JPH0544029A - Magnetron sputtering method and device - Google Patents
Magnetron sputtering method and deviceInfo
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- JPH0544029A JPH0544029A JP22960491A JP22960491A JPH0544029A JP H0544029 A JPH0544029 A JP H0544029A JP 22960491 A JP22960491 A JP 22960491A JP 22960491 A JP22960491 A JP 22960491A JP H0544029 A JPH0544029 A JP H0544029A
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- erosion
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ターゲット下に又はタ
ーゲットを突出して配置された磁石により、ターゲット
領域において、エロージョンにより変化するターゲット
表面形状に沿った磁力線形状を作り出すことにより、タ
ーゲットがエロージョンされることに伴う成膜条件の変
動を抑制し、長時間安定した成膜を可能にしたことを特
徴とするマグネトロンスパッタリング法及び装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention erodes a target by creating a magnetic field line shape along a target surface shape that changes due to erosion in a target area by a magnet arranged below the target or protruding from the target. The present invention relates to a magnetron sputtering method and an apparatus, which are capable of suppressing a variation in film forming conditions associated with the above and enabling stable film formation for a long time.
【0002】[0002]
【従来の技術】マグネトロンスパッタリング装置は、磁
場を用いてプラズマ密度を向上し、成膜速度高速化した
ものであるが、その構造上、ターゲットが不均一にエロ
ージョンされていく。これを防ぐために、これまで様々
な工夫がなされてきている。(例えば、特開昭55−2
8386号公報等。)2. Description of the Related Art In a magnetron sputtering apparatus, a magnetic field is used to improve the plasma density and the film formation speed is increased. However, due to its structure, the target is eroded nonuniformly. In order to prevent this, various measures have been made so far. (For example, JP-A-55-2
No. 8386, etc. )
【0003】しかし、これらの装置においても、エロー
ジョンに伴い成膜条件が大きく変化するため、安定して
同一の膜質を得るためには成膜条件(スパッタリング電
流、スパッタリング電圧等)を調整しなければならな
い。また、カソードに取りつけられるターゲットは、必
ずしも同一の状態ではなく、特に複数のターゲットを用
いる場合では、その調整は非常に煩雑であるという欠点
を有していた。However, even in these apparatuses, the film forming conditions change greatly with erosion, and therefore the film forming conditions (sputtering current, sputtering voltage, etc.) must be adjusted in order to stably obtain the same film quality. I won't. Further, the targets attached to the cathode are not necessarily in the same state, and particularly when a plurality of targets are used, there is a drawback that the adjustment is very complicated.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のマグ
ネトロンスパッタリング装置が有していた前述の課題を
解消しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-mentioned problems that conventional magnetron sputtering apparatuses have.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、タ
ーゲット表面に磁場を形成してプラズマ密度を向上し、
スパッタリングによりターゲット表面のエロージョンを
行うマグネトロンスパッタリング法であって、上記磁場
における磁力線を、エロージョンによって変化するター
ゲットの表面形状に沿うように設けてスパッタリングを
行うことを特徴とするマグネトロンスパッタリング法を
新規に提供するものである。That is, according to the present invention, a magnetic field is formed on a target surface to improve plasma density,
A magnetron sputtering method for performing erosion of a target surface by sputtering, in which magnetic field lines in the above magnetic field are provided along the surface shape of the target that changes by erosion to perform sputtering, and a new magnetron sputtering method is provided. To do.
【0006】また、本発明は、ターゲット表面に磁場を
形成してプラズマ密度を向上し、スパッタリングにより
ターゲット表面のエロージョンを行うことが可能とされ
たマグネトロンスパッタリング装置であって、上記磁場
における磁力線を、エロージョンによって変化するター
ゲットの表面形状に沿うように発生できるようにしたこ
とを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置を新規
に提供するものである。Further, the present invention is a magnetron sputtering apparatus capable of forming a magnetic field on the target surface to improve the plasma density and performing erosion on the target surface by sputtering. The present invention newly provides a magnetron sputtering device characterized in that it can be generated so as to follow the surface shape of a target that changes due to erosion.
【0007】通常のマグネトロンスパッタリング装置で
は、一般に磁石4が図4(a)のように配置されてい
る。このため、図4(b)に示すような磁場がターゲッ
ト領域に発生する。(磁場の様子を磁力線3の分布で示
している。)この場合、プラズマは磁力線3の曲率中
心、すなわち、B⊥=0のところが最も密度が大きくな
り、その周りに行くにしたがって密度が徐々に薄くなっ
ていく。このため、ターゲット1は、図5(a)のよう
にエロージョンされるのが一般的である。In a usual magnetron sputtering apparatus, the magnets 4 are generally arranged as shown in FIG. 4 (a). Therefore, a magnetic field as shown in FIG. 4B is generated in the target area. (The state of the magnetic field is shown by the distribution of the lines of magnetic force 3.) In this case, the plasma has the highest density at the center of curvature of the lines of magnetic force 3, that is, at B⊥ = 0, and the density gradually increases as it goes around it. It gets thinner. Therefore, the target 1 is generally eroded as shown in FIG.
【0008】このとき、従来の装置、例えば、特開昭5
5−28386で示されている装置では、磁力線3がタ
ーゲット1の表面形状に平行になるように工夫されてい
るが、エロージョンされてくることによる磁力線形状と
ターゲット表面形状のずれについては言及されていな
い。At this time, a conventional device, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
In the device shown in 5-28386, the magnetic force lines 3 are devised so as to be parallel to the surface shape of the target 1, but the deviation between the magnetic force line shapes and the target surface shape due to erosion is mentioned. Absent.
【0009】実際、ターゲットを長時間使用している
と、エロージョンされてくることによる磁力線形状とタ
ーゲット表面形状のずれのために、電子を有効的にター
ゲット表面に閉じ込めることができなくなり、このため
プラズマ密度の値と分布が変化し、成膜条件に変動をき
たす。この理由は、図5(b)(電界によるドリフトが
見えない断面で観察した図)に示すように、電子6は磁
力線3に沿って運動しているために、磁力線3の形状と
ターゲット1の表面形状が異なると、電子はターゲット
表面から離れたところを運動するようになり、ターゲッ
ト表面において電子密度が減少するためである。In fact, when the target is used for a long time, electrons cannot be effectively confined on the target surface due to the deviation of the magnetic field line shape and the target surface shape due to the erosion, so that the plasma cannot be effectively trapped. The density value and distribution change, and the film forming conditions change. The reason for this is that, as shown in FIG. 5B (a view observed in a cross section in which drift due to an electric field is not visible), the electrons 6 move along the lines of magnetic force 3, and therefore the shape of the lines of magnetic force 3 and the target 1 This is because when the surface shape is different, the electrons move away from the target surface, and the electron density on the target surface decreases.
【0010】本発明による装置では、図1に示すよう
に、磁力線3は波打つような形状になっており、エロー
ジョンによりターゲット2表面の形状が変化しても、磁
力線3は常にターゲット表面の形状になるべく平行にな
るように設計されている。このため、上記のようなター
ゲット表面形状における電子密度(プラズマ密度)の変
動が防止される。図1中の斜線で示したところは、ター
ゲットのエロージョン領域5を示している。2はバッキ
ングプレートである。In the apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 1, the magnetic force lines 3 have a wavy shape, and even if the surface of the target 2 changes due to erosion, the magnetic force lines 3 always have the shape of the target surface. It is designed to be as parallel as possible. Therefore, the fluctuation of the electron density (plasma density) in the target surface shape as described above is prevented. The shaded area in FIG. 1 indicates the erosion region 5 of the target. 2 is a backing plate.
【0011】[0011]
【実施例】図2に本発明の実施例における磁石4の配
置、及び磁力線3の形状を示す。一度も使用していない
ターゲットの表面形状は平らである。これに対応して、
磁力線はターゲット表面と同様に平らになっている。エ
ロージョンが進むと図3に示すようにターゲット表面形
状は変化してくるが、これに応じて、磁力線は波打つよ
うな形状になっており、エロージョンされたターゲット
表面形状に沿うようになっている。FIG. 2 shows the arrangement of the magnets 4 and the shape of the lines of magnetic force 3 in the embodiment of the present invention. The surface shape of the target that has never been used is flat. In response to this,
The magnetic lines of force are flattened like the target surface. As the erosion progresses, the target surface shape changes as shown in FIG. 3. In response to this, the magnetic force lines have a wavy shape, which follows the eroded target surface shape.
【0012】[0012]
【発明の効果】本発明によれば、ターゲットがエロージ
ョンされることによる成膜条件の変動を抑制し、長時間
安定したスパッタリングを行うことが可能となる。According to the present invention, it is possible to suppress fluctuations in film forming conditions due to erosion of a target and perform stable sputtering for a long time.
【図1】本発明の装置における磁力線分布を示す一部断
面図FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the distribution of magnetic force lines in an apparatus of the present invention.
【図2】本発明の装置における磁石配置及び磁力線分布
を示す断面図FIG. 2 is a sectional view showing the arrangement of magnets and the distribution of lines of magnetic force in the device of the present invention.
【図3】本発明の装置によるターゲットのエロージョン
形状を示す一部断面図FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an erosion shape of a target by the device of the present invention.
【図4】(a)従来の装置の断面図、(b)従来の装置
の磁力線分布を示す断面図4A is a cross-sectional view of a conventional device, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing a distribution of magnetic force lines of the conventional device.
【図5】(a)従来の装置によるターゲットのエロージ
ョン領域をしめす断面図、(b)従来の装置によるター
ゲットがエロージョンされた後の状態を示す断面図5A is a sectional view showing an erosion region of a target by a conventional apparatus, and FIG. 5B is a sectional view showing a state after the target is eroded by a conventional apparatus.
1 ターゲット 2 バッキングプレート 3 磁力線 4 永久磁石 5 エロージョン領域 6 電子 1 Target 2 Backing Plate 3 Magnetic Field Line 4 Permanent Magnet 5 Erosion Region 6 Electron
Claims (8)
密度を向上し、スパッタリングによりターゲット表面の
エロージョンを行うマグネトロンスパッタリング法であ
って、上記磁場における磁力線を、エロージョンによっ
て変化するターゲットの表面形状に沿うように設けてス
パッタリングを行うことを特徴とするマグネトロンスパ
ッタリング法。1. A magnetron sputtering method in which a magnetic field is formed on a target surface to improve plasma density, and erosion of the target surface is performed by sputtering, wherein magnetic force lines in the magnetic field follow a surface shape of the target which is changed by erosion. The magnetron sputtering method is characterized in that it is provided in such a manner as to perform sputtering.
変化によって生じるスパッタリング条件の変化を抑制し
た請求項1のマグネトロンスパッタリング法。2. The magnetron sputtering method according to claim 1, wherein changes in sputtering conditions caused by changes in the shape of the target surface due to erosion are suppressed.
にした請求項1のマグネトロンスパッタリング法。3. The magnetron sputtering method according to claim 1, wherein the magnetic field is generated by a permanent magnet.
記磁場を発生するようにした請求項3のマグネトロンス
パッタリング法。4. The magnetron sputtering method according to claim 3, wherein the magnetic field is generated by a combination of a plurality of permanent magnets.
密度を向上し、スパッタリングによりターゲット表面の
エロージョンを行うことが可能とされたマグネトロンス
パッタリング装置であって、上記磁場における磁力線
を、エロージョンによって変化するターゲットの表面形
状に沿うように発生できるようにしたことを特徴とする
マグネトロンスパッタリング装置。5. A magnetron sputtering apparatus capable of forming a magnetic field on a target surface to improve plasma density and performing erosion on the target surface by sputtering, wherein magnetic lines of force in the magnetic field are changed by erosion. A magnetron sputtering device characterized in that it can be generated along the surface shape of a target.
変化によって生じるスパッタリング条件の変化を抑制し
た請求項5のマグネトロンスパッタリング装置。6. The magnetron sputtering apparatus according to claim 5, wherein changes in sputtering conditions caused by changes in the shape of the target surface due to erosion are suppressed.
にした請求項5のマグネトロンスパッタリング装置。7. The magnetron sputtering apparatus according to claim 5, wherein the magnetic field is generated by a permanent magnet.
記磁場を発生するようにした請求項7のマグネトロンス
パッタリング装置。8. The magnetron sputtering apparatus according to claim 7, wherein the magnetic field is generated by a combination of a plurality of permanent magnets.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22960491A JPH0544029A (en) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | Magnetron sputtering method and device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22960491A JPH0544029A (en) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | Magnetron sputtering method and device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0544029A true JPH0544029A (en) | 1993-02-23 |
Family
ID=16894786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22960491A Pending JPH0544029A (en) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | Magnetron sputtering method and device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0544029A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6136162A (en) * | 1998-02-17 | 2000-10-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for depositing zinc oxide film and method for producing photoelectric converter device |
-
1991
- 1991-08-16 JP JP22960491A patent/JPH0544029A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6136162A (en) * | 1998-02-17 | 2000-10-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for depositing zinc oxide film and method for producing photoelectric converter device |
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