JPH02254165A - スパッタ装置 - Google Patents
スパッタ装置Info
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- JPH02254165A JPH02254165A JP7456689A JP7456689A JPH02254165A JP H02254165 A JPH02254165 A JP H02254165A JP 7456689 A JP7456689 A JP 7456689A JP 7456689 A JP7456689 A JP 7456689A JP H02254165 A JPH02254165 A JP H02254165A
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、スパッタ装置に関する。
（従来の技術）
一般に、スパッタ装置は、被処理物例えば半導体ウェハ
に、例えば金属薄膜等を成膜するのに多く用いられてい
る。
に、例えば金属薄膜等を成膜するのに多く用いられてい
る。
このようなスパッタ装置では、気密容器内に設けられた
所定材質のターゲットに対向する如く被処理物例えば半
導体ウェハを設け、これらのターゲットおよび半導体ウ
ェハ間に電圧を印加するとともに、この気密容器内にス
パッタガスを導入する。
所定材質のターゲットに対向する如く被処理物例えば半
導体ウェハを設け、これらのターゲットおよび半導体ウ
ェハ間に電圧を印加するとともに、この気密容器内にス
パッタガスを導入する。
そして、このスパッタガスをプラズマ化し、プラズマ中
のイオンを負電圧の電極であるターゲットに衝突させて
スパッタリングし、陽極側に設けられた半導体ウェハ表
面に被着させて薄膜を形成する。
のイオンを負電圧の電極であるターゲットに衝突させて
スパッタリングし、陽極側に設けられた半導体ウェハ表
面に被着させて薄膜を形成する。
また、プレートマグネトロンスパッタ装置では、例えば
ターゲットの裏面側に設けられた磁石により、ターゲッ
トの表面近傍にプラズマを閉じ込めるための磁場を形成
するよう構成されている。すなわち、ターゲットの表面
近傍にこのターゲツト面とほぼ平行な磁場を形成し、こ
の磁場に直交する高密度の放電プラズマをターゲツト面
上に集中させて高速なスパッタリングを行うよう構成さ
れている。
ターゲットの裏面側に設けられた磁石により、ターゲッ
トの表面近傍にプラズマを閉じ込めるための磁場を形成
するよう構成されている。すなわち、ターゲットの表面
近傍にこのターゲツト面とほぼ平行な磁場を形成し、こ
の磁場に直交する高密度の放電プラズマをターゲツト面
上に集中させて高速なスパッタリングを行うよう構成さ
れている。
ところで、このようなスパッタ装置に４−・いて、磁石
を固定配置した場合、ターケラト表面りの磁場を一様に
分布させることか困難なため、磁場の強い部／、）に・
イオンが集中し、この部分か集中的にスパッタリングさ
れてしまい、成膜におけるユニフォー ミテ、ｆ−か低
下し、たり、ターゲットの利用効率が低下する等の問題
があった。そこで、例えば、長円状に配列された複数の
永久磁石からなるプラズマ制御用マグネツ１へを、ター
ゲ・ソトの環状の領域を走査する如く回転させ、この環
状の領域でプラズマを移動させることにより、スパッタ
リングの均一化を図るスパッタ装置もあるか、このよう
なスパッタ装置の場合、ターゲットは環状に消耗するこ
とになる。
を固定配置した場合、ターケラト表面りの磁場を一様に
分布させることか困難なため、磁場の強い部／、）に・
イオンが集中し、この部分か集中的にスパッタリングさ
れてしまい、成膜におけるユニフォー ミテ、ｆ−か低
下し、たり、ターゲットの利用効率が低下する等の問題
があった。そこで、例えば、長円状に配列された複数の
永久磁石からなるプラズマ制御用マグネツ１へを、ター
ゲ・ソトの環状の領域を走査する如く回転させ、この環
状の領域でプラズマを移動させることにより、スパッタ
リングの均一化を図るスパッタ装置もあるか、このよう
なスパッタ装置の場合、ターゲットは環状に消耗するこ
とになる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしなから、」二連したスパッタ装置においても、さ
らにターゲットが均一にスバ・ツタリングされるように
ｌ−で、成膜におけるユニフォーミティ−の向上と、タ
ーゲットの利用効率の向−にを図ることか望まれ′Ｃい
る。
らにターゲットが均一にスバ・ツタリングされるように
ｌ−で、成膜におけるユニフォーミティ−の向上と、タ
ーゲットの利用効率の向−にを図ることか望まれ′Ｃい
る。
本発明はかかる従来の−ＩＩ’情に対処してな４＼１１
だもので、従速に較べてターゲットを均一にスパッタリ
ングすることかでき、成膜におけるユニー７オーミテイ
ーの向上と、ターゲットの利用効率の向上を図ることの
できる”４バツタ装置を提供（ようとするものである。
だもので、従速に較べてターゲットを均一にスパッタリ
ングすることかでき、成膜におけるユニー７オーミテイ
ーの向上と、ターゲットの利用効率の向上を図ることの
できる”４バツタ装置を提供（ようとするものである。
［発明の構成］
（課題を解決するだめの手段）
すなわち本発明は、プラズマをターフ１゛ツト近傍に封
じ込めるための磁界を形成するプラズマ制御用マグネッ
トを回転させ、前記プラズマを移動させながら該プラズ
マによるターゲットのスパッタリングを行うスパッタ装
置において、前記プラズマ制御用マグネットは、回転中
心を含むほぼ千円形状または多角形状の領域を囲む如く
磁界発生手段を配列して構成されていることを特徴とす
る。
じ込めるための磁界を形成するプラズマ制御用マグネッ
トを回転させ、前記プラズマを移動させながら該プラズ
マによるターゲットのスパッタリングを行うスパッタ装
置において、前記プラズマ制御用マグネットは、回転中
心を含むほぼ千円形状または多角形状の領域を囲む如く
磁界発生手段を配列して構成されていることを特徴とす
る。
（作 用）
上記構成の本発明のスパッタ装置では、プラズマ制御用
マグネットを、回転中心に対して゛１４円形状または多
角形状に磁石を配列して（１η成し２ている。
マグネットを、回転中心に対して゛１４円形状または多
角形状に磁石を配列して（１η成し２ている。
したがって、ターゲットの中心部分も含めてタゲットを
均一にスパッタリングすることかでき、成膜におけるユ
ニフォーミティ−の向上と、タケットの利用効率の向上
を図ることかできる。
均一にスパッタリングすることかでき、成膜におけるユ
ニフォーミティ−の向上と、タケットの利用効率の向上
を図ることかできる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
プラズマ制御用マグネット］０は、その半径Ｒが後述す
るターゲット２１の）１′径よりやや小径のほぼ゛半円
形、正確には千円よりやや大きく半径Ｒが例えば１．ｏ
ＯＩＩｌｍに対し、て幅Ａが例えば１２５ｍｍとなるよ
う形成された支持体１１と、この支持体］１の周縁部に
沿って、内側がＮ極（外側がＳ極）となる如く配列され
た複数例えば１４個の永久磁石１２とから構成されてい
る。そし、て、このプラズマ制御用マグネット１０は、
第２図に示すように、スパッタガン２０のターゲット２
１の裏面側に設けられており、ハウジング２２中央部に
固定された気密シール例えば磁性流体シール２３を介ｌ
−て駆動機構２４に連結さね、中心Ｏを回転軸とし、て
回転可能に構成され−Ｃいる。
るターゲット２１の）１′径よりやや小径のほぼ゛半円
形、正確には千円よりやや大きく半径Ｒが例えば１．ｏ
ＯＩＩｌｍに対し、て幅Ａが例えば１２５ｍｍとなるよ
う形成された支持体１１と、この支持体］１の周縁部に
沿って、内側がＮ極（外側がＳ極）となる如く配列され
た複数例えば１４個の永久磁石１２とから構成されてい
る。そし、て、このプラズマ制御用マグネット１０は、
第２図に示すように、スパッタガン２０のターゲット２
１の裏面側に設けられており、ハウジング２２中央部に
固定された気密シール例えば磁性流体シール２３を介ｌ
−て駆動機構２４に連結さね、中心Ｏを回転軸とし、て
回転可能に構成され−Ｃいる。
上記ターゲラ］・２１は、形成すべき薄膜の材質に応し
て選択された、例えばアルミニウム、シリコン、タング
ステン、チタン、モリブデン、クロム、コバルト、ニッ
ケル、あるいはこれらを含む合金等によって直径例えば
１．２０＋ｎｎ＋程度の円板状に形成されたターゲット
本体２１−ａと、このター）ｙ”ット本体２１ａの裏面
側にフランジ部を形成する如く接合されたバッキングプ
レート２１ｔ）とから構成されている。また、このター
ゲット２１は、スパッタガン２０に設けられた材質例え
ばセラミックスの円筒容器状の保持部材２５のＦ側にＯ
リング２６を介して水密的に固定されており、この保持
部材２５とバッキングプレー１・２１ｂの裏面とによっ
て冷却ジャケット２７を構成し−Ｃいる。
て選択された、例えばアルミニウム、シリコン、タング
ステン、チタン、モリブデン、クロム、コバルト、ニッ
ケル、あるいはこれらを含む合金等によって直径例えば
１．２０＋ｎｎ＋程度の円板状に形成されたターゲット
本体２１−ａと、このター）ｙ”ット本体２１ａの裏面
側にフランジ部を形成する如く接合されたバッキングプ
レート２１ｔ）とから構成されている。また、このター
ゲット２１は、スパッタガン２０に設けられた材質例え
ばセラミックスの円筒容器状の保持部材２５のＦ側にＯ
リング２６を介して水密的に固定されており、この保持
部材２５とバッキングプレー１・２１ｂの裏面とによっ
て冷却ジャケット２７を構成し−Ｃいる。
そ【７て、この冷却ジャケット２７内に、冷却媒体導入
管２８から冷却媒体例えば冷却水を循環させ、バッキン
グプレーｌ−２１，ｂ裏面から直接ターゲツ１・本体：
）１ａを冷却司能に構成されている。
管２８から冷却媒体例えば冷却水を循環させ、バッキン
グプレーｌ−２１，ｂ裏面から直接ターゲツ１・本体：
）１ａを冷却司能に構成されている。
なお、ター））”ット２１は、・−ツキレグブレー １
２１１）の−７ランテ部を保持する如く設置Ｊられた絶
縁体り〉グ′：２９および金属リング３０を介［７て複
数の妹Ｊ’ ３１によりハウリング２２に固定されてい
る。また、ター ”ｙ” ソｈ ２ ］−には負の直流
電圧か印加さ４１、カッ １・電極として作用するか、
絶縁体リニゲ２０および保（与部祠２５によって・＼ウ
ジフグ２２および金属リング３ Ｑと電気的に絶縁され
ている。
２１１）の−７ランテ部を保持する如く設置Ｊられた絶
縁体り〉グ′：２９および金属リング３０を介［７て複
数の妹Ｊ’ ３１によりハウリング２２に固定されてい
る。また、ター ”ｙ” ソｈ ２ ］−には負の直流
電圧か印加さ４１、カッ １・電極として作用するか、
絶縁体リニゲ２０および保（与部祠２５によって・＼ウ
ジフグ２２および金属リング３ Ｑと電気的に絶縁され
ている。
そし−Ｃ１プラズマ制御用マグネソＩ−１，０は、上記
冷却ジャ′１ソト２７内にターゲット２］の裏面と十ｉ
−■ｖる如く設けられており、ターゲット２１Ｍ１ｊ
）ｊに形成されるプラズマを所定領域内に閉じこめ、そ
の回転に伴ってプラズマを移動させ、タノ７゛ツト２１
か広範囲に亙って均一にスパッタリングされるよう構成
されている。
冷却ジャ′１ソト２７内にターゲット２］の裏面と十ｉ
−■ｖる如く設けられており、ターゲット２１Ｍ１ｊ
）ｊに形成されるプラズマを所定領域内に閉じこめ、そ
の回転に伴ってプラズマを移動させ、タノ７゛ツト２１
か広範囲に亙って均一にスパッタリングされるよう構成
されている。
一方、被処理物例えば半導体ウニ／Ｘ３２は、タゲッ）
・２１に対向する如く、ウニノー加熱機構３３を有する
試料台３４上に支持されており、゛Ｐ−導体ウエつ３２
とターゲット２１との間には、シャ、・夕３５および円
筒状のシールド３６が配置されている。なお、このシー
ルド３６は、ノ１ウジング２２および金属リング３０と
ともに、グランド電位に保持されている。
・２１に対向する如く、ウニノー加熱機構３３を有する
試料台３４上に支持されており、゛Ｐ−導体ウエつ３２
とターゲット２１との間には、シャ、・夕３５および円
筒状のシールド３６が配置されている。なお、このシー
ルド３６は、ノ１ウジング２２および金属リング３０と
ともに、グランド電位に保持されている。
上記構成のスパッタ装置では、ます、゛１−導体ウエバ
３２およびターゲット２１が配置された真空容器（図示
せず）内を例えば１０−１〜１０’ Ｔｏｒｒ程度の真
空度まで荒引きする。次に、上記真空容器内の真空度を
１０−５〜１０″８Ｔｏｒｒ程度の高真空度まで排気し
、その後、この真空容器内にスバ・ツタガス、例えばＡ
ｒガスを導入し、真空容器内を１０−２〜１０一３Ｔｏ
ｒｒ程度に設定する。そして、ターゲット２１−に負電
圧を印加して、ターゲット２１と半導体ウニｔ＼３２と
の間にプラズマを発生させる。
３２およびターゲット２１が配置された真空容器（図示
せず）内を例えば１０−１〜１０’ Ｔｏｒｒ程度の真
空度まで荒引きする。次に、上記真空容器内の真空度を
１０−５〜１０″８Ｔｏｒｒ程度の高真空度まで排気し
、その後、この真空容器内にスバ・ツタガス、例えばＡ
ｒガスを導入し、真空容器内を１０−２〜１０一３Ｔｏ
ｒｒ程度に設定する。そして、ターゲット２１−に負電
圧を印加して、ターゲット２１と半導体ウニｔ＼３２と
の間にプラズマを発生させる。
すると、このプラズマはプラズマ制御用マグネット１０
によって形成される磁場によって、はぼ第１図に示した
永久磁石１２の配列に沿って、この領域内に閉じ込めら
れ、この領域内のターゲ・ント２１（ターゲット本体２
１ａ）のスパッタリングが行われ、ターゲット本体２１
ａから叩き出された粒子か↑を導体ウェハ３２上面に被
青し、所望組成の薄膜が成膜される。また、この時駆動
機構′、２４によってプラズマ制御用マグネット１０を
回転させると、プラズマがターゲット本体２１．３のほ
ぼ全面を移動し、ターゲット本体２１ａの全面てこのス
パッタリングか生じる。したかつて、従来に較べてター
リ゛ット２１ （ターゲット本体２１ａ）を均一に、中
央部分含めてスパッタリングすることかでき、成膜にお
けるユニフォーミティの向上と、ターゲットの利用効率
の向１〕を図ることかてきる。
によって形成される磁場によって、はぼ第１図に示した
永久磁石１２の配列に沿って、この領域内に閉じ込めら
れ、この領域内のターゲ・ント２１（ターゲット本体２
１ａ）のスパッタリングが行われ、ターゲット本体２１
ａから叩き出された粒子か↑を導体ウェハ３２上面に被
青し、所望組成の薄膜が成膜される。また、この時駆動
機構′、２４によってプラズマ制御用マグネット１０を
回転させると、プラズマがターゲット本体２１．３のほ
ぼ全面を移動し、ターゲット本体２１ａの全面てこのス
パッタリングか生じる。したかつて、従来に較べてター
リ゛ット２１ （ターゲット本体２１ａ）を均一に、中
央部分含めてスパッタリングすることかでき、成膜にお
けるユニフォーミティの向上と、ターゲットの利用効率
の向１〕を図ることかてきる。
なお、上記実施例では、プラ文マ？ｌｒ！Ｉ御用マグネ
ット１０を、その中心Ｏか回転中心となるよう回転させ
る例について説明［１，だが、第３図に示すように、プ
ラズマ制御用マグネット１０の中心０から所定距離Ｘ偏
心した位置０２を回転中心としてプラズマ制御用マグネ
ット１０を回転させてもよい。この場合、偏心Ｑ Ｘを
適宜選択することにより、サラニターゲッ］・２〕のス
パッタリングを均一化することか可能である。また、こ
の偏心ＪａＸを周期的に変化させてスパッタリングの均
一化を図ることもできる。
ット１０を、その中心Ｏか回転中心となるよう回転させ
る例について説明［１，だが、第３図に示すように、プ
ラズマ制御用マグネット１０の中心０から所定距離Ｘ偏
心した位置０２を回転中心としてプラズマ制御用マグネ
ット１０を回転させてもよい。この場合、偏心Ｑ Ｘを
適宜選択することにより、サラニターゲッ］・２〕のス
パッタリングを均一化することか可能である。また、こ
の偏心ＪａＸを周期的に変化させてスパッタリングの均
一化を図ることもできる。
また、プラズマ制御用マグネッｌ−１０の形状は、例え
ば第４図に示すプラズマ制御用マグネット１０ａのよう
に、五角形等多角形の形状の支持体１１ａの周縁部に沿
って永久磁石を配列した形状としてもよい。
ば第４図に示すプラズマ制御用マグネット１０ａのよう
に、五角形等多角形の形状の支持体１１ａの周縁部に沿
って永久磁石を配列した形状としてもよい。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、従来に較べてター
ゲットを均一にスパッタリングすることができ、成膜に
おけるユニフォーミティ−の向上と、ターゲットの利用
効率の向上を図ることができる。
ゲットを均一にスパッタリングすることができ、成膜に
おけるユニフォーミティ−の向上と、ターゲットの利用
効率の向上を図ることができる。
第１図は本発明の一実施例のスパッタ装置のプラズマ制
御用マグネットを示す図、第２図は第１図のスパッタ装
置の構成を示す図、第３図および第４図は第１図のプラ
ズマ制御用マグネットの変形例を示す図である。 ・・・・プラズマ制御用マグネ・ソト、支持体、 ９ ・・ ・・永久磁石。
御用マグネットを示す図、第２図は第１図のスパッタ装
置の構成を示す図、第３図および第４図は第１図のプラ
ズマ制御用マグネットの変形例を示す図である。 ・・・・プラズマ制御用マグネ・ソト、支持体、 ９ ・・ ・・永久磁石。
Claims (1)
- （１）プラズマをターゲット近傍に封じ込めるための磁
界を形成するプラズマ制御用マグネットを回転させ、前
記プラズマを移動させながら該プラズマによるターゲッ
トのスパッタリングを行うスパッタ装置において、 前記プラズマ制御用マグネットは、回転中心を含むほぼ
半円形状または多角形状の領域を囲む如く磁界発生手段
を配列して構成されていることを特徴とするスパッタ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074566A JP2646260B2 (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074566A JP2646260B2 (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | スパッタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02254165A true JPH02254165A (ja) | 1990-10-12 |
| JP2646260B2 JP2646260B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=13550894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1074566A Expired - Lifetime JP2646260B2 (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | スパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2646260B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1221495A3 (en) * | 2000-12-25 | 2004-05-06 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Magnetron sputtering system and photomask blank production method based on the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5357758A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-25 | Hitachi Ltd | High frequency sputtering device |
| JPS63100180A (ja) * | 1986-10-16 | 1988-05-02 | Anelva Corp | マグネトロンスパツタリング装置 |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP1074566A patent/JP2646260B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5357758A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-25 | Hitachi Ltd | High frequency sputtering device |
| JPS63100180A (ja) * | 1986-10-16 | 1988-05-02 | Anelva Corp | マグネトロンスパツタリング装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1221495A3 (en) * | 2000-12-25 | 2004-05-06 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Magnetron sputtering system and photomask blank production method based on the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2646260B2 (ja) | 1997-08-27 |
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