JPH01309965A - マグネトロンスパッタ装置 - Google Patents
マグネトロンスパッタ装置Info
- Publication number
- JPH01309965A JPH01309965A JP63141083A JP14108388A JPH01309965A JP H01309965 A JPH01309965 A JP H01309965A JP 63141083 A JP63141083 A JP 63141083A JP 14108388 A JP14108388 A JP 14108388A JP H01309965 A JPH01309965 A JP H01309965A
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- JP
- Japan
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- substrate
- target
- pair
- magnet pair
- magnetron sputtering
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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。
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、マグネトロンスパッタ装置に関するものであ
る。
る。
従来の技術
近年、マグネトロンスパッタ装置は、光磁気ディスク、
光ディスクの記録膜等の成膜に多く使用されている。
光ディスクの記録膜等の成膜に多く使用されている。
以下図面を参照しながら、従来のマグネトロンスパッタ
装置の一例について説明する。第２図において、１はタ
ーゲット、２はターゲット１を固定するバッキングプレ
ート、３はターゲット１を冷却するための冷却水の管、
４は磁石対、６はヨーク、６はターゲット１と、バッキ
ングプレート２と、冷却水の管３をもち、磁石対４、ヨ
ーク５をターゲット１の中心軸より偏芯させ回転させる
ことが可能なカソード本体、７はターゲット１に対向し
で配置され、スパッタにより膜が堆積される基板、８は
、基板アを保持し、自転させる基板回転機溝、９はカソ
ード本体６へ電圧を印加し、ターゲット１表面でプラズ
マを発生させるための電源、１０は真空チャンバー、１
１は真空チャンバー１０内を真空排気するための真空排
気ポンプ、１２１空チヤンバー１０内にスパッタリング
ガスを供給するためのガス供給系である。
装置の一例について説明する。第２図において、１はタ
ーゲット、２はターゲット１を固定するバッキングプレ
ート、３はターゲット１を冷却するための冷却水の管、
４は磁石対、６はヨーク、６はターゲット１と、バッキ
ングプレート２と、冷却水の管３をもち、磁石対４、ヨ
ーク５をターゲット１の中心軸より偏芯させ回転させる
ことが可能なカソード本体、７はターゲット１に対向し
で配置され、スパッタにより膜が堆積される基板、８は
、基板アを保持し、自転させる基板回転機溝、９はカソ
ード本体６へ電圧を印加し、ターゲット１表面でプラズ
マを発生させるための電源、１０は真空チャンバー、１
１は真空チャンバー１０内を真空排気するための真空排
気ポンプ、１２１空チヤンバー１０内にスパッタリング
ガスを供給するためのガス供給系である。
以上のように構成されたスパッタリング装置について以
下その動作について説明する。
下その動作について説明する。
まず、真空チャンバー１０内をロータリーポンプ、油拡
散ポンプ、クライオポンプ等の真空排気ポンプ１１によ
り１Ｏ−６Ｔｏｒｒ 台の真空度まで真空排気する。
散ポンプ、クライオポンプ等の真空排気ポンプ１１によ
り１Ｏ−６Ｔｏｒｒ 台の真空度まで真空排気する。
その後、ガス供給系１２により、真空チャンバー１０内
にＡｒ 等スパッタリングガスを導入し、５ Ｘ １０
Ｔｏｒｒ程度の真空度に設定し、カソード本体６へ
、電源９により、ＤＣｔたはＲＦの電圧を印加する。そ
れにより真空チャンバー１０内にプラズマが発生する。
にＡｒ 等スパッタリングガスを導入し、５ Ｘ １０
Ｔｏｒｒ程度の真空度に設定し、カソード本体６へ
、電源９により、ＤＣｔたはＲＦの電圧を印加する。そ
れにより真空チャンバー１０内にプラズマが発生する。
そのためＡｒ イオンが発生する。また、磁石対４の磁
界により、プラズマ密度の高い部分が発生し、Ａｒ
イオンのターゲット１への衝突量が増加する。そして主
にその部分から粒子が飛散するが、磁石対４が、グーゲ
ット１の中心軸に対して偏芯し、回転しているため、タ
ーゲット１の表面全体の粒子が均一に飛散し、基板回転
機構８により自転し、対向して配置された基板子の表面
に堆積し膜が形成される。
界により、プラズマ密度の高い部分が発生し、Ａｒ
イオンのターゲット１への衝突量が増加する。そして主
にその部分から粒子が飛散するが、磁石対４が、グーゲ
ット１の中心軸に対して偏芯し、回転しているため、タ
ーゲット１の表面全体の粒子が均一に飛散し、基板回転
機構８により自転し、対向して配置された基板子の表面
に堆積し膜が形成される。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような構成では、ターゲットの利用
効率を向上するために、磁石対がターゲット中心軸に対
して偏芯し、回転しているため、磁石対によって、ター
ゲット表面より粒子の飛散が集中する箇所と基板との位
置関係が常に変化する。ここで、粒子の飛散が集中する
箇所は、リング状の磁石対の場合、磁石対の中心軸を中
心としたリングとなる。以下、このリングをプラズマリ
ングとする。マグネトロンスパッタ装置による、膜厚均
一性は、ターゲット表面から基板表面までの距離と、プ
ラズマリング径と、プラズマリングの中心軸と、基板中
心軸との偏芯量により決定する。よって、上記のような
構成では、プラズマリングが、常に移動しているため、
プラズマリングと基板との位置関係が変化する。そのた
め、磁石対固定の場合、例えば、φ２ｏｏａＩＩの基板
内で、膜厚均一性が±３チ以内であったのが、磁石対を
回転することによυ±８％になるという問題点を有して
いた。また、膜厚均一性が低下するために、光磁気ディ
スク、光ディスク等の膜の特性均一性が低下するという
問題点も有していた。
効率を向上するために、磁石対がターゲット中心軸に対
して偏芯し、回転しているため、磁石対によって、ター
ゲット表面より粒子の飛散が集中する箇所と基板との位
置関係が常に変化する。ここで、粒子の飛散が集中する
箇所は、リング状の磁石対の場合、磁石対の中心軸を中
心としたリングとなる。以下、このリングをプラズマリ
ングとする。マグネトロンスパッタ装置による、膜厚均
一性は、ターゲット表面から基板表面までの距離と、プ
ラズマリング径と、プラズマリングの中心軸と、基板中
心軸との偏芯量により決定する。よって、上記のような
構成では、プラズマリングが、常に移動しているため、
プラズマリングと基板との位置関係が変化する。そのた
め、磁石対固定の場合、例えば、φ２ｏｏａＩＩの基板
内で、膜厚均一性が±３チ以内であったのが、磁石対を
回転することによυ±８％になるという問題点を有して
いた。また、膜厚均一性が低下するために、光磁気ディ
スク、光ディスク等の膜の特性均一性が低下するという
問題点も有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、磁石対が回転可能なマグネ
トロンスパッタ装置において、磁石対回転による膜厚均
一性の低下を防ぎ、膜の特性の均一１生を向上するとい
うものである。
トロンスパッタ装置において、磁石対回転による膜厚均
一性の低下を防ぎ、膜の特性の均一１生を向上するとい
うものである。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明のマグネトロンス
パッタ装置は、基板を保持し、磁石対のターゲット中心
軸からの偏芯量と同じ回転半径で、磁石対の偏芯回転速
度と同じ回転速度で、常時、磁石対と基板との位置関係
が同じになるように基板を公転し、さらに自転させるこ
とが可能な基板回転機構を備えたものである。
パッタ装置は、基板を保持し、磁石対のターゲット中心
軸からの偏芯量と同じ回転半径で、磁石対の偏芯回転速
度と同じ回転速度で、常時、磁石対と基板との位置関係
が同じになるように基板を公転し、さらに自転させるこ
とが可能な基板回転機構を備えたものである。
作 用
本発明は上記した構成によって、スパッタの際に、磁石
対と基板との位置関係、すなわち、プラズマリングの中
心軸と、基板中心軸との偏芯量を常時一定に保つことに
よセ、磁石対固定で、スパッタした場合の膜厚均一性と
同等の膜厚均一性を得ることとなり、さらに、光磁気デ
ィスク、光ディスク等の膜の基板内の特性均一性を向上
することとなる。
対と基板との位置関係、すなわち、プラズマリングの中
心軸と、基板中心軸との偏芯量を常時一定に保つことに
よセ、磁石対固定で、スパッタした場合の膜厚均一性と
同等の膜厚均一性を得ることとなり、さらに、光磁気デ
ィスク、光ディスク等の膜の基板内の特性均一性を向上
することとなる。
実施例
以下本発明の実施例のマグネトロンスパッタ装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の実施例におけるマグネトロンスパッタ
装置の概略断面図を示す。第１図において、１０１はタ
ーゲット、１０２はターゲット１ｏ１を固定するバッキ
ングプレート、１０３はターゲット１０１を冷却するた
めの冷却水の管、１０４は磁石対、１０５はヨーク、１
０６はターゲット１０１と、バッキングプレート１０２
と、冷却水の管１０３をもち、磁石対１０４、ヨーク１
０５をターゲット１０１の中心軸より偏芯させ回転させ
ることが可能なカソード本体、１０７はターゲット１ｏ
１に対向して配置され、スパッタにより膜が堆積される
基板、１０Ｂは、基板１０７を保持し、磁石対１０４の
ターゲット１０１中心軸からの偏芯量と同じ回転半径で
、磁石対１０４の偏芯回転速度と同じ回転速度で、常時
、磁石対１０４と基板１０７との位置関係が同じになる
ように基板１０了を公転し、さらに自転させることが可
能な基板回転機構、１０９はカソード本体１０６へ電圧
を印加し、ターゲット１０１表面でプラズマを発生させ
るだめの電源、１１０は真空チャンバー、１１１は真空
チャンバー１１０内を真空排気するための真空排気ポン
プ、１１２は真空チャンバー１１０内にスパッタリング
ガスを供給するためのガス供給系である。
装置の概略断面図を示す。第１図において、１０１はタ
ーゲット、１０２はターゲット１ｏ１を固定するバッキ
ングプレート、１０３はターゲット１０１を冷却するた
めの冷却水の管、１０４は磁石対、１０５はヨーク、１
０６はターゲット１０１と、バッキングプレート１０２
と、冷却水の管１０３をもち、磁石対１０４、ヨーク１
０５をターゲット１０１の中心軸より偏芯させ回転させ
ることが可能なカソード本体、１０７はターゲット１ｏ
１に対向して配置され、スパッタにより膜が堆積される
基板、１０Ｂは、基板１０７を保持し、磁石対１０４の
ターゲット１０１中心軸からの偏芯量と同じ回転半径で
、磁石対１０４の偏芯回転速度と同じ回転速度で、常時
、磁石対１０４と基板１０７との位置関係が同じになる
ように基板１０了を公転し、さらに自転させることが可
能な基板回転機構、１０９はカソード本体１０６へ電圧
を印加し、ターゲット１０１表面でプラズマを発生させ
るだめの電源、１１０は真空チャンバー、１１１は真空
チャンバー１１０内を真空排気するための真空排気ポン
プ、１１２は真空チャンバー１１０内にスパッタリング
ガスを供給するためのガス供給系である。
以上のように構成されたマグネトロンスパッタ装置にお
いて、以下第１図を用いてその動作を説明する。
いて、以下第１図を用いてその動作を説明する。
まず、真空チャンバー１１０内を、ロータリーポンプ、
油拡散ポンプ、クライオポンプ等の真空排気ポンプ１０
８により、１０””６Ｔｏｒｒ 台の真空度まで真空
排気する。その後、ガス供給系１１２により、真空チャ
ンバー １１０内にＡｒ等スパッタリングガスを導入し
、５Ｘ１０ Ｔｏｒｒ程度の真空度に設定する。ここ
で磁石対１０４及びターゲット１０１は、冷却水の管１
０３からの冷却水によって冷却されている。次にカソー
ド本体１０６へ、電源１０９により、ＤＣまたはＲＦの
電圧を印加する。それによシ真空チャンバー１１０内に
プラズマが発生する。そのためＡｒ イオンが発生する
。また磁石対１０４の磁界により、プラズマ密度の高い
部分が発生し、Ａｒイオンのターゲット１０１への衝突
量が増加する。そして主に、その部分から粒子が飛散す
るが、ターゲット１０１の利用効率及び寿命向上のため
に、磁石対１０４が、ターゲラ）１０１の中心軸に対し
て偏芯し、回転しているため、ターゲット１０１０表面
全体の粒子が均一に飛散する。このとき、基板回転機構
１０８により、磁石対１０４のターゲット１０１中心軸
からの偏心量と同じ回転半径で、磁石対１０４の偏芯回
転速度と同じ回転速度で、常時、磁石対１０４と基板１
０７との位置関係、すなわち、プラズマリングの中心軸
と、基板１０７の中心軸との偏芯量を一定に保ち、基板
１０７を公転し、さらに自転させる。よって、ターゲッ
ト１０１に対向して配置された、基板１０７の表面に粒
子が堆積し、膜が形成される。
油拡散ポンプ、クライオポンプ等の真空排気ポンプ１０
８により、１０””６Ｔｏｒｒ 台の真空度まで真空
排気する。その後、ガス供給系１１２により、真空チャ
ンバー １１０内にＡｒ等スパッタリングガスを導入し
、５Ｘ１０ Ｔｏｒｒ程度の真空度に設定する。ここ
で磁石対１０４及びターゲット１０１は、冷却水の管１
０３からの冷却水によって冷却されている。次にカソー
ド本体１０６へ、電源１０９により、ＤＣまたはＲＦの
電圧を印加する。それによシ真空チャンバー１１０内に
プラズマが発生する。そのためＡｒ イオンが発生する
。また磁石対１０４の磁界により、プラズマ密度の高い
部分が発生し、Ａｒイオンのターゲット１０１への衝突
量が増加する。そして主に、その部分から粒子が飛散す
るが、ターゲット１０１の利用効率及び寿命向上のため
に、磁石対１０４が、ターゲラ）１０１の中心軸に対し
て偏芯し、回転しているため、ターゲット１０１０表面
全体の粒子が均一に飛散する。このとき、基板回転機構
１０８により、磁石対１０４のターゲット１０１中心軸
からの偏心量と同じ回転半径で、磁石対１０４の偏芯回
転速度と同じ回転速度で、常時、磁石対１０４と基板１
０７との位置関係、すなわち、プラズマリングの中心軸
と、基板１０７の中心軸との偏芯量を一定に保ち、基板
１０７を公転し、さらに自転させる。よって、ターゲッ
ト１０１に対向して配置された、基板１０７の表面に粒
子が堆積し、膜が形成される。
以上のように本実施例によれば、スパッタリングの際プ
ラズマリングの中心軸と、基板１０７の中心軸との偏芯
量が常に一定に保たれるため、磁石対１０４が固定の場
合の、膜厚均一性と常に同等となる。例えば、φ２００
簡の基板内での膜厚 ４均一性が、磁石対１０４が固定
の場合、±３俤以内であったものが、磁石対１ｏ４を偏
芯回転させても、±３チ以内となった。また、光ディス
クの記録膜等の、反射率、特性の均一性も向上すること
ができた。
ラズマリングの中心軸と、基板１０７の中心軸との偏芯
量が常に一定に保たれるため、磁石対１０４が固定の場
合の、膜厚均一性と常に同等となる。例えば、φ２００
簡の基板内での膜厚 ４均一性が、磁石対１０４が固定
の場合、±３俤以内であったものが、磁石対１ｏ４を偏
芯回転させても、±３チ以内となった。また、光ディス
クの記録膜等の、反射率、特性の均一性も向上すること
ができた。
なお、本実施例によれば、第１図において、ターゲラ）
１０１の中心軸と、基板１０７の公転中心軸が、同軸上
になっているが、同軸上になくてもよい。
１０１の中心軸と、基板１０７の公転中心軸が、同軸上
になっているが、同軸上になくてもよい。
発明の効果
以上のように本発明は、基板を保持し、磁石対のターゲ
ット中心軸からの偏心量と同じ回転半径で、磁石対の偏
芯回転速度と同じ回転速度で、常時、磁石対と基板との
位置関係が同じＫなるように基板を公転し、さらに自転
させることが可能な基板回転機構を設けることにより、
磁石対が偏芯回転可能なマグネトロンスパッタ装置にお
いて、磁石対回転による膜厚均一性の低下を防ぎ、膜の
特性の均一性を向上することができた。
ット中心軸からの偏心量と同じ回転半径で、磁石対の偏
芯回転速度と同じ回転速度で、常時、磁石対と基板との
位置関係が同じＫなるように基板を公転し、さらに自転
させることが可能な基板回転機構を設けることにより、
磁石対が偏芯回転可能なマグネトロンスパッタ装置にお
いて、磁石対回転による膜厚均一性の低下を防ぎ、膜の
特性の均一性を向上することができた。
第１図は本発明の実施例におけるマグネトロンスパッタ
装置の概略断面図、第２図は従来のマグネトロンスパッ
タ装置の概略断面図である。 １０１・・・・・・ターゲット、１０４・・・・・・磁
石対、１０６・・・・・・カソード本体、１０７・・・
・・・基板、１０８・・・・・・基板回転機構、１０９
・・・・・・電源。
装置の概略断面図、第２図は従来のマグネトロンスパッ
タ装置の概略断面図である。 １０１・・・・・・ターゲット、１０４・・・・・・磁
石対、１０６・・・・・・カソード本体、１０７・・・
・・・基板、１０８・・・・・・基板回転機構、１０９
・・・・・・電源。
Claims (1)
- 真空状態の維持が可能な真空チャンバーと、真空チャン
バー内を減圧雰囲気にするための真空ポンプと、真空チ
ャンバー内にガスを供給するためのガス供給系と、少な
くとも１個のマグネトロン型カソードと、少なくとも１
個の基板と、カソードに電圧を印加する電源とをもつマ
グネトロンスパッタ装置において、ターゲットと、それ
を固定するバッキングプレートと、磁石対とヨークをも
ち、かつ、上記磁石対が、ターゲットの中心軸より偏芯
１回転することが可能なカソード本体と、基板を保持し
磁石対のターゲット中心軸からの偏芯量と同じ回転半径
で、磁石対の偏芯回転速度と同じ回転速度で、常時、磁
石対と基板との位置関係が同じになるように基板を公転
し、さらに自転させることが可能な基板回転機構を備え
たことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141083A JPH01309965A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | マグネトロンスパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141083A JPH01309965A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | マグネトロンスパッタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309965A true JPH01309965A (ja) | 1989-12-14 |
Family
ID=15283813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141083A Pending JPH01309965A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | マグネトロンスパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01309965A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0211761A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-16 | Tokuda Seisakusho Ltd | スパッタリング装置 |
| US5345207A (en) * | 1991-01-25 | 1994-09-06 | Leybold Aktiengesellschaft | Magnet configuration with permanent magnets |
| US5409590A (en) * | 1989-04-17 | 1995-04-25 | Materials Research Corporation | Target cooling and support for magnetron sputter coating apparatus |
| EP0716161A1 (de) * | 1994-12-05 | 1996-06-12 | Satis Vacuum Industries AG | Einrichtung zur Beschichtung optischer Substrate |
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| WO2011139439A3 (en) * | 2010-04-28 | 2012-01-26 | Applied Materials, Inc. | Physical vapor deposition chamber with rotating magnet assembly and centrally fed rf power |
| WO2011123399A3 (en) * | 2010-03-31 | 2012-01-26 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for physical vapor deposition having centrally fed rf energy |
| US8182662B2 (en) | 2009-03-27 | 2012-05-22 | Sputtering Components, Inc. | Rotary cathode for magnetron sputtering apparatus |
| US8778144B2 (en) * | 2004-09-28 | 2014-07-15 | Oerlikon Advanced Technologies Ag | Method for manufacturing magnetron coated substrates and magnetron sputter source |
| KR20200119315A (ko) * | 2018-02-13 | 2020-10-19 | 에바텍 아크티엔게젤샤프트 | 마그네트론 스퍼터링 방법 및 장치 |
-
1988
- 1988-06-08 JP JP63141083A patent/JPH01309965A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0211761A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-16 | Tokuda Seisakusho Ltd | スパッタリング装置 |
| US5409590A (en) * | 1989-04-17 | 1995-04-25 | Materials Research Corporation | Target cooling and support for magnetron sputter coating apparatus |
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| EP0716161A1 (de) * | 1994-12-05 | 1996-06-12 | Satis Vacuum Industries AG | Einrichtung zur Beschichtung optischer Substrate |
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| US8562798B2 (en) * | 2005-02-03 | 2013-10-22 | Applied Materials, Inc. | Physical vapor deposition plasma reactor with RF source power applied to the target and having a magnetron |
| EP1882051A4 (en) * | 2005-05-20 | 2012-01-04 | Applied Materials Inc | MODULE FOR A COATING SYSTEM AND CORRESPONDING TECHNOLOGY |
| US8182662B2 (en) | 2009-03-27 | 2012-05-22 | Sputtering Components, Inc. | Rotary cathode for magnetron sputtering apparatus |
| WO2011123399A3 (en) * | 2010-03-31 | 2012-01-26 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for physical vapor deposition having centrally fed rf energy |
| CN102859029A (zh) * | 2010-03-31 | 2013-01-02 | 应用材料公司 | 具有中心馈送射频能量的用于物理气相沉积的装置 |
| US8795488B2 (en) | 2010-03-31 | 2014-08-05 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for physical vapor deposition having centrally fed RF energy |
| US8795487B2 (en) | 2010-03-31 | 2014-08-05 | Applied Materials, Inc. | Physical vapor deposition chamber with rotating magnet assembly and centrally fed RF power |
| WO2011139439A3 (en) * | 2010-04-28 | 2012-01-26 | Applied Materials, Inc. | Physical vapor deposition chamber with rotating magnet assembly and centrally fed rf power |
| JP2013525609A (ja) * | 2010-04-28 | 2013-06-20 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 回転磁石組立体及び中心に供給されるｒｆ電力を有する物理蒸着チャンバ |
| KR20200119315A (ko) * | 2018-02-13 | 2020-10-19 | 에바텍 아크티엔게젤샤프트 | 마그네트론 스퍼터링 방법 및 장치 |
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