JPH03257163A - マグネトロン型スパッタ装置 - Google Patents

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。

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、特にター
ゲットの有効利用率を向上させるためのマグネットの構
造に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の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槽底されていた。

第３図（ａ）、（ｂ）に従来のマグネトロン型スパッタ
装置を示す。

負電位３１が印加されたターゲット３３からは２次電子
が放出される。この放出された２次電子は、ターゲット
の中心軸１０のまわりに回転するマグネット対３２によ
り形成される磁界３５の影響を受けて運動する。特にタ
ーゲット３３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ため、Ａ
ｒのイオン化を促進させ、Ａｒイオンを作り出す。Ａｒ
イオンは陰極であるターゲット３３に衝突してターゲツ
ト材を叩き出し、基板ホルダー３６に保持された半導体
基板３７上に堆積させて薄膜を形成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

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２次電子を拘束するための磁力線の分布が、
マグネットの回転に沿った同心円状の一重であるため、
ターゲットの侵食領域３４も磁界に沿って一重となり、
ターゲットの有効利用率が低くなるという欠点がある。

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、ターゲットの中心軸から異なった距離に、あるい
はターゲット裏面から異なった距離に自転するマグネッ
ト対を２組以上配置し、かつターゲットの裏側で公転さ
せることにより、２重以上に相当する同心円状の磁界が
形成されるため、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相違点を有する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のマグネトロン型スパッタ装置は、基板ホルダー
に対向して設けられたターゲットとこのターゲットの裏
面に設けられターゲットの中心軸のまわりを公転する複
数のマグネット対とを有するマグネトロン型スパッタ装
置において、前記マグネット対は自転し、かつ前記中心
軸から異なる距離に配置されるかまたはターゲットの裏
面から異なる距離に配置されているものである。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図（ａｍ　　（ｂ）は本発明の第１の実施例の模式
断面図及びマグネット対方向からみた平面図である。

負電位１１が印加されたターゲット１３から放出された
２次電子は、ターゲットの中心軸ｌＯから半径の１／３
と半径の２７３との異なる距離に配置された、２組の自
転するマグネット対１２を公転させて形成される磁界１
５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上
でサイクロイド運動させるため、Ａｒのイオン化を促進
させＡｒイオンを作り出す、Ａｒイオンは陰極であるタ
ーゲット１３に衝突してターゲツト材を叩き出し基板ホ
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。

この時、ターゲットの侵食は磁界に沿って生じるため、
２重分に相当する侵食領域１４．１４Ａが形成される。

その結果、従来方式のターゲットの有効利用率（４０〜
４５％）に比べて約１．５倍（６０〜７０％）の有効利
用率向上が計れる。

第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施例の模式断
面図及びマグネット対方向からみた平面図である。

２組の自転するマグネット対２２をターゲットの中心軸
１０から等距離でターゲット裏面から異なる距離（一方
が他方の高さの約半分）に配置されていること以外は第
１の実施例と同様である。

このように構成された第２の実施例においても従来方式
と比較して、約１．３倍（５０〜６０％）の有効利用率
向上が計れる。

なお、マグネット対の公転は、例えばマグネット対を保
持するマグネットホルダーを円板に固定し、この円板を
回転することにより行なう、またマグネット対の自転は
、例えばマグネットホルダーの中心部を回転可能に円板
に取りつけ、マグネットホルダーの表面にスクリューを
設け、このスクリューを循環する冷却水により回転させ
ることにより行なう。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ターゲット裏側の自転す
る複数のマグネット対を、ターゲットの中心軸から異な
る距離に配置するかあるいは、ターゲット裏面から異な
る距離に配置して公転させることにより、ターゲラＩ・
の有効利用率を向上させることができる効果がある。

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ステップカバレジ
を向上させることができる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）及び第２図（ａ）、（ｂ）は本発
明の第１及び第２の実施例の模式断面図とマグネット対
方向からみた平面図、第３図（ａ）。 （ｂ）は従来のマグネトロン型スパッタ装置の模式断面
とマグネット対方向からみた平面図である。 １０・・・中心軸、１１．２１．３１・・・ターゲット
電源、１２，２２．３２・・・マグネット対、１３゜２
３．３３・・・ターゲット、１４．１４Ａ、２４゜２４
Ａ、３４・・・侵食領域、１５，２５．３５・・・磁界
、１６．２６．３６・・・基板ホルダー　１７．２７．
３７・・・半導体基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板ホルダーに対向して設けられたターゲットとこの
   ターゲットの裏面に設けられターゲットの中心軸のまわ
   りを公転する複数のマグネット対とを有するマグネトロ
   ン型スパッタ装置において、前記マグネット対は自転し
   、かつ前記中心軸から異なる距離に配置されるかまたは
   ターゲットの裏面から異なる距離に配置されていること
   を特徴とするマグネトロン型スパッタ装置。