JP2008240095A - スパッタ装置及びスパッタ方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カソード電極が設けられた真空チャンバー内において、カソード電極の表面にターゲットを、カソード電極に対向する位置に基板を配置する。そして、カソード電極の裏面に中央部を囲むように環状に第1環状磁石305を配置し、第1環状磁石305を囲むように環状に第2環状磁石307を配置し、第2環状磁石307を囲むように環状に第3環状磁石309を配置する。第1環状磁石305は、ターゲットに対して垂直に磁界を発生させる。第2環状磁石307はターゲットに対して第1環状磁石305と同一方向に、第3環状磁石309は第2環状磁石307と逆方向に磁界を発生させる。そして、ターゲットと基板との間に高電圧を印加すると、ターゲットの外縁部が最も深いエロージョンが形成される。
【選択図】図4
Description
成膜室内に不活性ガスを供給する供給手段と、
前記成膜室内に配置され、成膜材料からなるターゲットが表面に載置されるカソード電極と、
前記カソード電極の表面と対向するように前記成膜室内に基板を保持する保持手段と、
前記カソード電極の裏面の中央部に環状に配置し、前記ターゲットに対していずれか一方の磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第1の磁界発生手段と、
前記第1の磁界発生手段の外周に環状に配置し、前記ターゲットに対して前記第1の磁界発生手段と同一の磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第2の磁界発生手段と、
前記第2の磁界発生手段の外周に環状に配置し、前記ターゲットに対して前記第2の磁界発生手段と異なる磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第3の磁界発生手段と、
前記カソード電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
を備えることを特徴とする。
前記第1の磁界発生手段と前記第2の磁界発生手段と前記第3の磁界発生手段とにより発生した、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界の磁束密度が、前記ターゲットの外縁部で最も大きくなることとしてもよい。
カソード電極の表面と対向するように成膜室内に基板を保持する保持手段と、
前記カソード電極の裏面の中央部に環状に配置し、ターゲットに対していずれか一方の磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第1の磁界発生手段と、
前記第1の磁界発生手段の外周に環状に配置し、前記ターゲットに対して前記第1の磁界発生手段と同一の磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第2の磁界発生手段と、
前記第2の磁界発生手段の外周に環状に配置し、前記ターゲットに対して前記第2の磁界発生手段と異なる磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第3の磁界発生手段と、
を備えるスパッタ装置におけるスパッタ方法であって、
前記カソード電極の表面と対向するように前記成膜室内に基板を保持する保持ステップと、
前記成膜室内に不活性ガスを供給する供給ステップと、
前記カソード電極に電圧を印加し、前記供給ステップで供給された前記不活性ガスからプラズマを生成させるプラズマ発生ステップと、
前記プラズマ発生ステップで発生したプラズマを前記第1の磁界発生手段と前記第2の磁界発生手段と前記第3の磁界発生手段とにより発生した磁界により前記ターゲット表面に収束し、収束された高密度プラズマにより前記ターゲットから叩き出された粒子を前記基板に堆積させることで成膜する成膜ステップと、
を備えることを特徴とする。
以下、本発明の実施形態1に係るマグネトロンスパッタ装置について詳細に説明する。本実施形態に係るマグネトロンスパッタ装置1は、RF(Radio Frequency:高周波)電源を使用するプレーナ型のスパッタ装置であり、図1に示すように、真空チャンバー10と、カソード電極30と、基板固定台50と、RF電源20と、制御部100とを備えて構成される。
次に、本発明の実施形態2に係るマグネトロンスパッタ装置について詳細に説明する。本実施形態に係るマグネトロンスパッタ装置は、第1〜第3環状磁石305、307、309の代わりに第1〜第3環状磁石305a、307a、309aを備える他は、第1実施形態に係るマグネトロンスパッタ装置1と同様の構成である。
次に、本発明の実施形態3に係るマグネトロンスパッタ装置について詳細に説明する。本実施形態に係るマグネトロンスパッタ装置はバッキングプレート301に配設する成膜材料(ターゲット)を図2に示す構成とする他は、第1実施形態に係るマグネトロンスパッタ装置1と同様の構成である。
また、電源にはRF電源を用いたが、DC電源を用いてもよい。
11 給気機構
13 排気機構
20 RF電源
30 カソード電極
301 バッキングプレート
303 ヨーク
305 第1環状磁石
307 第2環状磁石
309 第3環状磁石
40、400a、400b ターゲット
50 基板固定台
60 基板
601 薄膜
100 制御部
103 ROM
105 RAM
Claims (3)
- 成膜室内に不活性ガスを供給する供給手段と、
前記成膜室内に配置され、成膜材料からなるターゲットが表面に載置されるカソード電極と、
前記カソード電極の表面と対向するように前記成膜室内に基板を保持する保持手段と、
前記カソード電極の裏面の中央部に環状に配置し、前記ターゲットに対してN極又はS極のいずれか一方の磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第1の磁界発生手段と、
前記第1の磁界発生手段の外周に環状に配置し、前記ターゲットに対して前記第1の磁界発生手段と同一の磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第2の磁界発生手段と、
前記第2の磁界発生手段の外周に環状に配置し、前記ターゲットに対して前記第2の磁界発生手段と異なる磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第3の磁界発生手段と、
前記カソード電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
を備えることを特徴とするスパッタ装置。 - 前記第1の磁界発生手段と前記第2の磁界発生手段と前記第3の磁界発生手段とにより発生した、前記ターゲットに対して水平方向の磁界の磁束密度の絶対値が、前記ターゲットの中央部と外縁部との間で最も大きくなり、
前記第1の磁界発生手段と前記第2の磁界発生手段と前記第3の磁界発生手段とにより発生した、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界の磁束密度が、前記ターゲットの外縁部で最も大きくなる、
ことを特徴とする請求項1に記載のスパッタ装置。 - カソード電極の表面と対向するように成膜室内に基板を保持する保持手段と、
前記カソード電極の裏面の中央部に環状に配置し、ターゲットに対していずれか一方の磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第1の磁界発生手段と、
前記第1の磁界発生手段の外周に環状に配置し、前記ターゲットに対して前記第1の磁界発生手段と同一の磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第2の磁界発生手段と、
前記第2の磁界発生手段の外周に環状に配置し、前記ターゲットに対して前記第2の磁界発生手段と異なる磁極を向けて、前記ターゲットに対して垂直方向の磁界を発生させる第3の磁界発生手段と、
を備えるスパッタリング装置におけるスパッタ方法であって、
前記カソード電極の表面と対向するように前記成膜室内に基板を保持する保持ステップと、
前記成膜室内に不活性ガスを供給する供給ステップと、
前記カソード電極に電圧を印加し、前記供給ステップで供給された前記不活性ガスからプラズマを生成させるプラズマ発生ステップと、
前記プラズマ発生ステップで発生したプラズマを前記第1の磁界発生手段と前記第2の磁界発生手段と前記第3の磁界発生手段とにより発生した磁界により前記ターゲット表面に収束し、収束された高密度プラズマにより前記ターゲットから叩き出された粒子を前記基板に堆積させることで成膜する成膜ステップと、
を備えることを特徴とするスパッタ方法。
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