JP3814764B2 - スパッタ処理方式 - Google Patents
スパッタ処理方式 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3814764B2 JP3814764B2 JP02119696A JP2119696A JP3814764B2 JP 3814764 B2 JP3814764 B2 JP 3814764B2 JP 02119696 A JP02119696 A JP 02119696A JP 2119696 A JP2119696 A JP 2119696A JP 3814764 B2 JP3814764 B2 JP 3814764B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- region
- magnetic field
- correction
- plasma environment
- 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
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパッタリング(以下「スパッタ」ということがある。)により薄膜を溶着させる装置に関し、詳しくは、溶着された薄膜の厚さにおける不均一度を減らす補正磁石デバイス(素子)をもつスパッタ陰極に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のスパッタ溶着装置においては、スパッタ処理の一部として、基板の上に所望材料の薄いコーティング又は薄膜を作る際にスパッタリング・ターゲット(極板)を使用している。図1は、ターゲット10及び基板12の従来の配置を示す断面図である。ターゲット10及び基板12は、スパッタ処理が行われる処理室(図示せず)内に配置されている。これに関連していえば、スパッタ溶着装置は、各室が図1に示す如きターゲット及び基板を中に含む複数の処理室を具えることもある。
【0003】
ターゲット10は、上面14と、凹形底面、即ちスパッタ面16とを有する。スパッタ面16は、スパッタ処理の際に基板12の上に薄膜18を作るためのターゲット材料を供給する。上面14は、スパッタ処理の際にターゲット10を冷却する働きをするスパッタ陰極(カソード)20に固着される。基板12は、その外縁15に隣接する支持取付け具26に着脱可能に取付けられる。基板12はまたスパッタ面16から所定の距離に配置され、従って、基板12とスパッタ面16との間に空隙28が形成されている。
【0004】
使用時、アルゴンの如き処理ガス(図示せず)が空隙28の中に導入され、処理室はスパッタに適した真空レベルに維持される。それから、高いDC又はAC電圧が陰極20及びターゲット10に印加され、正に帯電したアルゴン・イオンを有するプラズマ放電が発生し、それらのイオンがスパッタ面16に激突する。この結果、ターゲット材料がスパッタ面16から取去られ、溶着処理が開始される。該処理により、ターゲット材料の一部が基板12の上に付着して薄膜18が作られる。一般に、溶着処理は、完了するまでに5秒ないし5分を要する。多くの装置では、溶着処理の際、基板12はスパッタ面16に対し静止状態に保持される。また他の装置では、基板12をスパッタ面16に平行な方向にゆっくり走査することもある。
【0005】
陰極20は、スパッタ面16上の種々の位置へのプラズマ放電の形状や相対的な強さを制御するための主磁石30を含むことがある。主磁石30はまた、ターゲット10に対し回転軸32を中心として回転するように作られることもある。図2は、図1のA−A線に沿ってスパッタ面16を見た図である。スパッタ面16は、ほぼ円形をしており、その外周に周壁24を有する。主磁石30は大抵、所定の形状をもつ連続的な閉じた磁気トンネル34(点線で示す。)を発生するように作られる。例えば、磁気トンネル34は、各部分がターゲット10の周壁24に近接する外周ローブ部39をもつ複数のローブ部分38を含むようなものである。主磁石30を軸32の周りに回転すると、スパッタ面16に対し磁気トンネル34がこれに対応して回転する。これにより、ターゲット材料がスパッタ面16から対称的なパターンで取出されるようにプラズマ放電が制御され、周知のように同心的な溝が作られる。
【0006】
例えば、各溝が夫々の直径をもつ1次(36)、2次(40)及び3次(42)の同心溝が、スパッタ面16の中心部22の周りに対称的に形成される。1次溝36は、最大の直径を有し周壁24に近接している。3次溝42は、最小の直径を有し中心部22の周りに位置する。2次溝40は、1次(36)及び3次(42)の溝の直径の中間の直径を有し、従って、1次及び3次の溝の間に位置する。
【0007】
図3は、図2のB−B線に沿うターゲット10の浸食された側面44を示す断面図である。磁気トンネル34が回転するに従い、プラズマ放電は対称的な浸食パターン(形態)を形成し、その際にスパッタ面16の別々の部分が円形パターンで浸食され、1次(36)、2次(40)及び3次(42)の溝が作られる。1次溝36は一般に、2次(40)及び3次(42)の溝のどちらよりも深く作られ、より大きな外周をもつ。これは、1次溝36を作るために浸食されるターゲット材料の量が、2次又は3次の溝のどちらか一方を作るために浸食されるターゲット材料の量よりも多いことを示している。したがって、1次溝36を作ることで、薄膜18を作るための材料の大部分を提供しており、従って、基板12上に薄膜の総合的均一性に大幅の影響を与えている。また、周壁24の近くの材料の大量の浸食は、基板12の外縁15に近い部分の薄膜の厚さを均一にすることにも寄与している。
【0008】
図4は、1次溝に対する配置を示すための、図1の装置の左半部の拡大図である。同図に、図1について述べたターゲット10及び陰極20の左半分が示され、また、1次溝36(点線で示す。)に対する相対的配置が示されている。主磁石30は、反時計方向に向かう主磁界56(点線で示す。)を発生する。主磁界56は、プラズマ放電の形状及び強さを制御し、最終的に1次溝36を作る働きをする。1次溝36は1対の内壁を含み、各内壁は次第に深くターゲット10の中に伸びて交わり、1次溝36の最も深い部分が溝の中心60に形成される。また、溝の中心60は、周壁24からAの距離にあり、スパッタ面16の所定領域内にある。
【0009】
基板12上に作られる薄膜18は、その最も厚い部分と最も薄い部分の厚さがほぼ等しいか又は偏差が±5%より小さい(±1%のように小さいのがよい。)極めて均一な厚さを有するのが望ましい。極めて均一な厚さの薄膜を作るのに影響を及ぼす幾つかの要因がある。要因の1つのグループには、ターゲット10及び基板12間の幾何学的関係、陰極20の設計並びに磁気トンネル34の形状に起因する、スパッタ面16から取去られる材料の浸食パターン等のパラメータが含まれる。図5は、シミュレートした薄膜の溶着側面を示す図である。この図は、シミュレートした薄膜層の基板上における溶着側面46を示している。溶着側面46は、基板上の任意に選択した方向に伸びる半径に沿う層の厚さの均一度を示すものである。この層は、選択された入力パラメータに従って薄膜層を作るスパッタ処理をシミュレートするコンピュータ・モデリング(モデルを作る)技法を用いて作成した。1つの入力パラメータは、図3を参照して前述した浸食側面44を作るようにスパッタ面16を浸食することを含み、他の入力パラメータは、スパッタ面を半径4ンチ(約10センチ)の基板から2インチ(約5センチ)離すことを含んでいた。これらのパラメータを用いてシミュレートされた層のシミュレートされた、即ち理論的な厚さの均一度は、0.942%であった。
【0010】
主磁石30の回転により、なるべく基板上に対称的な薄膜を生じるのがよい。そうすると、溶着側面46は、基板上の任意の方向に伸びる任意の半径に沿う全体的な厚さの均一度を表すことになる。更に、対称的な薄膜に存在する不所望のどんな不均一さもまた、対称的になるであろう。とすれば、かかる対称的な不均一さは、スパッタ面16及び基板12間の距離を変えるか、又は磁気トンネル34の形状を調整して浸食側面44を修正するなどの技法により、減らすことができるであろう。
【0011】
しかし、非対称的な不均一さを頻繁に発生させる他の要因のグループが存在することが分かった。詳しくいうと、これらの要因は、プラズマ放電の形状を歪ませる可能性のあるすぐ近くの構造物の存在の如き、非対称的な装置の状況に関するものである。もう1つの要因は、プラズマ放電がすぐ近くの処理室にある他の陰極によって望ましくない影響を受けることである。
【0012】
更に付け加えるべき要因は、ターゲット10及び基板12に対する処理ガスの分布が、流れ及び圧力の勾配の存在によって望ましくない影響を受けることである。これより、図6を用いてかような流れ及び圧力の勾配の影響の一例を述べる。図6は、直径が200ミリのシリコン・ウェーハ(図示せず)上に作られたアルミニウム薄膜(図示せず)の均一部分をX−Y軸に関してプロットしたマップ(写像)55を示す。該アルミニウム薄膜は、先に図1〜4について述べたターゲット10及び基板12の従来配置を用いて作ったものである。図6には、ウェーハ上で測定した薄膜の厚さの同じ点を結んで得られた複数の第1の等高線48が示されている。第1の等高線48は、平均の膜厚を示す平均等高線50(他の等高線より濃くして示す。)を含む。また、「+」又は「−」の符号のどちらかを付した第1等高線は夫々、平均膜厚より小さいか又は大きい膜厚を示す。選択した等高線の厚さの値を、大から小への順に表1に示す。
【0013】
【表1】
なお、測定された薄膜の不均一度は3.84%であった。
【0014】
第1の等高線48は、互いに非同心的であってX−Y軸に関して非対称的である。これは、アルミニウム薄膜がウェーハ上に非対称的に形成されていることを示している。これは、「ポンピング歪(ゆが)み」として知られる効果によるためとされている。従来のスパッタ溶着装置は大抵、装置を排気するのに使用するポンプ(図示せず)を含んでいる。かかる装置はまた、排気を行うための吸込み口72を含む。図6においては、マップ55の右下に吸込み口72を示す。この位置は、装置のターゲット及びウェーハに対する吸込み口72の相対的な位置と一致する。装置の排気は、処理ガスの所望の流れ方向を変えるので望ましくないことが分かってきた。詳しくいうと、ポンプによる排気は、処理ガスを吸込み口72に向かう方向(矢印52で示す。)に流れさせる。このため、処理ガスの分布が吸込み口72の方向に歪み、結局、望ましくない非対称的な不均一度を有する薄膜が作られている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
スパッタ面16及び基板12間の距離を変えたり、磁気トンネル34の形状を調整したりする、対称的な不均一性を補正する技法は、非対称的な不均一性を容認できる程度に減らすのに有効でないことが判明した。したがって、本発明の課題は、非対称的な薄膜の不均一性を容認可能な程度に少なくする装置を提供することである。もう1つの課題は、かかる薄膜の不均一性を減じるために、処理室に関して適切に配置しうる装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板上に薄膜を作るためのスパッタ装置に関するもので、該スパッタ装置は、薄膜を作るためのターゲット材料を供給するターゲットを有し、該ターゲットは第1の領域を含む。該スパッタ装置はまた、該ターゲットからターゲット材料を取出すことを可能にするプラズマ放電を使う。また、ターゲット材料を取出すプラズマ放電を制御するために、主磁界を発生する主磁石を設ける。更に、上記第1領域に近接して補正磁石を配置する。補正磁石は、主磁界と相互作用をすると共に、上記第1領域に近接して配置されたプラズマ放電の選定された外側の部分のみを制御する補正磁界を発生し、これにより、上記第1領域においてプラズマ放電の非対称性を補正するための所望の浸食パターンを作り、基板上にほぼ均一な厚さの薄膜を形成させることができる。
【0017】
本発明はまた、ターゲットの表面の第1の領域から材料を取出すのを制御する方法をも提供する。この方法は、材料を取出すためのプラズマ環境を供給するステップと、表面から材料を取出すのを制御する主磁界を発生するステップを含む。この方法は更に、主磁界と相互に作用して非対称的な磁界を形成し、上記第1領域における上記プラズマ環境の選定された外側の部分のみを制御するのに充分な強度であって上記第1領域における材料の取出しを制御し、該第1領域における材料を非対称的に取出して基板上に所望の非対称的な浸食パターンを作るための補正磁界を発生するステップを含む。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図7〜10を参照して本発明を具体的に説明する。これらの図において、対応する要素には同一の符号を付してある。
薄膜を作るのに用いる材料の大部分は、1次溝36が形成されるスパッタ面16からターゲット材料を浸食することによって得られる。したがって、1次溝36のセクション(一部分)の半径方向における変化は、浸食されて1次溝36を作るターゲット材料の量に影響し、基板12上に作られる薄膜18のパターン及び均一度に大きな影響を与える。
【0019】
図7は、本発明の第1の実施例を示す、図1の装置の左半部の拡大図である。同図に、ターゲット10の近くに配置した第1の補正磁石デバイス(素子)54が示されている。以下の図7〜9においては、本発明によって最終的に形成される1次溝36及び主磁界56を、それらの位置の変化を示すために実線で示した。
【0020】
第1の補正磁石デバイス54は、周壁24から離し、1次溝36を含むスパッタ面16上の第1領域84に近接して配置する。第1補正磁石デバイス54は、N磁極62及びS磁極64をもつ永久磁石58を含む。この第1の実施例では、永久磁石58は、S磁極64が垂直方向にN磁極62の上方に位置し、反時計方向に向かう第1の補正磁界66を生じるように配置される。永久磁石はまた、磁界を方向づけて第1補正磁界66の分布を制御する働きをする上及び下の磁極片68及び70の間に配置される。或いは、上下の磁極片68及び70を省略してもよい。また、電磁石装置又は軟磁性分路(soft magnetic shunt )を使用してもよい。
【0021】
第1補正磁界66は、主磁界56の各外周ローブ部39(図2)と相互作用をして、主磁界56を中心部22から周壁24に向かう外側方向(第2の矢印57で示す。)にシフトさせる。その結果、第1の領域84内で最終的に1次溝36のセクション(一部分)が形成される位置が、それに対応して外側にシフトする。詳しくいうと、1次溝36は、第1領域84内に、溝の中心60が周壁24から第1の距離Aより小さい第2の距離Bに来るように形成される。この外方シフトにより1次溝36の長さが増し、従って浸食されるターゲット材料の量が増す。この外方シフトはまた、スパッタ面16上でターゲット材料が浸食される半径方向位置を、周壁24にもっと近い位置に変える。
【0022】
前述のとおり、薄膜18を作るのに用いる材料の大部分は、1次溝36が形成されるスパッタ面16からターゲット材料を浸食することによって得られる。したがって、1次溝36の位置の外側へのシフトは、ターゲット材料の浸食を増し、最終的に基板12上に作られる薄膜18のパターン及び均一度に大きな影響を与える。
【0023】
図8は、本発明の第2の実施例を示す。第2の補正磁石デバイス76は、溝中心60を含むスパッタ面16上の第2の領域86の近くに配置される。この第2実施例では、永久磁石58の向きが反転され、N磁極62がS磁極64の垂直方向上方に位置し、時計方向に向かう第2の補正磁界78が作られる。第2補正磁界78は、主磁界56を図7で述べた方向と逆方向に動かす。詳しくいうと、第2補正磁界78は、主磁界56の各外周ローブ部39と相互作用をして、主磁界56を周壁24から中心部22に向かう内側方向(第3の矢印59で示す。)にシフトさせる。このため、最終的に1次溝36のセクションが第2領域86内に形成される位置が、それに対応して内側にシフトされる。詳しくいうと、1次溝36は、第2領域86内で、溝中心60が周壁24から第1の距離Aより大きい第3の距離Cに来るように形成される。この内方シフトにより1次溝36の長さが減じ、従って浸食されて1次溝36を形成するターゲット材料の量が減じる。この内方シフトはまた、ターゲット材料が浸食されるスパッタ面16上の半径方向位置を、周壁24から遠い位置に変える。これはまた、基板12の上に最終的に形成される薄膜18のパターン及び均一度に大きな影響を与える。
【0024】
第1(54)及び第2(76)の補正磁石デバイスは、主磁界56と第1(66)及び(又は)第2(78)の補正磁界との間で適当な相互作用をさせるために、処理室の内側又は外側のいずれかに選択的に配置することができる。
【0025】
図9は、ターゲットの周壁に近接して配置した第1及び第2の補正磁石デバイスを示す平面図である。同図には、第1(54)及び第2(76)補正磁石デバイスが夫々第1(84)及び第2(86)領域に近接して配置されたスパッタ面16が示されている。これに関連して、第1又は第2の実施例のどちらかの補正磁石を、1次溝36の他のセクションの位置を変えるために、スパッタ面16の他の選択された領域の近くに配置してもよいことを述べておく。
【0026】
図1〜3を参照して先に述べたように、従来のスパッタ溶着装置は大抵、ほぼ円形の1次溝を作っている。本発明によれば、第1(54)及び第2(76)補正磁石デバイスは夫々、それらのデバイスに近接した第1(84)及び第2(86)の領域にある1次溝36の第1(80)及び第2(82)のセクション(点線で示す。)の位置を非対称的に変える働きをする。第1補正磁石デバイス54により発生される第1補正磁界66(図7)は、主磁界56を中心部22から周壁24に向かって外側にシフトさせる。これに対応して第1セクション80を形成する位置が外側にシフトし、第1セクション80が第1領域84内で周壁24に向かって外側に広がり、非対称的な浸食パターンが作られる。
【0027】
第1補正磁界66と反対方向に向いた第2補正磁界78(図8)は、第2セクション82を、中心部22に向かって第1補正磁界66によるのとは反対に内側に広げる。詳しくいうと、第2補正磁界78は、主磁界56を、周壁24から中心部22に向かって内側にシフトさせる。これに対応して、第2セクション82が形成される位置が内側にシフトし、第2セクション82が第2領域86内で中心部22に向かって内側に広がり、非対称的な浸食パターンが作られる。
【0028】
図10は、流れ及び圧力勾配の影響を受けるスパッタ処理に第1補正磁石デバイスを用いて作られたアルミニウム薄膜の均一度を示すX−Y軸に関するマップである。図10には、マップ88に対して、周壁24に近接し吸込み口72と反対側の位置に対応する位置に、第1補正磁石デバイス54が示されている。第1補正磁石デバイス54は、1次溝36の選択されたセクションを外側にシフトし(図7)、薄膜18の形成に使用されるスパッタ面16から浸食される材料の量を増す。外方へのシフトはまた、ターゲット材料が浸食されたスパッタ面16上の半径方向位置を、周壁24にもっと近い位置に変える。これによって、流れ及び圧力勾配による処理ガスの分布への影響を相殺する新しいターゲット材料の分布が生まれ、ほぼ対称的な層が形成される。
【0029】
図10に、第2の平均膜厚を示す第2の平均等高線92(他の等高線より濃くして示す。)を含む複数の第2の等高線90が示されている。第2の等高線90に関する膜厚値を、表2に大から小への順に示す。
【0030】
【表2】
【0031】
第2の等高線90は、互いにほぼ同心的に位置する。第2等高線90は更に、X−Y軸に対してほぼ対称的に位置し、歪んでいない。したがって、これは、基板上にアルミニウム薄膜がほぼ対称的に形成されていることを示す。また、不均一度は、1.99%と大幅に改善されている。
【0032】
以上、円形回転磁石陰極として知られる配置をもつターゲット及び基板配置に関連して、本発明を説明してきた。しかし、本発明は、可動内部磁石をもつ長方形陰極や固定内部磁石をもつ陰極にも使用できるものである。本発明はまた、内部磁石をもたない陰極に使用してもよい。この構成では、上記磁石デバイスは、非対称的な不均一度を減じるようターゲットの局部領域で直接プラズマ放電に影響を与える。本発明は更に、基板の表面から材料を取去るプラズマ放電を使う他の処理に使用できる。これは、基板の表面を原子的に食刻し浄化するのにプラズマ放電を使う、プラズマ・スパッタ・エッチングとして知られる処理を含む。この処理では、上記磁石デバイスは、プラズマ放電の形状及び強さを制御して基板のエッチングの均一性を改善するのに使用されることになろう。
【0033】
よって、本発明によれば、前述した目的、意図及び効果を十分に満たすことが明らかである。本発明を特定の具体例について説明してきたが、これまでの説明から多くの代案、改変、置換及び変形が当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、特許請求の範囲に属するすべてのかような代案、改変物及び変形を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のターゲット及び基板の配置を示す断面図である。
【図2】図1のA−A線に沿ってスパッタ面を見た図である。
【図3】図2のB−B線に沿うターゲットの浸食された側面を示す断面図である。
【図4】1次溝に対する配置を示すための、図1の装置の左半部拡大図である。
【図5】シミュレートした薄膜層の溶着側面を示す曲線図である。
【図6】流れ及び圧力の勾配の影響を受けるスパッタ処理により、ウェーハ上に形成されたアルミニウム薄膜の均一度を示すマップである。
【図7】本発明の第1実施例を示す、図1装置左半部の拡大図である。
【図8】本発明の第2実施例を示す、図1装置左半部の拡大図である。
【図9】図7及び8の補正磁石をターゲットの周壁近くに配置した場合を示す平面図である。
【図10】流れ及び圧力の勾配の影響を受けるスパッタ処理において、図7の補正磁石を用いて作られたアルミニウムの薄膜の均一度を示すマップである。
【符号の説明】
10 ターゲット、12 基板、16 スパッタ面(表面)、18 薄膜、24 周壁、30 主磁石、54,76 補正磁石(デバイス)、56 主磁界、66,78 補正磁界、80,82 第1セクション(第1及び第2セクション)、36 第2セクション(1次溝)、84 第1の領域、86 第1の領域(第2の領域)
Claims (7)
- 基板の上に薄膜を作るスパッタ装置において、
外周の周壁と第1の領域とを含むターゲットであって、上記薄膜を作るために該ターゲットから材料を取出すプラズマ環境に置かれるターゲットと、
上記ターゲット材料を取出す上記プラズマ環境を制御するための主磁界を発生する主磁石と、
上記第1の領域に近接して配置されて非対称な磁界を形成する補正磁石であって、上記主磁界と相互作用をすると共に、上記第1領域に近接して配置された上記プラズマ環境の選定された外側の部分のみを制御するに充分な強さであって、上記第1領域に上記プラズマ環境の非対称性を補正するための所望の非対称的な浸食パターンを作る補正磁界を発生する補正磁石と
を具えたスパッタ装置。 - 上記非対称的な浸食パターンは第1セクション及び第2セクションを含み、該第1セクションは上記周壁に対して第1の半径方向位置に形成され、上記第2セクションは、上記第1の半径方向位置よりもっと上記周壁に近い、上記第1領域における第2の半径方向位置に形成され、且つ、上記ターゲットから取出される材料の量を増して上記非対称的な浸食パターンを作るように形成される、請求項1のスパッタ装置。
- 上記非対称的な浸食パターンは第1セクション及び第2セクションを含み、該第1セクションは上記周壁に対して第1の半径方向位置に形成され、上記第2セクションは、上記第1の半径方向位置よりもっと上記周壁から遠い、上記第1領域における第2の半径方向位置に形成され、且つ、上記ターゲットから取出される材料の量を減じて上記非対称的な浸食パターンを作るように形成される、請求項1のスパッタ装置。
- 上記補正磁石は、上記第1領域に近接した処理室内に配置される請求項1のスパッタ装置。
- 上記ターゲット及び基板は処理室内に配置され、上記補正磁石は該処理室外に配置される請求項1のスパッタ装置。
- ターゲットの表面の第1の領域から材料を取出すのを制御する方法であって、
材料を取出すためのプラズマ環境を供給するステップと、
上記表面から上記材料を取出すのを制御する主磁界を発生するステップと、
上記主磁界と相互作用をして非対称的な磁界を形成し、上記第1領域における上記プラズマ環境の選定された外側の部分のみを制御するのに充分な強度であって上記第1領域において上記材料を非対称的に取出し上記表面の上に上記プラズマ環境の非対称性を補正するための所望の非対称的な浸食パターンを作るための補正磁界を発生するステップと
を含む材料取出し制御方法。 - 基板の上に薄膜を作るスパッタ装置において、
上記基板を中に含み、上記薄膜を作るための処理室と、
第1の領域を含み、上記室内の上記基板から所定の距離に配置されたターゲットであって、上記薄膜を作るために該ターゲットから材料を取出すプラズマ環境に置かれるターゲットと、
上記ターゲットの近傍に配置されて、上記第1領域を含む上記ターゲットから上記ターゲット材料を取出す上記プラズマ環境を制御するための主磁界を発生する主磁石と、
上記第1領域の近傍に配置されて非対称的な磁界を形成する補正磁石であって、上記主磁界と相互作用をすると共に、上記第1領域に近接して配置された上記プラズマ環境の選定された外側の部分のみを制御するに充分な強さであって、上記第1領域に上記プラズマ環境の非対称性を補正するための所望の浸食パターンを作る補正磁界を発生する補正磁石と
を具えたスパッタ装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US39361495A | 1995-02-23 | 1995-02-23 | |
US08/393614 | 1995-02-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08246147A JPH08246147A (ja) | 1996-09-24 |
JP3814764B2 true JP3814764B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=23555499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02119696A Expired - Fee Related JP3814764B2 (ja) | 1995-02-23 | 1996-02-07 | スパッタ処理方式 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5783048A (ja) |
JP (1) | JP3814764B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6224724B1 (en) | 1995-02-23 | 2001-05-01 | Tokyo Electron Limited | Physical vapor processing of a surface with non-uniformity compensation |
DE69937948D1 (de) * | 1999-06-21 | 2008-02-21 | Bekaert Advanced Coatings N V | Magnetron mit beweglicher Magnetanordnung zur Kompensation des Erosionsprofils |
WO2001063643A1 (de) * | 2000-02-23 | 2001-08-30 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Verfahren zur steuerung der plasmadichte oder deren verteilung |
DE10138165A1 (de) * | 2001-08-03 | 2003-02-27 | Singulus Technologies Ag | Magnetron-Zerstäubungsanlage mit einer Vorrichtung zum Verhindern einer Rückbeschichtung des Zerstäubungstargets |
US20060207872A1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-09-21 | Sergey Mishin | Dual magnetron thin film deposition system |
US9127356B2 (en) * | 2011-08-18 | 2015-09-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Sputtering target with reverse erosion profile surface and sputtering system and method using the same |
DE102013011068A1 (de) | 2013-07-03 | 2015-01-08 | Oerlikon Trading Ag, Trübbach | Targetalter-Kompensationsverfahren zur Durchführung von stabilen reaktiven Sputterverfahren |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3956093A (en) * | 1974-12-16 | 1976-05-11 | Airco, Inc. | Planar magnetron sputtering method and apparatus |
JPS61246368A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-01 | Nec Corp | 金属膜の堆積方法 |
JPS62167877A (ja) * | 1986-01-20 | 1987-07-24 | Fujitsu Ltd | プラズマ移動式マグネトロン型スパツタ装置 |
US4971674A (en) * | 1986-08-06 | 1990-11-20 | Ube Industries, Ltd. | Magnetron sputtering method and apparatus |
JP2537210B2 (ja) * | 1986-09-18 | 1996-09-25 | 株式会社東芝 | 高密度プラズマの発生装置 |
DE4017111C2 (de) * | 1990-05-28 | 1998-01-29 | Hauzer Holding | Lichtbogen-Magnetron-Vorrichtung |
JP2627651B2 (ja) * | 1988-10-17 | 1997-07-09 | アネルバ株式会社 | マグネトロンスパッタリング装置 |
US5130005A (en) * | 1990-10-31 | 1992-07-14 | Materials Research Corporation | Magnetron sputter coating method and apparatus with rotating magnet cathode |
US5182001A (en) * | 1990-06-13 | 1993-01-26 | Leybold Aktiengesellschaft | Process for coating substrates by means of a magnetron cathode |
DE4038497C1 (ja) * | 1990-12-03 | 1992-02-20 | Leybold Ag, 6450 Hanau, De | |
US5171415A (en) * | 1990-12-21 | 1992-12-15 | Novellus Systems, Inc. | Cooling method and apparatus for magnetron sputtering |
DE4123274C2 (de) * | 1991-07-13 | 1996-12-19 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen bzw. Formteilen durch Kathodenzerstäubung |
US5417833A (en) * | 1993-04-14 | 1995-05-23 | Varian Associates, Inc. | Sputtering apparatus having a rotating magnet array and fixed electromagnets |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP02119696A patent/JP3814764B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-21 US US08/734,207 patent/US5783048A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08246147A (ja) | 1996-09-24 |
US5783048A (en) | 1998-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6358376B1 (en) | Biased shield in a magnetron sputter reactor | |
KR100646266B1 (ko) | 스퍼터링 증착용 플라스마 처리 장치 | |
WO2006074013A1 (en) | Multi-track magnetron exhibiting more uniform deposition and reduced rotational asymmetry | |
US6224724B1 (en) | Physical vapor processing of a surface with non-uniformity compensation | |
US20090308732A1 (en) | Apparatus and method for uniform deposition | |
US6491801B1 (en) | Auxiliary vertical magnet outside a nested unbalanced magnetron | |
JP7141197B2 (ja) | 材料を堆積させる方法及び装置 | |
JP3814764B2 (ja) | スパッタ処理方式 | |
JP5550565B2 (ja) | スパッタリング装置及びスパッタリング方法 | |
US6495009B1 (en) | Auxiliary in-plane magnet inside a nested unbalanced magnetron | |
JPH07166346A (ja) | マグネトロンスパッタリング装置 | |
KR20210089740A (ko) | Pvd 스퍼터링 증착 챔버의 경사형 마그네트론 | |
KR950000011B1 (ko) | 마그네트론 스패터링장치 및 박막형성방법 | |
JP2008243917A (ja) | プラズマ処理装置 | |
CN108977780B (zh) | 溅射装置 | |
JP5764350B2 (ja) | 真空処理装置 | |
KR200155046Y1 (ko) | 반도체 소자 제조공정용 스퍼터링 시스템의 자기장 조절구조 | |
JP2835462B2 (ja) | スパッタ装置 | |
JPS63247366A (ja) | マグネトロンスパツタ装置 | |
JP2789252B2 (ja) | ダイポールリング型磁気回路を用いたスパッタ装置 | |
JPH11350126A (ja) | スパッタリング装置 | |
US20230067466A1 (en) | Physical vapor deposition process apparatus and method of optimizing thickness of a target material film deposited using the same | |
TWI226082B (en) | Physical vapor deposition process and apparatus thereof | |
JPH09512588A (ja) | コリメータを用いた蒸着におけるスパッタターゲット浸食部制御方法 | |
JPH03236469A (ja) | 薄膜の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041221 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20050322 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20050406 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050609 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060425 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060525 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120616 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120616 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150616 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |