JP2003089872A - Magnetron unit of sputtering system, and sputtering system - Google Patents
Magnetron unit of sputtering system, and sputtering systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被処理基板に薄膜
を形成するためのスパッタリング装置のマグネトロンユ
ニット及びスパッタリング装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetron unit of a sputtering apparatus and a sputtering apparatus for forming a thin film on a substrate to be processed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般にマグネトロン式のスパッタリング
装置は、ターゲットを有するチャンバと、このチャンバ
内に配置され、ウェハを支持する支持部材と、ターゲッ
トの上側に設けられたマグネトロンユニットとを備えて
いる。マグネトロンユニットは、例えば、ターゲットと
対向配置され、ターゲットの近傍に磁場を形成するため
の複数のマグネットを有するマグネットアセンブリと、
このマグネットアセンブリを回転駆動させる駆動モータ
とを有している。2. Description of the Related Art Generally, a magnetron type sputtering apparatus includes a chamber having a target, a supporting member arranged in the chamber for supporting a wafer, and a magnetron unit provided above the target. The magnetron unit is, for example, a magnet assembly that is arranged to face the target and has a plurality of magnets for forming a magnetic field in the vicinity of the target,
And a drive motor for rotating the magnet assembly.
【０００３】このようなスパッタリング装置によりウェ
ハの成膜処理を行う場合は、チャンバ内にプロセスガス
（例えばアルゴンガス）を供給すると共に、ターゲット
と支持部材との間に所定の電圧を印可して、チャンバ内
にプラズマを発生させる。すると、プラズマ中のアルゴ
ンイオンがターゲットに衝突し、そこからスパッタされ
る粒子（被スパッタ粒子）がウェハ上に堆積し、ウェハ
表面に薄膜が形成される。When a wafer is formed by such a sputtering apparatus, a process gas (for example, argon gas) is supplied into the chamber and a predetermined voltage is applied between the target and the supporting member. A plasma is generated in the chamber. Then, argon ions in the plasma collide with the target, particles sputtered from the target (particles to be sputtered) are deposited on the wafer, and a thin film is formed on the wafer surface.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のようなマグネト
ロン式スパッタリング装置においては、プラズマ、印可
電圧、磁場などの影響によってターゲットが高温になる
ため、冷却水を流通させてターゲットを冷却するように
している。しかし、この場合でも、磁場の強度分布の影
響等によりターゲットの中心部は十分に冷却されず、こ
のため、ターゲットの中心部裏面においてエロージョン
が進行して、ピンホール状の損傷が生じることがあっ
た。In the magnetron type sputtering apparatus as described above, the temperature of the target becomes high due to the influence of plasma, applied voltage, magnetic field, etc. Therefore, cooling water is circulated to cool the target. There is. However, even in this case, the central portion of the target is not sufficiently cooled due to the influence of the strength distribution of the magnetic field, etc. Therefore, erosion may progress on the back surface of the central portion of the target, and pinhole-like damage may occur. It was
【０００５】本発明の目的は、ターゲットを効果的に冷
却することができるスパッタリング装置のマグネトロン
ユニット及びスパッタリング装置を提供することであ
る。An object of the present invention is to provide a magnetron unit of a sputtering apparatus and a sputtering apparatus capable of effectively cooling a target.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のスパッタリング
装置のマグネトロンユニットは、スパッタリング装置の
ターゲットに取り付けられ、冷却液を排出するための排
出口を有するユニット本体と、ユニット本体内にターゲ
ットと対向するように配置され、ターゲットの近傍に磁
場を形成するための複数のマグネットを有するマグネッ
トアセンブリと、マグネットアセンブリを回転駆動させ
る駆動手段と、マグネットアセンブリを貫通した第１冷
却液導入部材を有し、ターゲットとマグネットアセンブ
リとの間隙に冷却液を供給する冷却液供給手段とを備え
ることを特徴とするものである。A magnetron unit of a sputtering apparatus according to the present invention is attached to a target of the sputtering apparatus and has a unit main body having a discharge port for discharging a cooling liquid and a target inside the unit main body. And a first cooling liquid introducing member penetrating the magnet assembly, the magnet assembly having a plurality of magnets for forming a magnetic field in the vicinity of the target, the driving means for rotationally driving the magnet assembly, and the target. And a cooling liquid supply means for supplying a cooling liquid to the gap between the magnet assembly and the magnet assembly.
【０００７】このようにマグネットアセンブリを貫通し
た第１冷却液導入部材を設けることにより、ターゲット
とマグネットアセンブリとの間隙に直接冷却液が供給さ
れるため、ターゲットとマグネットアセンブリとの間隙
の中を冷却液が十分に循環するようになる。従って、マ
グネットアセンブリで形成される磁場の強度分布の影響
等により、ターゲットの中央部の温度が高くなり易い傾
向にある場合であっても、ターゲットの中央部は十分に
冷却される。これにより、ターゲットの冷却効率が向上
する。By thus providing the first cooling liquid introducing member penetrating the magnet assembly, the cooling liquid is directly supplied to the gap between the target and the magnet assembly, so that the inside of the gap between the target and the magnet assembly is cooled. The liquid will circulate well. Therefore, even when the temperature of the central portion of the target tends to increase due to the influence of the intensity distribution of the magnetic field formed by the magnet assembly, the central portion of the target is sufficiently cooled. This improves the cooling efficiency of the target.
【０００８】好ましくは、第１冷却液導入部材は、マグ
ネットアセンブリの中心部の近傍を貫通するように設け
られている。これにより、マグネットアセンブリの中心
部の近傍におけるターゲットとマグネットアセンブリと
の間隙に直接冷却液が導入されるため、ターゲットの中
央部がより十分に冷却される。[0008] Preferably, the first cooling liquid introducing member is provided so as to penetrate near the center of the magnet assembly. As a result, the cooling liquid is directly introduced into the gap between the target and the magnet assembly near the center of the magnet assembly, so that the center of the target is cooled more sufficiently.
【０００９】また、好ましくは、第１冷却液導入部材は
Ｌ字型を有し、冷却液供給手段は、ユニット本体の上部
プレートの中心部を貫通し第１冷却液導入部材と接続さ
れた第２冷却液導入部材を更に有する。これにより、冷
却液供給手段を簡単な構成で実現できる。Further, preferably, the first cooling liquid introducing member has an L shape, and the cooling liquid supplying means penetrates through a central portion of the upper plate of the unit main body and is connected to the first cooling liquid introducing member. 2 It further has a cooling liquid introducing member. Thereby, the cooling liquid supply means can be realized with a simple structure.
【００１０】さらに、好ましくは、複数のマグネット
は、ターゲットの中心に対して偏心するように略環状に
配列された複数の第１マグネットと、複数の第１マグネ
ットを取り囲むように配列された複数の第２マグネット
とを有する。これにより、ターゲットの近傍に磁場を最
適に形成することができる。Further, preferably, the plurality of magnets are a plurality of first magnets arranged substantially annularly so as to be eccentric with respect to the center of the target, and a plurality of magnets arranged so as to surround the plurality of first magnets. And a second magnet. Thereby, the magnetic field can be optimally formed in the vicinity of the target.
【００１１】また、本発明は、ターゲットを有するチャ
ンバと、チャンバ内に配置され、被処理基板を支持する
支持部材と、チャンバ内にプロセスガスを供給するガス
供給手段と、チャンバ内に供給されたプロセスガスをプ
ラズマ化するプラズマ発生手段と、ターゲットの支持部
材側とは反対の側に設けられ、プラズマ発生手段により
発生したプラズマをターゲットの近傍に閉じ込めるマグ
ネトロンユニットとを備えたスパッタリング装置であっ
て、マグネトロンユニットは、ターゲットに取り付けら
れ、冷却液を排出するための排出口を有するユニット本
体と、ユニット本体内にターゲットと対向するように配
置され、ターゲットの近傍に磁場を形成するための複数
のマグネットを有するマグネットアセンブリと、マグネ
ットアセンブリを回転駆動させる駆動手段と、マグネッ
トアセンブリを貫通した冷却液導入部材を有し、ターゲ
ットとマグネットアセンブリとの間隙に冷却液を供給す
る冷却液供給手段とを有することを特徴とするものであ
る。Further, according to the present invention, a chamber having a target, a support member arranged in the chamber for supporting a substrate to be processed, a gas supply means for supplying a process gas into the chamber, and a chamber for supplying a process gas are provided. A sputtering device comprising a plasma generating means for converting the process gas into plasma, and a magnetron unit provided on the side opposite to the support member side of the target and confining the plasma generated by the plasma generating means in the vicinity of the target, The magnetron unit is attached to the target and has a unit main body having an outlet for discharging the cooling liquid and a plurality of magnets arranged in the unit main body so as to face the target and for forming a magnetic field in the vicinity of the target. And a magnet assembly having Driving means for rotating driven, a cooling fluid introducing member penetrating the magnet assembly, is characterized in that it has a coolant supply means for supplying cooling liquid to the gap between the target and the magnet assembly.
【００１２】このようにマグネトロンユニットにおい
て、マグネットアセンブリを貫通した冷却液導入部材を
設けることにより、ターゲットとマグネットアセンブリ
との間隙に直接冷却液が供給されるため、ターゲットと
マグネットアセンブリとの間隙の中を冷却液が十分に循
環するようになる。従って、マグネットアセンブリで形
成される磁場の強度分布の影響等により、ターゲットの
中央部の温度が高くなり易い傾向にある場合であって
も、ターゲットの中央部は十分に冷却される。これによ
り、ターゲットの冷却効率が向上する。As described above, in the magnetron unit, by providing the cooling liquid introducing member penetrating the magnet assembly, the cooling liquid is directly supplied to the gap between the target and the magnet assembly. Therefore, in the gap between the target and the magnet assembly. Allow the cooling fluid to circulate well. Therefore, even when the temperature of the central portion of the target tends to increase due to the influence of the intensity distribution of the magnetic field formed by the magnet assembly, the central portion of the target is sufficiently cooled. This improves the cooling efficiency of the target.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスパッタリン
グ装置のマグネトロンユニット及びスパッタリング装置
の好適な実施形態について図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a magnetron unit of a sputtering apparatus and a sputtering apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１は、本発明に係るスパッタリング装置
の一実施形態を概略的に示した図である。同図におい
て、本実施形態のスパッタリング装置１は、ウェハＷの
表面に例えばＴｉ膜またはＴｉＮ膜を形成するためのマ
グネトロン式のスパッタリング装置である。FIG. 1 is a diagram schematically showing an embodiment of a sputtering apparatus according to the present invention. In the figure, the sputtering apparatus 1 of the present embodiment is a magnetron type sputtering apparatus for forming, for example, a Ti film or a TiN film on the surface of the wafer W.
【００１５】スパッタリング装置１は、ハウジング２
と、このハウジング２の上部開口部を閉じるように配置
されたターゲット３とを有し、これらハウジング２とタ
ーゲット３によりチャンバ４を構成している。チャンバ
４内には、ウェハＷを支持するペディスタル５が配設さ
れ、このペディスタル５はターゲット３の下面に対して
平行に対向配置されている。The sputtering apparatus 1 includes a housing 2
And a target 3 arranged to close the upper opening of the housing 2, and the housing 2 and the target 3 form a chamber 4. A pedestal 5 that supports the wafer W is disposed in the chamber 4, and the pedestal 5 is disposed so as to face the lower surface of the target 3 in parallel.
【００１６】ハウジング２には、排気ポート６およびガ
ス導入ポート７が形成されている。排気ポート６にはク
ライオポンプ等の真空ポンプ８が接続され、この真空ポ
ンプ８を作動させることでチャンバ４内を真空減圧す
る。また、ガス導入ポート７にはガス供給源９が接続さ
れ、このガス供給源９からプロセスガスとしてのアルゴ
ンガスがガス導入ポート７を通してチャンバ４内に供給
される。An exhaust port 6 and a gas introduction port 7 are formed in the housing 2. A vacuum pump 8 such as a cryopump is connected to the exhaust port 6, and the inside of the chamber 4 is vacuum-decompressed by operating the vacuum pump 8. A gas supply source 9 is connected to the gas introduction port 7, and an argon gas as a process gas is supplied from the gas supply source 9 into the chamber 4 through the gas introduction port 7.
【００１７】ターゲット３およびペディスタル５には、
それぞれ、直流電源１０の陰極および陽極が接続されて
いる。ペディスタル５にウェハＷが置かれた状態で、チ
ャンバ４内にアルゴンガスを導入して、ターゲット３と
ペディスタル５との間に所定の電圧を印可すると、アル
ゴンガスがプラズマ化する。The target 3 and the pedestal 5 include
The cathode and the anode of the DC power source 10 are connected to each other. When the wafer W is placed on the pedestal 5, when argon gas is introduced into the chamber 4 and a predetermined voltage is applied between the target 3 and the pedestal 5, the argon gas is turned into plasma.
【００１８】ターゲット３のペディスタル５側とは反対
の側つまりターゲット３の上側には、チャンバ４内に発
生したプラズマをターゲット３の近傍に閉じ込めるため
のマグネトロンユニット１１が配置されている。A magnetron unit 11 for confining plasma generated in the chamber 4 in the vicinity of the target 3 is arranged on the side of the target 3 opposite to the pedestal 5 side, that is, on the upper side of the target 3.
【００１９】このマグネトロンユニット１１は、ターゲ
ット３の縁部上面に取り付けられたフレーム１２を有
し、このフレーム１２の上面には上部プレート１３が取
り付けられている。これらフレーム１２及び上部プレー
ト１３は、ユニット本体１４を構成する。フレーム１２
は、耐絶縁性をもったプラスチックで形成され、円形状
の内壁面を有している。フレーム１２の内側領域には、
マグネットアセンブリ１５がターゲット３と対向するよ
うに配置されている。The magnetron unit 11 has a frame 12 attached to the upper surface of the edge of the target 3, and an upper plate 13 is attached to the upper surface of the frame 12. The frame 12 and the upper plate 13 form a unit body 14. Frame 12
Is made of plastic having insulation resistance and has a circular inner wall surface. In the inner area of the frame 12,
The magnet assembly 15 is arranged so as to face the target 3.
【００２０】マグネットアセンブリ１５は、ベースプレ
ート１６と、このベースプレート１６の下面に取り付け
られ、ターゲット３の近傍に磁場を形成するための複数
のマグネット１７とを有している。これらのマグネット
１７は、図２に示すように、略環状に配列された複数の
第１マグネット１７ａと、これらの第１マグネット１７
ａを取り囲むように配列された複数の第２マグネット１
７ｂとからなっている。これらの第１マグネット１７ａ
及び第２マグネット１７ｂは、ターゲット３の近傍に均
一に磁場が形成されるように、ターゲット３の中心に対
して偏心させた状態で配列されている。また、ベースプ
レート１６の下面には、マグネットアセンブリ１５の重
量バランスをとるための重り１８が取り付けられてい
る。The magnet assembly 15 has a base plate 16 and a plurality of magnets 17 attached to the lower surface of the base plate 16 for forming a magnetic field in the vicinity of the target 3. As shown in FIG. 2, the magnets 17 include a plurality of first magnets 17 a arranged in a substantially annular shape and the first magnets 17 a.
a plurality of second magnets 1 arranged so as to surround a
It consists of 7b. These first magnets 17a
The second magnet 17b is arranged so as to be eccentric with respect to the center of the target 3 so that a magnetic field is uniformly formed in the vicinity of the target 3. A weight 18 for balancing the weight of the magnet assembly 15 is attached to the lower surface of the base plate 16.
【００２１】このようなマグネトロンユニット１１に
は、ターゲット３を冷却するための冷却水を供給する冷
却水供給系２０が設けられている。冷却水供給系２０
は、上部プレート１３の中心部を貫通するように回転可
能に設けられた冷却水導入部材２５を有し、この冷却水
導入部材２５には冷却水導入用の配管２３が接続されて
いる。冷却水導入部材２５には取付ブラケット２８が固
定され、この取付ブラケット２８は、ベースプレート１
６の上面（裏面）にボルト等により取り付けられてい
る。The magnetron unit 11 as described above is provided with a cooling water supply system 20 for supplying cooling water for cooling the target 3. Cooling water supply system 20
Has a cooling water introducing member 25 rotatably provided so as to penetrate the central portion of the upper plate 13, and a pipe 23 for introducing cooling water is connected to the cooling water introducing member 25. A mounting bracket 28 is fixed to the cooling water introducing member 25, and the mounting bracket 28 serves as a base plate 1.
It is attached to the upper surface (back surface) of 6 with bolts or the like.
【００２２】また、冷却水導入部材２５の下端部には、
マグネットアセンブリ１５を貫通したＬ字型の冷却水導
入部材２６が接続されている。この冷却水導入部材２６
は、好ましくはマグネットアセンブリ１５の中心部の近
傍を貫通するように設けられている。なお、冷却水導入
部材２６がマグネットアセンブリ１５の中心部からずれ
た位置を貫通しているのは、マグネットアセンブリ１５
の中心部には第１マグネット１７ａが配置されている為
である（図２参照）。また、冷却水導入部材２６は、図
３に示すように１対の取付用突出部２６ａを有し、この
取付用突出部２６ａがベースプレート１６の裏面（上
面）にボルト等により固定されている。At the lower end of the cooling water introducing member 25,
An L-shaped cooling water introducing member 26 penetrating the magnet assembly 15 is connected. This cooling water introducing member 26
Is preferably provided so as to penetrate near the center of the magnet assembly 15. The cooling water introducing member 26 penetrates the magnet assembly 15 at a position displaced from the center of the magnet assembly 15.
This is because the first magnet 17a is arranged in the central portion of the (see FIG. 2). Further, the cooling water introducing member 26 has a pair of mounting projections 26a as shown in FIG. 3, and the mounting projections 26a are fixed to the back surface (upper surface) of the base plate 16 by bolts or the like.
【００２３】また、冷却水供給系２０は、フレーム１２
に設けられ冷却水を本体ユニット１４内から排出するた
めの排出口２１を有している。この排出口２１には、上
部プレート１３に形成された貫通孔２２を介して、冷却
水排出用の配管２４が接続されている。これにより、配
管２３により送られてきた冷却水は、冷却水導入部材２
５，２６を通って、マグネットアセンブリ１５の中心部
の近傍におけるターゲット３とマグネットアセンブリ１
５との間隙に直接供給される。そして、本体ユニット１
４内を循環した冷却水は、フレーム１２の排出口２１か
ら流出し、配管２４内を通って排出される。The cooling water supply system 20 includes a frame 12
Has a discharge port 21 for discharging the cooling water from the inside of the main body unit 14. A pipe 24 for discharging cooling water is connected to the discharge port 21 through a through hole 22 formed in the upper plate 13. As a result, the cooling water sent through the pipe 23 is cooled by the cooling water introducing member 2
5 and 26, and the target 3 and the magnet assembly 1 near the center of the magnet assembly 15
It is fed directly into the gap with 5. And the main unit 1
The cooling water that circulates in the inside 4 flows out from the discharge port 21 of the frame 12 and is discharged through the inside of the pipe 24.
【００２４】冷却水導入部材２５にはプーリ２７が設け
られている。また、上部プレート１３の上部には駆動モ
ータ２９が設けられ、この駆動モータ２９の回転軸には
プーリ３０が設けられている。そして、プーリ２７，３
０間にはベルト３１が掛け渡されている。駆動モータ２
９を回転させると、この回転がベルト３１を介して冷却
水導入部材２５に伝わり、この冷却水導入部材２５の回
転によって、取付ブラケット２８を介してマグネットア
センブリ１５が回転駆動される。The cooling water introducing member 25 is provided with a pulley 27. A drive motor 29 is provided on the upper plate 13, and a pulley 30 is provided on the rotation shaft of the drive motor 29. And the pulleys 27, 3
A belt 31 is stretched between 0s. Drive motor 2
When 9 is rotated, this rotation is transmitted to the cooling water introducing member 25 via the belt 31, and the rotation of the cooling water introducing member 25 rotationally drives the magnet assembly 15 via the mounting bracket 28.
【００２５】以上のように構成したスパッタリング装置
１により成膜を行う場合、まず、図示しない搬送手段に
よりチャンバ４内にウェハＷを搬入してペディスタル５
上に置く。そして、真空ポンプ８によりチャンバ４内を
所望の真空度まで減圧すると共に、ガス供給源９のアル
ゴンガスをチャンバ４内に導入する。そして、駆動モー
タ２９によりマグネットアセンブリ１５を回転させた状
態で、直流電源１０をオンにし、ターゲット３とペディ
スタル５との間に所望の電圧を印加する。すると、チャ
ンバ４内にグロー放電が発生し、プラズマ中のアルゴン
イオンがターゲット３の下面に衝突して、ターゲット原
子（被スパッタ粒子）をはじき出し、このターゲット原
子がウェハＷ上に堆積して薄膜が形成される。When a film is formed by the sputtering apparatus 1 configured as described above, first, the wafer W is loaded into the chamber 4 by the transporting means (not shown) and the pedestal 5 is loaded.
put on top. Then, the inside of the chamber 4 is depressurized to a desired degree of vacuum by the vacuum pump 8, and the argon gas from the gas supply source 9 is introduced into the chamber 4. Then, with the magnet assembly 15 rotated by the drive motor 29, the DC power supply 10 is turned on, and a desired voltage is applied between the target 3 and the pedestal 5. Then, glow discharge is generated in the chamber 4, and argon ions in the plasma collide with the lower surface of the target 3 to repel target atoms (sputtered particles), and the target atoms are deposited on the wafer W to form a thin film. It is formed.
【００２６】このとき、チャンバ４内でのプラズマの生
成、ターゲット３とペディスタル５との間への高電圧の
印可、マグネトロンユニット１１による磁場の発生など
の影響によってターゲット３の温度が上昇する。このた
め、冷却水供給系２０によりユニット本体１４内に冷却
水を供給し、ターゲット３を冷却させる。At this time, the temperature of the target 3 rises due to the effects of plasma generation in the chamber 4, application of a high voltage between the target 3 and the pedestal 5, generation of a magnetic field by the magnetron unit 11, and the like. Therefore, the cooling water supply system 20 supplies the cooling water into the unit body 14 to cool the target 3.
【００２７】ところで、一般にマグネットアセンブリ１
５とターゲット３との間隙は数ミリ程度と狭く、その間
隙に冷却水が入り難い構成となっている。しかし、本実
施形態では、冷却水導入部材２５，２６を設け、マグネ
ットアセンブリ１５の中心部の近傍におけるマグネット
アセンブリ１５とターゲット３との間隙に冷却水を直接
供給するようにしたので、その間隙の中を冷却水が十分
に循環するようになる。従って、特に高温になりやすい
ターゲット３の中央部が十分に冷却される。これによ
り、ターゲット３の中心部裏面にエロージョンが進行し
て生じるピンホール状の損傷を低減することができる。By the way, in general, the magnet assembly 1
The gap between the target 5 and the target 3 is as narrow as several millimeters, and cooling water is unlikely to enter the gap. However, in this embodiment, since the cooling water introducing members 25 and 26 are provided to directly supply the cooling water to the gap between the magnet assembly 15 and the target 3 in the vicinity of the center of the magnet assembly 15, the gap between The cooling water circulates sufficiently inside. Therefore, the central portion of the target 3 which is likely to reach a particularly high temperature is sufficiently cooled. As a result, it is possible to reduce pinhole-like damage caused by the progress of erosion on the back surface of the center of the target 3.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明によれば、マグネットアセンブリ
を貫通した第１冷却液導入部材を有し、ターゲットとマ
グネットアセンブリとの間隙に冷却液を供給する冷却液
供給手段を設けたので、冷却液によってターゲットを効
果的に冷却することができる。これにより、ターゲット
の温度上昇が原因で生じるターゲットの損傷を低減する
ことができる。According to the present invention, the cooling liquid supply means is provided which has the first cooling liquid introducing member penetrating the magnet assembly and supplies the cooling liquid to the gap between the target and the magnet assembly. The target can be cooled effectively. Thereby, damage to the target caused by the temperature rise of the target can be reduced.
【図１】本発明に係るスパッタリング装置の一実施形態
の概略を示す構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a sputtering apparatus according to the present invention.
【図２】図１に示すマグネットアセンブリの平面図であ
る。FIG. 2 is a plan view of the magnet assembly shown in FIG.
【図３】図１に示すマグネットアセンブリの裏面図であ
る。3 is a rear view of the magnet assembly shown in FIG. 1. FIG.
１…スパッタリング装置、３…ターゲット、４…チャン
バ、５…ペディスタル（支持部材）、９…ガス供給源
（ガス供給手段）、１０…直流電源（プラズマ発生手
段）、１１…マグネトロンユニット、１２…フレーム、
１３…上部プレート、１４…ユニット本体、１５…マグ
ネットアセンブリ、１７…マグネット、１７ａ…第１マ
グネット、１７ｂ…第２マグネット、２０…冷却水供給
系、２１…排出口、２２…貫通孔、２３…配管（冷却液
供給手段）、２５…冷却水導入部材（第２冷却液導入部
材、冷却液供給手段）、２６…冷却水導入部材（第１冷
却液導入部材、冷却液供給手段）、２９…駆動モータ
（駆動手段）、Ｗ…ウェハ（被処理基板）。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sputtering apparatus, 3 ... Target, 4 ... Chamber, 5 ... Pedestal (supporting member), 9 ... Gas supply source (gas supply means), 10 ... DC power supply (plasma generating means), 11 ... Magnetron unit, 12 ... Frame ,
13 ... Upper plate, 14 ... Unit body, 15 ... Magnet assembly, 17 ... Magnet, 17a ... First magnet, 17b ... Second magnet, 20 ... Cooling water supply system, 21 ... Discharge port, 22 ... Through hole, 23 ... Pipe (cooling liquid supply means), 25 ... Cooling water introducing member (second cooling liquid introducing member, cooling liquid supplying means), 26 ... Cooling water introducing member (first cooling liquid introducing member, cooling liquid supplying means), 29 ... Drive motor (driving means), W ... Wafer (substrate to be processed).
フロントページの続き (72)発明者 岩下 浩之 千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 高浜 宏行 千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 BA17 BA60 CA05 DC40 DC42 DC43 DC45 Continued front page (72) Inventor Hiroyuki Iwashita 14-3 Shinsen, Narita-shi, Chiba Nogedaira Industrial Park Applied Materials Japan Within the corporation (72) Inventor Hiroyuki Takahama 14-3 Shinsen, Narita-shi, Chiba Nogedaira Industrial Park Applied Materials Japan Within the corporation F-term (reference) 4K029 BA17 BA60 CA05 DC40 DC42 DC43 DC45
Claims (5)
付けられ、冷却液を排出するための排出口を有するユニ
ット本体と、 前記ユニット本体内に前記ターゲットと対向するように
配置され、前記ターゲットの近傍に磁場を形成するため
の複数のマグネットを有するマグネットアセンブリと、 前記マグネットアセンブリを回転駆動させる駆動手段
と、 前記マグネットアセンブリを貫通した第１冷却液導入部
材を有し、前記ターゲットと前記マグネットアセンブリ
との間隙に前記冷却液を供給する冷却液供給手段とを備
えるスパッタリング装置のマグネトロンユニット。1. A unit main body which is attached to a target of a sputtering apparatus and has a discharge port for discharging a cooling liquid; a unit main body which is arranged in the unit main body so as to face the target; and a magnetic field is provided near the target. A magnet assembly having a plurality of magnets for forming, a driving unit for rotationally driving the magnet assembly, and a first cooling liquid introducing member penetrating the magnet assembly, are provided in a gap between the target and the magnet assembly. A magnetron unit of a sputtering apparatus, comprising a cooling liquid supply means for supplying the cooling liquid.
ットアセンブリの中心部の近傍を貫通するように設けら
れている請求項１記載のスパッタリング装置のマグネト
ロンユニット。2. The magnetron unit of the sputtering apparatus according to claim 1, wherein the first cooling liquid introducing member is provided so as to penetrate near a central portion of the magnet assembly.
し、 前記冷却液供給手段は、前記ユニット本体の上部プレー
トの中心部を貫通し前記第１冷却液導入部材と接続され
た第２冷却液導入部材を更に有する請求項１または２記
載のスパッタリング装置のマグネトロンユニット。3. The first cooling liquid introducing member has an L shape, and the cooling liquid supplying means penetrates a central portion of an upper plate of the unit body and is connected to the first cooling liquid introducing member. The magnetron unit of the sputtering apparatus according to claim 1, further comprising a second cooling liquid introducing member.
トの中心に対して偏心するように略環状に配列された複
数の第１マグネットと、前記複数の第１マグネットを取
り囲むように配列された複数の第２マグネットとを有す
る請求項１〜３のいずれか一項記載のスパッタリング装
置のマグネトロンユニット。4. The plurality of magnets are a plurality of first magnets arranged in a substantially annular shape so as to be eccentric with respect to the center of the target, and a plurality of plurality of magnets arranged so as to surround the plurality of first magnets. The magnetron unit of the sputtering device according to claim 1, further comprising a second magnet.
部材と、 前記チャンバ内にプロセスガスを供給するガス供給手段
と、 前記チャンバ内に供給されたプロセスガスをプラズマ化
するプラズマ発生手段と、 前記ターゲットの前記支持部材側とは反対の側に設けら
れ、前記プラズマ発生手段により発生したプラズマを前
記ターゲットの近傍に閉じ込めるマグネトロンユニット
とを備えたスパッタリング装置であって、 前記マグネトロンユニットは、 前記ターゲットに取り付けられ、冷却液を排出するため
の排出口を有するユニット本体と、 前記ユニット本体内に前記ターゲットと対向するように
配置され、前記ターゲットの近傍に磁場を形成するため
の複数のマグネットを有するマグネットアセンブリと、 前記マグネットアセンブリを回転駆動させる駆動手段
と、 前記マグネットアセンブリを貫通した冷却液導入部材を
有し、前記ターゲットと前記マグネットアセンブリとの
間隙に前記冷却液を供給する冷却液供給手段とを有する
スパッタリング装置。5. A chamber having a target, a support member that is disposed in the chamber and supports a substrate to be processed, a gas supply unit that supplies a process gas into the chamber, and a process supplied into the chamber. A sputtering device comprising a plasma generating means for converting gas into plasma, and a magnetron unit provided on the side opposite to the support member side of the target and confining the plasma generated by the plasma generating means in the vicinity of the target. There, the magnetron unit is attached to the target, has a unit main body having an outlet for discharging a cooling liquid, is disposed in the unit main body so as to face the target, a magnetic field near the target. Magnet having a plurality of magnets for forming An assembly, a driving unit that rotationally drives the magnet assembly, and a cooling liquid supply unit that has a cooling liquid introduction member that penetrates the magnet assembly and that supplies the cooling liquid to a gap between the target and the magnet assembly. A sputtering device having.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007523257A (en) * | 2003-11-05 | 2007-08-16 | デクスター・マグネティック・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | Rotating sputtering magnetron |
| JP2011117019A (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Showa Denko Kk | Magnetron sputtering apparatus, inline-type film-forming apparatus, method for manufacturing magnetic recording medium and magnetic recording/reproducing device |
| US20190180992A1 (en) * | 2017-12-11 | 2019-06-13 | Applied Materials, Inc. | Magnetron having enhanced target cooling configuration |
| US11469080B1 (en) * | 2021-05-24 | 2022-10-11 | Applied Materials, Inc. | Magnetron assembly having coolant guide for enhanced target cooling |
| CN115505889A (en) * | 2022-10-06 | 2022-12-23 | 鹏城半导体技术(深圳)有限公司 | Ultrahigh vacuum magnetron sputtering target and magnetron sputtering device |
| CN111433885B (en) * | 2017-12-11 | 2024-04-26 | 应用材料公司 | Magnetron with enhanced target cooling arrangement |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06330312A (en) * | 1993-05-04 | 1994-11-29 | Balzers Ag | Magnetic-field-supported sputtering apparatus and vacuum treatment apparatus using same |
| JPH09316635A (en) * | 1996-05-16 | 1997-12-09 | Samsung Electron Co Ltd | Sputtering system |
| WO2001002618A1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-01-11 | Applied Materials, Inc. | Magnetron unit and sputtering device |
-
2001
- 2001-09-14 JP JP2001280379A patent/JP4928692B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06330312A (en) * | 1993-05-04 | 1994-11-29 | Balzers Ag | Magnetic-field-supported sputtering apparatus and vacuum treatment apparatus using same |
| JPH09316635A (en) * | 1996-05-16 | 1997-12-09 | Samsung Electron Co Ltd | Sputtering system |
| WO2001002618A1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-01-11 | Applied Materials, Inc. | Magnetron unit and sputtering device |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007523257A (en) * | 2003-11-05 | 2007-08-16 | デクスター・マグネティック・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | Rotating sputtering magnetron |
| JP2011117019A (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Showa Denko Kk | Magnetron sputtering apparatus, inline-type film-forming apparatus, method for manufacturing magnetic recording medium and magnetic recording/reproducing device |
| US20190180992A1 (en) * | 2017-12-11 | 2019-06-13 | Applied Materials, Inc. | Magnetron having enhanced target cooling configuration |
| CN111433885A (en) * | 2017-12-11 | 2020-07-17 | 应用材料公司 | Magnetron with enhanced target cooling arrangement |
| JP2021505770A (en) * | 2017-12-11 | 2021-02-18 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | Magnetron with improved target cooling configuration |
| US11024490B2 (en) * | 2017-12-11 | 2021-06-01 | Applied Materials, Inc. | Magnetron having enhanced target cooling configuration |
| JP7451404B2 (en) | 2017-12-11 | 2024-03-18 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Magnetron with improved target cooling configuration |
| CN111433885B (en) * | 2017-12-11 | 2024-04-26 | 应用材料公司 | Magnetron with enhanced target cooling arrangement |
| US11469080B1 (en) * | 2021-05-24 | 2022-10-11 | Applied Materials, Inc. | Magnetron assembly having coolant guide for enhanced target cooling |
| CN115505889A (en) * | 2022-10-06 | 2022-12-23 | 鹏城半导体技术(深圳)有限公司 | Ultrahigh vacuum magnetron sputtering target and magnetron sputtering device |
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