JPS6130666A - 高速スパツタ装置 - Google Patents
高速スパツタ装置Info
- Publication number
- JPS6130666A JPS6130666A JP59150004A JP15000484A JPS6130666A JP S6130666 A JPS6130666 A JP S6130666A JP 59150004 A JP59150004 A JP 59150004A JP 15000484 A JP15000484 A JP 15000484A JP S6130666 A JPS6130666 A JP S6130666A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- magnetic field
- permanent magnets
- target
- stand
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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
本発明は半導体プロセス技術等の膜付けやエツチングを
行なう高速スパッタ装置に関するものである。
行なう高速スパッタ装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来の高速スパッタ装置は第１図にその具体構成を示す
ように、真空槽１に設けられたターゲット２表面近傍に
ターゲット２面と平行々磁界３を永久磁石４により得て
いた。ターゲット２と基板５の間に電源６によって、磁
界３と直交する電界７を得ていた。この直交する磁界３
と電界７とによって、空間電荷で放電領域にある電子を
捕え込んで導入ガス８からマグネトロン放電させていた
。
ように、真空槽１に設けられたターゲット２表面近傍に
ターゲット２面と平行々磁界３を永久磁石４により得て
いた。ターゲット２と基板５の間に電源６によって、磁
界３と直交する電界７を得ていた。この直交する磁界３
と電界７とによって、空間電荷で放電領域にある電子を
捕え込んで導入ガス８からマグネトロン放電させていた
。
永久磁石４でターゲット２近傍でのプラズマ密度を増す
ことによって、スパッタリング速度を上げていた。
ことによって、スパッタリング速度を上げていた。
しかしながら上記のような構成では、磁石構成としても
れ磁界を使用する不自然な磁気ギャップの利用をしてい
たので、磁界３は弱く不均一であった。そのため膜堆積
速度は満足すべき物ではなく、ターゲット２も一部分だ
けが極端に消耗し効率的ではなかったＱ）だ、試料のエ
ツチング装置として使用するのは基板の一部分が極端に
工・ノチングされるので困難であるという欠点を有して
いた０ 発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、膜堆積速度が速くターゲット
の使用効率がよい膜付けと、高速でしかも均一なエツチ
ングができる高速ス・くツタ装置を提供するものである
。
れ磁界を使用する不自然な磁気ギャップの利用をしてい
たので、磁界３は弱く不均一であった。そのため膜堆積
速度は満足すべき物ではなく、ターゲット２も一部分だ
けが極端に消耗し効率的ではなかったＱ）だ、試料のエ
ツチング装置として使用するのは基板の一部分が極端に
工・ノチングされるので困難であるという欠点を有して
いた０ 発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、膜堆積速度が速くターゲット
の使用効率がよい膜付けと、高速でしかも均一なエツチ
ングができる高速ス・くツタ装置を提供するものである
。
発明の構成
本発明の装置は、真空雰囲気を維持するための真空槽と
、スパッタリングガスを導入するためのの手段と、対向
磁場配位の複数組の永久磁石と、永久磁石の上に配置さ
れお互いに対面する２枚のターゲットと、そのターゲッ
トの間に配置された基板台と、ターゲット電極により成
膜を行なう対象である被成膜基板を、基板台の裏表に保
持する手段と、ターゲットと基板台の間に放電を維持す
るための高周波電力とから構成されており、高速でしか
も均一性がよい膜堆積及びエツチングができるという特
有の効果を有する。
、スパッタリングガスを導入するためのの手段と、対向
磁場配位の複数組の永久磁石と、永久磁石の上に配置さ
れお互いに対面する２枚のターゲットと、そのターゲッ
トの間に配置された基板台と、ターゲット電極により成
膜を行なう対象である被成膜基板を、基板台の裏表に保
持する手段と、ターゲットと基板台の間に放電を維持す
るための高周波電力とから構成されており、高速でしか
も均一性がよい膜堆積及びエツチングができるという特
有の効果を有する。
□ 実施例の説明
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
〔実施例１〕
第２図は本発明の第１の実施例における高速スパッタ装
置の構成を示すものである。第２図において、１１は真
空槽、１２は真空槽１１に設けられたターゲット、１３
はターゲット１２表面近傍に垂直な磁場を発生させるた
めの永久磁石、１４は永久磁石１３の磁場を伝えるため
の継鉄、１６は基板、１６は基板１５を保持するための
基板台、６ へ−７゛ １７は基板１５を冷却するために基板台１６内に設けら
れた冷却パイプである。
置の構成を示すものである。第２図において、１１は真
空槽、１２は真空槽１１に設けられたターゲット、１３
はターゲット１２表面近傍に垂直な磁場を発生させるた
めの永久磁石、１４は永久磁石１３の磁場を伝えるため
の継鉄、１６は基板、１６は基板１５を保持するための
基板台、６ へ−７゛ １７は基板１５を冷却するために基板台１６内に設けら
れた冷却パイプである。
以上のように構成された高速スパッタ装置について、以
下その動作を説明する。
下その動作を説明する。
まず、第３図に示した磁場配位をターゲット１２の下に
持ってくることにより、隣同志相異なる方向に磁界２０
を得ることができる・たとえば永久磁石１３に希土類マ
グネットのＳｍＣｏ６を使用することにより、残留磁束
密度が９０００ガウス以上あり、かつ減磁が極めて小さ
いので、非常に強力な磁界２０を得ることができる０継
鉄１４には飽和磁束密度の高いものを用いる。第４図に
Ｇａｐ値と磁場強度の関係を示す。２枚のターゲット１
２に高周波電源１８から高周波電力を導入する◇真中に
非磁性の材料でできた基板台１６を配置し、接地する。
持ってくることにより、隣同志相異なる方向に磁界２０
を得ることができる・たとえば永久磁石１３に希土類マ
グネットのＳｍＣｏ６を使用することにより、残留磁束
密度が９０００ガウス以上あり、かつ減磁が極めて小さ
いので、非常に強力な磁界２０を得ることができる０継
鉄１４には飽和磁束密度の高いものを用いる。第４図に
Ｇａｐ値と磁場強度の関係を示す。２枚のターゲット１
２に高周波電源１８から高周波電力を導入する◇真中に
非磁性の材料でできた基板台１６を配置し、接地する。
高周波放電によって発生したプラズマは磁界２０の作用
で増強されプラズマ密度が増加する。ここで発生したイ
オンがターゲット１２の表面をスパッタリングする。イ
オン量が多いほどスパッタ回数が増加して、基板台１６
の両面に取６ベー、゛ り付けけられた基板１６に堆積する。すなわち、磁界２
ｏによってプラズマ密度が増加され膜堆積速度が速くな
る。
で増強されプラズマ密度が増加する。ここで発生したイ
オンがターゲット１２の表面をスパッタリングする。イ
オン量が多いほどスパッタ回数が増加して、基板台１６
の両面に取６ベー、゛ り付けけられた基板１６に堆積する。すなわち、磁界２
ｏによってプラズマ密度が増加され膜堆積速度が速くな
る。
〔実施例２〕
以下本発明の第２の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第５図は本発明の第２の実施例を示す高速スノくツタ装
置の斜視図である。同図において、２１はターゲット、
２２はターゲット２１表面近傍に垂直な磁場を発生させ
るだめの永久磁石、２３は永久磁石２２の磁場を伝える
ための継鉄、２４は基板、２５は基板２４を保持するた
めの基板台である。第２図の構成と異なるのは基板台２
６を移動式にした点である。
置の斜視図である。同図において、２１はターゲット、
２２はターゲット２１表面近傍に垂直な磁場を発生させ
るだめの永久磁石、２３は永久磁石２２の磁場を伝える
ための継鉄、２４は基板、２５は基板２４を保持するた
めの基板台である。第２図の構成と異なるのは基板台２
６を移動式にした点である。
上記のように構成された高速スパッタ装置について、以
下その動作を説明する。
下その動作を説明する。
基板２４を基板台２６の両面に配置し、基板台２６を継
鉄２２の厚みの周期でＸ方向に前後させることにより、
基板２４全面に対してプラズマの強度の平均値が一定に
なり、均一な膜付けができ７Ａ−７ る。また、基板台２６を基板２４の搬送系として用いる
ことができる。
鉄２２の厚みの周期でＸ方向に前後させることにより、
基板２４全面に対してプラズマの強度の平均値が一定に
なり、均一な膜付けができ７Ａ−７ る。また、基板台２６を基板２４の搬送系として用いる
ことができる。
以上のように、基板台２５を一定周期で動かせることに
より、均一な膜堆積ができる。
より、均一な膜堆積ができる。
〔実施例３〕
以下本発明の第３の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第６図は本発明の第３の実施例を示す高速スパッタ装置
の斜視図である。同図において、２６は基板、２７は基
板２６を保持するための基板台、２８は基板２６表面近
傍に垂直な磁場を発生させるだめの永久磁石、２９は永
久磁石２８の磁場を伝えるための継鉄、３０は基板２６
からのスパッタ物を付着させるための防着板である。第
５図の構成と異なるのは基板２６をターゲット２１の位
置に設けた点である。
の斜視図である。同図において、２６は基板、２７は基
板２６を保持するための基板台、２８は基板２６表面近
傍に垂直な磁場を発生させるだめの永久磁石、２９は永
久磁石２８の磁場を伝えるための継鉄、３０は基板２６
からのスパッタ物を付着させるための防着板である。第
５図の構成と異なるのは基板２６をターゲット２１の位
置に設けた点である。
上記のように構成された高速スパッタ装置について、以
下その動作を説明する。
下その動作を説明する。
箱型の基板台２７の内側の上面と下面に基板２６を配置
する。第３図の磁場配位で基板台２７をはさみ、基板２
６の表面近傍に垂直な磁場を得る。
する。第３図の磁場配位で基板台２７をはさみ、基板２
６の表面近傍に垂直な磁場を得る。
高周波放電によって発生したプラズマを磁場により増強
して、プラズマ密度を増加させる。ここで発生したイオ
ンが基板２６の表面をスパッタリングすることによって
、基板２６はエツチングされる。この時、エツチングの
均一性をよくするために、基板台２７をＸ方向に移動さ
せる。また、スパッタ物が基板２６に再付着するのを防
止するために防着板３ｏを基板台２７の中央に配置する
。
して、プラズマ密度を増加させる。ここで発生したイオ
ンが基板２６の表面をスパッタリングすることによって
、基板２６はエツチングされる。この時、エツチングの
均一性をよくするために、基板台２７をＸ方向に移動さ
せる。また、スパッタ物が基板２６に再付着するのを防
止するために防着板３ｏを基板台２７の中央に配置する
。
以上のように、基板２６の表面近傍に垂直な磁場を発生
させることによって、プラズマ密度を増加させて、基板
２６のエツチング速度を速くすることができる。
させることによって、プラズマ密度を増加させて、基板
２６のエツチング速度を速くすることができる。
発明の効果
以上のように本発明では、ターゲット表面近傍に垂直な
磁場を発生させることにより、スパッタ回数を増加させ
て、膜付けやエツチングを従来の高速スパッタ装置の２
倍以上の速さで行なうことができ、その実用的効果は大
なるものがある。
磁場を発生させることにより、スパッタ回数を増加させ
て、膜付けやエツチングを従来の高速スパッタ装置の２
倍以上の速さで行なうことができ、その実用的効果は大
なるものがある。
９ Ａ 、−
第１図は従来の高速スパッタ装置の構成図、第２図は本
発明の第１の実施例における高速スパッタ装置の構成図
、第３図は第２図の磁場配位を示す部分側面図、第４図
は第３図の磁場強度を示すだめのグラフ、第５図は本発
明の第２の実施例における高速スパッタ装置の斜視図、
第６図は本発明の第３の実施例における高速スパッタ装
置の斜視図である。 １２・・・・・・ターゲット、１３・・・・・・永久磁
石、１４・・・・・・継鉄、１６・・・・・・基板、１
６・・・・・・基板台。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図
発明の第１の実施例における高速スパッタ装置の構成図
、第３図は第２図の磁場配位を示す部分側面図、第４図
は第３図の磁場強度を示すだめのグラフ、第５図は本発
明の第２の実施例における高速スパッタ装置の斜視図、
第６図は本発明の第３の実施例における高速スパッタ装
置の斜視図である。 １２・・・・・・ターゲット、１３・・・・・・永久磁
石、１４・・・・・・継鉄、１６・・・・・・基板、１
６・・・・・・基板台。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図
Claims (4)
- （１）真空雰囲気を維持するための真空槽と、スパッタ
リングガスを導入するための手段と、対向磁場配位の複
数組の永久磁石と、永久磁石の上に配置されお互いに対
面する２枚のターゲットと、そのターゲットの間に配置
された基板台と、ターゲット電極により成膜を行なう対
象である被成膜基板を、基板台の裏表に保持する手段と
、ターゲットと基板台の間に放電を維持するための高周
波電源とを備えた高速スパッタ装置。 - （２）永久磁石は隣同志相異なる方向に磁界を得るよう
に、複数組の対向磁場配位を一列に並べた特許請求の範
囲第１項記載の高速スパッタ装置。 - （３）真空雰囲気を維持するための真空槽と、スパッタ
リングガスを導入するための手段と、対向磁場配位の複
数組の永久磁石と、永久磁石の上に配置されお互いに対
面する２枚の基板台と、基板台の上に置かれた被スパッ
タ基板と、２枚の基板台の間に放電を維持するための高
周波電源とを備えた高速スパッタ装置。 - （４）永久磁石は隣同志相異なる方向に磁界を得るよう
に、複数組の対向磁場配位を一列に並べた特許請求の範
囲第４項記載の高速スパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59150004A JPS6130666A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 高速スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59150004A JPS6130666A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 高速スパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130666A true JPS6130666A (ja) | 1986-02-12 |
Family
ID=15487364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59150004A Pending JPS6130666A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 高速スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130666A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014036132A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置及び搬送手段 |
-
1984
- 1984-07-19 JP JP59150004A patent/JPS6130666A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014036132A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置及び搬送手段 |
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