 3, for example, a magnetic field from the center of the target 3 to the periphery. Further, a target power source 7 is connected to the target support part 4 by a power source connection such that the target 3 serves as a cathode with respect to the semiconductor wafer 5 mounted on the substrate holder 6. In the sputtering chamber 2, an inert gas for generating plasma, for example, A
A gas pipe 2a for introducing r gas or the like and an exhaust pipe 2b connected to an exhaust system for evacuating the inside of the sputtering chamber 2 are provided.
【００１６】次に、基板ホルダ部５０の詳細構造を説明
する。基板ホルダ部５０は、図２に示すように、半導体
ウェハ５を載置する基板ホルダ６を回転させる第１のモ
ータ５１が設置された円板状の第１のモータ支持部５２
と、第１のモータ支持部５２の円板状の中心を通る軸上
の、第１のモータ支持部５２側壁に突設した円柱状の２
個の支持棒５３に嵌め込まれる孔５４を持ち、第１のモ
ータ支持部５２を所定の傾斜角度（水平方向に対する角
度θ）を持たせて固定する傾斜固定ピン５５を持って第
１のモータ支持部５２を支えるコの字状の支持具５６
と、この支持具５６を回転させる第２のモータ５７が設
置され、スパッタ室２に固定された第２のモータ支持部
５８とにより構成されている。Next, the detailed structure of the substrate holder 50 will be described. As shown in FIG. 2, the substrate holder section 50 includes a disk-shaped first motor support section 52 on which a first motor 51 for rotating the substrate holder 6 on which the semiconductor wafer 5 is mounted is installed.
And a columnar 2 protruding from the side wall of the first motor support portion 52 on an axis passing through the center of the disk shape of the first motor support portion 52.
The first motor supporting portion 52 has a hole 54 to be fitted into each support rod 53, and has a tilt fixing pin 55 for fixing the first motor support portion 52 at a predetermined tilt angle (angle θ with respect to the horizontal direction). U-shaped support 56 for supporting the portion 52
And a second motor 57 for rotating the support 56, and a second motor support 58 fixed to the sputtering chamber 2.
【００１７】次に、上述したマグネトロンスパッタ装置
１によるスパッタリング方法を説明する。まず、マグネ
トロンスパッタ装置１の基板ホルダ部５０の傾斜固定ピ
ン５５により、基板ホルダ６の傾斜角度θを設定する。
この傾斜角度θは、半導体ウェハ５に形成されているコ
ンタクトホールのアスペクト比が大きいほど、小さな傾
斜角度θにする。次に、基板ホルダ６上に半導体ウェハ
５を載置し、スパッタ室２を排気して真空にした後、ガ
ス配管２ａより不活性ガス、例えばＡｒガスを導入し、
スパッタ室２室内の圧力を約１Ｐａ程度にする。その
後、第１、第２のモータ５１、５７の電源（図示省略）
をＯＮして、第１、第２のモータ５１、５７を回転させ
る。Next, a sputtering method using the above-described magnetron sputtering apparatus 1 will be described. First, the inclination angle θ of the substrate holder 6 is set by the inclination fixing pin 55 of the substrate holder unit 50 of the magnetron sputtering apparatus 1.
The inclination angle θ is set to be smaller as the aspect ratio of the contact hole formed in the semiconductor wafer 5 is larger. Next, after placing the semiconductor wafer 5 on the substrate holder 6 and evacuating and evacuating the sputtering chamber 2, an inert gas, for example, Ar gas is introduced from the gas pipe 2a.
The pressure in the two sputtering chambers is set to about 1 Pa. Then, the power supply of the first and second motors 51 and 57 (not shown)
Is turned on to rotate the first and second motors 51 and 57.
【００１８】次に、ターゲット支持部４に約７００Ｖ程
度の電圧をターゲット電源７より印加し、グロー放電を
起こし、電界と磁界の作用によって高密度のプラズマを
発生させて、ターゲット３のＡｌをスパッタリングさ
せ、半導体ウェハ５上にＡｌ膜を堆積させる。なお、グ
ロー放電を起こし、プラズマを発生させた後は、基板ホ
ルダ６が傾斜して回転することによりターゲット３と基
板ホルダ６との距離が場所と時間で変化する状態となる
が、陰極であるターゲット３近傍に形成される電界強度
は変化しないので、基板ホルダ６が傾斜回転しても従来
例のマグネトロンスパッタ装置１００におけるターゲッ
ト３面内のスパッタリング分布と同等になり、スパッタ
リング自体への影響はない。Next, a voltage of about 700 V is applied from the target power source 7 to the target support portion 4 to cause glow discharge, to generate high-density plasma by the action of an electric field and a magnetic field, and to sputter Al on the target 3. Then, an Al film is deposited on the semiconductor wafer 5. After the glow discharge is generated and the plasma is generated, the distance between the target 3 and the substrate holder 6 changes depending on the place and time by rotating the substrate holder 6 at an angle. Since the intensity of the electric field formed in the vicinity of the target 3 does not change, even if the substrate holder 6 is tilted and rotated, the sputtering distribution in the surface of the target 3 in the conventional magnetron sputtering apparatus 100 is equivalent, and there is no influence on the sputtering itself. .
【００１９】上述したマグネトロンスパッタ装置１によ
るスパッタリングで形成された半導体ウェハ５上のＡｌ
膜は、ターゲット３が均一なスパッタリング面源となっ
ていなくとも、基板ホルダ６を傾斜させたことで、半導
体ウェハ５中心が第２のモータ５７の回転軸上よりず
れ、スパッタリング面源下で半導体ウェハ５が基板ホル
ダ部５０の第１のモータ５１と第２のモータ５７により
自公転している状態となるので、半導体ウェハ５上に均
一なＡｌ膜を形成することができる。また、図１に示す
ように、マグネトロンスパッタ装置１にコリメータ板６
０を設置することで、ターゲット３からスパッタリング
されるＡｌ粒子の内の垂直方向に飛び出したＡｌ粒子だ
けがコリメータ板を通り、半導体ウェハ５に堆積するる
ことと、基板ホルダ６の傾斜角θを半導体ウェハ５表面
の段差部、例えばコンタクトホール部のアスペクト比に
応じて決めた傾斜角θとすることにより、図３に示すよ
うに、半導体ウェハ５のコンタクトホール部１０におい
て、オーバーハングが少なく、コンタクトホール部１０
側壁と底部とに膜厚差のあまり無いＡｌ膜１３を形成す
ることができる。The Al on the semiconductor wafer 5 formed by sputtering by the magnetron sputtering apparatus 1 described above.
Even if the target 3 is not a uniform sputtering surface source, the center of the semiconductor wafer 5 is displaced from the rotation axis of the second motor 57 even if the target 3 is not a uniform sputtering surface source. Since the wafer 5 is revolving around itself by the first motor 51 and the second motor 57 of the substrate holder 50, a uniform Al film can be formed on the semiconductor wafer 5. Also, as shown in FIG.
0, only the Al particles sputtered in the vertical direction out of the Al particles sputtered from the target 3 pass through the collimator plate and deposit on the semiconductor wafer 5, and the inclination angle θ of the substrate holder 6 is reduced. By setting the inclination angle θ determined according to the aspect ratio of the step portion on the surface of the semiconductor wafer 5, for example, the contact hole portion, as shown in FIG. Contact hole part 10
The Al film 13 having a small difference in film thickness between the side wall and the bottom can be formed.
【００２０】以上、本発明を実施の形態例により説明し
たが、本発明はこの実施の形態例に何ら限定されるもの
ではない。例えば、本発明を実施の形態例ではＡｌのタ
ーゲットで説明したが、ターゲットとしては、ＳｉやＣ
ｕ等を含むＡｌ合金、ＷＳｉ2 等の高融点金属シリサイ
ド、Ｔｉ等の高融点金属でもよい。また、スパッタ室に
導入するプラズマ用ガスとしてＡｒ等の不活性ガスを用
いたスパッタリング方式で説明したが、Ａｒガスとター
ゲット材料と反応する活性ガスとの混合ガスを導入し
て、反応性スパッタリング方式を採ってもよい。更にま
た、本発明を実施の形態例ではターゲットと基板ホルダ
を上下方向に対向させて配置したマグネトロンスパッタ
装置で説明したが、ターゲットと基板ホルダを水平方向
に対向させて配置してもよい。Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the embodiment. For example, although the present invention has been described with reference to an Al target in the embodiment, the target may be Si or C.
An aluminum alloy containing u or the like, a high melting point metal silicide such as WSi 2, or a high melting point metal such as Ti may be used. Also, the sputtering method using an inert gas such as Ar as the plasma gas introduced into the sputtering chamber has been described, but the reactive sputtering method using a mixed gas of an Ar gas and an active gas that reacts with the target material is introduced. May be taken. Furthermore, in the embodiment, the present invention has been described with the magnetron sputtering apparatus in which the target and the substrate holder are vertically opposed to each other, but the target and the substrate holder may be horizontally opposed.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のスパッタ装置を用いれば、被処理基板面内の膜厚均一
性や段差部被覆性が良いスパッタリングによる堆積膜が
形成できる。As is clear from the above description, by using the sputtering apparatus of the present invention, a deposited film can be formed by sputtering having good uniformity of film thickness in the surface of the substrate to be processed and good step coverage.
【図１】本発明を適用した実施の形態例のマグネトロン
スパッタ装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a magnetron sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明を適用した実施の形態例のマグネトロン
スパッタ装置における、基板ホルダ部の概略側面図であ
る。FIG. 2 is a schematic side view of a substrate holder in a magnetron sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明を適用した実施の形態例のマグネトロン
スパッタ装置により、コンタクトホールが形成された半
導体ウェハ上にＡｌ膜を堆積した状態の、半導体ウェハ
の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor wafer in a state where an Al film is deposited on a semiconductor wafer in which a contact hole is formed by a magnetron sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図４】従来のマグネトロンスパッタ装置の概略図であ
る。FIG. 4 is a schematic view of a conventional magnetron sputtering apparatus.
【図５】従来のマグネトロンスパッタ装置により、コン
タクトホールが形成された半導体ウェハ上にＡｌ膜を堆
積した状態の、半導体ウェハの概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor wafer in a state where an Al film is deposited on a semiconductor wafer in which a contact hole is formed by a conventional magnetron sputtering apparatus.
【図６】従来のマグネトロンスパッタ装置に、高アスペ
クト比を持つコリメータ板を設置して、スパッタリング
粒子を半導体ウェハにほぼ垂直に入射させるスパッタリ
ングにより、コンタクトホールが形成された半導体ウェ
ハ上にＡｌ膜を堆積した状態の、半導体ウェハの概略断
面図である。FIG. 6 shows a conventional magnetron sputtering apparatus, in which a collimator plate having a high aspect ratio is installed, and an Al film is formed on a semiconductor wafer having a contact hole by sputtering in which sputtered particles are made to enter a semiconductor wafer almost perpendicularly. FIG. 3 is a schematic sectional view of a semiconductor wafer in a deposited state.
１，１００…マグネトロンスパッタ装置、２…スパッタ
室、２ａ…ガス配管、２ｂ…排気配管、３…ターゲッ
ト、４…ターゲット支持部、４ａ…マグネット、５…半
導体ウェハ、６…基板ホルダ、７…ターゲット電源、１
０…コンタクトホール部、１１…半導体基板、１２…層
間絶縁膜、１３…Ａｌ膜、５０…基板ホルダ部、５１…
第１のモータ、５２…第１のモータ支持部、５３…支持
棒、５４…孔、５５…傾斜固定ピン、５６…支持具、５
７…第２のモータ、５８…第２のモータ支持部1,100: magnetron sputtering apparatus, 2: sputtering chamber, 2a: gas pipe, 2b: exhaust pipe, 3: target, 4: target support, 4a: magnet, 5: semiconductor wafer, 6: substrate holder, 7: target Power supply, 1
0 ... contact hole part, 11 ... semiconductor substrate, 12 ... interlayer insulating film, 13 ... Al film, 50 ... substrate holder part, 51 ...
1st motor, 52 ... 1st motor support part, 53 ... support rod, 54 ... hole, 55 ... inclined fixing pin, 56 ... support, 5
7 second motor, 58 second motor support
Claims (3)
ッタ装置において、 被処理基板を載置する基板ホルダは傾斜可能でしかも回
転可能に配設したことを特徴とするスパッタ装置。1. A magnetron sputtering type sputtering apparatus, wherein a substrate holder on which a substrate to be processed is placed is tiltable and rotatable.
ータ板を設けたことを特徴とする請求項１に記載のスパ
ッタ装置。2. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein a collimator plate is provided between the target and the substrate holder.
ダの傾斜面内の回転と、ターゲットと平行する面内の回
転とを組み合わせた回転が可能であることを特徴とする
請求項１に記載のスパッタ装置。3. The rotation of the substrate holder according to claim 1, wherein rotation of the substrate holder in a tilted plane and rotation in a plane parallel to a target can be combined. Sputtering equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8269884A JPH10121237A (en) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | Sputtering device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10121237A true JPH10121237A (en) | 1998-05-12 |
Family
ID=17478562
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8269884A Pending JPH10121237A (en) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | Sputtering device |
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