JP2537210B2 - 高密度プラズマの発生装置 - Google Patents
高密度プラズマの発生装置Info
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- H01J37/3458—Electromagnets in particular for cathodic sputtering apparatus
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は高密度プラズマの発生装置に関し、特に半導
体基板のスパッタリングやエッチングに用いられるもの
である。
体基板のスパッタリングやエッチングに用いられるもの
である。
（従来の技術） 従来、マグネトロン型スパッタリング装置しては、例
えば第11図、第12図に示すものが知られている。
えば第11図、第12図に示すものが知られている。
図中の１は、同心円状の電磁石である。この電磁石１
の上には、円板状のターゲット２が載置され、ターゲッ
ト２表面にも磁力線３がもれるようになっている。この
際ターゲット２表面に水平な平行磁界は、中心軸に対し
て放射状になっている。前記ターゲット２には該ターゲ
ット２が陰極になるようにプラズマ電源４が接続され、
これによりターゲット２上部にプラズマを発生させる。
の上には、円板状のターゲット２が載置され、ターゲッ
ト２表面にも磁力線３がもれるようになっている。この
際ターゲット２表面に水平な平行磁界は、中心軸に対し
て放射状になっている。前記ターゲット２には該ターゲ
ット２が陰極になるようにプラズマ電源４が接続され、
これによりターゲット２上部にプラズマを発生させる。
こうした構造の装置において、ターゲット２表面近傍
の電界と前記平行磁界によってプラズマの電子がサイク
ロトン運動をし、プラズマ密度を増大させる。以下、こ
の状況について第13図〜第14図を参照して説明する。
の電界と前記平行磁界によってプラズマの電子がサイク
ロトン運動をし、プラズマ密度を増大させる。以下、こ
の状況について第13図〜第14図を参照して説明する。
第13図に示す如く、プラズマとターゲット間にはイオ
ンシース部が形成され、該イオンシース部にはプラズマ
が存在しない。そして、プラズマ密度のターゲット面か
らの分布は平行磁界がない場合、同図に示す如くイオン
シース部より上方はほぼ均一になっている。しかし、平
行磁界が存在する場合は該平行磁界と電界によって電子
がサイクロトン運動を起こし、第14図に示すようにプラ
ズマ密度が増大する。具体的には、磁界が臨界強度（通
常100ガウス前後）以下であるとほとんどプラズマは増
大しないが、臨界強度以上では強度とともにプラズマ密
度も増大する。ここで、平行磁界がターゲット面より単
調減少するため、プラズマ密度はイオンシースと接する
界面近傍で最大値をとる。一方、ターゲット面内の平行
磁界強度は、第15図に示す如く両磁極間のほぼ中央部
（Ａ部）で最大となる。即ち、プラズマ密度の最大領域
は、Ａ部のイオンシース部と接している面近傍という非
常に局在化された領域となっている。
ンシース部が形成され、該イオンシース部にはプラズマ
が存在しない。そして、プラズマ密度のターゲット面か
らの分布は平行磁界がない場合、同図に示す如くイオン
シース部より上方はほぼ均一になっている。しかし、平
行磁界が存在する場合は該平行磁界と電界によって電子
がサイクロトン運動を起こし、第14図に示すようにプラ
ズマ密度が増大する。具体的には、磁界が臨界強度（通
常100ガウス前後）以下であるとほとんどプラズマは増
大しないが、臨界強度以上では強度とともにプラズマ密
度も増大する。ここで、平行磁界がターゲット面より単
調減少するため、プラズマ密度はイオンシースと接する
界面近傍で最大値をとる。一方、ターゲット面内の平行
磁界強度は、第15図に示す如く両磁極間のほぼ中央部
（Ａ部）で最大となる。即ち、プラズマ密度の最大領域
は、Ａ部のイオンシース部と接している面近傍という非
常に局在化された領域となっている。
ところで、前記スパッタ装置においては、イオンシー
ス部に通常500〜800Vの電圧が印加され、電界によって
イオンがプラズマから引出されて加速し、これがターゲ
ットに照射されてスパッタリングが起る。
ス部に通常500〜800Vの電圧が印加され、電界によって
イオンがプラズマから引出されて加速し、これがターゲ
ットに照射されてスパッタリングが起る。
しかしながら、上記スパッタ装置によれば、第16図に
示す如くプラズマ密度の最大領域５はイオンシース面近
傍で局在化しているため、該局在化領域からイオンシー
ス部の電圧によって引き出される。このため、スパッタ
リング（エロージョン）はターゲットの局在化した領域
６のみで起こる。従って、ターゲットの有効率が低下し
たりターゲットに対向しておかれた基板上に膜体積した
場合、膜厚の均一性が損われたり、ステップカバレージ
の不均一性が現われる。
示す如くプラズマ密度の最大領域５はイオンシース面近
傍で局在化しているため、該局在化領域からイオンシー
ス部の電圧によって引き出される。このため、スパッタ
リング（エロージョン）はターゲットの局在化した領域
６のみで起こる。従って、ターゲットの有効率が低下し
たりターゲットに対向しておかれた基板上に膜体積した
場合、膜厚の均一性が損われたり、ステップカバレージ
の不均一性が現われる。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明が上記事情に鑑みてなされたもので、従来と比
べエロージョン領域を広げることができる高密度プラズ
マの発生装置を提供することを目的とする。
べエロージョン領域を広げることができる高密度プラズ
マの発生装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本願第１発明は、スパッタリング装置による平面状の
ターゲット電極上部にプラズマを発生させてこのプラズ
マと前記電極との間にイオンシース部を形成する手段
と、ターゲット電極に面した側が第１磁性型である環状
の第１磁性体及びこの第１磁性体の内側に該第１磁性体
と同心円状に位置して第１磁性体と一体化し、ターゲッ
ト電極に面した側が第２磁性型である第２磁性体から構
成される、環状の凹部を有する電磁石と、前記第１磁性
体に近接した部位が第２磁性型である第３磁性体及びこ
の第３磁性体と一体化し、前記第２磁性体に近傍した部
位が第１磁性型である第４磁性体から構成される永久磁
石とを具備し、前記電磁石と永久磁石により、前記プラ
ズマ空間領域において、前記イオンシース部幅より十分
離れた領域で前記電極面に平行な磁界強度を最大とし、
かつ前記イオンシース部では臨界強度より弱くなるよう
にすることを特徴とする高密度プラズマの発生装置であ
る。
ターゲット電極上部にプラズマを発生させてこのプラズ
マと前記電極との間にイオンシース部を形成する手段
と、ターゲット電極に面した側が第１磁性型である環状
の第１磁性体及びこの第１磁性体の内側に該第１磁性体
と同心円状に位置して第１磁性体と一体化し、ターゲッ
ト電極に面した側が第２磁性型である第２磁性体から構
成される、環状の凹部を有する電磁石と、前記第１磁性
体に近接した部位が第２磁性型である第３磁性体及びこ
の第３磁性体と一体化し、前記第２磁性体に近傍した部
位が第１磁性型である第４磁性体から構成される永久磁
石とを具備し、前記電磁石と永久磁石により、前記プラ
ズマ空間領域において、前記イオンシース部幅より十分
離れた領域で前記電極面に平行な磁界強度を最大とし、
かつ前記イオンシース部では臨界強度より弱くなるよう
にすることを特徴とする高密度プラズマの発生装置であ
る。
本願第２発明は、スパッタリング装置による平面状の
ターゲット電極上部にプラズマを発生させてこのプラズ
マと前記電極との間にイオンシース部を形成する手段
と、ターゲット電極に面した側が第１磁性型である環状
の第１磁性体及びこの第１磁性体の内側に該第１磁性体
と同心円状に位置して第１磁性体と一体化し、ターゲッ
ト電極に面した側が第２磁性型である第２磁性体から構
成される、環状の凹部を有する永久磁石と、前記第１磁
性体に近接した部位が第２磁性型である第３磁性体及び
この第３磁性体と一体化し、前記第２磁性体に近傍した
部位が第１磁性型である第４磁性体から構成される電磁
石とを具備し、前記永久磁石と電磁石により、前記プラ
ズマ空間領域において、前記イオンシース部幅より十分
離れた領域で前記電極面に平行な磁界強度を最大とし、
かつ前記イオンシース部では臨界強度より弱くなるよう
にすることを特徴とする高密度プラズマの発生装置であ
る。
ターゲット電極上部にプラズマを発生させてこのプラズ
マと前記電極との間にイオンシース部を形成する手段
と、ターゲット電極に面した側が第１磁性型である環状
の第１磁性体及びこの第１磁性体の内側に該第１磁性体
と同心円状に位置して第１磁性体と一体化し、ターゲッ
ト電極に面した側が第２磁性型である第２磁性体から構
成される、環状の凹部を有する永久磁石と、前記第１磁
性体に近接した部位が第２磁性型である第３磁性体及び
この第３磁性体と一体化し、前記第２磁性体に近傍した
部位が第１磁性型である第４磁性体から構成される電磁
石とを具備し、前記永久磁石と電磁石により、前記プラ
ズマ空間領域において、前記イオンシース部幅より十分
離れた領域で前記電極面に平行な磁界強度を最大とし、
かつ前記イオンシース部では臨界強度より弱くなるよう
にすることを特徴とする高密度プラズマの発生装置であ
る。
本発明によれば、従来と比べ、エロージョン領域を広
げることができる。
げることができる。
（作用） 本発明は、イオンシース部幅より十分高い領域で平行
磁界強度が最大となり、イオンシース部近傍では臨界強
度より弱くなるような磁界強度の分布をもたせる。その
結果、イオンシース部より十分離れた領域でサイクロト
ン運動が起こるため、プラズマ中でイオン密度が最大に
なり、該イオンがプラズマ中を拡散してからイオンシー
ス面に到達し、それからターゲットに照射される。この
ため、エロージョン領域が拡大する。
磁界強度が最大となり、イオンシース部近傍では臨界強
度より弱くなるような磁界強度の分布をもたせる。その
結果、イオンシース部より十分離れた領域でサイクロト
ン運動が起こるため、プラズマ中でイオン密度が最大に
なり、該イオンがプラズマ中を拡散してからイオンシー
ス面に到達し、それからターゲットに照射される。この
ため、エロージョン領域が拡大する。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図を参照して説明す
る。
る。
実施例１ 第１図は、本発明の実施例１に係るマグネトロン型ス
パッタリング装置である。
パッタリング装置である。
図中の11は、最外周直径200mmの同心円状の電磁石
（主磁石）である。この電磁石11の凹部11aには、該電
磁石11と極性を異にするドーナツ状の永久磁石（補助磁
石）12が埋設されている。前記電磁石11の上には円板状
のターゲット13が配設され、該ターゲット13にプラズマ
電源14が接続されている。こうした装置において、前記
電磁石11,永久磁石12による夫々の磁界強度を調整し、
イオンシース部での平行磁界強度が臨界強度以下になる
ようにし、かつ電磁石11,永久磁石12の平行磁界強度が
イオンシース部より十分離れた領域で臨界強度より強く
なるようにした。具体的には、ターゲット13表面より3m
mの領域では平行磁界を略相殺し、100ガウス以下とし、
15mmの領域で300ガウス以下とした。その結果、15mmの
領域で300ガウスの平行磁界が得られた（第２図図
示）。このような平行磁界分布が得られるようにして、
２×10-3Torrでアルゴンプラズマを発生させた。この
最、イオンシース幅は、約3mmであった。また、このよ
うな条件下でエロージョン領域の幅を測定すると、第３
図に示すようになり、永久磁石を埋設しない従来装置の
場合は極間では極間の約30％しかエロージョンされてい
なかったものが、本実施例では略全面にわたってエロー
ジョンされた。これは、プラズマ密度の集中領域15がイ
オンシース面16より離れているため、Arイオンがプラズ
マ中を拡散し拡がってからイオンシース面16に到達し、
ターゲットに照射されるからである。なお、図中の17は
エロージョン領域である。
（主磁石）である。この電磁石11の凹部11aには、該電
磁石11と極性を異にするドーナツ状の永久磁石（補助磁
石）12が埋設されている。前記電磁石11の上には円板状
のターゲット13が配設され、該ターゲット13にプラズマ
電源14が接続されている。こうした装置において、前記
電磁石11,永久磁石12による夫々の磁界強度を調整し、
イオンシース部での平行磁界強度が臨界強度以下になる
ようにし、かつ電磁石11,永久磁石12の平行磁界強度が
イオンシース部より十分離れた領域で臨界強度より強く
なるようにした。具体的には、ターゲット13表面より3m
mの領域では平行磁界を略相殺し、100ガウス以下とし、
15mmの領域で300ガウス以下とした。その結果、15mmの
領域で300ガウスの平行磁界が得られた（第２図図
示）。このような平行磁界分布が得られるようにして、
２×10-3Torrでアルゴンプラズマを発生させた。この
最、イオンシース幅は、約3mmであった。また、このよ
うな条件下でエロージョン領域の幅を測定すると、第３
図に示すようになり、永久磁石を埋設しない従来装置の
場合は極間では極間の約30％しかエロージョンされてい
なかったものが、本実施例では略全面にわたってエロー
ジョンされた。これは、プラズマ密度の集中領域15がイ
オンシース面16より離れているため、Arイオンがプラズ
マ中を拡散し拡がってからイオンシース面16に到達し、
ターゲットに照射されるからである。なお、図中の17は
エロージョン領域である。
上記実施例１によれば、同心円状の電磁石11の凹部11
aに該電磁石１と極性の異なるドーナツ状の永久磁石12
を配設させた構造となっているため、電磁石11,永久磁
石12の夫々の磁界強度を適宜調整することにより、イオ
ンシース部幅より十分高い領域では平行磁界強度が最大
になり、イオンシース部近傍では臨界強度より弱くなる
ような磁界強度の分布をもたせることができる。その結
果、イオンシース部より十分離れた領域でサイクロトン
運動が起こるため、プラズマ中でイオン密度が最大とな
り、該イオンがプラズマ中を拡散してからイオンシース
面16に到達し、それからターゲット13に照射される。こ
のため、従来と比べ拡大したエロージョン領域17が得ら
れる。
aに該電磁石１と極性の異なるドーナツ状の永久磁石12
を配設させた構造となっているため、電磁石11,永久磁
石12の夫々の磁界強度を適宜調整することにより、イオ
ンシース部幅より十分高い領域では平行磁界強度が最大
になり、イオンシース部近傍では臨界強度より弱くなる
ような磁界強度の分布をもたせることができる。その結
果、イオンシース部より十分離れた領域でサイクロトン
運動が起こるため、プラズマ中でイオン密度が最大とな
り、該イオンがプラズマ中を拡散してからイオンシース
面16に到達し、それからターゲット13に照射される。こ
のため、従来と比べ拡大したエロージョン領域17が得ら
れる。
なお、上記永久磁石の代わりに電磁石を用いることも
できる。また、電磁石の極性を時間的に変化させて均一
性の向上を図ることができる。
できる。また、電磁石の極性を時間的に変化させて均一
性の向上を図ることができる。
実施例２ 第４図は、実施例２に係るマグネトロン型エッチング
装置である。同装置は、第４図に示す如く、電磁石11,
永久磁石12の上に基板保持板21を設け、かつ該保持板21
の上に直径150mmの被エッチング基板22を設けた構造と
なっている。こうした構造の装置において、四塩化炭素
（CCl4）ガスと塩素（Cl2）ガスを導入して該ガスのプ
ラズマを形成し、反応性イオンエッチング法によりAl合
金膜のパターニングを行なったところ。均一性±５％、
エッチング速度１μm/分の良好なエッチングが達成され
た。
装置である。同装置は、第４図に示す如く、電磁石11,
永久磁石12の上に基板保持板21を設け、かつ該保持板21
の上に直径150mmの被エッチング基板22を設けた構造と
なっている。こうした構造の装置において、四塩化炭素
（CCl4）ガスと塩素（Cl2）ガスを導入して該ガスのプ
ラズマを形成し、反応性イオンエッチング法によりAl合
金膜のパターニングを行なったところ。均一性±５％、
エッチング速度１μm/分の良好なエッチングが達成され
た。
実施例３ 第５図は、実施例３に係るマグネトロン型エッチング
装置である。同装置において、同心円状の電磁石11とド
ーナツ状の永久磁石12の配置は、実施例１のそれと同じ
にした。図中の31は、前記電磁石11及び永久磁石12上に
設けられた円板状の電極である。この電極31は接地され
ている。この電極31の上方には、下部に被エッチング基
板22を支持した対向電極32が設けられている。この対向
電極32には、プラズマ発生のための電極14が該対向電極
32が陰極になるように接続されている。こうした装置に
おいて、対向電極32に被エッチング基板22をセットし、
塩素（Cl2）ガスを導入してプラズマを発生させ、基板
２を深さ５μｍまでエッチングした。この際、エッチン
グ深さが深いため、エッチング速度を大きくとる必要が
ある。このため、対向電極32に冷却機構（図示せず）を
並設し電源パワーを大きくした。その結果、２μm/分の
高いエッチング速度が得られたともに、±５％の均一性
が得られた。また、実施例３によれば、被エッチング基
板22が載置される対向電極32の下に磁石等を設置する必
要がないため、基板の冷却が容易にかつ効率よく行なう
ことができた。
装置である。同装置において、同心円状の電磁石11とド
ーナツ状の永久磁石12の配置は、実施例１のそれと同じ
にした。図中の31は、前記電磁石11及び永久磁石12上に
設けられた円板状の電極である。この電極31は接地され
ている。この電極31の上方には、下部に被エッチング基
板22を支持した対向電極32が設けられている。この対向
電極32には、プラズマ発生のための電極14が該対向電極
32が陰極になるように接続されている。こうした装置に
おいて、対向電極32に被エッチング基板22をセットし、
塩素（Cl2）ガスを導入してプラズマを発生させ、基板
２を深さ５μｍまでエッチングした。この際、エッチン
グ深さが深いため、エッチング速度を大きくとる必要が
ある。このため、対向電極32に冷却機構（図示せず）を
並設し電源パワーを大きくした。その結果、２μm/分の
高いエッチング速度が得られたともに、±５％の均一性
が得られた。また、実施例３によれば、被エッチング基
板22が載置される対向電極32の下に磁石等を設置する必
要がないため、基板の冷却が容易にかつ効率よく行なう
ことができた。
実施例４ 第６図は、実施例４に係るマグネトロン型スパッタリ
ング装置である。この装置において、電磁石11と永久磁
石12は実施例１と同じ配置にした。また、前記電磁石11
及び永久磁石12上にはターゲット13を設けられ、このタ
ーゲット14の上方には被膜処理がなされる基板41を支持
する対向電極32が設けられている。前記ターゲット13及
び対向電極32には、夫々第１電源14a、14bが接続されて
いる。こうした構造の装置において、第１電源14aと第
２電源14bのパワーを30:1〜50:1にしてArプラズマを形
成した。このようにしてバイアススパッタを行なったと
ころ、１μｍの微細なスペースにも空孔もなく膜堆積が
行なえた。
ング装置である。この装置において、電磁石11と永久磁
石12は実施例１と同じ配置にした。また、前記電磁石11
及び永久磁石12上にはターゲット13を設けられ、このタ
ーゲット14の上方には被膜処理がなされる基板41を支持
する対向電極32が設けられている。前記ターゲット13及
び対向電極32には、夫々第１電源14a、14bが接続されて
いる。こうした構造の装置において、第１電源14aと第
２電源14bのパワーを30:1〜50:1にしてArプラズマを形
成した。このようにしてバイアススパッタを行なったと
ころ、１μｍの微細なスペースにも空孔もなく膜堆積が
行なえた。
また、本発明に係る他の実施例としては、第７図〜第
８図に示すものが知られている。第７図は，同心円状磁
石の内部に埋設する磁石に平板リング状の永久磁石51を
使用したものである。但し、この永久磁石51では、外周
面と内周面で極性が異なるように作製されている。
８図に示すものが知られている。第７図は，同心円状磁
石の内部に埋設する磁石に平板リング状の永久磁石51を
使用したものである。但し、この永久磁石51では、外周
面と内周面で極性が異なるように作製されている。
第８図は、プラズマ集中リング52a,52bが二重になる
ようにしたもので、大面積の電極に適している。ここ
で、プラズマ集中リングを永久磁石の機械的な移動や電
磁石の電流変化によって移動，変形させることにより、
一層良好な均一性を得ることができる。
ようにしたもので、大面積の電極に適している。ここ
で、プラズマ集中リングを永久磁石の機械的な移動や電
磁石の電流変化によって移動，変形させることにより、
一層良好な均一性を得ることができる。
この他、本発明の特許請求の範囲には該当しないが、
その応用として第９図、第10図のような装置が考えられ
る。
その応用として第９図、第10図のような装置が考えられ
る。
第９図は、第７図と逆に外周磁石に平板リング状の永
久磁石53を使用したものである。
久磁石53を使用したものである。
第10図は、２個の平板リング状の永久磁石54a,54bを
用いて本提案の磁界分布を得たものである。
用いて本提案の磁界分布を得たものである。
なお、上記実施例では、電磁石を用いた場合について
述べたが、これに限らず、この代わりに永久磁石を用い
ることもできる。
述べたが、これに限らず、この代わりに永久磁石を用い
ることもできる。
また、上記実施例では、スパッタリング又はプラズマ
エッチングに応用した場合について述べたが、これに限
らず、この他プラズマCVD、プラズマ酸化・窒化、アッ
シングなどにも適用できる。
エッチングに応用した場合について述べたが、これに限
らず、この他プラズマCVD、プラズマ酸化・窒化、アッ
シングなどにも適用できる。
［発明の効果］ 以上詳述した如く本発明によれば、従来と比べエロー
ジョン領域を広げることができる高密度プラズマの発生
装置を提供できる。
ジョン領域を広げることができる高密度プラズマの発生
装置を提供できる。
第１図は本発明の実施例１に係るマグネトロン型スパッ
タリング装置の説明図、第２図は同装置によるターゲッ
トからの距離とプラズマ密度，平行磁界強度との関係を
示す特性図、第３図は同装置によるエロージョン領域の
説明図、第４図は本発明の実施例２に係るマグネトロン
型エッチング装置の説明図、第５図は本発明の実施例３
に係るマグネトロン型エッチング装置の説明図、第６図
は本発明の実施例４に係るマグネトロン型スパッタリン
グ装置の説明図、第７図及び第８図は夫々本発明その他
の実施例に係るマグネトロン型プラズマ処理装置の要部
の説明図、第９図及び第10図は本発明を応用したマグネ
トロン型プラズマ処理装置の要部の説明図、第11図は従
来のマグネトロン型スパッタリング装置の説明図、第12
図は同装置における磁力線の説明図、第13図は同装置に
よるターゲットからの距離とプラズマ密度との関係を示
す説明図、第14図は同装置によるターゲットからの距離
とプラズマ密度，平行磁界強度との関係を示す特性図、
第15図は同装置によるターゲット面内の平行磁界強度の
説明図、第16図は同装置によるエロージョン領域の説明
図である。 11……電磁石、12,51,54a,54b……永久磁石、13……タ
ーゲット、14a,14b……プラズマ電源、15……集中領
域、16……イオンシース面、17……エロージョン領域、
21……基板保持板、22……被エッチング基板、31……電
極、32……対向電極、52a,52b……プラズマ集中リン
グ。
タリング装置の説明図、第２図は同装置によるターゲッ
トからの距離とプラズマ密度，平行磁界強度との関係を
示す特性図、第３図は同装置によるエロージョン領域の
説明図、第４図は本発明の実施例２に係るマグネトロン
型エッチング装置の説明図、第５図は本発明の実施例３
に係るマグネトロン型エッチング装置の説明図、第６図
は本発明の実施例４に係るマグネトロン型スパッタリン
グ装置の説明図、第７図及び第８図は夫々本発明その他
の実施例に係るマグネトロン型プラズマ処理装置の要部
の説明図、第９図及び第10図は本発明を応用したマグネ
トロン型プラズマ処理装置の要部の説明図、第11図は従
来のマグネトロン型スパッタリング装置の説明図、第12
図は同装置における磁力線の説明図、第13図は同装置に
よるターゲットからの距離とプラズマ密度との関係を示
す説明図、第14図は同装置によるターゲットからの距離
とプラズマ密度，平行磁界強度との関係を示す特性図、
第15図は同装置によるターゲット面内の平行磁界強度の
説明図、第16図は同装置によるエロージョン領域の説明
図である。 11……電磁石、12,51,54a,54b……永久磁石、13……タ
ーゲット、14a,14b……プラズマ電源、15……集中領
域、16……イオンシース面、17……エロージョン領域、
21……基板保持板、22……被エッチング基板、31……電
極、32……対向電極、52a,52b……プラズマ集中リン
グ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−72121（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−144133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−139629（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】スパッタリング装置による平面状のターゲ
ット電極上部にプラズマを発生させてこのプラズマと前
記電極との間にイオンシース部を形成する手段と、 ターゲット電極に面した側が第１磁性型である環状の第
１磁性体及びこの第１磁性体の内側に該第１磁性体と同
心円状に位置して第１磁性体と一体化し、ターゲット電
極に面した側が第２磁性型である第２磁性体から構成さ
れる、環状の凹部を有する電磁石と、 前記第１磁性体に近接した部位が第２磁性型である第３
磁性体及びこの第３磁性体と一体化し、前記第２磁性体
に近接した部位が第１磁性型である第４磁性体から構成
される永久磁石とを具備し、 前記電磁石と永久磁石により、前記プラズマ空間領域に
おいて、前記イオンシース部幅より十分離れた領域で前
記電極面に平行な磁界強度を最大とし、かつ前記イオン
シース部では臨界強度より弱くなるようにすることを特
徴とする高密度プラズマの発生装置。 - 【請求項２】プラズマ密度の集中領域がドーナツ状であ
り、かつ電極面に平行な磁界がプラズマの中心軸に対し
放射状になっていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の高密度プラズマの発生装置。 - 【請求項３】前記磁界を発生させるための磁石を前記電
極下部に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の高密度プラズマの発生装置。 - 【請求項４】前記電極に該電極が陰極になるようにプラ
ズマ発生電源を接続し、平行磁界の最大値になる高さが
イオンシース幅より大きくしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の高密度プラズマの発生装置。 - 【請求項５】前記電極がスパッタリングターゲットにな
り、かつ該ターゲットと対向して被処理基板が設けられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高
密度プラズマの発生装置。 - 【請求項６】前記電極にエッチングすべき基板が設けら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
高密度プラズマの発生装置。 - 【請求項７】スパッタリング装置による平面状のターゲ
ット電極上部にプラズマを発生させてこのプラズマと前
記電極との間にイオンシース部を形成する手段と、 ターゲット電極に面した側が第１磁性型である環状の第
１磁性体及びこの第１磁性体の内側に該第１磁性体と同
心円状に位置して第１磁性体と一体化し、ターゲット電
極に面した側が第２磁性型である第２磁性体から構成さ
れる、環状の凹部を有する永久磁石と、 前記第１磁性体に近接した部位が第２磁性型である第３
磁性体及びこの第３磁性体と一体化し、前記第２磁性体
に近接した部位が第１磁性型である第４磁性体から構成
される電磁石とを具備し、 前記永久磁石と電磁石により、前記プラズマ空間領域に
おいて、前記イオンシース部幅より十分離れた領域で前
記電極面に平行な磁界強度を最大とし、かつ前記イオン
シース部では臨界強度より弱くなるようにすることを特
徴とする高密度プラズマの発生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61220738A JP2537210B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 高密度プラズマの発生装置 |
| US07/330,933 US4891560A (en) | 1986-09-18 | 1989-03-27 | Magnetron plasma apparatus with concentric magnetic means |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61220738A JP2537210B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 高密度プラズマの発生装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6376328A JPS6376328A (ja) | 1988-04-06 |
| JP2537210B2 true JP2537210B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=16755753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61220738A Expired - Fee Related JP2537210B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 高密度プラズマの発生装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4891560A (ja) |
| JP (1) | JP2537210B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE59009549D1 (de) * | 1989-06-05 | 1995-09-28 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zum Kühlen von Targets sowie Kühleinrichtung für Targets. |
| US5196670A (en) * | 1989-10-03 | 1993-03-23 | University Of Cincinnati | Magnetic plasma producing device with adjustable resonance plane |
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| DE4329155A1 (de) * | 1993-08-30 | 1995-03-02 | Bloesch W Ag | Magnetfeldkathode |
| US5496455A (en) * | 1993-09-16 | 1996-03-05 | Applied Material | Sputtering using a plasma-shaping magnet ring |
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| KR101626034B1 (ko) | 2009-09-12 | 2016-05-31 | 위순임 | 유도 결합 플라즈마 방식을 이용한 스퍼터 장치 |
| KR101160919B1 (ko) * | 2010-02-02 | 2012-06-28 | 위순임 | 처리효율이 향상된 스퍼터 장치 |
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| DE3331406A1 (de) * | 1983-08-31 | 1985-03-14 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Zerstaeubungskatode |
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1986
- 1986-09-18 JP JP61220738A patent/JP2537210B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-03-27 US US07/330,933 patent/US4891560A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| US4891560A (en) | 1990-01-02 |
| JPS6376328A (ja) | 1988-04-06 |
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|---|---|---|---|
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