JPH05214522A - スパッタリング方法及び装置 - Google Patents
スパッタリング方法及び装置Info
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- JPH05214522A JPH05214522A JP4272094A JP27209492A JPH05214522A JP H05214522 A JPH05214522 A JP H05214522A JP 4272094 A JP4272094 A JP 4272094A JP 27209492 A JP27209492 A JP 27209492A JP H05214522 A JPH05214522 A JP H05214522A
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- sputtering
- magnetic field
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- target tube
- tube
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- 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
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/345—Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
- H01J37/3455—Movable magnets
-
- 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
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
-
- 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
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、ターゲット層の形成に伴う
問題を防止又は最小限に留めることができるように、こ
れらのガスの導入を制御することにある。 【構成】 本発明のスパッタリング装置は、スパッタリ
ングされる材料が表面上に設けられた実質的に円筒状の
ターゲットチューブと、ターゲットチューブをその長手
方向軸線の回りで回転させる手段と、ターゲットチュー
ブに関連するスパッタリング領域内に磁界を設けること
によりスパッタリング工程を補助する磁石手段と、基板
をチャンバを通してスパッタリング領域内に移動させる
手段と、スパッタリング領域の近くで、イオン化可能ガ
ス及び反応性ガスをチャンバ内に導入する手段とを有し
ており、スパッタリング領域から離れた位置に補助磁界
を形成する補助磁石手段と、補助磁界の近くにイオン化
可能ガスを導入する手段とが設けられている。
問題を防止又は最小限に留めることができるように、こ
れらのガスの導入を制御することにある。 【構成】 本発明のスパッタリング装置は、スパッタリ
ングされる材料が表面上に設けられた実質的に円筒状の
ターゲットチューブと、ターゲットチューブをその長手
方向軸線の回りで回転させる手段と、ターゲットチュー
ブに関連するスパッタリング領域内に磁界を設けること
によりスパッタリング工程を補助する磁石手段と、基板
をチャンバを通してスパッタリング領域内に移動させる
手段と、スパッタリング領域の近くで、イオン化可能ガ
ス及び反応性ガスをチャンバ内に導入する手段とを有し
ており、スパッタリング領域から離れた位置に補助磁界
を形成する補助磁石手段と、補助磁界の近くにイオン化
可能ガスを導入する手段とが設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上に材料の薄膜を
スパッタリングする方法及び装置に関し、より詳しく
は、コーティング材料からなる管状ターゲット（陰極）
を使用するスパッタリング方法及び装置に関する。
スパッタリングする方法及び装置に関し、より詳しく
は、コーティング材料からなる管状ターゲット（陰極）
を使用するスパッタリング方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】陰極スパッタリング法は、基板上に薄膜
すなわちフィルムを堆積（デポジッティング）するのに
広く使用されている。この陰極スパッタリング法は、例
えばアルゴン等のイオン化可能ガスを少量収容した真空
チャンバ内で行われ、該真空チャンバ内に保持された放
射源から放射される電子によりガスをイオン化してプラ
ズマを形成し、スパッタリングすべき材料からなるター
ゲットにイオンによる衝撃を与えてターゲット材料の原
子を除去した後、コーティングすべき基板上にフィルム
として堆積させる。
すなわちフィルムを堆積（デポジッティング）するのに
広く使用されている。この陰極スパッタリング法は、例
えばアルゴン等のイオン化可能ガスを少量収容した真空
チャンバ内で行われ、該真空チャンバ内に保持された放
射源から放射される電子によりガスをイオン化してプラ
ズマを形成し、スパッタリングすべき材料からなるター
ゲットにイオンによる衝撃を与えてターゲット材料の原
子を除去した後、コーティングすべき基板上にフィルム
として堆積させる。
【０００３】マグネトロン装置では、磁石手段の使用に
より堆積速度を増大できることが良く知られており、例
えば、所定の方法（一般には閉ループとして）配置され
た永久磁石の配列を陰極ターゲットと関連させ、しばし
ば「レーストラック（race-track) 」と呼ばれる領域
（この領域からターゲットのスパッタリングすなわち腐
食が生じる）を形成させている。
より堆積速度を増大できることが良く知られており、例
えば、所定の方法（一般には閉ループとして）配置され
た永久磁石の配列を陰極ターゲットと関連させ、しばし
ば「レーストラック（race-track) 」と呼ばれる領域
（この領域からターゲットのスパッタリングすなわち腐
食が生じる）を形成させている。
【０００４】一般にターゲットは平らな長方形の形状を
有しており、コーティングすべき基板は、スパッタリン
グ工程中にターゲットに対して連続的又は間欠的に移動
される。このようなターゲット及び上記形式の磁石手段
を備えた装置は、平マグネトロンとして知られている。
従来の平マグネトロンの１つの欠点は、レーストラック
（このレーストラックに沿ってスパッタリングが行われ
る）が比較的小さく、このため、比較的小さな領域（例
えば、閉ループ磁界の形状に相当するリング状領域）に
おいてターゲット表面に腐食が生じることである。従っ
て、ターゲットの交換が必要とされる前に、ターゲット
の全表面積のうちの極く小さな部分のみが消費されてし
まう。
有しており、コーティングすべき基板は、スパッタリン
グ工程中にターゲットに対して連続的又は間欠的に移動
される。このようなターゲット及び上記形式の磁石手段
を備えた装置は、平マグネトロンとして知られている。
従来の平マグネトロンの１つの欠点は、レーストラック
（このレーストラックに沿ってスパッタリングが行われ
る）が比較的小さく、このため、比較的小さな領域（例
えば、閉ループ磁界の形状に相当するリング状領域）に
おいてターゲット表面に腐食が生じることである。従っ
て、ターゲットの交換が必要とされる前に、ターゲット
の全表面積のうちの極く小さな部分のみが消費されてし
まう。
【０００５】一方、平ターゲットを、スパッタリングす
べき材料が外面にコーティングされた中空円筒状ターゲ
ットに置換することも知られている。このようなターゲ
ットを備えた装置は円筒マグネトロンとして知られてお
り、Airco Coating Technology社（本件出願人の一部
署）から「Ｃ−Mag 」の商標で市販されている。円筒マ
グネトロン装置では、作動中に円筒状ターゲットがその
長手方向軸線の回りで連続的又は間欠的に回転され、従
ってスパッタリングがターゲット表面の特定領域に限定
されることはない。コーティングすべき基板は、平マグ
ネトロンの場合と同様に、ターゲットに対しその長手方
向軸線を横切る方向に連続的又は間欠的に移動される。
べき材料が外面にコーティングされた中空円筒状ターゲ
ットに置換することも知られている。このようなターゲ
ットを備えた装置は円筒マグネトロンとして知られてお
り、Airco Coating Technology社（本件出願人の一部
署）から「Ｃ−Mag 」の商標で市販されている。円筒マ
グネトロン装置では、作動中に円筒状ターゲットがその
長手方向軸線の回りで連続的又は間欠的に回転され、従
ってスパッタリングがターゲット表面の特定領域に限定
されることはない。コーティングすべき基板は、平マグ
ネトロンの場合と同様に、ターゲットに対しその長手方
向軸線を横切る方向に連続的又は間欠的に移動される。
【０００６】コーティング工程中に基板に最も近接する
位置において、円筒状ターゲット内には永久磁石配列の
形態からなる磁石手段が配置されており、一般に、（使
用時に）円筒状ターゲットが回転される間中、該ターゲ
ット内に静止状態に保持される。しかしながら、通常、
各スパッタリング工程の前に、ターゲットに対する磁石
配列の幾分かの調節は可能である。従って、このような
装置は、ターゲットの種々の部分を、磁石により形成さ
れる磁界に対しスパッタリング位置に選択的に移動させ
ることにより、非常に多量のターゲットを消費させるこ
とができる。
位置において、円筒状ターゲット内には永久磁石配列の
形態からなる磁石手段が配置されており、一般に、（使
用時に）円筒状ターゲットが回転される間中、該ターゲ
ット内に静止状態に保持される。しかしながら、通常、
各スパッタリング工程の前に、ターゲットに対する磁石
配列の幾分かの調節は可能である。従って、このような
装置は、ターゲットの種々の部分を、磁石により形成さ
れる磁界に対しスパッタリング位置に選択的に移動させ
ることにより、非常に多量のターゲットを消費させるこ
とができる。
【０００７】反応性スパッタリングにおいては、通常の
イオン化可能ガス（一般にはアルゴン）以外に、「反応
性」ガスが減圧チャンバ内に導入される。この反応性ガ
スはターゲット材料の粒子と現場で反応するのに使用さ
れ、反応生成物を混入する、スパッタリングされたコー
ティングを形成する。例えば、アルゴン及び酸素を収容
するチャンバ内でスパッタリングすることにより、シリ
コン−アルミニウム合金ターゲットから、シリコンとア
ルミニウムとの混合物からなるコーティングを堆積させ
る技術が知られている。他の方法として、反応性ガスと
しての酸素を窒素に置換することにより、シリコンとア
ルミニウム窒化物との混合物からなるコーティングを形
成でき、又は、炭化水素との置換により炭化物の混合物
からなるコーティングを形成できる。
イオン化可能ガス（一般にはアルゴン）以外に、「反応
性」ガスが減圧チャンバ内に導入される。この反応性ガ
スはターゲット材料の粒子と現場で反応するのに使用さ
れ、反応生成物を混入する、スパッタリングされたコー
ティングを形成する。例えば、アルゴン及び酸素を収容
するチャンバ内でスパッタリングすることにより、シリ
コン−アルミニウム合金ターゲットから、シリコンとア
ルミニウムとの混合物からなるコーティングを堆積させ
る技術が知られている。他の方法として、反応性ガスと
しての酸素を窒素に置換することにより、シリコンとア
ルミニウム窒化物との混合物からなるコーティングを形
成でき、又は、炭化水素との置換により炭化物の混合物
からなるコーティングを形成できる。
【０００８】しかしながら、このようなスパッタリング
装置においては、ターゲット材料の個々の粒子がターゲ
ットからスパッタリングされる前に、反応性ガスがター
ゲット材料と反応する傾向があり、このため、酸化物、
窒化物又は炭化物（その他）の層がターゲットに形成さ
れる。このような層がターゲット上に形成されればスパ
ッタリング性能に影響を与えるため、好ましくないこと
は明らかである。
装置においては、ターゲット材料の個々の粒子がターゲ
ットからスパッタリングされる前に、反応性ガスがター
ゲット材料と反応する傾向があり、このため、酸化物、
窒化物又は炭化物（その他）の層がターゲットに形成さ
れる。このような層がターゲット上に形成されればスパ
ッタリング性能に影響を与えるため、好ましくないこと
は明らかである。
【０００９】イオン化可能ガス及び反応性ガスは、個々
の入口又は共通の入口を通して減圧チャンバ内に導入さ
れることが一般的である。
の入口又は共通の入口を通して減圧チャンバ内に導入さ
れることが一般的である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、好ましくな
いターゲット層の形成に伴う問題を防止又は最小限に留
めることができるように、これらのガスの導入を制御す
る技術に関する。
いターゲット層の形成に伴う問題を防止又は最小限に留
めることができるように、これらのガスの導入を制御す
る技術に関する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、スパッ
タリングされる材料が表面上に設けられた実質的に円筒
状のターゲットチューブと、ターゲットチューブをその
長手方向軸線の回りで回転させる手段と、ターゲットチ
ューブに関連するスパッタリング領域内に磁界を設ける
ことによりスパッタリング工程を補助する磁石手段と、
基板をチャンバを通してスパッタリング領域内に移動さ
せる手段と、スパッタリング領域の近くで、イオン化可
能ガス及び反応性ガスをチャンバ内に導入する手段とを
有している、使用中に実質的に減圧されるチャンバから
基板上に材料のコーティングをスパッタリングする装置
において、スパッタリング領域から離れた位置に補助磁
界を形成する補助磁石手段と、補助磁界の近くにイオン
化可能ガスを導入する手段とが設けられたるスパッタリ
ング装置が提供される。
タリングされる材料が表面上に設けられた実質的に円筒
状のターゲットチューブと、ターゲットチューブをその
長手方向軸線の回りで回転させる手段と、ターゲットチ
ューブに関連するスパッタリング領域内に磁界を設ける
ことによりスパッタリング工程を補助する磁石手段と、
基板をチャンバを通してスパッタリング領域内に移動さ
せる手段と、スパッタリング領域の近くで、イオン化可
能ガス及び反応性ガスをチャンバ内に導入する手段とを
有している、使用中に実質的に減圧されるチャンバから
基板上に材料のコーティングをスパッタリングする装置
において、スパッタリング領域から離れた位置に補助磁
界を形成する補助磁石手段と、補助磁界の近くにイオン
化可能ガスを導入する手段とが設けられたるスパッタリ
ング装置が提供される。
【００１２】反応性ガスは、補助磁界の近くではチャン
バ内に導入しないことが一般的に好ましい。これによ
り、反応性ガスが存在しない補助磁界内で補助スパッタ
リング工程を行うことが可能になる。この補助工程によ
れば、イオン化可能ガスをチャンバ内に存在する電子流
によりイオン化し、このイオン化したガスをターゲット
チューブの表面に衝突させることができるため、この衝
撃により、ターゲットチューブの表面から反応性ガス生
成物の薄膜を除去する作用がある。
バ内に導入しないことが一般的に好ましい。これによ
り、反応性ガスが存在しない補助磁界内で補助スパッタ
リング工程を行うことが可能になる。この補助工程によ
れば、イオン化可能ガスをチャンバ内に存在する電子流
によりイオン化し、このイオン化したガスをターゲット
チューブの表面に衝突させることができるため、この衝
撃により、ターゲットチューブの表面から反応性ガス生
成物の薄膜を除去する作用がある。
【００１３】好ましい実施例においては、スパッタリン
グ領域用磁界を形成する主磁石手段及び前記補助磁石手
段の各々が、ターゲットチューブの長さと実質的に同じ
長さに亘って延びている磁石の長い配列を備えており、
ターゲットチューブの長手方向軸線に対して実質的に平
行であり且つターゲットチューブの直径方向に対向する
位置でターゲットチューブの内面に近接して配置されて
いる。静止状態に保たれる２つの磁石配列に対し、チュ
ーブは、その長手方向軸線の回りで回転できるように設
計しなければならない。
グ領域用磁界を形成する主磁石手段及び前記補助磁石手
段の各々が、ターゲットチューブの長さと実質的に同じ
長さに亘って延びている磁石の長い配列を備えており、
ターゲットチューブの長手方向軸線に対して実質的に平
行であり且つターゲットチューブの直径方向に対向する
位置でターゲットチューブの内面に近接して配置されて
いる。静止状態に保たれる２つの磁石配列に対し、チュ
ーブは、その長手方向軸線の回りで回転できるように設
計しなければならない。
【００１４】イオン化可能ガス及び反応性ガスは、スパ
ッタリング領域に貫入した管（その他）により、ターゲ
ットチューブの外側で、主磁石配列と関連するスパッタ
リング領域内に導入するのが好ましい。この管にはスパ
ッタリング領域内の長さ部分に沿って孔を穿けておくの
がよい。チャンバ内には、同様な管（好ましくは多孔
管）を介して、補助磁界の近くにイオン化可能ガスのみ
が導入するのがよい。
ッタリング領域に貫入した管（その他）により、ターゲ
ットチューブの外側で、主磁石配列と関連するスパッタ
リング領域内に導入するのが好ましい。この管にはスパ
ッタリング領域内の長さ部分に沿って孔を穿けておくの
がよい。チャンバ内には、同様な管（好ましくは多孔
管）を介して、補助磁界の近くにイオン化可能ガスのみ
が導入するのがよい。
【００１５】本発明の装置のこの構造によれば、主磁石
手段が、ターゲットチューブに近接して配置された基板
上（より詳しくは、反応性ガスが連続的に供給されるス
パッタリング領域）にスパッタリング材料の堆積を集中
させることができるように配置される。ターゲットチュ
ーブの外側の補助磁界領域にイオン化可能ガスのみ（反
応性ガスを含まない）を供給することにより、実質的に
反応性ガスが存在しない状態で、ターゲットチューブの
この部分に材料の補助スパッタリングが生じ、この補助
スパッタリングにより、反応性堆積フェーズ中にターゲ
ットチューブの表面上に形成される好ましくないあらゆ
る「反応」薄膜が除去される。
手段が、ターゲットチューブに近接して配置された基板
上（より詳しくは、反応性ガスが連続的に供給されるス
パッタリング領域）にスパッタリング材料の堆積を集中
させることができるように配置される。ターゲットチュ
ーブの外側の補助磁界領域にイオン化可能ガスのみ（反
応性ガスを含まない）を供給することにより、実質的に
反応性ガスが存在しない状態で、ターゲットチューブの
この部分に材料の補助スパッタリングが生じ、この補助
スパッタリングにより、反応性堆積フェーズ中にターゲ
ットチューブの表面上に形成される好ましくないあらゆ
る「反応」薄膜が除去される。
【００１６】本質的なことではないが、チャンバ内には
バッフルを設け、反応性ガスをスパッタリング領域内に
保ち、且つ補助磁界領域への反応性ガスの実質的な移動
を防止する補助をなすように構成するのが好ましい。本
発明をより良く理解されるようにするため、添付図面を
参照番号して本発明の実施例を以下に説明する。
バッフルを設け、反応性ガスをスパッタリング領域内に
保ち、且つ補助磁界領域への反応性ガスの実質的な移動
を防止する補助をなすように構成するのが好ましい。本
発明をより良く理解されるようにするため、添付図面を
参照番号して本発明の実施例を以下に説明する。
【００１７】
【実施例】図示のように、本発明の装置は壁１を備えた
チャンバを有しており、該チャンバ内にはターゲットチ
ューブ２が配置されている。このターゲットチューブ２
は、図示しない手段により、長手方向軸線の回りで回転
できるように取り付けられている。
チャンバを有しており、該チャンバ内にはターゲットチ
ューブ２が配置されている。このターゲットチューブ２
は、図示しない手段により、長手方向軸線の回りで回転
できるように取り付けられている。
【００１８】ターゲットチューブ２内には、主磁石配列
３が配置（且つ静止状態に保持）されており、該主磁石
配列３上には、極性が交互に配置された３つの長い永久
磁石４、５、６が取り付けられている。これらの永久磁
石４、５、６はターゲットチューブ２と実質的に同じ長
さを有しており且つ該チューブ２の長手方向軸線に対し
て平行に配置されている。
３が配置（且つ静止状態に保持）されており、該主磁石
配列３上には、極性が交互に配置された３つの長い永久
磁石４、５、６が取り付けられている。これらの永久磁
石４、５、６はターゲットチューブ２と実質的に同じ長
さを有しており且つ該チューブ２の長手方向軸線に対し
て平行に配置されている。
【００１９】また、ターゲットチューブ２内には、補助
磁石配列７が配置（且つ静止状態に保持）されており、
該補助磁石配列７上には、３つの長い永久磁石８、９、
１０が取り付けられている。これらの永久磁石８、９、
１０もターゲットチューブ２と実質的に同じ長さを有し
ており且つ該チューブ２の長手方向軸線に対して平行に
配置されている。
磁石配列７が配置（且つ静止状態に保持）されており、
該補助磁石配列７上には、３つの長い永久磁石８、９、
１０が取り付けられている。これらの永久磁石８、９、
１０もターゲットチューブ２と実質的に同じ長さを有し
ており且つ該チューブ２の長手方向軸線に対して平行に
配置されている。
【００２０】ターゲットチューブ２の外部には１対のバ
ッフル１１、１２が配置されている。これらのバッフル
１１、１２はチャンバの長さに亘って配置されており、
チャンバを上下の両部分に分割している。多孔管１３が
設けられており、該多孔管１３は、チャンバの上方部分
にイオン化可能ガスを供給できるように設計されてい
る。また、多孔管１４が設けられており、該多孔管１４
は、チャンバの下方部分にイオン化可能ガスと反応性ガ
スとの混合物を供給できるように設計されている。
ッフル１１、１２が配置されている。これらのバッフル
１１、１２はチャンバの長さに亘って配置されており、
チャンバを上下の両部分に分割している。多孔管１３が
設けられており、該多孔管１３は、チャンバの上方部分
にイオン化可能ガスを供給できるように設計されてい
る。また、多孔管１４が設けられており、該多孔管１４
は、チャンバの下方部分にイオン化可能ガスと反応性ガ
スとの混合物を供給できるように設計されている。
【００２１】ターゲットチューブ２からのスパッタリン
グによりコーティングすべき基板１５が図示されてお
り、該基板１５は、装置の使用時にターゲットチューブ
２の長手方向軸線に対して直角な方向、すなわち、図面
で見て左から右（又はこの逆）の方向に移動する。従っ
て本発明の装置によれば、装置の使用時に、ターゲット
チューブ２の外面と基板１５との間のチャンバの下方部
分内のスパッタリング領域と、補助磁石配列７と関連す
る補助磁界（スパッタリング領域から離れた補助磁界）
とを形成できる。
グによりコーティングすべき基板１５が図示されてお
り、該基板１５は、装置の使用時にターゲットチューブ
２の長手方向軸線に対して直角な方向、すなわち、図面
で見て左から右（又はこの逆）の方向に移動する。従っ
て本発明の装置によれば、装置の使用時に、ターゲット
チューブ２の外面と基板１５との間のチャンバの下方部
分内のスパッタリング領域と、補助磁石配列７と関連す
る補助磁界（スパッタリング領域から離れた補助磁界）
とを形成できる。
【００２２】装置の使用に際し、反応性ガス（イオン化
可能ガスがプラスされたもの）が、パイプ（多孔管）１
４のみを介してチャンバの下方部分におけるスパッタリ
ング領域内に導入される。このとき、反応性ガスは、バ
ッフル１１、１２により、特に、このスパッタリング領
域内に維持される。しかしながら、前述のように、反応
性ガスはターゲット材料と反応して、スパッタリング性
能を低下させる酸化物、炭化物及び窒化物からなる層を
ターゲットチューブ２の表面上に形成する。
可能ガスがプラスされたもの）が、パイプ（多孔管）１
４のみを介してチャンバの下方部分におけるスパッタリ
ング領域内に導入される。このとき、反応性ガスは、バ
ッフル１１、１２により、特に、このスパッタリング領
域内に維持される。しかしながら、前述のように、反応
性ガスはターゲット材料と反応して、スパッタリング性
能を低下させる酸化物、炭化物及び窒化物からなる層を
ターゲットチューブ２の表面上に形成する。
【００２３】しかしながら、ターゲットチューブ２が１
回転する度毎に、チャンバの上方部分（該上方部分には
反応性ガスが存在しない）における補助スパッタリング
によるイオン化可能ガスの衝撃により、ターゲットチュ
ーブ２の表面から有害層が除去される。このようにし
て、ターゲットチューブ２の表面は、該チューブ２が１
回転する度毎に浄化される。
回転する度毎に、チャンバの上方部分（該上方部分には
反応性ガスが存在しない）における補助スパッタリング
によるイオン化可能ガスの衝撃により、ターゲットチュ
ーブ２の表面から有害層が除去される。このようにし
て、ターゲットチューブ２の表面は、該チューブ２が１
回転する度毎に浄化される。
【図１】本発明の装置を示す概略断面図である。
１ 壁 ２ ターゲットチューブ ３ 主磁石配列 ４ 永久磁石 ５ 永久磁石 ６ 永久磁石 ７ 補助磁石配列 ８ 永久磁石 ９ 永久磁石 １０ 永久磁石 １１ バッフル １２ バッフル １３ 多孔管 １４ 多孔管 １５ 基板
Claims (7)
- 【請求項１】 スパッタリングされる材料が表面上に設
けられた実質的に円筒状のターゲットチューブと、 ターゲットチューブをその長手方向軸線の回りで回転さ
せる手段と、 ターゲットチューブに関連するスパッタリング領域内に
磁界を設けることによりスパッタリング工程を補助する
磁石手段と、 基板をチャンバを通してスパッタリング領域内に移動さ
せる手段と、 スパッタリング領域の近くで、イオン化可能ガス及び反
応性ガスをチャンバ内に導入する手段とを有している、
使用中に実質的に減圧されるチャンバから基板上に材料
のコーティングをスパッタリングする装置において、 スパッタリング領域から離れた位置に補助磁界を形成す
る補助磁石手段と、補助磁界の近くにイオン化可能ガス
を導入する手段とを設けたことを特徴とするスパッタリ
ング装置。 - 【請求項２】 前記反応性ガスが、補助磁界の近くでは
チャンバ内に導入されないことを特徴とする請求項１に
記載のスパッタリング装置。 - 【請求項３】 前記スパッタリング領域用磁界を形成す
る主磁石手段及び前記補助磁石手段の各々が、ターゲッ
トチューブの長さと実質的に同じ長さに亘って延びてい
る磁石の長い配列を備えており、ターゲットチューブの
長手方向軸線に対して実質的に平行であり且つターゲッ
トチューブの直径方向に対向する位置でターゲットチュ
ーブの内面に近接して配置されていることを特徴とする
請求項１又は２に記載のスパッタリング装置。 - 【請求項４】 前記イオン化可能ガス及び反応性ガス
が、スパッタリング領域に貫入した手段により、ターゲ
ットチューブの外側で、主磁石配列と関連するスパッタ
リング領域内に導入されることを特徴とする請求項１〜
３のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。 - 【請求項５】 前記貫入手段が多孔管であり、該多孔管
にはスパッタリング領域内の長さ部分に沿って孔が穿け
られていることを特徴とする請求項４に記載のスパッタ
リング装置。 - 【請求項６】 前記チャンバ内には、多孔管を介して、
補助磁界の近くにイオン化可能ガスのみが導入されるこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のス
パッタリング装置。 - 【請求項７】 前記チャンバ内にはバッフルが設けら
れ、反応性ガスをスパッタリング領域内に保ち、且つ補
助磁界領域への反応性ガスの実質的な移動を防止する補
助をなすことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項
に記載のスパッタリング装置。
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| GB919121665A GB9121665D0 (en) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | Sputtering processes and apparatus |
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