JPH02277771A - Magnetron sputtering device - Google Patents

Magnetron sputtering device

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Publication number
JPH02277771A
JPH02277771A JP10042089A JP10042089A JPH02277771A JP H02277771 A JPH02277771 A JP H02277771A JP 10042089 A JP10042089 A JP 10042089A JP 10042089 A JP10042089 A JP 10042089A JP H02277771 A JPH02277771 A JP H02277771A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
holding plate
magnetron sputtering
center
magnets
Prior art date
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Pending
Application number
JP10042089A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Shiraishi
白石 靖志
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP10042089A priority Critical patent/JPH02277771A/en
Publication of JPH02277771A publication Critical patent/JPH02277771A/en
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Abstract

PURPOSE:To increase the rate of effective utilization of a target by arranging plural pairs of magnets at different intervals from the center of a holding plate or from a target. CONSTITUTION:A discoid holding plate 18 is rotatably set behind a target 13 and plural pairs of magnets 12, 12A are arranged on the holding plate 18 at different intervals from the center O of the plate 18 or from the target 13 to assemble a magnetron sputtering device. When a film is formed with the device, the step coverage of the film is improved.

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型スパッタ装置に関し、特にマグ
ネットの構造に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetron type sputtering apparatus, and particularly to the structure of a magnet.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、半導体装置の製造工程で用いられるマグネトロン
型スパッタ装置は、漏洩磁界形マグネトロンスパッタ法
や磁界圧着式マグネトロンスパッタ法の原理を用いて、
陰極付近から放出された2次電子の運動がArのイオン
化を促進させ、形成されたArイオンをターゲットに衝
突させることにより、半導体基板上に薄膜を形成するよ
うに構成されていた。以下、第4図に示す従来のマグネ
トロン型スパッタ装置を用いて説明する。
Conventionally, magnetron sputtering equipment used in the manufacturing process of semiconductor devices uses the principles of leakage magnetic field type magnetron sputtering method and magnetic field pressure bonding type magnetron sputtering method.
The structure was such that the movement of secondary electrons emitted from the vicinity of the cathode promoted the ionization of Ar, and the formed Ar ions collided with a target to form a thin film on the semiconductor substrate. The following description will be made using a conventional magnetron type sputtering apparatus shown in FIG.

ターゲット電源11により負電位が印加されたターゲッ
ト13から放出された2次電子は、保持板18に保持さ
れ回転するマグネット対12により形成された磁界15
の影響を受けて運動する。
Secondary electrons emitted from the target 13 to which a negative potential has been applied by the target power source 11 are held by the holding plate 18 and are absorbed by the magnetic field 15 formed by the rotating magnet pair 12.
exercise under the influence of

特にターゲット13の表面と平行な成分を持つ磁力線は
、2次電子をターゲット上でサイクロイド運動させる為
、Arのイオン化を促進させ、Arイオンを作り出す、
Arイオン19は陰極であるターゲット13に衝突して
ターゲツト材を叩き出し、半導体基板17上に堆積させ
て薄膜を形成する。
In particular, magnetic lines of force having components parallel to the surface of the target 13 cause secondary electrons to move cycloidally on the target, promoting ionization of Ar and producing Ar ions.
The Ar ions 19 collide with the target 13, which is a cathode, and knock out the target material, which is deposited on the semiconductor substrate 17 to form a thin film.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述した従来のマグネトロン型スパッタ装置は、陰極表
面から出た電子を拘束するための磁力線の分布が、マグ
ネット対の回転に沿った同心円状の一重であるため、タ
ーゲット13の侵食領域14も磁界に沿って一重となり
、ターゲット13の有効利用率が低くなるという欠点が
ある。更に侵食領域が狭いため、半導体基板の段差部ヘ
スバッタした場合、成膜のステップカバレッジが悪くな
るという欠点もある。
In the conventional magnetron sputtering apparatus described above, the distribution of magnetic lines of force for restraining electrons emitted from the cathode surface is a single concentric circle along the rotation of the magnet pair, so the eroded region 14 of the target 13 is also affected by the magnetic field. There is a drawback that the effective utilization rate of the target 13 becomes low because the target 13 becomes single-layered. Furthermore, since the erosion region is narrow, there is also a drawback that step coverage of film formation becomes poor when the step part of the semiconductor substrate is blown away.

上述した従来のマグネトロン型スパッタ装置に対し本発
明は、保持板の中心からの距離が異なるマグネット対、
あるいはターゲット裏面からの距離が異なるマグネット
対を2組以上配置し、ターゲット裏面で回転させること
により2重以上の同心円状の磁界を形成させ、ターゲッ
トの有効利用率を向上させることができるようにしたと
いう相違点を有する。
In contrast to the conventional magnetron type sputtering apparatus described above, the present invention provides a pair of magnets having different distances from the center of the holding plate,
Alternatively, by arranging two or more pairs of magnets with different distances from the back surface of the target and rotating them on the back surface of the target, two or more concentric magnetic fields can be formed, thereby improving the effective utilization rate of the target. There is a difference.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明のマグネトロン型スパッタ装置は、ターゲットの
裏面に配設された円板状の回転可能な保持板と該保持板
に保持された複数のマグネット対を有するマグネトロン
型スパッタ装置において、前記マグネット対を前記保持
板の中心からの距離を変えるかまたは前記ターゲットか
らの距離をかえるかして配置したものである。
The magnetron sputtering apparatus of the present invention has a disc-shaped rotatable holding plate disposed on the back surface of a target and a plurality of magnet pairs held by the holding plate. The holding plate is arranged at a different distance from the center or at a different distance from the target.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図及び第2図は本発明の第1の実施例の模式図及び
保持板の側面図である。
FIGS. 1 and 2 are a schematic diagram of a first embodiment of the present invention and a side view of a retaining plate.

第1図及び第2図において、ターゲット13の裏面には
矢印方向に回転可能な保持板18に複数のマグネット対
12.12Aが設けられているが、このマグネット対1
2.12Aは保持板18の中心0から異なった距離に設
けられている。
In FIGS. 1 and 2, a plurality of magnet pairs 12.12A are provided on a holding plate 18 rotatable in the direction of the arrow on the back surface of the target 13.
2.12A are provided at different distances from the center 0 of the holding plate 18.

ターゲット電源11により負電位が印加されたターゲッ
ト13から放出された2次電子は、保持板18の中心0
から異なる位置、に配置された2組の回転するマグネッ
ト対12.12Aにより形成される磁界15の影響を受
けて運動する。特にターゲット13の表面と平行な成分
を持つ磁力線は、2次電子をターゲット13上でサイク
ロイド運動させる為、Arのイオン化を促進させ、Ar
イオン19を作り出す、Arイオン19は陰極でするタ
ーゲット13に衝突してターゲツト材を叩き出しホルダ
ー16上の半導体基板17上に堆積させて薄膜を形成す
る。
Secondary electrons emitted from the target 13 to which a negative potential is applied by the target power supply 11 are transferred to the center 0 of the holding plate 18.
It moves under the influence of a magnetic field 15 formed by two pairs of rotating magnets 12.12A arranged at different positions. In particular, magnetic lines of force with components parallel to the surface of the target 13 cause secondary electrons to move cycloidally on the target 13, promoting ionization of Ar and
The Ar ions 19, which produce ions 19, collide with the target 13 formed as a cathode to knock out the target material and deposit it on the semiconductor substrate 17 on the holder 16 to form a thin film.

このように構成された第1の実施例によれば、ターゲッ
トの侵食は、磁界に沿って生じるため、2重の侵食領域
14A、14Bが形成される。その結果、従来方式の有
効利用率(40〜45%)に比べて、有効利用率を約1
.5倍(60〜70%)に向上させることができる。
According to the first embodiment configured in this manner, the target is eroded along the magnetic field, so that double eroded regions 14A and 14B are formed. As a result, the effective utilization rate was reduced to about 1% compared to the conventional method (40-45%).
.. It can be improved by 5 times (60-70%).

第3図は本発哄の第2の実施例の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a second embodiment of the present invention.

この第2の実施例においては、回転する保持板の中心か
ら等しい位置に2組のマグネット対12.12Bが設け
られているが、ターゲットからの距離は異なったものと
なっている0、その他は第1の実施例と同様である。
In this second embodiment, two pairs of magnets 12.12B are provided at equal positions from the center of the rotating holding plate, but at different distances from the target. This is similar to the first embodiment.

このように構成された第2の実施例においては、従来方
式と比較して、有効利用率は約1.3倍(50〜60%
)に向上させることができた。
In the second embodiment configured in this way, the effective utilization rate is approximately 1.3 times (50 to 60%) compared to the conventional method.
).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、ターゲット裏面の複数の
マグネット対をその保持板の中心から異なる位置に配置
するか、またはターゲットの裏面から異なる距離に配置
して回転させることにより、ターゲットの有効利用率を
向上させることができるという効果がある。また、ター
ゲットの侵食領域が広がることにより、半導体基板の段
差部ヘスバッタした場合の成膜のステップカバレッジが
向上するという効果もある。
As explained above, the present invention makes effective use of the target by arranging a plurality of pairs of magnets on the back surface of the target at different positions from the center of the holding plate, or by arranging them at different distances from the back surface of the target and rotating them. This has the effect of increasing the rate. Further, by expanding the erosion region of the target, there is an effect that the step coverage of film formation is improved in the case of scattering on the stepped portion of the semiconductor substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は本発明の第1の実施例の模式図及び
保持板の側面図、第3図は本発明の第2の実施例の模式
図、第4図は従来のマグネトロン型スパッタ装置の模式
図である。 11・・・ターゲット電源、12.12A、12B・・
・マグネット対、13・・・ターゲット、14.14A
、14B・・・侵食領域、15・・・磁界、16・・・
ホルダー 17・・・半導体基板、18・・・保持板。
1 and 2 are a schematic diagram of the first embodiment of the present invention and a side view of the holding plate, FIG. 3 is a schematic diagram of the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a conventional magnetron type FIG. 2 is a schematic diagram of a sputtering device. 11...Target power supply, 12.12A, 12B...
・Magnet pair, 13...Target, 14.14A
, 14B... Erosion area, 15... Magnetic field, 16...
Holder 17... Semiconductor substrate, 18... Holding plate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ターゲットの裏面に配設された円板状の回転可能な保持
板と該保持板に保持された複数のマグネット対を有する
マグネトロン型スパッタ装置において、前記マグネット
対を前記保持板の中心からの距離を変えるかまたは前記
ターゲットからの距離をかえるかして配置したことを特
徴とするマグネトロン型スパッタ装置。
In a magnetron type sputtering apparatus having a disc-shaped rotatable holding plate disposed on the back surface of a target and a plurality of magnet pairs held by the holding plate, the distance between the magnet pairs and the center of the holding plate is A magnetron type sputtering apparatus characterized in that the magnetron type sputtering apparatus is arranged by changing the distance from the target or by changing the distance from the target.
JP10042089A 1989-04-19 1989-04-19 Magnetron sputtering device Pending JPH02277771A (en)

Priority Applications (1)

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JP10042089A JPH02277771A (en) 1989-04-19 1989-04-19 Magnetron sputtering device

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JP10042089A JPH02277771A (en) 1989-04-19 1989-04-19 Magnetron sputtering device

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JPH02277771A true JPH02277771A (en) 1990-11-14

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ID=14273486

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JP10042089A Pending JPH02277771A (en) 1989-04-19 1989-04-19 Magnetron sputtering device

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JP (1) JPH02277771A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03140467A (en) * 1989-10-26 1991-06-14 Tokyo Erekutoron Kyushu Kk Sputtering device
US7115194B2 (en) * 2002-09-30 2006-10-03 Victor Company Of Japan, Ltd. Magnetron sputtering apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03140467A (en) * 1989-10-26 1991-06-14 Tokyo Erekutoron Kyushu Kk Sputtering device
US7115194B2 (en) * 2002-09-30 2006-10-03 Victor Company Of Japan, Ltd. Magnetron sputtering apparatus

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