JPH0559542A - Magnetron sputtering electrode - Google Patents

Magnetron sputtering electrode

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JPH0559542A
JPH0559542A JP21695691A JP21695691A JPH0559542A JP H0559542 A JPH0559542 A JP H0559542A JP 21695691 A JP21695691 A JP 21695691A JP 21695691 A JP21695691 A JP 21695691A JP H0559542 A JPH0559542 A JP H0559542A
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賢司 古澤
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Abstract

PURPOSE:To uniformalize the erosion of target material and to provide magnetron sputtering electrodes high in the utilizing efficiency of the target material as well as to uniformalize the film forming rate to a substrated confronted with the target. CONSTITUTION:In magnetron sputtering electrodes, target material facing on the area in which electrons are confined is arranged in such a manner that they are divided into mutually electrically insulated plural planar targets 6a, 6b and 6c, and each plural target 6a, 6b and 6c, plural DC power sources 7a, 7b and 7c capable of impressing different electric power independently are provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マグネトロンスパッタ
電極に係り、特に、基板への薄膜形成における成膜速度
向上に好適なマグネトロンスパッタ電極に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetron sputter electrode, and more particularly to a magnetron sputter electrode suitable for improving a film forming rate in forming a thin film on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】マグネトロンスパッタ電極は、低圧のガ
ス雰囲気中のターゲット面上に、磁場と電場が直交する
ような領域を形成し、電子を閉じ込めて高い電子密度を
発生させ、グロー放電により発生するガスイオンをこの
領域に閉じ込めることで、イオン濃度を増加させて、タ
ーゲット材料の基板への成膜速度を向上させ、しかも、
基板への電子の流入の低減を図ったものであった。しか
しながら、ターゲット表面上において電子が閉じ込めら
れる磁場と電場の直交する領域が限られており、しか
も、領域内において、場所的な磁場強度の違いによりス
パッタ材料が局部的に侵食されるため、ターゲットの利
用効率は非常に悪い。特に、磁性体ターゲットを用いた
場合の最終的なターゲット利用効率は、約7%〜9%足
らずである。また、基板への成膜速度も対向するターゲ
ット侵食状況の違いにより、場所的に異なったものにな
ってしまうという本質的な問題があった。
2. Description of the Related Art A magnetron sputter electrode forms a region where a magnetic field and an electric field are orthogonal to each other on a target surface in a low-pressure gas atmosphere, traps electrons to generate a high electron density, and is generated by glow discharge. By confining the gas ions in this region, the ion concentration is increased, the deposition rate of the target material on the substrate is improved, and moreover,
It was intended to reduce the inflow of electrons into the substrate. However, the region where the magnetic field and the electric field at which electrons are confined is limited on the surface of the target, and the sputtered material is locally eroded in the region due to the local difference in the magnetic field strength. Usage efficiency is very poor. In particular, the final target utilization efficiency when using a magnetic target is less than about 7% to 9%. In addition, there is an essential problem that the film forming speed on the substrate is also locally different depending on the difference in the erosion conditions of the opposing targets.

【0003】従来技術においては、前述したターゲット
の局部的な侵食を抑制するため、例えば、特開昭60−
221571号公報に記載されているような、ターゲッ
ト裏面より磁場を発生させるために用いている磁石の位
置制御を行うことで、ターゲット表面上の磁場強度分布
を変化させイオン濃度の集中する部分の分散化を行い、
局部侵食を回避させる方法が主として用いられている。
しかし、この場合には、侵食によるターゲット形状の経
時変化にともなうターゲット表面上の磁場強度の変化が
十分考慮されてなく、理想的な侵食形状に至っていな
い。本発明者らが、ターゲット裏面より磁場を発生させ
るために用いている磁石の位置制御を上記公知例に添っ
て検討を行なった結果では、磁性体ターゲットを用いた
場合の最終的なターゲット利用効率は、約15%〜20
%程度であった。
In the prior art, in order to suppress the above-mentioned local erosion of the target, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-
By controlling the position of the magnet used to generate the magnetic field from the back surface of the target as described in Japanese Patent No. 221571, the magnetic field strength distribution on the target surface is changed and the dispersion of the portion where the ion concentration is concentrated. Conversion to
The method of avoiding local erosion is mainly used.
However, in this case, the change in the magnetic field intensity on the target surface due to the change over time in the shape of the target due to erosion is not sufficiently taken into consideration, and the ideal erosion shape has not been reached. The present inventors conducted a study on the position control of the magnet used to generate the magnetic field from the back surface of the target in accordance with the above-mentioned known example, and found that the final target utilization efficiency when the magnetic target was used. Is about 15% to 20
It was about%.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、タ
ーゲット裏面に設置する磁石の位置をどのように制御し
ても、ターゲット表面上に必ず存在する磁場強度の大き
いところで、局部的にターゲットの侵食速度が増加し、
インピーダンスが小さくなる。この結果、この部分に
は、さらに磁界ベクトルが集中することでイオン濃度が
集中し、局部的なターゲット侵食が促進され、ターゲッ
ト材料を均一に侵食することができない。特に、磁性体
ターゲットを用いた場合の最終的なターゲット利用効率
は、約15%〜20%程度であった。
In the above-mentioned prior art, no matter how the position of the magnet installed on the back surface of the target is controlled, the erosion of the target is locally caused where the magnetic field strength always exists on the target surface. Increased speed,
Impedance decreases. As a result, the magnetic field vector is further concentrated in this portion, so that the ion concentration is concentrated, local erosion of the target is promoted, and the target material cannot be uniformly eroded. Especially, when the magnetic target is used, the final target utilization efficiency is about 15% to 20%.

【0005】このことは、マグネトロンスパッタ電極を
用いての薄膜形成を行う場合、コスト低減という点から
必要なターゲット材料の利用効率向上、および生産性向
上,連続処理を考えても、成膜プロセス上必要なターゲ
ット材料の交換頻度の低減という点から考えても、明ら
かに不利である。
This means that, when a thin film is formed using a magnetron sputter electrode, it is necessary to improve the utilization efficiency of the target material required from the viewpoint of cost reduction, productivity improvement, and continuous treatment, even in consideration of the film forming process. Even from the standpoint of reducing the frequency of replacement of the required target material, there is a clear disadvantage.

【0006】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、ターゲット材の侵食を均一に
し、ターゲット材の利用効率の高いマグネトロンスパッ
タ電極を提供することを、その目的とするものである。
また、本発明の他の目的は、局部的侵食が抑制されるこ
とでターゲットに対向する基板への成膜速度の均一化を
図りうるマグネトロンスパッタ電極を提供することにあ
る。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a magnetron sputter electrode which makes the erosion of the target material uniform and has a high utilization efficiency of the target material. To do.
Another object of the present invention is to provide a magnetron sputter electrode capable of achieving uniform film formation rate on a substrate facing a target by suppressing local erosion.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るマグネトロンスパッタ電極の構成は、
表面が被スパッタ物質からなるターゲット材と、該ター
ゲット材から出て該ターゲット材に戻る磁力線を発生さ
せる磁場形成手段とを有し、磁力線と該ターゲット材と
で囲まれる領域に電子を閉じ込めてスパッタを行うよう
にしたマグネトロンスパッタ電極において、電子を閉じ
込める領域に面した前記ターゲット材を、互いに電気的
に絶縁された複数のターゲット材に分割して配置したも
のである。より詳しくは、電気的に絶縁された複数のタ
ーゲット材ごとに、独立に異なる電力を印加しうる複数
の直流電源を設けたものであり、あるいは、電気的に絶
縁された複数のターゲット材ごとに可変抵抗を並列に接
続してなる直流電源を設けたものである。
In order to achieve the above object, the structure of the magnetron sputter electrode according to the present invention is as follows:
The surface has a target material made of a material to be sputtered, and a magnetic field forming means for generating magnetic field lines that come out of the target material and return to the target material. Sputtering is performed by confining electrons in a region surrounded by the magnetic field lines and the target material. In the magnetron sputter electrode configured to perform the above, the target material facing the region for confining electrons is divided into a plurality of target materials electrically insulated from each other and arranged. More specifically, for each of a plurality of electrically isolated target materials, a plurality of DC power supplies that can independently apply different powers are provided, or for each of a plurality of electrically isolated target materials. It is provided with a DC power supply in which variable resistors are connected in parallel.

【0008】なお、付記すると、上記目的を達成するた
めに本発明は、マグネトロンスパッタ電極のターゲット
表面上に発生させた電子を閉じ込める磁界内において、
局部的にイオン濃度が集中し、ターゲット侵食が進行す
る部分およびイオン濃度が疎でありターゲット侵食が遅
れている部分を電気的に絶縁化して、それぞれの部分に
独立に、かつ任意に電力を印加し、すなわち電子密度を
独立に制御し、ターゲット表面上のイオン濃度を分散化
させるものである。すなわち、イオン濃度が集中し局部
的なターゲット侵食が進行している部分については、相
対的にカソードへの印加する電力を低めにし、侵食が遅
れている部分については、相対的に高めの電力を印加す
ることで、ターゲットを均一に侵食し、ターゲット利用
効率を向上することが可能となる。
In addition, in order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, in the magnetic field for confining the electrons generated on the target surface of the magnetron sputtering electrode,
Electrically insulate the part where the ion concentration is concentrated locally and the target erosion progresses and the part where the ion concentration is sparse and the target erosion is delayed, and power is independently and arbitrarily applied to each part. That is, the electron density is independently controlled to disperse the ion concentration on the target surface. That is, the power applied to the cathode is relatively low for the part where the ion concentration is concentrated and the local target erosion is progressing, and the relatively high power is applied for the part where the erosion is delayed. By applying, it becomes possible to uniformly erode the target and improve the target utilization efficiency.

【0009】[0009]

【作用】任意に異なる電力を印加するために、複数のタ
ーゲットを電気的に絶縁した構造である該マグネトロン
スパッタ電極のカソードにおいて、複数のターゲットの
うち、相対的に印加電力を高くしたターゲットから放出
される電子は、単位当りの電子放出数が多く、高エネル
ギーであるためにライフタイムは長い。その結果、他タ
ーゲット表面に対し本ターゲット表面に存在する相対的
な電子密度が高くなり、したがって、ガスイオン濃度を
高くすることができる。
In the cathode of the magnetron sputtering electrode, which has a structure in which a plurality of targets are electrically insulated in order to arbitrarily apply different powers, the target having a relatively high applied power is emitted from the plurality of targets. The generated electrons have a large lifetime due to the large number of electrons emitted per unit and high energy. As a result, the relative electron density existing on the surface of this target with respect to the surface of another target becomes high, and therefore the gas ion concentration can be made high.

【0010】この現象を利用すれば、ターゲット表面上
に発生させた電子を閉じ込める磁界内において、局部的
にターゲット侵食が進行する部分については、印加電力
を相対的に低めとする。一方、ターゲット侵食が遅い部
分については、印加電力を高めとし、電子を閉じ込める
磁界内にあるターゲツトの侵食を均一にすることができ
る。すなわち、該マグネトロンスパッタ電極のターゲッ
ト表面に発生させた、電子を閉じ込めるための磁界内に
おいて、ターゲットの印加電力分布を持たせることで、
電子密度を独立に制御し、プラズマ中のガスイオン濃度
を制御し、ターゲット侵食を均一なものにすることがで
きる。
By utilizing this phenomenon, the applied power is made relatively low in the part where the target erosion locally progresses in the magnetic field for confining the electrons generated on the target surface. On the other hand, in the portion where the target erosion is slow, the applied power can be increased to make the erosion of the target in the magnetic field that confines the electrons uniform. That is, by providing a target applied power distribution in a magnetic field for confining electrons generated on the target surface of the magnetron sputtering electrode,
The electron density can be controlled independently, the gas ion concentration in the plasma can be controlled, and the target erosion can be made uniform.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の各実施例を図1ないし図7を
参照して説明する。なお、図6の従来例に対応する部分
については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。 〔実施例 1〕図1は、本発明の一実施例に係るマグネ
トロンスパッタ電極の断面図、図2は、図1の電極を用
いた場合のターゲットの侵食断面形状図、図3は、図1
のスパッタ電極構造を用いた円形プレーナ形マグネトロ
ンスパッタ電極の正面図、図6は、従来のマグネトロン
スパッタ電極の断面図、図7は、図6の電極を用いた場
合のターゲットの侵食断面形状図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. It should be noted that parts corresponding to those of the conventional example in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. [Embodiment 1] FIG. 1 is a sectional view of a magnetron sputter electrode according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an erosion sectional shape view of a target when the electrode of FIG. 1 is used, and FIG.
FIG. 6 is a front view of a circular planar magnetron sputter electrode using the sputter electrode structure of FIG. 6, FIG. 6 is a sectional view of a conventional magnetron sputter electrode, and FIG. 7 is an erosion sectional shape view of a target when the electrode of FIG. 6 is used. is there.

【0012】図1は、ターゲットの中心をOにした円形
プレーナ形電極として実施した場合の断面を示してい
る。本図において、複数(本例では3個)の平板ターゲ
ット材に分割して配置されたスパッタ用ターゲット6
a,6b,6cは、分割されたバッキングプレート4
a,4b,4cに保持されており、同一材料からなる3
個のバッキングプレート4a,4b,4cは、例えば、
テフロン,アルミナ等の電気絶縁材料からなるスペーサ
3により、電気的に絶縁されている。
FIG. 1 shows a cross section of a circular planar electrode in which the center of the target is O. In the figure, the sputtering target 6 is divided into a plurality of (three in this example) flat plate target materials and arranged.
a, 6b, 6c are divided backing plates 4
a, 4b, 4c, 3 made of the same material
The individual backing plates 4a, 4b, 4c are, for example,
It is electrically insulated by the spacer 3 made of an electrically insulating material such as Teflon or alumina.

【0013】また、バッキングプレート4a,4b,4
cを跨いだ形状の磁界(図1に示す漏洩磁力線5参照)
が発生するような磁場形成手段に係る永久磁石2が配置
されており、それぞれを磁気的に結合させるためにヨー
ク1を用いている。また、電気的に絶縁されたスパッタ
用ターゲットに個別の電力を印加できるようにスパッタ
用ターゲット6a,6b,6cの直流電源7a,7b,
7cを設けている。
The backing plates 4a, 4b, 4
Magnetic field crossing c (see leakage magnetic field line 5 shown in FIG. 1)
The permanent magnets 2 relating to the magnetic field forming means for generating are generated, and the yoke 1 is used to magnetically couple the permanent magnets 2. In addition, the DC power supplies 7a, 7b, 7b of the sputtering targets 6a, 6b, 6c are provided so that individual power can be applied to the electrically isolated sputtering target.
7c is provided.

【0014】本実施例によれば、印加電力を、ターゲッ
ト侵食が速い部分については低めにし、また、ターゲッ
ト侵食が遅い部分については高めに印加するといった、
侵食形状に応じた独立に異なる印加電力で制御すること
で、図1にハッチングで示すような侵食領域が形成さ
れ、電子を閉じ込める磁界内に存在するスパッタ用ター
ゲット6a,6b,6cは、高いターゲット利用効率が
可能となる。
According to the present embodiment, the applied power is set to be low for the portion where the target erosion is fast and high for the portion where the target erosion is slow.
By independently controlling different applied powers according to the erosion shape, an erosion region as shown by hatching in FIG. 1 is formed, and the sputtering targets 6a, 6b, 6c existing in the magnetic field for confining electrons are high targets. Utilization efficiency becomes possible.

【0015】そこで、図1の実施例による電極構造と、
図6に示す従来の電極構造とを、8″円形プレーナ形F
eターゲット(ターゲット厚み:4mm)に用いた場合
の侵食断面形状によって比較する。図6に示すマグネト
ロンスパッタ電極は、分割されていないスパッタ用ター
ゲット6がバッキングプレート4に保持されており、ス
パッタ用ターゲット6を跨いだ形状の磁界を発生させる
永久磁石2が配置されヨーク1で磁気的に結合されてい
る。
Therefore, the electrode structure according to the embodiment of FIG.
The conventional electrode structure shown in FIG.
Comparison will be made by the erosion cross-sectional shape when used as an e target (target thickness: 4 mm). In the magnetron sputter electrode shown in FIG. 6, an undivided sputter target 6 is held on a backing plate 4, a permanent magnet 2 for generating a magnetic field having a shape straddling the sputter target 6 is arranged, and the magnet 1 is magnetized by the yoke 1. Are combined together.

【0016】図7に従来の電極を用いた場合の侵食断面
形状を示す。ターゲットの中心をOとしたときの左右の
断面切断方向位置を横軸に、ターゲット侵食形状を立軸
に示す。ターゲットの侵食は、水平磁場強度が最大とな
る部分に集中しており、急俊な形状を示している。ター
ゲットの利用効率は、約7%〜9%であった。なお、こ
こでの放電条件は、一定電力:4kWを投入し、チャン
バ内のアルゴンガス圧:2mTorrである。
FIG. 7 shows an erosion sectional shape when a conventional electrode is used. The left and right cross-section cutting direction positions when the center of the target is O are shown on the horizontal axis, and the target erosion shape is shown on the vertical axis. The erosion of the target is concentrated on the part where the horizontal magnetic field strength is maximum, and shows a steep shape. The utilization efficiency of the target was about 7% to 9%. The discharge condition here is that a constant power of 4 kW was applied and the pressure of argon gas in the chamber was 2 mTorr.

【0017】図2に本実施例による電極を用いた場合の
侵食断面形状を示す。ターゲットの侵食は、水平磁場強
度が最大となる部分にピークを持ってはいるが、侵食領
域の半値幅が、図7に比較して6倍以上になっているこ
とがわかる。ターゲツトの利用効率は50%以上とな
り、従来値に比較して高い値を得ることができた。ここ
での放電条件は、図1中の直流電源7a,7cに一定電
力:4kW、直流電源7bに電力:0kW〜1kWを投
入し、チャンバ内のアルゴンガス圧:2mTorrであ
る。また、電気的に絶縁されたスパッタ用ターゲット6
a,6b,6c間には、それぞれ1mmの隙間を設けて
いる。
FIG. 2 shows an erosion sectional shape when the electrode according to this embodiment is used. It can be seen that although the erosion of the target has a peak in the portion where the horizontal magnetic field strength is maximum, the half-width of the erosion region is 6 times or more as compared with FIG. The utilization efficiency of the target was 50% or more, which was higher than the conventional value. The discharge conditions here are as follows: constant power: 4 kW is applied to the DC power supplies 7a and 7c in FIG. 1, power: 0 kW to 1 kW is applied to the DC power supply 7b, and the argon gas pressure in the chamber is 2 mTorr. Also, an electrically insulated sputtering target 6
A space of 1 mm is provided between each of a, 6b, and 6c.

【0018】図3には、上記実施例で使用した円形プレ
ーナ形マグネトロンスパッタ電極の正面図を示してお
り、本実施例は、互いに電気的に絶縁されたスパッタ用
平板ターゲット6a,6b,6cと、その背面に設置す
る磁石2によって構成されている。
FIG. 3 shows a front view of the circular planar magnetron sputtering electrode used in the above-mentioned embodiment. In this embodiment, the flat plate targets 6a, 6b and 6c for sputtering are electrically insulated from each other. , The magnet 2 installed on the back surface thereof.

【0019】本実施例によれば、マグネトロンスパッタ
電極のターゲット表面に発生させた電子を閉じ込める磁
界内において、ターゲットへの印加電力分布を持たせる
ことで、従来に較べ、ターゲットの利用効率が向上で
き、薄膜形成を行う場合のコスト低減、また、スパツタ
材料の交換頻度の低減を図ることができる。さらに、局
部的侵食が抑制されることでターゲットに対向する基板
への成膜速度の均一化を図ることができる。
According to the present embodiment, the efficiency of use of the target can be improved as compared with the prior art by providing the distribution of the power applied to the target within the magnetic field that confines the electrons generated on the target surface of the magnetron sputtering electrode. In addition, it is possible to reduce the cost when forming a thin film and reduce the frequency of replacement of the sputtering material. Furthermore, by suppressing local erosion, it is possible to make the deposition rate uniform on the substrate facing the target.

【0020】〔実施例 2〕次に、図4は、本発明の他
の実施例に係る長円プレーナ形マグネトロンスパッタ電
極の正面図である。この例では、スパッタ用ターゲット
が長方形状をしているため、図3に示した構造を基本
に、トラック状に引き伸ばしたスパッタ用平板ターゲッ
ト6A,6B,6Cと、その背面に設置する磁石2Aに
よって構成されている。図4の実施例の場合も、ターゲ
ット利用効率は、50%以上となった。
[Embodiment 2] FIG. 4 is a front view of an elliptic planar magnetron sputter electrode according to another embodiment of the present invention. In this example, since the sputtering target has a rectangular shape, based on the structure shown in FIG. 3, the flat target 6A, 6B, 6C for sputtering which is stretched in a track shape and the magnet 2A installed on the back surface thereof are used. It is configured. Also in the case of the example of FIG. 4, the target utilization efficiency was 50% or more.

【0021】〔実施例 3〕次に、図5は、本発明のさ
らに他の実施例に係るマグネトロンスパッタ電極の断面
図である。図中、図1と同一符号のものは図1の実施例
と同等部分であるから、その説明を省略する。図5の実
施例は、1個の直流電源7Aのみを用いた例である。電
気的に絶縁されたスパッタ用ターゲット6a,6b,6
cごとにそれぞれ可変抵抗8a,8b,8cを前記直流
電源7Aに対し並列に接続し、各抵抗値を変化させるこ
とで各ターゲットへの印加電力を制御する。
[Embodiment 3] Next, FIG. 5 is a sectional view of a magnetron sputtering electrode according to still another embodiment of the present invention. In the figure, those having the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same parts as those in the embodiment of FIG. The embodiment of FIG. 5 is an example using only one DC power supply 7A. Sputtering targets 6a, 6b, 6 that are electrically insulated
The variable resistors 8a, 8b and 8c are connected in parallel to the DC power supply 7A for each c, and the electric power applied to each target is controlled by changing each resistance value.

【0022】本実施例では、直流電源7Aの出力が12
kWに対し、スパッタ用平板ターゲット6a,6cへの
出力を各4kWとするため可変抵抗8aを0Ωとし、ス
パッタ用ターゲット6a,6c各々へのカソード電圧4
20V,電流9.5Aというデータを得た。一方、スパ
ッタ用ターゲット6bに対しては0.6kW出力とする
ために可変抵抗8bを2Ω、可変抵抗8cを50Ωとし
てカソード電圧400V,電流1.5Aを得た。その他
の放電条件は実施例1と同様にした。なお、上記の各実
施例において、いずれも磁場形成手段として永久磁石を
用いているが、本発明はこれに限るものではなく、電磁
石を用いた磁場形成手段でも差し支えない。
In this embodiment, the output of the DC power supply 7A is 12
With respect to kW, the variable resistance 8a is set to 0Ω to set the output to the flat plate targets 6a and 6c for sputtering to 4 kW, and the cathode voltage 4 to each of the targets 6a and 6c for sputtering is set to 0Ω.
Data of 20V and current of 9.5A were obtained. On the other hand, for the sputtering target 6b, a cathode voltage of 400 V and a current of 1.5 A were obtained with the variable resistor 8b set to 2Ω and the variable resistor 8c set to 50Ω in order to output 0.6 kW. Other discharge conditions were the same as in Example 1. In each of the above embodiments, a permanent magnet is used as the magnetic field forming means, but the present invention is not limited to this, and a magnetic field forming means using an electromagnet may be used.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ターゲット材の侵食を均一にし、ターゲット材の
利用効率の高いマグネトロンスパッタ電極を提供するこ
とができる。また、本発明によれば、局部的侵食が抑制
されることでターゲットに対向する基板への成膜速度の
均一化を図りうるマグネトロンスパッタ電極を提供する
ことができる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a magnetron sputter electrode which makes the erosion of the target material uniform and has a high utilization efficiency of the target material. Further, according to the present invention, it is possible to provide a magnetron sputter electrode capable of achieving uniform film formation rate on a substrate facing a target by suppressing local erosion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るマグネトロンスパッタ
電極の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a magnetron sputter electrode according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の電極を用いた場合のターゲットの侵食断
面形状図である。
FIG. 2 is an erosion sectional shape diagram of a target when the electrode of FIG. 1 is used.

【図3】図1のスパッタ電極構造を用いた円形プレーナ
形マグネトロンスパッタ電極の正面図である。
FIG. 3 is a front view of a circular planar magnetron sputter electrode using the sputter electrode structure of FIG.

【図4】本発明の他の実施例に係る長円プレーナ形マグ
ネトロンスパッタ電極の正面図である。
FIG. 4 is a front view of an elliptical planar magnetron sputtering electrode according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明のさらに他の実施例に係るマグネトロン
スパッタ電極の断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a magnetron sputter electrode according to another embodiment of the present invention.

【図6】従来のマグネトロンスパッタ電極の断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional magnetron sputter electrode.

【図7】図6の電極を用いた場合のターゲットの侵食断
面形状図である。
7 is an erosion sectional shape view of a target when the electrode of FIG. 6 is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2,2A 永久磁石 3 スペーサ 4a,4b,4c バッキングプレート 6a,6b,6c,6A,6B,6C スパッタ用平板
ターゲット 7a,7b,7c,7A 直流電源 8a,8b,8c 可変抵抗
2,2A Permanent magnet 3 Spacer 4a, 4b, 4c Backing plate 6a, 6b, 6c, 6A, 6B, 6C Sputtering flat plate target 7a, 7b, 7c, 7A DC power supply 8a, 8b, 8c Variable resistance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 勝男 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuo Abe, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面が被スパッタ物質からなるターゲッ
ト材と、該ターゲット材から出て該ターゲット材に戻る
磁力線を発生させる磁場形成手段とを有し、磁力線と該
ターゲット材とで囲まれる領域に電子を閉じ込めてスパ
ッタを行うようにしたマグネトロンスパッタ電極におい
て、電子を閉じ込める領域に面した前記ターゲット材
を、互いに電気的に絶縁された複数のターゲット材に分
割して配置したことを特徴とするマグネトロンスパッタ
電極。
1. A target material, the surface of which is made of a substance to be sputtered, and a magnetic field forming means for generating a magnetic field line that exits from the target material and returns to the target material, wherein a region surrounded by the magnetic field line and the target material is provided. In a magnetron sputtering electrode for confining electrons to perform sputtering, the target material facing a region for confining electrons is divided into a plurality of target materials electrically insulated from each other and arranged. Sputter electrode.
【請求項2】 電気的に絶縁された複数のターゲット材
ごとに、独立に異なる電力を印加しうる複数の直流電源
を設けたことを特徴とする請求項1記載のマグネトロン
スパッタ電極。
2. The magnetron sputter electrode according to claim 1, wherein a plurality of DC power supplies capable of independently applying different powers are provided for each of a plurality of electrically insulated target materials.
【請求項3】 電気的に絶縁された複数のターゲット材
ごとに可変抵抗を並列に接続してなる直流電源を設けた
ことを特徴とする請求項1記載のマグネトロンスパッタ
電極。
3. The magnetron sputter electrode according to claim 1, further comprising a DC power source in which variable resistors are connected in parallel for each of a plurality of electrically insulated target materials.
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