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JPH01108378A - スパツタ装置 - Google Patents

スパツタ装置

Info

Publication number
JPH01108378A
JPH01108378A JP62267158A JP26715887A JPH01108378A JP H01108378 A JPH01108378 A JP H01108378A JP 62267158 A JP62267158 A JP 62267158A JP 26715887 A JP26715887 A JP 26715887A JP H01108378 A JPH01108378 A JP H01108378A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
sputtering
physical properties
desired physical
glow discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62267158A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Tanaka
誠 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP62267158A priority Critical patent/JPH01108378A/ja
Priority to US07/259,780 priority patent/US4894132A/en
Publication of JPH01108378A publication Critical patent/JPH01108378A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
    • C23C14/0036—Reactive sputtering
    • C23C14/0042—Controlling partial pressure or flow rate of reactive or inert gases with feedback of measurements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体の光面あるいは裏面に薄膜を形成するス
パッタ装置に関する。
〔従来の技術〕
従来のスパッタ装置では、金属のデポジット方法により
半導体の電極を形成していた。この方法ではカノードに
ターゲットと称する被デポジット金属を設置し、このタ
ーゲットと相対する位置にデポジットされる半導体ウェ
ハ（以下、ウェハと称する）を配置し、不活性ガスの雰
囲気で圧力数Ｐ＆の状態でターゲットに直流あるいは高
周波の電力を印加し、そのエネルギーを不活性ガスプラ
ズマからターゲットに移してウェハ上に金属をデポジッ
トするというものである。
次に第３図を用いてスパッタ装置の一例を説明する。図
において、内部を高真空状態とした筐体であるスパッタ
チェンバー１はターゲット２．ウェハを保持するウェハ
保持具３を収容し、ＤＣ電源４との電源配線およびパレ
ット移動装置５を設置しており、また、コントローラ６
はガス源７ａ〜７ｄに接続され九バルブ８ａ〜８ｄの制
御およびＤＣ電源５の制御を行ない且つ系全体の制御を
行なうものである。
このような構成において、ウェハをウェハ保持具３の所
定位置にセットし、所望の条件即ちターゲット２にＴ　
１　％印加エネルギーに直流、スパッタガスにＡｒｆｔ
各々使用した場合について説明する。
０．５〜２Ｐａ程度の圧力下で、ターゲット２に直Ａｍ
！圧を印加すると、グロー放電が生じそのエネルギーに
よＦ））ｈｘ　　が発生し、Ａｒ　は陰極であるターゲ
ット２０Ｔ１に衝突することによ＃）Ｔ１がスパッタさ
れて相対する位置にあるウェハにデポジットされる。こ
の時、デポジットされるＴｉの物性は、Ａｒ圧力値、直
流電圧値、電流値およびターゲット・ウニへ間の幾何学
的位置等の諸要素により決定されるが、各要素の関連は
十分に解明されていないため、デポジットされたＴ１の
物性を調査しながら、各要素を調整して所望の目的の物
性を有するＴｉＨＸを得ていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕 このように上述した従来のスパッタ装置では、所望の物
性を有するＴｉの金属膜を得るのに、各プロセス要素の
調整を行なわなければならないため、多大の時間を要し
且つ所望の物性を得るのが難しいという問題点があった
。
本発明は上記の問題点を解消するためになされたもので
、スパッタ中のガス、プラズマ等のスペクトルを常時監
視することによって所望の物性の金、ｌ！４膜を得るス
パッタ装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明はグロー放電部のガス及びプラズマの少なくとも
一部について七の吸収あるいは発光のスペクトルを監視
する監視部を設けたものである。
〔作用〕
本発明はスペクトルの監視部によりスパッタ中のスペク
トルの値等を監視し、スパッタによりデポジットされる
金属の物性を制御する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例ｆｃ図について説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図であシ、図にお
いて第３図と同−又は相当の部分には同一符号を付しそ
の説明は省略する。スパッタチェンバー１内に発光装置
９．受光装置１０を配置し、スパッタ中のグロー放′成
部のガス及びプラズマの吸収スペクトルの波長等の測定
を常時性なう。この測定は利用するスペクトルの全波長
、特定波長の吸光度等でも良く、これらのプロセス制御
は分析・計算装置１１により行なわれる。
このように常時スペクトルの波長の吸光度を監視するよ
うにしたので、前型の物性値である波長の吸光度となる
ように、スパクタガス、印加電圧値、電流値、ターゲッ
ト２−ウニへ間の幾何学的位置およびガス成分等の要素
を調整することにより、容易に所望の物性値のＴ１を得
ることができる。
なお、この調寥）は、コンピュータ等により自動的に行
なうことも、もちろん可能である。
また、本実施例では吸収スペクトルを測定するようにし
たが、グロー放電の発光を利用して発光スペクトルを測
定（−ても良い。この他、受光器１０はグロー放電の全
てを通過した位置に設定しているが、グロー族’Ａｔ、
の一部を監視できれば任、亡の位置く設定しても良い。
次に、本実施例によｉＡｒ及びＮ鵞の２種類のガスを使
用した場合のガス分圧の制御方法を第２図のフロー・チ
ャートを用いて説明する。
まず、Ａｒ及びＮ、の吸光度全測定しくＳｌ）、各ガス
の吸光度が設定範囲内か否かを判断しくＮ２）、設定範
囲内であれば（Ｓｌ）へ戻り、設定範囲外であればＡｒ
の分圧が異常か否かを判断する（Ｎ３）。
もし、異常でなければＮ２の供給量を再設定しくＮ４）
、異常であればＡＴの供給量を再設定する（Ｎ５）とい
う制御を行なう。
本実施例では上述のように２種類のガス系について説明
したが、ガスの種類は３８１以上であっても良く、又、
印加電圧、を流、ターゲットウェハ間の幾何学的位置に
ついても同様の方式で制御できることはいうまでもない
。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、装ｆＫ監視部を設けてス
パッタ中のガス、プラズマ等を常時監視するようにした
ので、所望の物性の金属膜を容易に得ることができ且つ
そのスパッタの制御も精度良く行なえるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係るスパッタ装置の一実施例を示す構
成図、第２図はスパッタガス源がＡｒとＮ２の場合のガ
ス分圧の制御フローチャート、第３図は従来例の構成図
である。 １１１・拳・スパッタチェンバー、２・−・φターゲッ
ト、３・・・・ウェハ保持具、４・・・・ＤＣｉｔ源、
５・・・・パレット移動装置、６・・・・コントローラ
、７１〜７ｄ・・・・ガス源、８　ａ〜８ｄ・・・・バ
ルブ、９・−・Φ発光装置、１０・・・・受光装置、１
１・・・・分析・計算装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）グロー放電部の放電によりターゲット金属をスパ
    ッタして半導体ウェハにデポジットさせるスパッタ装置
    において、グロー放電部に発生するガス及びプラズマの
    少なくとも一部について、その吸収スペクトルあるいは
    発光スペクトルを監視する監視部を設けたことを特徴と
    するスパッタ装置。
  2. （２）前記監視部は、スペクトルの出力信号の値が所望
    の条件に合致した値か否かを判断し、合致した値でない
    場合には設定値となるようにスパッタ装置の任意箇所を
    制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    スパッタ装置。
JP62267158A 1987-10-21 1987-10-21 スパツタ装置 Pending JPH01108378A (ja)

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JP62267158A JPH01108378A (ja) 1987-10-21 1987-10-21 スパツタ装置
US07/259,780 US4894132A (en) 1987-10-21 1988-10-19 Sputtering method and apparatus

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JP62267158A JPH01108378A (ja) 1987-10-21 1987-10-21 スパツタ装置

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JPH01108378A true JPH01108378A (ja) 1989-04-25

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JP (1) JPH01108378A (ja)

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