JPH03240953A - マグネトロンスパッタ装置 - Google Patents
マグネトロンスパッタ装置Info
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- JPH03240953A JPH03240953A JP3670190A JP3670190A JPH03240953A JP H03240953 A JPH03240953 A JP H03240953A JP 3670190 A JP3670190 A JP 3670190A JP 3670190 A JP3670190 A JP 3670190A JP H03240953 A JPH03240953 A JP H03240953A
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- Japan
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- target
- sputtering
- etching
- permanent magnets
- magnetron sputtering
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Links
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 22
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 22
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、マグネトロンスパッタ法及びマグネトロン
エツチング法に於いて、ターゲット表面及びエツチング
ウェファ面を、精度よく均一にスパッタ及びエツチング
するための、永久磁石の配置方法と、その走査運動に関
する。
エツチング法に於いて、ターゲット表面及びエツチング
ウェファ面を、精度よく均一にスパッタ及びエツチング
するための、永久磁石の配置方法と、その走査運動に関
する。
この発明は、マグネトロン方式におけるターゲット及び
エツチングウェファの裏側に、並進対称に多数の永久磁
石を配置し、これを走査運動させることにより、ターゲ
ット表面及びエツチングウェファ面を、精度よく均一に
スパッタ又はエツチングするようにしたものである。
エツチングウェファの裏側に、並進対称に多数の永久磁
石を配置し、これを走査運動させることにより、ターゲ
ット表面及びエツチングウェファ面を、精度よく均一に
スパッタ又はエツチングするようにしたものである。
従来、マグネトロンスパッタ法における磁石配置は、第
３図の断面図に示すように中心に円筒状、その周囲に１
個又は数個のリング状の永久磁石１を、磁極Ｎ−３がそ
れぞれ反対になるように配置し、磁石と磁石の間に磁気
磁路を作り、マグネトロン放電を励起させスパッタを行
った。その結果、第４図に示すような厚さの分布特性で
あった。
３図の断面図に示すように中心に円筒状、その周囲に１
個又は数個のリング状の永久磁石１を、磁極Ｎ−３がそ
れぞれ反対になるように配置し、磁石と磁石の間に磁気
磁路を作り、マグネトロン放電を励起させスパッタを行
った。その結果、第４図に示すような厚さの分布特性で
あった。
第５図の平面図では長方形の磁石１を、中心部と周辺部
で磁極Ｎ−３が反対になるように配置させ、マグネトロ
ン放電を起こさせ同様のスパッタを行った。
で磁極Ｎ−３が反対になるように配置させ、マグネトロ
ン放電を起こさせ同様のスパッタを行った。
第６図の（Ａ） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ） 、 （Ｄ）
は、１９８９年第３６回応用物理連合講演会の木下らに
よれば、中空状の磁石を用い、その中空部にウェファを
入れ、磁石を回転させながらエツチングを行い比較的均
一さを保ツヨウにしたが、不均一なエツチング或いはス
パッタは避けられない。
は、１９８９年第３６回応用物理連合講演会の木下らに
よれば、中空状の磁石を用い、その中空部にウェファを
入れ、磁石を回転させながらエツチングを行い比較的均
一さを保ツヨウにしたが、不均一なエツチング或いはス
パッタは避けられない。
マクネトロンスパッタ法及びマグネトロンユノチング法
において、ターゲツト面及びウェファ面に、平行に磁場
が印加されているところでは、スパッタ速度やエツチン
グ速度が早い。
において、ターゲツト面及びウェファ面に、平行に磁場
が印加されているところでは、スパッタ速度やエツチン
グ速度が早い。
又、ターゲツト面及びウェファ面と、垂直に磁場が印加
されているところでは、スパッタ速度やエツチング速度
が遅い。
されているところでは、スパッタ速度やエツチング速度
が遅い。
従って、反対の極性の磁石を配置した従来技術では、ス
パッタやエツチングの、速度差が生ずるので、スパッタ
むらやエツチングむらを避けることはできない。
パッタやエツチングの、速度差が生ずるので、スパッタ
むらやエツチングむらを避けることはできない。
一方、第６図（＾）、 ＣＢ）、 （Ｃ） 、 （Ｄ）
の中空リング状の磁石を用いて、磁石を回転させた場合
、比較的均一度の良いスパッタ及びエツチング面が得ら
れるが、この方式では強い磁場を発生させることができ
ず、大面積ウェファのエツチングは困難であり、回転を
用いているため、ウェファの周辺部では磁場の変化が大
きく、又逆に中心部では変化しないため、中心部と周辺
部でエツチングに差ができ、る欠点がある。
の中空リング状の磁石を用いて、磁石を回転させた場合
、比較的均一度の良いスパッタ及びエツチング面が得ら
れるが、この方式では強い磁場を発生させることができ
ず、大面積ウェファのエツチングは困難であり、回転を
用いているため、ウェファの周辺部では磁場の変化が大
きく、又逆に中心部では変化しないため、中心部と周辺
部でエツチングに差ができ、る欠点がある。
（ａｌＭを解決するための手段〕
従来のこの様な欠点を解決するため、本発明は第１図の
如く磁石を並進対称に配置させ、回転を用いずに、全体
を周期的に走査運動させることにより、ターゲツト面及
びウェファ面近傍の磁場強度を、見かけ上平均化させ、
精度良く均一なスパッタ及びエツチングを行う、尚、本
発明の第１図で示す永久磁石１の長さを長くすることに
より、第６図の場合より、更に強い磁場を発生させるこ
とができる。
如く磁石を並進対称に配置させ、回転を用いずに、全体
を周期的に走査運動させることにより、ターゲツト面及
びウェファ面近傍の磁場強度を、見かけ上平均化させ、
精度良く均一なスパッタ及びエツチングを行う、尚、本
発明の第１図で示す永久磁石１の長さを長くすることに
より、第６図の場合より、更に強い磁場を発生させるこ
とができる。
上記のように配置された磁石を、第１図の磁石移動機構
５を用い、Ｘ−Ｙ方向に周期的に走査運動させることに
より、見かけ上平均化された磁場強度が得られるためタ
ーゲツト面、ウェファ面が精度よく均一にスパッタ或い
はエツチングされる。
５を用い、Ｘ−Ｙ方向に周期的に走査運動させることに
より、見かけ上平均化された磁場強度が得られるためタ
ーゲツト面、ウェファ面が精度よく均一にスパッタ或い
はエツチングされる。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図の断面図に示すようにターゲット又はウェファ４の裏
側に、隣接する永久磁石１の磁極が第２図の平面図に示
すように互いにＮ−３極を反対になるよう配置させると
、゛前述の様に各磁石間はターゲットと平行な磁気通路
が出来るので、スパッタ速度及びエツチング速度が大き
くなる。
図の断面図に示すようにターゲット又はウェファ４の裏
側に、隣接する永久磁石１の磁極が第２図の平面図に示
すように互いにＮ−３極を反対になるよう配置させると
、゛前述の様に各磁石間はターゲットと平行な磁気通路
が出来るので、スパッタ速度及びエツチング速度が大き
くなる。
又磁極に対面するターゲット及びウェファ部では、スパ
ッタ速度及びエツチング速度が小さくなる。
ッタ速度及びエツチング速度が小さくなる。
此処で磁石ホルダーの移動機構５を第２図に示すように
矢示ｘ−ｙ方向にａ ／ ２周期で走査させることによ
り、ターゲット及びウェファ面のどの位置でも磁場強度
が平均化される。そのためターゲント表面及びウェファ
表面の精度よく均一なスパッタ及びエツチングを達成す
ることができた。
矢示ｘ−ｙ方向にａ ／ ２周期で走査させることによ
り、ターゲット及びウェファ面のどの位置でも磁場強度
が平均化される。そのためターゲント表面及びウェファ
表面の精度よく均一なスパッタ及びエツチングを達成す
ることができた。
第７図に本発明を適用した銅ターゲツトの５０時間スパ
ッタ後のＸ方向に沿った断面プロフィールを示す、使用
の前後でターゲ７）表面がほぼ平行であり、精度よく均
一スパッタが達成されていることが判る。又、本方式を
用いてＳｉ上のレジストをエツチングしたところ、±２
％以内で精度よいエツチングが達成できた。
ッタ後のＸ方向に沿った断面プロフィールを示す、使用
の前後でターゲ７）表面がほぼ平行であり、精度よく均
一スパッタが達成されていることが判る。又、本方式を
用いてＳｉ上のレジストをエツチングしたところ、±２
％以内で精度よいエツチングが達成できた。
この発明は、以上説明したように、並進対称に配置され
た磁石の走査移動により、精度よく均一にスパッタ及び
エツチングをすることができる。
た磁石の走査移動により、精度よく均一にスパッタ及び
エツチングをすることができる。
マクネトロンスパッタ法に於いては、ターゲント表面を
精度よく均一にスパッタすることにより、ターゲットの
利用効率を上げ、膜厚分布の精度向上、薄膜のスパッタ
時間による経時変化の減少、ステップカバレージの対称
性の改善、化合物薄膜の組成むらの減少等の効果がある
。
精度よく均一にスパッタすることにより、ターゲットの
利用効率を上げ、膜厚分布の精度向上、薄膜のスパッタ
時間による経時変化の減少、ステップカバレージの対称
性の改善、化合物薄膜の組成むらの減少等の効果がある
。
第１図は本発明の断面図、第２図は本発明の磁石ホルダ
ーの平面図、第３図は従来技術のプレーナーマグネトロ
ンスパッタ法の磁石配置断面図、第４ｒｊ！Ｊは第３図
の磁石配置とターゲットのスパッタ後の厚さ分布の特性
図、第５図は従来の磁石配置の改善した平面図、第６図
（Ａ） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ） 、 （Ｄ）は従来の
中空リングによる例で平面図（Ｂ） 、 （Ｄ） と断
面図（Ａ） 、 ＣＣ） である。第７図は本発明を
適用した銅ターゲツトの５０時間スパッタ後のＸ方向に
沿った断面プロフィールを示す断面図である。 永久磁石 磁石ホルダー バネ ターゲット又はウェファ 磁石の移動機構 基板 ヨーク 以上
ーの平面図、第３図は従来技術のプレーナーマグネトロ
ンスパッタ法の磁石配置断面図、第４ｒｊ！Ｊは第３図
の磁石配置とターゲットのスパッタ後の厚さ分布の特性
図、第５図は従来の磁石配置の改善した平面図、第６図
（Ａ） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ） 、 （Ｄ）は従来の
中空リングによる例で平面図（Ｂ） 、 （Ｄ） と断
面図（Ａ） 、 ＣＣ） である。第７図は本発明を
適用した銅ターゲツトの５０時間スパッタ後のＸ方向に
沿った断面プロフィールを示す断面図である。 永久磁石 磁石ホルダー バネ ターゲット又はウェファ 磁石の移動機構 基板 ヨーク 以上
Claims (1)
- マグネトロンスパッタ或いはマグネトロンエッチングの
装置に於いて、ターゲット或いはエッチングウエファの
裏側に、並進対称に４個以上の永久磁石を配置し、該永
久磁石全体を走査運動させることを特徴とするマグネト
ロンスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3670190A JPH03240953A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | マグネトロンスパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3670190A JPH03240953A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | マグネトロンスパッタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03240953A true JPH03240953A (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=12477076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3670190A Pending JPH03240953A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | マグネトロンスパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03240953A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5427665A (en) * | 1990-07-11 | 1995-06-27 | Leybold Aktiengesellschaft | Process and apparatus for reactive coating of a substrate |
| JP2002363740A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Anelva Corp | スパッタ成膜応用のためのプラズマ処理装置 |
| US20100252427A1 (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-07 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Magnetron sputtering target and magnetron sputtering system |
| JP2011017088A (ja) * | 2010-09-27 | 2011-01-27 | Canon Anelva Corp | スパッタ成膜応用のためのプラズマ処理装置 |
| ES2353102A1 (es) * | 2009-08-14 | 2011-02-25 | Consejo Superior De Investigaciones Cientificas (Csic) | Dispositivo magnetron y procedimiento de erosion uniforme de un blanco empleando dicho dispositivo. |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59133370A (ja) * | 1983-01-21 | 1984-07-31 | Seiko Instr & Electronics Ltd | マグネトロンスパツタ−装置 |
| JPS6134177A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-18 | Tokuda Seisakusho Ltd | マグネツト駆動装置 |
| JPS6176673A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-19 | Fujitsu Ltd | スパツタリング方法 |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3670190A patent/JPH03240953A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59133370A (ja) * | 1983-01-21 | 1984-07-31 | Seiko Instr & Electronics Ltd | マグネトロンスパツタ−装置 |
| JPS6134177A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-18 | Tokuda Seisakusho Ltd | マグネツト駆動装置 |
| JPS6176673A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-19 | Fujitsu Ltd | スパツタリング方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5427665A (en) * | 1990-07-11 | 1995-06-27 | Leybold Aktiengesellschaft | Process and apparatus for reactive coating of a substrate |
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| JP4614578B2 (ja) * | 2001-06-01 | 2011-01-19 | キヤノンアネルバ株式会社 | スパッタ成膜応用のためのプラズマ処理装置 |
| US20100252427A1 (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-07 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Magnetron sputtering target and magnetron sputtering system |
| ES2353102A1 (es) * | 2009-08-14 | 2011-02-25 | Consejo Superior De Investigaciones Cientificas (Csic) | Dispositivo magnetron y procedimiento de erosion uniforme de un blanco empleando dicho dispositivo. |
| WO2011018544A3 (es) * | 2009-08-14 | 2011-07-07 | Consejo Superior De Investigaciones Cientificas (Csic) | Dispositivo magnetrón y procedimiento de erosión uniforme de un blanco empleando dicho dispositivo |
| JP2011017088A (ja) * | 2010-09-27 | 2011-01-27 | Canon Anelva Corp | スパッタ成膜応用のためのプラズマ処理装置 |
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