JP2002194541A - マグネトロンスパッタ装置とそれを用いたフォトマスクブランクの製造方法 - Google Patents
マグネトロンスパッタ装置とそれを用いたフォトマスクブランクの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マグネトロンスパッタ装置において、厚いタ
ーゲットを用いても非エロージョン部の発生とそれに伴
うパーティクルの生成がない、良好な成膜を行う。 【解決手段】 スパッタ反応を行うためのチャンバと１
０、該チャンバ内に設置されたターゲット電極５と、該
ターゲット電極に対向して設置された基板電極６と該タ
ーゲット電極の側面を包囲するように設置されたリング
状円筒磁石２と、該ターゲット電極のターゲット設置面
と反対側に設置され、該ターゲット電極の周方向に回転
する、該ターゲット電極に垂直な方向に磁化された半円
板状磁石１とを含んでなるマグネトロンスパッタ装置８
を提供する。これにより、厚い平板ターゲット表面３に
所定の磁界成分を発生させることができ、良好な成膜が
可能となる。
ーゲットを用いても非エロージョン部の発生とそれに伴
うパーティクルの生成がない、良好な成膜を行う。 【解決手段】 スパッタ反応を行うためのチャンバと１
０、該チャンバ内に設置されたターゲット電極５と、該
ターゲット電極に対向して設置された基板電極６と該タ
ーゲット電極の側面を包囲するように設置されたリング
状円筒磁石２と、該ターゲット電極のターゲット設置面
と反対側に設置され、該ターゲット電極の周方向に回転
する、該ターゲット電極に垂直な方向に磁化された半円
板状磁石１とを含んでなるマグネトロンスパッタ装置８
を提供する。これにより、厚い平板ターゲット表面３に
所定の磁界成分を発生させることができ、良好な成膜が
可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平板ターゲットを
用いるマグネトロンスパッタ装置に関するものである。
本発明に係るマグネトロンスパッタ装置は、半導体製造
集積回路の製造などに用いられるフォトマスクブランク
をスパッタ法にて製造するのに用いて最適である。
用いるマグネトロンスパッタ装置に関するものである。
本発明に係るマグネトロンスパッタ装置は、半導体製造
集積回路の製造などに用いられるフォトマスクブランク
をスパッタ法にて製造するのに用いて最適である。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ及びＬＳＩ等の半導体集積回路の製
造をはじめとして、広範囲な用途に用いられているフォ
トマスクは、基本的には透光性基板上にクロムまたはモ
リブデンシリコンを主成分とした遮光膜を所定のパター
ンで形成したものである。近年では、半導体集積回路の
高集積化などの市場要求に伴ってパターンの微細化が急
速に進んできた。パターンの微細化に伴い、フォトマス
クブランクもより高度な品質を要求され、微細なパーテ
ィクルの発生による欠陥もなくすことが要求されてい
る。
造をはじめとして、広範囲な用途に用いられているフォ
トマスクは、基本的には透光性基板上にクロムまたはモ
リブデンシリコンを主成分とした遮光膜を所定のパター
ンで形成したものである。近年では、半導体集積回路の
高集積化などの市場要求に伴ってパターンの微細化が急
速に進んできた。パターンの微細化に伴い、フォトマス
クブランクもより高度な品質を要求され、微細なパーテ
ィクルの発生による欠陥もなくすことが要求されてい
る。
【０００３】そのような中で、半導体製造用のフォトマ
スクを製造するためのフォトマスクブランクを製造する
ためのスパッタターゲットとしては、平板ターゲットが
用いられてきた。図４に従来型のマグネトロンスパッタ
装置を、図５、６に従来型のマグネトロンスパッタ装置
の磁気回路を示す。図示した従来型のマグネトロンスパ
ッタ装置においては、比較的薄いターゲット３を設置し
たターゲット電極５の裏面で回転磁石１１を回転させ
て、ターゲット３に平行な磁界成分をターゲット３表面
に生成し、磁界と直交する向きに電場を与えることによ
り、プラズマをターゲット表面付近の磁界に閉じこめ、
スパッタ密度を上昇させる。ターゲットとしては、通常
クロムまたはモリブデンシリサイドを使用し、酸素ガス
や窒素ガス等と不活性ガスとを含むスパッタガスを用い
て反応性スパッタ法により、石英、CaF2等の透光性基板
の上に成膜する。以下、本発明において、基板電極に対
向する側の面である、ターゲットのエロージョンされる
面を表面という。
スクを製造するためのフォトマスクブランクを製造する
ためのスパッタターゲットとしては、平板ターゲットが
用いられてきた。図４に従来型のマグネトロンスパッタ
装置を、図５、６に従来型のマグネトロンスパッタ装置
の磁気回路を示す。図示した従来型のマグネトロンスパ
ッタ装置においては、比較的薄いターゲット３を設置し
たターゲット電極５の裏面で回転磁石１１を回転させ
て、ターゲット３に平行な磁界成分をターゲット３表面
に生成し、磁界と直交する向きに電場を与えることによ
り、プラズマをターゲット表面付近の磁界に閉じこめ、
スパッタ密度を上昇させる。ターゲットとしては、通常
クロムまたはモリブデンシリサイドを使用し、酸素ガス
や窒素ガス等と不活性ガスとを含むスパッタガスを用い
て反応性スパッタ法により、石英、CaF2等の透光性基板
の上に成膜する。以下、本発明において、基板電極に対
向する側の面である、ターゲットのエロージョンされる
面を表面という。
【０００４】このように、マグネトロンスパッタ装置に
は、従来、薄い平板ターゲットが用いられてきたが、フ
ォトマスクブランクの製造においてはコストに占めるタ
ーゲットコストの比率が高いため、寿命の短い薄い平板
ターゲットでは、フォトマスクブランクの製造コストが
高くなる。さらに、ターゲット交換に要する時間が長く
かかるため、生産性も悪いという欠点があった。
は、従来、薄い平板ターゲットが用いられてきたが、フ
ォトマスクブランクの製造においてはコストに占めるタ
ーゲットコストの比率が高いため、寿命の短い薄い平板
ターゲットでは、フォトマスクブランクの製造コストが
高くなる。さらに、ターゲット交換に要する時間が長く
かかるため、生産性も悪いという欠点があった。
【０００５】そのため、15 mm以上の厚い平板ターゲッ
トを使って寿命を長くし、それにより製造コストを低減
することが望まれてきた。
トを使って寿命を長くし、それにより製造コストを低減
することが望まれてきた。
【０００６】しかし、従来型のマグネトロンスパッタ装
置の磁気回路では、このように厚いターゲットを用いる
と、ターゲット表面まで磁界が到達しない。そのため、
ターゲットの表面全体に所定の強度の平行成分磁界を得
ることが難しく、マグネトロンプラズマが発生しないた
めに、スパッタされない現象が生じる。またターゲット
表面に所定の強度の平行成分磁界が得られないと、非エ
ロージョン部が生じるという問題がある。
置の磁気回路では、このように厚いターゲットを用いる
と、ターゲット表面まで磁界が到達しない。そのため、
ターゲットの表面全体に所定の強度の平行成分磁界を得
ることが難しく、マグネトロンプラズマが発生しないた
めに、スパッタされない現象が生じる。またターゲット
表面に所定の強度の平行成分磁界が得られないと、非エ
ロージョン部が生じるという問題がある。
【０００７】スパッタを行う際、非エロージョン部が存
在すると、ターゲットの酸化物あるいは窒化物等の微粒
子がターゲットの非エロージョン部に再付着する。この
再付着した微粒子が起動時及び停止時の温度差による熱
膨張率の差で剥がれ落ち、薄膜面上に付着してパーティ
クルが発生する問題も生じる。
在すると、ターゲットの酸化物あるいは窒化物等の微粒
子がターゲットの非エロージョン部に再付着する。この
再付着した微粒子が起動時及び停止時の温度差による熱
膨張率の差で剥がれ落ち、薄膜面上に付着してパーティ
クルが発生する問題も生じる。
【０００８】そこで、厚いターゲットを用いてもスパッ
タが可能であり、高品質の成膜が可能なマグネトロンス
パッタ装置が望まれる。
タが可能であり、高品質の成膜が可能なマグネトロンス
パッタ装置が望まれる。
【０００９】
【発明が解決する課題】本発明は、上記問題点を解決す
るためになされたものであり、15 mm以上の厚い平板タ
ーゲットを用いてもマグネトロンプラズマを発生させる
ことができ、高品質の薄膜を形成することができるマグ
ネトロンスパッタ装置、及びその装置を用いたフォトマ
スクブランクの製造方法を提供することを目的とする。
るためになされたものであり、15 mm以上の厚い平板タ
ーゲットを用いてもマグネトロンプラズマを発生させる
ことができ、高品質の薄膜を形成することができるマグ
ネトロンスパッタ装置、及びその装置を用いたフォトマ
スクブランクの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】本発明者は、上記目的を達成するために、
厚いターゲットにも磁界が到達し、厚い平板ターゲット
の表面全体に所定の強度の平行成分磁界を得ることがで
きるようなマグネトロンスパッタ装置を設計するに至っ
た。すなわち、平板ターゲットを用いるマグネトロンス
パッタ装置の磁気回路を改善して、立体的な磁気回路を
用いることにより、15 mm以上の厚い平板ターゲットを
使用してもターゲット表面部にマグネトロンプラズマが
発生するのに充分な平行成分磁界が得られることを見い
だした。
厚いターゲットにも磁界が到達し、厚い平板ターゲット
の表面全体に所定の強度の平行成分磁界を得ることがで
きるようなマグネトロンスパッタ装置を設計するに至っ
た。すなわち、平板ターゲットを用いるマグネトロンス
パッタ装置の磁気回路を改善して、立体的な磁気回路を
用いることにより、15 mm以上の厚い平板ターゲットを
使用してもターゲット表面部にマグネトロンプラズマが
発生するのに充分な平行成分磁界が得られることを見い
だした。
【００１１】本発明では、上記の目的を達成するため
に、スパッタ反応を行うためのチャンバと、該チャンバ
内に設置されたターゲット電極と、該ターゲット電極に
対向して該チャンバ内に設置された基板電極と、該ター
ゲット電極の側面を包囲するように設置された実質的に
リング状円筒磁石と、該ターゲット電極のターゲット設
置面と反対側に設置され、該ターゲット電極の周方向に
回転する、該ターゲット電極に垂直な方向に磁化された
実質的に半円板状磁石とを含んでなるマグネトロンスパ
ッタ装置を提供する。前記半円板状磁石の磁極間を結ぶ
軸の方向が、該半円板状磁石面に対して垂直であり、該
半円板状磁石の該ターゲット電極側がＮ極であり、該タ
ーゲット電極と接しない面がＳ極のときは、前記リング
状円筒磁石の内面がＳ極で外面はＮ極であり、該半円板
状磁石の該ターゲット電極側がＳ極であり、該ターゲッ
ト電極と接しない面がＮ極のときは、該リング状円筒磁
石の内面がＮ極で外面はＳ極であるように該半円板状磁
石と該リング状円筒磁石とを配置することが好ましい。
前記ターゲット電極に設置されるターゲットが平板であ
ることが好ましく、前記ターゲットの厚さが15 mm以上
であることが好ましい。また、前記チャンバが、反応ガ
ス供給手段をさらに含むことが好ましい。さらに、本発
明は上記のマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜する
ことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法を提
供する。本発明によれば、厚い平板ターゲットの表面に
全面エロージョンが行われて、ターゲットの酸化物及び
窒化物等の微粒子のターゲットへの再付着や、その剥離
落下によって発生するパーティクルのない高品質なフォ
トマスクブランクを製造することができる。
に、スパッタ反応を行うためのチャンバと、該チャンバ
内に設置されたターゲット電極と、該ターゲット電極に
対向して該チャンバ内に設置された基板電極と、該ター
ゲット電極の側面を包囲するように設置された実質的に
リング状円筒磁石と、該ターゲット電極のターゲット設
置面と反対側に設置され、該ターゲット電極の周方向に
回転する、該ターゲット電極に垂直な方向に磁化された
実質的に半円板状磁石とを含んでなるマグネトロンスパ
ッタ装置を提供する。前記半円板状磁石の磁極間を結ぶ
軸の方向が、該半円板状磁石面に対して垂直であり、該
半円板状磁石の該ターゲット電極側がＮ極であり、該タ
ーゲット電極と接しない面がＳ極のときは、前記リング
状円筒磁石の内面がＳ極で外面はＮ極であり、該半円板
状磁石の該ターゲット電極側がＳ極であり、該ターゲッ
ト電極と接しない面がＮ極のときは、該リング状円筒磁
石の内面がＮ極で外面はＳ極であるように該半円板状磁
石と該リング状円筒磁石とを配置することが好ましい。
前記ターゲット電極に設置されるターゲットが平板であ
ることが好ましく、前記ターゲットの厚さが15 mm以上
であることが好ましい。また、前記チャンバが、反応ガ
ス供給手段をさらに含むことが好ましい。さらに、本発
明は上記のマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜する
ことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法を提
供する。本発明によれば、厚い平板ターゲットの表面に
全面エロージョンが行われて、ターゲットの酸化物及び
窒化物等の微粒子のターゲットへの再付着や、その剥離
落下によって発生するパーティクルのない高品質なフォ
トマスクブランクを製造することができる。
【００１２】
【発明の実施の態様】以下に、本発明の実施の態様につ
いて説明する。同じ部材には同じ符号を付した。なお、
以下の実施の態様は本発明を限定するものではない。本
発明のマグネトロンスパッタ装置はＣｒまたはＭｏＳｉ
等の厚い平板ターゲットを用い、透明基板上にクロム系
及びモリブデンシリサイド系の薄膜を成膜するのに用い
られる。
いて説明する。同じ部材には同じ符号を付した。なお、
以下の実施の態様は本発明を限定するものではない。本
発明のマグネトロンスパッタ装置はＣｒまたはＭｏＳｉ
等の厚い平板ターゲットを用い、透明基板上にクロム系
及びモリブデンシリサイド系の薄膜を成膜するのに用い
られる。
【００１３】図１に本発明のマグネトロンスパッタ装置
８の断面図を示す。スパッタ反応を行うためのチャンバ
１０内にはターゲット３表面に電圧を加えるためのター
ゲット電極５が設置されており、ターゲット電極５には
ターゲット３が接着されている。また、ターゲット３の
側面を包囲するようにリング状円筒磁石２が設置され磁
気回路９を形成している。ターゲット電極５に対向する
位置には、基板電極６が設置され、この上に基板４をセ
ットできるようになっている。
８の断面図を示す。スパッタ反応を行うためのチャンバ
１０内にはターゲット３表面に電圧を加えるためのター
ゲット電極５が設置されており、ターゲット電極５には
ターゲット３が接着されている。また、ターゲット３の
側面を包囲するようにリング状円筒磁石２が設置され磁
気回路９を形成している。ターゲット電極５に対向する
位置には、基板電極６が設置され、この上に基板４をセ
ットできるようになっている。
【００１４】図２に本発明の磁気回路９の平面図を、図
３に断面図を示す。厚い平板ターゲット３の表面全体に
平行成分磁界を得るための磁気回路９として、ターゲッ
ト電極５上のターゲット３と反対の面に接して、あるい
はこの面から離間して、ターゲット電極５に対して垂直
方向に磁化した半円板状磁石１を、ターゲット電極５の
周方向に回転可能に設置する。この半円板状磁石１を、
ターゲット３の中心軸の回りをターゲット電極５の周方
向に回転させることにより、ターゲット３の、半円板状
磁石１のない部分にターゲット３の表面に平行な成分の
磁界が生じる。この平行成分磁界を回転させることによ
って、ターゲット３の中心部にも絶えず平行成分磁界が
回転移動してくるため、ターゲット３中心部の平行成分
磁界が少ないことに起因する非エロージョン部をなくす
ことができる。
３に断面図を示す。厚い平板ターゲット３の表面全体に
平行成分磁界を得るための磁気回路９として、ターゲッ
ト電極５上のターゲット３と反対の面に接して、あるい
はこの面から離間して、ターゲット電極５に対して垂直
方向に磁化した半円板状磁石１を、ターゲット電極５の
周方向に回転可能に設置する。この半円板状磁石１を、
ターゲット３の中心軸の回りをターゲット電極５の周方
向に回転させることにより、ターゲット３の、半円板状
磁石１のない部分にターゲット３の表面に平行な成分の
磁界が生じる。この平行成分磁界を回転させることによ
って、ターゲット３の中心部にも絶えず平行成分磁界が
回転移動してくるため、ターゲット３中心部の平行成分
磁界が少ないことに起因する非エロージョン部をなくす
ことができる。
【００１５】また、厚い平板ターゲット３の表面部にま
で磁界が到達するように、ターゲット３の外周に、ター
ゲット３の側面を包囲するようにリング状円筒磁石２を
設置する。リング状円筒磁石２の長さ及び位置を調整す
ることにより、厚い平板ターゲット３表面に平行磁界成
分を得ることができる。このリング状円筒磁石２を設置
することで、ターゲット３外周部の非エロージョン部を
なくすことができる。
で磁界が到達するように、ターゲット３の外周に、ター
ゲット３の側面を包囲するようにリング状円筒磁石２を
設置する。リング状円筒磁石２の長さ及び位置を調整す
ることにより、厚い平板ターゲット３表面に平行磁界成
分を得ることができる。このリング状円筒磁石２を設置
することで、ターゲット３外周部の非エロージョン部を
なくすことができる。
【００１６】半円板状磁石１とリング状円筒磁石２は、
それぞれの作る磁界のターゲット電極５に平行な成分が
同じ向きになるように設置する必要がある。そのために
は、半円板状磁石１のターゲット電極５側がＮ極でター
ゲット電極５と接しない面がＳ極のときは、リング状円
筒磁石２の内面がＳ極で外面はＮ極であり、半円板状磁
石１のターゲット電極５側がＳ極でターゲット電極５と
接しない面がＮ極のときは、リング状円筒磁石２の内面
がＮ極で外面はＳ極となるように、半円板状磁石１とリ
ング状円筒磁石２を設置することが好ましい。
それぞれの作る磁界のターゲット電極５に平行な成分が
同じ向きになるように設置する必要がある。そのために
は、半円板状磁石１のターゲット電極５側がＮ極でター
ゲット電極５と接しない面がＳ極のときは、リング状円
筒磁石２の内面がＳ極で外面はＮ極であり、半円板状磁
石１のターゲット電極５側がＳ極でターゲット電極５と
接しない面がＮ極のときは、リング状円筒磁石２の内面
がＮ極で外面はＳ極となるように、半円板状磁石１とリ
ング状円筒磁石２を設置することが好ましい。
【００１７】これらの磁石による立体的な磁気回路９に
より、厚いターゲット３の表面にも所定の平行磁界成分
を得ることができ、パーティクルのない高品質な薄膜を
成膜することを見出した。
より、厚いターゲット３の表面にも所定の平行磁界成分
を得ることができ、パーティクルのない高品質な薄膜を
成膜することを見出した。
【００１８】次に磁気回路９において、半円板状磁石１
の半径は、ターゲット３の半径の0.5倍から1.0倍である
ことが好ましいが、これらに限定されない。
の半径は、ターゲット３の半径の0.5倍から1.0倍である
ことが好ましいが、これらに限定されない。
【００１９】リング状円筒磁石２のターゲット電極側の
底面は、ターゲット３のターゲット電極側の面と同じ高
さになるように設置することが好ましい。また、リング
状円筒磁石２の内径は、ターゲット３の内径の、1.05倍
〜1.50倍であることが好ましい。リング状円筒磁石２の
高さは、ターゲット３厚さの0.8倍〜2.0倍であることが
好ましい。しかし、これらの寸法には限定されず、適宜
必要な平行磁界成分を得られる寸法にリング状円筒磁石
２を設計し、適切な位置に設置することができる。
底面は、ターゲット３のターゲット電極側の面と同じ高
さになるように設置することが好ましい。また、リング
状円筒磁石２の内径は、ターゲット３の内径の、1.05倍
〜1.50倍であることが好ましい。リング状円筒磁石２の
高さは、ターゲット３厚さの0.8倍〜2.0倍であることが
好ましい。しかし、これらの寸法には限定されず、適宜
必要な平行磁界成分を得られる寸法にリング状円筒磁石
２を設計し、適切な位置に設置することができる。
【００２０】また、本発明の一つの実施の態様による
と、本発明の装置には、高真空のチャンバ１０内にスパ
ッタ用の反応ガス供給手段７をさらに備えることが好ま
しい。
と、本発明の装置には、高真空のチャンバ１０内にスパ
ッタ用の反応ガス供給手段７をさらに備えることが好ま
しい。
【００２１】スパッタを行うときは、半円板状磁石１を
回転させながら、チャンバ１０を高真空にして、CH4、C
O2、CO等の炭素を含むガスと、NO、NO2、N2等の窒素を
含むガスと、CO2、NO、O2等の酸素を含むガスとをそれ
ぞれ１種以上と、Ａｒガス、クリプトン等の不活性ガス
とを混合したガスを、反応ガス供給手段７から導入す
る。ターゲット３としては、クロム及びモリブデンシリ
サイドまたは酸素、窒素を含有したクロム及びモリブデ
ンシリサイドを用いる。このターゲット３に負のＤＣ電
圧を加えながら反応性スパッタを行う。
回転させながら、チャンバ１０を高真空にして、CH4、C
O2、CO等の炭素を含むガスと、NO、NO2、N2等の窒素を
含むガスと、CO2、NO、O2等の酸素を含むガスとをそれ
ぞれ１種以上と、Ａｒガス、クリプトン等の不活性ガス
とを混合したガスを、反応ガス供給手段７から導入す
る。ターゲット３としては、クロム及びモリブデンシリ
サイドまたは酸素、窒素を含有したクロム及びモリブデ
ンシリサイドを用いる。このターゲット３に負のＤＣ電
圧を加えながら反応性スパッタを行う。
【００２２】このような磁気回路９を用いることで、半
円板状磁石１の回転により、ターゲット３表面全体に、
ターゲット電極５に平行な磁界成分を得ることができ
る。また、リング状円筒磁石２が存在することにより、
ターゲット３には、ターゲット電極５からの磁界成分の
みならず、ターゲット３の側面からさらなる平行な磁界
成分を提供することができる。これらの磁石の働きによ
り、ターゲット３表面にはターゲット３の厚さが増大し
ても、必要な平行磁界成分を得ることが可能となり、非
エロージョン部分の発生を防止することができる。
円板状磁石１の回転により、ターゲット３表面全体に、
ターゲット電極５に平行な磁界成分を得ることができ
る。また、リング状円筒磁石２が存在することにより、
ターゲット３には、ターゲット電極５からの磁界成分の
みならず、ターゲット３の側面からさらなる平行な磁界
成分を提供することができる。これらの磁石の働きによ
り、ターゲット３表面にはターゲット３の厚さが増大し
ても、必要な平行磁界成分を得ることが可能となり、非
エロージョン部分の発生を防止することができる。
【００２３】
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
が、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００２４】［実施例１］図１のマグネトロンスパッタ
装置８を用いてフォトマスクブランクの成膜を行った。
厚さ5 mmのCu電極５の上に、直径D1が76.2 mmで厚さtが
6 mm、12 mm、18mmの異なる平板ターゲット３を接着し
て、電極５とターゲット３との厚みH1が、各々11 mm、1
7 mm、23 mmとなるようにした。次に、長さLが30 mm
で、内径D3が80 mm、外径D4が90 mmのリング状円筒磁石
２を設置した。ターゲット電極５のターゲット３と反対
側の面に、半径D2が26 mmで、高さH2が25 mmの半円板状
磁石１の回転軸をターゲット３の中心位置を中心として
10 rpmで回転させた。チャンバ１０内を0.3 Paの高真空
に保ちながらチャンバ１０内にＡｒガスを、反応ガス供
給手段７から導入して、Ｃｒターゲット３に250 Wの直
流電圧をかけて、スパッタを行った。石英ガラス基板４
を用い、これに70 nmのクロム膜を成膜した。引き続
き、酸素ガス及び窒素ガスを導入して、クロム酸化窒化
膜の30 nmの反射防止膜を成膜した。このときのマグネ
トロンプラズマ発生の成否は、マグネトロンスパッタ装
置８の印加電圧回路に設けた電流計（図示せず）により
測定して確認した。このように作成したサンプルのパー
ティクルをパーティクル数欠陥検査装置（日立エンジニ
アリング製 ＧＭ―１０００）を用いて、基板表面上の
0.3μm以上の微粒子の個数を測定した。その結果を表１
に示す。
装置８を用いてフォトマスクブランクの成膜を行った。
厚さ5 mmのCu電極５の上に、直径D1が76.2 mmで厚さtが
6 mm、12 mm、18mmの異なる平板ターゲット３を接着し
て、電極５とターゲット３との厚みH1が、各々11 mm、1
7 mm、23 mmとなるようにした。次に、長さLが30 mm
で、内径D3が80 mm、外径D4が90 mmのリング状円筒磁石
２を設置した。ターゲット電極５のターゲット３と反対
側の面に、半径D2が26 mmで、高さH2が25 mmの半円板状
磁石１の回転軸をターゲット３の中心位置を中心として
10 rpmで回転させた。チャンバ１０内を0.3 Paの高真空
に保ちながらチャンバ１０内にＡｒガスを、反応ガス供
給手段７から導入して、Ｃｒターゲット３に250 Wの直
流電圧をかけて、スパッタを行った。石英ガラス基板４
を用い、これに70 nmのクロム膜を成膜した。引き続
き、酸素ガス及び窒素ガスを導入して、クロム酸化窒化
膜の30 nmの反射防止膜を成膜した。このときのマグネ
トロンプラズマ発生の成否は、マグネトロンスパッタ装
置８の印加電圧回路に設けた電流計（図示せず）により
測定して確認した。このように作成したサンプルのパー
ティクルをパーティクル数欠陥検査装置（日立エンジニ
アリング製 ＧＭ―１０００）を用いて、基板表面上の
0.3μm以上の微粒子の個数を測定した。その結果を表１
に示す。
【００２５】［比較例１］図４に示す従来型のマグネト
ロンスパッタ装置８を用いて、比較実験を行った。厚さ
5 mmのCu電極５の上に直径D1が76.2 mmで、厚さtが6 m
m、12 mm、18 mmの異なる平板ターゲット３を接着し
て、電極５とターゲット３との厚みH1が、各々11 mm、1
7 mm、23 mmとなるようにした。ターゲット電極５のタ
ーゲット３と反対側の面に直径D2が52 mmで、高さH2が2
5 mmのリング状円筒磁石２をターゲット３中心位置より
10 mm偏芯して、周方向に回転可能に設置し、10 rpmで
回転させた。実施例１と同様に石英ガラス基板４にクロ
ム膜及びクロム酸化窒化膜を成膜した。このときのマグ
ネトロンプラズマ発生の有無を実施例１と同じ方法で観
察した。その結果を表１に示す。
ロンスパッタ装置８を用いて、比較実験を行った。厚さ
5 mmのCu電極５の上に直径D1が76.2 mmで、厚さtが6 m
m、12 mm、18 mmの異なる平板ターゲット３を接着し
て、電極５とターゲット３との厚みH1が、各々11 mm、1
7 mm、23 mmとなるようにした。ターゲット電極５のタ
ーゲット３と反対側の面に直径D2が52 mmで、高さH2が2
5 mmのリング状円筒磁石２をターゲット３中心位置より
10 mm偏芯して、周方向に回転可能に設置し、10 rpmで
回転させた。実施例１と同様に石英ガラス基板４にクロ
ム膜及びクロム酸化窒化膜を成膜した。このときのマグ
ネトロンプラズマ発生の有無を実施例１と同じ方法で観
察した。その結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１の結果から、本発明の磁気回路９を有
するマグネトロンスパッタ装置８を用いた場合、ターゲ
ット３の厚さが厚くても、マグネトロンプラズマを発生
させることができ、その結果、良好な成膜が可能となる
ことがわかった。また、用いるターゲット３の厚さが増
加しても、パーティクル数が増加して、膜の性質が低下
することはなかった。従来型の装置を用いて成膜した比
較例と比べ、本発明の装置を用いると、厚いターゲット
を使用した場合でも、薄いターゲットを使用した場合と
同様に、パーティクルの少ない高品質のフォトマスクブ
ランクを製造することができた。
するマグネトロンスパッタ装置８を用いた場合、ターゲ
ット３の厚さが厚くても、マグネトロンプラズマを発生
させることができ、その結果、良好な成膜が可能となる
ことがわかった。また、用いるターゲット３の厚さが増
加しても、パーティクル数が増加して、膜の性質が低下
することはなかった。従来型の装置を用いて成膜した比
較例と比べ、本発明の装置を用いると、厚いターゲット
を使用した場合でも、薄いターゲットを使用した場合と
同様に、パーティクルの少ない高品質のフォトマスクブ
ランクを製造することができた。
【００２８】
【発明の効果】本発明の装置により、厚い平板ターゲッ
トの全面に平行磁界成分が得られ、厚い平板ターゲット
表面の全面をエロージョンすることができるようになっ
たため、製造コストの低減が可能な、ターゲット寿命の
長い厚いターゲットが使用可能となる。本発明の装置を
用いると、厚いターゲット表面にも所定の平行磁界成分
が得られるため、厚いターゲットを用いるとスパッタで
きないという問題が解決する。また、非エロージョン部
が生成しないため、パーティクルの発生がない高品質の
フォトマスクブランクを製造することができる。このよ
うに、本発明のスパッタ装置により、厚いターゲットを
用いて、高品質で、かつコストを低減したフォトマスク
ブランクを製造することができる。
トの全面に平行磁界成分が得られ、厚い平板ターゲット
表面の全面をエロージョンすることができるようになっ
たため、製造コストの低減が可能な、ターゲット寿命の
長い厚いターゲットが使用可能となる。本発明の装置を
用いると、厚いターゲット表面にも所定の平行磁界成分
が得られるため、厚いターゲットを用いるとスパッタで
きないという問題が解決する。また、非エロージョン部
が生成しないため、パーティクルの発生がない高品質の
フォトマスクブランクを製造することができる。このよ
うに、本発明のスパッタ装置により、厚いターゲットを
用いて、高品質で、かつコストを低減したフォトマスク
ブランクを製造することができる。
【図１】図１は、本発明のマグネトロンスパッタ装置を
示す図である。
示す図である。
【図２】図２は、本発明のマグネトロンスパッタ装置の
平面図である。
平面図である。
【図３】図３は、図２の本発明のマグネトロンスパッタ
装置の磁気回路を線Ａ−Ａで切断した断面図である。
装置の磁気回路を線Ａ−Ａで切断した断面図である。
【図４】図４は、従来型のマグネトロンスパッタ装置を
示す図である。
示す図である。
【図５】図５は、従来型のマグネトロンスパッタ装置の
平面図である。
平面図である。
【図６】図６は、図５の従来型のマグネトロンスパッタ
装置の磁気回路を線Ｂ−Ｂで切断した断面図である。
装置の磁気回路を線Ｂ−Ｂで切断した断面図である。
１ 半円板状磁石 ２ リング状円筒磁石 ３ ターゲット ４ 基板 ５ ターゲット電極 ６ 基板電極 ７ 反応ガス供給手段 ８ マグネトロンスパッタ装置 ９ 磁気回路 １０ チャンバ １１ 従来型の回転磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 英雄 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の １ 信越化学工業株式会社精密機能材料研 究所内 (72)発明者 大橋 健 福井県武生市北府二丁目１番５号 信越化 学工業株式会社磁性材料研究所内 (72)発明者 小林 秀樹 福井県武生市北府二丁目１番５号 信越化 学工業株式会社磁性材料研究所内 Ｆターム(参考） 2H095 BB25 BC08 4K029 AA09 BA07 BA43 BD00 CA05 DC03 DC12 DC42 DC43 DC46 5F103 AA08 BB05 BB14 BB22 DD28 HH04 RR08 RR10
Claims (6)
- 【請求項１】 スパッタ反応を行うためのチャンバと、 該チャンバ内に設置されたターゲット電極と、 該ターゲット電極に対向して該チャンバ内に設置された
基板電極と、 該ターゲット電極の側面を包囲するように設置された実
質的にリング状円筒磁石と、 該ターゲット電極のターゲット設置面と反対側に設置さ
れ、該ターゲット電極の周方向に回転する、該ターゲッ
ト電極に垂直な方向に磁化された実質的に半円板状磁石
とを含んでなるマグネトロンスパッタ装置。 - 【請求項２】 前記半円板状磁石の磁極間を結ぶ軸の方
向が、該半円板状磁石面に対して垂直であり、 該半円板状磁石の該ターゲット電極側がＮ極であり、該
ターゲット電極と接しない面がＳ極のときは、前記リン
グ状円筒磁石の内面がＳ極で外面はＮ極であり、 該半円板状磁石の該ターゲット電極側がＳ極であり、該
ターゲット電極と接しない面がＮ極のときは、該リング
状円筒磁石の内面がＮ極で外面はＳ極であるように該半
円板状磁石と該リング状円筒磁石とを配置することを特
徴とする、請求項１に記載のマグネトロンスパッタ装
置。 - 【請求項３】 前記ターゲット電極に設置されるターゲ
ットが平板であることを特徴とする請求項１または２に
記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 【請求項４】 前記ターゲットの厚さが15 mm以上であ
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマ
グネトロンスパッタ装置。 - 【請求項５】 前記チャンバが、反応ガス供給手段をさ
らに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
載のマグネトロンスパッタ装置。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のマグネ
トロンスパッタ装置を用いて成膜することを特徴とする
フォトマスクブランクの製造方法。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2000392057A JP4371569B2 (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | マグネトロンスパッタ装置とそれを用いたフォトマスクブランクの製造方法 |
| DE60114135T DE60114135T2 (de) | 2000-12-25 | 2001-12-13 | Magnetronzerstäubungssystem und Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings mittels des Systems |
| EP01310413A EP1221495B1 (en) | 2000-12-25 | 2001-12-13 | Magnetron sputtering system and photomask blank production method based on the same |
| US10/036,685 US6666957B2 (en) | 2000-12-25 | 2001-12-21 | Magnetron sputtering system and photomask blank production method based on the same |
| KR1020010084031A KR100563510B1 (ko) | 2000-12-25 | 2001-12-24 | 마그네트론 스퍼터 장치와 그것을 이용한 포토마스크블랭크의 제조 방법 |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000392057A JP4371569B2 (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | マグネトロンスパッタ装置とそれを用いたフォトマスクブランクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002194541A true JP2002194541A (ja) | 2002-07-10 |
| JP4371569B2 JP4371569B2 (ja) | 2009-11-25 |
Family
ID=18858107
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|---|---|---|---|
| JP2000392057A Expired - Fee Related JP4371569B2 (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | マグネトロンスパッタ装置とそれを用いたフォトマスクブランクの製造方法 |
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| EP (1) | EP1221495B1 (ja) |
| JP (1) | JP4371569B2 (ja) |
| KR (1) | KR100563510B1 (ja) |
| DE (1) | DE60114135T2 (ja) |
| TW (1) | TWI229142B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010215946A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toppan Printing Co Ltd | 薄膜、フォトマスクブランク、及びそれらを成膜する方法並びに成膜装置 |
| JP2013189684A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Hoya Corp | マスクブランクの製造方法 |
| US9200360B2 (en) | 2009-04-28 | 2015-12-01 | Kobe Steel, Ltd. | Arc evaporation source and film forming method using the same |
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|---|---|---|---|---|
| KR100846484B1 (ko) * | 2002-03-14 | 2008-07-17 | 삼성전자주식회사 | Ｒｍｉｍ 전극 및 그 제조방법 및 이를 채용하는 스퍼터링장치 |
| US20050238922A1 (en) * | 2003-12-25 | 2005-10-27 | Hoya Corporation | Substrate with a multilayer reflection film, reflection type mask blank for exposure, reflection type mask for exposure and methods of manufacturing them |
| CN1800441B (zh) * | 2005-01-05 | 2010-09-01 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 等离子体增强薄膜沉积方法及装置 |
| JP5012572B2 (ja) * | 2008-02-29 | 2012-08-29 | 富士通株式会社 | マグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット |
| JP5386329B2 (ja) * | 2009-12-09 | 2014-01-15 | 株式会社アルバック | マグネトロンスパッタ電極用の磁石ユニット及びスパッタリング装置 |
| RU2500834C2 (ru) * | 2011-08-29 | 2013-12-10 | Закрытое акционерное общество "Ферри Ватт" | Распылительный узел плоского магнетрона |
| US20140174918A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Intermolecular, Inc. | Sputter Gun |
| CN104928635B (zh) * | 2014-03-21 | 2017-12-19 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 磁控溅射腔室及磁控溅射设备 |
| JP6403269B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2018-10-10 | 株式会社神戸製鋼所 | アーク蒸発源 |
| CN105779949B (zh) * | 2014-12-19 | 2019-01-18 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 边磁铁框架及磁控溅射设备 |
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| JPS59173265A (ja) * | 1983-03-22 | 1984-10-01 | Fujitsu Ltd | スパツタ装置 |
| JP2537210B2 (ja) * | 1986-09-18 | 1996-09-25 | 株式会社東芝 | 高密度プラズマの発生装置 |
| JP2646260B2 (ja) * | 1989-03-27 | 1997-08-27 | 東京エレクトロン株式会社 | スパッタ装置 |
| US4995958A (en) * | 1989-05-22 | 1991-02-26 | Varian Associates, Inc. | Sputtering apparatus with a rotating magnet array having a geometry for specified target erosion profile |
| DE4039101C2 (de) * | 1990-12-07 | 1998-05-28 | Leybold Ag | Ortsfeste Magnetron-Zerstäubungskathode für Vakuumbeschichtungsanlagen |
| TW271490B (ja) * | 1993-05-05 | 1996-03-01 | Varian Associates | |
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| GB9606920D0 (en) * | 1996-04-02 | 1996-06-05 | Applied Vision Ltd | Magnet array for magnetrons |
| JP3357580B2 (ja) * | 1997-07-29 | 2002-12-16 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 枚葉式マグネトロンスパッタ装置 |
| US6352629B1 (en) * | 2000-07-10 | 2002-03-05 | Applied Materials, Inc. | Coaxial electromagnet in a magnetron sputtering reactor |
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-
2001
- 2001-12-13 EP EP01310413A patent/EP1221495B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-13 DE DE60114135T patent/DE60114135T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-21 US US10/036,685 patent/US6666957B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-24 TW TW090132064A patent/TWI229142B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-12-24 KR KR1020010084031A patent/KR100563510B1/ko active IP Right Grant
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