JPH0734245A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH0734245A JPH0734245A JP5181170A JP18117093A JPH0734245A JP H0734245 A JPH0734245 A JP H0734245A JP 5181170 A JP5181170 A JP 5181170A JP 18117093 A JP18117093 A JP 18117093A JP H0734245 A JPH0734245 A JP H0734245A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- film
- metal oxide
- magnetron sputtering
- magnetic field
- 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 Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体製造プロセスや電子部品材料などの製
造工程に使用するマグネトロンスパッタリング装置にお
いて、ターゲットを磁場強度の強い領域と弱い領域とで
異なる材質で構成することにより、ターゲットから飛来
してくる粒子の成分の割合を制御し、膜特性を損なうこ
となく且つターゲットとして金属酸化膜を使用した際に
比べて成膜速度の速いマグネトロンスパッタ装置の提供
を目的とする。 【構成】 ターゲット５のエロージョン領域に金属酸化
物ターゲット５ａを、その他の領域に金属ターゲット５
ｂを配置する。主にスパッタされるのはターゲット５ａ
の領域となるがターゲット５ｂからもスパッタ粒子は飛
来してくるため、基板にたいせきする膜はこれらが混合
されたものとなり、金属酸化薄膜の絶縁性を損なうこと
なく且つ成膜速度を向上させることができる。
造工程に使用するマグネトロンスパッタリング装置にお
いて、ターゲットを磁場強度の強い領域と弱い領域とで
異なる材質で構成することにより、ターゲットから飛来
してくる粒子の成分の割合を制御し、膜特性を損なうこ
となく且つターゲットとして金属酸化膜を使用した際に
比べて成膜速度の速いマグネトロンスパッタ装置の提供
を目的とする。 【構成】 ターゲット５のエロージョン領域に金属酸化
物ターゲット５ａを、その他の領域に金属ターゲット５
ｂを配置する。主にスパッタされるのはターゲット５ａ
の領域となるがターゲット５ｂからもスパッタ粒子は飛
来してくるため、基板にたいせきする膜はこれらが混合
されたものとなり、金属酸化薄膜の絶縁性を損なうこと
なく且つ成膜速度を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造プロセスや電
子部品材料などの製造工程に使用するマグネトロンスパ
ッタリング装置に関するものである。
子部品材料などの製造工程に使用するマグネトロンスパ
ッタリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、金属酸化膜をマグネトロンスパ
ッタリングで成膜する際には、通常の金属酸化物を素材
とするターゲットを使用するか、ターゲットとして金属
を使用しアルゴンなどの放電ガスに酸素などの反応性ガ
スを添加することによって金属酸化物薄膜を生成する方
法がある。
ッタリングで成膜する際には、通常の金属酸化物を素材
とするターゲットを使用するか、ターゲットとして金属
を使用しアルゴンなどの放電ガスに酸素などの反応性ガ
スを添加することによって金属酸化物薄膜を生成する方
法がある。
【０００３】近年、マグネトロンスパッタリング装置
は、半導体製造プロセスや電子部品材料などの製造工程
に使用されている。
は、半導体製造プロセスや電子部品材料などの製造工程
に使用されている。
【０００４】以下、従来のマグネトロンスパッタリング
装置について図面を参照して説明する。図４において、
１はヨーク２と同心円状の磁石対３を固定したカソー
ド、４はターゲット５を固定するバッキングプレート、
６は磁石対３及びターゲット５を冷却するための冷却管
である。７はターゲット５に対向して配置され、スパッ
タにより膜が堆積される基板である。９は真空チャンバ
ー８内を減圧雰囲気にするための真空排気ポンプ、１０
は真空チャンバー８内に放電ガスおよび反応ガスを供給
するためのガス供給系である。１１はカソード１に電圧
を印加し、ターゲット５の表面でプラズマを発生させる
ための電源である。
装置について図面を参照して説明する。図４において、
１はヨーク２と同心円状の磁石対３を固定したカソー
ド、４はターゲット５を固定するバッキングプレート、
６は磁石対３及びターゲット５を冷却するための冷却管
である。７はターゲット５に対向して配置され、スパッ
タにより膜が堆積される基板である。９は真空チャンバ
ー８内を減圧雰囲気にするための真空排気ポンプ、１０
は真空チャンバー８内に放電ガスおよび反応ガスを供給
するためのガス供給系である。１１はカソード１に電圧
を印加し、ターゲット５の表面でプラズマを発生させる
ための電源である。
【０００５】以上のように構成されたマグネトロンスパ
ッタリング装置についてその動作を図面を参照して説明
する。まず、真空チャンバー８の内部を真空排気ポンプ
９により１０×-6Torr台の真空度まで真空排気する。そ
の後、ガス供給系１０により真空チャンバー８内部にア
ルゴンガスを導入し、５×１０-3Torr程度の真空度に設
定し、電源１１によりカソード１に直流または高周波の
電圧を印加し、真空チャンバー８の内部にプラズマを発
生させる。これによりアルゴンイオンが発生する。ま
た、磁石対３の磁界１２によりプラズマ密度の高い部分
１３が発生し、アルゴンイオンのターゲット５への衝突
量が増加する。そして、主にその領域、すなわちエロー
ジョン領域から粒子が飛散し、対向して配置された基板
７の表面に堆積し膜が形成される。
ッタリング装置についてその動作を図面を参照して説明
する。まず、真空チャンバー８の内部を真空排気ポンプ
９により１０×-6Torr台の真空度まで真空排気する。そ
の後、ガス供給系１０により真空チャンバー８内部にア
ルゴンガスを導入し、５×１０-3Torr程度の真空度に設
定し、電源１１によりカソード１に直流または高周波の
電圧を印加し、真空チャンバー８の内部にプラズマを発
生させる。これによりアルゴンイオンが発生する。ま
た、磁石対３の磁界１２によりプラズマ密度の高い部分
１３が発生し、アルゴンイオンのターゲット５への衝突
量が増加する。そして、主にその領域、すなわちエロー
ジョン領域から粒子が飛散し、対向して配置された基板
７の表面に堆積し膜が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら金属酸化
膜をマグネトロンスパッタリングで生成するにおいて、
金属酸化物からなるターゲットを使用すると、金属ター
ゲットを使用した場合に比べその成膜速度は１００分の
１以下になる。また、金属からなるターゲットを使用し
放電ガスのアルゴンに反応ガスである酸素を添加して酸
化物化合薄膜を生成する反応性スパッタリングでは、タ
ーゲット上に酸化物が堆積してしまう為成膜速度がやは
り１００分の１以下になる。
膜をマグネトロンスパッタリングで生成するにおいて、
金属酸化物からなるターゲットを使用すると、金属ター
ゲットを使用した場合に比べその成膜速度は１００分の
１以下になる。また、金属からなるターゲットを使用し
放電ガスのアルゴンに反応ガスである酸素を添加して酸
化物化合薄膜を生成する反応性スパッタリングでは、タ
ーゲット上に酸化物が堆積してしまう為成膜速度がやは
り１００分の１以下になる。
【０００７】本発明は上記の問題点を解決するもので、
通常の金属酸化物スパッタや反応性スパッタでの成膜速
度の低下を防ぐことのできるマグネトロンスパッタリン
グ装置の提供を目的とするものである。
通常の金属酸化物スパッタや反応性スパッタでの成膜速
度の低下を防ぐことのできるマグネトロンスパッタリン
グ装置の提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のマグネトロンスパッタリング装置は、ターゲ
ットを金属酸化物からなる領域と金属ターゲットからな
る領域とで構成したものである。
に本発明のマグネトロンスパッタリング装置は、ターゲ
ットを金属酸化物からなる領域と金属ターゲットからな
る領域とで構成したものである。
【０００９】
【作用】この構成により、成膜速度の遅い金属酸化物か
らなるターゲットがアルゴンイオンの衝突数の多くなる
磁場強度の強い領域に、成膜速度の速い金属が磁場強度
の弱い領域に配置され、ターゲットから飛来してくる粒
子の成分の割合を制御し、膜特性を損なうことなく且つ
ターゲットとして金属酸化物を使用したとき又は反応性
スパッタリングにより成膜したときに比べ成膜速度が向
上する。
らなるターゲットがアルゴンイオンの衝突数の多くなる
磁場強度の強い領域に、成膜速度の速い金属が磁場強度
の弱い領域に配置され、ターゲットから飛来してくる粒
子の成分の割合を制御し、膜特性を損なうことなく且つ
ターゲットとして金属酸化物を使用したとき又は反応性
スパッタリングにより成膜したときに比べ成膜速度が向
上する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例であるＤＣＣ薄膜ヘ
ッド用耐磨耗膜として使用されるＡｌ2Ｏ3を製造するマ
グネトロンスパッタリング装置を略図面を参照しながら
説明する。
ッド用耐磨耗膜として使用されるＡｌ2Ｏ3を製造するマ
グネトロンスパッタリング装置を略図面を参照しながら
説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例のマグネトロンスパ
ッタリング装置の構成断面図である。ここで図４の従来
例と同一機能を有する部分には同一符号を付して説明を
省略する。従来例と異なるのは、ターゲット５のエロー
ジョン領域にＡｌ2Ｏ3からなるターゲット５ａ、他のは
Ａｌからなるターゲット５ｂで構成されるものである。
ッタリング装置の構成断面図である。ここで図４の従来
例と同一機能を有する部分には同一符号を付して説明を
省略する。従来例と異なるのは、ターゲット５のエロー
ジョン領域にＡｌ2Ｏ3からなるターゲット５ａ、他のは
Ａｌからなるターゲット５ｂで構成されるものである。
【００１２】図２は同装置のターゲット部分の断面図
で、図３は図２のターゲット部分を鉛直上向きに見た平
断面図である。
で、図３は図２のターゲット部分を鉛直上向きに見た平
断面図である。
【００１３】以上のように構成された本発明の反応性ス
パッタリング装置の動作を説明する。チャンバー８内を
真空排気口（図示せず）真空ポンプ９により高真空（１
０-7Torr程度）になるまで排気する。次に、ガス供給管
１０からチャンバー８内に放電ガスであるアルゴンを供
給する。
パッタリング装置の動作を説明する。チャンバー８内を
真空排気口（図示せず）真空ポンプ９により高真空（１
０-7Torr程度）になるまで排気する。次に、ガス供給管
１０からチャンバー８内に放電ガスであるアルゴンを供
給する。
【００１４】このときのチャンバー８内の圧力は１０-3
〜１０-2（Torr）程度に保つ。そして、電源１１により
ターゲット５を取り付けたマグネトロンカソード１に高
周波を印加し、マグネトロンカソード１内に設置された
マグネット３による磁場と、電源１１による電場との作
用によって、ターゲット５表面近傍にマグネトロン放電
によるプラズマが発生する。この時、Ａｌ2Ｏ3ターゲッ
ト５ａ上にエロージョンが起き、主にこの領域がスパッ
タされる。
〜１０-2（Torr）程度に保つ。そして、電源１１により
ターゲット５を取り付けたマグネトロンカソード１に高
周波を印加し、マグネトロンカソード１内に設置された
マグネット３による磁場と、電源１１による電場との作
用によって、ターゲット５表面近傍にマグネトロン放電
によるプラズマが発生する。この時、Ａｌ2Ｏ3ターゲッ
ト５ａ上にエロージョンが起き、主にこの領域がスパッ
タされる。
【００１５】一方、Ａｌターゲット５ｂの領域の磁場強
度が弱いので、到達するアルゴンイオンの数がターゲッ
ト５ａに比べ少なく、スパッタされ難い。
度が弱いので、到達するアルゴンイオンの数がターゲッ
ト５ａに比べ少なく、スパッタされ難い。
【００１６】したがって、スパッタ率の低いＡｌ2Ｏ3が
スパッタ率の高いＡｌより多くスパッタされることにな
り、基板に堆積する膜は絶縁性を保持することができ且
つ成膜速度が向上する。
スパッタ率の高いＡｌより多くスパッタされることにな
り、基板に堆積する膜は絶縁性を保持することができ且
つ成膜速度が向上する。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明のマグネトロンスパ
ッタリング装置は、ターゲットを異なる材質からなるタ
ーゲットの組み合わせにより構成したもので、スパッタ
率の低い金属酸化物ターゲットを磁場強度の強い領域に
配置し、スパッタ率の高い金属ターゲットを磁場強度の
弱い領域に配置することにより、スパッタされる粒子は
主に金属酸化物で占められるが、金属ターゲットから飛
来する粒子もそれに加わりこれらの混合されたものが膜
として基板に堆積していく。
ッタリング装置は、ターゲットを異なる材質からなるタ
ーゲットの組み合わせにより構成したもので、スパッタ
率の低い金属酸化物ターゲットを磁場強度の強い領域に
配置し、スパッタ率の高い金属ターゲットを磁場強度の
弱い領域に配置することにより、スパッタされる粒子は
主に金属酸化物で占められるが、金属ターゲットから飛
来する粒子もそれに加わりこれらの混合されたものが膜
として基板に堆積していく。
【００１８】その結果、マグネトロンスパッタリングに
より形成される金属酸化膜の絶縁性を失うことなく且つ
成膜速度を向上させることのできる優れたスパッタリン
グ装置を提供することができる。
より形成される金属酸化膜の絶縁性を失うことなく且つ
成膜速度を向上させることのできる優れたスパッタリン
グ装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例におけるマグネトロンスパッ
タリング装置の構成図
タリング装置の構成図
【図２】同装置のターゲットの断面図
【図３】同平断面図
【図４】従来のマグネトロンスパッタリング装置の構成
図
図
１ カソード ２ ヨーク ３ 磁石対 ４ バッキングプレート ５ ターゲット ６ 冷却管 ７ 基板 ８ 真空チャンバー ９ 真空排気ポンプ １０ ガス供給系 １１ 電源
Claims (1)
- 【請求項１】 真空状態の維持が可能なチャンバーと、
前記チャンバー内を減圧雰囲気にするための真空ポンプ
と、前記チャンバー内に固定されたマグネトロン型カソ
ードと、前記カソードに取り付けられ金属酸化物からな
る領域と金属からなる領域よりなるターゲットと、前記
チャンバー内に放電ガスを供給するためのガス供給系
と、前記カソードに電圧を印加する電源とから構成され
るスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5181170A JPH0734245A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5181170A JPH0734245A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734245A true JPH0734245A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16096115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5181170A Pending JPH0734245A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734245A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100302280B1 (ko) * | 1998-01-14 | 2001-09-26 | 니시무로 타이죠 | 미세배선패턴의 형성방법 |
| JP2009538986A (ja) * | 2006-06-02 | 2009-11-12 | ベーカート・アドヴァンスト・コーティングス | 回転可能なスパッタターゲット |
-
1993
- 1993-07-22 JP JP5181170A patent/JPH0734245A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100302280B1 (ko) * | 1998-01-14 | 2001-09-26 | 니시무로 타이죠 | 미세배선패턴의 형성방법 |
| JP2009538986A (ja) * | 2006-06-02 | 2009-11-12 | ベーカート・アドヴァンスト・コーティングス | 回転可能なスパッタターゲット |
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