JP2001323371A - Sputtering system - Google Patents

Sputtering system

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JP2001323371A
JP2001323371A JP2001065501A JP2001065501A JP2001323371A JP 2001323371 A JP2001323371 A JP 2001323371A JP 2001065501 A JP2001065501 A JP 2001065501A JP 2001065501 A JP2001065501 A JP 2001065501A JP 2001323371 A JP2001323371 A JP 2001323371A
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洋 神倉
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知子 松田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an extremely uniform film thickness distribution of ±0.5% or below without enlarging the size of a target and also lengthing the distance between the target and a substrate by fixing the relation between the diameter D of a revolving orbit and the distance H between the target and the substrate to the prescribed one, in a revolving/rotating substrate holder system. SOLUTION: When the effective diameter L of a circular target 10 is 160 mm, and the diameter (d) of a substrate 12 is 100 mm, in the case the diameter D of a revolving orbit is set to 210 mm, and the distance H between the target and the substrate to 107 mm, the intrasurface film thickness distribution in the substrate can be controlled to ±0.5% or below. At this time, 5 pieces of substrates can be arranged on the revolving orbit. When the diameter (d) of the substrate is 125 mm, D is set to 250 mm, and H to 137 mm. When the diameter (d) of the substrate is 150 mm, D is set to 280 mm, and H to 160 mm. In any case, 5 pieces of substrates can be arranged on the revolving orbit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は自公転式の基板ホ
ルダー装置を備えるスパッタリング装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a sputtering apparatus having a revolving substrate holder device.

【0002】[0002]

【従来の技術】スパッタリング装置において、基板上の
膜厚分布を改善するために自公転式の基板ホルダー装置
を使うことが知られている。自公転式の基板ホルダー装
置は、大きく分けると、公転軌道の中心がターゲット中
心に対して偏心しているタイプのものと、公転軌道の中
心がターゲット中心に一致しているタイプのものがあ
る。前者の公知例として、特開平8−239760号
(基板ホルダーの数が8個)、特開平7−292471
号(基板ホルダーの数が6個)、特開平10−1803
1号(基板ホルダーの数が6個)、特開平11−335
835号(基板ホルダーの数が4個)、特開平6−25
6940号がある。このうち、特開平6−256940
号では、基板上の膜厚分布として±2%が得られてい
る。
2. Description of the Related Art In a sputtering apparatus, it is known to use a self-revolving substrate holder apparatus in order to improve a film thickness distribution on a substrate. The self-revolution type substrate holder device is roughly classified into a type in which the center of the orbit is eccentric with respect to the center of the target, and a type in which the center of the orbit coincides with the center of the target. As the former known examples, JP-A-8-239760 (the number of substrate holders is eight) and JP-A-7-292471.
No. (the number of substrate holders is six), JP-A-10-1803
No. 1 (the number of substrate holders is six), JP-A-11-335
No. 835 (four substrate holders), JP-A-6-25
No. 6940. Of these, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-256940
In No. 2, ± 2% was obtained as the film thickness distribution on the substrate.

【0003】後者の公転軌道の中心がターゲット中心に
一致しているタイプの公知例としては、特開平7−26
378号、特開平10−298752号がある。特開平
7−26378号に開示のものは、基板ホルダーの数は
4個であり、成膜源を電子ビーム蒸着源とした場合に基
板上の膜厚分布として±5%が得られている。特開平1
0−298752号に開示のものは、各基板がターゲッ
ト表面に対して傾斜した状態で自公転するものであり、
自公転する基板ホルダー・ユニットは4個ある。この各
基板ホルダー・ユニットにそれぞれ4個の基板ホルダー
が固定されている。基板上の薄膜のシート抵抗値の分布
としては±2%が得られている。
A known example of the latter type in which the center of the orbit coincides with the center of the target is disclosed in JP-A-7-26.
378 and JP-A-10-2988752. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 7-26378 discloses that the number of substrate holders is four, and that a film thickness distribution on a substrate of ± 5% is obtained when an electron beam evaporation source is used as a film formation source. JP 1
No. 0-2988752 discloses that each substrate revolves around itself in a state inclined with respect to the target surface.
There are four revolving substrate holder units. Four substrate holders are fixed to each of the substrate holder units. As a distribution of the sheet resistance value of the thin film on the substrate, ± 2% is obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】スパッタリング装置で
成膜する薄膜のうちでも、特に基板上の面内膜厚分布の
仕様が厳しいものが存在する。例えば、表面弾性波(S
AW)フィルタの製造においては、基板上に成膜する薄
膜の膜厚分布として±0.5%程度が要求され、このよ
うな仕様をクリアーするのは大変であった。上述したよ
うな公知の自公転式の基板ホルダー装置を使えば膜厚分
布は改善されるが、それでも±2%程度までであり、こ
れよりも良好な膜厚分布を得るのは難しい。もちろん、
ターゲットから基板までの距離を非常に大きくすれば、
膜厚分布自体は改善されるかもしれないが、膜付着速度
や付着効率が著しく低下して、現実の生産装置としては
全く使い物にならない。あるいは、基板に比べて非常に
大きなターゲットを使っても膜厚分布は改善されるが、
この場合も、付着効率が著しく低下し、またターゲット
も非常に高価なものとなる。
Among the thin films formed by the sputtering apparatus, there are some thin films having particularly severe specifications of the in-plane film thickness distribution on the substrate. For example, a surface acoustic wave (S
In the manufacture of AW) filters, a film thickness distribution of a thin film formed on a substrate is required to be about ± 0.5%, and it has been difficult to meet such specifications. The film thickness distribution can be improved by using the above-described known revolving substrate holder device, but it is still up to about ± 2%, and it is difficult to obtain a better film thickness distribution. of course,
If the distance from the target to the substrate is very large,
Although the film thickness distribution itself may be improved, the film deposition rate and the deposition efficiency are remarkably reduced, making it unusable as an actual production apparatus. Alternatively, using a very large target compared to the substrate improves the film thickness distribution,
Also in this case, the deposition efficiency is significantly reduced, and the target becomes very expensive.

【0005】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的は、ターゲット・
サイズをあまり大きくせずに、そして、ターゲット・基
板間距離をあまり大きくせずに、±0.5%以下の膜厚
分布が得られるようなスパッタリング装置を提供するこ
とにある。
[0005] The present invention has been made to solve such a problem, and its object is to provide a
An object of the present invention is to provide a sputtering apparatus capable of obtaining a film thickness distribution of ± 0.5% or less without increasing the size and without increasing the distance between the target and the substrate.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この出願の発明者は、自
公転式の基板ホルダー装置を備えるスパッタリング装置
において、ターゲット・サイズをあまり大きくせずに、
そして、ターゲット・基板間距離をあまり大きくせず
に、基板上の面内膜厚分布が±0.5%以下になるよう
な、最適な幾何学的な条件を見いだしたものである。こ
の発明は、ターゲットの有効直径Lが100〜220m
mの範囲内のものに対して最適な幾何学的条件を提供す
るものである。ここで、ターゲットの有効直径とは、タ
ーゲットの表面のうちで実際にスパッタリングされる領
域(すなわちエロージョン領域)の直径を意味する。自
公転式の基板ホルダー装置は5個または6個の円形の基
板ホルダーを備えている。基板の直径が100mm、1
25mm、150mm(それぞれ、公称4インチ、5イ
ンチ、6インチの基板に相当する)のときは5個の基板
ホルダーを備えるものであり、基板の直径が75mm
(公称3インチの基板に相当する)のときは6個の基板
ホルダーを備えるものである。各基板ホルダーは1枚の
基板を保持できる。各基板ホルダーはその中心が円形の
公転軌道を通過するように公転し、かつ、各基板ホルダ
ーは自己の中心の回りを自転する。各基板ホルダーの基
板保持面はターゲットの表面に平行である。そして、タ
ーゲットに垂直な方向から見て、公転軌道の中心位置は
ターゲットの中心位置に一致している。
Means for Solving the Problems The present inventor has proposed a sputtering apparatus having a revolving type substrate holder apparatus without increasing the target size so much.
Further, the present inventors have found an optimum geometrical condition such that the in-plane film thickness distribution on the substrate becomes ± 0.5% or less without increasing the distance between the target and the substrate. According to the present invention, the effective diameter L of the target is 100 to 220 m.
It provides optimal geometric conditions for those within the range of m. Here, the effective diameter of the target means the diameter of a region (that is, an erosion region) where sputtering is actually performed on the surface of the target. The self-revolving substrate holder device has five or six circular substrate holders. Substrate diameter 100mm, 1
In the case of 25 mm and 150 mm (corresponding to nominally 4 inch, 5 inch and 6 inch substrates, respectively), five substrate holders are provided, and the diameter of the substrate is 75 mm.
In the case of (corresponding to a nominally 3-inch substrate), six substrate holders are provided. Each substrate holder can hold one substrate. Each substrate holder revolves such that its center passes through a circular orbit, and each substrate holder rotates around its own center. The substrate holding surface of each substrate holder is parallel to the surface of the target. When viewed from a direction perpendicular to the target, the center position of the orbit coincides with the center position of the target.

【0007】使用する基板サイズを75mm、100m
m、125mm、150mmにしたのは、市販されてい
るウェーハのサイズを考慮したものである。これらの基
板サイズは、それぞれ、公称3インチ、4インチ、5イ
ンチ、6インチのウェーハに相当する。ところで、例え
ば公称4インチのウェーハは、直径が101.6mmと
なるが、デバイス等を作るための有効範囲は実質的に1
00mm以内の範囲となる。したがって、基板上の面内
膜厚分布を考える上では、4インチのウェーハは直径1
00mmとして検討すれば十分である。したがって、こ
の発明において、例えば、直径が100mmの基板は、
市販の公称4インチのウェーハを包含するものである。
また、この発明で使う基板は、概略円形であれば足り、
オリエンテーション・フラットを形成した円形ウェーハ
も当然含まれる。
The size of the substrate to be used is 75 mm, 100 m
The reason why the diameters are set to m, 125 mm, and 150 mm is in consideration of the size of a commercially available wafer. These substrate sizes correspond to nominally 3 inch, 4 inch, 5 inch and 6 inch wafers, respectively. By the way, for example, a nominal 4 inch wafer has a diameter of 101.6 mm, but the effective range for fabricating devices and the like is substantially 1 mm.
The range is within 00 mm. Therefore, considering the in-plane film thickness distribution on the substrate, a 4-inch wafer has a diameter of 1
It is enough to consider the case of 00 mm. Therefore, in the present invention, for example, a substrate having a diameter of 100 mm
It encompasses commercially available nominal 4 inch wafers.
In addition, the substrate used in the present invention only needs to be roughly circular,
Circular wafers with an orientation flat formed are naturally included.

【0008】この発明において、基板上の面内膜厚分布
を±0.5%以下にするには、ターゲット・基板間距離
H(単位はmm)と公転軌道の直径D(単位はmm)と
を次のような関係にする。直交する二つの座標軸にHと
Dをとった座標空間を考えると、DとHからなる座標点
が、基板の直径dが100mmのときには、次の(イ)
〜(ハ)の3本の直線で囲まれる領域内に存在するよう
にする。 (イ)D=Aa×H+Ab (ロ)D=Ba×H+Bb (ハ)H=160
In the present invention, in order to reduce the in-plane film thickness distribution on the substrate to ± 0.5% or less, the distance H between the target and the substrate (unit: mm) and the diameter D of the orbit of revolution (unit: mm) are required. To the following relationship: Considering a coordinate space in which H and D are taken on two orthogonal coordinate axes, when the coordinate point composed of D and H is 100 mm in diameter of the substrate, the following (A)
(C) in the area surrounded by the three straight lines. (B) D = Aa × H + Ab (b) D = Ba × H + Bb (c) H = 160

【0009】この場合、(イ)の直線における傾きAa
及び切片Ab並びに前記(ロ)の直線における傾きBa
及び切片Bbは、基板の直径dとターゲットの有効直径
Lとに依存する。基板の直径dが100mmのときは、
ターゲットの有効直径L(単位はmm)を使って、次の
(ニ)〜(ト)によって算出する。 (ニ)Aa=−3.340E-5L2+7.022E-3L+6.315E-1 (ホ)Ab=7.885E-3L2−1.465L+1.475E+2 (ヘ)Ba=−2.913E-5L2+5.062E-3L+1.236 (ト)Bb=8.886E-3L2−1.645L+1.137E+2
In this case, the gradient Aa in the straight line (a)
And the intercept Ab and the slope Ba in the straight line (b).
And the intercept Bb depends on the diameter d of the substrate and the effective diameter L of the target. When the diameter d of the substrate is 100 mm,
Using the effective diameter L of the target (the unit is mm), it is calculated by the following (d) to (g). (D) Aa = −3.340E-5L 2 + 7.022E-3L + 6.315E-1 (e) Ab = 7.885E-3L 2 −1.465L + 1.475E + 2 (f) Ba = −2.913E-5L 2 +5. 062E-3L + 1.236 (door) Bb = 8.886E-3L 2 -1.645L + 1.137E + 2

【0010】すなわち、Aa、Ab、Ba、Bbがそれ
ぞれLの二次式になっている。なお、上述の二次式にお
いて、符号Eは10のべき乗を意味している。例えば、
「E−5」は「10のマイナス5乗」を意味している。
したがって、「−3.340E−5」は「−0.000
03340」を意味している。上述の二次式において、
Lの2乗の係数をUとし、Lの1乗の係数をVとし、L
に依存しない定数部分をWとすると、これらの係数U、
V、Wは図18の一覧表のようになる。この図18にお
いて、基板直径d=100mmの列のところを見れば、
Aa、Ab、Ba、Bbのそれぞれの二次式における係
数U、V、Wの値が示されている。
That is, Aa, Ab, Ba, and Bb are each a quadratic expression of L. Note that, in the above-described quadratic expression, the symbol E means a power of 10. For example,
"E-5" means "10 to the fifth power of 5".
Therefore, "-3.340E-5" becomes "-0.000".
03340 ”. In the above quadratic equation,
Let the coefficient of the square of L be U, let the coefficient of the first power of L be V,
Let W be a constant part that does not depend on
V and W are as shown in the table of FIG. In FIG. 18, when looking at the row where the substrate diameter d = 100 mm,
The values of the coefficients U, V, W in the quadratic expressions of Aa, Ab, Ba, Bb are shown.

【0011】同様に、この図18の一覧表には、基板直
径d=75mm、125mm、150mmの場合につい
ても、Aa、Ab、Ba、BbをLから求めるための各
二次式の係数U、V、Wの値が示されている。
Similarly, the table of FIG. 18 shows that the coefficients U, A of each quadratic expression for obtaining Aa, Ab, Ba, and Bb from L also for the case where the substrate diameter d is 75 mm, 125 mm, and 150 mm. The values of V and W are shown.

【0012】以上の点をまとめると、基板直径dとター
ゲットの有効直径Lが決まると、図18の一覧表からA
a、Ab、Ba、Bbが求まり、これらのAa、Ab、
Ba、Bbが求まると、上述の(イ)及び(ロ)の2本
の直線(公転軌道の直径Dとターゲット・基板間距離H
を直交座標軸にとった座標空間での直線)が定まる。こ
れにより、これらの2本の直線とH=160mmの直線
とで囲まれる領域が定まる。この領域内のDとHからな
る座標が、DとHの最適な組み合わせであり、この組み
合わせを使ってターゲットをスパッタリングして基板上
に成膜すると、各基板において±0.5%以下の良好な
膜厚分布が得られる。
Summarizing the above points, when the substrate diameter d and the effective diameter L of the target are determined, A is obtained from the table shown in FIG.
a, Ab, Ba, Bb are determined, and these Aa, Ab,
When Ba and Bb are determined, the two straight lines (the diameter D of the orbit of revolution and the distance H between the target and the substrate) of the above-mentioned (a) and (b) are obtained.
Is defined as a straight line in a coordinate space in which the coordinate system is defined as a rectangular coordinate axis. Thus, an area surrounded by these two straight lines and the straight line of H = 160 mm is determined. The coordinates consisting of D and H in this region are the optimal combination of D and H. When a target is sputtered using this combination to form a film on a substrate, each substrate has a good ± 0.5% or less. A good film thickness distribution can be obtained.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、この発明のスパッタリン
グ装置のひとつの実施形態におけるターゲットと基板の
位置関係を示す斜視図である。上方には円形のターゲッ
ト10があり、下方には概略円形の5枚の基板12があ
る。これらの基板12は、自公転式の基板ホルダー装置
14の働きで自公転する。これらの基板12の上にスパ
ッタリングによって薄膜が形成される。この配置は、基
板がターゲットに直接対向しないので、基板がプラズマ
に直接さらされない利点がある。
FIG. 1 is a perspective view showing a positional relationship between a target and a substrate in one embodiment of the sputtering apparatus of the present invention. Above there is a circular target 10 and below there are five generally circular substrates 12. These substrates 12 revolve by the action of a self-revolving substrate holder device 14. A thin film is formed on these substrates 12 by sputtering. This arrangement has the advantage that the substrate is not directly exposed to the plasma, since the substrate does not directly face the target.

【0014】まず、この実施形態のスパッタリング装置
の全体構成を説明する。図2はこのスパッタリング装置
の正面断面図である。真空容器16にはカソード18を
取り付けてあり、このカソード18にターゲット10を
固定してある。カソード18はマグネトロン・カソード
であり、内部に磁石ユニット20を収容している。この
磁石ユニット20はカソード10の内部で回転でき、磁
石ユニット20の中心はその回転中心に対して偏心して
いる。
First, the overall configuration of the sputtering apparatus of this embodiment will be described. FIG. 2 is a front sectional view of the sputtering apparatus. A cathode 18 is attached to the vacuum vessel 16, and the target 10 is fixed to the cathode 18. The cathode 18 is a magnetron cathode and houses a magnet unit 20 inside. The magnet unit 20 can rotate inside the cathode 10, and the center of the magnet unit 20 is eccentric with respect to the center of rotation.

【0015】このカソード18を用いて基板12上に成
膜するには次のようにする。真空容器16の排気口30
に接続した排気ポンプで真空容器16の内部を排気しな
がら、ガス導入系32からスパッタリング・ガス(例え
ば、アルゴンガス)を導入して所定の圧力に維持する。
カソード18の内部には冷却水34を流し、カソード1
8に電源36から直流電力(または高周波電力)を供給
する。これにより、真空容器16内にプラズマを発生さ
せ、プラズマ中のアルゴン・イオンでターゲット10を
スパッタリングして、基板12上に成膜する。
A film is formed on the substrate 12 using the cathode 18 as follows. Exhaust port 30 of vacuum vessel 16
A sputtering gas (for example, argon gas) is introduced from the gas introduction system 32 while maintaining the vacuum at a predetermined pressure while the inside of the vacuum vessel 16 is evacuated by the exhaust pump connected to the vacuum pump.
Cooling water 34 is allowed to flow inside the cathode 18 and the cathode 1
DC power (or high-frequency power) is supplied to the power supply 8 from the power supply 36. As a result, plasma is generated in the vacuum chamber 16 and the target 10 is sputtered with argon ions in the plasma to form a film on the substrate 12.

【0016】次に、基板ホルダー装置14を説明する。
ターゲット10の下方には自公転式の基板ホルダー装置
14がある。この基板ホルダー装置14はひとつのパレ
ット22と5個の基板ホルダー24とを備えている。そ
れぞれの基板ホルダー24には概略円形の基板12を1
枚だけ取り付けることができる。「概略」円形の基板と
は、例えばオリフラを形成したウェーハなどを想定して
いる。もちろん、完全な円形の基板でも構わない。パレ
ット22は真空容器16に対して回転でき、さらに、各
基板ホルダー24はパレット22に対して回転できる。
各基板ホルダー24はパレット22の回転中心から離し
て互いに等間隔になるように取り付けてある。パレット
22の回転シャフトには大歯車26を固定してあり、一
方、基板ホルダー24の回転シャフトには小歯車28を
固定してある。それぞれの小歯車28は大歯車26と噛
み合っているので、パレット22が回転すると、その回
転に連動して5個の基板ホルダー24も回転する。これ
により、基板ホルダー24は、パレット22の回転中心
の回りを回転(公転)するとともに、自己の中心の回り
を回転(自転)する。
Next, the substrate holder device 14 will be described.
Below the target 10 is a revolving substrate holder device 14. The substrate holder device 14 has one pallet 22 and five substrate holders 24. Each substrate holder 24 holds one substantially circular substrate 12.
Only one can be attached. The “substantially” circular substrate is, for example, a wafer on which an orientation flat is formed. Of course, a completely circular substrate may be used. The pallet 22 can rotate with respect to the vacuum vessel 16, and further, each substrate holder 24 can rotate with respect to the pallet 22.
The respective substrate holders 24 are attached so as to be spaced apart from the center of rotation of the pallet 22 so as to be at equal intervals. A large gear 26 is fixed to a rotating shaft of the pallet 22, while a small gear 28 is fixed to a rotating shaft of the substrate holder 24. Since each small gear 28 meshes with the large gear 26, when the pallet 22 rotates, the five substrate holders 24 also rotate in conjunction with the rotation. Thus, the substrate holder 24 rotates (revolves) around the rotation center of the pallet 22 and rotates (rotates) around its own center.

【0017】大歯車26と小歯車28の歯数比は5対1
である。したがって、上から見て、大歯車26が反時計
方向に1回転すると、小歯車28が時計方向に5回転す
る。ただし、その間に、小歯車28の付属している基板
ホルダー24が反時計方向に1回転だけ公転するので、
全体としては、大歯車26が反時計方向に1回転する間
に、小歯車28は、静止した真空容器16から見れば、
時計方向に4回転していることになる。なお、基板ホル
ダーを自公転させるための駆動機構は、このような歯車
機構に限らずに、ベルト式やマグネット式などのその他
の駆動機構を採用してもよい。また、歯車機構を採用し
た場合でも、上述の歯数比に限らずに、任意の歯数比を
採用できる。
The gear ratio between the large gear 26 and the small gear 28 is 5 to 1.
It is. Therefore, when viewed from above, when the large gear 26 makes one rotation in the counterclockwise direction, the small gear 28 makes five rotations in the clockwise direction. However, in the meantime, since the substrate holder 24 attached to the small gear 28 revolves one turn in the counterclockwise direction,
As a whole, while the large gear 26 makes one rotation in the counterclockwise direction, the small gear 28
That is, four rotations in the clockwise direction. The drive mechanism for revolving the substrate holder on its own axis is not limited to such a gear mechanism, but may employ another drive mechanism such as a belt type or a magnet type. Further, even when the gear mechanism is employed, an arbitrary gear ratio can be employed without being limited to the gear ratio described above.

【0018】図3は基板ホルダー装置の平面図である。
各基板ホルダー24の自転中心Os(基板ホルダー24
に取り付ける基板12の中心に一致している)は、パレ
ット22の回転中心Opの回りを回転し、その軌跡は円
形の公転軌道38となる。5個の基板ホルダー24は同
一の公転軌道38上に等間隔で配置してある。この公転
軌道38の直径Dは、後述するように、基板12上の膜
厚分布に大きな影響がある。
FIG. 3 is a plan view of the substrate holder device.
Rotation center Os of each substrate holder 24 (substrate holder 24
Is rotated around the rotation center Op of the pallet 22, and its trajectory becomes a circular orbit 38. The five substrate holders 24 are arranged on the same revolution orbit 38 at equal intervals. The diameter D of the orbit 38 has a great influence on the film thickness distribution on the substrate 12 as described later.

【0019】次に、図1に戻って、この発明にとって重
要な、ターゲットと基板との相対位置関係を説明する。
円形のターゲット10の有効直径はLである。ターゲッ
トの実際の外形はLよりも少し大きくなる。概略円形の
基板12の直径はdである。基板12の公転軌道38の
直径はDである。ターゲット10の表面と基板12の表
面との間の鉛直方向の距離(すなわち、ターゲット10
の表面の法線方向に計測した距離)はHであり、これを
ターゲット・基板間距離と呼ぶ。円形のターゲット10
と概略円形12の基板を使う場合に、上述の四つの寸法
が決まれば、ターゲット10と基板12との位置関係が
定まることになる。
Next, returning to FIG. 1, the relative positional relationship between the target and the substrate, which is important for the present invention, will be described.
The effective diameter of the circular target 10 is L. The actual outer shape of the target is slightly larger than L. The diameter of the substantially circular substrate 12 is d. The diameter of the orbit 38 of the substrate 12 is D. The vertical distance between the surface of the target 10 and the surface of the substrate 12 (that is, the target 10
Is the distance measured in the direction of the normal to the surface of the target), which is called the target-substrate distance. Circular target 10
When a substrate having a substantially circular shape 12 is used, if the above four dimensions are determined, the positional relationship between the target 10 and the substrate 12 will be determined.

【0020】図15は図2のスパッタリング装置で使用
されるターゲットのエロージョン領域の断面形状を表示
したものである。横軸はターゲット中心からの距離であ
り、縦軸は使用前のターゲット表面から測ったエロージ
ョンの深さである。図2のスパッタリング装置は、偏心
回転式のマグネットを備えたマグネトロン・カソードを
使用しているので、回転しない磁石を備えたマグネトロ
ン・カソードと比較して、ターゲットのエロージョン領
域は均一化している。このターゲットの実際の外径は1
64mmであるが、エロージョン領域の直径は約160
mmとなる。この160mmがターゲットの有効直径と
なる。基板上の膜厚分布を検討するためには、ターゲッ
トの外形寸法ではなくて、実際にスパッタ粒子が放出さ
れる領域を考慮する必要がある。したがって、この明細
書では、ターゲットの有効直径が意味を持つ。
FIG. 15 shows the cross-sectional shape of the erosion region of the target used in the sputtering apparatus shown in FIG. The horizontal axis is the distance from the target center, and the vertical axis is the erosion depth measured from the target surface before use. Since the sputtering apparatus of FIG. 2 uses the magnetron cathode provided with the eccentric rotary magnet, the erosion area of the target is made uniform as compared with the magnetron cathode provided with the non-rotating magnet. The actual outer diameter of this target is 1
64 mm, but the erosion zone diameter is about 160
mm. This 160 mm is the effective diameter of the target. In order to study the film thickness distribution on the substrate, it is necessary to consider not the external dimensions of the target but the region where sputter particles are actually emitted. Thus, in this specification, the effective diameter of the target is significant.

【0021】次に、ターゲットの有効直径Lを160m
m(ターゲットの実際の外径は164mmである)にし
て、基板の直径dを100mm(公称4インチの基板の
有効領域にほぼ等しい)にした場合を例にして、公転軌
道の直径Dとターゲット・基板間距離Hとがどのように
膜厚分布の数値に影響を及ぼすのかを説明する。図4
は、そのような条件における膜厚分布の数値のシミュレ
ーション結果のグラフである。横軸は公転軌道の直径D
(mm)、縦軸はターゲット・基板間距離H(mm)で
ある。このグラフは、ひとつの基板の面内の膜厚分布の
数値を示したものであり、、次のようにして作ってあ
る。膜厚分布の数値が±1%になるときのDとHの組み
合わせを多数求めて、これをグラフ上にプロットし、そ
の点を結んで行くと、±1%の等高線が得られる。同様
にして、膜厚分布の数値が±0.5%になるときのDと
Hの組み合わせを多数求めることで、±0.5%の等高
線が得られる。±0.5%の等高線で囲まれた斜線の領
域が±0.5%以内の良好な膜厚分布が得られる領域で
ある。
Next, the effective diameter L of the target is set to 160 m.
m (the actual outer diameter of the target is 164 mm) and the diameter d of the substrate is 100 mm (approximately equal to the effective area of the nominal 4 inch substrate). Explanation will be given on how the distance H between the substrates affects the numerical value of the film thickness distribution. FIG.
Is a graph of a simulation result of a numerical value of a film thickness distribution under such conditions. The horizontal axis is the diameter D of the orbit.
(Mm), and the vertical axis indicates the distance H (mm) between the target and the substrate. This graph shows the numerical value of the in-plane film thickness distribution of one substrate, and is made as follows. A large number of combinations of D and H when the numerical value of the film thickness distribution is ± 1% are obtained, plotted on a graph, and the points are connected to obtain a contour line of ± 1%. Similarly, by obtaining a large number of combinations of D and H when the numerical value of the film thickness distribution becomes ± 0.5%, a contour line of ± 0.5% can be obtained. A hatched area surrounded by contour lines of ± 0.5% is a region where a good film thickness distribution within ± 0.5% is obtained.

【0022】この発明は基板上に堆積した薄膜の面内膜
厚分布が±0.5%以下になるような幾何学的な条件を
見つけることを目的にしている。図10は、図4の斜線
の領域に対して、これを両側から囲むように2本の直線
A、Bを引いたものである。このように、上述の斜線領
域は2本の直線で挟んだ領域でほぼ近似することができ
る。一般に、図10のグラフにおける任意の直線は、D
=aH+bの数式で表すことができる。ここで、aとb
は定数である。aは直線の傾き、bは直線の切片に等し
い。この定数の値を求めてみると、直線Aはa=0.
9、b=115である。直線Bはa=1.3、b=78
である。以下の説明では、直線Aの傾きをAa、切片を
Ab、直線Bの傾きをBa、切片をBbと表すことにす
る。直線AとBの交点Cの座標は、D=199mm、H
=93mmである。したがって、面内膜厚分布を±0.
5%以下にするには、ターゲット・基板間距離Hを93
mmよりも大きくし、公転軌道の直径Dを199mmよ
りも大きくして、かつ、直線AとBの間の斜線領域に入
るようなDとHの組み合わせとすることが必要である。
また、ターゲット・基板間距離Hを大きくすると、膜付
着速度や付着効率が低下するので、この観点からは、H
はできるだけ小さい方がよい。したがって、図10のグ
ラフでは、C点の条件が、膜厚分布が良好であってかつ
膜付着速度も大きい最適条件となる。そして、C点より
もHを大きくする場合でも、H=160mm以下にすべ
きである。これよりもHを大きくすると、膜付着速度や
付着効率が大きく低下して、現実の生産装置としては向
かなくなる。ゆえに、DとHの好ましい組み合わせは、
直線AとB、それにH=160mmの直線、の3本で囲
まれた領域の範囲内である。
An object of the present invention is to find a geometrical condition such that the in-plane film thickness distribution of a thin film deposited on a substrate becomes ± 0.5% or less. FIG. 10 is a diagram in which two straight lines A and B are drawn so as to surround the hatched region in FIG. 4 from both sides. As described above, the above-mentioned hatched area can be approximately approximated by an area sandwiched between two straight lines. Generally, any straight line in the graph of FIG.
= AH + b. Where a and b
Is a constant. a is equal to the slope of the line, and b is equal to the intercept of the line. When the value of this constant is obtained, the straight line A is a = 0.
9, b = 115. The straight line B has a = 1.3 and b = 78.
It is. In the following description, the slope of the straight line A is represented by Aa, the intercept is represented by Ab, the slope of the straight line B is represented by Ba, and the intercept is represented by Bb. The coordinates of the intersection C of the straight lines A and B are D = 199 mm, H
= 93 mm. Therefore, the in-plane film thickness distribution is set to ± 0.1.
In order to make it 5% or less, the distance H between the target and the substrate is set to 93.
mm, the diameter D of the orbit of revolution should be larger than 199 mm, and the combination of D and H should be in the shaded area between the straight lines A and B.
When the distance H between the target and the substrate is increased, the film deposition rate and the deposition efficiency are reduced.
Should be as small as possible. Therefore, in the graph of FIG. 10, the condition at the point C is the optimum condition in which the film thickness distribution is good and the film deposition rate is high. Then, even when H is set to be larger than the point C, H should be set to 160 mm or less. If H is made larger than this, the film deposition speed and deposition efficiency will be greatly reduced, making it unsuitable for an actual production device. Therefore, a preferred combination of D and H is
This is within an area surrounded by three straight lines A and B and a straight line of H = 160 mm.

【0023】ところで、図1において、直径dの円形基
板を公転軌道38上に配置する場合に、基板を最大で何
枚配置できるのかは、基板の直径dと公転軌道の直径D
との比率に依存する。この点を以下に説明する。D=k
dとした場合に(ここでkは比例係数)、直径dのn枚
の基板を互いに密接して円形状に配置して、各基板の中
心を通る円の直径を(公転軌道に相当する)Dとする
と、枚数nと、比例係数k(=D/d)との関係は、幾
何学的な関係から求めることができて、次のようにな
る。 n=2枚 k=1.000 n=3枚 k=1.155 n=4枚 k=1.414 n=5枚 k=1.701 n=6枚 k=2.000 n=7枚 k=2.305 n=8枚 k=2.613
In FIG. 1, when a circular substrate having a diameter d is arranged on the orbit 38, how many substrates can be arranged at the maximum depends on the diameter d of the substrate and the diameter D of the orbit.
And it depends on the ratio. This will be described below. D = k
When d is set (where k is a proportional coefficient), n substrates having a diameter d are closely arranged in a circular shape, and the diameter of a circle passing through the center of each substrate is determined (corresponding to a revolution orbit). Assuming that D, the relation between the number n and the proportional coefficient k (= D / d) can be obtained from the geometric relation, and is as follows. n = 2 pieces k = 1.000 n = 3 pieces k = 1.155 n = 4 pieces k = 1.414 n = 5 pieces k = 1.701 n = 6 pieces k = 2.000 n = 7 pieces k = 2.305 n = 8 k = 2.613

【0024】したがって、任意のkに対して、そのとき
の基板の最大配置枚数は、次のようになる。 k=1.000〜1.155 最大で2枚 k=1.155〜1.414 最大で3枚 k=1.414〜1.701 最大で4枚 k=1.701〜2.000 最大で5枚 k=2.000〜2.305 最大で6枚 k=2.305〜2.613 最大で7枚
Accordingly, for an arbitrary k, the maximum number of substrates to be arranged at that time is as follows. k = 1.000-1.155 2 sheets at maximum k = 1.155-1.414 3 sheets at maximum k = 1.414-1.701 4 sheets at maximum k = 1.701-2.000 at maximum 5 sheets k = 2. 000 to 2.305 6 sheets at the maximum k = 2.305 to 2.613 7 sheets at the maximum

【0025】なお、実際の自公転基板ホルダーを設計す
る場合には、基板同士の間隔をある程度あける必要があ
るので、kの値は、これよりももう少し大きい値とな
る。
When an actual revolving board holder is designed, it is necessary to keep a certain distance between the boards, so that the value of k is a little larger than this.

【0026】以上のような基板の最大配置枚数を考慮す
ると、次のことが言える。図10のグラフにおいて、d
=100mmに対する上述の最適なD=199mm(す
なわち、好ましいDの数値の最小値)の比率を考える
と、k=1.96となる。このときは、上述のkと最大
配置枚数の関係から、最大で5枚の基板を配置できるこ
とが分かる。したがって、図10の条件では、自公転基
板ホルダー装置の基板ホルダーの数は5個にするのが最
適である。
Taking into account the maximum number of substrates arranged as described above, the following can be said. In the graph of FIG.
Considering the ratio of the above-mentioned optimal D = 199 mm (that is, the minimum value of the preferable value of D) to 100 mm, k = 1.96. At this time, from the relationship between k and the maximum number of arrangements, it can be seen that up to five substrates can be arranged. Therefore, under the conditions of FIG. 10, it is optimal that the number of substrate holders of the revolving substrate holder device is five.

【0027】次に、別の直径の基板を使う場合を説明す
る。図8は基板の直径dを125mm(公称5インチの
基板の有効領域にほぼ等しい)にした場合の図4と同様
のグラフである。ターゲットの有効直径Lは図4の場合
と同じ160mmである。そして、図11は、図8のグ
ラフにおいて面内膜厚分布が±0.5%以下になるよう
な斜線領域を、図10と同様に2本の直線で近似したも
のである。このグラフでは、Aa=0.95、Ab=1
14、Ba=1.29、Bb=77である。交点Cの座
標は、H=109mm、D=217mmである。そし
て、d=125mmに対するD=217mmは、k=
1.709となり、上述のkと最大配置枚数の関係か
ら、やはり最大で5枚の基板を配置できる。
Next, a case where a substrate having another diameter is used will be described. FIG. 8 is a graph similar to FIG. 4 when the diameter d of the substrate is 125 mm (approximately equal to the effective area of the nominal 5 inch substrate). The effective diameter L of the target is 160 mm, which is the same as in FIG. FIG. 11 is a graph obtained by approximating a hatched region in which the in-plane film thickness distribution becomes ± 0.5% or less in the graph of FIG. 8 with two straight lines as in FIG. In this graph, Aa = 0.95, Ab = 1
14, Ba = 1.29 and Bb = 77. The coordinates of the intersection C are H = 109 mm and D = 217 mm. Then, D = 217 mm for d = 125 mm is k =
1.709, and from the relationship between k and the maximum number of substrates, five substrates can be disposed at the maximum.

【0028】図9は基板の直径dを150mm(公称6
インチの基板の有効領域にほぼ等しい)にした場合の図
4と同様のグラフである。ターゲットの有効直径Lは図
4の場合と同じ160mmである。そして、図12は、
図9のグラフにおいて面内膜厚分布が±0.5%以下に
なるような斜線領域を、図10と同様に2本の直線で近
似したものである。このグラフでは、Aa=1.09、
Ab=98、Ba=1.31であり、Bb=74であ
る。交点Cの座標は、H=142mm、D=260mm
である。そして、d=150mmに対するD=260m
mは、k=1.706となり、上述のkと最大配置枚数
の関係から、やはり最大で5枚の基板を配置できる。
FIG. 9 shows that the diameter d of the substrate is 150 mm (nominal 6).
5 is a graph similar to FIG. 4 in the case where the effective area is substantially equal to the effective area of the inch substrate. The effective diameter L of the target is 160 mm, which is the same as in FIG. And FIG.
In the graph of FIG. 9, a shaded region where the in-plane film thickness distribution is ± 0.5% or less is approximated by two straight lines as in FIG. In this graph, Aa = 1.09,
Ab = 98, Ba = 1.31, and Bb = 74. The coordinates of the intersection C are H = 142 mm, D = 260 mm
It is. And D = 260m for d = 150mm
m becomes k = 1.706, and from the relationship between k and the maximum number of arrangements, five substrates can be arranged at the maximum.

【0029】図13は基板の直径dを75mm(公称3
インチの基板の有効領域にほぼ等しい)にした場合の図
4と同様のグラフである。ターゲットの有効直径Lは図
4の場合と同じ160mmである。そして、図14は、
図13のグラフにおいて面内膜厚分布が±0.5%以下
になるような斜線領域を、図10と同様に2本の直線で
近似したものである。なお、このd=75mmに対する
グラフは、斜線領域の境界がカーブしていて、斜線領域
を挟む二つの境界線は、厳密には、DをHの3次式で表
す必要がある。しかし、ここでは、ターゲット・基板間
距離Hが比較的小さい領域部分にうまく適合するよう
に、二つの直線A、Bで斜線領域を表すことにする。そ
うすると、Aa=0.74、Ab=119、Ba=1.1
6、Bb=95である。交点Cの座標は、H=57m
m、D=161mmである。そして、d=75mmに対
するD=161mmは、k=2.147となり、上述の
kと最大配置枚数の関係から、この場合は、最大で6枚
の基板を配置できる。
FIG. 13 shows that the diameter d of the substrate is 75 mm (nominal 3).
5 is a graph similar to FIG. 4 in the case where the effective area is substantially equal to the effective area of the inch substrate. The effective diameter L of the target is 160 mm, which is the same as in FIG. And FIG.
In the graph of FIG. 13, a hatched area where the in-plane film thickness distribution is ± 0.5% or less is approximated by two straight lines as in FIG. In the graph for d = 75 mm, the boundary of the hatched area is curved, and the two boundary lines sandwiching the hatched area must strictly represent D by the cubic expression of H. However, in this case, the two straight lines A and B represent an oblique line region so that the target-substrate distance H can be appropriately fitted to a relatively small region. Then, Aa = 0.74, Ab = 119, Ba = 1.1.
6, Bb = 95. The coordinates of the intersection C are H = 57m
m, D = 161 mm. Then, D = 161 mm for d = 75 mm is k = 2.147, and in this case, up to six substrates can be arranged in this case from the relationship between k and the maximum number of arrangements.

【0030】ターゲットの有効直径L=160mmの場
合における4種類のサイズの基板について、以上の点を
まとめると、図17の一覧表のようになる。この図17
は、4種類の基板サイズについて、三つのターゲットサ
イズについてのAa、Ab、Ba、Bb及び交点Cの座
標(D,H)を示しているが、L=160mmのところ
だけを見ると、これまで説明してきた数値が記載されて
いる。
FIG. 17 is a table summarizing the above points for four types of substrates when the effective diameter L of the target is 160 mm. This FIG.
Shows the coordinates (D, H) of Aa, Ab, Ba, Bb and intersection C for three target sizes with respect to four types of substrate sizes. The numerical values that have been described are described.

【0031】ところで、基板の直径dを200mm(公
称8インチの基板の有効領域にほぼ等しい)まで大きく
すると、図10〜図12から類推できるように、膜厚分
布が±0.5%以下になるようなDとHの組み合わせ
は、H=160mm以下の範囲には存在しなくなってし
まい、膜付着速度や付着効率の点で不満足なものとな
る。したがって、この発明は、膜厚分布と膜付着速度の
両方を考慮して、ターゲットの有効直径L=160mm
に対しては、市販されているウェーハ・サイズのうち、
基板の直径dが150mm(公称6インチの基板に相
当)までのものを使うことになる。
By the way, when the diameter d of the substrate is increased to 200 mm (substantially equal to the effective area of the nominal 8 inch substrate), as can be inferred from FIGS. 10 to 12, the film thickness distribution is reduced to ± 0.5% or less. Such a combination of D and H no longer exists in the range of H = 160 mm or less, and is unsatisfactory in terms of film deposition speed and deposition efficiency. Therefore, the present invention takes into account both the film thickness distribution and the film deposition rate, and the effective diameter L of the target is 160 mm.
For the wafer size available on the market,
A substrate having a diameter d of up to 150 mm (corresponding to a nominally 6-inch substrate) will be used.

【0032】次に、実際の成膜実験結果を説明する。図
5は、L=160mm、d=100mm、H=107m
m、D=210mmの幾何学的条件で実際に成膜したと
きの基板12上の面内膜厚分布を等高線で示したもので
ある。このときの幾何学的条件は図4のグラフ上のE点
に相当する。図5のグラフを得たときのその他の成膜条
件は、成膜圧力が0.15Pa、ターゲット投入電力が
直流2kW、膜厚が400nm、ターゲットは厚さ5m
mのアルミニウム・チタン合金、自公転基板ホルダー装
置のパレットの公転回転数は68rpmである。図5の
グラフにおいて、基板の面内のほとんどの範囲で最大膜
厚に対して99.5%以上の範囲内にあり、面内膜厚分
布は±0.25%になっている。したがって、図4のシ
ミュレーション・グラフの斜線領域内でのE点における
実際の膜厚分布が±0.5%以内に十分におさまってお
り、シミュレーション結果と実験結果とが良く一致して
いる。このときの付着効率を計算すると36%になる。
400nm成膜したときの基板温度は80℃であった。
Next, the results of actual film forming experiments will be described. FIG. 5 shows L = 160 mm, d = 100 mm, H = 107 m
The in-plane film thickness distribution on the substrate 12 when the film is actually formed under the geometric conditions of m and D = 210 mm is shown by contour lines. The geometric condition at this time corresponds to point E on the graph of FIG. Other film forming conditions when the graph of FIG. 5 was obtained were as follows: a film forming pressure of 0.15 Pa, a target input power of 2 kW DC, a film thickness of 400 nm, and a target thickness of 5 m.
The revolution speed of the pallet of the aluminum / titanium alloy and the self-revolving substrate holder device is 68 rpm. In the graph of FIG. 5, the maximum film thickness is within 99.5% or more of the maximum film thickness in almost the entire surface of the substrate, and the in-plane film thickness distribution is ± 0.25%. Therefore, the actual film thickness distribution at point E in the shaded region of the simulation graph of FIG. 4 is sufficiently within ± 0.5%, and the simulation result and the experiment result are in good agreement. The adhesion efficiency at this time is calculated to be 36%.
The substrate temperature when forming a 400 nm film was 80 ° C.

【0033】次に、基板サイズごとの基板配置例を説明
する。図7(a)はd=100mmのときの基板配置例
である。L=160mm、H=107mm、D=210
mmである。図4のグラフのE点に相当する。基板12
が基板ホルダー24に載っていて、基板ホルダー24が
パレット22に搭載されている状態である。図7(b)
はd=125mmのときの基板配置例である。L=16
0mm、H=135mm、D=250mmである。図8
のグラフのF点に相当する。図7(c)はd=150m
mのときの基板配置例である。L=160mm、H=1
60mm、D=280mmである。図9のグラフのG点
に相当する。
Next, examples of the arrangement of substrates for each substrate size will be described. FIG. 7A is an example of a substrate arrangement when d = 100 mm. L = 160 mm, H = 107 mm, D = 210
mm. This corresponds to point E in the graph of FIG. Substrate 12
Are placed on the substrate holder 24 and the substrate holder 24 is mounted on the pallet 22. FIG. 7 (b)
Is an example of substrate arrangement when d = 125 mm. L = 16
0 mm, H = 135 mm, D = 250 mm. FIG.
Corresponds to the point F in the graph. FIG. 7C shows d = 150 m.
It is an example of board arrangement at the time of m. L = 160 mm, H = 1
60 mm, D = 280 mm. This corresponds to point G in the graph of FIG.

【0034】これらの3種類の基板サイズでは、いずれ
も、5枚の基板がそれほど隙間もなく配置されていて、
膜厚分布がきわめて良好なだけでなくて、付着効率も良
好な配置となっている。そして、きわめて良好な膜厚分
布で5枚の基板に同時に成膜できるので、生産性も優れ
ている。また、汎用されている25枚搭載のウェーハカ
セットを使ってスパッタリング装置を連続稼動する場合
は、5枚ずつ成膜することで生産工程に無駄がないとい
う利点もある。
In each of these three types of substrate sizes, five substrates are arranged without much space.
Not only the film thickness distribution is very good, but also the adhesion efficiency is good. Further, since film formation can be simultaneously performed on five substrates with an extremely good film thickness distribution, productivity is excellent. In addition, when the sputtering apparatus is continuously operated using a commonly-used 25 wafer cassette, there is an advantage that there is no waste in the production process by forming a film every five wafers.

【0035】一方、図16は、d=75mmのときの基
板配置例である。L=160mm、H=70mm、D=
172mmである。図13のグラフのJ点に相当する。
この場合は、6枚の基板を配置できる。したがって、タ
ーゲットの有効直径L=160mmのときにd=75m
mの基板を使うときは、図1において基板ホルダー24
を6個にする。
FIG. 16 shows an example of the substrate arrangement when d = 75 mm. L = 160 mm, H = 70 mm, D =
172 mm. This corresponds to point J in the graph of FIG.
In this case, six substrates can be arranged. Therefore, when the effective diameter L of the target is 160 mm, d = 75 m
When using the substrate of FIG.
To six.

【0036】以上の実施例ではターゲットの有効直径L
を160mmにしてシミュレーションしているが、L=
101mmと216mmについても、L=160mmの
場合と同様にシミュレーションを実施した。すなわち、
L=101mmと216mmについても、図10、1
1、12、14と同様のグラフを作って、直線AとBの
傾きと切片を決定した。その結果を図17に示す。この
図17の一覧表において、L=101mmと216mm
についても、各基板サイズにおけるAa、Ab、Ba、
Bbが示されている。
In the above embodiment, the effective diameter L of the target
Is set to 160 mm, and L =
Simulations were performed for 101 mm and 216 mm in the same manner as for L = 160 mm. That is,
10 and 1 for L = 101 mm and 216 mm.
Graphs similar to 1, 12, and 14 were made, and the slopes and intercepts of the straight lines A and B were determined. The result is shown in FIG. In the list of FIG. 17, L = 101 mm and 216 mm
Also, Aa, Ab, Ba, at each substrate size.
Bb is shown.

【0037】図19〜図22は、各基板サイズにおい
て、Aa、Ab、Ba、Bbの数値が、ターゲットの有
効直径Lによってどのように変化するかを示している。
図19は基板直径d=75mmについて、図17の一覧
表のAa、Ab、Ba、Bbの数値を縦軸に、ターゲッ
トの有効直径Lを横軸にとってグラフにしたものであ
る。実際にシミュレーションしたものはL=101m
m、160mm、216mmの3点であるが、その間の
Lに対しては、これらの3点をLの2次曲線で結んで補
間している。その二次曲線の式は次のようになる。 Aa=−2.440E-5L2+3.995E-3L+7.254E-1 Ab=7.915E-3L2−1.476L+1.525E+2 Ba=3.116E-5L2−1.457E-2L+2.694 Bb=3.172E-3L2+1.822E-1L−1.536E+1
FIGS. 19 to 22 show how the numerical values of Aa, Ab, Ba, and Bb change with the effective diameter L of the target in each substrate size.
FIG. 19 is a graph in which the numerical values of Aa, Ab, Ba, and Bb in the list of FIG. 17 are plotted on the vertical axis and the effective diameter L of the target is plotted on the horizontal axis for the substrate diameter d = 75 mm. The actual simulation is L = 101m
There are three points of m, 160 mm and 216 mm, and for L between them, these three points are interpolated by connecting them with a quadratic curve of L. The equation of the quadratic curve is as follows. Aa = −2.440E-5L 2 + 3.995E-3L + 7.254E-1 Ab = 7.915E-3L 2 −1.476L + 1.525E + 2 Ba = 3.116E-5L 2 −1.457E-2L + 2.694 Bb = 3.172E− 3L 2 + 1.822E-1L-1.536E + 1

【0038】ターゲットの有効直径Lが決まったら、こ
れらの二次式からAa、Ab、Ba、Bbを求め、これ
らを使って直線A、Bを求めることができる。そして、
この直線A、Bを使って最適なDとHの組み合わせ範囲
を決定することができる。上述の二次式で補間できる範
囲は、ターゲットの有効直径Lが101〜216mmの
範囲ということになるが、これをおおよそ100〜22
0mmの範囲としても問題はない。この点は図20〜図
22についても同様である。
When the effective diameter L of the target is determined, Aa, Ab, Ba, and Bb are obtained from these quadratic expressions, and the straight lines A and B can be obtained using these. And
Using the straight lines A and B, an optimum combination range of D and H can be determined. The range that can be interpolated by the above-described quadratic expression is that the effective diameter L of the target is in the range of 101 to 216 mm.
There is no problem even in the range of 0 mm. This is the same for FIGS.

【0039】ほかの基板サイズについても同様の曲線補
間をすることができる。図20は基板直径d=100m
mについての図19と同様のグラフである。曲線補間し
たときの二次式は次のようになる。 Aa=−3.340E-5L2+7.022E-3L+6.315E-1 Ab=7.885E-3L2−1.465L+1.475E+2 Ba=−2.913E-5L2+5.062E-3L+1.236 Bb=8.886E-3L2−1.645L+1.137E+2
Similar curve interpolation can be performed for other substrate sizes. FIG. 20 shows the substrate diameter d = 100 m.
20 is a graph similar to FIG. 19 for m. The quadratic expression when the curve is interpolated is as follows. Aa = −3.340E-5L 2 + 7.022E-3L + 6.315E-1 Ab = 7.885E-3L 2 −1.465L + 1.475E + 2 Ba = −2.913E-5L 2 + 5.062E-3L + 1.236Bb = 8.886E -3L 2 -1.645L + 1.137E + 2

【0040】図21は基板直径d=125mmについて
の図19と同様のグラフである。直線近似したときの一
次式は次のようになる。 Aa=−3.921E-5L2+9.388E-3L+4.519E-1 Ab=9.506E-3L2−2.074L+2.025E+2 Ba=−4.661E-5L2+8.775E-3L+1.079 Bb=1.045E-2L2−1.929L+1.181E+2
FIG. 21 is a graph similar to FIG. 19 for a substrate diameter d = 125 mm. The linear expression when the straight line is approximated is as follows. Aa = −3.921E-5L 2 + 9.388E-3L + 4.519E-1 Ab = 9.506E-3L 2 −2.074L + 2.025E + 2 Ba = −4.661E-5L 2 + 8.775E-3L + 1.079 Bb = 1.045E -2L 2 -1.929L + 1.181E + 2

【0041】図22は基板直径d=150mmについて
の図19と同様のグラフである。直線近似したときの一
次式は次のようになる。 Aa=−2.703E-5L2+5.699E-3L+7.002E-1 Ab=6.867E-3L2−1.284L+1.596E+2 Ba=−5.001E-7L2−4.276E-3L+2.027 Bb=4.352E-3L2−1.006E-1L−2.432E+1
FIG. 22 is a graph similar to FIG. 19 for a substrate diameter d = 150 mm. The linear expression when the straight line is approximated is as follows. Aa = −2.703E-5L 2 + 5.699E-3L + 7.002E-1 Ab = 6.867E-3L 2 −1.284L + 1.596E + 2 Ba = −5.001E-7L 2 −4.276E-3L + 2.027 Bb = 4.352E -3L 2 -1.006E-1L-2.432E + 1

【0042】最後に、この明細書でたびたび出てきた
「付着効率」について説明する。付着効率とは「ターゲ
ットから放出された全スパッタ粒子量」に対する「基板
上に付着したスパッタ粒子量」の割合を指す。これを図
6を参照して説明する。ターゲット10から放出された
スパッタ粒子は、ターゲット10から距離Hだけ離れた
平面上において、曲面40のような付着密度(単位面積
当たりの付着量)を示す。この曲面40の下の全体積が
全スパッタ粒子量に相当する。これに対して、円形の基
板12の上方の斜線領域の体積がその基板12に付着し
たスパッタ粒子量に相当する。基板12が複数枚あれ
ば、その合計が基板付着のスパッタ粒子量になる。な
お、基板12の自転により、領域42の範囲の膜厚は平
均化されることになる。
Finally, a description will be given of the “adhesion efficiency” that frequently appears in this specification. The deposition efficiency refers to the ratio of “the amount of sputtered particles deposited on the substrate” to “the total amount of sputtered particles released from the target”. This will be described with reference to FIG. The sputtered particles emitted from the target 10 show an adhesion density (the amount of adhesion per unit area) like a curved surface 40 on a plane separated by a distance H from the target 10. The total volume under the curved surface 40 corresponds to the total amount of sputtered particles. On the other hand, the volume of the shaded area above the circular substrate 12 corresponds to the amount of sputtered particles attached to the substrate 12. If there are a plurality of substrates 12, the total thereof is the amount of sputtered particles adhering to the substrates. Note that the thickness of the region 42 is averaged by the rotation of the substrate 12.

【0043】[0043]

【発明の効果】この発明のスパッタリング装置は、基板
サイズに応じて5枚または6枚の基板を自公転させる基
板ホルダー装置を使って、公転軌道の直径Dとターゲッ
ト・基板間距離Hとの関係を所定の関係に定めたことに
より、ターゲット・サイズをあまり大きくせずに、そし
て、ターゲット・基板間距離をあまり大きくせずに、±
0.5%以下のきわめて良好な膜厚分布が得られ、か
つ、膜付着速度や付着効率も良好になる。
According to the sputtering apparatus of the present invention, the relationship between the diameter D of the revolving orbit and the distance H between the target and the substrate is obtained by using a substrate holder device for revolving five or six substrates according to the substrate size. Is set in a predetermined relationship, without increasing the target size too much, and without increasing the distance between the target and the substrate, ±
A very good film thickness distribution of 0.5% or less is obtained, and the film deposition speed and the deposition efficiency are also improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明のスパッタリング装置のひとつの実施
形態におけるターゲットと基板の位置関係を示す斜視図
である。
FIG. 1 is a perspective view showing a positional relationship between a target and a substrate in one embodiment of a sputtering apparatus of the present invention.

【図2】この発明のスパッタリング装置のひとつの実施
形態の正面断面図である。
FIG. 2 is a front sectional view of one embodiment of the sputtering apparatus of the present invention.

【図3】基板ホルダー装置の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the substrate holder device.

【図4】膜厚分布の数値のシミュレーション結果のグラ
フである。
FIG. 4 is a graph of a simulation result of a numerical value of a film thickness distribution.

【図5】実際に成膜したときの膜厚分布を等高線で示し
たものである。
FIG. 5 shows a film thickness distribution when a film is actually formed by contour lines.

【図6】付着効率の定義を説明する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the definition of the adhesion efficiency.

【図7】基板サイズごとの基板配置例を示す平面図であ
る。
FIG. 7 is a plan view showing an example of a substrate arrangement for each substrate size.

【図8】基板の直径dを125mmにした場合の図4と
同様のグラフである。
FIG. 8 is a graph similar to FIG. 4 when the diameter d of the substrate is 125 mm.

【図9】基板の直径dを150mmにした場合の図4と
同様のグラフである。
FIG. 9 is a graph similar to FIG. 4 when the diameter d of the substrate is 150 mm.

【図10】図4の斜線の領域の境界を直線近似したグラ
フである。
FIG. 10 is a graph obtained by linearly approximating a boundary of a hatched region in FIG. 4;

【図11】図8の斜線の領域の境界を直線近似したグラ
フである。
FIG. 11 is a graph obtained by linearly approximating a boundary of a hatched region in FIG. 8;

【図12】図9の斜線の領域の境界を直線近似したグラ
フである。
FIG. 12 is a graph obtained by linearly approximating a boundary of a hatched region in FIG. 9;

【図13】基板の直径dを75mmにした場合の図4と
同様のグラフである。
FIG. 13 is a graph similar to FIG. 4 when the diameter d of the substrate is 75 mm.

【図14】図13の斜線の領域の境界を直線近似したグ
ラフである。
14 is a graph obtained by linearly approximating a boundary of a hatched region in FIG.

【図15】ターゲットのエロージョン形状を示す断面図
である。
FIG. 15 is a sectional view showing an erosion shape of a target.

【図16】基板の直径を75mmにした場合の基板配置
例を示す平面図である。
FIG. 16 is a plan view showing a substrate arrangement example when the diameter of the substrate is 75 mm.

【図17】4種類の基板サイズについて、三つのターゲ
ットサイズについての直線Aの傾きAa及び切片Ab並
びに直線Bの傾きBa及び切片Bb並びに交点Cの座標
を示す一覧表である。
FIG. 17 is a table showing the coordinates of the slope Aa and intercept Ab of the straight line A, the slope Ba and intercept Bb of the straight line B, and the intersection C for three target sizes for four types of substrate sizes.

【図18】直線Aの傾きAa及び切片Ab並びに直線B
の傾きBa及び切片Bbをターゲットの有効直径Lから
求めるための曲線補間の二次式の係数を示す一覧表であ
る。
FIG. 18 shows the slope Aa, intercept Ab, and straight line B of the straight line A.
Is a table showing coefficients of a quadratic equation of curve interpolation for obtaining the slope Ba and intercept Bb of the target from the effective diameter L of the target.

【図19】基板の直径dを75mmにした場合のAa、
Ab、Ba、Bbの曲線補間を示すグラフである。
FIG. 19 shows Aa when the diameter d of the substrate is 75 mm,
It is a graph which shows curve interpolation of Ab, Ba, and Bb.

【図20】基板の直径dを100mmにした場合のA
a、Ab、Ba、Bbの曲線補間を示すグラフである。
FIG. 20 shows A when the diameter d of the substrate is 100 mm.
It is a graph which shows curve interpolation of a, Ab, Ba, and Bb.

【図21】基板の直径dを125mmにした場合のA
a、Ab、Ba、Bbの曲線補間を示すグラフである。
FIG. 21 shows A when the diameter d of the substrate is 125 mm.
It is a graph which shows curve interpolation of a, Ab, Ba, and Bb.

【図22】基板の直径dを150mmにした場合のA
a、Ab、Ba、Bbの曲線補間を示すグラフである。
FIG. 22 shows A when the diameter d of the substrate is 150 mm.
It is a graph which shows curve interpolation of a, Ab, Ba, and Bb.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ターゲット 12 基板 14 基板ホルダー装置 16 真空容器 18 カソード 20 磁石ユニット 22 パレット 24 基板ホルダー 26 大歯車 28 小歯車 38 公転軌道 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Target 12 Substrate 14 Substrate holder device 16 Vacuum container 18 Cathode 20 Magnet unit 22 Pallet 24 Substrate holder 26 Large gear 28 Small gear 38 Revolution orbit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 知子 東京都府中市四谷5丁目8番1号 アネル バ株式会社内 (72)発明者 平田 和男 東京都府中市四谷5丁目8番1号 アネル バ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Tomoko Matsuda, Inventor 5-8-1, Yotsuya, Fuchu-shi, Tokyo Inside Anelva Co., Ltd. (72) Kazuo Hirata 5-81-1, Yotsuya, Fuchu-shi, Tokyo Anelva Inside the corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円形のターゲットと自公転式の基板ホル
ダー装置とを備えるスパッタリング装置において、次の
特徴を備えるスパッタリング装置。 (a)前記自公転式の基板ホルダー装置は5個の円形の
基板ホルダーを備えていて、前記各基板ホルダーはその
中心が円形の公転軌道を通過するように公転し、かつ、
前記各基板ホルダーは自己の中心の回りを自転する。 (b)前記5個の基板ホルダーは前記公転軌道に沿って
等間隔に配置されている。 (c)前記各基板ホルダーの基板保持面は前記ターゲッ
トの表面に平行である。 (d)前記ターゲットに垂直な方向から見て、前記公転
軌道の中心位置は前記ターゲットの中心位置に一致して
いる。 (e)前記ターゲットの有効直径Lは100〜220m
mの範囲内である。 (f)前記各基板ホルダーは、直径100mmの概略円
形の基板を1枚保持できる。 (g)ターゲット・基板間距離をH(単位はmm)、前
記公転軌道の直径をD(単位はmm)として、直交する
二つの座標軸にHとDをとった座標空間を考えると、D
とHからなる座標点は次の(イ)〜(ハ)の3本の直線
で囲まれる領域内に存在する。 (イ)D=Aa×H+Ab (ロ)D=Ba×H+Bb (ハ)H=160 (h)前記(イ)の直線における傾きAa及び切片Ab
並びに前記(ロ)の直線における傾きBa及び切片Bb
は、前記ターゲットの有効直径L(単位はmm)を使っ
て、次の(ニ)〜(ト)によって算出する。 (ニ)Aa=−3.340E-5L2+7.022E-3L+6.315E-1 (ホ)Ab=7.885E-3L2−1.465L+1.475E+2 (ヘ)Ba=−2.913E-5L2+5.062E-3L+1.236 (ト)Bb=8.886E-3L2−1.645L+1.137E+2
1. A sputtering apparatus having a circular target and a revolving substrate holder apparatus, the sputtering apparatus having the following features. (A) The self-revolving substrate holder device includes five circular substrate holders, each of which revolves such that the center thereof passes through a circular orbit, and
Each of the substrate holders rotates around its own center. (B) The five substrate holders are arranged at equal intervals along the orbit. (C) The substrate holding surface of each substrate holder is parallel to the surface of the target. (D) When viewed from a direction perpendicular to the target, the center position of the orbit coincides with the center position of the target. (E) The effective diameter L of the target is 100 to 220 m
m. (F) Each of the substrate holders can hold one substantially circular substrate having a diameter of 100 mm. (G) Assuming that the distance between the target and the substrate is H (unit is mm) and the diameter of the orbit is D (unit is mm), a coordinate space in which H and D are taken on two orthogonal coordinate axes is given by D
And H exist in an area surrounded by the following three straight lines (a) to (c). (B) D = Aa × H + Ab (b) D = Ba × H + Bb (c) H = 160 (h) Slope Aa and intercept Ab in the straight line of (a)
And the slope Ba and the intercept Bb in the straight line (b).
Is calculated by the following (d) to (g) using the effective diameter L (unit: mm) of the target. (D) Aa = −3.340E-5L 2 + 7.022E-3L + 6.315E-1 (e) Ab = 7.885E-3L 2 −1.465L + 1.475E + 2 (f) Ba = −2.913E-5L 2 +5. 062E-3L + 1.236 (door) Bb = 8.886E-3L 2 -1.645L + 1.137E + 2
【請求項2】 円形のターゲットと自公転式の基板ホル
ダー装置とを備えるスパッタリング装置において、次の
特徴を備えるスパッタリング装置。 (a)前記自公転式の基板ホルダー装置は5個の円形の
基板ホルダーを備えていて、前記各基板ホルダーはその
中心が円形の公転軌道を通過するように公転し、かつ、
前記各基板ホルダーは自己の中心の回りを自転する。 (b)前記5個の基板ホルダーは前記公転軌道に沿って
等間隔に配置されている。 (c)前記各基板ホルダーの基板保持面は前記ターゲッ
トの表面に平行である。 (d)前記ターゲットに垂直な方向から見て、前記公転
軌道の中心位置は前記ターゲットの中心位置に一致して
いる。 (e)前記ターゲットの有効直径Lは100〜220m
mの範囲内である。 (f)前記各基板ホルダーは、直径125mmの概略円
形の基板を1枚保持できる。 (g)ターゲット・基板間距離をH(単位はmm)、前
記公転軌道の直径をD(単位はmm)として、直交する
二つの座標軸にHとDをとった座標空間を考えると、D
とHからなる座標点は次の(イ)〜(ハ)の3本の直線
で囲まれる領域内に存在する。 (イ)D=Aa×H+Ab (ロ)D=Ba×H+Bb (ハ)H=160 (h)前記(イ)の直線における傾きAa及び切片Ab
並びに前記(ロ)の直線における傾きBa及び切片Bb
は、前記ターゲットの有効直径L(単位はmm)を使っ
て、次の(ニ)〜(ト)によって算出する。 (ニ)Aa=−3.921E-5L2+9.388E-3L+4.519E-1 (ホ)Ab=9.506E-3L2−2.074L+2.025E+2 (ヘ)Ba=−4.661E-5L2+8.775E-3L+1.079 (ト)Bb=1.045E-2L2−1.929L+1.181E+2
2. A sputtering apparatus having a circular target and a revolving substrate holder apparatus, the sputtering apparatus having the following features. (A) The self-revolving substrate holder device includes five circular substrate holders, each of which revolves such that the center thereof passes through a circular orbit, and
Each of the substrate holders rotates around its own center. (B) The five substrate holders are arranged at equal intervals along the orbit. (C) The substrate holding surface of each substrate holder is parallel to the surface of the target. (D) When viewed from a direction perpendicular to the target, the center position of the orbit coincides with the center position of the target. (E) The effective diameter L of the target is 100 to 220 m
m. (F) Each of the substrate holders can hold one substantially circular substrate having a diameter of 125 mm. (G) Assuming that the distance between the target and the substrate is H (unit is mm) and the diameter of the orbit is D (unit is mm), a coordinate space in which H and D are taken on two orthogonal coordinate axes is given by D
And H exist in an area surrounded by the following three straight lines (a) to (c). (B) D = Aa × H + Ab (b) D = Ba × H + Bb (c) H = 160 (h) Slope Aa and intercept Ab in the straight line of (a)
And the slope Ba and the intercept Bb in the straight line (b).
Is calculated by the following (d) to (g) using the effective diameter L (unit: mm) of the target. (D) Aa = −3.921E-5L 2 + 9.388E-3L + 4.519E-1 (e) Ab = 9.506E-3L 2 −2.074L + 2.025E + 2 (f) Ba = −4.661E-5L 2 +8. 775E-3L + 1.079 (door) Bb = 1.045E-2L 2 -1.929L + 1.181E + 2
【請求項3】 円形のターゲットと自公転式の基板ホル
ダー装置とを備えるスパッタリング装置において、次の
特徴を備えるスパッタリング装置。 (a)前記自公転式の基板ホルダー装置は5個の円形の
基板ホルダーを備えていて、前記各基板ホルダーはその
中心が円形の公転軌道を通過するように公転し、かつ、
前記各基板ホルダーは自己の中心の回りを自転する。 (b)前記5個の基板ホルダーは前記公転軌道に沿って
等間隔に配置されている。 (c)前記各基板ホルダーの基板保持面は前記ターゲッ
トの表面に平行である。 (d)前記ターゲットに垂直な方向から見て、前記公転
軌道の中心位置は前記ターゲットの中心位置に一致して
いる。 (e)前記ターゲットの有効直径Lは100〜220m
mの範囲内である。 (f)前記各基板ホルダーは、直径150mmの概略円
形の基板を1枚保持できる。 (g)ターゲット・基板間距離をH(単位はmm)、前
記公転軌道の直径をD(単位はmm)として、直交する
二つの座標軸にHとDをとった座標空間を考えると、D
とHからなる座標点は次の(イ)〜(ハ)の3本の直線
で囲まれる領域内に存在する。 (イ)D=Aa×H+Ab (ロ)D=Ba×H+Bb (ハ)H=160 (h)前記(イ)の直線における傾きAa及び切片Ab
並びに前記(ロ)の直線における傾きBa及び切片Bb
は、前記ターゲットの有効直径L(単位はmm)を使っ
て、次の(ニ)〜(ト)によって算出する。 (ニ)Aa=−2.703E-5L2+5.699E-3L+7.002E-1 (ホ)Ab=6.867E-3L2−1.284L+1.596E+2 (ヘ)Ba=−5.001E-7L2−4.276E-3L+2.027 (ト)Bb=4.352E-3L2−1.006E-1L−2.432E+1
3. A sputtering apparatus comprising a circular target and a revolving substrate holder apparatus, the sputtering apparatus having the following features. (A) The self-revolving substrate holder device includes five circular substrate holders, each of which revolves such that the center thereof passes through a circular orbit, and
Each of the substrate holders rotates around its own center. (B) The five substrate holders are arranged at equal intervals along the orbit. (C) The substrate holding surface of each substrate holder is parallel to the surface of the target. (D) When viewed from a direction perpendicular to the target, the center position of the orbit coincides with the center position of the target. (E) The effective diameter L of the target is 100 to 220 m
m. (F) Each of the substrate holders can hold one substantially circular substrate having a diameter of 150 mm. (G) Assuming that the distance between the target and the substrate is H (unit is mm) and the diameter of the orbit is D (unit is mm), a coordinate space in which H and D are taken on two orthogonal coordinate axes is given by D
And H exist in an area surrounded by the following three straight lines (a) to (c). (B) D = Aa × H + Ab (b) D = Ba × H + Bb (c) H = 160 (h) Slope Aa and intercept Ab in the straight line of (a)
And the slope Ba and the intercept Bb in the straight line (b).
Is calculated by the following (d) to (g) using the effective diameter L (unit: mm) of the target. (D) Aa = -2.703E-5L 2 + 5.699E-3L + 7.002E-1 (e) Ab = 6.867E-3L 2 -1.284L + 1.596E + 2 (f) Ba = −5.001E-7L 2 −4.276 E-3L + 2.027 (g) Bb = 4.352E-3L 2 −1.006E-1L−2.432E + 1
【請求項4】 円形のターゲットと自公転式の基板ホル
ダー装置とを備えるスパッタリング装置において、次の
特徴を備えるスパッタリング装置。 (a)前記自公転式の基板ホルダー装置は6個の円形の
基板ホルダーを備えていて、前記各基板ホルダーはその
中心が円形の公転軌道を通過するように公転し、かつ、
前記各基板ホルダーは自己の中心の回りを自転する。 (b)前記6個の基板ホルダーは前記公転軌道に沿って
等間隔に配置されている。 (c)前記各基板ホルダーの基板保持面は前記ターゲッ
トの表面に平行である。 (d)前記ターゲットに垂直な方向から見て、前記公転
軌道の中心位置は前記ターゲットの中心位置に一致して
いる。 (e)前記ターゲットの有効直径Lは100〜220m
mの範囲内である。 (f)前記各基板ホルダーは、直径75mmの概略円形
の基板を1枚保持できる。 (g)ターゲット・基板間距離をH(単位はmm)、前
記公転軌道の直径をD(単位はmm)として、直交する
二つの座標軸にHとDをとった座標空間を考えると、D
とHからなる座標点は次の(イ)〜(ハ)の3本の直線
で囲まれる領域内に存在する。 (イ)D=Aa×H+Ab (ロ)D=Ba×H+Bb (ハ)H=160 (h)前記(イ)の直線における傾きAa及び切片Ab
並びに前記(ロ)の直線における傾きBa及び切片Bb
は、前記ターゲットの有効直径L(単位はmm)を使っ
て、次の(ニ)〜(ト)によって算出する。 (ニ)Aa=−2.440E-5L2+3.995E-3L+7.254E-1 (ホ)Ab=7.915E-3L2−1.476L+1.525E+2 (ヘ)Ba=3.116E-5L2−1.457E-2L+2.694 (ト)Bb=3.172E-3L2+1.822E-1L−1.536E+1
4. A sputtering apparatus having a circular target and a revolving substrate holder apparatus, the sputtering apparatus having the following features. (A) The self-revolving substrate holder device includes six circular substrate holders, each of which revolves such that the center thereof passes through a circular orbit, and
Each of the substrate holders rotates around its own center. (B) The six substrate holders are arranged at equal intervals along the orbit. (C) The substrate holding surface of each substrate holder is parallel to the surface of the target. (D) When viewed from a direction perpendicular to the target, the center position of the orbit coincides with the center position of the target. (E) The effective diameter L of the target is 100 to 220 m
m. (F) Each of the substrate holders can hold one substantially circular substrate having a diameter of 75 mm. (G) Assuming that the distance between the target and the substrate is H (unit is mm) and the diameter of the orbit is D (unit is mm), a coordinate space in which H and D are taken on two orthogonal coordinate axes is given by D
And H exist in an area surrounded by the following three straight lines (a) to (c). (B) D = Aa × H + Ab (b) D = Ba × H + Bb (c) H = 160 (h) Slope Aa and intercept Ab in the straight line of (a)
And the slope Ba and the intercept Bb in the straight line (b).
Is calculated by the following (d) to (g) using the effective diameter L (unit: mm) of the target. (D) Aa = -2.440E-5L 2 + 3.995E-3L + 7.254E-1 ( e) Ab = 7.915E-3L 2 -1.476L + 1.525E + 2 ( f) Ba = 3.116E-5L 2 -1.457E -2L + 2.694 (DOO) Bb = 3.172E-3L 2 + 1.822E-1L-1.536E + 1
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005290425A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Tdk Corp Rotation mechanism of substrate in sputtering vapor deposition system
JP2006057184A (en) * 2004-08-20 2006-03-02 Jds Uniphase Corp Magnetron sputtering device
JP2008223110A (en) * 2007-03-15 2008-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thin film treatment device
JP2010106325A (en) * 2008-10-30 2010-05-13 Canon Inc Film-forming apparatus, aligner and method for manufacturing device
KR101920907B1 (en) 2010-04-16 2018-11-21 비아비 솔루션즈 아이엔씨. Ring cathode for use in a magnetron sputtering device
CN110819959A (en) * 2019-12-02 2020-02-21 深圳市晶相技术有限公司 Physical vapor deposition equipment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6348632A (en) * 1986-08-18 1988-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of optical information recording and reproducing disk
JPH06204147A (en) * 1992-08-29 1994-07-22 Tokyo Electron Ltd Processing equipment
JPH06322538A (en) * 1993-05-11 1994-11-22 Shibaura Eng Works Co Ltd Sputtering device
JPH07292471A (en) * 1994-04-26 1995-11-07 Mitsubishi Chem Corp Sputtering method
JPH1036962A (en) * 1996-07-22 1998-02-10 Olympus Optical Co Ltd Device for producing optical thin coating film and its production

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6348632A (en) * 1986-08-18 1988-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of optical information recording and reproducing disk
JPH06204147A (en) * 1992-08-29 1994-07-22 Tokyo Electron Ltd Processing equipment
JPH06322538A (en) * 1993-05-11 1994-11-22 Shibaura Eng Works Co Ltd Sputtering device
JPH07292471A (en) * 1994-04-26 1995-11-07 Mitsubishi Chem Corp Sputtering method
JPH1036962A (en) * 1996-07-22 1998-02-10 Olympus Optical Co Ltd Device for producing optical thin coating film and its production

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005290425A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Tdk Corp Rotation mechanism of substrate in sputtering vapor deposition system
JP2006057184A (en) * 2004-08-20 2006-03-02 Jds Uniphase Corp Magnetron sputtering device
US8163144B2 (en) * 2004-08-20 2012-04-24 Tilsch Markus K Magnetron sputtering device
JP2008223110A (en) * 2007-03-15 2008-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thin film treatment device
JP2010106325A (en) * 2008-10-30 2010-05-13 Canon Inc Film-forming apparatus, aligner and method for manufacturing device
KR101920907B1 (en) 2010-04-16 2018-11-21 비아비 솔루션즈 아이엔씨. Ring cathode for use in a magnetron sputtering device
CN110819959A (en) * 2019-12-02 2020-02-21 深圳市晶相技术有限公司 Physical vapor deposition equipment

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