半導体装置の製造方法
【課題】本発明は、クランプを備えたスパッタ装置により、厚さの異なる半導体基板に金属膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法に関し、厚さの異なる半導体基板に形成された金属膜の膜質を略均一にすることを課題とする。
【解決手段】厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２をステージ２１上に固定するクランプ２５を備えたスパッタ装置１０により、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する金属膜形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、クランプ２５を絶縁すると共に、可変抵抗２６を介して、ステージ２１をグラウンド電位とし、金属膜２９を形成するときに、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗２６の抵抗値を調整する。
【解決手段】厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２をステージ２１上に固定するクランプ２５を備えたスパッタ装置１０により、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する金属膜形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、クランプ２５を絶縁すると共に、可変抵抗２６を介して、ステージ２１をグラウンド電位とし、金属膜２９を形成するときに、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗２６の抵抗値を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、クランプを備えたスパッタ装置により、厚さの異なる半導体基板に金属膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスパッタ装置の中には、クランプによりスパッタ装置のステージ上に半導体基板を固定して、半導体基板に金属膜を形成するスパッタ装置がある（例えば、図７参照）。
【０００３】
図７は、従来のスパッタ装置の断面図である。図７に示すＥは、アース（以下、「アースＥ」とする）を示している。
【０００４】
図７を参照するに、従来のスパッタ装置１００は、カソードケース１０１と、マグネット１０３と、支持体１０４と、ターゲット（スパッタ材料）であるカソード電極１０５と、アノード電極１０６と、スパッタ電源である電源１０８と、ステージ１１０と、加熱手段１１１と、クランプ１１３とを有する。
【０００５】
カソードケース１０１は、冷却水１０２及びマグネット１０３を収容するためのものである。マグネット１０３は、冷却水で満たされたカソードケース１０１内に収容されている。マグネット１０３は、支持体１０４により回転可能に支持されている。マグネット１０３は、カソード電極１０５と半導体基板１１２との間に存在するＡｒプラズマ１１５を高密度化するためのものである。
【０００６】
カソード電極１０５は、カソードケース１０１の下面１０１Ａに設けられている。半導体基板１１２にＡｌ膜を形成する場合、カソード電極１０５の材料としては、Ａｌを用いる。アノード電極１０６は、マグネット１０３及びカソード電極１０５の周囲を囲むように設けられている。アノード電極１０６は、グラウンド電位とされている。電源１０８は、カソード電極１０５及びアノード電極１０６と接続されている。電源１０８は、カソード電極１０５に所定の電圧を印加するためのものである。
【０００７】
ステージ１１０は、カソード電極１０５の下方に配置されている。ステージ１１０は、アースＥと接続されており、グラウンド電位とされている。ステージ１１０の上面１１０Ａには、半導体集積回路が形成される半導体基板１１２が配置されている。スパッタ装置１００が処理する半導体基板１１２には、厚さの厚い半導体基板１１２−１（例えば、５００μｍ〜７００μｍの厚さの半導体基板）や厚さの薄い半導体基板１１２−２（例えば、４００μｍ以下の厚さの半導体基板）がある。
【０００８】
加熱手段１１１は、ステージ１１０に内蔵されている。加熱手段１１１は、ステージ１１０を介して、半導体基板１１２を所定の温度に加熱するためのものである。加熱手段１１１は、必要に応じて使用される。加熱手段１１１としては、例えば、ヒータを用いることができる。
【０００９】
クランプ１１３は、ステージ１１０の外周付近に設けられている。クランプ１１３は、絶縁されている。クランプ１１３は、半導体基板１１２の外周部上面と接触することで、半導体基板１１２をステージ１１０に固定するためのものである。
【００１０】
上記構成とされたスパッタ装置１００は、カソード電極１０５に所定の電圧を印加することで、厚さの異なる半導体基板１１２−１，１１２−２上に金属膜を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−９３４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図８は、半導体基板の表面及びクランプに付着した電子の移動経路を説明するための図である。図８において、図７に示した従来のスパッタ装置１００と同一構成部分には同一符号を付す。
【００１２】
ところで、スパッタ装置１００を用いて半導体基板１１２に金属膜を形成する場合、スパッタ時に発生する電子１２０が半導体基板１１２の表面１１２Ａ及びクランプ１１３に付着し、この付着した電子１２０がクランプ１１３及び半導体基板１１２の外周部を介して、アースＥ側に移動するという現象が発生する。
【００１３】
この現象は、半導体基板１１２の厚さが薄くなるにつれて発生しやすくなるため、厚さの薄い半導体基板１１２−１に金属膜を形成した場合、クランプ１１３から離間した位置の半導体基板１１２−１に形成された金属膜と、クランプ１１３の近傍に位置する半導体基板１１２−１に形成された金属膜との間において膜質が異なってしまう。
【００１４】
そのため、厚さの異なる半導体基板１１２−１，１１２−２に金属膜を形成する場合、厚さの異なる半導体基板１１２−１，１１２−２に形成された金属膜の膜質にばらつきが生じてしまうという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、厚さの異なる半導体基板に形成される金属膜の膜質を略均一にすることのできる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一観点によれば、厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）をステージ（２１）上に固定するクランプ（２５）を備えたスパッタ装置（１０）により、前記厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）に金属膜（２９）を形成する金属膜形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、前記クランプ（２５）を絶縁すると共に、可変抵抗（２６）を介して、前記ステージ（２１）をグラウンド電位とし、前記金属膜（２９）を形成するときに、前記可変抵抗（２６）に流れる電流が所定の値となるように前記可変抵抗（２６）の抵抗値を調整することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００１７】
本発明によれば、クランプ（２５）を絶縁すると共に、可変抵抗（２６）を介して、ステージ（２１）をグラウンド電位とし、可変抵抗（２６）に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗（２６）の抵抗値を調整することにより、厚さの薄い半導体基板（２３−２）に金属膜（２９）を形成する際、スパッタ時に発生する電子がクランプ（２５）を介して厚さの薄い半導体基板（２３−２）の外周部を通過してステージ（２１）側に移動することが抑制されるので、厚さの薄い半導体基板（２３−２）面内における金属膜（２９）の膜質ばらつきを低減することが可能となる。これにより、厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）に形成される金属膜（２９）の膜質を略均一にすることができる。
【００１８】
本発明の他の観点によれば、厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）をステージ（２１）上に固定するクランプ（２５）を備えたスパッタ装置により、前記厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）に金属膜（２９）を形成する金属膜形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、第１の可変抵抗（２６）を介して、前記ステージ（２１）をグラウンド電位にすると共に、第２の可変抵抗（４１）を介して、前記クランプ（２５）をグラウンド電位とし、前記金属膜（２９）を形成するときに、前記第１の可変抵抗（２６）に流れる電流が所定の値となるように、前記第１及び第２の可変抵抗（２６，４１）の抵抗値を制御することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００１９】
本発明によれば、第１の可変抵抗（２６）を介して、ステージ（２１）をグラウンド電位にすると共に、第２の可変抵抗（４１）を介して、クランプ（２５）をグラウンド電位とし、金属膜（２９）を形成するときに、第１の可変抵抗（２６）に流れる電流が所定の値となるように、第１及び第２の可変抵抗（２６，４１）の抵抗値を制御することにより、厚さの薄い半導体基板（２３−２）に金属膜（２９）を形成する際、スパッタ時に発生する電子がクランプ（２５）を介して厚さの薄い半導体基板（２３−２）の外周部を通過してステージ（２１）側に移動することが抑制されるので、厚さの薄い半導体基板（２３−２）面内における金属膜（２９）の膜質ばらつきを低減することが可能となる。これにより、厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）に形成される金属膜（２９）の膜質を略均一にすることができる。
【００２０】
なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、本願発明が図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、厚さの異なる半導体基板に形成される金属膜の膜質を略均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。図１において、Ｅ1，Ｅ2は、それぞれアース（以下、「アースＥ1，Ｅ2」とする）を示している。
【００２４】
図１を参照するに、第１の実施の形態のスパッタ装置１０は、カソードケース１１と、マグネット１３と、支持体１４と、カソード電極１６と、アノード電極１７と、電源１８と、ステージ２１と、加熱手段２２と、クランプ２５と、可変抵抗２６とを有する。
【００２５】
カソードケース１１は、冷却水１２及びマグネット１３を収容するためのものである。カソードケース１１は、冷却水１２を導入するための導入口（図示せず）と、冷却水１２を排出するための排出口（図示せず）とを有する。
【００２６】
マグネット１３は、冷却水１２で満たされたカソードケース１１内に収容されている。マグネット１３は、支持体１４と接続されている。マグネット１３は、カソード電極１６と半導体基板２３との間に存在するＡｒプラズマ２８を高密度化するためのものである。支持体１４は、マグネット１３と接続されている。支持体１４は、マグネット１３を回転可能に支持するためのものである。
【００２７】
カソード電極１６は、カソードケース１１の下面１１Ａに設けられている。例えば、半導体基板２３に金属膜２９としてＡｌ膜を形成する場合、カソード電極１６の材料としては、Ａｌを用いることができる。
【００２８】
アノード電極１７は、マグネット１３及びカソード電極１６の周囲を囲むように設けられている。アノード電極１７は、アースＥ1と接続されている。これにより、アノード電極１７は、グラウンド電位とされている。電源１８は、スパッタ電源であり、カソード電極１６及びアノード電極１７と接続されている。電源１８は、アノード電極１７の電位（グラウンド電位）を基準として、カソード電極１６に第１の電圧Ｖ1を印加するためのものである。金属膜２９としてＡｌ膜を半導体基板２３に成膜する場合、第１の電圧Ｖ1は、例えば、−５００Ｖ〜−７００Ｖとすることができる。
【００２９】
ステージ２１は、カソード電極１６の下方に配置されている。ステージ２１は、可変抵抗２６を介して、アースＥ2と接続されている。これにより、ステージ２１は、グラウンド電位とされている。ステージ２１の上面２１Ａには、半導体基板２３が配置される。
【００３０】
半導体基板２３は、半導体装置（図示せず）の構成要素のうちの１つであり、半導体基板２３上には半導体集積回路が形成される。半導体装置（図示せず）は、半導体基板２３と、半導体集積回路とを有した構成とされている。スパッタ装置１０は、半導体集積回路を形成するときに用いられる装置のうちの１つである。半導体基板２３の中には、厚さの厚い半導体基板２３−１（例えば、厚さが５００μｍ〜７００μｍ程度の半導体基板）や、厚さの薄い半導体基板２３−２（例えば、厚さが４００μｍ以下の半導体基板）がある。
【００３１】
加熱手段２２は、ステージ２１に内蔵されている。加熱手段２２は、金属膜２９を形成する際、ステージ２１を介して、必要に応じて半導体基板２３を所定の温度に加熱するためのものである。加熱手段２２としては、ヒータを用いることができる。
【００３２】
クランプ２５は、ステージ２１の外周付近に設けられている。クランプ２５は、絶縁されている。クランプ２５は、半導体基板２３の外周部上面と接触することで、半導体基板２３をステージ２１に固定するためのものである。
【００３３】
可変抵抗２６は、ステージ２１及びアースＥ2と接続されている。可変抵抗２６は、回転つまみ（図示せず）を有しており、この回転つまみを回すことで抵抗値を変えることのできる抵抗体である。金属膜２９の形成時において、可変抵抗２６は、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように調整される。
【００３４】
このように、金属膜２９の形成時において、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように調整することにより、常にスパッタ時の状態を略同じ状態にすることが可能となるので、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に形成される金属膜２９の膜質を略均一にすることができる。
【００３５】
上記構成とされたスパッタ装置１０は、クランプ２５を絶縁し、可変抵抗２６を介して、ステージ２１をグラウンド電位とし、アノード電極１７をグラウンド電位とし、カソード電極１６に所定の電圧を印加すると共に、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗２６の抵抗値を調整することで、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する。
【００３６】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、クランプ２５を絶縁すると共に、可変抵抗２６を介して、ステージ２１をグラウンド電位とし、かつ可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗２６の抵抗値を調整することにより、厚さの薄い半導体基板２３−２に金属膜２９を形成するときに、スパッタ時に発生する電子がクランプ２５を介して厚さの薄い半導体基板２３−２の外周部を通過してステージ２１側に移動することが抑制される。これにより、厚さの薄い半導体基板２３−２面内における金属膜２９の膜質ばらつきが低減されるため、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に形成された金属膜２９の膜質を略均一にすることができる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。図２において、Ｅ1，Ｅ2，Ｅ3は、それぞれアース（以下、「アースＥ1，Ｅ2，Ｅ3」とする）を示している。図２において、第１の実施の形態のスパッタ装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。また、図２において、ｄ１は半導体基板２３の表面２３Ａからカソード電極１６の下面１６Ａまでの距離（以下、「距離ｄ１」とする）、ｄ２はクランプ２５の上面２５Ａから反射板３６の下面３６Ａまでの距離（以下、「距離ｄ２」とする）をそれぞれ示している。
【００３８】
図２を参照するに、第２の実施の形態のスパッタ装置３５は、第１の実施の形態のスパッタ装置１０の構成にさらに反射板３６と、電源３７とを設けた以外はスパッタ装置１０と同様に構成される。
【００３９】
反射板３６は、クランプ２５とカソード電極１６との間に設けられている。反射板３６は、電源３７のマイナス端子と接続されている。反射板３６は、クランプ２５の上面２５Ａからその上方に距離ｄ２離間した位置に配置されている。距離ｄ１が６５ｍｍの場合、距離ｄ２は、例えば、５ｍｍとすることができる。反射板３６の材料としては、金属材料を用いることができる。反射板３６の材料に適用可能な金属材料としては、例えば、ステンレス合金（例えば、ＳＵＳ３０４）やチタン合金（例えば、２種Ｔｉ）を用いることができる。
【００４０】
電源３７は、マイナス端子とプラス端子とを有する。電源３７のマイナス端子は、反射板３６と電気的に接続されている。電源３７のプラス端子は、アースＥ3と電気的に接続されている。電源３７は、グラウンド電位（アースＥ3の電位）を基準として、反射板３６に第１の電圧Ｖ1（電源１８がカソード電極１６に印加する電圧（スパッタ電圧））よりも低い第２の電圧Ｖ2を印加する。第１の電圧Ｖ1が−５００Ｖ〜−７００Ｖの場合、第２の電圧Ｖ2は、例えば、−１０００Ｖとすることができる。
【００４１】
上記構成とされたスパッタ装置３５は、アノード電極１７をグラウンド電位とすると共に、カソード電極１６に印加する第１の電圧Ｖ1よりも低い第２の電圧Ｖ2を反射板３６に印加した状態で、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する。
【００４２】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、アノード電極１７をグラウンド電位にすると共に、カソード電極１６に印加する第１の電圧Ｖ1よりも低い第２の電圧Ｖ2を反射板３６に印加して、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成することにより、スパッタ時に発生する電子を半導体基板２３−１，２３−２及びクランプ２５から遠ざけて、半導体基板２３−１，２３−２の表面及びクランプ２５に電子が付着することを抑制することが可能となる。これにより、クランプ２５及び半導体基板２３−１，２３−２の外周部を介して、アースＥ2側に移動する電子の数が少なくなるため、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に形成された金属膜２９の膜質ばらつきをさらに低減することができる。
【００４３】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。図３において、第１の実施の形態のスパッタ装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００４４】
図３を参照するに、第３の実施の形態のスパッタ装置４０は、第１の実施の形態のスパッタ装置１０の構成に、さらに可変抵抗４１を設けた以外はスパッタ装置１０と同様に構成される。
【００４５】
可変抵抗４１は、クランプ２５及びアースＥ2と接続されている。これにより、可変抵抗４１は、グラウンド電位とされている。
【００４６】
スパッタ装置４０は、クランプ２５及びアースＥ2と接続された可変抵抗２６（第１の可変抵抗）と、クランプ２５及びアースＥ2と接続された可変抵抗４１（第２の可変抵抗）とを有する。
【００４７】
上記構成とされたスパッタ装置４０では、予め、他の厚さの異なる半導体基板２３に金属膜２９を形成して、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるような可変抵抗２６の抵抗値Ｒ1及び可変抵抗４１の抵抗値Ｒ2を求めておき、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する際、可変抵抗２６が抵抗値Ｒ1、可変抵抗４１が抵抗値Ｒ2となるように、可変抵抗２６，４１の抵抗値をそれぞれ手動で調整する。
【００４８】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、可変抵抗２６を介して、ステージ２１をグラウンド電位にすると共に、可変抵抗４１を介して、クランプ２５をグラウンド電位とし、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように、可変抵抗２６，４１の抵抗値を調整して厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成することにより、厚さの薄い半導体基板２３−２に金属膜２９を形成する際、スパッタ時に発生する電子がクランプ２５を介して厚さの薄い半導体基板２３−２の外周部を通過してステージ２１側に移動することを抑制することが可能となる。これにより、厚さの薄い半導体基板２３−２面内における金属膜２９の膜質ばらつきが低減されるので、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に形成された金属膜２９の膜質を略均一にすることができる。
【００４９】
図４は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置の断面図である。図４において、第３の実施の形態のスパッタ装置４０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５０】
図４を参照するに、第３の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置４５は、第３の実施の形態のスパッタ装置４０の構成に、第２の実施の形態のスパッタ装置３５に設けられた反射板３６及び電源３７をさらに設けた以外はスパッタ装置４０と同様に構成される。
【００５１】
上記構成とされたスパッタ装置４０は、アノード電極１７をグラウンド電位とすると共に、反射板３６にカソード電極１６に印加する第１の電圧Ｖ1よりも低い第２の電圧Ｖ2を印加した状態で、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する。
【００５２】
本実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法によれば、アノード電極１７をグラウンド電位にすると共に、カソード電極１６に印加する第１の電圧Ｖ1よりも低い第２の電圧Ｖ2を反射板３６に印加して、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成することにより、スパッタ時に発生する電子を半導体基板２３−１，２３−２及びクランプ２５から遠ざけて、半導体基板２３−１，２３−２の表面及びクランプ２５に電子が付着することを抑制することが可能となる。これにより、クランプ２５及び半導体基板２３−１，２３−２の外周部を介して、アースＥ2側に移動する電子の数が少なくなるため、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に形成された金属膜２９の膜質ばらつきをさらに低減することができる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
図５は、本発明の第４の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。図５において、第３の実施の形態のスパッタ装置４０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５４】
図５を参照するに、第４の実施の形態のスパッタ装置５０は、第３の実施の形態のスパッタ装置４０の構成に、電流計５１，５２及び抵抗値制御手段５３をさらに設けた以外はスパッタ装置４０と同様に構成される。
【００５５】
電流計５１は、可変抵抗２６とアースＥ2とを接続する配線に設けられている。電流計５１は、抵抗値制御手段５３と接続されている。電流計５１は、可変抵抗２６に流れる電流値Ａ1を検出するためのものである。電流計５１により検出された電流値Ａ1は、抵抗値制御手段５３に送信される。
【００５６】
電流計５２は、可変抵抗４１とアースＥ2とを接続する配線に設けられている。電流計５２は、抵抗値制御手段５３と接続されている。電流計５２は、可変抵抗４１に流れる電流値Ａ2を検出するためのものである。電流計５２により検出された電流値Ａ2は、抵抗値制御手段５３に送信される。
【００５７】
抵抗値制御手段５３は、電流計５１，５２及び可変抵抗２６，４１と接続されている。抵抗値制御手段５３は、電流計５１，５２が検出する電流値Ａ1，Ａ2に基づいて、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように、可変抵抗２６，４１の抵抗値を自動調整するためのものである。
【００５８】
上記構成とされたスパッタ装置５０では、抵抗値制御手段５３により、電流計５１，５２が検出する電流値Ａ1，Ａ2に基づいて、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗２６，４１の抵抗値を自動調整しながら、異なる厚さの半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する。
【００５９】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、異なる厚さの半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する際、抵抗値制御手段５３により、電流計５１，５２が検出する電流値Ａ1，Ａ2に基づいて、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗２６，４１の抵抗値を自動調整することにより、可変抵抗２６，４１の抵抗値の調整を容易に行うことができる。また、本実施の形態の半導体装置の製造方法は、第３の実施の形態の半導体装置の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００６０】
図６は、本発明の第４の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置の断面図である。図６において、第４の実施の形態のスパッタ装置５０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００６１】
図６を参照するに、第４の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置５５は、第４の実施の形態のスパッタ装置５０の構成に、第２の実施の形態のスパッタ装置３５に設けられた反射板３６及び電源３７をさらに設けた以外はスパッタ装置５０と同様に構成される。
【００６２】
このような構成とされた第４の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置５５を用いて、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成した場合についても、第２の実施の形態の半導体装置の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００６３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、クランプを備えたスパッタ装置により、異なる厚さの半導体基板に金属膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置の断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置の断面図である。
【図７】従来のスパッタ装置の断面図である。
【図８】半導体基板の表面及びクランプに付着した電子の移動経路を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０，３５，４０，４５，５０，５５ スパッタ装置
１１ カソードケース
１１Ａ，１６Ａ，３６Ａ 下面
１２ 冷却水
１３ マグネット
１４ 支持体
１６ カソード電極
１７ アノード電極
１８，３７ 電源
２１ ステージ
２１Ａ，２５Ａ 上面
２２ 加熱手段
２３ 半導体基板
２３−１ 厚さの厚い半導体基板
２３−２ 厚さの薄い半導体基板
２３Ａ 表面
２５ クランプ
２６，４１ 可変抵抗
２８ Ａｒプラズマ
２９ 金属膜
３６ 反射板
５１，５２ 電流計
５３ 抵抗値制御手段
ｄ１，ｄ２ 距離
Ｅ1，Ｅ2，Ｅ3 アース
Ｖ1 第１の電圧
Ｖ2 第２の電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、クランプを備えたスパッタ装置により、厚さの異なる半導体基板に金属膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスパッタ装置の中には、クランプによりスパッタ装置のステージ上に半導体基板を固定して、半導体基板に金属膜を形成するスパッタ装置がある（例えば、図７参照）。
【０００３】
図７は、従来のスパッタ装置の断面図である。図７に示すＥは、アース（以下、「アースＥ」とする）を示している。
【０００４】
図７を参照するに、従来のスパッタ装置１００は、カソードケース１０１と、マグネット１０３と、支持体１０４と、ターゲット（スパッタ材料）であるカソード電極１０５と、アノード電極１０６と、スパッタ電源である電源１０８と、ステージ１１０と、加熱手段１１１と、クランプ１１３とを有する。
【０００５】
カソードケース１０１は、冷却水１０２及びマグネット１０３を収容するためのものである。マグネット１０３は、冷却水で満たされたカソードケース１０１内に収容されている。マグネット１０３は、支持体１０４により回転可能に支持されている。マグネット１０３は、カソード電極１０５と半導体基板１１２との間に存在するＡｒプラズマ１１５を高密度化するためのものである。
【０００６】
カソード電極１０５は、カソードケース１０１の下面１０１Ａに設けられている。半導体基板１１２にＡｌ膜を形成する場合、カソード電極１０５の材料としては、Ａｌを用いる。アノード電極１０６は、マグネット１０３及びカソード電極１０５の周囲を囲むように設けられている。アノード電極１０６は、グラウンド電位とされている。電源１０８は、カソード電極１０５及びアノード電極１０６と接続されている。電源１０８は、カソード電極１０５に所定の電圧を印加するためのものである。
【０００７】
ステージ１１０は、カソード電極１０５の下方に配置されている。ステージ１１０は、アースＥと接続されており、グラウンド電位とされている。ステージ１１０の上面１１０Ａには、半導体集積回路が形成される半導体基板１１２が配置されている。スパッタ装置１００が処理する半導体基板１１２には、厚さの厚い半導体基板１１２−１（例えば、５００μｍ〜７００μｍの厚さの半導体基板）や厚さの薄い半導体基板１１２−２（例えば、４００μｍ以下の厚さの半導体基板）がある。
【０００８】
加熱手段１１１は、ステージ１１０に内蔵されている。加熱手段１１１は、ステージ１１０を介して、半導体基板１１２を所定の温度に加熱するためのものである。加熱手段１１１は、必要に応じて使用される。加熱手段１１１としては、例えば、ヒータを用いることができる。
【０００９】
クランプ１１３は、ステージ１１０の外周付近に設けられている。クランプ１１３は、絶縁されている。クランプ１１３は、半導体基板１１２の外周部上面と接触することで、半導体基板１１２をステージ１１０に固定するためのものである。
【００１０】
上記構成とされたスパッタ装置１００は、カソード電極１０５に所定の電圧を印加することで、厚さの異なる半導体基板１１２−１，１１２−２上に金属膜を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−９３４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図８は、半導体基板の表面及びクランプに付着した電子の移動経路を説明するための図である。図８において、図７に示した従来のスパッタ装置１００と同一構成部分には同一符号を付す。
【００１２】
ところで、スパッタ装置１００を用いて半導体基板１１２に金属膜を形成する場合、スパッタ時に発生する電子１２０が半導体基板１１２の表面１１２Ａ及びクランプ１１３に付着し、この付着した電子１２０がクランプ１１３及び半導体基板１１２の外周部を介して、アースＥ側に移動するという現象が発生する。
【００１３】
この現象は、半導体基板１１２の厚さが薄くなるにつれて発生しやすくなるため、厚さの薄い半導体基板１１２−１に金属膜を形成した場合、クランプ１１３から離間した位置の半導体基板１１２−１に形成された金属膜と、クランプ１１３の近傍に位置する半導体基板１１２−１に形成された金属膜との間において膜質が異なってしまう。
【００１４】
そのため、厚さの異なる半導体基板１１２−１，１１２−２に金属膜を形成する場合、厚さの異なる半導体基板１１２−１，１１２−２に形成された金属膜の膜質にばらつきが生じてしまうという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、厚さの異なる半導体基板に形成される金属膜の膜質を略均一にすることのできる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一観点によれば、厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）をステージ（２１）上に固定するクランプ（２５）を備えたスパッタ装置（１０）により、前記厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）に金属膜（２９）を形成する金属膜形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、前記クランプ（２５）を絶縁すると共に、可変抵抗（２６）を介して、前記ステージ（２１）をグラウンド電位とし、前記金属膜（２９）を形成するときに、前記可変抵抗（２６）に流れる電流が所定の値となるように前記可変抵抗（２６）の抵抗値を調整することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００１７】
本発明によれば、クランプ（２５）を絶縁すると共に、可変抵抗（２６）を介して、ステージ（２１）をグラウンド電位とし、可変抵抗（２６）に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗（２６）の抵抗値を調整することにより、厚さの薄い半導体基板（２３−２）に金属膜（２９）を形成する際、スパッタ時に発生する電子がクランプ（２５）を介して厚さの薄い半導体基板（２３−２）の外周部を通過してステージ（２１）側に移動することが抑制されるので、厚さの薄い半導体基板（２３−２）面内における金属膜（２９）の膜質ばらつきを低減することが可能となる。これにより、厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）に形成される金属膜（２９）の膜質を略均一にすることができる。
【００１８】
本発明の他の観点によれば、厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）をステージ（２１）上に固定するクランプ（２５）を備えたスパッタ装置により、前記厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）に金属膜（２９）を形成する金属膜形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、第１の可変抵抗（２６）を介して、前記ステージ（２１）をグラウンド電位にすると共に、第２の可変抵抗（４１）を介して、前記クランプ（２５）をグラウンド電位とし、前記金属膜（２９）を形成するときに、前記第１の可変抵抗（２６）に流れる電流が所定の値となるように、前記第１及び第２の可変抵抗（２６，４１）の抵抗値を制御することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００１９】
本発明によれば、第１の可変抵抗（２６）を介して、ステージ（２１）をグラウンド電位にすると共に、第２の可変抵抗（４１）を介して、クランプ（２５）をグラウンド電位とし、金属膜（２９）を形成するときに、第１の可変抵抗（２６）に流れる電流が所定の値となるように、第１及び第２の可変抵抗（２６，４１）の抵抗値を制御することにより、厚さの薄い半導体基板（２３−２）に金属膜（２９）を形成する際、スパッタ時に発生する電子がクランプ（２５）を介して厚さの薄い半導体基板（２３−２）の外周部を通過してステージ（２１）側に移動することが抑制されるので、厚さの薄い半導体基板（２３−２）面内における金属膜（２９）の膜質ばらつきを低減することが可能となる。これにより、厚さの異なる半導体基板（２３−１，２３−２）に形成される金属膜（２９）の膜質を略均一にすることができる。
【００２０】
なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、本願発明が図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、厚さの異なる半導体基板に形成される金属膜の膜質を略均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。図１において、Ｅ1，Ｅ2は、それぞれアース（以下、「アースＥ1，Ｅ2」とする）を示している。
【００２４】
図１を参照するに、第１の実施の形態のスパッタ装置１０は、カソードケース１１と、マグネット１３と、支持体１４と、カソード電極１６と、アノード電極１７と、電源１８と、ステージ２１と、加熱手段２２と、クランプ２５と、可変抵抗２６とを有する。
【００２５】
カソードケース１１は、冷却水１２及びマグネット１３を収容するためのものである。カソードケース１１は、冷却水１２を導入するための導入口（図示せず）と、冷却水１２を排出するための排出口（図示せず）とを有する。
【００２６】
マグネット１３は、冷却水１２で満たされたカソードケース１１内に収容されている。マグネット１３は、支持体１４と接続されている。マグネット１３は、カソード電極１６と半導体基板２３との間に存在するＡｒプラズマ２８を高密度化するためのものである。支持体１４は、マグネット１３と接続されている。支持体１４は、マグネット１３を回転可能に支持するためのものである。
【００２７】
カソード電極１６は、カソードケース１１の下面１１Ａに設けられている。例えば、半導体基板２３に金属膜２９としてＡｌ膜を形成する場合、カソード電極１６の材料としては、Ａｌを用いることができる。
【００２８】
アノード電極１７は、マグネット１３及びカソード電極１６の周囲を囲むように設けられている。アノード電極１７は、アースＥ1と接続されている。これにより、アノード電極１７は、グラウンド電位とされている。電源１８は、スパッタ電源であり、カソード電極１６及びアノード電極１７と接続されている。電源１８は、アノード電極１７の電位（グラウンド電位）を基準として、カソード電極１６に第１の電圧Ｖ1を印加するためのものである。金属膜２９としてＡｌ膜を半導体基板２３に成膜する場合、第１の電圧Ｖ1は、例えば、−５００Ｖ〜−７００Ｖとすることができる。
【００２９】
ステージ２１は、カソード電極１６の下方に配置されている。ステージ２１は、可変抵抗２６を介して、アースＥ2と接続されている。これにより、ステージ２１は、グラウンド電位とされている。ステージ２１の上面２１Ａには、半導体基板２３が配置される。
【００３０】
半導体基板２３は、半導体装置（図示せず）の構成要素のうちの１つであり、半導体基板２３上には半導体集積回路が形成される。半導体装置（図示せず）は、半導体基板２３と、半導体集積回路とを有した構成とされている。スパッタ装置１０は、半導体集積回路を形成するときに用いられる装置のうちの１つである。半導体基板２３の中には、厚さの厚い半導体基板２３−１（例えば、厚さが５００μｍ〜７００μｍ程度の半導体基板）や、厚さの薄い半導体基板２３−２（例えば、厚さが４００μｍ以下の半導体基板）がある。
【００３１】
加熱手段２２は、ステージ２１に内蔵されている。加熱手段２２は、金属膜２９を形成する際、ステージ２１を介して、必要に応じて半導体基板２３を所定の温度に加熱するためのものである。加熱手段２２としては、ヒータを用いることができる。
【００３２】
クランプ２５は、ステージ２１の外周付近に設けられている。クランプ２５は、絶縁されている。クランプ２５は、半導体基板２３の外周部上面と接触することで、半導体基板２３をステージ２１に固定するためのものである。
【００３３】
可変抵抗２６は、ステージ２１及びアースＥ2と接続されている。可変抵抗２６は、回転つまみ（図示せず）を有しており、この回転つまみを回すことで抵抗値を変えることのできる抵抗体である。金属膜２９の形成時において、可変抵抗２６は、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように調整される。
【００３４】
このように、金属膜２９の形成時において、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように調整することにより、常にスパッタ時の状態を略同じ状態にすることが可能となるので、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に形成される金属膜２９の膜質を略均一にすることができる。
【００３５】
上記構成とされたスパッタ装置１０は、クランプ２５を絶縁し、可変抵抗２６を介して、ステージ２１をグラウンド電位とし、アノード電極１７をグラウンド電位とし、カソード電極１６に所定の電圧を印加すると共に、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗２６の抵抗値を調整することで、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する。
【００３６】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、クランプ２５を絶縁すると共に、可変抵抗２６を介して、ステージ２１をグラウンド電位とし、かつ可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗２６の抵抗値を調整することにより、厚さの薄い半導体基板２３−２に金属膜２９を形成するときに、スパッタ時に発生する電子がクランプ２５を介して厚さの薄い半導体基板２３−２の外周部を通過してステージ２１側に移動することが抑制される。これにより、厚さの薄い半導体基板２３−２面内における金属膜２９の膜質ばらつきが低減されるため、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に形成された金属膜２９の膜質を略均一にすることができる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。図２において、Ｅ1，Ｅ2，Ｅ3は、それぞれアース（以下、「アースＥ1，Ｅ2，Ｅ3」とする）を示している。図２において、第１の実施の形態のスパッタ装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。また、図２において、ｄ１は半導体基板２３の表面２３Ａからカソード電極１６の下面１６Ａまでの距離（以下、「距離ｄ１」とする）、ｄ２はクランプ２５の上面２５Ａから反射板３６の下面３６Ａまでの距離（以下、「距離ｄ２」とする）をそれぞれ示している。
【００３８】
図２を参照するに、第２の実施の形態のスパッタ装置３５は、第１の実施の形態のスパッタ装置１０の構成にさらに反射板３６と、電源３７とを設けた以外はスパッタ装置１０と同様に構成される。
【００３９】
反射板３６は、クランプ２５とカソード電極１６との間に設けられている。反射板３６は、電源３７のマイナス端子と接続されている。反射板３６は、クランプ２５の上面２５Ａからその上方に距離ｄ２離間した位置に配置されている。距離ｄ１が６５ｍｍの場合、距離ｄ２は、例えば、５ｍｍとすることができる。反射板３６の材料としては、金属材料を用いることができる。反射板３６の材料に適用可能な金属材料としては、例えば、ステンレス合金（例えば、ＳＵＳ３０４）やチタン合金（例えば、２種Ｔｉ）を用いることができる。
【００４０】
電源３７は、マイナス端子とプラス端子とを有する。電源３７のマイナス端子は、反射板３６と電気的に接続されている。電源３７のプラス端子は、アースＥ3と電気的に接続されている。電源３７は、グラウンド電位（アースＥ3の電位）を基準として、反射板３６に第１の電圧Ｖ1（電源１８がカソード電極１６に印加する電圧（スパッタ電圧））よりも低い第２の電圧Ｖ2を印加する。第１の電圧Ｖ1が−５００Ｖ〜−７００Ｖの場合、第２の電圧Ｖ2は、例えば、−１０００Ｖとすることができる。
【００４１】
上記構成とされたスパッタ装置３５は、アノード電極１７をグラウンド電位とすると共に、カソード電極１６に印加する第１の電圧Ｖ1よりも低い第２の電圧Ｖ2を反射板３６に印加した状態で、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する。
【００４２】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、アノード電極１７をグラウンド電位にすると共に、カソード電極１６に印加する第１の電圧Ｖ1よりも低い第２の電圧Ｖ2を反射板３６に印加して、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成することにより、スパッタ時に発生する電子を半導体基板２３−１，２３−２及びクランプ２５から遠ざけて、半導体基板２３−１，２３−２の表面及びクランプ２５に電子が付着することを抑制することが可能となる。これにより、クランプ２５及び半導体基板２３−１，２３−２の外周部を介して、アースＥ2側に移動する電子の数が少なくなるため、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に形成された金属膜２９の膜質ばらつきをさらに低減することができる。
【００４３】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。図３において、第１の実施の形態のスパッタ装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００４４】
図３を参照するに、第３の実施の形態のスパッタ装置４０は、第１の実施の形態のスパッタ装置１０の構成に、さらに可変抵抗４１を設けた以外はスパッタ装置１０と同様に構成される。
【００４５】
可変抵抗４１は、クランプ２５及びアースＥ2と接続されている。これにより、可変抵抗４１は、グラウンド電位とされている。
【００４６】
スパッタ装置４０は、クランプ２５及びアースＥ2と接続された可変抵抗２６（第１の可変抵抗）と、クランプ２５及びアースＥ2と接続された可変抵抗４１（第２の可変抵抗）とを有する。
【００４７】
上記構成とされたスパッタ装置４０では、予め、他の厚さの異なる半導体基板２３に金属膜２９を形成して、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるような可変抵抗２６の抵抗値Ｒ1及び可変抵抗４１の抵抗値Ｒ2を求めておき、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する際、可変抵抗２６が抵抗値Ｒ1、可変抵抗４１が抵抗値Ｒ2となるように、可変抵抗２６，４１の抵抗値をそれぞれ手動で調整する。
【００４８】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、可変抵抗２６を介して、ステージ２１をグラウンド電位にすると共に、可変抵抗４１を介して、クランプ２５をグラウンド電位とし、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように、可変抵抗２６，４１の抵抗値を調整して厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成することにより、厚さの薄い半導体基板２３−２に金属膜２９を形成する際、スパッタ時に発生する電子がクランプ２５を介して厚さの薄い半導体基板２３−２の外周部を通過してステージ２１側に移動することを抑制することが可能となる。これにより、厚さの薄い半導体基板２３−２面内における金属膜２９の膜質ばらつきが低減されるので、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に形成された金属膜２９の膜質を略均一にすることができる。
【００４９】
図４は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置の断面図である。図４において、第３の実施の形態のスパッタ装置４０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５０】
図４を参照するに、第３の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置４５は、第３の実施の形態のスパッタ装置４０の構成に、第２の実施の形態のスパッタ装置３５に設けられた反射板３６及び電源３７をさらに設けた以外はスパッタ装置４０と同様に構成される。
【００５１】
上記構成とされたスパッタ装置４０は、アノード電極１７をグラウンド電位とすると共に、反射板３６にカソード電極１６に印加する第１の電圧Ｖ1よりも低い第２の電圧Ｖ2を印加した状態で、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する。
【００５２】
本実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法によれば、アノード電極１７をグラウンド電位にすると共に、カソード電極１６に印加する第１の電圧Ｖ1よりも低い第２の電圧Ｖ2を反射板３６に印加して、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成することにより、スパッタ時に発生する電子を半導体基板２３−１，２３−２及びクランプ２５から遠ざけて、半導体基板２３−１，２３−２の表面及びクランプ２５に電子が付着することを抑制することが可能となる。これにより、クランプ２５及び半導体基板２３−１，２３−２の外周部を介して、アースＥ2側に移動する電子の数が少なくなるため、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に形成された金属膜２９の膜質ばらつきをさらに低減することができる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
図５は、本発明の第４の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。図５において、第３の実施の形態のスパッタ装置４０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５４】
図５を参照するに、第４の実施の形態のスパッタ装置５０は、第３の実施の形態のスパッタ装置４０の構成に、電流計５１，５２及び抵抗値制御手段５３をさらに設けた以外はスパッタ装置４０と同様に構成される。
【００５５】
電流計５１は、可変抵抗２６とアースＥ2とを接続する配線に設けられている。電流計５１は、抵抗値制御手段５３と接続されている。電流計５１は、可変抵抗２６に流れる電流値Ａ1を検出するためのものである。電流計５１により検出された電流値Ａ1は、抵抗値制御手段５３に送信される。
【００５６】
電流計５２は、可変抵抗４１とアースＥ2とを接続する配線に設けられている。電流計５２は、抵抗値制御手段５３と接続されている。電流計５２は、可変抵抗４１に流れる電流値Ａ2を検出するためのものである。電流計５２により検出された電流値Ａ2は、抵抗値制御手段５３に送信される。
【００５７】
抵抗値制御手段５３は、電流計５１，５２及び可変抵抗２６，４１と接続されている。抵抗値制御手段５３は、電流計５１，５２が検出する電流値Ａ1，Ａ2に基づいて、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように、可変抵抗２６，４１の抵抗値を自動調整するためのものである。
【００５８】
上記構成とされたスパッタ装置５０では、抵抗値制御手段５３により、電流計５１，５２が検出する電流値Ａ1，Ａ2に基づいて、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗２６，４１の抵抗値を自動調整しながら、異なる厚さの半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する。
【００５９】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、異なる厚さの半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成する際、抵抗値制御手段５３により、電流計５１，５２が検出する電流値Ａ1，Ａ2に基づいて、可変抵抗２６に流れる電流が所定の値となるように可変抵抗２６，４１の抵抗値を自動調整することにより、可変抵抗２６，４１の抵抗値の調整を容易に行うことができる。また、本実施の形態の半導体装置の製造方法は、第３の実施の形態の半導体装置の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００６０】
図６は、本発明の第４の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置の断面図である。図６において、第４の実施の形態のスパッタ装置５０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００６１】
図６を参照するに、第４の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置５５は、第４の実施の形態のスパッタ装置５０の構成に、第２の実施の形態のスパッタ装置３５に設けられた反射板３６及び電源３７をさらに設けた以外はスパッタ装置５０と同様に構成される。
【００６２】
このような構成とされた第４の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置５５を用いて、厚さの異なる半導体基板２３−１，２３−２に金属膜２９を形成した場合についても、第２の実施の形態の半導体装置の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００６３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、クランプを備えたスパッタ装置により、異なる厚さの半導体基板に金属膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置の断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の変形例に係るスパッタ装置の断面図である。
【図７】従来のスパッタ装置の断面図である。
【図８】半導体基板の表面及びクランプに付着した電子の移動経路を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０，３５，４０，４５，５０，５５ スパッタ装置
１１ カソードケース
１１Ａ，１６Ａ，３６Ａ 下面
１２ 冷却水
１３ マグネット
１４ 支持体
１６ カソード電極
１７ アノード電極
１８，３７ 電源
２１ ステージ
２１Ａ，２５Ａ 上面
２２ 加熱手段
２３ 半導体基板
２３−１ 厚さの厚い半導体基板
２３−２ 厚さの薄い半導体基板
２３Ａ 表面
２５ クランプ
２６，４１ 可変抵抗
２８ Ａｒプラズマ
２９ 金属膜
３６ 反射板
５１，５２ 電流計
５３ 抵抗値制御手段
ｄ１，ｄ２ 距離
Ｅ1，Ｅ2，Ｅ3 アース
Ｖ1 第１の電圧
Ｖ2 第２の電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さの異なる半導体基板をステージ上に固定するクランプを備えたスパッタ装置により、前記厚さの異なる半導体基板に金属膜を形成する金属膜形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記クランプを絶縁すると共に、可変抵抗を介して、前記ステージをグラウンド電位とし、
前記金属膜を形成するときに、前記可変抵抗に流れる電流が所定の値となるように前記可変抵抗の抵抗値を調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
グラウンド電位とされたアノード電極と、第１の電圧が印加されたカソード電極と、前記クランプと前記カソード電極との間に設けられた反射板とを有し、
前記反射板に、前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
厚さの異なる半導体基板をステージ上に固定するクランプを備えたスパッタ装置により、前記厚さの異なる半導体基板に金属膜を形成する金属膜形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、
第１の可変抵抗を介して、前記ステージをグラウンド電位にすると共に、第２の可変抵抗を介して、前記クランプをグラウンド電位とし、
前記金属膜を形成するときに、前記第１の可変抵抗に流れる電流が所定の値となるように、前記第１及び第２の可変抵抗の抵抗値を制御することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
グラウンド電位とされたアノード電極と、第１の電圧が印加されたカソード電極と、前記クランプと前記カソード電極との間に設けられた反射板とを有し、
前記反射板に、前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を印加することを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
厚さの異なる半導体基板をステージ上に固定するクランプを備えたスパッタ装置により、前記厚さの異なる半導体基板に金属膜を形成する金属膜形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記クランプを絶縁すると共に、可変抵抗を介して、前記ステージをグラウンド電位とし、
前記金属膜を形成するときに、前記可変抵抗に流れる電流が所定の値となるように前記可変抵抗の抵抗値を調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
グラウンド電位とされたアノード電極と、第１の電圧が印加されたカソード電極と、前記クランプと前記カソード電極との間に設けられた反射板とを有し、
前記反射板に、前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
厚さの異なる半導体基板をステージ上に固定するクランプを備えたスパッタ装置により、前記厚さの異なる半導体基板に金属膜を形成する金属膜形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、
第１の可変抵抗を介して、前記ステージをグラウンド電位にすると共に、第２の可変抵抗を介して、前記クランプをグラウンド電位とし、
前記金属膜を形成するときに、前記第１の可変抵抗に流れる電流が所定の値となるように、前記第１及び第２の可変抵抗の抵抗値を制御することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
グラウンド電位とされたアノード電極と、第１の電圧が印加されたカソード電極と、前記クランプと前記カソード電極との間に設けられた反射板とを有し、
前記反射板に、前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を印加することを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−６０３６５（Ｐ２００８−６０３６５Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３６０２４（Ｐ２００６−２３６０２４）
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]