JP2844669B2 - 反応性マグネトロンスパッタ装置 - Google Patents
反応性マグネトロンスパッタ装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、反応性マグネトロンスパッタ装置に関す
る。
る。
本発明は、反応性マグネトロンスパッタ装置におい
て、そのターゲットの裏面側に、ターゲットの周辺に対
応する位置に環状の第１の磁界発生手段と、ターゲット
の中心に対応する軸を中心に回転可能な第２の磁界発生
手段を設けることによって、スパッタ成膜時のエロージ
ョン領域をターゲット表面全体に拡げてダスト発生を防
ぐようにしたものである。
て、そのターゲットの裏面側に、ターゲットの周辺に対
応する位置に環状の第１の磁界発生手段と、ターゲット
の中心に対応する軸を中心に回転可能な第２の磁界発生
手段を設けることによって、スパッタ成膜時のエロージ
ョン領域をターゲット表面全体に拡げてダスト発生を防
ぐようにしたものである。
近時、半導体装置においては、その寸法ルールの微細
化によって浅くなる接合に対し、コンタクト材料である
Alとシリコン基板との合金化反応で接合が破壊及び劣化
するを防止するために、Al層の下にバリヤメタルを敷く
必要性が高まっている。このバリヤメタルとしては、現
在、反応抑止性の高いTiNが有望である。このTiN膜の形
成には、TiターゲットをN2ガス、或はN2ガスとArガスの
混合ガスの雰囲気中でスパッタ成膜する反応性スパッタ
法が一般的である。
化によって浅くなる接合に対し、コンタクト材料である
Alとシリコン基板との合金化反応で接合が破壊及び劣化
するを防止するために、Al層の下にバリヤメタルを敷く
必要性が高まっている。このバリヤメタルとしては、現
在、反応抑止性の高いTiNが有望である。このTiN膜の形
成には、TiターゲットをN2ガス、或はN2ガスとArガスの
混合ガスの雰囲気中でスパッタ成膜する反応性スパッタ
法が一般的である。
第７図は従来の反応性マグネトロンスパッタ装置、即
ち平行平板型DCマグネトロンスパッタ装置のカソード付
近の構成を示す。同図において、（１）はスパッタ成膜
される基板、（２）は基板（１）に対向するターゲット
（３）及びその裏面に配した磁界発生手段例えば磁石
（４）とからなるカソードを示す。磁石（４）はＮ極を
中心にＳ極がこれを取り囲むように構成され、これによ
ってターゲット（３）の表面上に磁界が形成される。
（５）は直流電源であり、ターゲット（３）の表面が負
電位にバイアスされる。このターゲット（３）の表面が
スパッタエッチングされ、そのスパッタ粒子が基板上に
堆積して成膜が行われる。
ち平行平板型DCマグネトロンスパッタ装置のカソード付
近の構成を示す。同図において、（１）はスパッタ成膜
される基板、（２）は基板（１）に対向するターゲット
（３）及びその裏面に配した磁界発生手段例えば磁石
（４）とからなるカソードを示す。磁石（４）はＮ極を
中心にＳ極がこれを取り囲むように構成され、これによ
ってターゲット（３）の表面上に磁界が形成される。
（５）は直流電源であり、ターゲット（３）の表面が負
電位にバイアスされる。このターゲット（３）の表面が
スパッタエッチングされ、そのスパッタ粒子が基板上に
堆積して成膜が行われる。
特公昭63−65754号公報には類似のマグネトロンスパ
ッタ装置が示されている。
ッタ装置が示されている。
ところで、上述の反応性マグネトロンスパッタ装置に
おいては、スパッタ現象がエロージョン領域（電界Ｅと
磁界Ｈが直交する領域に高密度にプラズマが集中する。
この高密度のプラズマに接するターゲット（３）の領
域）（６）に集中し、それ以外の中央部及び周辺部の非
エロージョン領域（７）ではターゲット表面がスパッタ
エッチングされずに残ってしまう。そして、この非エロ
ージョン領域（７）にスパッタ粒子の再付着物が堆積さ
れる。TiNを成膜する場合、TiN膜は密着性が悪いため、
上記の再付着物（即ちTiN）が剥がれる現象が発生して
いた。この剥がれた再付着物が異常放電を引き起こし、
すなわち、剥がれた再付着物がプラズマ中に入り、プラ
ズマの熱で加熱され、溶け飛散し、基板（１）上に多量
（例えば数1000個）のダストとして付着し問題となって
いた。
おいては、スパッタ現象がエロージョン領域（電界Ｅと
磁界Ｈが直交する領域に高密度にプラズマが集中する。
この高密度のプラズマに接するターゲット（３）の領
域）（６）に集中し、それ以外の中央部及び周辺部の非
エロージョン領域（７）ではターゲット表面がスパッタ
エッチングされずに残ってしまう。そして、この非エロ
ージョン領域（７）にスパッタ粒子の再付着物が堆積さ
れる。TiNを成膜する場合、TiN膜は密着性が悪いため、
上記の再付着物（即ちTiN）が剥がれる現象が発生して
いた。この剥がれた再付着物が異常放電を引き起こし、
すなわち、剥がれた再付着物がプラズマ中に入り、プラ
ズマの熱で加熱され、溶け飛散し、基板（１）上に多量
（例えば数1000個）のダストとして付着し問題となって
いた。
本発明は、上述の点に鑑み、再付着物の剥がれに起因
した異常放電によるダスト発生を防止できるようにした
反応性マグネトロンスパッタ装置を提供するものであ
る。
した異常放電によるダスト発生を防止できるようにした
反応性マグネトロンスパッタ装置を提供するものであ
る。
本発明は、基板（１）に対向するターゲット（３）
と、磁界発生手段を有し、ターゲット（３）を反応性ス
パッタして基板（１）上に成膜する反応性マグネトロン
スパッタ装置において、ターゲット（３）の裏面側に、
ターゲット（３）の周辺に対応する位置に環状の第１の
磁界発生手段（15A）と、ターゲットの中心に対応する
軸を中心に回転可能な第２の磁界発生手段（15B）を設
けて構成する。
と、磁界発生手段を有し、ターゲット（３）を反応性ス
パッタして基板（１）上に成膜する反応性マグネトロン
スパッタ装置において、ターゲット（３）の裏面側に、
ターゲット（３）の周辺に対応する位置に環状の第１の
磁界発生手段（15A）と、ターゲットの中心に対応する
軸を中心に回転可能な第２の磁界発生手段（15B）を設
けて構成する。
〔作用〕 上述の構成によれば、ターゲット（３）の表面に沿っ
て磁界の位置が変動する磁気発生手段（15A）及び（15
B）を設けることにより、ターゲット（３）表面の全域
にエロージョン領域（６）が広がる。従って、ターゲッ
ト（３）の表面全体にわたってスパッタ現象が発生する
ようになり、スパッタ粒子のターゲット（３）への再付
着が防止される。その結果、再付着物（29）の剥がれに
起因した異常放電によるダスト発生を防ぐことができ
る。
て磁界の位置が変動する磁気発生手段（15A）及び（15
B）を設けることにより、ターゲット（３）表面の全域
にエロージョン領域（６）が広がる。従って、ターゲッ
ト（３）の表面全体にわたってスパッタ現象が発生する
ようになり、スパッタ粒子のターゲット（３）への再付
着が防止される。その結果、再付着物（29）の剥がれに
起因した異常放電によるダスト発生を防ぐことができ
る。
以下、図面を参照して本発明による反応性マグネトロ
ンスパッタ装置の実施例を説明する。
ンスパッタ装置の実施例を説明する。
先ず、本発明の理解を容易にするために、第１図の参
考例に付いて説明する。同図は反応性マグネトロンスパ
ッタ装置のカソード付近の構成を示し、（１）はスパッ
タ成膜される基板、（12）は基板（１）に対向する平板
状の円形ターゲット（３）及びターゲット（３）の裏面
に配した磁石（15A），（15B）からなるカソード、
（５）はカソード（12）と図示せざる真空容器及び基板
電極（アノード）間に接続された直流電源を示し、ター
ゲット（３）の表面は負電位にバイアスされる。磁石
（13）は、断面Ｕ字状をなし、両端のＳ極とＮ極の長さ
l1がターゲット（３）の半径l2より長く（l1＞l2）なる
ように形成し、ターゲット（３）の裏面においてターゲ
ット（３）の中心位置に対応する軸（14）を中心に回転
可能に配置する。
考例に付いて説明する。同図は反応性マグネトロンスパ
ッタ装置のカソード付近の構成を示し、（１）はスパッ
タ成膜される基板、（12）は基板（１）に対向する平板
状の円形ターゲット（３）及びターゲット（３）の裏面
に配した磁石（15A），（15B）からなるカソード、
（５）はカソード（12）と図示せざる真空容器及び基板
電極（アノード）間に接続された直流電源を示し、ター
ゲット（３）の表面は負電位にバイアスされる。磁石
（13）は、断面Ｕ字状をなし、両端のＳ極とＮ極の長さ
l1がターゲット（３）の半径l2より長く（l1＞l2）なる
ように形成し、ターゲット（３）の裏面においてターゲ
ット（３）の中心位置に対応する軸（14）を中心に回転
可能に配置する。
かかる構成によれば、スパッタ成膜時において、カソ
ード（12）の磁石（13）を軸（14）を中心に回転させる
ことにより、第２図Ａ及びＢに示すように、磁石（13）
によってターゲット（３）の表面上に付与される磁界Ｈ
がターゲット表面に沿って移動し、エロージョン領域
（６）がターゲット（３）の表面全域に拡がるようにな
る。これにより、わずかでもターゲット表面全体にたっ
てスパッタ現象が発生し、スパッタ粒子の再付着物がタ
ーゲット表面に堆積するを防止することができる。
ード（12）の磁石（13）を軸（14）を中心に回転させる
ことにより、第２図Ａ及びＢに示すように、磁石（13）
によってターゲット（３）の表面上に付与される磁界Ｈ
がターゲット表面に沿って移動し、エロージョン領域
（６）がターゲット（３）の表面全域に拡がるようにな
る。これにより、わずかでもターゲット表面全体にたっ
てスパッタ現象が発生し、スパッタ粒子の再付着物がタ
ーゲット表面に堆積するを防止することができる。
第３図は本発明の一実施例である。本例は、ターゲッ
ト（３）の裏面に磁界発生手段として電磁コイル（15）
〔（15A），（15B）〕を配してカソード（16）を構成す
る。電磁コイル（15）は、ターゲット（３）の周縁に対
応する位置にターゲット（３）に近い側がＳ極となるよ
うな環状の第１電磁コイル（15A）を配し、ターゲット
（３）の中心より外れた位置に対応した位置にターゲッ
ト（３）に近い側がＮ極となるような第２電磁コイル
（15B）を配し、この第２電極コイル（15B）をターゲッ
ト（３）の中心に対応する軸（14）を中心に回動可能に
して構成する。その他の構成は第１図と同様である。
ト（３）の裏面に磁界発生手段として電磁コイル（15）
〔（15A），（15B）〕を配してカソード（16）を構成す
る。電磁コイル（15）は、ターゲット（３）の周縁に対
応する位置にターゲット（３）に近い側がＳ極となるよ
うな環状の第１電磁コイル（15A）を配し、ターゲット
（３）の中心より外れた位置に対応した位置にターゲッ
ト（３）に近い側がＮ極となるような第２電磁コイル
（15B）を配し、この第２電極コイル（15B）をターゲッ
ト（３）の中心に対応する軸（14）を中心に回動可能に
して構成する。その他の構成は第１図と同様である。
かかる構成においても、スパッタ成膜時に第２電磁コ
イル（15B）を軸（14）を中心に回転することにより、
電磁コイル（15A），（15B）による磁界がターゲット表
面に沿って移動し、エロージョン領域（６）がターゲッ
ト表面全域に拡がり、スパッタ粒子のターゲット表面へ
の再付着を防止することができる。
イル（15B）を軸（14）を中心に回転することにより、
電磁コイル（15A），（15B）による磁界がターゲット表
面に沿って移動し、エロージョン領域（６）がターゲッ
ト表面全域に拡がり、スパッタ粒子のターゲット表面へ
の再付着を防止することができる。
本発明は固定の第１の磁界発生手段と偏心回転の第２
の磁界発生手段で目的の磁界を発生させるので、回転半
径を小さくする事ができ、第２の磁気発生手段をコンパ
クトにし、かつ、駆動手段の負荷が小さくできる。
の磁界発生手段で目的の磁界を発生させるので、回転半
径を小さくする事ができ、第２の磁気発生手段をコンパ
クトにし、かつ、駆動手段の負荷が小さくできる。
ところで、上述の第３図の実施例のように、スパッタ
成膜中にエロージョン領域（６）をターゲット（３）の
表面全体に拡げると、ターゲット（３）周辺の不純物を
スパッタしたり、基板（１）に成膜した膜の均一性が悪
くなったりする可能性がある。又、周辺部の不純物スパ
ッタを避けようとすれば、逆にどうしても非エロージョ
ン領域がターゲットの周辺部分に僅かでも残ってしま
う。第４図はこの点を解決した本発明の他の実施例であ
る。本例においては、ターゲット（３）の裏面に、ター
ゲット周辺部分に僅かに非エローション領域（７）が残
るような磁界発生手段例えば第３図と同様に、環状の第
１電磁コイル（15A）及び軸（14）を中心に回転しうる
第２電磁コイル（15B）からなる電磁コイル（15）を配
置すると共に、ターゲット（３）の表面の辺部に対向し
てスパッタエッチクリーニングを行うための補助磁界発
生手段例えばターゲット（３）側がＳ極となる第３電磁
コイル（17）を配置する。
成膜中にエロージョン領域（６）をターゲット（３）の
表面全体に拡げると、ターゲット（３）周辺の不純物を
スパッタしたり、基板（１）に成膜した膜の均一性が悪
くなったりする可能性がある。又、周辺部の不純物スパ
ッタを避けようとすれば、逆にどうしても非エロージョ
ン領域がターゲットの周辺部分に僅かでも残ってしま
う。第４図はこの点を解決した本発明の他の実施例であ
る。本例においては、ターゲット（３）の裏面に、ター
ゲット周辺部分に僅かに非エローション領域（７）が残
るような磁界発生手段例えば第３図と同様に、環状の第
１電磁コイル（15A）及び軸（14）を中心に回転しうる
第２電磁コイル（15B）からなる電磁コイル（15）を配
置すると共に、ターゲット（３）の表面の辺部に対向し
てスパッタエッチクリーニングを行うための補助磁界発
生手段例えばターゲット（３）側がＳ極となる第３電磁
コイル（17）を配置する。
かかる構成においては、通常のスパッタ成膜中は第２
電磁コイル（15B）を回転させてターゲット周辺部を非
エロージョン領域（７）として残したまま他部全域をエ
ロージョン領域（６）としてスパッタを行う（第４図参
照）。そして、非エロージョン領域（７）にスパッタ粒
子の再付着物が堆積してきたら、即ち通常基板（１）に
１〜２μｍ程度成膜したら、基板（１）をターゲット
（３）に対向させないようにターゲット（３）に対して
相対的に移動させるか、又は基板（１）とターゲット
（３）間にシャッター（18）を介挿し、その状態で第
１、第２電磁コイル（15A）（15B）と共に、第３電磁コ
イル（17）を作動させ、エロージョン領域（６）をター
ゲット（３）の表面全域に拡げ（この場合エロージョン
領域はターゲット（３）よりはみ出してもよい）スパッ
タエッチングしてターゲット（３）の全体をクリーニン
グする（第５図参照）。このスパッタエッチクリーニン
グは所謂スパッタ成膜時の合間に行われる。
電磁コイル（15B）を回転させてターゲット周辺部を非
エロージョン領域（７）として残したまま他部全域をエ
ロージョン領域（６）としてスパッタを行う（第４図参
照）。そして、非エロージョン領域（７）にスパッタ粒
子の再付着物が堆積してきたら、即ち通常基板（１）に
１〜２μｍ程度成膜したら、基板（１）をターゲット
（３）に対向させないようにターゲット（３）に対して
相対的に移動させるか、又は基板（１）とターゲット
（３）間にシャッター（18）を介挿し、その状態で第
１、第２電磁コイル（15A）（15B）と共に、第３電磁コ
イル（17）を作動させ、エロージョン領域（６）をター
ゲット（３）の表面全域に拡げ（この場合エロージョン
領域はターゲット（３）よりはみ出してもよい）スパッ
タエッチングしてターゲット（３）の全体をクリーニン
グする（第５図参照）。このスパッタエッチクリーニン
グは所謂スパッタ成膜時の合間に行われる。
これにより、ターゲット（３）の表面を全て残さずに
スパッタエッチングして再付着物の堆積を防ぐと共に、
エロージョン領域を拡げることからくる周辺の不純物の
スパッタによる成膜された膜の膜質劣化や、均一性悪化
を避けることができる。
スパッタエッチングして再付着物の堆積を防ぐと共に、
エロージョン領域を拡げることからくる周辺の不純物の
スパッタによる成膜された膜の膜質劣化や、均一性悪化
を避けることができる。
このように上述の実施例において、スパッタ成膜時に
ターゲット表面全体が削られるようにし、又はスパッタ
成膜時以外においてターゲット全体をスパッタエッチク
リーニングするようになすことにより、スパッタ粒子の
たターゲット表面への再付着が抑制される。その結果、
例えばバリヤメタルとしてのTiNを成膜する場合でも、
再付着物の剥がれに起因する異常放電が発生しなくな
り、基板への多量のダスト付着を防止することができ
る。
ターゲット表面全体が削られるようにし、又はスパッタ
成膜時以外においてターゲット全体をスパッタエッチク
リーニングするようになすことにより、スパッタ粒子の
たターゲット表面への再付着が抑制される。その結果、
例えばバリヤメタルとしてのTiNを成膜する場合でも、
再付着物の剥がれに起因する異常放電が発生しなくな
り、基板への多量のダスト付着を防止することができ
る。
一方、TiNの反応性スパッタによる成膜は、例えばAr5
0SCCM、N240SCCM、ガス圧4mTorr、ターゲット電力3kW、
基板温度200℃で行われるが、前述したようにTiNは反応
性が低いために下地との密着性に劣り、中でも100℃程
度以下の物体上に付着した場合に特に剥がれを生じ易
い。例えば第８図に示す反応性マグネトロンスパッタ装
置のカソード（28）においては、冷却水（21）で冷却す
るターゲット保持台（22）上にドーナツ形状のターゲッ
ト（23）を配し、中央部のターゲット固定具（24）によ
りターゲット（23）を固定し、ターゲット（23）の裏面
側に磁石（25）を配して構成される。ターゲット保持台
（22）のターゲット（23）の周辺部に対応する位置には
防着ブロック（26）が配され、さらにターゲット保持台
（22）及び防着ブロック（26）を囲うように防着シール
ド体（27）が配される。このようなカソード（28）で
は、スパッタ成膜中に中央部のターゲット固定具（2
4）、防着ブロック（26）及び防着シールド体（27）に
スパッタ粒子の再付着物（29）が堆積し、このとき水冷
されたターゲット保持台（22）に固定されているターゲ
ット固定具（24）及び防着ブロック（26）は低温となっ
ているので、これらに堆積された再付着物（29）の剥が
れが顕著となる。この再付着物（29）の剥がれは前述し
たようにダスト発生の原因となる。なお、防着シールド
体（27）の上部はプラズマ放電で加熱されて温度が高く
なっているので、ここでの再付着物（29）の剥がれは生
じにくい。
0SCCM、N240SCCM、ガス圧4mTorr、ターゲット電力3kW、
基板温度200℃で行われるが、前述したようにTiNは反応
性が低いために下地との密着性に劣り、中でも100℃程
度以下の物体上に付着した場合に特に剥がれを生じ易
い。例えば第８図に示す反応性マグネトロンスパッタ装
置のカソード（28）においては、冷却水（21）で冷却す
るターゲット保持台（22）上にドーナツ形状のターゲッ
ト（23）を配し、中央部のターゲット固定具（24）によ
りターゲット（23）を固定し、ターゲット（23）の裏面
側に磁石（25）を配して構成される。ターゲット保持台
（22）のターゲット（23）の周辺部に対応する位置には
防着ブロック（26）が配され、さらにターゲット保持台
（22）及び防着ブロック（26）を囲うように防着シール
ド体（27）が配される。このようなカソード（28）で
は、スパッタ成膜中に中央部のターゲット固定具（2
4）、防着ブロック（26）及び防着シールド体（27）に
スパッタ粒子の再付着物（29）が堆積し、このとき水冷
されたターゲット保持台（22）に固定されているターゲ
ット固定具（24）及び防着ブロック（26）は低温となっ
ているので、これらに堆積された再付着物（29）の剥が
れが顕著となる。この再付着物（29）の剥がれは前述し
たようにダスト発生の原因となる。なお、防着シールド
体（27）の上部はプラズマ放電で加熱されて温度が高く
なっているので、ここでの再付着物（29）の剥がれは生
じにくい。
第６図の実施例は、かかる欠点を改善するようにした
ものである。本例においては、水冷されるターゲット保
持台（22）、ターゲット（23）、磁石（25）、ターゲッ
ト固定具（24）及び防着シールド体（27）の構成は第８
図と同様とするも、特にターゲット（23）周囲の防着ブ
ロックに関しては薄い円環状の防着板（31）を設け、こ
の防着板（31）を防着板（31）の幅よりも狭い幅の円環
状の絶縁がいし（32）を介してターゲット保持台（22）
に２〜３箇所のねじ止めで固定し、さらに中央のターゲ
ット固定具（24）上に之を被冠するように絶縁がいし
（33）を介して薄い円板型の防着板（34）を１つのねじ
で取付けて構成する。
ものである。本例においては、水冷されるターゲット保
持台（22）、ターゲット（23）、磁石（25）、ターゲッ
ト固定具（24）及び防着シールド体（27）の構成は第８
図と同様とするも、特にターゲット（23）周囲の防着ブ
ロックに関しては薄い円環状の防着板（31）を設け、こ
の防着板（31）を防着板（31）の幅よりも狭い幅の円環
状の絶縁がいし（32）を介してターゲット保持台（22）
に２〜３箇所のねじ止めで固定し、さらに中央のターゲ
ット固定具（24）上に之を被冠するように絶縁がいし
（33）を介して薄い円板型の防着板（34）を１つのねじ
で取付けて構成する。
かかる構成によれば、ターゲット周囲に対応する防着
板（31）は薄板で形成されているので熱容量が小さくな
ると共に、絶縁がいし（32）を介して水冷されるターゲ
ット保持台（22）から離れておりこのターゲット保持台
（22）とはねじ部（35）で接触されるのみとなる。従っ
て、ターゲット保持台（22）から熱的に絶縁されてスパ
ッタ時のArイオンの入射で防着板（31）の温度が上が
り、ここでのスパッタ粒子の再付着物（29）の密着性は
向上し、再付着物（29）の剥がれが防止される。また、
中央のターゲット固定具（24）ではこれを被冠するよう
に絶縁がいし（33）を介して薄い防着板（34）が取付け
られており、この防着板（34）も上述の防着板（31）と
同様に昇温するためにこの防着板（34）に堆積したスパ
ッタ粒子の再付着物（29）の密着性が向上し、再付着物
（29）の剥がれが防止される。従って、この再付着物
（29）の剥がれに起因するダスト発生を防止することが
できる、高い清浄度の成膜が可能となる。
板（31）は薄板で形成されているので熱容量が小さくな
ると共に、絶縁がいし（32）を介して水冷されるターゲ
ット保持台（22）から離れておりこのターゲット保持台
（22）とはねじ部（35）で接触されるのみとなる。従っ
て、ターゲット保持台（22）から熱的に絶縁されてスパ
ッタ時のArイオンの入射で防着板（31）の温度が上が
り、ここでのスパッタ粒子の再付着物（29）の密着性は
向上し、再付着物（29）の剥がれが防止される。また、
中央のターゲット固定具（24）ではこれを被冠するよう
に絶縁がいし（33）を介して薄い防着板（34）が取付け
られており、この防着板（34）も上述の防着板（31）と
同様に昇温するためにこの防着板（34）に堆積したスパ
ッタ粒子の再付着物（29）の密着性が向上し、再付着物
（29）の剥がれが防止される。従って、この再付着物
（29）の剥がれに起因するダスト発生を防止することが
できる、高い清浄度の成膜が可能となる。
尚、第６図の例はドーナツ形のターゲットを有した反
応性マグネトロンスパッタ装置に適用したが、その他平
板の円形ターゲットを有する反応性マグネトロンスパッ
タ装置にも同様の防着板を設けることが可能である。
応性マグネトロンスパッタ装置に適用したが、その他平
板の円形ターゲットを有する反応性マグネトロンスパッ
タ装置にも同様の防着板を設けることが可能である。
上述した本発明の反応性マグネトロンスパッタ装置に
よれば、ターゲットに対して変動する磁界を付与する磁
界発生手段を設けることにより、エロージョン領域を拡
げることができ、スパッタ粒子のターゲット表面への再
付着を抑制することができる。従って再付着物の剥がれ
に起因する基板への多量のダスト付着を防ぐことがで
き、清浄度の高い成膜が可能となる。本発明は固定の第
１の磁界発生手段と偏心回転の第２の磁界発生手段で目
的の磁界を発生させるので、回転半径を小さくする事が
でき、第２の磁気発生手段をコンパクトにし、かつ、駆
動手段の負荷が小さくできる。さらに、ターゲット表面
側にターゲットの周辺に対向して第３の磁界発生手段を
設けたことにより、ターゲットの表面を全て残さずにス
パッタエッチングして再付着物の堆積を防ぐと共に、エ
ロージョン領域を広げることからくる周辺の不純物のス
パッタによる成膜された膜の膜質劣化や均一性悪化を避
けることができる。本発明は、例えば密着性の悪いTiN
等の成膜に適用して好適である。
よれば、ターゲットに対して変動する磁界を付与する磁
界発生手段を設けることにより、エロージョン領域を拡
げることができ、スパッタ粒子のターゲット表面への再
付着を抑制することができる。従って再付着物の剥がれ
に起因する基板への多量のダスト付着を防ぐことがで
き、清浄度の高い成膜が可能となる。本発明は固定の第
１の磁界発生手段と偏心回転の第２の磁界発生手段で目
的の磁界を発生させるので、回転半径を小さくする事が
でき、第２の磁気発生手段をコンパクトにし、かつ、駆
動手段の負荷が小さくできる。さらに、ターゲット表面
側にターゲットの周辺に対向して第３の磁界発生手段を
設けたことにより、ターゲットの表面を全て残さずにス
パッタエッチングして再付着物の堆積を防ぐと共に、エ
ロージョン領域を広げることからくる周辺の不純物のス
パッタによる成膜された膜の膜質劣化や均一性悪化を避
けることができる。本発明は、例えば密着性の悪いTiN
等の成膜に適用して好適である。
第１図は本発明による反応性マグネトロンスパッタ装置
の参考例を示す要部の断面図、第２図Ａ及びＢはその動
作説明図、第３図は本発明の実施例を示す要部の断面
図、第４図は本発明の他の実施例を示す要部の断面図、
第５図はその動作説明に供する断面図、第６図は本発明
のさらに他の実施例を示す要部の断面図、第７図及び第
８図は夫々従来の反応性マグネトロンスパッタ装置の例
を示す要部の断面図である。 （１）は基板、（３）はターゲット、（４），（13）は
磁石、（５）は直流電源、（２），（12）はカソードで
ある。
の参考例を示す要部の断面図、第２図Ａ及びＢはその動
作説明図、第３図は本発明の実施例を示す要部の断面
図、第４図は本発明の他の実施例を示す要部の断面図、
第５図はその動作説明に供する断面図、第６図は本発明
のさらに他の実施例を示す要部の断面図、第７図及び第
８図は夫々従来の反応性マグネトロンスパッタ装置の例
を示す要部の断面図である。 （１）は基板、（３）はターゲット、（４），（13）は
磁石、（５）は直流電源、（２），（12）はカソードで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−235560（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−93860（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−48632（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−231169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−235561（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 14/35
Claims (2)
- 【請求項１】基板に対向するターゲットと、磁界発生手
段を有し、該ターゲットを反応性スパッタして上記基板
上に成膜する反応性マグネトロンスパッタ装置におい
て、 上記ターゲットの裏面側に、該ターゲットの周辺に対応
する位置に環状の第１の磁界発生手段と、 ターゲットの中心に対応する軸を中心に回転可能な第２
の磁界発生手段とを 設けて成る反応性マグネトロンスパッタ装置。 - 【請求項２】上記ターゲットの表面側に、該ターゲット
の周辺部に対向して第３の磁界発生手段を設けた ことを特徴とする請求項１記載の反応性マグネストロン
スパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12551289A JP2844669B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 反応性マグネトロンスパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12551289A JP2844669B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 反応性マグネトロンスパッタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02305960A JPH02305960A (ja) | 1990-12-19 |
| JP2844669B2 true JP2844669B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=14911974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12551289A Expired - Fee Related JP2844669B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 反応性マグネトロンスパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2844669B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2617438B2 (ja) * | 1990-12-20 | 1997-06-04 | アネルバ株式会社 | マグネトロンカソード |
| DE4125110C2 (de) * | 1991-07-30 | 1999-09-09 | Leybold Ag | Magnetron-Zerstäubungskathode für Vakuumbeschichtungsanlagen |
| JPH07243039A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-19 | Chugai Ro Co Ltd | 直流マグネトロン型反応性スパッタ法 |
| JP2009191340A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Seiko Epson Corp | 成膜装置及び成膜方法 |
| US11170982B2 (en) * | 2018-08-10 | 2021-11-09 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for producing low angle depositions |
-
1989
- 1989-05-18 JP JP12551289A patent/JP2844669B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02305960A (ja) | 1990-12-19 |
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