JPH0699804B2 - Sputtering equipment - Google Patents
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- JPH0699804B2 JPH0699804B2 JP62305607A JP30560787A JPH0699804B2 JP H0699804 B2 JPH0699804 B2 JP H0699804B2 JP 62305607 A JP62305607 A JP 62305607A JP 30560787 A JP30560787 A JP 30560787A JP H0699804 B2 JPH0699804 B2 JP H0699804B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスパッタ成膜に関わり、特に多層配線構造を持
つ集積回路における配線用導体膜の好適なスパッタリン
グ方法及びその装置に関する。The present invention relates to sputtering film formation, and more particularly to a preferred sputtering method and apparatus for a conductive film for wiring in an integrated circuit having a multilayer wiring structure.
従来技術になる装置としては、特開昭61−117273号に記
載されたものが知られている。As a conventional device, a device described in JP-A-61-117273 is known.
近年半導体集積回路の微細化が進み、集積回路の配線は
多層化されるようになってきた。多層配線構造をもつ集
積回路においてはお互いの配線層間を接続するために、
各配線層間にある絶縁膜(配線層間膜)にスルーホール
と呼ばれる微細な穴を形成し、次いでその次の配線層を
形成する。配線層の形成には工業的な簡便さからスパッ
タ法が広く用いられている。しかしながら、層間絶縁膜
厚さが、1μm、スルーホール直径が1μm程度の微細
なスルーホールに対しては通常行なわれているスパッタ
法では良好な接続を確保できる良い成膜形状を得ること
はできない。以上述べた説明についてはセミコンダクタ
ーワールド1984年10月号p116−p137に詳しく述べられて
おり、参照されたい。In recent years, miniaturization of semiconductor integrated circuits has progressed, and wiring of integrated circuits has become multi-layered. In an integrated circuit having a multilayer wiring structure, in order to connect the wiring layers to each other,
A fine hole called a through hole is formed in an insulating film (wiring interlayer film) between each wiring layer, and then the next wiring layer is formed. The sputtering method is widely used for forming the wiring layer because of its industrial convenience. However, for a fine through hole having an interlayer insulating film thickness of 1 μm and a through hole diameter of about 1 μm, it is not possible to obtain a good film formation shape capable of ensuring a good connection by the commonly used sputtering method. The above description is described in detail in Semiconductor World, October 1984, p116-p137, and refer to it.
第2図は通常行なわれているスパッタ法によるスルーホ
ールへの付き廻り性をスルーホールの断面により模式的
に示したものである。第1のAl配線層201は基板200上に
形成され、パターニングされ、次いで配線層間絶縁膜層
205が成膜され、スルーホール203をホトエッチング法に
より形成する。更にその上から第2のAl配線膜202を形
成する。配線膜材料としてはAl又はAl合金が最も一般的
であり以下の説明はAl/Al合金について述べる。Al配線
層201とAl配線層202とはスルーホール203を介して接続
されるが、スルーホール203が微細であるために、Al配
線層202が十分にスルーホール203内に付き廻っていな
い。この原因はオーバハング204がスルーホール203の開
口端部周縁に形成されスルーホール203内へのAl配線層2
02の成膜を妨げているためである。オーバハング204は
スパッタ粒子が基板に対して様々の角度で入射してくる
ことから、開口端周縁部に成長する。FIG. 2 schematically shows the throwing power to a through hole by a commonly used sputtering method, with a cross section of the through hole. The first Al wiring layer 201 is formed on the substrate 200, patterned, and then the wiring interlayer insulating film layer.
205 is formed, and the through hole 203 is formed by the photoetching method. Further, a second Al wiring film 202 is formed from thereover. As the wiring film material, Al or Al alloy is the most common, and the following description will be made on Al / Al alloy. The Al wiring layer 201 and the Al wiring layer 202 are connected to each other through the through hole 203. However, the Al wiring layer 202 is not sufficiently distributed in the through hole 203 because the through hole 203 is minute. This is because the overhang 204 is formed at the peripheral edge of the opening end of the through hole 203 and the Al wiring layer 2 inside the through hole 203 is formed.
This is because the 02 film formation is hindered. The overhang 204 grows on the peripheral portion of the opening end because the sputtered particles enter the substrate at various angles.
第3図は従来技術に関わる装置であり、特徴としてスパ
ッタリングターゲット301と、成膜の対象である基板302
との間の空間に井桁状のフィルタ303を置いている。こ
の例ではターゲット301と基板302のそれぞれの主面はお
互いに平行であり、これに対し、ターゲット301ないし
は基板302に立てた法線に沿って、ターゲット301から基
板302に飛んで行くスパッタ粒子のみが優先的に通過で
きるように井桁でできた筒状のフィルタ303を設けてあ
る。このフィルタによって基板302には様々な方向から
スパッタ粒子が入射することが無くなり、先に述べたオ
ーバハングの成長が抑止される。FIG. 3 shows an apparatus related to the prior art, which is characterized by a sputtering target 301 and a substrate 302 which is a target for film formation.
A double-column filter 303 is placed in the space between and. In this example, the main surfaces of the target 301 and the substrate 302 are parallel to each other, while only the sputtered particles flying from the target 301 to the substrate 302 along the normal line to the target 301 or the substrate 302. A cylindrical filter 303 made of double girders is provided to preferentially pass through. This filter prevents sputtered particles from entering the substrate 302 from various directions, and suppresses the growth of the overhang described above.
第4図はこのようにして形成したAl膜のスルーホールへ
の付き廻り性をスルーホール断面によって模式的に示し
たものである。スルーホールの直径はスルーホール402
が約1.7μm,スルーホール404が約1.3μmまた深さはス
ルーホール402,404共に1.3μmである。第4図はテスト
サンプルであるため、スルーホール形状のみを模してい
る基板を用いている。スルーホール底部401への成膜量
は増加したが、径の小さいスルーホール404に対しては
スルーホール側壁402への成膜量が少なく、かつ、スル
ーホール底部の膜面と側壁部の膜面との交差部に切れ込
み403が生じている。FIG. 4 schematically shows the throwing power of the Al film thus formed to a through hole by a through hole cross section. Through hole diameter is through hole 402
Is about 1.7 μm, the through hole 404 is about 1.3 μm, and the depths of the through holes 402 and 404 are 1.3 μm. Since FIG. 4 is a test sample, a substrate simulating only a through hole shape is used. Although the film formation amount on the through hole bottom portion 401 is increased, the film formation amount on the through hole side wall 402 is small for the through hole 404 having a small diameter, and the film surface at the bottom of the through hole and the film surface at the side wall portion are small. There is a notch 403 at the intersection with and.
上記欠点を解決する成膜時の基板温度を高くした状態で
スパッタA1膜を形成したものが第5図であり、基板温度
は約400℃である。しかしながら径の小さいスルーホー
ル502については、スルーホール内に空間が生じており
使用できない。350℃に温度を上昇させた成膜を行うと (1)膜面が平坦でなくなる。FIG. 5 shows the case where the sputtered A1 film is formed in a state where the substrate temperature at the time of film formation for solving the above-mentioned drawbacks is high, and the substrate temperature is about 400 ° C. However, the through hole 502 having a small diameter cannot be used because there is a space in the through hole. When the film is formed by raising the temperature to 350 ° C, (1) the film surface becomes uneven.
(2)スルーホール内に空間を残したままスルーホール
開口部が膜で閉じてしまう。(2) The through hole opening is closed by the film while leaving a space in the through hole.
(3)層間絶縁膜が有機物である場合にはその熱分解が
始まる。(3) When the interlayer insulating film is an organic substance, its thermal decomposition starts.
(4)Al合金膜の場合には合金成分の膜内での析出が顕
著となりエッチングによるパターニングで不具合が生ず
る。(4) In the case of an Al alloy film, precipitation of alloy components in the film becomes remarkable, and a problem occurs due to patterning by etching.
などの問題が有る。従ってフィルタだけを設置するだけ
では非常に微細なスルーホールにたいしては適用の限界
が有る。There are problems such as. Therefore, there is a limit to the application of very fine through holes only by installing the filter.
本発明の目的は、微細なスルーホールに対して付き廻り
性を良くして均一に成膜でるようにしたスパッタリング
方法及びその装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a sputtering method and an apparatus therefor, which can improve the throwing power to a fine through hole and form a uniform film.
本発明は、集積回路において下層配線と接続するスルー
ホール内の配線と上層配線とをスパッタリングによって
成膜する方法において、上記集積回路に間欠的に負の電
位を付与し、上記スルーホール内の配線にスルーホール
を埋める程度に塑性変形を誘起させて成膜することを特
徴とするスパッタリング方法である。また本発明は、ス
パッタ電極と、成膜対象である基板に電位を付与するた
めの基板電極と、スパッタ粒子がスパッタ電極から基板
に到着するまでに飛行する空間に設けられた第3の電極
とを備え、基板電極に流入するスパッタガスイオンの電
流値を、上記第3の電極が存在しない時よりも大きな値
となるように設定することを特徴としたスパッタリング
装置である。The present invention is a method of forming a wiring in a through hole connected to a lower layer wiring and an upper layer wiring by sputtering in an integrated circuit, by intermittently applying a negative potential to the integrated circuit, and wiring in the through hole. The sputtering method is characterized in that a film is formed by inducing plastic deformation to such an extent that the through hole is filled with the film. The present invention also provides a sputter electrode, a substrate electrode for applying an electric potential to a substrate that is a film formation target, and a third electrode provided in a space in which sputtered particles fly to reach the substrate from the sputter electrode. And a current value of sputter gas ions flowing into the substrate electrode is set to be larger than that when the third electrode is not present.
従来の技術を改善するには、放電プラズマの中の正のア
ルゴンイオンによって成膜対象の基板乃至は基板上に成
長しつつあるアルミ膜を衝撃することである。この衝撃
によって成長しつつあるアルミ膜上のアルミ原子をスル
ーホール内に移動させることができる。このようなスパ
ッタ成膜をバイアススパッタ法と呼んでいる。アルミの
バイアススパッタ法によるスルーホールへの付き廻り性
の改善については例えば日経マイクロデバイセズ1985年
9月号73〜76ページ「コンタクト電極形成(スパッタで
は1.0μmルールが限界)」を参照されたい。然し乍ら
指向性バイアススパッタ法はフィルタによって、基板が
スパッタ電極上に発生しているプラズマから遮蔽されて
いるためバイアススパッタリングとして有為な数mA/cm2
以上のイオン電流密度が基板上で得ることができない。To improve the conventional technique, positive argon ions in the discharge plasma bombard the substrate to be deposited or the aluminum film which is growing on the substrate. By this impact, aluminum atoms on the growing aluminum film can be moved into the through holes. Such sputter film formation is called a bias sputtering method. For the improvement of the throwing power of aluminum to the through hole by the bias sputtering method, see, for example, Nikkei Micro Devices September 1985, pages 73 to 76, "contact electrode formation (sputtering is limited to 1.0 μm rule)". However directional bias sputtering by the filter, the substrate is promising number mA / cm 2 as a bias sputtering because it is shielded from the plasma that is generated on a sputter electrode
The above ion current density cannot be obtained on the substrate.
そこで本発明は、基板流入電流を大幅に上昇させ、その
上で、基板に流入させ得るイオン電流を付き廻り性を改
善するために有効に利用し、基板上に均一な電流密度で
アルゴンイオンを入射させ、スルーホール内への容易な
アルミ原子の移動を可能ならしめることにある。即ち第
1にフィルタに電気的に励起を与えることにより、系内
に新たにフィルタを第3の電極とした第2の放電を発生
させる事によって果たすことができる。この時フィルタ
材料のスパッタリングの発生を抑止するためにできるだ
け低い電圧にて放電が発生するように、フィルタに筒状
の形状を持たさせ、フィルタ内でのホローカソード放電
を利用する。第2に上記方法によって増大させ得るよう
になった基板流入電流すなわちアルゴンイオン電流によ
ってアルミ原子の移動が活性化されるようにイオンによ
る成膜中のアルミ膜の衝撃を有効に行うことであるが、
本発明に係るスパッタ装置では常時基板電位を十分に大
きな電流密度を得るように印加する必要はなく、たとえ
ば間欠的に印加すれば良い。具体的には間欠的に大きな
負の電位になるように基板電極に電圧を印加してやれば
良い。基板の温度が徒に高いとアルミのフローはスルー
ホールの中に有効に入っていかない。スルーホールへの
付き廻り性を向上させるにはスルーホール周縁にスルー
ホールを塞ぐかごとに成長するオーバハング(詳細は従
来技術で説明する)を抑制することが大切であり、本発
明に係る技術であればオーバハングが少し成長した時点
で瞬間的に基板バイアスを印加し、オーバハング部分の
アルミ膜をフローさせることで足りる。このような間欠
的な基板電圧の印加による付き廻り性の改善はフィルタ
による指向性の付与によってもともとオーバハングの成
長が遅いということを前提として、その上で本発明によ
って初めて大きな効果を実現することができる。これに
より必要以上のアルゴンイオンの流入が無く、徒に基板
温度を上昇させることがない。第3に基板上に均一なア
ルゴンイオン電流密度を保つことは基板に対するプラズ
マの発生位置を相対的に移動せしめ、アルゴンイオンの
流入を時間平均として基板上で均一化することにより達
成できる。ウエハの中心と同軸状に配置した電磁石型の
マグネトロンスパッタ電極であり発生するプラズマリン
グの径を変化させうるものでは、プラズマリング径が小
さい時にはウェハ基板の中心部分で高いイオン電流密度
が得られ、逆にプラズマリング径が大きい時にはウェハ
基板の外周部分で高いイオン電流密度が得られる。これ
ら2つの電流密度とその時に同時に得られるそれぞれに
対応した成膜速度の比は必ずしもよく一致しない。即ち
イオン電流密度が一様となるようにスパッタ電力をプラ
ズマリングの移動に伴って変化させると、今度は平坦な
成膜速度分布が得られないという結果になる。このとき
本発明に係る技術ではフィルタの電位を同時に制御する
ことで、成膜速度分布とイオン電流密度分布とを両立さ
せることにより上記した目的を果たすことができる。フ
ィルタを電気的に励磁するには負の直流を印加するか、
ブロッキングコンデンサを介して高周波を印加するなど
の方法が考えられるが、いずれにしても負の直流電位が
フィルタに発生するようにし、ホローカソード放電を誘
起させる。フィルタはスパッタ粒子に指向性を付与する
ために、例えば円筒状の空洞が、スパッタ電極から、基
板の方向に沿って形成されたもの、または井桁状のもの
を用い、基板に対してほぼ垂直に入射して行くスパッタ
粒子を優先的に通過させるようにする。フィルタはその
表面は金属面であれば等電位面を形成する。陰極電極面
がお互いに向かいあっていると、その空間に存在する電
子は電極の負の電位によって反発を受け、向かいあった
電極面の間でキャッチボールされるように振舞い、同じ
空間内に有るアルゴンガスに衝突し比較的低い電圧で放
電を発生する。この放電はホローカソード放電と呼ばれ
ている。ホローカソード放電については例えば「放電ハ
ンドブック」p.132−p.133(電気学会)に詳述されてい
る。スパッタ粒子が通過するフィルタ内の空間で強い放
電を発生させられることにより、フィルタは主たるスパ
ッタ電極のマグネトロン放電にたいして遮蔽効果をもつ
物体としてでなく、第2のプラズマの発生源として機能
し、これにより基板電極に負の電位を付与するとフィル
タがない場合よりも大きな基板流入電流が得られるよう
に作用する。アルゴンイオンの基板表面への衝撃は成長
しつつあるAl膜中に多く結晶欠陥を誘起し塑性変形を容
易ならしめる。同時にアルゴンイオンの非弾性衝突は成
長中のAl膜の表面温度を上昇させ、Al原子が基板に到着
してから、格子点に組み込まれるまでの時間を長くし、
実効的にAlの表面でのマイグレーション(移動)を大と
して付き廻り性を良好にすると共に先に述べた塑性変形
も容易にしていると考えられる。以上2つのAl膜及びAl
合金膜についての良好な付き廻り性を持った成膜がバイ
アススパッタリングにより実施できると考えられてい
る。上記塑性変形はあまり温度が高いとスルーホールの
なかへAlが移動することをせずに、スルーホール上部に
て膜を繋げて、結果としてスルーホール上部に蓋をして
しまう形となることがある。これを防ぐにはできるだけ
スルーホールの中にも予め多くのAl原子が成膜されてい
ることが大きく有利に働く。すなわち、Al膜がスルーホ
ール上部に蓋をしてしまう前にその下のAlの高さが十分
であれば塑性変形はスルーホール内のAlをも含んだ形で
発生しスルーホール内はAlにより埋め込まれる。以上か
らフィルタを用い、且つ、フィルタがホローカソード放
電を行なうように電気的に励起することによって、スル
ーホール底部への付き廻り性が良く、且つ大きな基板電
流が得られるために、この両者の相乗効果によって初め
て良好な付き廻り性を得ることができる。成膜中に大規
模な塑性変形を起こすと上記したように蓋をする結果に
なることも有するので小規模に塑性変形を発生させなが
ら成膜すると、蓋が閉じてしまう前にスルーホール内部
により多くのAl原子を移動させておくことができる。上
記した小規模な塑性変形を発生させるには基板温度を徒
らに上げぬことが必要で、かつ十分な結晶欠陥密度を発
生させる必要がある。具体的には間欠的に基板電位を大
きく負の電位にし、かつその電位では塑性変形が可能な
だけの結晶欠陥を発生できるようにする。こうすれば常
に大きなイオン電流を基板に流入させることがないので
不用意に基板温度を上昇させなくてすむ。換言すればフ
ィルタとホローカソード放電だけではAl埋め込みの条件
が狭い(基板電極の有効な設定範囲が狭い)のに対し、
間欠的な負電位の印加はそのパルスのデューテイ(重み
付け)を設定すれば良いので、条件が広くなると同時に
基板の温度が高すぎると生ずる前述したような問題点を
取り除く作用がある。スパッタ電極のグローリングの発
生していない部分からスパッタ粒子の射出は無く、フィ
ルタの指向性のためにスパッタ電極と基板とを単純に静
止対向させた系では、基板中心部に付着する膜厚は相対
的に小さくなる。これを解決するために本発明では
(1)磁石をスパッタ電極内で移動させる。(2)プラ
ズマリングの径を変化させるにとを行い、フィルタを通
過したのちのウェハ上の成膜量が均一と成る作用をもた
させる。Therefore, the present invention significantly increases the substrate inflow current, and then effectively uses the ion current that can flow into the substrate to improve the throwing power, and the argon ions are evenly distributed on the substrate. The purpose of this is to allow the aluminum atoms to move easily into the through holes by making them incident. That is, first, by electrically exciting the filter, a second discharge is newly generated in the system by using the filter as the third electrode. At this time, in order to suppress the generation of the sputtering of the filter material, the filter has a cylindrical shape so that the discharge is generated at a voltage as low as possible, and the hollow cathode discharge in the filter is used. Secondly, the impact of the aluminum film during film formation by ions is effectively performed so that the movement of aluminum atoms is activated by the substrate inflow current, that is, the argon ion current, which can be increased by the above method. ,
In the sputtering apparatus according to the present invention, it is not always necessary to apply the substrate potential so as to obtain a sufficiently large current density, but it may be applied intermittently, for example. Specifically, a voltage may be applied to the substrate electrode intermittently so as to have a large negative potential. If the temperature of the board is too high, the aluminum flow will not go into the through holes effectively. In order to improve the throwing power to the through hole, it is important to suppress the overhang (which will be described in detail in the related art) that grows by closing the through hole at the periphery of the through hole. If there is any, it suffices to apply a substrate bias momentarily when the overhang grows a little and to flow the aluminum film in the overhang part. Such improvement in throwing power by intermittently applying the substrate voltage is based on the premise that the growth of the overhang is originally slow due to the directivity provided by the filter, and then the present invention can realize a large effect for the first time. it can. As a result, there is no more inflow of argon ions than necessary, and the substrate temperature will not be raised excessively. Thirdly, maintaining a uniform argon ion current density on the substrate can be achieved by moving the plasma generation position relative to the substrate and making the inflow of argon ions uniform over the substrate as a time average. With an electromagnet type magnetron sputtering electrode arranged coaxially with the center of the wafer and capable of changing the diameter of the generated plasma ring, when the diameter of the plasma ring is small, a high ion current density can be obtained in the central portion of the wafer substrate, Conversely, when the diameter of the plasma ring is large, a high ion current density can be obtained at the outer peripheral portion of the wafer substrate. The ratios of these two current densities and the film-forming rates corresponding to the two current densities obtained at the same time do not always match well. That is, if the sputtering power is changed along with the movement of the plasma ring so that the ion current density becomes uniform, the result is that a flat deposition rate distribution cannot be obtained this time. At this time, in the technique according to the present invention, by simultaneously controlling the potentials of the filters, the film formation rate distribution and the ion current density distribution can be made compatible with each other to achieve the above object. To electrically excite the filter, apply a negative direct current, or
A method of applying a high frequency through a blocking capacitor can be considered, but in any case, a negative DC potential is generated in the filter to induce a hollow cathode discharge. In order to give directivity to the sputter particles, the filter uses, for example, a cylindrical cavity formed along the direction of the substrate from the sputter electrode, or in the shape of a cross beam, and is almost perpendicular to the substrate. The incident sputtered particles are preferentially passed. If the surface of the filter is a metal surface, it forms an equipotential surface. When the cathode electrode surfaces are facing each other, the electrons existing in that space are repulsed by the negative potential of the electrodes and behave like catch balls between the facing electrode surfaces, and are in the same space. It collides with argon gas and generates a discharge at a relatively low voltage. This discharge is called a hollow cathode discharge. Hollow cathode discharge is described in detail, for example, in “Discharge Handbook” p.132-p.133 (The Institute of Electrical Engineers of Japan). By generating a strong discharge in the space inside the filter through which the sputtered particles pass, the filter functions not as an object having a shielding effect on the magnetron discharge of the main sputter electrode, but as a source of the second plasma. When a negative potential is applied to the substrate electrode, it acts so as to obtain a larger substrate inflow current than when the filter is not provided. The impact of argon ions on the substrate surface induces many crystal defects in the growing Al film and facilitates plastic deformation. At the same time, the inelastic collision of argon ions raises the surface temperature of the growing Al film, prolonging the time from the arrival of Al atoms at the substrate to the incorporation into lattice points,
It is considered that the migration (movement) on the surface of Al is effectively increased to improve the throwing power and facilitate the plastic deformation described above. The above two Al films and Al
It is considered that a film having good throwing power for the alloy film can be formed by bias sputtering. If the plastic deformation is too high, Al may not move into the through hole, but the film may be connected at the upper part of the through hole, resulting in a cover on the upper part of the through hole. is there. In order to prevent this, it is greatly advantageous that a large number of Al atoms are formed in advance in the through holes as much as possible. That is, before the Al film covers the upper part of the through hole, if the height of Al below it is sufficient, plastic deformation occurs in a form that also includes Al in the through hole, and the inside of the through hole is affected by Al. Embedded. From the above, by using a filter and electrically exciting the filter so as to perform hollow cathode discharge, good throwing power to the bottom of the through hole and a large substrate current can be obtained. Good throwing power can be obtained only by the effect. If large-scale plastic deformation occurs during film formation, the lid may be closed as described above.Therefore, if film formation is performed with small-scale plastic deformation, the inside of the through-hole may be closed before the lid is closed. Many Al atoms can be moved. In order to generate the above-mentioned small-scale plastic deformation, it is necessary to raise the substrate temperature unnecessarily and it is necessary to generate a sufficient crystal defect density. Specifically, the substrate potential is intermittently set to a large negative potential, and crystal defects sufficient for plastic deformation can be generated at that potential. In this way, a large ion current will not always flow into the substrate, and the substrate temperature does not need to be increased carelessly. In other words, while the conditions for embedding Al are narrow (the effective setting range of the substrate electrode is narrow) only with the filter and hollow cathode discharge,
The duty of the pulse may be set by intermittently applying the negative potential. Therefore, the conditions are widened, and at the same time, the above-mentioned problems caused when the substrate temperature is too high are removed. There is no emission of sputtered particles from the part of the sputtered electrode where no glowing occurs, and in a system where the sputtered electrode and the substrate are simply stationary facing each other due to the directivity of the filter, the film thickness attached to the center of the substrate is It becomes relatively small. In order to solve this, in the present invention, (1) the magnet is moved within the sputter electrode. (2) The diameter of the plasma ring is changed so that the film formation amount on the wafer after passing through the filter becomes uniform.
以下本発明を図に示す実施例に基いて説明する。 The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings.
第1図は、本発明に係る第一の実施例を示したものであ
る。FIG. 1 shows a first embodiment according to the present invention.
111は、スパッタ電極、110はターゲット、100はフィル
タ、106は防着シールド板、104は基板電極、105はウェ
ハ、101は基板バイアス用直流電源、102は電圧計、103
は基板流入電流計である。111 is a sputter electrode, 110 is a target, 100 is a filter, 106 is a deposition shield plate, 104 is a substrate electrode, 105 is a wafer, 101 is a DC power supply for substrate bias, 102 is a voltmeter, 103
Is a substrate inflow ammeter.
93はブロッキングコンデンサ、92は通過型電力計、107
はパルス電源、91は13.56MHzの高周波電源であり、変調
入力としてパルス電源107の信号を用いることができ
る。93 is a blocking capacitor, 92 is a pass-type power meter, 107
Is a pulse power supply, and 91 is a 13.56 MHz high frequency power supply, and the signal of the pulse power supply 107 can be used as a modulation input.
基板電極104には、直流基板バイアス電源101により負の
電圧が印加されており、その電圧と電流は、それぞれ電
流計102及び103にて監視される。直流基板バイアス電源
101にはパルス電源107が接続されており、お互いの電圧
が重畳されて、基板電極104に印加される。これから説
明する実験条件では、直流基板バイアス電源101の出力
は常時−70Vとした。パルス電源107の出力は、−100Vピ
ークであり、両電源の合成出力は第14図に示す如き波形
をしており、繰り返し周波数50KHz,パルス印加のデュー
ティ(第14図中のt1/t2)は0%〜100%として可変し
た。A negative voltage is applied to the substrate electrode 104 by the DC substrate bias power supply 101, and the voltage and current are monitored by ammeters 102 and 103, respectively. DC substrate bias power supply
A pulse power supply 107 is connected to 101, and the respective voltages are superimposed and applied to the substrate electrode 104. Under the experimental conditions described below, the output of the DC substrate bias power supply 101 was always -70V. The output of the pulse power supply 107 has a peak of −100 V, and the combined output of both power supplies has a waveform as shown in FIG. 14, a repetition frequency of 50 KHz, a duty of pulse application (t 1 / t 2 in FIG. 14). ) Was varied from 0% to 100%.
基板電極104の上に基板105を固定する。基板105は直系
φ100mmのシリコンウェハである。基板105は基板電極10
4からのワメの如き金具によって固定され、アルミ成膜
中には、アルミ膜と電気的接触を確保する。The substrate 105 is fixed on the substrate electrode 104. The substrate 105 is a silicon wafer with a diameter of 100 mm. The substrate 105 is the substrate electrode 10
It is fixed by metal fittings such as whammers from 4 and secures electrical contact with the aluminum film during aluminum film formation.
基板105と、フィルタ100の基板側端面との距離は約30m
m、フィルタ100のスパッタ電極111側の端面と、ターゲ
ットの表面との距離は約30mmとした。The distance between the substrate 105 and the end surface of the filter 100 on the substrate side is approximately 30 m.
The distance between the end surface of the filter 100 on the sputter electrode 111 side and the surface of the target was about 30 mm.
フィルタ用の高周波電源91′分は、13.56MHzのものであ
り、マッチングボックス(図示せず)を介し印加する。The high frequency power supply 91 'for the filter is 13.56 MHz and is applied through a matching box (not shown).
フィルタへの印加電力は通過型電力計92にて監視した。The power applied to the filter was monitored by a pass-type power meter 92.
スパッタ電源には負の高圧を印加し(図示せず)スパッ
タ電圧約−V,スパッタ電流10Aで放電を行なった。この
ときのスパッタガズ圧力(アルゴンガス圧力)は約3.5m
tornである。A negative high voltage was applied to the sputtering power source (not shown), and discharge was performed at a sputtering voltage of about -V and a sputtering current of 10A. The sputter gas pressure (argon gas pressure) at this time is approximately 3.5 m.
torn.
最初に基板電極の電位をパルス的に駆動したときの実験
について説明する。このときフィルタ用の高周波電源9
1′は50wの出力に固定した。First, an experiment when the potential of the substrate electrode is driven in a pulse will be described. At this time, the high frequency power supply for the filter 9
1'is fixed to 50w output.
基板電極に印加される電圧波形を第14図に示す。基板直
流電源の出力は常時−70Vであり、パルス電源の出力は
波高値−110Vである。従って第14図に示す如く尖頭値は
−180V、のパルス列的波形となる。The voltage waveform applied to the substrate electrode is shown in FIG. The output of the board DC power supply is always -70V, and the output of the pulse power supply has a peak value of -110V. Therefore, as shown in FIG. 14, the peak value has a pulse train waveform of −180V.
パルスの繰り返し周期は第14図に示す如くt2秒であり、
そのt2秒のうちt1秒だけ基板バイアス電圧は−170Vとな
る。基板バイアス電圧が最大値となっている時間の比、
t1/t2をデューティファクタと呼ぶことにする。デュー
ティファクタが0%から100%へと増すにつれ、基板バ
イアス電圧の最大値が印加されている時間が長くなる。The pulse repetition period is t 2 seconds as shown in Fig. 14,
The substrate bias voltage becomes −170 V only for t 1 seconds out of the t 2 seconds. The ratio of the time when the substrate bias voltage is maximum,
Let t 1 / t 2 be called the duty factor. As the duty factor increases from 0% to 100%, the time during which the maximum value of the substrate bias voltage is applied becomes longer.
このデューティファクタをパラメータとしてスルーホー
ルへの付き廻り性を評価した結果を第15図に示す。Figure 15 shows the results of evaluating the throwing power around the through holes using this duty factor as a parameter.
−180Vの基板バイアスでは第13図に示した如くスルーホ
ール中にボイドが残り、埋め込むことができないが、間
欠的にこの電圧を加えるのであれば、第15図の0〜20%
のデューティファクタの結果に示す如く、ボイドの発生
はなく、30〜60%のデューティでは完全に埋め込むこと
ができる。デューティファクタを70%以上にしてゆく
と、ボイドが発生し、第13図の−180Vの状態と等価とな
る。With -180V substrate bias, voids remain in the through holes as shown in Fig. 13 and they cannot be embedded. However, if this voltage is applied intermittently, 0-20% of Fig. 15 will be applied.
As shown in the result of the duty factor of No. 3, no void is generated, and it can be completely embedded at the duty of 30 to 60%. When the duty factor is increased to 70% or more, a void is generated, which is equivalent to the −180V state in FIG.
以上の如く、確実に埋め込むためにやや過剰な基板バイ
アス電圧を印加し、デューティファクタの制御で巾広く
適性な条件を設定することができる。As described above, it is possible to apply a slight excess of the substrate bias voltage in order to ensure the burying, and set a wide range of suitable conditions by controlling the duty factor.
次に表面の粗さの目安としてAl膜反面の鏡面反射率を40
5μmの波長で測定した。第16図はその結果であり横軸
に基板バイアス電圧の最大値をとっている。171はデュ
ーティファクタ100%の時、172はデューティファクタ50
%の時、173はデューティファクタ10%の時のものであ
る。デューティファクタ10%の時には、基板バイアス電
圧の最大値が−Vであっても埋め込み成膜はボイドの発
生がありできていない。デューティファクタが50%の時
には、第15図に示す如く基板バイアスの最大電圧が−18
0Vで埋め込まれている。この時反射率は60%でありデュ
ーティ100%の時に対して大きく上昇している。基板バ
イアス−V、デューティファクタ100%のときの反射率
は48%程度であり(図示せず)この値からも大きく向上
している。Next, as a measure of surface roughness, the specular reflectance on the other side of the Al film is 40
It was measured at a wavelength of 5 μm. Fig. 16 shows the result, and the horizontal axis shows the maximum value of the substrate bias voltage. 171 is a duty factor of 100%, 172 is a duty factor of 50
%, 173 is for a duty factor of 10%. When the duty factor is 10%, voids are not generated in the embedded film formation even if the maximum value of the substrate bias voltage is -V. When the duty factor is 50%, the maximum substrate bias voltage is −18 as shown in FIG.
It is embedded at 0V. At this time, the reflectance is 60%, which is much higher than that when the duty is 100%. The reflectance when the substrate bias is −V and the duty factor is 100% is about 48% (not shown), which is a great improvement from this value.
ここでは特に示さぬが、スルーホール直径1μm,深さ1
μmのスルーホールではアルミスパッタ粒子に指向性を
持たせぬスパッタ法でも埋込み成膜ができる条件は存在
するが、反射率は50%程度である。更に深いスルーホー
ル(φ1.0×d1.3μm)に対してはいかなる条件でもア
ルミ膜を埋め込むことはできなかった。Although not shown here, the through hole diameter is 1 μm and the depth is 1
Although there is a condition that a film can be embedded in a through hole of μm by a sputtering method in which aluminum sputtered particles have no directivity, the reflectance is about 50%. An aluminum film could not be embedded under any condition into a deeper through hole (φ1.0 × d1.3 μm).
以上よりフィルタによりスパッタ粒子に指向特性を付与
するとともに、大きな基板電流を間欠的に発生させるこ
とにより、微細なスルーホールに対して、アルミ膜に大
きな物理的欠陥を発生させずに、アルミ膜を埋め込み成
膜させることが可能となるのである。As described above, the filter imparts directional characteristics to the sputtered particles, and a large substrate current is generated intermittently, so that the aluminum film can be formed in a fine through hole without causing a large physical defect in the aluminum film. The embedded film can be formed.
*実際のパルスの繰り返し周期は20μsecすなわち50KHz
とした。* The actual pulse repetition period is 20 μsec or 50 KHz
And
次に本発明の第二の実施例を第6図に基いて説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
111はマグネトロン型のスパッタ電極であり、110は上記
スパッタ電極に取付けられたスパッタ材料から成るター
ゲットである。ターゲット110から出たスパッタ粒子は
フィルタ100を通過し、基板電極104上に固定された基板
105に付着する。Reference numeral 111 is a magnetron type sputter electrode, and 110 is a target made of a sputter material attached to the sputter electrode. Sputtered particles emitted from the target 110 pass through the filter 100 and are fixed on the substrate electrode 104.
Attach to 105.
基板電極104には直流基板バイアス電源101が接続されて
いる。基板電極104に印加される電圧は電圧計102、また
基板電極104に流入する基板バイアス電流は電流計103に
よって観測される。The DC substrate bias power supply 101 is connected to the substrate electrode 104. The voltage applied to the substrate electrode 104 is observed by the voltmeter 102, and the substrate bias current flowing into the substrate electrode 104 is observed by the ammeter 103.
フィルタ100には第7図の模式図に示すごとく井桁状の
ものを用いた。井桁の大きさは約9mm×約9mmの正方形の
開口を持ち、スパッタ粒子の進行方向への長さは約10mm
とした。フィルタ全体の直径はφ160mmである。As the filter 100, a cross beam-shaped filter as shown in the schematic view of FIG. 7 was used. The size of the cross girder has a square opening of about 9 mm × about 9 mm, and the length in the traveling direction of sputter particles is about 10 mm.
And The diameter of the entire filter is φ160 mm.
基板105は直径100mmのシリコンウェハであり本発明に係
わる成膜方法の付き廻り性の調査のためには多層配線構
造にある配線層間の接続孔(以下スルーホール)を模し
たテスト形状を持つサンプルウェハを用いた。基板105
は基板電極104上に金属性のツメのごとき金具(図示せ
ず)で固定されAl成膜中には基板105上のAl膜は基板電
極104と電気的な接触を保つ。The substrate 105 is a silicon wafer having a diameter of 100 mm, and in order to investigate the throwing power of the film forming method according to the present invention, a sample having a test shape simulating a connection hole between wiring layers (hereinafter referred to as a through hole) in a multilayer wiring structure. A wafer was used. Board 105
Is fixed on the substrate electrode 104 by a metal fitting (not shown) such as a metal claw, and the Al film on the substrate 105 keeps electrical contact with the substrate electrode 104 during Al film formation.
基板105とフィルタ100の基板側端面との距離及びターゲ
ット110とフィルタ100のスパッタ電極側端面との距離は
ともに約30mmとした。The distance between the substrate 105 and the end surface of the filter 100 on the substrate side and the distance between the target 110 and the end surface of the filter 100 on the sputter electrode side were both about 30 mm.
フィルタ100には負の直流電圧を直流電源109によって印
加した。フィルタ100の印加電圧は、電圧計107によっ
て、また、フィルタ100への流入電流は電流計108によっ
て観察できる。ターゲット110には直径8インチ(約φ2
00mm)のAl−1.5%Siをもちいた。A negative DC voltage was applied to the filter 100 by a DC power supply 109. The voltage applied to the filter 100 can be observed by the voltmeter 107, and the current flowing into the filter 100 can be observed by the ammeter 108. The target 110 has a diameter of 8 inches (about φ2
(00 mm) Al-1.5% Si was used.
スパッタ装置として動作させるには真空槽(図示せず)
を適当な真空ポンプによって高真空(10-7〜10-8Torr
台)にまで排気する。その後アルゴンガスを導入し、約
3.5mTorrの圧力とした。Vacuum chamber (not shown) to operate as a sputtering device
A high vacuum (10 -7 to 10 -8 Torr by a suitable vacuum pump)
Exhaust to the table. After that, introduce argon gas and
The pressure was 3.5 mTorr.
第8図は第6図の実施例において得られた基板電圧電流
特性である。801はフィルタ100を用いない場合の特性で
ある。802,803,804はいづれもフィルタ100を用いたとき
の特性で、802ではフィルタの電圧は0ボルト、803では
−50V,804では−100Vである。いづれの場合もスパッタ
電流は10A、スパッタ電圧は約500Vである。その他の条
件は全て共通である。FIG. 8 shows the substrate voltage-current characteristics obtained in the embodiment of FIG. 801 is a characteristic when the filter 100 is not used. 802, 803, and 804 are characteristics when the filter 100 is used, and the filter voltage is 0 volt for 802, −50 V for 803, and −100 V for 804. In either case, the sputter current is 10A and the sputter voltage is about 500V. All other conditions are common.
第8図に見られるようにフィルタ100を電気的に励起す
ることによってフィルタ100がない場合よりも大きな基
板流入電流を得ることができる。By electrically exciting the filter 100 as seen in FIG. 8, a larger substrate inflow current can be obtained than without the filter 100.
第9図はフィルタ100の電位が0ボルト、基板電極104の
電位を−160VとしたときのAl膜のスルーホールへの付き
廻り性を調べたものである。スルーホールの大きさは直
径約1.3μm,深さ約1.3μmである。成膜開始時の温度を
300℃,成膜速度は5000Å/分であった。このときのバ
イアス電流は約180mAであった。付き廻り性はフィルタ
を用いた成膜があるので、スルーホール底部への成膜量
はあるが、底部とスルーホール壁面との境の部分に切れ
込みが残る。FIG. 9 is a graph for examining the throwing power of the Al film to the through hole when the potential of the filter 100 is 0 V and the potential of the substrate electrode 104 is −160V. The size of the through hole is about 1.3 μm in diameter and about 1.3 μm in depth. The temperature at the start of film formation
The film formation rate was 300 ℃ and 5000Å / min. The bias current at this time was about 180 mA. As for the throwing power, since there is film formation using a filter, there is a film formation amount on the bottom of the through hole, but a notch remains at the boundary between the bottom and the wall surface of the through hole.
第10図はフィルタ100に−50Vを印加し、第9図と同一の
基板電圧(−160V)にて、基板流入電流約1.4Aを流した
ときの付き廻り性を示す模式図である。スルーホールの
寸法は第9図と同一である。第9図とは異なり切れ込み
が消失し、スルーホールは完全に埋まっている。FIG. 10 is a schematic diagram showing throwing power when -50 V is applied to the filter 100 and a substrate inflow current of about 1.4 A is caused to flow at the same substrate voltage (-160 V) as in FIG. The dimensions of the through holes are the same as in FIG. Unlike FIG. 9, the notch disappears and the through hole is completely filled.
第11図はフィルタ100を13.56MHzの高周波電源で励振し
た一実施例を示す。13.56MHzの電源91は整合回路(図示
せず)とブロッキングキャパシタ93とを介してフィルタ
100に接続されており、通過型電力計92によりフィルタ1
00に印加されている電力をモニタすることができる。第
11図に示す実施例での基板電圧電流特性を第12図に示
す。121はフィルタ印加電力20W,122は同じく50Wの時の
基板流入電流特性である。いづれもスパッタ電圧は500V
スパッタ電流は10Aであった。先に述べた直流電圧の場
合と同様に、フィルタを電気的に励起することで、フィ
ルタがない場合に比べ大きな基板電流が得られる。FIG. 11 shows an embodiment in which the filter 100 is excited by a high frequency power supply of 13.56 MHz. The 13.56MHz power supply 91 is filtered through a matching circuit (not shown) and a blocking capacitor 93.
Connected to 100, filter 1 by pass-through wattmeter 92
The power applied to 00 can be monitored. First
The substrate voltage-current characteristics in the embodiment shown in FIG. 11 are shown in FIG. 121 is the substrate inflow current characteristic when the filter applied power is 20 W and 122 is 50 W. Sputtering voltage is 500V
The sputtering current was 10A. As in the case of the DC voltage described above, by electrically exciting the filter, a larger substrate current can be obtained as compared with the case without the filter.
フィルタ100を高周波で励起した場合にも第9図、第10
図に示したと同様に、大きな基板電流を流入させられる
ことによりスルーホールにAl膜を埋め込むことができ
た。9 and 10 also when the filter 100 is excited at a high frequency.
As shown in the figure, the Al film was able to be embedded in the through hole by allowing a large substrate current to flow.
このように、フィルタ100を電気的に励起するには負の
直流を印加するか、ブロッキングコンデンサ93を介して
高周波を印加するなどの方法が考えられるが、いずれに
しても負の直流電位がフィルタ100に発生するように
し、ホローカソード放電を誘起させる。フィルタ100は
スパッタ粒子に指向性を付与するために、例えば円筒状
の空洞が、スパッタ電極111から、基板105の方向に沿っ
て形成される。As described above, in order to electrically excite the filter 100, a method in which a negative direct current is applied or a high frequency is applied through the blocking capacitor 93 can be considered. It occurs at 100 and induces a hollow cathode discharge. In the filter 100, for example, a cylindrical cavity is formed from the sputter electrode 111 along the direction of the substrate 105 in order to give directivity to the sputtered particles.
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、多層配線構造を持
つ集積回路において配線層間を接続するスルーホールに
テーパ、段などの特殊な加工を行うことをせずとも、微
細なままのスルーホールへAl膜を付き廻り性良く成膜で
きるため、集積回路を小型化できる。工程を単純化する
ことができるなどの効果を奏する。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, in an integrated circuit having a multi-layered wiring structure, through holes connecting wiring layers can be finely processed without special processing such as taper or step. Since the Al film can be deposited on the through hole as it is with good revolving property, the integrated circuit can be downsized. It is possible to simplify the process.
第1図は本発明のスパッタ装置の一実施例を示した図、
第2図は通常行なわれているスパッタ法によるスルーホ
ールへの付き廻り性をスルーホールの断面により模式的
に示した図、第3図は従来のスパッタ装置を示した図、
第4図は第3図に示す装置によって形成したAl膜のスル
ーホールへの付き廻り性をスルーホールの断面により模
式的に示した図、第5図は基板温度を上昇させた場合に
おけるAl膜のスルーホールへの付き廻り性をスルーホー
ルの断面により模式的に示した図、第6図は本発明のス
パッタ装置の他の一実施例を示した図、第7図は本発明
のスパッタ装置に用いられているフィルタの一例である
井桁状のものを模式的に示した図、第8図は第6図に示
す実施例において得られた基板電圧電流特性を示した
図、第9図は本発明の実施例においてフィルタの電位が
0ボルト、基板電極の電位を−160VとしたときのAl膜の
スルーホールへの付き廻り性を示す模式図、第10図は本
発明の実施例においてフィルタに−50Vを印加し、同一
の基板電圧(−160V)にて、基板流入電流約1.4Aを流し
たときの付き廻り性を示す模式図、第11図は更に本発明
のスパッタ装置の一実施例を示した図、第12図は第11図
に示す実施例での基板電圧電流特性を示す図、第13図は
本発明の実施例において基板バイアスとして−180Vの直
流を印加した場合のAl膜のスルーホールへの成膜状態を
示した模式図、第14図は本発明のスパッタ装置において
直流基板バイアス電源とパルス電源との合成出力波形を
示した図、第15図は本発明のスパッタ装置においてパル
ス電源のデューティファクタをパラメータとしてスルー
ホールへの付き廻り性を評価した結果を示す模式図、第
16図は本発明のスパッタ装置において基板バイアズ電圧
とAl膜反面の反射率との関係を示した図である。 91…高周波電源、92…通過型電力計 93…ブロッキングコンデンサ 100…フィルタ 101…基板バイアス用直流電源 102…電力計、103…基板流入電流計 104…基板電極、105…ウエハ 106…防着シールド板、107…パルス電源 110…ターゲット、111…スパッタ電源FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the sputtering apparatus of the present invention,
FIG. 2 is a diagram schematically showing the throwing power to a through hole by a commonly used sputtering method by a cross section of the through hole, and FIG. 3 is a diagram showing a conventional sputtering device,
FIG. 4 is a diagram schematically showing the throwing power of an Al film formed by the apparatus shown in FIG. 3 to a through hole, and FIG. 5 is an Al film when the substrate temperature is raised. FIG. 6 is a diagram schematically showing the throwing power of the through hole to a through hole, FIG. 6 is a view showing another embodiment of the sputtering apparatus of the present invention, and FIG. 7 is a sputtering apparatus of the present invention. FIG. 8 is a diagram schematically showing a cross-shaped filter as an example of the filter used in FIG. 8, FIG. 8 is a diagram showing substrate voltage-current characteristics obtained in the embodiment shown in FIG. 6, and FIG. 9 is In the embodiment of the present invention, when the electric potential of the filter is 0 volt and the electric potential of the substrate electrode is -160 V, a schematic diagram showing the throwing power of the Al film to the through hole, FIG. 10 is a filter in the embodiment of the present invention. -50V is applied to the same substrate voltage (-160V), A schematic diagram showing throwing power when a substrate inflow current of about 1.4 A is flown, FIG. 11 is a diagram showing one embodiment of the sputtering apparatus of the present invention, and FIG. 12 is an embodiment shown in FIG. FIG. 13 is a diagram showing the substrate voltage-current characteristics of FIG. 13, FIG. 13 is a schematic diagram showing the state of film formation in the through hole of the Al film when a −180 V direct current is applied as a substrate bias in the embodiment of the present invention, FIG. FIG. 15 is a diagram showing a combined output waveform of a DC substrate bias power supply and a pulse power supply in the sputtering apparatus of the present invention, and FIG. 15 shows the throwing power to the through hole using the duty factor of the pulse power supply as a parameter in the sputtering apparatus of the present invention. Schematic diagram showing the evaluation results,
FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the substrate bias voltage and the reflectance on the opposite side of the Al film in the sputtering apparatus of the present invention. 91 ... High-frequency power supply, 92 ... Passive power meter 93 ... Blocking capacitor 100 ... Filter 101 ... DC power supply for substrate bias 102 ... Power meter, 103 ... Substrate inflow ammeter 104 ... Substrate electrode, 105 ... Wafer 106 ... Adhesion shield plate , 107… Pulse power supply 110… Target, 111… Sputter power supply
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川人 道善 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 藤田 昌洋 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 米岡 雄二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 亀井 常彰 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−156804(JP,A) 特開 昭61−264174(JP,A) 特開 昭58−194334(JP,A) 特開 昭62−99461(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kawahito Michizen, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa, Ltd., within the Hitachi, Ltd. Institute of Industrial Science (72) Inventor Masahiro Fujita Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 292 Incorporated company Hitachi, Ltd., Production Engineering Laboratory (72) Inventor Yuji Yoneoka Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture 292 Incorporated Hitachi, Ltd. Production Engineering Laboratory (72) Inventor, Kamei Tsuneaki Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa 292, Yoshida-cho, Ltd., Production Engineering Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A 61-156804 (JP, A) JP-A 61-264174 (JP, A) JP-A 58-194334 (JP, A) ) JP-A-62-99461 (JP, A)
Claims (6)
位を付与するための基板電極と、スパッタ粒子がスパッ
タ電極から基板に到着するまでに飛行する空間に設けら
れた第3の電極とを備え、第3の電極に負の電位を定常
的、もしくは間欠的に付与することによって、基板電極
に流入するスパッタガスイオンの電流値を、上記第3の
電極が存在しない時よりも大きな値となるように設定す
ることを特徴としたスパッタリング装置。1. A sputtering electrode, a substrate electrode for applying a potential to a substrate which is a film formation target, and a third electrode provided in a space in which sputtered particles fly to reach the substrate from the sputtering electrode. By providing a negative potential to the third electrode constantly or intermittently, the current value of the sputter gas ions flowing into the substrate electrode can be made larger than that when the third electrode is not present. A sputtering apparatus characterized by setting so that
一定時間内の平均値が負となる交番電位と直流電位とが
重畳された電位が印加されることを特徴とした特許請求
の範囲第1項記載のスパッタリング装置。2. The third electrode is applied with a negative DC potential or a potential obtained by superimposing an alternating potential and a DC potential having a negative average value within a certain period of time. The sputtering apparatus according to item 1.
線とほぼ平行な方向にスパッタ粒子が通過できるように
複数の筒を備えたものである事を特徴とした特許請求の
範囲第1項記載のスパッタリング装置。3. The third electrode is provided with a plurality of cylinders so that sputtered particles can pass in a direction substantially parallel to a normal line to the sputtering electrode. The sputtering apparatus according to item 1.
流電位あるいは一定時間内の平均値が負となるように、
直流電位と交番電位とが重畳されたものであることを特
徴とした特許請求の範囲第1項記載のスパッタリング装
置。4. The potential applied to the substrate electrode is such that a negative DC potential or an average value within a fixed time is negative.
The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the DC potential and the alternating potential are superposed.
返し周波数は1MHz以下であることを特徴とした特許請求
の範囲第4項記載のスパッタリング装置。5. The sputtering apparatus according to claim 4, wherein a repetition frequency of the alternating potential applied to the substrate electrode is 1 MHz or less.
発生場所を移動することができるものであることを特徴
とした特許請求範囲第1項乃至第5項いずれかに記載の
スパッタリング装置。6. The sputtering apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the sputtering electrode is capable of moving a plasma generation place on the electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62305607A JPH0699804B2 (en) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | Sputtering equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62305607A JPH0699804B2 (en) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | Sputtering equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01147060A JPH01147060A (en) | 1989-06-08 |
| JPH0699804B2 true JPH0699804B2 (en) | 1994-12-07 |
Family
ID=17947180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62305607A Expired - Fee Related JPH0699804B2 (en) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | Sputtering equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699804B2 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1987
- 1987-12-04 JP JP62305607A patent/JPH0699804B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01147060A (en) | 1989-06-08 |
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