JPH03243762A - マグネトロンスパッタリング装置 - Google Patents
マグネトロンスパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH03243762A JPH03243762A JP3886590A JP3886590A JPH03243762A JP H03243762 A JPH03243762 A JP H03243762A JP 3886590 A JP3886590 A JP 3886590A JP 3886590 A JP3886590 A JP 3886590A JP H03243762 A JPH03243762 A JP H03243762A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- magnet mounting
- main surface
- mounting plate
- magnetron sputtering
- 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
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
マグネトロンスパッタリング装置に関し。
ターゲットのエロージョンの生じる位置を変化させてタ
ーゲットの使用効率を上げることを目的とし。
ーゲットの使用効率を上げることを目的とし。
ターゲットの下部に配置され、該ターゲットに磁界を供
給するマグネットを搭載した複数のマグネット搭載板を
有し、該マグネット搭載板は該ターゲット主面に垂直な
垂直線に関して回転対称の位置に配置され、該マグネッ
ト搭載板は該回転対称を保ちながらその板面が該ターゲ
ット主面となす角度を変化することが可能であり、該タ
ーゲット主面に平行な磁界の存在する位置が変化可能で
あるマグネトロンスパッタリング装置により構成する。
給するマグネットを搭載した複数のマグネット搭載板を
有し、該マグネット搭載板は該ターゲット主面に垂直な
垂直線に関して回転対称の位置に配置され、該マグネッ
ト搭載板は該回転対称を保ちながらその板面が該ターゲ
ット主面となす角度を変化することが可能であり、該タ
ーゲット主面に平行な磁界の存在する位置が変化可能で
あるマグネトロンスパッタリング装置により構成する。
また、前記マグネット搭載板は前記ターゲット主面に垂
直な垂直線の周りに回転可能であるマグネトロンスパッ
タリング装置により構成する。
直な垂直線の周りに回転可能であるマグネトロンスパッ
タリング装置により構成する。
本発明はマグネトロンスパッタリング装置に関する。
マグネトロンスパッタリング法においては、ターゲット
の使用効率を改善することにより、ターゲット交換周期
を延長し、ターゲットの使用コストを下げることが要求
される。
の使用効率を改善することにより、ターゲット交換周期
を延長し、ターゲットの使用コストを下げることが要求
される。
第４図（ａ）、 （ｂ）はマグネトロンスパッタリング
装置におけるターゲットとマグネットの配置の従来例を
説明するための図で、第４図（ａ）はターゲットとマグ
ネット搭載板の配置を示す図、第４図（ｂ）はマグネッ
ト搭載板の上面図であり、ｌはターゲット１ａは垂直線
、 ２ａ、 ２ｂはマグネット、２はマグネット搭載板
、４はエロージョン領域を表す。
装置におけるターゲットとマグネットの配置の従来例を
説明するための図で、第４図（ａ）はターゲットとマグ
ネット搭載板の配置を示す図、第４図（ｂ）はマグネッ
ト搭載板の上面図であり、ｌはターゲット１ａは垂直線
、 ２ａ、 ２ｂはマグネット、２はマグネット搭載板
、４はエロージョン領域を表す。
従来のマグネトロンスパッタリング法では、ターゲット
１の下部の中心部にマグネットのＳ〈またはＮ〉極を有
するマグネッ）２ｂ、周辺部にＮ（またはＳ）極を有す
るマグネット２ａを配置したマグネット搭載板２を配置
し、ターゲット１表面に平行な磁界を発生させ、そこに
プラズマを閉じ込めるようにしてスパッタしている。タ
ーゲット表面に平行な磁界の存在する領域はスパッタさ
れやすく、いわゆるエロージョン領域４を生じる。
１の下部の中心部にマグネットのＳ〈またはＮ〉極を有
するマグネッ）２ｂ、周辺部にＮ（またはＳ）極を有す
るマグネット２ａを配置したマグネット搭載板２を配置
し、ターゲット１表面に平行な磁界を発生させ、そこに
プラズマを閉じ込めるようにしてスパッタしている。タ
ーゲット表面に平行な磁界の存在する領域はスパッタさ
れやすく、いわゆるエロージョン領域４を生じる。
ところが、この従来方法ではターゲット１の中心部や周
辺部において非スパツタリング領域が形成され、ターゲ
ットｌの多くの部分がスパッタされずに残ってしまう。
辺部において非スパツタリング領域が形成され、ターゲ
ットｌの多くの部分がスパッタされずに残ってしまう。
そのため、ターゲットの使用効率が下がってしまう。
本発明は、ターゲットの使用効率を向上させることより
、ターゲットの交換周期を延長させ、真空チャンバーを
大気開放する必要性を減少させて操作性をよ＜シ、ひい
ては、ターゲットの使用コストを減少させ、さらにスパ
ッタ膜の膜厚分布やカバレッジを良好ならしめるマグネ
トロンスパッタリング装置を提供することを目的とする
。
、ターゲットの交換周期を延長させ、真空チャンバーを
大気開放する必要性を減少させて操作性をよ＜シ、ひい
ては、ターゲットの使用コストを減少させ、さらにスパ
ッタ膜の膜厚分布やカバレッジを良好ならしめるマグネ
トロンスパッタリング装置を提供することを目的とする
。
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明の原理図であり、１は
ターゲット、 ｌａは垂直線、２，３はマグネット搭載
板、２ａ、 ２ｂ、 ３ａ＋ ３ｂはマグネット ４は
エロージａン領域、８は基板を表す。
ターゲット、 ｌａは垂直線、２，３はマグネット搭載
板、２ａ、 ２ｂ、 ３ａ＋ ３ｂはマグネット ４は
エロージａン領域、８は基板を表す。
上記課題は、ターゲット１の下部に配置され。
該ターゲット１に磁界を供給するマグネット２ａ。
ｚｂ、３ａ、 ３ｂを搭載した複数のマグネット搭載板
２゜３を有し、該マグネット搭載板２．３は該ターゲッ
ト１主面に垂直な垂直線１ａに関して回転対称の位置に
配置され、該マグネット搭載板２．３は該回転対称を保
ちながらその板面が該ターゲット１主面となす角度を変
化することが可能であり、該ターゲット１主面に平行な
磁界の存在する位置が変化可能であるマグネトロンスパ
ッタリング装置によって解決される。
２゜３を有し、該マグネット搭載板２．３は該ターゲッ
ト１主面に垂直な垂直線１ａに関して回転対称の位置に
配置され、該マグネット搭載板２．３は該回転対称を保
ちながらその板面が該ターゲット１主面となす角度を変
化することが可能であり、該ターゲット１主面に平行な
磁界の存在する位置が変化可能であるマグネトロンスパ
ッタリング装置によって解決される。
また、前記マグネット搭載板２，３は前記ターゲット１
主面に垂直な垂直線１ａの周りに回転可能であるマグネ
トロンスパッタリング装置によって。
主面に垂直な垂直線１ａの周りに回転可能であるマグネ
トロンスパッタリング装置によって。
解決される。
第１図（ａ）はマグネット２ａ、 ２ｂを搭載したマグ
ネット搭載板２とマグネット３ａ、 ３ｂを搭載したマ
グネット搭載板３が、ターゲントｌ主面に垂直な垂直￥
ａｌａに対して回転対称の位置にターゲット１主面とθ
の角度をもって配置された状態を示している。エロージ
ョン領域４は磁界がターゲット表面にほぼ平行な領域で
ある。
ネット搭載板２とマグネット３ａ、 ３ｂを搭載したマ
グネット搭載板３が、ターゲントｌ主面に垂直な垂直￥
ａｌａに対して回転対称の位置にターゲット１主面とθ
の角度をもって配置された状態を示している。エロージ
ョン領域４は磁界がターゲット表面にほぼ平行な領域で
ある。
一方９第１図（ｂ）はマグネット搭載板３を第１図（ａ
）とは逆の方向にθの角度だけ傾けた状態を示している
。この場合もエロージョン領域４は磁界がターゲット表
面にほぼ平行な領域である。
）とは逆の方向にθの角度だけ傾けた状態を示している
。この場合もエロージョン領域４は磁界がターゲット表
面にほぼ平行な領域である。
第１図（ａ）と第１図（ｂ）を比較してみると、エロー
ジョン領域４は第１図（ａ）の状態ではターゲット１の
中心部に寄り、第１図（ｂ）の状態ではり−ゲント１の
周辺部に寄っている。従って、角度θを変化させて、エ
ロージョン領域４をターゲット１の中心部から周辺部に
かけて形成するようにすればターゲラ）１の使用効率を
高めることができる。さらにスパッタリングの際、マグ
ネット搭載板２．３を、ターゲラ）ｌ主面に垂直な垂直
線１ａに対して回転対称の位置を保ちながら角度θを変
化するようにすれば、ターゲット１の上部に配置される
基板８に形成されるスパッタ膜の膜厚分布やカバレンジ
を良くすることができる。
ジョン領域４は第１図（ａ）の状態ではターゲット１の
中心部に寄り、第１図（ｂ）の状態ではり−ゲント１の
周辺部に寄っている。従って、角度θを変化させて、エ
ロージョン領域４をターゲット１の中心部から周辺部に
かけて形成するようにすればターゲラ）１の使用効率を
高めることができる。さらにスパッタリングの際、マグ
ネット搭載板２．３を、ターゲラ）ｌ主面に垂直な垂直
線１ａに対して回転対称の位置を保ちながら角度θを変
化するようにすれば、ターゲット１の上部に配置される
基板８に形成されるスパッタ膜の膜厚分布やカバレンジ
を良くすることができる。
さらに、角度θを変化させ、かつマグネット搭＠！ｌ＆
２．３をターゲット１主面に垂直な垂直線１ａに対して
回転するようにすれば、ターゲット１の使用効率はさら
に高まり、かつスパッタ膜の膜厚分布やカバレッジもさ
らによくなる。
２．３をターゲット１主面に垂直な垂直線１ａに対して
回転するようにすれば、ターゲット１の使用効率はさら
に高まり、かつスパッタ膜の膜厚分布やカバレッジもさ
らによくなる。
第２図は実施例を説明するための断面図、第３図はマグ
ネット搭載板の上面図で、１はターゲラ）、ｌａは垂直
線、２，３はマグネット搭載板、２ａ。
ネット搭載板の上面図で、１はターゲラ）、ｌａは垂直
線、２，３はマグネット搭載板、２ａ。
２ｂ、 ３ａ、 ３ｂはマグネット、５は台、６ａ＋
６ｂは支点固定部＋ ７ａ、 ７ｂは可動部、８は基板
を表す、 マグネット搭載板２．３はターゲット１主面
に垂直な垂直線１ａに対して回転対称の位置にある。
マグネット搭載板２．３はターゲットｌの中心部の近く
に支点を設け、そこを支点としてターゲットｌ主面に平
行な位置から上下に回転できる。 その支点を台５に対
して固定するために、支点固定部６ａ、 ６ｂを設ける
。
６ｂは支点固定部＋ ７ａ、 ７ｂは可動部、８は基板
を表す、 マグネット搭載板２．３はターゲット１主面
に垂直な垂直線１ａに対して回転対称の位置にある。
マグネット搭載板２．３はターゲットｌの中心部の近く
に支点を設け、そこを支点としてターゲットｌ主面に平
行な位置から上下に回転できる。 その支点を台５に対
して固定するために、支点固定部６ａ、 ６ｂを設ける
。
可動部７ａ、 ７ｂはマグネット搭載板２．３の周辺部
を上下させてマグネット搭載板２．３の板面がターゲッ
ト１主面となす角度を変化させる。
を上下させてマグネット搭載板２．３の板面がターゲッ
ト１主面となす角度を変化させる。
台５はマグネット搭載板２．３を搭載したまま。
垂直線１ａの周りに回転できる。
次に、 Ｓｉ基板にＡＩ配線を形成するスパッタリング
の例について述べる。
の例について述べる。
ターゲット１として、直径８インチのＡＩ板を用い、基
板８として４インチのＳｔウェハを用いる。
板８として４インチのＳｔウェハを用いる。
直径８インチのＦｅ板を２分した半円状のマグネット搭
載板２．３の円弧をなす周辺部にマグネコ・ト２ａ、
３ａを、直線部の中央付近にマグネコ）２ｂ。
載板２．３の円弧をなす周辺部にマグネコ・ト２ａ、
３ａを、直線部の中央付近にマグネコ）２ｂ。
３ｂを配置する。マグネット搭載板２．３の面は。
まずターゲット１主面と平行になるように配置しておく
。周辺部のマグネコｔ−２ａ、 ３ａと中央付近のマグ
ネコ１−２ｂ、 ３ｂの極性は逆である。
。周辺部のマグネコｔ−２ａ、 ３ａと中央付近のマグ
ネコ１−２ｂ、 ３ｂの極性は逆である。
次に、スパッタを開始したらマグネット搭載板２．３を
搭載した台５を３０〜６０ＲＰＭで回転し、かつ可動部
７ａ、 ７ｂによりマグネット搭載板２゜３の面がター
ゲラ）ｌ主面となす角θを連続的に変化させる。スパッ
タリングを行う間に角θが上下方向に１０度の範囲を１
往復するようにする。
搭載した台５を３０〜６０ＲＰＭで回転し、かつ可動部
７ａ、 ７ｂによりマグネット搭載板２゜３の面がター
ゲラ）ｌ主面となす角θを連続的に変化させる。スパッ
タリングを行う間に角θが上下方向に１０度の範囲を１
往復するようにする。
あるスパッタリング条件では、約２分間のスパッタリン
グで、１μｍの膜厚のＡＩ膜を均一にカバレンジよく形
成することができた。
グで、１μｍの膜厚のＡＩ膜を均一にカバレンジよく形
成することができた。
なお、マグネット搭載板は２枚に限らず、もっと枚数を
増やしてもよい。例えば８円板を１／４円に分割した形
状のものを４枚垂直線１ａの関して回転対称となるよう
に配置してもよい。
増やしてもよい。例えば８円板を１／４円に分割した形
状のものを４枚垂直線１ａの関して回転対称となるよう
に配置してもよい。
以上説明したように２本発明のマグネトロンスパッタリ
ング装置によれば、マグネット搭載板２゜３の面がター
ゲットｌ主面となす角θを変えることにより、エロージ
ョン領域を変化させ、ターゲットの使用効率を向上させ
ることができる。これにより、ターゲットの交換周期を
延長させ、ターゲットの使用コストを減少させることが
できる。
ング装置によれば、マグネット搭載板２゜３の面がター
ゲットｌ主面となす角θを変えることにより、エロージ
ョン領域を変化させ、ターゲットの使用効率を向上させ
ることができる。これにより、ターゲットの交換周期を
延長させ、ターゲットの使用コストを減少させることが
できる。
さらに、スパッタ膜の膜厚分布やカバレンジを良好なら
しめることができる。
しめることができる。
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明の原理図。
第２図は実施例を説明するための断面図。
第３図はマグネット搭載板の上面図。
第４図（ａ）、 （ｂ）は従来例を説明するための図で
ある。図において。 ■はターゲット。 １ａは垂直線。 ２．３はマグネット搭載板。 ２ａ、 ２ｂ、 ３ａ、 ３ｂはマグネ４はエロージッ
ン領域。 ５は台。 ６ａ、 ６ｂは支点固定部。 ７ａ、 ７ｂは可動部。 ８は基板 ン こ：：＝：：＝：コ〜８、基板 実 徒 例 １！！２ 図 ７グ７・、ｌ−塔族口の上面筒 翳３閉 ェエエエ、綿抜 本た明の片理図 翳１図 （α） （ｐ） 従来例 第４図
ある。図において。 ■はターゲット。 １ａは垂直線。 ２．３はマグネット搭載板。 ２ａ、 ２ｂ、 ３ａ、 ３ｂはマグネ４はエロージッ
ン領域。 ５は台。 ６ａ、 ６ｂは支点固定部。 ７ａ、 ７ｂは可動部。 ８は基板 ン こ：：＝：：＝：コ〜８、基板 実 徒 例 １！！２ 図 ７グ７・、ｌ−塔族口の上面筒 翳３閉 ェエエエ、綿抜 本た明の片理図 翳１図 （α） （ｐ） 従来例 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕ターゲット（１）の下部に配置され，該ターゲッ
ト（１）に磁界を供給するマグネット（２ａ，２ｂ，３
ａ，３ｂ）を搭載した複数のマグネット搭載板（２，３
）を有し， 該マグネット搭載板（２，３）は該ターゲット（１）主
面に垂直な垂直線に関して回転対称の位置に配置され，
該マグネット搭載板（２，３）は該回転対称を保ちなが
らその板面が該ターゲット（１）主面となす角度を変化
することが可能であり， 該ターゲット（１）主面に平行な磁界の存在する位置が
変化可能であることを特徴とするマグネトロンスパッタ
リング装置。 〔２〕前記マグネット搭載板（２，３）は前記ターゲッ
ト（１）主面に垂直な垂直線（１ａ）の周りに回転可能
であることを特徴とする請求項１記載のマグネトロンス
パッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3886590A JPH03243762A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | マグネトロンスパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3886590A JPH03243762A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | マグネトロンスパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03243762A true JPH03243762A (ja) | 1991-10-30 |
Family
ID=12537101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3886590A Pending JPH03243762A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | マグネトロンスパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03243762A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5855744A (en) * | 1996-07-19 | 1999-01-05 | Applied Komatsu Technology, Inc. | Non-planar magnet tracking during magnetron sputtering |
| US11462394B2 (en) * | 2018-09-28 | 2022-10-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Physical vapor deposition apparatus and method thereof |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP3886590A patent/JPH03243762A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5855744A (en) * | 1996-07-19 | 1999-01-05 | Applied Komatsu Technology, Inc. | Non-planar magnet tracking during magnetron sputtering |
| US11462394B2 (en) * | 2018-09-28 | 2022-10-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Physical vapor deposition apparatus and method thereof |
| US20220367161A1 (en) * | 2018-09-28 | 2022-11-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Physical vapor deposition apparatus and method thereof |
| US11688591B2 (en) * | 2018-09-28 | 2023-06-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Physical vapor deposition apparatus and method thereof |
| US12094698B2 (en) | 2018-09-28 | 2024-09-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Physical vapor deposition apparatus and method thereof |
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