JPH04350162A - プレーナマグネトロンスパッタ電極とプラズマ制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスパッタ装置のスパッタ
電極に係り、特に、タ−ゲット面のエロ−ジョン領域を
拡大し、かつ成膜速度を高速化する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スパッタ電極でタ−ゲットの裏面で磁石
を回転させ、タ−ゲット上のプラズマを移動させながら
スパッタ成膜するスパッタ電極については特開昭５３−
７５８６号公報に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記発明に開示されて
いるスパッタ電極は一組の磁石からなる磁石アセンブリ
を一体にしてタ−ゲットに対して回転させるものである
。しかし、この方式によると回転させた結果としてタ−
ゲットのエロ−ジョン領域は広がるものの、各瞬間にお
けるタ−ゲットのエロ−ジョン領域（成膜粒子が飛び出
す領域）は狭く、成膜速度が低い欠点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的は円形平板タ−
ゲット裏面に第一の磁石と第二の磁石を、第二の磁石が
第一の磁石を内包し、かつ第二の磁石をタ−ゲットの外
周部にそって円形に配置し、第一の磁石を第二の磁石に
対して偏心させて回転させることにより達成される。

【０００５】

【作用】円形平板タ−ゲット裏面に第一の磁石と第二の
磁石を、第二の磁石が第一の磁石を内包し、かつ第二の
磁石をタ−ゲットの外周部にそって円形に配置し、第一
の磁石を第二の磁石に対して偏心させて回転させると、
ある瞬間の磁石配置では（図３に示す。）第一の磁石と
第二の磁石によって形成される磁場は図３の磁力線で示
す様になり、従来のスパッタ電極（図４に示す。）に比
べタ−ゲットの広い面積にエロ−ジョン１４，１５を形
成することができる。この結果、タ−ゲットの広い部分
からスパッタ粒子が放出されるので同一パワ−密度に対
して従来のスパッタ電極の二ないし五倍の高速成膜が可
能となる。また、第一の磁石を偏心させて回転させるこ
とにより、エロ−ジョン領域がタ−ゲットのほぼ全面に
広がり、タ−ゲットの利用効率が増大する。

【０００６】

【実施例】図１に本発明によるスパッタ電極の一実施例
を示す。図１において第一の磁石１と第二の磁石２が成
膜材料であるタ−ゲット３の裏面に配設されている。タ
−ゲット３はバッキングプレ−ト４に載置されている。 バッキングプレ−ト４は水路５に流された水より冷却さ
れ、スパッタ時のタ−ゲットの過熱を防いでいる。第一
の磁石１は円柱状で、第二の磁石２は円環状でそれぞれ
、磁性体（たとえば鉄）からなる円板６，７に取付けら
れている。第一の磁石１と第二の磁石２は互いに逆方向
に着磁されている。（図１でＮ、ＳでそれぞれＮ極、Ｓ
極を示す。）第二の磁石は第一の磁石を内包し、第一の
磁石は回転軸８を介してモ−タ９により第二の磁石２に
対して偏心して回転できる構造になっている。成膜時は
、タ−ゲット３はケ−シング１２を介して負の高電圧（
通常２００〜１０００Ｖ）が印加される。図１には高電
圧印加用の電源は省略してある。ケ−シング１２に高電
圧を印加することからモ−タ９は電気的絶縁物１３，１
３’を介してケ−シング１２に固定されている。図２は
図１のＡ−Ａ断面を示す。第二の磁石２は円形平板タ−
ゲット３の外周部にそって円形に配置されている。図１
の磁石配置のときのタ−ゲットのエロ−ジョンを図５に
示す。エロ−ジョン部分は１４，１５の二ヵ所あり、１
６，１７で示す部分はスパッタを受けておらず、むしろ
被スパッタ粒子が再付着している。第一の磁石を半回転
させると図５に示すエロ−ジョンパタ−ンは左右逆にな
る。即ち、第一の磁石を適当な速度（成膜時間に対して
、その成膜時間の数十分の一程度の速度が望ましい。）
で回転させれば図６に示すようにタ−ゲットのほぼ全面
がスパッタされ、エロ−ジョン領域１８となる。 この結果、タ−ゲット材料の使用効率が高く経済的であ
る。さらにタ−ゲットのほぼ全面がエロ−ジョン領域と
なることは次のような利点がある。

【０００７】エロ−ジョン領域以外は被スパッタされた
成膜粒子が再付着し、この際、不純物を吸蔵した品質の
悪い膜が形成されるため、タ−ゲット面で異常放電を生
じる不具合があった。異常放電を生じるたタ−ゲットの
局所的なところでは異常なスパッタ現象を生じ、異物等
が発生する。サブミクロンＬＳＩでは異物が歩留り低下
の最大の原因となり、ほぼ全面のエロ−ジョンを形成で
きるスパッタ電極は異常放電を抑制し、異物低減に効果
的である。

【０００８】

【発明の効果】本発明によれば、タ−ゲットのエロ−ジ
ョン領域を拡大できるので、成膜速度の向上が図れ、さ
らに、タ−ゲットのほぼ全面からスパッタできるのでに
タ−ゲット材料の有効利用が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すスパッタ電極の断面図
、

【図２】図１に示す本発明のスパッタ電極のＡ−Ａ断面
図、

【図３】本発明のスパッタ電極によるエロ−ジョンを示
す説明図、

【図４】従来のスパッタ電極のエロ−ジョンを示す説明
図、

【図５】タ−ゲットのエロ−ジョンの一断面図、

【図６
】タ−ゲットのエロ−ジョンの他の断面図。

【符号の説明】

１…第一の磁石、２…第二の磁石、３…タ−ゲット、４
…バッキングプレ−ト ８…回転軸、９…モ−タ、１０…ベルト、１１、１１’
…歯車、１２…ケ−シング、１３、１３’…絶縁物、１
９…アノ−ド、２０，２０’…絶縁物、２１…スパッタ
電極、２２…被膜基板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プレ−ナマグネロンスパッタ電極において
   成膜材料からなるタ−ゲットの裏面に配設した磁石が第
   一の磁石と第二の磁石とからなり、前記第二の磁石が前
   記第一の磁石を内包し、前記第一の磁石が前記第二の磁
   石に対して偏心して回転するように構成したことを特徴
   とするプレ−ナマグネトロンスパッタ電極。
2. 【請求項２】プレ−ナマグネトロンスパッタ電極のプラ
   ズマ制御用磁石の位置制御方法において、前記プラズマ
   制御用磁石は第一の磁石と第二の磁石とからなり、前記
   第二の磁石が前記第一の磁石を内包し、前記第一の磁石
   が前記第二の磁石に対して偏心して回転する様にしてタ
   −ゲット面上に発生するプラズマ位置を制御することを
   特徴とするプラズマ制御方法。