JPH1171670A - スパッタリング装置 - Google Patents

スパッタリング装置

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JPH1171670A
JPH1171670A JP10179795A JP17979598A JPH1171670A JP H1171670 A JPH1171670 A JP H1171670A JP 10179795 A JP10179795 A JP 10179795A JP 17979598 A JP17979598 A JP 17979598A JP H1171670 A JPH1171670 A JP H1171670A
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JP10179795A
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English (en)
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Swie-In Tan
スウィー−イン・タン
David Ian Charles Pearson
デイビッド・イアン・チャールズ・ピアソン
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Read Rite Corp
Original Assignee
Read Rite Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 回転アレイプレート１１２と、該プレートの
１つまたは複数の象限の周辺部に配置された永久磁石群
２００からなる磁気アレイを備えたスパッタリング装
置。各永久磁石は、その第１の極性の磁極をターゲット
１０８に向けて、アレイプレートに垂直に配置される。
棒状永久磁石２０２が、アレイプレートの永久磁石群と
同じ象限内にかつ回転中心軸と該永久磁石群との間に固
定される。概ね三角形をなし、各象限内に集中しかつ回
転中心軸から外れた閉ループ静磁界が発生する。１象限
内の永久磁石を繰り返し４象限まで設け、追加の棒状磁
石を配置して、プラズマを豆形の最大プラズマ密度にパ
ターン化する回転磁場をターゲットに発生させる。 【効果】 線対象のターゲットエロージョンプロフィル
が得られ、基板における膜付着均一性を最適化できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスパッタリング装置
に関し、特に回転可能な磁気アレイを用いるＲＦ（無線
周波数）ダイオードまたはＤＣ（直流）マグネトロンス
パッタリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造では、多数の集積回路
デバイスが、ウエハと呼ばれる薄い円形半導体基板上に
形成される。スパッタリングによる物理的蒸着方法を用
いてメタライズ（金属化）層を設け、かつウエハ上に形
成されたデバイス層間を接続する。ウエハへの膜層の付
着は、直流（ＤＣ）マグネトロンスパッタリングまたは
無線周波数（ＲＦ）ダイオードスパッタリングにより実
現することができる。
【０００３】ウエハは、ターゲット（カソード）に対向
する真空チャンバのアノードに取り付けられる。スパッ
タガスを真空チャンバ内に導入する。負の電気バイアス
またはＲＦ（無線周波数）電位をターゲットに印加する
と、グロー放電が発生しかつスパッタリングのための高
密度プラズマ、即ち電気的に中性な高イオン化ガスがタ
ーゲット付近に制限される。前記プラズマ中のイオンが
ターゲットに衝突すると該ターゲットの原子がスパッタ
される。スパッタされた原子はターゲットからウエハに
移動し、前記ウエハの表面に付着して、スパッタデポジ
ションによる薄膜が形成される。
【０００４】その磁力線がスパッタターゲット表面をル
ープ状に通過する磁力を用いて、電子の通路を前記プラ
ズマ内に制限し、それによりプラズマを強くしかつ制限
してＤＣ（直流）運転を可能にすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ウエハのサイズは増大
し続けており、現在では直径８インチ（２１．６cm）の
ウエハの使用が一般的である。ウエハのサイズが大きい
ほどより多くの集積回路デバイスを単一のウエハ上に成
長させることができ、従ってデバイスのスループットと
が向上する。しかしながら、ウエハのサイズが大きくな
ると、スパッタリング装置はウエハ表面全体に均一な厚
さの膜層を付着させることがより困難になる。
【０００６】従来技術には、機械的に回転する円形永久
磁石アセンブリを追加したスパッタリング装置が記載さ
れている。永久磁石アセンブリの回転が、ターゲット表
面のエロージョンをより均一にする。この回転する磁石
はターゲットの背後に取り付けられ、該ターゲット面に
おいて前記プラズマを掃引する。プラズマの回転は、タ
ーゲットの利用を改善するだけでなく、膜カバレッジの
均一性を向上させるためである。固定式の磁石を用いた
ソースに対して大幅な改善が得られるとはいえ、一般に
非常に均一なスパッタ膜は実現できない。
【０００７】良好な膜厚均一性は、ウエハのサイズに関
してターゲットを大きくすることにより達成される。更
に、ターゲット・ウエハ間の距離を一般にできる限り小
さくする。磁性膜を付着させる場合、所望の磁気特性を
有する薄膜を付着させるために磁気配向磁場が必要であ
る。このような磁場は前記プラズマの歪みを生じさせ、
ウエハにおける膜厚の分布を不均一にし、かつ運転上の
問題を生じさせる。
【０００８】そこで、ＲＦダイオードスパッタリングシ
ステムにおいて良好な膜付着均一性が得られる方法及び
装置を提供することが望ましい。
【０００９】また、比較的小さなターゲットについて、
かつ磁性材料の付着に要求されるようなデポジション磁
場の存在下で高い膜付着均一性を実現できる装置を提供
することが望ましい。
【００１０】更に、ＤＣマグネトロンスパッタリングシ
ステムにおいて非常に高い膜付着均一性を得るための方
法及び装置を提供することが望ましい。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、スパッ
タリング装置は回転可能なアレイプレートを備え、アノ
ードに関して少しだけ負の電位にある基板上に薄膜材料
をスパッタリングターゲットカソードからスパッタす
る。前記アレイプレートの１つまたは複数の象限の周辺
部に均等に配置された永久磁石群を有する磁気アレイを
備える。前記永久磁石群の各磁気軸（magnetic axis）
は前記アレイプレートに対して垂直をなし、その第１の
極性の磁極を前記ターゲットに対面させている。
【００１２】前記アレイプレートには、前記永久磁石群
と同じ象限内に棒状永久磁石が設けられ、かつ回転中心
軸と前記永久磁石群との間に配置される。前記棒状永久
磁石は、その軸が前記アレイプレートに対して垂直をな
し、かつその第２の極性の磁極を前記ターゲットに対面
させる。前記磁石により、その形状が幾分三角形をな
し、前記１つの象限内に集中し、かつ前記回転中心軸か
ら外れた閉ループダイポール磁場が形成される。
【００１３】本発明の別の側面によれば、１象限内の前
記永久磁石が４象限を埋めるように繰り返して設けら
れ、かつ追加の棒状永久磁石が、前記プラズマを最大プ
ラズマ密度で豆形にパターン化する回転磁場を前記ター
ゲットに発生させるように配置される。前記プラズマ
は、前記回転中心においてプラズマ密度が最小となるよ
うに、前記磁気アレイの回転中心を取り巻く。
【００１４】本発明の更に別の側面によれば、前記磁場
はその大きさが十分に弱くかつ不連続で前記ターゲット
へのマグネトロン作用を生じさせないようになってい
る。
【００１５】本発明は、一般に使用されているよりも小
さい寸法のターゲットを用いて、配向磁場の存在下また
は不存在下でＲＦダイオードスパッタリングにより付着
される膜について優れた膜厚均一性を得られるという利
点がある。
【００１６】本発明は、ＤＣマグネトロンスパッタリン
グにより付着される膜について優れた均一性を得られる
利点がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明を具体化したスパ
ッタリング装置を示す断面図である。ＲＦダイオードス
パッタリングまたはＤＣマグネトロンスパッタリングで
あるスパッタリング装置は、低圧不活性ガスチャンバ１
００を有する。チャンバ１００内には、その表面を被覆
すべき半導体ウエハ１０６のような対象物を保持するた
めのテーブル１０４を有する支持部１０２が設けられて
いる。前記チャンバ内のターゲット１０８により被覆材
料のソースが提供される。ターゲット１０８は後板１１
０に保持され、それらが一体となって前記システムのカ
ソードを形成する。
【００１８】円形磁気アレイプレート１１２がターゲッ
ト面の背後に配置され、複数の永久磁石を備える。磁気
アレイプレート１１２は、モータ１１６により駆動され
る駆動軸１１４に接続されており、前記磁気アレイプレ
ート上の磁石により発生する磁力線が前記ターゲットの
表面を掃引するように、該アレイプレートを前記ターゲ
ットに関して動かすことができる。ターゲットの被覆材
料は、磁気ソースの動作が前記ウエハを均一に被覆する
ようにターゲット１０８を消耗させるように、該ターゲ
ットからウエハ１０６に移動する。
【００１９】図示していない周知の手段を用いて、真空
チャンバ１００内にスパッタガスを導入する。カソード
後板１１０に接続された電源１１８からターゲット１０
８に電力を供給する。グロー放電が発生し、かつスパッ
タリングのための高密度プラズマが、回転する磁気ソー
ス１１２により発生する磁場に囲まれて前記ターゲット
付近に制限される。前記プラズマ中のイオンがターゲッ
ト１０８に衝突すると、該ターゲットの原子がスパッタ
される。スパッタされた原子は、前記システムのアノー
ド即ち陽極であるウエハ１０６の表面に付着し、デポジ
ションによる薄膜を形成する。
【００２０】その磁力線がスパッタターゲット面１０８
をループ状に通過する磁気発生源１１２により発生した
磁力が、プラズマ中の電子を制限し、それによりプラズ
マを強くしかつ制限する。
【００２１】スパッタリングシステムでは、ウエハ１０
６に関してターゲット１０８を大きくすることにより良
好な膜厚均一性が実現される。ターゲット・ウエハ間の
距離をできる限り小さくする。ウエハ１０６に磁性膜を
付着させる場合には、静磁気配向磁場を導入して、付着
させる薄膜に所望の磁気特性を得る。
【００２２】ＲＦダイオードスパッタリングシステム 図２は、本発明によるＲＦスパッタリングシステムにお
ける回転磁気アレイプレート１１２の１組の磁石セット
を示している。前記磁気アレイは、前記アレイプレート
１象限の周辺に均等に配置された多数の小さい円形永久
磁石２００を備える。棒状永久磁石２０２が、円形永久
磁石２００と同じ象限内にかつ回転中心軸２０４と円形
永久磁石２００との間に配置してアレイプレート１１２
に設けられている。
【００２３】前記各円形磁石は、前記アレイプレート表
面に対して垂直をなし、かつそのＮ極が図１のターゲッ
ト１０８に向けて上向きに配置されている。棒状永久磁
石２０２は、前記アレイプレート表面に対して垂直をな
し、かつそのＳ極が図１のターゲット１０８に向けて上
向きに配置されている。この磁石の配置により、その形
状が幾分三角形をなし、１象限内に集中し、かつ回転中
心軸２０４から外れた閉ループ静磁界が形成される。
【００２４】磁気アレイプレート１１２が回転中心軸２
０４を中心として回転すると、前記磁界が、ＲＦダイオ
ードスパッタリングシステム内のプラズマ密度をパター
ン化する。この回転する磁界は前記ターゲットの背後に
形成され、かつ該磁界がターゲット１０８を掃引する
と、前記アノードを横切る向きに均一なデポジションプ
ロフィルが形成される。アレイプレート１１２上の磁石
の強さは、該磁石により発生する磁界がマグネトロン作
用を生じさせないように不連続でかつ十分に弱い大きさ
であるように選択される。
【００２５】図３は、本発明によるＲＦダイオードスパ
ッタリングシステムにおける回転磁気アレイの４組の磁
石セットを示している。図３では、図２に示す１象限の
磁石セットが４象限に亘って繰り返し設けられている。
図２に示す１象限の磁石セットを２象限、３象限または
４象限に繰り返し設定可能なことが分かる。
【００２６】前記磁気アレイは、前記アレイプレートの
４象限のそれぞれの周辺部に均等に配置された複数の小
円形永久磁石群３００、３０６、３１０、３１４を備え
る。棒状永久磁石３０２、３０８、３１２、３１６が、
アレイプレート１１２の前記各象限内に設けられ、それ
ぞれに回転中心３０４と対応する各前記永久磁石群との
間に配置されている。前記各円形永久磁石は前記アレイ
プレート表面に対して垂直をなし、かつそのＮ極が図１
のターゲット１０８に向けて上向きに配置されている。
前記棒状永久磁石は前記アレイプレート表面に対して垂
直をなし、かつそのＳ極が図１のターゲット１０８に向
けて上向きに配置されている。このような永久磁石の配
置により、その形状が幾分三角形をなし、各象限内に集
中し、かつ回転中心軸３０４から外れた４つの磁場が発
生する。
【００２７】磁気アレイプレート１１２を回転中心軸３
０４に関して回転させると、前記磁場がＲＦダイオード
スパッタリングシステムにおけるプラズマ密度をパター
ン化する。この回転する磁場は前記ターゲットの背後に
形成され、かつそれにより、前記磁場がターゲット１０
８を掃引すると、前記アノードの横断方向に均一なデポ
ジションプロフィルが形成される。アレイプレート１１
２上の前記磁石の強さは、該磁石により発生する磁場が
マグネトロン作用を生じさせないように十分に弱くかつ
不連続であるように選択される。
【００２８】実際には、ＲＦスパッタリングシステムに
おいて、直径１３インチ（３３．０cm）のターゲットを
用いて、６インチ×６インチ（１５．２cm×１５．２c
m）の正方形ウエハまたは直径８．５インチ（２１．６c
m）のウエハ上に３シグマで４％未満の膜厚均一性が得
られた。この結果は、ＲＦダイオードスパッタリングデ
ポジションにおいて磁気配向磁場を印加した状態または
印加しない状態の双方で実現できた。
【００２９】ＤＣマグネトロンスパッタリング 図４は、本発明によるＤＣマグネトロンスパッタリング
システムにおける回転磁気アレイを示している。この磁
気アレイは円形プレート１１２の周辺部に均等に設けら
れた多数の小円形永久磁石群４００を備える。棒状永久
磁石４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１
２、４１４が円形プレート１１２に固定され、かつ前記
アレイの内側の非同心長円形の周囲に均等に配置されて
いる。この長円形は図中破線４２０で示されている。前
記長円形は回転中心軸４１８と前記小円形永久磁石との
間に配置される。
【００３０】各小円形永久磁石は、前記円形プレート表
面に対して垂直をなし、かつそのＮ極が図１のターゲッ
ト１０８に向けて上向きに配置されている。１つに棒状
永久磁石４０２を除く全ての前記棒状永久磁石は、その
Ｓ極が図１のターゲット１０８に向けて上向きに配置さ
れている。棒状永久磁石４０２は、そのＮ極がターゲッ
ト１０８に向けて上向きに配置されている。追加の棒状
磁石４１６が棒状磁石４０２の近傍に配置され、同様に
そのＮ極がターゲット１０８に向けて上向きに配置され
ている。
【００３１】このような永久磁石の構成により、その面
平行成分が回転中心軸４１８の周囲に豆形を成す静磁界
５００が発生する。磁気アレイプレート１１２を回転中
心軸４１８の周りに回転させると、前記磁界によりマグ
ネトロンスパッタリングシステム内のプラズマ密度がパ
ターン化される。この回転する磁界は前記ターゲットの
背後に発生し、それによりプラズマ密度を図５に示す豆
形にパターン化する。
【００３２】マグネトロンスパッタリングシステムで
は、６インチ×６インチ角のウエハ及び直径８．５イン
チのウエハについて、３シグマで３％未満の膜厚均一性
が得られた。本発明は、全ての回転円形マグネトロンに
ついて適用することができる。
【００３３】図６は、従来の回転磁気アレイにより達成
される高密度プラズマパターンを示している。このプラ
ズマ密度は、アレイプレート１１２の周辺部に沿ったリ
ング６００及び回転中心６０４に集中しかつそれから外
れた長円形６０２に集中している。
【００３４】以上、本発明の好適実施例について添付図
面を参照しつつ詳細に説明したが、当業者に明らかなよ
うに、本発明はその技術的範囲内において上記実施例に
様々な変形・変更を加えて実施することができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、上述したように構成す
ることにより、ＲＦダイオードスパッタリング又はＤＣ
マグネトロンスパッタリングにおいて、基板の膜付着均
一性を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化したスパッタリング装置を示す
断面図である。
【図２】本発明によるＲＦダイオードスパッタリングシ
ステムの回転磁気アレイの単一の磁石セットを示す図で
ある。
【図３】本発明によるＲＦダイオードスパッタリングシ
ステムの回転磁気アレイの４つの磁石セットを示す図で
ある。
【図４】本発明によるＤＣマグネトロンスパッタリング
システムの回転磁気アレイを示す図である。
【図５】図４の回転磁気アレイにより実現される高密度
プラズマパターンを示す図である。
【図６】従来技術の回転磁気アレイにより得られる高密
度プラズマパターンを示す図である。
【符号の説明】
１００ チャンバ １０２ 支持部 １０４ テーブル １０６ 半導体ウエハ １０８ ターゲット １１０ 後板 １１２ アレイプレート １１４ 駆動軸 １１６ モータ １１８ 電源 ２００ 円形永久磁石 ２０２ 棒状永久磁石 ２０４ 回転中心軸 ３００、３０６、３１０、３１４ 小円形永久磁石群 ３０２、３０８、３１２、３１６ 棒状永久磁石 ３０４ 回転中心軸 ４００ 小円形永久磁石群 ４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４
１４、４１６ 棒状磁石 ４１８ 回転中心軸 ４２０ 長円形 ５００ 静磁界 ６００ リング ６０２ 長円形 ６０４ 回転中心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド・イアン・チャールズ・ピアソ ン 英国・ハンプシャー，ヘイリング・アイラ ンド，クイーンズウェイ，ネッスルダウン （番地なし)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 薄膜材料をスパッタリングターゲット
    ・カソードからアノードのウエハ上にスパッタするスパ
    ッタリング装置であって、 回転可能なアレイプレートと、 前記アレイプレートの１象限の周辺部に均等に配置され
    た永久磁石群からなる磁気アレイとを備え、 前記永久磁石群の各磁石が、前記アレイプレートに対し
    て垂直をなし、かつその第１の極性の磁極を前記ターゲ
    ットに対面させ、 前記アレイプレートの前記永久磁石群と同じ象限内に設
    けられ、かつ回転中心軸と前記永久磁石群との間に配置
    された棒状永久磁石を更に備え、 前記棒状永久磁石が、前記アレイプレートに対して垂直
    をなし、かつその第２の極性の磁極を前記ターゲットに
    対面させ、 前記永久磁石群及び前記永久棒状磁石により、その形状
    が概ね三角形をなし、前記１象限に集中し、かつ前記回
    転中心軸から外れた閉ループ静磁界が形成されることを
    特徴とするスパッタリング装置。
  2. 【請求項２】 前記ターゲットへのマグネトロン作用
    を生じさせないために、前記静磁界が不連続でかつその
    大きさが十分に弱いことを特徴とする請求項１に記載の
    スパッタリング装置。
  3. 【請求項３】 真空チャンバと、 ターゲット材料をスパッタさせる前記真空チャンバ内の
    ターゲットと、 回転軸を有しかつ前記ターゲットの背後に配置された回
    転可能な円形プレートとからなり、 前記円形プレートが、磁場を生じさせるために該プレー
    トの１つの象限の周辺部に配置された永久磁石と、前記
    回転軸と前記象限の前記永久磁石との間に配置された棒
    状永久磁石とを有し、 前記永久磁石及び前記棒状永久磁石が、前記円形プレー
    トに対して垂直をなしかつ互いに異なる極性を有するこ
    とを特徴とするスパッタリング装置。
  4. 【請求項４】 前記ターゲットへのマグネトロン作用
    を生じさせないために、前記磁場が不連続でかつその大
    きさが十分に弱いことを特徴とする請求項３に記載のス
    パッタリング装置。
  5. 【請求項５】 薄膜材料をスパッタリングターゲット
    ・カソードからアノードのウエハ上にスパッタするスパ
    ッタリング装置であって、 回転可能なアレイプレートと、 複数の永久磁石群からなり、前記各永久磁石群の永久磁
    石が、前記アレイプレートの４象限のそれぞれの周辺部
    に均等に配置された磁気アレイとを備え、 前記永久磁石群の各永久磁石が前記アレイプレートに対
    して垂直をなし、かつその第１の極性の磁極を前記ター
    ゲット・カソードに対面させ、かつそれぞれに回転中心
    軸と前記各永久磁石群との間に配置し、前記アレイプレ
    ートの前記各象限内に設けられた棒状永久磁石を備え、 前記棒状永久磁石が、前記アレイプレート表面に対して
    垂直をなし、かつその第２の極性の磁極を前記ターゲッ
    トに対面させ、 前記永久磁石群及び前記棒状磁石により、その形状が概
    ね三角形をなし、前記各象限に集中し、かつ前記中心軸
    から外れた磁場が形成されることを特徴とするスパッタ
    リング装置。
  6. 【請求項６】 前記ターゲットへのマグネトロン作用
    を生じさせないために、前記磁場が不連続でかつその大
    きさが十分に弱いことを特徴とする請求項５に記載のス
    パッタリング装置。
  7. 【請求項７】 薄膜材料をスパッタリングターゲット
    ・カソードからアノードのウエハ上にスパッタリングす
    るスパッタリング装置であって、 前記ターゲット付近にプラズマを発生させるための手段
    と、 磁気アレイと、 回転中心を通る軸に関して前記磁気アレイを回転させる
    ための手段とを備え、 前記磁気アレイが、前記プラズマを最大プラズマ密度で
    豆形にパターン化する回転磁場を前記ターゲットに発生
    させるように配置された磁石からなり、 前記プラズマが、前記回転中心においてプラズマ密度が
    最小となるように、前記磁気アレイの回転中心を取り巻
    くようになっていることを特徴とするスパッタリング装
    置。
  8. 【請求項８】 前記ターゲットへのマグネトロン作用
    を生じさせるために前記磁場が十分に強くかつ連続して
    いることを特徴とする請求項７に記載のスパッタリング
    装置。
  9. 【請求項９】 薄膜材料をスパッタリングターゲット
    ・カソードからアノードのウエハ上にスパッタリングす
    るスパッタリング装置であって、 回転可能なアレイプレートと、 前記アレイプレートの周辺部に均等に配置された永久磁
    石群からなる磁気アレイとを備え、 前記永久磁石群の各永久磁石が、前記アレイプレートに
    対して垂直をなし、かつその第１の極性の磁極を前記タ
    ーゲットに対面させ、 前記アレイプレートに設けられた棒状永久磁石を更に備
    え、 前記棒状永久磁石が、前記アレイプレートの内側の長円
    形の周りに均等に配置され、 前記長円形が回転中心軸と前記永久磁石群との間に配置
    され、 前記各棒状永久磁石が前記アレイプレートに対して垂直
    をなし、 或る１つの前記棒状永久磁石を除く他の全ての前記棒状
    永久磁石が、その第１の極性の磁極を前記ターゲットに
    対面させ、 前記１つの棒状永久磁石が、その第２の極性の磁極を前
    記ターゲットに対面させ、かつ前記１つの棒状永久磁石
    付近に配置された追加の棒状磁石を更に備え、 前記追加の棒状永久磁石が、その第２の極性の磁極を前
    記ターゲットに対面させたことを特徴とするスパッタリ
    ング装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008038252A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Applied Materials Inc 複数マグネトロン、特に二段型褶曲マグネトロンの連動走査

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9606920D0 (en) * 1996-04-02 1996-06-05 Applied Vision Ltd Magnet array for magnetrons
GB2340845B (en) * 1998-08-19 2001-01-31 Kobe Steel Ltd Magnetron sputtering apparatus
US6132575A (en) * 1998-09-28 2000-10-17 Alcatel Magnetron reactor for providing a high density, inductively coupled plasma source for sputtering metal and dielectric films
US6183614B1 (en) 1999-02-12 2001-02-06 Applied Materials, Inc. Rotating sputter magnetron assembly
US6290825B1 (en) 1999-02-12 2001-09-18 Applied Materials, Inc. High-density plasma source for ionized metal deposition
US6497802B2 (en) 1999-02-12 2002-12-24 Applied Materials, Inc. Self ionized plasma sputtering
US6306265B1 (en) * 1999-02-12 2001-10-23 Applied Materials, Inc. High-density plasma for ionized metal deposition capable of exciting a plasma wave
US6440282B1 (en) 1999-07-06 2002-08-27 Applied Materials, Inc. Sputtering reactor and method of using an unbalanced magnetron
US6132565A (en) * 1999-10-01 2000-10-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Magnetron assembly equipped with traversing magnets and method of using
US10047430B2 (en) 1999-10-08 2018-08-14 Applied Materials, Inc. Self-ionized and inductively-coupled plasma for sputtering and resputtering
US6398929B1 (en) * 1999-10-08 2002-06-04 Applied Materials, Inc. Plasma reactor and shields generating self-ionized plasma for sputtering
US8696875B2 (en) * 1999-10-08 2014-04-15 Applied Materials, Inc. Self-ionized and inductively-coupled plasma for sputtering and resputtering
US6432285B1 (en) * 1999-10-15 2002-08-13 Cierra Photonics, Inc. Planar magnetron sputtering apparatus
DE60038811D1 (de) * 1999-11-15 2008-06-19 Lam Res Corp Behandlungsvorrichtungen
US6402903B1 (en) 2000-02-04 2002-06-11 Steag Hamatech Ag Magnetic array for sputtering system
US7067034B2 (en) * 2000-03-27 2006-06-27 Lam Research Corporation Method and apparatus for plasma forming inner magnetic bucket to control a volume of a plasma
US6632322B1 (en) 2000-06-30 2003-10-14 Lam Research Corporation Switched uniformity control
US6352629B1 (en) * 2000-07-10 2002-03-05 Applied Materials, Inc. Coaxial electromagnet in a magnetron sputtering reactor
US6663754B2 (en) * 2001-04-13 2003-12-16 Applied Materials, Inc. Tubular magnet as center pole in unbalanced sputtering magnetron
US20030024478A1 (en) * 2001-08-06 2003-02-06 Anelva Corporation Surface processing apparatus
US7504006B2 (en) * 2002-08-01 2009-03-17 Applied Materials, Inc. Self-ionized and capacitively-coupled plasma for sputtering and resputtering
US20070108041A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-17 Guo George X Magnetron source having increased usage life
US8137517B1 (en) 2009-02-10 2012-03-20 Wd Media, Inc. Dual position DC magnetron assembly
US8517657B2 (en) 2010-06-30 2013-08-27 WD Media, LLC Corner chamber with heater
CN102315064B (zh) * 2010-07-02 2014-07-30 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种磁控管及应用该磁控管的薄膜沉积处理设备
US20130240147A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-19 Sang Ki Nam Methods and apparatus for selectively modulating azimuthal non-uniformity in a plasma processing system
US8674327B1 (en) 2012-05-10 2014-03-18 WD Media, LLC Systems and methods for uniformly implanting materials on substrates using directed magnetic fields
US9764093B2 (en) * 2012-11-30 2017-09-19 Sio2 Medical Products, Inc. Controlling the uniformity of PECVD deposition
CN103854819B (zh) * 2014-03-22 2016-10-05 沈阳中北通磁科技股份有限公司 一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法
GB201815216D0 (en) * 2018-09-18 2018-10-31 Spts Technologies Ltd Apparatus and a method of controlling thickness variation in a material layer formed using physical vapour deposition
US12176191B2 (en) 2023-02-28 2024-12-24 Applied Materials, Inc. Magnetron design for improved bottom coverage and uniformity

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289864A (ja) * 1985-06-27 1987-04-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd マグネトロンスパツタ装置
JPH07108748B2 (ja) * 1985-07-05 1995-11-22 ミノルタ株式会社 複写機
JPS6260866A (ja) * 1985-08-02 1987-03-17 Fujitsu Ltd マグネトロンスパツタ装置
DE3619194A1 (de) * 1986-06-06 1987-12-10 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Magnetron-zerstaeubungskatode fuer vakuum-beschichtungsanlagen
JPS63109163A (ja) * 1986-10-25 1988-05-13 Sumitomo Light Metal Ind Ltd スパツタリング装置
JP2627651B2 (ja) * 1988-10-17 1997-07-09 アネルバ株式会社 マグネトロンスパッタリング装置
EP0451642B1 (en) * 1990-03-30 1996-08-21 Applied Materials, Inc. Sputtering system
DE4039101C2 (de) * 1990-12-07 1998-05-28 Leybold Ag Ortsfeste Magnetron-Zerstäubungskathode für Vakuumbeschichtungsanlagen
US5194131A (en) * 1991-08-16 1993-03-16 Varian Associates, Inc. Apparatus and method for multiple ring sputtering from a single target
US5374343A (en) * 1992-05-15 1994-12-20 Anelva Corporation Magnetron cathode assembly
US5333726A (en) * 1993-01-15 1994-08-02 Regents Of The University Of California Magnetron sputtering source
US5496455A (en) * 1993-09-16 1996-03-05 Applied Material Sputtering using a plasma-shaping magnet ring

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008038252A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Applied Materials Inc 複数マグネトロン、特に二段型褶曲マグネトロンの連動走査

Also Published As

Publication number Publication date
EP0884761A1 (en) 1998-12-16
US5795451A (en) 1998-08-18
EP0884761B1 (en) 2004-09-08
DE69826068T2 (de) 2005-09-29
DE69826068D1 (de) 2004-10-14

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