JP2688831B2 - Film forming equipment by sputtering method - Google Patents

Film forming equipment by sputtering method

Info

Publication number
JP2688831B2
JP2688831B2 JP20137788A JP20137788A JP2688831B2 JP 2688831 B2 JP2688831 B2 JP 2688831B2 JP 20137788 A JP20137788 A JP 20137788A JP 20137788 A JP20137788 A JP 20137788A JP 2688831 B2 JP2688831 B2 JP 2688831B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
film forming
erosion
sputtering method
forming apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP20137788A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0250958A (en
Inventor
俊明 吉川
謙二 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP20137788A priority Critical patent/JP2688831B2/en
Publication of JPH0250958A publication Critical patent/JPH0250958A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2688831B2 publication Critical patent/JP2688831B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、半導体素子の製造の一工程である薄膜形成
に用いられるスパッタリング法による成膜装置、特にタ
ーゲットの利用効率を高めるスパッタリング法による成
膜装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a film forming apparatus by a sputtering method used for forming a thin film which is one step of manufacturing a semiconductor element, and in particular, a sputtering method for improving the utilization efficiency of a target. The present invention relates to a membrane device.

〔従来技術の説明〕[Description of Prior Art]

従来半導体用Al配線などの金属薄膜の形成にはスパッ
タ成膜装置が、一般的に用いられてきた。代表的には、
平行平板型マグネトロンスパッタ成膜装置が用いられ
た。これは、カソード電極上に載置されたターゲットに
対し、対向位置に、またターゲットに対し平行にあるア
ノード電極上に被薄膜形成基板を置く。この時、アノー
ド電極は、電気的にアースに接続されている。そしてカ
ソード電極に高周波電力、主に13.56MHzを印加する。す
ると、両電極間にプラズマ放電が起こる。すると、プラ
ズマ中のイオンがターゲットをスパッタし、ターゲット
物質が被薄膜形成基板に付着し、薄膜を形成する。しか
し、成膜速度を増す為ターゲットを載せた電極表面にプ
ラズマを集中させる必要があり磁界がターゲット表面の
一部分を覆うようになっている。
Conventionally, a sputtering film forming apparatus has been generally used for forming a metal thin film such as an Al wiring for a semiconductor. Typically,
A parallel plate type magnetron sputter deposition system was used. This places a thin film formation substrate on a position facing a target placed on a cathode electrode and on an anode electrode parallel to the target. At this time, the anode electrode is electrically connected to the ground. Then, high frequency power, mainly 13.56 MHz, is applied to the cathode electrode. Then, plasma discharge occurs between both electrodes. Then, the ions in the plasma sputter the target and the target material adheres to the thin film formation substrate to form a thin film. However, in order to increase the film formation speed, it is necessary to concentrate the plasma on the electrode surface on which the target is placed, and the magnetic field covers a part of the target surface.

この為、ターゲット表面の、磁界によりプラズマが集
中している部分のみしか成膜に利用されていない。ま
た、スパッタされたターゲット粒子が、一方向からのみ
飛来するため、基板表面の段差部では成膜速度に片寄り
が生じる。さらに、被薄膜形成基板が、プラズマに曝ら
されるため、プラズマダメージを受け易い等の問題点が
あった。
Therefore, only the portion of the target surface where the plasma is concentrated due to the magnetic field is used for film formation. Further, since the sputtered target particles fly only from one direction, the film forming rate is deviated at the step portion of the substrate surface. Further, since the substrate on which the thin film is formed is exposed to plasma, there is a problem that it is easily damaged by plasma.

これらの問題点を解決するために、対向ターゲット型
スパッタ法が提案されている。これは、平面ターゲット
を2枚対向させ、被薄膜形成基板を対向ターゲットの外
側に設置し、基板表面を対向ターゲットの隙間に向けた
ものである。この方法で、基板プラズマダメージは大き
く減少できた。しかし、対向ターゲットと基板の隙間か
らスパッタされたターゲット粒子が漏れてしまうため、
ターゲットの使用効率の悪さと、対向ターゲットと基板
の隙間から漏れたターゲット粒子による反応室内の汚染
という問題点が残った。
In order to solve these problems, a facing target type sputtering method has been proposed. In this method, two planar targets are opposed to each other, a thin film formation substrate is placed outside the opposed target, and the substrate surface is directed to the gap between the opposed targets. By this method, substrate plasma damage could be greatly reduced. However, since the sputtered target particles leak from the gap between the facing target and the substrate,
The problems of inefficient use of the target and contamination of the reaction chamber by target particles leaking from the gap between the counter target and the substrate remained.

そして、この問題を解決するために、基板の斜め方向
に円筒型内面ターゲットを配置し、対向磁場により、プ
ラズマをターゲット付近に閉じ込め、基板から離した円
筒ターゲット対向スパッタ成膜装置が提案されている
(特開昭63−100176号公報)。
Then, in order to solve this problem, a cylindrical target facing sputtering film forming apparatus has been proposed in which a cylindrical inner surface target is arranged in a diagonal direction of the substrate, plasma is confined in the vicinity of the target by an opposing magnetic field, and is separated from the substrate. (JP-A-63-100176).

第3(1)乃至(2)図は上記従来の装置(特開昭63
−100176号公報)による円筒ターゲット対向スパッタ成
膜装置の構造を説明する断面図と側断面図である。
FIGS. 3 (1) and 3 (2) show the above-mentioned conventional device (JP-A-63-63).
-100176) is a cross-sectional view and a side cross-sectional view for explaining the structure of a cylindrical target facing sputtering film forming apparatus.

第3図において、真空容器1は排気口3より排気され
1×10-5torr程度まで減圧された後ガス導入口2よりア
ルゴン(Ar)等のスパッタリングガスを導入し、数m to
rrの圧力にする。
In FIG. 3, the vacuum container 1 is evacuated from the exhaust port 3 and depressurized to about 1 × 10 −5 torr, and then a sputtering gas such as argon (Ar) is introduced from the gas inlet port 2 to several meters to
Adjust the pressure to rr.

真空容器1内には、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、
モリブデン(Mo)、タングステン(W)、チタン(T
i)、シリコン(Si)等よりなる両端解放で、円筒型の
ターゲット4が真空容器1と電気的に絶縁して置れてい
る。
In the vacuum container 1, aluminum (Al), copper (Cu),
Molybdenum (Mo), tungsten (W), titanium (T
The cylindrical target 4 is placed electrically insulated from the vacuum container 1 by opening both ends of i) and silicon (Si).

ターゲット4の外側に、かつ円筒の中心軸にほぼ垂直
に被薄膜形成基板7を保持するアノード電極8が真空容
器1とともに電気的にアースに接続されている。
An anode electrode 8 for holding the thin film formation substrate 7 is electrically connected to the ground together with the vacuum container 1 outside the target 4 and substantially perpendicular to the central axis of the cylinder.

ターゲット4に負電位(−500〜−数Kv)を直流電源
9より印加することにより発生したプラズマ中のイオン
がターゲットをスパッタし、基板に薄膜を形成する。
Ions in the plasma generated by applying a negative potential (-500 to -several Kv) to the target 4 from the DC power supply 9 sputters the target to form a thin film on the substrate.

ターゲット4の外周には、磁石5が配置され円筒の直
径に平行な方向に磁力線を発生し、プラズマを閉じ込
め、高密度化している。ターゲットの磁石に近い部分は
プラズマ密度が高く、スパッタされ易いため磁石5は、
円筒の回転軸の周りを回転しターゲット4のエロージョ
ンを円周方向に均一にしてターゲット4の使用効率を上
げている。
A magnet 5 is arranged on the outer periphery of the target 4 to generate lines of magnetic force in a direction parallel to the diameter of the cylinder to confine the plasma and increase the density. Since the portion of the target near the magnet has a high plasma density and is easily sputtered, the magnet 5 is
The target 4 is rotated around the axis of rotation of the cylinder to make the erosion of the target 4 uniform in the circumferential direction, thereby improving the use efficiency of the target 4.

ターゲット4の外周には、ターゲット冷却用の冷却水
套10が設けられている。
A cooling water jacket 10 for cooling the target is provided on the outer periphery of the target 4.

このような構造ではターゲットからのスパッタされた
散乱粒子が基板に斜め方向より飛来して、段差側壁にも
堆積し段差被覆性の良好な被膜を形成することができ
る。
In such a structure, the scattered particles sputtered from the target fly obliquely to the substrate and are deposited also on the side walls of the step, so that a film having good step coverage can be formed.

また、ターゲットと基板の隙間が少ないため成膜に寄
与せずに、ターゲットと基板の外側にターゲット粒子が
漏れる量も非常に少ない。
In addition, since the gap between the target and the substrate is small, it does not contribute to film formation, and the amount of target particles leaking outside the target and the substrate is very small.

プラズマは磁力線によってターゲット付近に閉じ込め
られるため、基板はプラズマから離れている、このため
基板はプラズマダメージを受けにくい等の利点が得られ
た。
Since the plasma is confined in the vicinity of the target by the lines of magnetic force, the substrate is separated from the plasma, and thus the substrate is less susceptible to plasma damage.

しかしながら、従来の装置の円筒ターゲット対向型ス
パッタ成膜装置では、磁力線がターゲットの中央から端
部に向かって離れるに従い減少する。この為、プラズマ
がターゲット円筒の中心に集中しやすく、ターゲットの
エロージョンもターゲット円筒の中心部で大きく、端部
に向かって少なくなる。従って、ターゲット両端部の使
用効率が悪い。
However, in the conventional cylindrical target facing type sputtering film forming apparatus, the magnetic force lines decrease as the distance from the center of the target increases toward the end. For this reason, the plasma is likely to concentrate at the center of the target cylinder, and the erosion of the target is large at the center of the target cylinder and decreases toward the ends. Therefore, the usage efficiency of both ends of the target is poor.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

本発明は、従来のスパッタリング法による成膜装置に
おける上述の問題点を解決して、成膜を効率よく行いう
るようにした改善されたスパッタリング法による成膜装
置を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems in the conventional film forming apparatus by the sputtering method, and to provide an improved film forming apparatus by the sputtering method, which enables efficient film formation. Is.

本発明の他の目的は、ターゲットのエロージョンによ
る上述の従来の問題生起を排除して、ターゲットの使用
効率をよくし、効率的な成膜を可能にするスパッタリン
グ法による成膜装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a film forming apparatus by a sputtering method which eliminates the above-mentioned conventional problems caused by erosion of the target, improves the use efficiency of the target, and enables efficient film formation. It is in.

〔発明の構成・効果〕[Structure and effect of the invention]

本発明は、従来のスパッタリング装置における上述の
問題点を解決して、前記本発明の目的を達成するもので
あって、本発明によるスパッタリング法による成膜装置
は、「両端解放で、円筒型又は多角柱型の内面ターゲッ
トを有し、且つ該ターゲットの回転軸を中心にターゲッ
トに対し回転させる手段を備えたターゲット保持筒と、
該ターゲットの回転軸方向に、複数の磁石を設置してな
ることを」骨子とするものである。
The present invention solves the above-mentioned problems in the conventional sputtering apparatus and achieves the above-mentioned object of the present invention. The film forming apparatus by the sputtering method according to the present invention is "both ends open, cylindrical or A target holding cylinder having a polygonal column-shaped inner surface target, and having means for rotating the target with respect to the rotation axis of the target;
The essence is that a plurality of magnets are installed in the rotation axis direction of the target.

前記のところを骨子とする本発明のスパッタリング法
による成膜装置は、下述する実験を介して完成に至った
ものである。
The film forming apparatus by the sputtering method of the present invention, which has the above points as its essence, has been completed through the experiments described below.

実験1 第3図に図示した従来の装置では、磁石5が1対のも
のである。この磁石5の代わりに、等しい磁界を発生さ
せる磁石を等間隔で5個配置した。この時のターゲット
のエロージョン形状を第5図に示した。斜線部はエロー
ジョン領域及び磁石を示す。従来の装置と同様にターゲ
ットの中心部ほどエロージョンは深く、ターゲット端部
ではエロージョンは浅い、という問題点は多少の改善は
得られたが、解決には至らなかった。
Experiment 1 In the conventional apparatus shown in FIG. 3, the magnet 5 is a pair. Instead of the magnet 5, five magnets that generate an equal magnetic field are arranged at equal intervals. The erosion shape of the target at this time is shown in FIG. The shaded area indicates the erosion area and the magnet. Although the problem that the erosion is deeper toward the center of the target and the erosion is shallower at the end of the target as in the conventional device, some improvements have been obtained, but they have not been solved.

実験2 実験1の結果より、ターゲットのエロージョン深さ分
布を均一化する為には、磁石5の分割はある程度有効な
ことがわかった。
Experiment 2 From the result of Experiment 1, it was found that the division of the magnet 5 was effective to some extent in order to make the erosion depth distribution of the target uniform.

以上のことから、分割された個々の磁石の磁界をエロ
ージョン速度の分布により制御することを考えた。すな
わち、ターゲットの回転軸方向に分割して配置された磁
石と等間隔にターゲット表面にレーザー変位センサーを
配置し、ターゲット表面とレーザー変位センサー間の距
離を測定できるようにした。スパッタリング中にターゲ
ット表面がスパッタされることで、上記の距離が変化す
る。この変化からエロージョン速度をCPUで算出し、5
個の測定地点の平均値と比較し、エロージョン速度が平
均値より小さい地点に位置する電磁石の磁界を強くなる
ようにした。またエロージョン速度が平均値より大きい
地点に位置する電磁石の磁界を小さくなるようにした。
From the above, it was considered to control the magnetic field of each divided magnet by the distribution of erosion velocity. That is, the laser displacement sensor was arranged on the target surface at equal intervals with the magnets divided and arranged in the rotation axis direction of the target so that the distance between the target surface and the laser displacement sensor could be measured. The distance is changed by sputtering the target surface during sputtering. The CPU calculates the erosion speed from this change and
The magnetic field of the electromagnet located at the point where the erosion velocity is smaller than the average value was strengthened by comparing with the average value at each measurement point. Moreover, the magnetic field of the electromagnet located at the point where the erosion speed is higher than the average value is made small.

この結果、ターゲットのエロージョン分布が第2図に
示したように大きく向上した。図中斜線部がターゲット
のエロージョン領域及び電磁石の位置を示す。
As a result, the erosion distribution of the target was greatly improved as shown in FIG. The shaded area in the figure indicates the position of the erosion region of the target and the electromagnet.

以上の実験結果を介して得た事実を基に完成に至った
本発明のスパッタリング法による成膜装置を図示の実施
例により以下に説明する。
Based on the facts obtained through the above experimental results, a film forming apparatus by the sputtering method of the present invention which has been completed will be described below with reference to the illustrated embodiment.

即ち、第1(1)乃至1(3)図は、本発明によるス
パッタリング法による成膜装置の内容を示すものであ
る。
That is, FIGS. 1 (1) to 1 (3) show the contents of the film forming apparatus by the sputtering method according to the present invention.

第1図において、101は真空容器、102はスパッタリン
グガス導入管、103は排気口、104はAl,Cu,Mo,W,Ti,Si等
よりなる両端解放で円筒形のターゲット、105は104のタ
ーゲット保持用筒、106は被薄膜成長基板の保持を兼ね
たアノード電極をそれぞれ示す。また107は被薄膜成長
基板、108は106の電極及び107の基板を回転運動させる
モーター、109は磁界を発生させるための電磁石、110は
円筒ターゲットを保持・回転させるためのローラーをそ
れぞれ示す。更に、111はターゲットのエロージョン深
さを測定するためのレーザーを変位センサー、112はタ
ーゲット104を回転させるためのモーター、113はモータ
ーの電源、114はプラズマ発生用直流電源(13.56MHzの
高周波でも良い)、115は、電磁石109によって作られた
磁力線、116は、モーター108用電源をそれぞれ示す。な
お、図中Aは第1(3)図に示す電磁石109の電源回路
を示す。117は、A/Dコンバーターで、センサー111で測
定した変位量が電圧で出力されるため、これをデジタル
量に変換するものである。118はI/Fコンバーターで、D/
Aコンバーター117からの信号をCPU用の信号に変換する
ものである。119はCPUで、センサー111で測定したター
ゲットのエロージョン深さの単位時間あたりの変化率か
らエロージョン速度を算出し、エロージョン速度に応じ
て各電磁石109の磁界を制御するものである。120はI/F
コンバーターで、CPUからの信号を各電磁石109のコント
ローラーに伝えるものである。そして、121は電磁石109
の電源コントローラー、122は各電磁石109の電源をそれ
ぞれ示す。
In FIG. 1, 101 is a vacuum container, 102 is a sputtering gas introducing pipe, 103 is an exhaust port, 104 is a cylindrical target made of Al, Cu, Mo, W, Ti, Si, etc. with both ends open, and 105 is 104. A target holding cylinder and reference numeral 106 respectively denote an anode electrode which also holds the thin film growth substrate. Further, 107 is a thin film growth substrate, 108 is a motor for rotating the electrode of 106 and the substrate of 107, 109 is an electromagnet for generating a magnetic field, and 110 is a roller for holding and rotating a cylindrical target. Further, 111 is a laser displacement sensor for measuring the erosion depth of the target, 112 is a motor for rotating the target 104, 113 is a power source for the motor, 114 is a DC power source for plasma generation (a high frequency of 13.56 MHz may be used). ), 115 is a magnetic field line created by the electromagnet 109, and 116 is a power supply for the motor 108. In the figure, A indicates a power supply circuit of the electromagnet 109 shown in FIG. 1 (3). Reference numeral 117 is an A / D converter that converts the displacement amount measured by the sensor 111 into a digital amount because the displacement amount is output as a voltage. 118 is an I / F converter, D /
The signal from the A converter 117 is converted into a signal for CPU. A CPU 119 calculates the erosion speed from the rate of change in the erosion depth of the target measured by the sensor 111 per unit time, and controls the magnetic field of each electromagnet 109 according to the erosion speed. 120 is I / F
The converter transmits the signal from the CPU to the controller of each electromagnet 109. 121 is the electromagnet 109
The power supply controller 122, and the power supply 122 for the electromagnets 109, respectively.

第1(1)乃至1(3)図に図示の本発明のスパッタ
リング法による成膜装置での成膜操作は、例えば、次の
ようにして行う。即ち、排気口3より、真空容器101内
を排気する。次にスパッタリングガス導入口102からス
パッタリングガスを真空容器101内に導入する。
The film forming operation by the film forming apparatus by the sputtering method of the present invention shown in FIGS. 1 (1) to 1 (3) is performed as follows, for example. That is, the inside of the vacuum container 101 is exhausted through the exhaust port 3. Next, the sputtering gas is introduced into the vacuum chamber 101 through the sputtering gas inlet 102.

ターゲット104及び被薄膜形成基板107を回転させなが
ら、直流電源114により、ターゲット104に負電位を与え
ると、ターゲット104と電極106の間に放電が起きプラズ
マが発生する。この時、電磁石109に電源回路Aから電
力を供給し、ターゲット内に磁力線115を発生させる
と、プラズマは磁力線115によってターゲット104の内部
に閉じ込められる。
When a negative potential is applied to the target 104 by the DC power supply 114 while rotating the target 104 and the thin film formation substrate 107, discharge occurs between the target 104 and the electrode 106 to generate plasma. At this time, when electric power is supplied from the power supply circuit A to the electromagnet 109 to generate magnetic force lines 115 in the target, plasma is confined inside the target 104 by the magnetic force lines 115.

プラズマ中のイオン化されたスパッタリングガス粒子
は、シース電圧により加速されてターゲット表面をスパ
ッタリングする。ターゲットからスパッタリングされた
ターゲット物質は被薄膜形成基板に付着し薄膜を形成す
る。
Ionized sputtering gas particles in the plasma are accelerated by the sheath voltage and sputter the target surface. The target material sputtered from the target adheres to the thin film formation substrate to form a thin film.

スパッタリングが始まると、磁力線115の分布等に起
因したプラズマ密度の不均一性等により、ターゲット10
4の表面のターゲット104の回転軸方向にエロージョンの
不均一性が発生する。この時、センサー111でセンサー1
11からターゲット104表面までの距離を測定している。C
PU119は、単位時間あたりのセンサー111とターゲット表
面との距離の変化率から各センサー111測定ポイントの
エロージョン速度分布を算出する。そして、この分布の
平均値よりエロージョン速度の小さい測定ポイントのプ
ラズマ密度が増加するように、この部分の電磁石電源コ
ントローラー121に信号を送る。エロージョン速度が平
均値より大きい測定ポイントでは、プラズマ密度を減少
させるようにする。
When the sputtering is started, the target 10 is affected by the non-uniformity of the plasma density caused by the distribution of the magnetic force lines 115, etc.
Erosion non-uniformity occurs on the surface of the target 104 in the direction of the rotation axis of the target 104. At this time, sensor 1
The distance from 11 to the surface of the target 104 is measured. C
The PU 119 calculates the erosion velocity distribution of each sensor 111 measurement point from the rate of change in the distance between the sensor 111 and the target surface per unit time. Then, a signal is sent to the electromagnet power supply controller 121 in this portion so that the plasma density at the measurement point whose erosion speed is smaller than the average value of this distribution increases. At the measurement points where the erosion speed is higher than the average value, the plasma density is reduced.

以上のように操作する本発明の装置においては、ター
ゲット104表面における回転軸方向のプラズマ密度が変
化し、エロージョン速度も均一化される。
In the apparatus of the present invention operated as described above, the plasma density on the surface of the target 104 in the direction of the rotation axis changes, and the erosion speed is made uniform.

上述の内容の本発明の装置においては、上述のところ
で使用するターゲット及び第1図中の電磁石109の代わ
りに第4図中の磁石と同じ形状の磁石を用いることがで
きる。その場合、ターゲットのエロージョンの回転軸方
向の分布は第2図及び第4図に示すようになる。
In the apparatus of the present invention having the above contents, a magnet having the same shape as the magnet in FIG. 4 can be used instead of the target used in the above and the electromagnet 109 in FIG. In that case, the distribution of the erosion of the target in the rotation axis direction is as shown in FIGS. 2 and 4.

本発明によるターゲットの使用効率と、従来の装置の
磁石を用いた時のターゲットの使用効率について、実験
したところ、両者の関係は表1に示すようになった。表
1に示す結果から明らかなように、本発明の装置は、従
来の装置に比べて顕著に優れた効果をもたらすものであ
ることが理解される。
An experiment was conducted on the usage efficiency of the target according to the present invention and the usage efficiency of the target when the magnet of the conventional apparatus was used, and the relationship between them was as shown in Table 1. As is clear from the results shown in Table 1, it is understood that the device of the present invention provides a significantly superior effect as compared with the conventional device.

〔発明の効果の概要〕 以上説明したように、円筒ターゲットの円筒軸に対し
て垂直に複数の電磁石を設置し、それぞれターゲットの
エロージョンに合わせ発生する磁界を制御することで、
プラズマ密度を調整し、ターゲットの円筒軸方向のエロ
ージョンを均一化できる。そして、ターゲットが回転運
動を行うことで、プラズマが集中する領域もターゲット
表面を回転運動する。
[Outline of Effects of the Invention] As described above, by installing a plurality of electromagnets perpendicular to the cylindrical axis of the cylindrical target, by controlling the magnetic field generated in accordance with the erosion of the target,
By adjusting the plasma density, the erosion of the target in the cylinder axis direction can be made uniform. Then, as the target rotates, the region where plasma is concentrated also rotates on the target surface.

この結果、ターゲットは円周方向にもエロージョンが
均一化し、前記の効果と合わせて、全面を効率良く使用
することができる。
As a result, the target has uniform erosion in the circumferential direction, and in addition to the above effects, the entire surface can be used efficiently.

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

第1(1),1(2)及び1(3)図は、本発明によるス
パッタリング法による成膜装置の構造説明図である。な
お第1(1)図は断面略図、同1(2)図は側断面略
図、そして同1(3)図は、電磁石制御系のブロック略
図である。 第2図は、第1図に図示の装置におけるターゲットの断
面略図である。 第3(1)乃至(2)図は、従来のスパッタリング法に
よる装置(特開昭63−100176号公報)の説明図である。
なお、第3(1)図は断面略図であり、第3(2)図は
側断面略図である。 第4図は、第3図に図示の従来の装置における磁石を第
1図に図示の装置に使用した場合のターゲットの断面略
図である。 第5図は、第1図に図示の装置において、同じ大きさの
磁界を発生させる磁石を使用した場合のターゲットの断
面略図である。 第1図において、 101は真空容器、102はガス導入口、103は排気口、104は
ターゲット、105はターゲット保持筒、106はアノード電
極及びステージ、107は被薄膜形成基板、108はモータ
ー、109は電磁石、110はターゲットの保持及び回転用ロ
ーラー、111はレーザー変位センサー、112はモーター、
113はモーター用電源、114はプラズマ用直流電源、115
は磁力線、116はモーター用電源、117はA/Dコンバータ
ー、118はI/Fコンバーター、119はCPU、120はI/Fコンバ
ーター、121はコイル電源コントローラー、122はコイル
電源。 第3図において、 1は真空容器、2はガス導入口、3は排気口、4はター
ゲット、5は磁石、6は磁力線、7は被薄膜形成基板、
8は電極、9は直流電源、10はターゲット冷却水套。
FIGS. 1 (1), 1 (2) and 1 (3) are structural explanatory views of a film forming apparatus by the sputtering method according to the present invention. 1 (1) is a schematic sectional view, FIG. 1 (2) is a schematic side sectional view, and FIG. 1 (3) is a schematic block diagram of an electromagnet control system. FIG. 2 is a schematic sectional view of the target in the apparatus shown in FIG. FIGS. 3 (1) and 3 (2) are explanatory views of a conventional sputtering apparatus (Japanese Patent Laid-Open No. 63-100176).
Incidentally, FIG. 3 (1) is a schematic sectional view, and FIG. 3 (2) is a schematic sectional side view. FIG. 4 is a schematic sectional view of a target when the magnet in the conventional device shown in FIG. 3 is used in the device shown in FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the target in the apparatus shown in FIG. 1 when using magnets that generate magnetic fields of the same magnitude. In FIG. 1, 101 is a vacuum container, 102 is a gas inlet, 103 is an exhaust port, 104 is a target, 105 is a target holding cylinder, 106 is an anode electrode and stage, 107 is a thin film formation substrate, 108 is a motor, 109 Is an electromagnet, 110 is a target holding and rotating roller, 111 is a laser displacement sensor, 112 is a motor,
113 is a motor power source, 114 is a plasma DC power source, 115
Is a magnetic field line, 116 is a motor power supply, 117 is an A / D converter, 118 is an I / F converter, 119 is a CPU, 120 is an I / F converter, 121 is a coil power supply controller, and 122 is a coil power supply. In FIG. 3, 1 is a vacuum container, 2 is a gas inlet, 3 is an exhaust port, 4 is a target, 5 is a magnet, 6 is a line of magnetic force, 7 is a thin film forming substrate,
8 is an electrode, 9 is a DC power supply, and 10 is a target cooling water jacket.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】両端解放で、円筒型又は多角柱型の内面タ
ーゲットを有し、且つ該ターゲットの回転軸を中心にタ
ーゲットに対し回転させる手段を備えたターゲット保持
筒と、該ターゲットの回転軸方向に、複数の磁石を設置
してなることを特徴とするスパッタリング法による成膜
装置。
1. A target holding cylinder having a cylindrical or polygonal column-shaped inner surface target with both ends open, and a means for rotating the target about a rotation axis of the target, and a rotation axis of the target. A plurality of magnets are installed in a predetermined direction to form a film forming apparatus by a sputtering method.
【請求項2】前記磁石が磁界の強さを制御できる電磁石
である請求項(1)に記載のスパッタリング法による成
膜装置。
2. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the magnet is an electromagnet capable of controlling the strength of a magnetic field.
【請求項3】前記ターゲットの回転軸方向のエロージョ
ン深さを測定するためのセンサーと、該センサーの測定
値からエロージョン速度を算出する回路と、該エロージ
ョン速度に応じて前記磁石の磁界の強さを制御する回路
とを備えてなる請求項(1)または(2)に記載のスパ
ッタリング法による成膜装置。
3. A sensor for measuring the erosion depth of the target in the rotation axis direction, a circuit for calculating the erosion speed from the measured value of the sensor, and the strength of the magnetic field of the magnet according to the erosion speed. A film forming apparatus by the sputtering method according to claim 1, further comprising:
【請求項4】前記被薄膜形成基板を、前記内面ターゲッ
トの外側であって該ターゲットの回転軸に垂直に保持
し、さらに該被薄膜形成基板を回転させる手段を備えた
請求項(1)、(2)または(3)に記載のスパッタリ
ング法による成膜装置。
4. A means for holding the thin film forming substrate outside the inner surface target, perpendicularly to a rotation axis of the target, and further for rotating the thin film forming substrate. A film forming apparatus by the sputtering method according to (2) or (3).
JP20137788A 1988-08-12 1988-08-12 Film forming equipment by sputtering method Expired - Fee Related JP2688831B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20137788A JP2688831B2 (en) 1988-08-12 1988-08-12 Film forming equipment by sputtering method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20137788A JP2688831B2 (en) 1988-08-12 1988-08-12 Film forming equipment by sputtering method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0250958A JPH0250958A (en) 1990-02-20
JP2688831B2 true JP2688831B2 (en) 1997-12-10

Family

ID=16440065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20137788A Expired - Fee Related JP2688831B2 (en) 1988-08-12 1988-08-12 Film forming equipment by sputtering method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2688831B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6689253B1 (en) * 2001-06-15 2004-02-10 Seagate Technology Llc Facing target assembly and sputter deposition apparatus
CN107012440B (en) * 2017-04-27 2019-03-12 京东方科技集团股份有限公司 The method of magnetic field providing apparatus, magnetron sputtering apparatus and magnetron sputtering
JP2022006497A (en) * 2020-06-24 2022-01-13 東京エレクトロン株式会社 Film deposition apparatus and film deposition method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0250958A (en) 1990-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6113752A (en) Method and device for coating substrate
EP0103461B1 (en) Plasma deposition method and apparatus
US6258217B1 (en) Rotating magnet array and sputter source
JPH08288096A (en) Plasma treatment device
JPS60135573A (en) Method and device for sputtering
JP5550565B2 (en) Sputtering apparatus and sputtering method
WO2009157439A1 (en) Sputtering apparatus and sputtering method
EP0451642B1 (en) Sputtering system
JPH0669026B2 (en) Semiconductor processing equipment
JPH10251849A (en) Sputtering device
US6235169B1 (en) Modulated power for ionized metal plasma deposition
JP2688831B2 (en) Film forming equipment by sputtering method
JPS61221363A (en) Sputtering apparatus
CN109154076B (en) Film forming method and sputtering apparatus
JPH024965A (en) Sputtering target and magnetron sputtering device using the same
JP3298180B2 (en) Thin film forming equipment
JP2001081550A (en) Reactive sputtering system, and method of film deposition
CN113227446B (en) Sputtering apparatus and sputtering method
JPH024966A (en) Sputtering device
JPS60200962A (en) Planar magnetron sputtering method
JPS63247366A (en) Magnetron sputtering device
JP3784203B2 (en) Magnetron sputtering method and apparatus
KR102617710B1 (en) Substrate treatment apparatus
JP3414667B2 (en) Magnetron sputtering method
JPH0361367A (en) Magnetron sputtering device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees