JPH07292468A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH07292468A JPH07292468A JP8824694A JP8824694A JPH07292468A JP H07292468 A JPH07292468 A JP H07292468A JP 8824694 A JP8824694 A JP 8824694A JP 8824694 A JP8824694 A JP 8824694A JP H07292468 A JPH07292468 A JP H07292468A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target plate
- magnet system
- sputtering
- plate
- target
- 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
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スパッタリングによる成膜速度を低下させる
ことなく被成膜体である基板の表面の膜厚を均一なもの
とする。 【構成】 駆動モータ１７により、磁石系１３を、スパ
ッタの際にその中心軸ｍを中心として自転駆動させると
ともに、上記ターゲット１２の中心軸ｎを中心として公
転駆動させる。
ことなく被成膜体である基板の表面の膜厚を均一なもの
とする。 【構成】 駆動モータ１７により、磁石系１３を、スパ
ッタの際にその中心軸ｍを中心として自転駆動させると
ともに、上記ターゲット１２の中心軸ｎを中心として公
転駆動させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カソードであるターゲ
ット板をイオン化したスパッタガスがスパッタリング
し、ターゲット板から飛び出した原子等によりアノード
に設置された基板上に薄膜を形成するスパッタリング装
置に関し、特に、ターゲット板の背後に磁力線を閉成す
る磁石系が配されてなるスパッタリング装置に関する。
ット板をイオン化したスパッタガスがスパッタリング
し、ターゲット板から飛び出した原子等によりアノード
に設置された基板上に薄膜を形成するスパッタリング装
置に関し、特に、ターゲット板の背後に磁力線を閉成す
る磁石系が配されてなるスパッタリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、スパッタリング装置は、グロー
放電によりターゲット板をイオン化したＡｒガスがスパ
ッタリングし、ターゲット板から飛び出した原子等によ
りアノードに設置された基板上に薄膜を形成する装置で
ある。
放電によりターゲット板をイオン化したＡｒガスがスパ
ッタリングし、ターゲット板から飛び出した原子等によ
りアノードに設置された基板上に薄膜を形成する装置で
ある。
【０００３】すなわち、上記スパッタリング装置におい
ては、先ず例えば１×１０-4Ｐａ程度以下の圧力のＡｒ
雰囲気中にてカソード、即ちターゲット板に所定の負電
位を印加する。すると一対の電極であるカソード−アノ
ード間に電界が生じ、グロー放電が起こってイオン化し
たＡｒガスがターゲット板をスパッタリングする。その
結果、上記ターゲット板からターゲット材料が原子等の
状態となって叩き出され、このターゲット材料がターゲ
ット板と対向して配置されたアノード表面に設置された
基板上に堆積して薄膜が形成される。
ては、先ず例えば１×１０-4Ｐａ程度以下の圧力のＡｒ
雰囲気中にてカソード、即ちターゲット板に所定の負電
位を印加する。すると一対の電極であるカソード−アノ
ード間に電界が生じ、グロー放電が起こってイオン化し
たＡｒガスがターゲット板をスパッタリングする。その
結果、上記ターゲット板からターゲット材料が原子等の
状態となって叩き出され、このターゲット材料がターゲ
ット板と対向して配置されたアノード表面に設置された
基板上に堆積して薄膜が形成される。
【０００４】近時の要請であるスパッタリング速度の増
大化に答える好適なスパッタリング装置の一つにマグネ
トロンスパッタリング装置がある。この装置は、上記タ
ーゲット板の表面にカソード−アノード間に生じる電界
と直交する方向に所定の磁界を印加することによりスパ
ッタリングの効率を上げ、上記基板上における成膜速度
を高くするものである。
大化に答える好適なスパッタリング装置の一つにマグネ
トロンスパッタリング装置がある。この装置は、上記タ
ーゲット板の表面にカソード−アノード間に生じる電界
と直交する方向に所定の磁界を印加することによりスパ
ッタリングの効率を上げ、上記基板上における成膜速度
を高くするものである。
【０００５】従来のマグネトロンスパッタリング装置の
カソード近傍の様子を図８に示す。この模式図に示すよ
うに、ターゲット板１０２の背後に磁石系１０３が設置
されている。このような構造のスパッタリング装置は平
板型マグネトロンスパッタリング装置（以下、単に平板
型装置と記す）と称されている。
カソード近傍の様子を図８に示す。この模式図に示すよ
うに、ターゲット板１０２の背後に磁石系１０３が設置
されている。このような構造のスパッタリング装置は平
板型マグネトロンスパッタリング装置（以下、単に平板
型装置と記す）と称されている。
【０００６】ここで、上記磁石系１０３は、Ｓ極部１０
３ａの周囲が円形状のＮ極部１０３ｂにより包囲された
形状を呈している。ターゲット板１０２はＣｕ等よりな
るバッキングプレート１０４に設置され、このバッキン
グプレート１０４は電源（図示は省略する。）と電源ラ
イン１０５にて接続されている。また、スパッタ中にタ
ーゲット板１０２を冷却するためにバッキングプレート
１０４に冷却水ライン１０６を通じて冷却水が供給され
る。
３ａの周囲が円形状のＮ極部１０３ｂにより包囲された
形状を呈している。ターゲット板１０２はＣｕ等よりな
るバッキングプレート１０４に設置され、このバッキン
グプレート１０４は電源（図示は省略する。）と電源ラ
イン１０５にて接続されている。また、スパッタ中にタ
ーゲット板１０２を冷却するためにバッキングプレート
１０４に冷却水ライン１０６を通じて冷却水が供給され
る。
【０００７】上記磁石系１０３の形状によりターゲット
板１０２に印加される漏洩磁界は閉成されたドーナツ形
状となる。この漏洩磁界の上記ターゲット板１０２と水
平な成分と、ターゲット板１０２に垂直な電界とによ
り、放電プラズマの電子がサイクロトロン運動を起こす
ことでその部分の電子密度が増大し、スパッタリングガ
スであるＡｒのイオン化が促進される。したがって、上
記ターゲット板１０２のスパッタリング効率が向上して
上記基板への成膜密度が増大する。
板１０２に印加される漏洩磁界は閉成されたドーナツ形
状となる。この漏洩磁界の上記ターゲット板１０２と水
平な成分と、ターゲット板１０２に垂直な電界とによ
り、放電プラズマの電子がサイクロトロン運動を起こす
ことでその部分の電子密度が増大し、スパッタリングガ
スであるＡｒのイオン化が促進される。したがって、上
記ターゲット板１０２のスパッタリング効率が向上して
上記基板への成膜密度が増大する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記平
板型装置においては、磁気トンネルにより放電プラズマ
が磁力線の頂点部に集まり易くなり、この頂点部と対応
した箇所の上記ターゲット板１０２の表面の侵食が激し
くなる。すなわち、ターゲット板１０２の表面のスパッ
タされる領域であるエロージョン１１１が図示の如く非
常に狭いものとなる。このため、上記平板型装置におい
ては、ターゲット板１０２の使用効率が数％〜２０％程
度と非常に悪い。
板型装置においては、磁気トンネルにより放電プラズマ
が磁力線の頂点部に集まり易くなり、この頂点部と対応
した箇所の上記ターゲット板１０２の表面の侵食が激し
くなる。すなわち、ターゲット板１０２の表面のスパッ
タされる領域であるエロージョン１１１が図示の如く非
常に狭いものとなる。このため、上記平板型装置におい
ては、ターゲット板１０２の使用効率が数％〜２０％程
度と非常に悪い。
【０００９】さらに、エロージョン１１１が狭いことか
ら、ターゲット板１０２の侵食が進行するにつれてその
形状の著しい変化が生じ、その結果、被成膜体である上
記基板の表面の膜厚が極めて不均一となる。
ら、ターゲット板１０２の侵食が進行するにつれてその
形状の著しい変化が生じ、その結果、被成膜体である上
記基板の表面の膜厚が極めて不均一となる。
【００１０】本発明は、上述の様々な課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、スパッタリ
ングによる成膜速度を低下させることなく被成膜体であ
る基板の表面の膜厚を均一なものとして、製品の歩溜り
及び信頼性の大幅な向上を図ることを可能とするスパッ
タリング装置を提供することにある。
れたものであり、その目的とするところは、スパッタリ
ングによる成膜速度を低下させることなく被成膜体であ
る基板の表面の膜厚を均一なものとして、製品の歩溜り
及び信頼性の大幅な向上を図ることを可能とするスパッ
タリング装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の対象となるもの
は、基板と、この基板と対向配置されたターゲット板
と、ターゲット板の背後に設置された磁石系とを有する
スパッタリング装置である。本発明は、上記磁石系につ
いて、その中心軸をターゲット板の中心軸に対して偏心
する位置に配し、磁石系の中心軸及びターゲット板の中
心軸をそれぞれ回転中心として自転及び公転可能に設置
して構成するものである。
は、基板と、この基板と対向配置されたターゲット板
と、ターゲット板の背後に設置された磁石系とを有する
スパッタリング装置である。本発明は、上記磁石系につ
いて、その中心軸をターゲット板の中心軸に対して偏心
する位置に配し、磁石系の中心軸及びターゲット板の中
心軸をそれぞれ回転中心として自転及び公転可能に設置
して構成するものである。
【００１２】この場合、上記磁石系のターゲット板との
対向面形状を楕円形として構成する。ここで、上記磁石
系の対向面形状としては例えば円形のようにその中心軸
に対して回転対称のものは好ましくない。それ以外であ
れば楕円形に限る必要はない。
対向面形状を楕円形として構成する。ここで、上記磁石
系の対向面形状としては例えば円形のようにその中心軸
に対して回転対称のものは好ましくない。それ以外であ
れば楕円形に限る必要はない。
【００１３】
【作用】本発明に係るスパッタリング装置においては、
ターゲット板の背後に設置された磁石系について、その
中心軸がターゲット板の中心軸に対して偏心する位置に
配され、上記磁石系の中心軸及びターゲット板の中心軸
をそれぞれ回転中心として自転及び公転可能とされてい
る。かかるスパッタリング装置においては、スパッタ時
に磁気トンネルにより放電プラズマが磁力線の頂点部に
集まり易くなり、この頂点部と対応した箇所の上記ター
ゲット板の表面の侵食の度合がターゲット板の他の部分
と比して大きくなる。本発明においては、上記磁石系が
自身の中心軸を回転中心として自転し、且つこの中心軸
と偏心、即ちこの中心軸から所定距離離間した上記ター
ゲット板の中心軸を回転中心として公転するので、この
ターゲット板表面全体に亘ってほぼ均一に磁力線の頂点
部を通過させることが可能となる。したがって、スパッ
タされる領域であるエロージョンが大幅に拡がってター
ゲット板の表面の侵食の度合が表面全体に亘ってほぼ均
一となるとともに、上記ターゲット板と対向して配され
ているアノード上に設置された被成膜体である基板の表
面の膜厚がほぼ均一となる。
ターゲット板の背後に設置された磁石系について、その
中心軸がターゲット板の中心軸に対して偏心する位置に
配され、上記磁石系の中心軸及びターゲット板の中心軸
をそれぞれ回転中心として自転及び公転可能とされてい
る。かかるスパッタリング装置においては、スパッタ時
に磁気トンネルにより放電プラズマが磁力線の頂点部に
集まり易くなり、この頂点部と対応した箇所の上記ター
ゲット板の表面の侵食の度合がターゲット板の他の部分
と比して大きくなる。本発明においては、上記磁石系が
自身の中心軸を回転中心として自転し、且つこの中心軸
と偏心、即ちこの中心軸から所定距離離間した上記ター
ゲット板の中心軸を回転中心として公転するので、この
ターゲット板表面全体に亘ってほぼ均一に磁力線の頂点
部を通過させることが可能となる。したがって、スパッ
タされる領域であるエロージョンが大幅に拡がってター
ゲット板の表面の侵食の度合が表面全体に亘ってほぼ均
一となるとともに、上記ターゲット板と対向して配され
ているアノード上に設置された被成膜体である基板の表
面の膜厚がほぼ均一となる。
【００１４】このとき具体的には、上記磁石系のターゲ
ット板との対向面形状を楕円形として構成する。楕円形
は単純な形状であり作製も容易である。かかる磁石系を
その中心軸の回りに自転させることにより磁石系を上記
ターゲット板に対して固定した場合と比較して磁力線の
頂点部の通過範囲が大幅に拡大し、且つ上記磁石系をタ
ーゲット板の中心軸も回りに公転させることにより更に
上記頂点部の通過範囲が拡大する。したがって、スパッ
タの際にターゲット板の中心に対して対称にこのターゲ
ット板表面全体に亘ってほぼ均一に磁力線の頂点部が通
過することが可能となる。したがって、スパッタされる
領域であるエロージョンが更に大幅に拡がってターゲッ
ト板の表面の侵食の度合が表面全体に亘ってより均一と
なるとともに、上記ターゲット板と対向して配されてい
るアノード上に設置された被成膜体である基板の表面の
膜厚がより均一となる。
ット板との対向面形状を楕円形として構成する。楕円形
は単純な形状であり作製も容易である。かかる磁石系を
その中心軸の回りに自転させることにより磁石系を上記
ターゲット板に対して固定した場合と比較して磁力線の
頂点部の通過範囲が大幅に拡大し、且つ上記磁石系をタ
ーゲット板の中心軸も回りに公転させることにより更に
上記頂点部の通過範囲が拡大する。したがって、スパッ
タの際にターゲット板の中心に対して対称にこのターゲ
ット板表面全体に亘ってほぼ均一に磁力線の頂点部が通
過することが可能となる。したがって、スパッタされる
領域であるエロージョンが更に大幅に拡がってターゲッ
ト板の表面の侵食の度合が表面全体に亘ってより均一と
なるとともに、上記ターゲット板と対向して配されてい
るアノード上に設置された被成膜体である基板の表面の
膜厚がより均一となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明に係るスパッタリング装置の具
体的な実施例を図面を参照しながら説明する。
体的な実施例を図面を参照しながら説明する。
【００１６】この実施例に係るスパッタリング装置は、
ターゲット板の表面にカソード−アノード間に生じる電
界と直交する方向に所定の磁界を印加することによりス
パッタリングの効率を上げ、上記基板上における成膜速
度を高くするものであり、上記ターゲット板の背後に磁
石系が設置されてなる、いわゆる平板型マグネトロンス
パッタリング装置（以下、単に平板型装置と記す）と称
されるものである。
ターゲット板の表面にカソード−アノード間に生じる電
界と直交する方向に所定の磁界を印加することによりス
パッタリングの効率を上げ、上記基板上における成膜速
度を高くするものであり、上記ターゲット板の背後に磁
石系が設置されてなる、いわゆる平板型マグネトロンス
パッタリング装置（以下、単に平板型装置と記す）と称
されるものである。
【００１７】具体的に、上記平板型装置は、図１に示す
ように、成膜室である真空チャンバー１と、この真空チ
ャンバー１内の真空状態を制御する真空制御部２と、プ
ラズマ放電用の電源３と、この電源３と電源ライン４に
て接続されているスパッタリングカソード部５と、この
スパッタリングカソード部５と所定距離をもって対向配
置されているアノード６と、スパッタガスであるＡｒ等
を真空チャンバー１内に供給するためのスパッタガス供
給部７とから構成されている。
ように、成膜室である真空チャンバー１と、この真空チ
ャンバー１内の真空状態を制御する真空制御部２と、プ
ラズマ放電用の電源３と、この電源３と電源ライン４に
て接続されているスパッタリングカソード部５と、この
スパッタリングカソード部５と所定距離をもって対向配
置されているアノード６と、スパッタガスであるＡｒ等
を真空チャンバー１内に供給するためのスパッタガス供
給部７とから構成されている。
【００１８】スパッタリングカソード部５の構成要素で
あるカソードである後述のターゲット板１２と上記アノ
ード６とにより一対の電極が構成され、アノード６上に
はスパッタリングカソード部５と対向して被成膜体であ
る基板８が設置されている。
あるカソードである後述のターゲット板１２と上記アノ
ード６とにより一対の電極が構成され、アノード６上に
はスパッタリングカソード部５と対向して被成膜体であ
る基板８が設置されている。
【００１９】スパッタリングカソード部５は、表面上に
アノード６と対向して配設されているターゲット板１２
と、このターゲット板１２の背後に配された磁石系１３
とにより構成されている。
アノード６と対向して配設されているターゲット板１２
と、このターゲット板１２の背後に配された磁石系１３
とにより構成されている。
【００２０】上記平板型装置を使用するに際しては、先
ず上記真空チャンバー１内を真空制御部２により十分良
い真空状態、例えば１×１０-4Ｐａ以下とする。その
後、スパッタガス供給部７より真空チャンバー１内にス
パッタガス、例えばＡｒを所要の圧力となるまで導入す
る。この状態にて上記電源３よりカソード、即ちターゲ
ット板１２に所定の負電位を印加する。すると一対の電
極であるカソード−アノード間に電界が生じ、グロー放
電が起こってイオン化したＡｒガスがターゲット板１２
をスパッタリングする。その結果、上記ターゲット板１
２からターゲット材料が原子等の状態となって叩き出さ
れ、このターゲット材料がターゲット板１２と対向して
配置されたアノード６表面に設置された上記基板８の表
面に堆積して薄膜が形成される。
ず上記真空チャンバー１内を真空制御部２により十分良
い真空状態、例えば１×１０-4Ｐａ以下とする。その
後、スパッタガス供給部７より真空チャンバー１内にス
パッタガス、例えばＡｒを所要の圧力となるまで導入す
る。この状態にて上記電源３よりカソード、即ちターゲ
ット板１２に所定の負電位を印加する。すると一対の電
極であるカソード−アノード間に電界が生じ、グロー放
電が起こってイオン化したＡｒガスがターゲット板１２
をスパッタリングする。その結果、上記ターゲット板１
２からターゲット材料が原子等の状態となって叩き出さ
れ、このターゲット材料がターゲット板１２と対向して
配置されたアノード６表面に設置された上記基板８の表
面に堆積して薄膜が形成される。
【００２１】ここで、スパッタリングカソード部５は、
詳細には図２に示すように、スパッタリングされる部材
であるターゲット板１２と、このターゲット板１２の背
後に配されている磁石系１３と、この磁石系１３を支持
するヨーク板１４と、このヨーク板１４と連結している
ガイドピン１５と、このガイドピン１５と締結されて前
記ヨーク板１４と連結されているモータシャフトガイド
１６と、駆動源である駆動モータ１７とから構成されて
いる。
詳細には図２に示すように、スパッタリングされる部材
であるターゲット板１２と、このターゲット板１２の背
後に配されている磁石系１３と、この磁石系１３を支持
するヨーク板１４と、このヨーク板１４と連結している
ガイドピン１５と、このガイドピン１５と締結されて前
記ヨーク板１４と連結されているモータシャフトガイド
１６と、駆動源である駆動モータ１７とから構成されて
いる。
【００２２】上記磁石系１３は、図３に示すように、タ
ーゲット板１２との対向面形状が楕円形とされており、
その中心に同様に楕円形のＳ極部１３ａが形成され、こ
のＳ極部１３ａの周囲に同心状に楕円形のＮ極部１３ｂ
が形成され閉成された永久磁石として構成されている。
ここで、この磁石系１３の中心軸ｍは上記ターゲット板
１２の中心軸ｎに対して偏心しており、各中心軸ｍ，ｎ
間が所定距離離間されている。
ーゲット板１２との対向面形状が楕円形とされており、
その中心に同様に楕円形のＳ極部１３ａが形成され、こ
のＳ極部１３ａの周囲に同心状に楕円形のＮ極部１３ｂ
が形成され閉成された永久磁石として構成されている。
ここで、この磁石系１３の中心軸ｍは上記ターゲット板
１２の中心軸ｎに対して偏心しており、各中心軸ｍ，ｎ
間が所定距離離間されている。
【００２３】このとき、上記磁石系１３においては、図
４に示すように、磁力線ＭはＮ極部１３ｂから発生して
Ｓ極部１３ａへ帰還する構造が形成されている。したが
って、磁力線Ｍは閉成されたトンネル状となり、上記図
２に示すように、ターゲット板１２上に磁力線Ｍがその
頂点部ｐを中心として印加されることになる。
４に示すように、磁力線ＭはＮ極部１３ｂから発生して
Ｓ極部１３ａへ帰還する構造が形成されている。したが
って、磁力線Ｍは閉成されたトンネル状となり、上記図
２に示すように、ターゲット板１２上に磁力線Ｍがその
頂点部ｐを中心として印加されることになる。
【００２４】また、上記ヨーク板１４と連結しているガ
イドピン１５には円形状の平歯車板１８が連結され、図
５に示すように、この平歯車板１８の周縁部にはギア１
８ａが形成されている。この平歯車板１８と上記磁石系
１３とは締結されており、ガイドピン１５により平歯車
板１８と上記磁石系１３とが連動して上記中心軸ｍを中
心として回転可能とされている。さらに、モータシャフ
トガイド１６も、上記ターゲット板１２の中心軸ｎを中
心として回転可能とされている。
イドピン１５には円形状の平歯車板１８が連結され、図
５に示すように、この平歯車板１８の周縁部にはギア１
８ａが形成されている。この平歯車板１８と上記磁石系
１３とは締結されており、ガイドピン１５により平歯車
板１８と上記磁石系１３とが連動して上記中心軸ｍを中
心として回転可能とされている。さらに、モータシャフ
トガイド１６も、上記ターゲット板１２の中心軸ｎを中
心として回転可能とされている。
【００２５】そして、上記図５に示すように、上記平歯
車板１８の外側には内側にギア１９ａが形成されている
ドーナツ状の内歯車板１９が設けられている。この内歯
車板１９の中心軸は上記ギア１８ａの中心軸ｎと同一で
あり、そのギア１９ａと平歯車板１８の上記ギア１８ａ
とが一点で噛合している。
車板１８の外側には内側にギア１９ａが形成されている
ドーナツ状の内歯車板１９が設けられている。この内歯
車板１９の中心軸は上記ギア１８ａの中心軸ｎと同一で
あり、そのギア１９ａと平歯車板１８の上記ギア１８ａ
とが一点で噛合している。
【００２６】したがって、駆動モータ１７により、モー
タシャフトガイド１６がターゲット板１２の中心軸ｎを
中心として回転駆動力を受けると、このモータシャフト
ガイド１６と締結したガイドピン１５を介して平歯車板
１８が内歯車板１９の内側で回転駆動されることにな
る。すなわち、上記磁石系１３は、スパッタの際にその
中心軸ｍを中心として自転駆動されるとともに、上記タ
ーゲット板１２の中心軸ｎを中心として公転駆動され
る。
タシャフトガイド１６がターゲット板１２の中心軸ｎを
中心として回転駆動力を受けると、このモータシャフト
ガイド１６と締結したガイドピン１５を介して平歯車板
１８が内歯車板１９の内側で回転駆動されることにな
る。すなわち、上記磁石系１３は、スパッタの際にその
中心軸ｍを中心として自転駆動されるとともに、上記タ
ーゲット板１２の中心軸ｎを中心として公転駆動され
る。
【００２７】このとき、磁力線Ｍの頂点部ｐは、図６に
示すような軌跡を描く。ここでは、平歯車板１８と内歯
車板１９のギア比を平歯車板１８内歯車板１９内を４回
転したときに元の位置に戻るような値とし、上記磁石系
１３をその中心軸ｍを中心として２２．５゜ずつ自転さ
せたときの磁力線Ｍの頂点部ｐの軌跡を示している。上
記ギア比を変えることにより磁力線Ｍの頂点部ｐの軌跡
を変化させることが可能である。
示すような軌跡を描く。ここでは、平歯車板１８と内歯
車板１９のギア比を平歯車板１８内歯車板１９内を４回
転したときに元の位置に戻るような値とし、上記磁石系
１３をその中心軸ｍを中心として２２．５゜ずつ自転さ
せたときの磁力線Ｍの頂点部ｐの軌跡を示している。上
記ギア比を変えることにより磁力線Ｍの頂点部ｐの軌跡
を変化させることが可能である。
【００２８】このように、上記実施例においては、楕円
形状の上記磁石系１３が自身の中心軸ｍを回転中心とし
て自転し、且つこの中心軸ｍと偏心、即ちこの中心軸ｍ
から所定距離離間した上記ターゲット板１２の中心軸ｎ
を回転中心として公転するので、このターゲット板１２
の表面全体に亘って対称にほぼ均一に磁力線Ｍの頂点部
ｐを通過させることが可能となる。したがって、スパッ
タされる領域であるエロージョンが大幅に拡がってター
ゲット板１２の表面の侵食の度合が表面全体に亘ってほ
ぼ均一となるとともに、上記ターゲット板１２と対向し
て配されているアノード６上に設置された被成膜体であ
る基板８の表面の膜厚がほぼ均一となる。
形状の上記磁石系１３が自身の中心軸ｍを回転中心とし
て自転し、且つこの中心軸ｍと偏心、即ちこの中心軸ｍ
から所定距離離間した上記ターゲット板１２の中心軸ｎ
を回転中心として公転するので、このターゲット板１２
の表面全体に亘って対称にほぼ均一に磁力線Ｍの頂点部
ｐを通過させることが可能となる。したがって、スパッ
タされる領域であるエロージョンが大幅に拡がってター
ゲット板１２の表面の侵食の度合が表面全体に亘ってほ
ぼ均一となるとともに、上記ターゲット板１２と対向し
て配されているアノード６上に設置された被成膜体であ
る基板８の表面の膜厚がほぼ均一となる。
【００２９】ここで、上記実施例に対する比較例につい
て説明する。この比較例においては、上記磁石系として
ターゲット板１２との対向面形状が円形のもの、すなわ
ち円形のＳ極部２１ａの周囲に同心状に円形ドーナツ形
状のＮ極部２１ｂが設けられた構造を有する磁石系２１
を用いたものである。
て説明する。この比較例においては、上記磁石系として
ターゲット板１２との対向面形状が円形のもの、すなわ
ち円形のＳ極部２１ａの周囲に同心状に円形ドーナツ形
状のＮ極部２１ｂが設けられた構造を有する磁石系２１
を用いたものである。
【００３０】上記の如き磁石系２１をターゲット板１２
の中心軸ｎを中心として回転させた際の磁力線Ｍの頂点
部ｐの軌跡の様子を図７に示す。ここでは、上記実施例
と同様に、上記磁石系をその中心軸ｍを中心として２
２．５゜ずつ自転させたときの磁力線Ｍの頂点部ｐの軌
跡を示している。
の中心軸ｎを中心として回転させた際の磁力線Ｍの頂点
部ｐの軌跡の様子を図７に示す。ここでは、上記実施例
と同様に、上記磁石系をその中心軸ｍを中心として２
２．５゜ずつ自転させたときの磁力線Ｍの頂点部ｐの軌
跡を示している。
【００３１】この図７に示すように、ターゲット板１２
表面の面積に対して上記頂点部ｐの軌跡による面積が小
さく、頂点部ｐの密度は内側及び外側で高く、中央部で
低くなっている。したがって、ターゲット板１２のター
ゲット材の侵食が均等とならず、それに伴って上記基板
８の表面の膜厚も不均一となる。
表面の面積に対して上記頂点部ｐの軌跡による面積が小
さく、頂点部ｐの密度は内側及び外側で高く、中央部で
低くなっている。したがって、ターゲット板１２のター
ゲット材の侵食が均等とならず、それに伴って上記基板
８の表面の膜厚も不均一となる。
【００３２】なお、上記実施例においては、磁石系とし
てターゲット板１２との対向面形状が楕円状である磁石
系１３を用いたが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。本発明においては、その中心軸に対して回転対称
な例えば上記比較例で示したような円形のような上記対
向面形状を有する磁石系でなければよい。したがって、
例えば上記対向面形状が正方形や長方形の磁石系を用い
ることも可能である。
てターゲット板１２との対向面形状が楕円状である磁石
系１３を用いたが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。本発明においては、その中心軸に対して回転対称
な例えば上記比較例で示したような円形のような上記対
向面形状を有する磁石系でなければよい。したがって、
例えば上記対向面形状が正方形や長方形の磁石系を用い
ることも可能である。
【００３３】
【発明の効果】本発明に係るスパッタリング装置によれ
ば、基板と、この基板と対向配置されたターゲット板
と、このターゲット板の背後に設置された磁石系とを有
し、前記磁石系について、その中心軸をターゲット板の
中心軸に対して偏心する位置に配し、磁石系の中心軸及
びターゲット板の中心軸をそれぞれ回転中心として自転
及び公転可能として構成したので、スパッタリングによ
る成膜速度を低下させることなく被成膜体である基板の
表面の膜厚を均一なものとして、製品の歩溜り及び信頼
性の大幅な向上を図ることが可能となる。
ば、基板と、この基板と対向配置されたターゲット板
と、このターゲット板の背後に設置された磁石系とを有
し、前記磁石系について、その中心軸をターゲット板の
中心軸に対して偏心する位置に配し、磁石系の中心軸及
びターゲット板の中心軸をそれぞれ回転中心として自転
及び公転可能として構成したので、スパッタリングによ
る成膜速度を低下させることなく被成膜体である基板の
表面の膜厚を均一なものとして、製品の歩溜り及び信頼
性の大幅な向上を図ることが可能となる。
【図１】本実施例に係るスパッタリング装置を示す模式
図である。
図である。
【図２】上記スパッタリング装置の構成要素であるスパ
ッタリングカソード部を模式的に示す断面図である。
ッタリングカソード部を模式的に示す断面図である。
【図３】スパッタリングカソード部の構成要素である磁
石系を模式的に示す断面図である。
石系を模式的に示す断面図である。
【図４】スパッタリングカソード部の構成要素である磁
石系を模式的に示す斜視図である。
石系を模式的に示す斜視図である。
【図５】平歯車板と内歯車板とが噛合する様子を模式的
に示す平面図である。
に示す平面図である。
【図６】ターゲット板に対向する面における断面形状が
楕円形の磁石系が自転駆動及び公転駆動されることによ
り磁力線の頂点部の描く軌跡を模式的に示す平面図であ
る。
楕円形の磁石系が自転駆動及び公転駆動されることによ
り磁力線の頂点部の描く軌跡を模式的に示す平面図であ
る。
【図７】ターゲット板に対向する面における断面形状が
円形の磁石系が自転駆動及び公転駆動されることにより
磁力線の頂点部の描く軌跡を模式的に示す平面図であ
る。
円形の磁石系が自転駆動及び公転駆動されることにより
磁力線の頂点部の描く軌跡を模式的に示す平面図であ
る。
【図８】従来のマグネトロンスパッタリング装置のカソ
ード近傍の様子を模式的に示す断面図である。
ード近傍の様子を模式的に示す断面図である。
１ 真空チャンバー ２ 真空制御部 ３ 電源 ４ 電源ライン ５ スパッタリングカソード部 ６ アノード ７ スパッタガス供給部 ８ 基板 １２ ターゲット板 １３ 磁石系 １４ ヨーク板 １５ ガイドピン １６ モータシャフトガイド １７ 駆動モータ １８ 平歯車板 １９ 内歯車板
Claims (2)
- 【請求項１】 基板と、この基板と対向配置されたター
ゲット板と、このターゲット板の背後に設置された磁石
系とを有し、 前記磁石系は、その中心軸がターゲット板の中心軸に対
して偏心する位置に配され、磁石系の中心軸及びターゲ
ット板の中心軸をそれぞれ回転中心として自転及び公転
可能とされてなることを特徴とするスパッタリング装
置。 - 【請求項２】 磁石系のターゲット板との対向面形状が
楕円形であることを特徴とする請求項１記載のスパッタ
リング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8824694A JPH07292468A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8824694A JPH07292468A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07292468A true JPH07292468A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=13937503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8824694A Pending JPH07292468A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07292468A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002088471A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-27 | Anelva Corp | スパッタ装置 |
| JP2007026513A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Hoya Corp | 垂直磁気記録媒体 |
| KR100740811B1 (ko) * | 1999-02-12 | 2007-07-19 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 이온화된 금속 증착용 고밀도 플라즈마 소스 |
| US8597479B2 (en) | 2005-02-08 | 2013-12-03 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | Sputtering system |
| CN120967312A (zh) * | 2025-10-22 | 2025-11-18 | 无锡尚积半导体科技股份有限公司 | 磁控溅射设备用多自由度复合运动磁控装置 |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP8824694A patent/JPH07292468A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100740811B1 (ko) * | 1999-02-12 | 2007-07-19 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 이온화된 금속 증착용 고밀도 플라즈마 소스 |
| JP2002088471A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-27 | Anelva Corp | スパッタ装置 |
| US8597479B2 (en) | 2005-02-08 | 2013-12-03 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | Sputtering system |
| JP2007026513A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Hoya Corp | 垂直磁気記録媒体 |
| CN120967312A (zh) * | 2025-10-22 | 2025-11-18 | 无锡尚积半导体科技股份有限公司 | 磁控溅射设备用多自由度复合运动磁控装置 |
| CN120967312B (zh) * | 2025-10-22 | 2026-03-03 | 无锡尚积半导体科技股份有限公司 | 磁控溅射设备用多自由度复合运动磁控装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6113752A (en) | Method and device for coating substrate | |
| EP1184483B1 (en) | Thin-film formation system and thin-film formation process | |
| JP4066044B2 (ja) | 成膜方法及びスパッタ装置 | |
| JPH06136532A (ja) | 物質イオンをターゲットに一様にスパッタリングする方法およびマグネトロンスパッタリング装置 | |
| US20050139467A1 (en) | Sputtering device | |
| JPH07292468A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JP4246546B2 (ja) | スパッタ源、スパッタリング装置、及びスパッタリング方法 | |
| JPWO2020137027A1 (ja) | スパッタリング装置及びスパッタリング方法 | |
| JP3056222B2 (ja) | スパッタ装置およびスパッタ方法 | |
| US8597479B2 (en) | Sputtering system | |
| JP4219566B2 (ja) | スパッタ装置 | |
| JP6456010B1 (ja) | スパッタリング装置 | |
| JPH0352535B2 (ja) | ||
| JPH10102247A (ja) | スパッタリング装置及び方法 | |
| JPH07316808A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JPH07292469A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JP2021188113A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3038287B2 (ja) | 薄膜作成装置 | |
| JPS63243272A (ja) | マグネトロン・スパツタリング方法 | |
| JPH08134642A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JP2003013219A (ja) | マグネトロンスパッタリング装置 | |
| JP2005054251A (ja) | スパッタリング方法 | |
| JP3727849B2 (ja) | 磁石形態が可変のカソード | |
| JPH05339725A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JPH02115365A (ja) | スパッタ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040413 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |