JPH0321629B2 - - Google Patents

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JPH0321629B2
JPH0321629B2 JP60104167A JP10416785A JPH0321629B2 JP H0321629 B2 JPH0321629 B2 JP H0321629B2 JP 60104167 A JP60104167 A JP 60104167A JP 10416785 A JP10416785 A JP 10416785A JP H0321629 B2 JPH0321629 B2 JP H0321629B2
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Japan
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target
annular
sputter coating
magnetic
coating apparatus
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JP60104167A
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JPS60255974A (ja
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Aaru Booizu Donarudo
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Varian Associates Inc
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Publication date
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Application filed by Varian Associates Inc filed Critical Varian Associates Inc
Publication of JPS60255974A publication Critical patent/JPS60255974A/ja
Publication of JPH0321629B2 publication Critical patent/JPH0321629B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/345Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
    • H01J37/3458Electromagnets in particular for cathodic sputtering apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405Magnetron sputtering
    • H01J37/3408Planar magnetron sputtering

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はターゲツト部材を有するスパツタコー
テイング源であつて、そこから薄いフイルムの蒸
着のために物質がスパツタされるものに関する。
とりわけ、本発明はマグネトロンスパツタコーテ
イング源に関する。
従来の技術 マグネトロンスパツタコーテイング源は、真空
チエンバ内でガスの部分的真空部分にプラズマを
生じさせるために電子をトラツプする配列のスパ
ツタターゲツトのスパツタリング表面上で交差す
る電場及び磁場を利用する供給源である。電子は
ガス原子に衝突して正に帯電したガスイオンを形
成する。正に帯電したイオンは負に帯電したター
ゲツトに引き寄せられ、ターゲツトの粒子をはじ
き飛ばす。
初期のマグネトロンスパツタコーテイング装置
においては、基板の全域に一様な厚さのコーテイ
ングと、良好な有効範囲を得るために、コーテイ
ングの間様々な方向に基板を動かすことが慣例で
あつた。更に最近では、コーテイングの間、基板
が静止状態で保持される定常位置コーテイングの
ための装置が発達してきた。
また、しだいに大きくなる基板や異なる形状の
基板をコーテイングする必要が増えている。本発
明はこれらの必要性を満たすための手段を提供す
る。
更に、ターゲツトが侵食されるに従つて蒸着率
に変化のあることがわかつている。この問題の解
決法は一般譲渡された米国特許第4166783号であ
る“Deposition Rate Regulation by Computer
Control of Sputtering Systems”で説明してい
るように、ターゲツトに供給される出力をターゲ
ツトのスパツタリング操作中変化させることであ
つた。別の出力供給源は一般譲渡された、1983年
12月27日に出願された出願番号第06/564776号で
あり発明者ドナルド・アール・ボーイズとロバー
ト・エム・スミスの同時係属出願で説明され、参
考例によつて具体化されている。前記係属出願は
また磁場の強さがスパツタ過程に影響を及ぼすこ
とを認めており、磁場を発生させるために電磁石
を利用し、このような磁場の強さは制御可能とな
つている。
発明の目的 本発明の目的は、ターゲツト手段上に複数の浸
食領域を有し、異つた実施例において異つた形状
及び大きさの基板全域に所望の厚さの蒸着が可能
なスパツタコーテイング源を提供することであ
る。
発明の概要 好適実施例において、中心軸のまわりにお互い
に外へ向けられた環状のターゲツトが置かれてい
る。磁場発生装置は環状通路のまわりの各ターゲ
ツト上に磁力線を形成する磁場を確立するために
提供される。各ターゲツトはそれ自身の独立した
磁場発生手段を有し、該手段は独立に制御可能な
出力源を有し、それによつて各ターゲツト上の磁
場の強さが独立に制御可能となつている。ターゲ
ツトは互いに電気的に分離されており、各ターゲ
ツトは独立に制御可能な電源を有し、それによつ
て各ターゲツトへの電力は独立に制御可能となつ
ている。
好適実施例 第1図のスパツタコーテイング源2は、中央ア
ノード構造物3、リング形中間アノード構造物4
及び外側リング形アノード構造物5とから成る。
各アノード構造物の間には内側リング形ターゲツ
ト6及び外側リング形ターゲツト7が在る。ター
ゲツトの上部表面は、そこからターゲツト物質が
スパツタされる表面である。ターゲツト6及び7
を支持するためのカソード構造物を形成し、ま
た、ターゲツトの上部(スパツタ)表面に亘る磁
場を提供するための手段は、内側シリンダー1
0、第1外側シリンダー11、第2外側シリンダ
ー12及び第3外側シリンダー13から成る。シ
リンダー10〜13の各上端部に取り付けられて
いるのは、それぞれリング形磁極片10′,1
1′,12′及び13′である。それらの磁極片は
各々のシリンダーと一体に形成されてもよい。明
らかに示されるように、第1図はスパツタ源の左
半分を示しているに過ぎない。右半分は左半分の
鏡像であると理解されるべきである。
シリンダー10〜13及び磁極片10′〜1
3′は全て、軟鉄のような強磁性体である。部材
10,10′及び11,11′によつて形成される
磁気回路はその底部でリング形基板16によつて
閉じられている。部材12,12′,13及び1
3′によつて形成される磁気回路はその底部でリ
ング形基板17によつて閉じられている。内側タ
ーゲツト6のための磁気回路は内側リング形電磁
石コイル20によつて付勢され、そのコイルには
2本の導線21がもうけられており、そのうちの
1本は第1図に示され、他の1本はコイル20に
よつて形成された円周のまわりに置きかえられて
いる。同様に外側ターゲツト7のための磁気回路
は導線23がもうけられたリング形電磁石コイル
22によつて付勢される。ターゲツト6(スパツ
タされる物質から成る)は内側クランプリング2
6によつて、分離リング形ガスケツト25に対し
て適切に保持され、密閉されている。また、外側
クランプグリング27は円上に置かれた螺子(図
示せず)のような手段によつて各々磁極片10′
及び11′に取り付けられている。同様にまた、
ターゲツト7は内側クランプリング29と外側ク
ランプリング30とによつて、分離リング形ガス
ケツト28に対して適切に保持され、密閉されて
いる。前記外側クランプリング30は螺子(図示
せず)によつて各々磁極片12′及び13′に取り
付けられている。クランプリング26,27,2
9及び30は非強磁性の物質で作られている。磁
極片10′,11′及び12′,13′は、ターゲツ
ト6及び7の上に磁力線のフリンギング
(fringing)を引き起こし、それは線31によつ
て略示的に一般的な意味に示されている。磁力線
31は個々のターゲツトの各上端の上で、閉じた
環状の通路のまわりに伸びている。
中央アノード3は、クランプリング26と重な
るリング形状で放射状に伸びる上部リム32を有
するカツプ形部材である。アノードカツプ3は螺
子34によつて非磁性体の中央ポスト33に取り
付けられている。ポスト33は周辺下部フランジ
部分35を有し、そのフランジ部分は環状に配列
された螺子(そのうちの1つが37で示されてい
る)によつてリング形部材36に取り付けられて
いる。部材36は電気的に絶縁性の物質で作られ
ている。絶縁体36は環状に配列されたさら螺子
38によつて非磁性体のリング形フランジ39に
取り付けられており、そのフランジ39は溶接又
はその他の方法でシリンダー10に取り付けられ
ている。ポスト33の下方の空間は大気圧になつ
ているが、一方、ポストの上方の空間は真空チエ
ンバの内部に出ており、ガスケツト41及び42
によつて装置の密閉した状態が提供される。導線
44がポスト33の下部に取り付けられている。
内側ターゲツト6は(例えば溶接によつて)シ
リンダー10の外壁及びシリンダー11の内壁に
取り付けられ、密閉された環状の非磁性ブロツク
46によつて冷却される。ブロツク46は、円形
に間隔を置かれ又は連続する環状ノズル手段48
に接続された環状通路47を有し、前記ノズル手
段48はターゲツト6の下部表面に向けて冷却液
を出す。1つ又はそれ以上の放出管49は、ブロ
ツク46の上方の空間から冷却液を取り除く。入
つて来る冷却液は注入管(図示せず)によつて環
状チエンバ47内に導入される。注入管は放出管
49からその周囲に離されている。同様な方法で
外側ターゲツト7はノズル手段48′に接続され
た環状通路47′を有する環状ブロツク46′によ
つて冷却される。ブロツク46′の場合は、1つ
又はそれ以上の冷却液注入管(そのうちの1つが
50で示されている)が通路47′に冷却液を出
す。ブロツク46′はまた、管49のような1つ
又はそれ以上の放出管が提供され、ブロツク46
には管50のような1つ又はそれ以上の注入管が
提供されることが理解されるであろう。
アノード4は断面U字形で各クランプリング2
7及び29に重なり放射状に伸びるリツプ部分5
2及び53を有するリング形構造物である。アノ
ード4のための支持構造物は、シリンダー11の
外側に溶接された非磁性体リング形フランジ54
と、シリンダー12の内壁に溶接された非磁性体
リング形フランジ55と、非磁性体スペーサリン
グ56及び電気的に絶縁されたリング57とから
成り、それらは全て円状に間をあけて置かれた複
数のボルトによつて一体に保持されており、その
ボルトの1つが58で示されている。ボルト58
は絶縁スリーブ59及び絶縁ワツシヤー60によ
つてシリンダー11及び12から電気的に分離さ
れている。密閉状態を維持するためにリング形ガ
スケツト61,62,63,64及び65が与え
られている。
このように、ここまで記載してきた供給源構造
物は、記載したスパツタコーテイング源構造物を
受けるアパーチヤが備えられた壁70を有する真
空チエンバの内側に向うターゲツト6及び7が支
持されるのに適している。スパツタコーテイング
源構造物は、シリンダー13の外壁に溶接された
環状の非磁性体フランジ71、電気的に絶縁され
たリング形部材72及び電気的に絶縁され、円形
状に間をあけて置かれた複数のクランプによつて
壁70に取り付けられており、そのクランプの1
つが73の所で螺子74によつて壁70に取り付
けられている。外側アノード5は複数の円状に配
置された螺子76(第1図及び第3図を参照)に
よつてチエンバ壁70の内側表面上に取り付けら
れている。アノード5はクランプリング30に重
なる円形状リム部分77を有する。アノード3,
4及び5の位置及び構造は、クランプリングから
のスパツタリングを防ぐためにアノードの形状が
クランプリング26,27,29及び30の上を
覆うように形成することを知るべきである。
第1図に示されたスパツタコーテイング装置
は、磁性体でコーテイングされるべき磁気デイス
ク基板のような環状基板をコーテイングするため
に特別に設計されている。このような基板80は
第2図にその断面が示されており、コーテイング
されるべき円形状の固体外部部分81と中心孔8
2を有する。基板80はスパツタリング中、支持
手段85によつてターゲツト6及び7から離され
た位置でスパツタコーテイング源の中心軸に垂直
な方向に向けられて不動に保持される。支持手段
85はリング86の形式でもよく、リング86は
デイスク80の周囲に間をあけて配置した複数の
変形可能なスプリングリツプを支持し、このよう
なクリツプの1つが87で示されている。基板が
磁性体でコーテイングされるときは、ターゲツト
6及び7は所望の磁性体で作られることが理解さ
れるであろう。
本発明の重要な見地は、各ターゲツトが互いに
電気的に絶縁されており、各ターゲツトのための
プラズマへの電力が独立に制御できるということ
である。特に第1図を参照すると、制御可能なプ
ラズマ電源90はターゲツト6のための強磁性回
路を介してターゲツト6に接続され、また、アノ
ード3のための導線44にも接続されている。第
2の独立に制御可能なプラズマ電源94はターゲ
ツト7のための強磁性回路を介してターゲツト7
に接続され、また、アノード4のための導線95
にも接続されている。電源90及び94は、アノ
ードに関して負電位でターゲツトに働く。好適に
はチエンバ壁70及びアノードが皆ゼロ電位であ
ることである。ターゲツトは互いに絶縁されてお
り、独立に制御可能な電源によつて独立に駆動さ
れるので、各ターゲツトのためのプラズマへの電
源は制御できる。プラズマ出力における増減は、
各プラズマのもとでのターゲツトからのスパツタ
リング率の各増加又は減少を引き起こす。このよ
うな制御はターゲツトに対する等しい蒸着率又
は、1つのターゲツトと別のターゲツトの異なる
蒸着率を得ることを可能にし、どちらも初期スパ
ツタリング及びターゲツトの浸食の全域にわたつ
て可能である。
更に各ターゲツトを制御するために独立に制御
可能な磁気回路を有することもまた重要なことで
ある。再び第1図を参照すると、制御可能な電源
96が導線97によつて内側電磁石コイル20の
1つの導線21に接続されており、導線98によ
つてコイル20のために周囲に置き換えられた他
の導線21(図示せず)に接続されている。第2
の制御可能電源99は同様に導線100及び10
1によつて外側電磁石コイル22のための導線2
3(1本だけ示してある)に接続されている。コ
イル20及び22は独立に制御可能な電源によつ
て独立に駆動されるので、ターゲツト上の磁場は
互いに等しく又は異なるように制御可能で、どち
らもスパツタリングの初期及びターゲツトの浸食
の全域にわたり可能である。磁場の強さの増加は
概してスパツタリングが現われるターゲツト表面
の浸食部分を細くする傾向がある。同様に、磁場
の強さの減少は、概してターゲツトの浸食部分
(即ち、磁力線に覆われる部分で、内側のターゲ
ツト上の部分を内側環状浸食部分又は第1環状浸
食部分、外側のターゲツト上の部分を外側環状浸
食部分又は第2環状浸食部分と言い、更に外側に
ターゲツトが有る場合はそのターゲツト上の部分
を第3環状侵食部分と呼ぶ。)を広くする。浸食
幅におけるこのような変化は、個々のターゲツト
の各々により基板の与えられた部分上で蒸着され
た物質の厚さの断面図に影響を及ぼす。このよう
な個々の磁場に対する独立した制御可能性は、独
立プラズマ電源90及び94によつて提供された
制御に付随して、更にスパツタリングに影響を与
える選択制御パラメータを提供する。
ターゲツト6及び7のようなターゲツトからの
スパツタリングは磁力線31のもとにある浸食領
域内で起こり、はじき飛ばされた物質の蒸着は浸
食領域の中心のラインで最大であり、この中心の
両側で外に向かつて減少することは当業者には明
らかであろう。第2図を参照すると、デイスク8
0の固体部分81上の蒸着はターゲツト6からの
蒸着とターゲツト7からの蒸着の組合わせである
ことが理解されよう。部分81の右側の蒸着は主
にターゲツト6からであり、部分81の左側の蒸
着は主にターゲツト7からである。部分81の中
心付近の領域では、蒸着は双方のターゲツトから
ほとんど同じで、双方のターゲツトからの蒸着率
は等しいと仮定する。従つて、部分81の幅にわ
たる実際の蒸着の厚さは、ターゲツト6とターゲ
ツト7とからの蒸着の組合わせになる。
磁場及びターゲツト6と7のプラズマのための
電力は独立に制御されるので、最も効果的にコー
テイングする目的のために1つのターゲツトから
のスパツタリングを他のものに関して制御できる
という点で最大限度の融通性が提供される。前記
の最も効果的なコーテイングとは固体基板部分8
1にわたつて実質的に一様か、ある程度の所望す
る非一様性の度合を得ることである。また、各タ
ーゲツトがそれ自身の2つの独立した磁石装置を
有するということが、1つのターゲツトを他のタ
ーゲツトよりも高いか又は低い位置に置くことを
比較的容易なことにしている。どのような状態に
おいても、基板部分81に亘つて得られる特別な
厚さの断面は、ターゲツト6と7との間隔、各タ
ーゲツト上の浸食領域の幅、(いくらかでもあれ
ば)ターゲツトの高さ、ターゲツトと基板との間
隔及び各電源90,94,96と99の制御の関
数である。特別に所望されたコーテイングの断面
を最も効果的にするためのこれらの様々なパラメ
ータの構成は、実験及び/又は良く知られている
スパツタされた粒子の軌道パターン及びチエンバ
内に与えられたガスの圧力に対する蒸着率に基い
たコンピユータ計算によつて得られる。また、独
立した磁気及びプラズマ電源をもつ1つ又はそれ
以上の付加的環状ターゲツトが実質的にデイスク
80の固体部分81よりも幅の広い固体環状部分
を有するデイスク基板を収容するために放射状に
ターゲツト7の外側に置いてもよいと理解すべき
である。
第4図は本発明の別の実施例の略示断面図であ
り、特に、円形半導体ウエーハ105のような固
体基板のコーテイングに適したものである。第4
図のスパツタコーテイング源106は、中央リン
グ形ターゲツト107、中間リング形ターゲツト
108及び外側リング形ターゲツト109から成
る。ターゲツト107は内側シリンダー110及
びとり巻きシリンダー111の上に取り付けられ
ており、前記2つのシリンダーはどちらもリング
形ベースプレート112の上に取り付けられてい
る。ターゲツト108はシリンダー113及び1
14上に取り付けられており、どちらのシリンダ
ーもリング形ベースプレート115上に取り付け
られている。ターゲツト109はシリンダー11
6及び117上に取り付けられており、どちらの
シリンダーもベースプレート118上に取り付け
られている。第1図の実施例の場合のように、全
てのシリンダー及びベースプレートは強磁性体物
質で作られている。ターゲツト107のためのシ
リンダー110及び111はリング形電磁石コイ
ル120によつて磁気的に付勢されており、その
コイル120はコイル電源に接続するための導線
121及び122を有する。ターゲツト108の
ためのシリンダー113及び114は電磁石コイ
ル123によつて磁気的に付勢されており、その
コイル123はコイル電源に接続するための導線
124及び125を有する。ターゲツト109の
ためのシリンダー116及び117は電磁石コイ
ル126によつて磁気的に付勢されており、その
コイル126はコイル電源に接続するための導線
127及び128を有する。明らかに冷却手段と
アノードシールドは第1図に対して記載したと同
様な方法で第4図にも組み込むことができる。ま
た、第1図のものと同様に、第4図のターゲツト
107,108及び109は互いに電気的に独立
であり、独立に制御可能なコイル電源と独立に制
御可能なプラズマ電源とがターゲツトの各々に提
供されてもよいことが理解されるべきである。特
に第4図は、ターゲツトの相対的な高さが異なる
(ターゲツト108はターゲツト107よりも低
く、ターゲツト109はターゲツト107よりも
高い)ときの可能性の点での本発明の融通性を示
している。このような異なる高さは蒸着パターン
の付加的制御をもたらす。なぜならばこのような
パターンはターゲツトと基板との間隔の関数だか
らである。
プラズマ電源及びコイル電源はd,c電源であ
るとして示されてきたが、どちらか一方が又は双
方ともが交流電源であつてもよい。好適にはコイ
ル電源はa,cでありプラズマ電源はr,fであ
る。また、前記のプラズマ及びコイル電源に関す
るBoys及びSmithの出願における教示は本発明
において使用される独立した電源の制御における
使用に適用できることが理解されるべきである。
プラズマ領域の最大の独立性及び個別性を得る
ために、近接したターゲツトのための磁極片に近
接した1つのターゲツトのための磁極片は同じ極
性であるべきことが知られるべきである。例えば
第1図において、磁極片11′及び12′を形成す
る磁極は文字N及びSで示されているように同じ
極性を有するべきである。
基板、磁極片及びターゲツトスパツタ表面はこ
の記載中全て円形であると記載されているが、矩
形又は楕円形のような他の形状を用いることが可
能であると理解されるべきである。また、第1図
における中央アノード3は省略されてもよく、ま
た、ターゲツト6はリング形の代りにソリツトデ
イスクでもよいことが理解されるべきである。こ
の配列はまた2つのターゲツトのための独立した
プラズマ電源及び独立したコイル電源を保持でき
るだろう。更に、ある状況においてはターゲツト
表面上の個々の浸食領域にかかる磁場だけを個別
に制御することで十分であろう。このような状況
において、独立リング形ターゲツトは外側アノー
ドのみを使用する単一のデイスク形ターゲツトと
して作られてもよい。このような配列において
は、独立に間隔を置かれた浸食領域はまた個々の
磁極片の間の磁場の下に置かれ、このような磁場
は独立に制御可能となる。しかし、このような配
列は独立したプラズマの各々に対する電力の独立
した制御を可能にするという有力な付加的制御特
徴を失う。別の態様は独立ターゲツト及び独立し
て制御可能なプラズマ電源を利用するであろう
が、例えば永久磁石の使用によつて磁場の独立し
た制御を省略することができる。しかし、再び同
じ制御上の1つの重要度の損失を伴う。
本発明のいくつかの特徴的な実施例が記載され
図示されてきたが、特別に図示され記載された実
施例の細部における変更が、添付した特許請求の
範囲に限定された本発明の真の精神及びその範囲
から逸脱することなく行うことが出来ることは明
らかなことである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従つた円形スパツタ源の左半
分の断面図である。第2図は第1図の上部部分及
びそれとコーテイングのためにスパツタ源によつ
て不動の位置に置かれた環状磁気デイスク基板の
左半分との関係を示す。第3図は第1図のスパツ
タ源の減縮した全平面図を示す。第4図は本発明
の別の実施例の略示断面図である。 主要符号の説明、2……コーテイング源、3…
…中央アノード構造物、6……内側リング形ター
ゲツト、7,109……外側リング形ターゲツ
ト、10′,11′,12′,13′……磁極片、2
0,22,120,123,126……電磁石コ
イル、80……基板、82……中心孔、90,9
4……プラズマ電源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 プラズマがターゲツト表面から粒子をスパツ
    タリングするためのガスイオンを発生させる装置
    に用いるためのスパツタコーテイング装置であつ
    て、前記装置はスパツタコーテイング源から成
    り、該スパツタコーテイング源が、 (a) 第1環状磁極片と、 (b) 該第1磁極片のまわりで外側に間隔をあけて
    置かれた第2環状磁極片と、 (c) 該第2環状磁極片のまわりで外側に間隔をあ
    けて置かれた第3環状磁極片と、 (d) 該第3環状磁極片のまわりで外側に間隔をあ
    けて置かれた第4環状磁極片と、 (e) スパツタされる物質から成る表面を有し、前
    記第1及び第2磁極片の間でそれらに近接して
    置かれた第1環状ターゲツトと、 (f) スパツタされる物質から成る表面を有し、前
    記第1環状ターゲツトのまわりで外側に間隔を
    あけて置かれた第2環状ターゲツトであつて、
    前記第3及び第4磁極片の間でそれらに近接し
    て置かれた第2環状ターゲツト、 を形成する手段を含むところの装置。 2 特許請求の範囲第1項に記載されたスパツタ
    コーテイング装置であつて、 前記第1及び第2環状ターゲツトのスパツタ表
    面の何れもが同じ方向を向いているところの装
    置。 3 特許請求の範囲第1項に記載されたスパツタ
    コーテイング装置であつて、 前記ターゲツトの前記スパツタ表面から間隔を
    あけられ、中心孔が前記第1環状磁極片の中心と
    同心に置かれた環状基板と組合わさつた装置。 4 特許請求の範囲第3項に記載されたスパツタ
    コーテイング装置であつて、 前記環状基板が同じ大きさであつて、その環状
    固体部分の外縁が前記第2環状ターゲツトの内縁
    と外縁との間で一直線になつており、その環状固
    体部分の内縁が前記第1環状ターゲツトの内縁と
    外縁との間で一直線になつているところの装置。 5 特許請求の範囲第4項に記載されたスパツタ
    コーテイング装置であつて、 前記環状基板及び前記ターゲツトはすべて円形
    であり、該ターゲツトが磁性体を含むところの装
    置。 6 特許請求の範囲第1項に記載されたスパツタ
    コーテイング装置であつて、 更に、前記第2及び第3磁極片の間に置かれ、
    前記第2磁極片に重なる第1環状部分と前記第3
    磁極片に重なる第2環状部分を有するアノードを
    有するアノード手段から成るところの装置。 7 特許請求の範囲第6項に記載されたスパツタ
    コーテイング装置であつて、 更に、前記第4磁極片に重なる環状部分を有す
    るアノードから成るところの装置。 8 特許請求の範囲第7項に記載されたスパツタ
    コーテイング装置であつて、 更に、前記第1環状磁極片内に置かれ、前記第
    1磁極片に重なる環状部分を有するアノード手段
    から成るところの装置。 9 特許請求の範囲第1項に記載されたスパツタ
    コーテイング装置であつて、 更に、前記ターゲツトを互いに電気的に独立さ
    せる絶縁手段を有するところの装置。 10 特許請求の範囲第9項に記載されたスパツ
    タコーテイング装置であつて、 更に、前記第1ターゲツトのための制御可能な
    プラズマ電源と前記第2ターゲツトのための独立
    制御可能なプラズマ電源とから成るところの装
    置。 11 特許請求の範囲第1項に記載されたスパツ
    タコーテイング装置であつて、 前記第2磁極片の磁性が前記第3磁極片の磁性
    と同じであるところの装置。 12 特許請求の範囲第1項に記載されたスパツ
    タコーテイング装置であつて、 前記磁極形成手段が前記第1及び第2磁極片の
    ための電磁石コイルと前記第3及び第4磁極片の
    ための独立電磁石コイルを有し、更に、前記コイ
    ルの1つのための制御可能な電源と前記コイルの
    他のコイルのための独立制御可能な電源から成る
    ところの装置。 13 特許請求の範囲第1項に記載されたスパツ
    タコーテイング装置であつて、 前記ターゲツトのスパツタ表面が異なる平面内
    にあるところの装置。 14 特許請求の範囲第1項に記載されたスパツ
    タコーテイング装置であつて、 前記第1環状ターゲツトが内側環状浸食部分
    (第1環状浸食部分)を有し、前記第2環状ター
    ゲツトが前記内側環状浸食部分から間隔をとつて
    取り囲んでいる外側環状浸食部分(第2環状浸食
    部分)を有し、前記第1及び第2環状磁極片が前
    記内側浸食部分を覆う磁力線の第1の組を形成す
    るための第1の磁気手段から成り、前記第3及び
    第4環状磁極片が前記外側浸食部分を覆う磁力線
    の第2の組を形成するための第2の磁気手段から
    成り、該第1及び第2の磁気手段は、前記磁力線
    の第1及び第2の組が互いに離して置かれ、該磁
    力線の第1の組と第2の組との間の前記ターゲツ
    ト手段上には磁力線が形成されないように配置さ
    れているところの装置。 15 特許請求の範囲第14項に記載されたスパ
    ツタコーテイング装置であつて、 前記ターゲツト手段が更に、前記外側環状浸食
    部分のまわりに間隔をあけて置かれた第3環状浸
    食部分とから成り、前記磁気手段が更に、前記第
    3環状浸食部分を覆う磁場を形成する2つの環状
    磁極から成るところの装置。 16 特許請求の範囲第14項に記載されたスパ
    ツタコーテイング装置であつて、 前記ターゲツトのスパツタ表面が異なる平面内
    にあるところの装置。 17 特許請求の範囲第14項に記載されたスパ
    ツタコーテイング装置であつて、 前記ターゲツト手段が前記第1浸食部分を有す
    る第1ターゲツトと、該第1ターゲツトから間隔
    をあけられ、前記第2浸食部分を有する第2ター
    ゲツトとから成る装置。 18 特許請求の範囲第14項に記載されたスパ
    ツタコーテイング装置であつて、 前記ターゲツト手段が前記第1浸食部分を有す
    る第1ターゲツトと、該第1ターゲツトから電気
    的に絶縁され、前記第2浸食部分を有する第2タ
    ーゲツトを有し、また更に、前記第1ターゲツト
    のための制御可能なプラズマ電源と、前記第2タ
    ーゲツトのための独立に制御可能なプラズマ電源
    とから成る装置。 19 特許請求の範囲第14項に記載されたスパ
    ツタコーテイング装置であつて、 前記磁気手段が前記磁極片の組のうち1つの組
    のための電磁石コイルと前記磁極片の他の組のた
    めの独立した電磁石コイルとを有し、また更に、
    前記コイルの一つのための制御可能な電源と前記
    コイルの他のコイルのための独立制御可能な電源
    とから成るところの装置。 20 プラズマがターゲツト表面から粒子をスパ
    ツタリングするためのガスイオンを発生させる装
    置に用いるためのスパツタコーテイング装置であ
    つて、前記装置は単一のスパツタ源を有し、該ス
    パツタ源が、 (a) 第1ターゲツトと、 (b) 該第1ターゲツトから間隔をあけて置かれた
    第2ターゲツトと、 (c) 前記第1ターゲツト上を通る一組の磁力線
    と、前記第2のターゲツトを通るもう一組の磁
    力線を発生させるための磁石手段、 とを有するところの装置。 21 特許請求の範囲第20項に記載されたスパ
    ツタコーテイング装置であつて、 前記磁石手段が電子を前記第1ターゲツト上の
    局所的プラズマ領域の形成と、前記第2ターゲツ
    ト上のもう一つの局所的プラズマ領域の形成に制
    限するところの装置。 22 特許請求の範囲第20項に記載されたスパ
    ツタコーテイング装置であつて、 前記第1及び第2ターゲツトの各々が、該ター
    ゲツトから離して置かれた基板に向かつて物質が
    飛び散る表面を有するところの装置。 23 プラズマがターゲツト表面から粒子をスパ
    ツタリングするためのガスイオンを発生させる装
    置に用いるためのスパツタコーテイング装置であ
    つて、 (a) 複数の概して同心円の環状ターゲツトであつ
    て、各表面が基板上にスパツタされる物質によ
    り作られているところのターゲツトと、 (b) 前記ターゲツトの各々のスパツタ表面を個別
    に覆う複数の磁場を提供するための手段と、 (c) 前記ターゲツトから間隔をあけたアノード手
    段であつて、前記ターゲツトが互いに、また、
    前記アノード手段から電気的に絶縁されている
    ところのアノード手段と、 (d) 前記ターゲツトの数と等しい数の複数のプラ
    ズマ電源手段と、 (e) 各プラズマ電源手段を前記ターゲツトの各々
    の一つと接続し、また、前記アノード手段と接
    続し、それによつて、各ターゲツトに供給され
    る電源が、他の各ターゲツトに供給される電源
    と異なることが可能であるところの手段、 とから成る装置。 24 スパツタコーテイングの方法であつて、基
    板上にターゲツト物質を蒸着するために、プラズ
    マがターゲツト表面から粒子をスパツタリングす
    るためのガスを発生させる方法であり、該方法
    は、 (a) 第1ターゲツト上に第1プラズマを形成する
    工程であつて、前記第1ターゲツト上の位置に
    前記第1プラズマを閉じ込めるための第1磁気
    装置を用いているところの工程と、 (b) 第2ターゲツト上に第2プラズマを形成する
    工程であつて、前記第2ターゲツト上の位置に
    前記第2プラズマを閉じ込めるための第2磁気
    装置を用い、前記第2ターゲツトは前記第1タ
    ーゲツトのまわりに間隔をあけて置かれている
    ところの工程と、 (c) 前記第1プラズマに第1の制御可能な電源に
    より電力を供給する工程と、 (d) 前記第2プラズマに第2の制御可能な電源に
    より電力を供給する工程と、 (e) 前記両方のターゲツトからスパツタされた物
    質でコーテイングするための前記ターゲツトに
    近接して基板を置く工程、 とから成る方法。 25 特許請求の範囲第24項に記載された方法
    によつてコーテイングされた基板。
JP60104167A 1984-05-17 1985-05-17 複数のターゲツトリングを有するスパツタコーテイング源 Granted JPS60255974A (ja)

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