JPH059722A - スパツタ装置 - Google Patents
スパツタ装置Info
- Publication number
- JPH059722A JPH059722A JP3165530A JP16553091A JPH059722A JP H059722 A JPH059722 A JP H059722A JP 3165530 A JP3165530 A JP 3165530A JP 16553091 A JP16553091 A JP 16553091A JP H059722 A JPH059722 A JP H059722A
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- JP
- Japan
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- target
- backing plate
- substrate
- vacuum container
- groove
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スパッタ装置のターゲットの構造の改良に関
し、簡単且つ容易に製造することができ、被成長基板に
被膜を効率良く形成することが可能となるスパッタ装置
の提供を目的とする。 【構成】 真空容器１の下部に設けたバッキングプレー
ト３に固定されているターゲット２と、このバッキング
プレート３のこのターゲット２を設けていない面に設け
た磁石４と、この真空容器１とこのバッキングプレート
３との間に直流電圧を印加する直流電源５と、この真空
容器１の上部に設けた被成長基板７を保持する基板保持
部６とを具備するスパッタ装置において、このターゲッ
ト２が同心円状の溝2aを有し、この溝2aの間のこのター
ゲット２の背面に磁石を設けるように構成する。
し、簡単且つ容易に製造することができ、被成長基板に
被膜を効率良く形成することが可能となるスパッタ装置
の提供を目的とする。 【構成】 真空容器１の下部に設けたバッキングプレー
ト３に固定されているターゲット２と、このバッキング
プレート３のこのターゲット２を設けていない面に設け
た磁石４と、この真空容器１とこのバッキングプレート
３との間に直流電圧を印加する直流電源５と、この真空
容器１の上部に設けた被成長基板７を保持する基板保持
部６とを具備するスパッタ装置において、このターゲッ
ト２が同心円状の溝2aを有し、この溝2aの間のこのター
ゲット２の背面に磁石を設けるように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタ装置に係り、
特にターゲットの構造の改良に関するものである。
特にターゲットの構造の改良に関するものである。
【０００２】半導体装置の製造工程において用いる半導
体基板が大径化するのに伴い、このような大径化した半
導体基板を処理するスパッタ装置は大型化している。以
上のような状況から、大径化した半導体基板を処理する
ことが可能であるが、装置が大型化しないスパッタ装置
が要望されている。
体基板が大径化するのに伴い、このような大径化した半
導体基板を処理するスパッタ装置は大型化している。以
上のような状況から、大径化した半導体基板を処理する
ことが可能であるが、装置が大型化しないスパッタ装置
が要望されている。
【０００３】
【従来の技術】従来のアルミニウム膜を被成長基板に形
成するマグネトロンスパッタ装置について図３により詳
細に説明する。
成するマグネトロンスパッタ装置について図３により詳
細に説明する。
【０００４】図３は従来のスパッタ装置を示す側断面図
である。図に示すように、ガス導入口21a と排気口21b
とを備えた真空容器21の下部にはバッキングプレート23
が設けられており、このバッキングプレート23の表面に
は平板形状のアルミニウムからなるターゲット22が固定
されており、このバッキングプレート23のターゲット22
を設けていない面には磁石24が設けられている。このバ
ッキングプレート23内には冷却水流路23c が設けられて
おり、これにつながる冷却水供給口23a と冷却水排出口
23b とが設けられている。
である。図に示すように、ガス導入口21a と排気口21b
とを備えた真空容器21の下部にはバッキングプレート23
が設けられており、このバッキングプレート23の表面に
は平板形状のアルミニウムからなるターゲット22が固定
されており、このバッキングプレート23のターゲット22
を設けていない面には磁石24が設けられている。このバ
ッキングプレート23内には冷却水流路23c が設けられて
おり、これにつながる冷却水供給口23a と冷却水排出口
23b とが設けられている。
【０００５】この真空容器21とこのバッキングプレート
23との間には直流電源25により直流電圧が印加されてお
り、この真空容器21の上部には被成長基板、例えば半導
体基板27が基板保持部16によって水平に保持されてい
る。
23との間には直流電源25により直流電圧が印加されてお
り、この真空容器21の上部には被成長基板、例えば半導
体基板27が基板保持部16によって水平に保持されてい
る。
【０００６】排気口21b からこの真空容器21内の空気を
排気して室内圧を減圧し、ガス導入口21a からアルゴン
ガス(Ar)を導入して真空容器21の室内圧を数mTorr に保
持しながら排気口21b からガスを排気している。
排気して室内圧を減圧し、ガス導入口21a からアルゴン
ガス(Ar)を導入して真空容器21の室内圧を数mTorr に保
持しながら排気口21b からガスを排気している。
【０００７】磁石24からは磁力線が発生するので、ター
ゲット22の表面におけるプラズマ密度が高くなり、スパ
ッタ効率が向上する。ターゲット22は半導体基板27の表
面に形成する被膜に対応して銅(Cu)、チタン(Ti)、シリ
コン(Si)等が用いられている。
ゲット22の表面におけるプラズマ密度が高くなり、スパ
ッタ効率が向上する。ターゲット22は半導体基板27の表
面に形成する被膜に対応して銅(Cu)、チタン(Ti)、シリ
コン(Si)等が用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の平
板形状のターゲットを用いるスパッタ装置においては、
膜厚分布、膜質分布、ステップカバレッジ等の問題を総
合的にクリアするためには、ターゲットの直径を被成長
基板の約1.6倍以上にしなければならないので、真空容
器の大型化は避けられないという問題点があり、またタ
ーゲットから飛び出す粒子の方向性を変化させることは
不可能なため、内径の小なるコンタクトホールにおいて
はステップカバレッジが限界に達している。
板形状のターゲットを用いるスパッタ装置においては、
膜厚分布、膜質分布、ステップカバレッジ等の問題を総
合的にクリアするためには、ターゲットの直径を被成長
基板の約1.6倍以上にしなければならないので、真空容
器の大型化は避けられないという問題点があり、またタ
ーゲットから飛び出す粒子の方向性を変化させることは
不可能なため、内径の小なるコンタクトホールにおいて
はステップカバレッジが限界に達している。
【０００９】本発明は以上のような状況から、簡単且つ
容易に製造することができ、被成長基板に被膜を効率良
く形成することが可能となるスパッタ装置の提供を目的
としたものである。
容易に製造することができ、被成長基板に被膜を効率良
く形成することが可能となるスパッタ装置の提供を目的
としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のスパッタ装置
は、真空容器の下部に設けたバッキングプレートに固定
されているターゲットと、このバッキングプレートのタ
ーゲットを設けていない面に設けた磁石と、この真空容
器とこのバッキングプレートとの間に直流電圧を印加す
る直流電源と、この真空容器の上部に設けた被成長基板
を保持する基板保持部とを具備するスパッタ装置におい
て、このターゲットが同心円状の溝を有し、この溝の間
のこのターゲットの背面に磁石を設けるように構成す
る。
は、真空容器の下部に設けたバッキングプレートに固定
されているターゲットと、このバッキングプレートのタ
ーゲットを設けていない面に設けた磁石と、この真空容
器とこのバッキングプレートとの間に直流電圧を印加す
る直流電源と、この真空容器の上部に設けた被成長基板
を保持する基板保持部とを具備するスパッタ装置におい
て、このターゲットが同心円状の溝を有し、この溝の間
のこのターゲットの背面に磁石を設けるように構成す
る。
【００１１】
【作用】即ち本発明においては、ターゲットに同心円状
の溝を形成し、この溝の間のこのターゲットの背面に磁
石を設けているので、ターゲットの被成長基板に対向し
ている表面近傍では通常の平板マグネトロンスパッタリ
ングが行われ、ターゲットに設けた溝の中ではこの溝の
側壁から放出された電子が、ターゲットの溝の中に形成
された水平方向の磁力線に巻きつき、また、陰極である
ターゲットで反射されてこの溝の側壁の間で往復運動を
行う。
の溝を形成し、この溝の間のこのターゲットの背面に磁
石を設けているので、ターゲットの被成長基板に対向し
ている表面近傍では通常の平板マグネトロンスパッタリ
ングが行われ、ターゲットに設けた溝の中ではこの溝の
側壁から放出された電子が、ターゲットの溝の中に形成
された水平方向の磁力線に巻きつき、また、陰極である
ターゲットで反射されてこの溝の側壁の間で往復運動を
行う。
【００１２】この結果、プラズマが効率良く補促されて
高密度のプラズマが形成され、ターゲットの水平な表面
からは垂直方向に飛び出す粒子が比較的多く、溝の中か
らは散乱した粒子が多く飛び出してくるため、適正な寸
法の平面部の長さ及び溝の深さと幅とを有するターゲッ
トを用いることにより、良好なステップカバレッジを得
ることが可能となる。
高密度のプラズマが形成され、ターゲットの水平な表面
からは垂直方向に飛び出す粒子が比較的多く、溝の中か
らは散乱した粒子が多く飛び出してくるため、適正な寸
法の平面部の長さ及び溝の深さと幅とを有するターゲッ
トを用いることにより、良好なステップカバレッジを得
ることが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下図１により本発明の第１の実施例につい
て、図２により本発明の第２の実施例について詳細に説
明する。
て、図２により本発明の第２の実施例について詳細に説
明する。
【００１４】図１は本発明による第１の実施例のスパッ
タ装置を示す側断面図、図２は本発明による第２の実施
例のスパッタ装置を示す側断面図である。図１に示す第
１の実施例のスパッタ装置においては、ガス導入口1aと
排気口1bとを備えた真空容器１の下部には、真空容器１
と電気的に絶縁してバッキングプレート３が設けられて
おり、このバッキングプレート３の表面には、二つの同
心円状の溝2aが設けられ、この溝2aの間のターゲット２
の背面に磁石４が図示のように設けられている。
タ装置を示す側断面図、図２は本発明による第２の実施
例のスパッタ装置を示す側断面図である。図１に示す第
１の実施例のスパッタ装置においては、ガス導入口1aと
排気口1bとを備えた真空容器１の下部には、真空容器１
と電気的に絶縁してバッキングプレート３が設けられて
おり、このバッキングプレート３の表面には、二つの同
心円状の溝2aが設けられ、この溝2aの間のターゲット２
の背面に磁石４が図示のように設けられている。
【００１５】ターゲット２とバッキングプレート３の間
は冷却水流路3cとなっており、これにつながる冷却水供
給口3aと冷却水排出口3bとが設けられている。この真空
容器１には正の、このバッキングプレート３には負の数
百〜数千ボルトの直流電圧が直流電源５により印加され
ており、この真空容器１の上部には被成長基板、例えば
半導体基板７が真空容器１とともに電気的に接地または
真空容器１と絶縁されている基板保持部６によって水平
に保持されている。
は冷却水流路3cとなっており、これにつながる冷却水供
給口3aと冷却水排出口3bとが設けられている。この真空
容器１には正の、このバッキングプレート３には負の数
百〜数千ボルトの直流電圧が直流電源５により印加され
ており、この真空容器１の上部には被成長基板、例えば
半導体基板７が真空容器１とともに電気的に接地または
真空容器１と絶縁されている基板保持部６によって水平
に保持されている。
【００１６】排気口1bからこの真空容器１内の空気を排
気して室内圧を減圧し、ガス導入口1aからアルゴンガス
(Ar)を導入し、排気口1bからガスを排気して真空容器１
の室内圧を数mTorr に保持している。
気して室内圧を減圧し、ガス導入口1aからアルゴンガス
(Ar)を導入し、排気口1bからガスを排気して真空容器１
の室内圧を数mTorr に保持している。
【００１７】磁石４により生じる磁力線はターゲット２
の溝2a内で図示のように水平方向に発生するので、ター
ゲット２の表面におけるプラズマ密度が高くなり、スパ
ッタ効率が向上する。
の溝2a内で図示のように水平方向に発生するので、ター
ゲット２の表面におけるプラズマ密度が高くなり、スパ
ッタ効率が向上する。
【００１８】このような構造ではプラズマがターゲット
２の溝2a内に効率良く補足され、半導体基板７には主と
してスパッタ粒子のみが到達するため半導体基板７への
衝撃が少なく、半導体基板７の損傷と温度上昇を防止す
ることが可能となる。
２の溝2a内に効率良く補足され、半導体基板７には主と
してスパッタ粒子のみが到達するため半導体基板７への
衝撃が少なく、半導体基板７の損傷と温度上昇を防止す
ることが可能となる。
【００１９】ターゲット２は従来と同様に半導体基板７
の表面に形成する被膜に対応して銅(Cu)、チタン(Ti)、
シリコン(Si)等が用いられている。図２に示す第２の実
施例のスパッタ装置においては、ターゲット12以外の構
成は第１の実施例のスパッタ装置と同じであるが、ター
ゲット12の溝12a の側壁が傾斜して設けられているか
ら、溝12a の側壁の傾斜角度を変えることにより、ター
ゲット12の溝12a から外へ放出される粒子の数を変化さ
せることが可能となるので、この傾斜角度の適正化によ
り良好なステップカバレッジが得られる。
の表面に形成する被膜に対応して銅(Cu)、チタン(Ti)、
シリコン(Si)等が用いられている。図２に示す第２の実
施例のスパッタ装置においては、ターゲット12以外の構
成は第１の実施例のスパッタ装置と同じであるが、ター
ゲット12の溝12a の側壁が傾斜して設けられているか
ら、溝12a の側壁の傾斜角度を変えることにより、ター
ゲット12の溝12a から外へ放出される粒子の数を変化さ
せることが可能となるので、この傾斜角度の適正化によ
り良好なステップカバレッジが得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よればターゲットの形状の変更により、ターゲットに設
けた溝内に水平方向の磁力線を形成することができ、こ
の溝内から放出されるスパッタ粒子の散乱成分をコント
ロールして放出することが可能となる利点があり、著し
い信頼性向上の効果が期待できるスパッタ装置の提供が
可能である。
よればターゲットの形状の変更により、ターゲットに設
けた溝内に水平方向の磁力線を形成することができ、こ
の溝内から放出されるスパッタ粒子の散乱成分をコント
ロールして放出することが可能となる利点があり、著し
い信頼性向上の効果が期待できるスパッタ装置の提供が
可能である。
【図１】 本発明による第１の実施例のスパッタ装置を
示す側断面図、
示す側断面図、
【図２】 本発明による第２の実施例のスパッタ装置を
示す側断面図、
示す側断面図、
【図３】 従来のスパッタ装置を示す側断面図、
1,11は真空容器、 1a,11aはガス導入口、 1b,11bは排気口、 2,12はターゲット、 2a,12aは溝、 3,13はバッキングプレート、 3a,13aは冷却水供給口、 3b,13bは冷却水排出口、 3c,13cは冷却水流路、 4,14は磁石、 5,15は直流電源、 6,16は基板保持部、 7,17は半導体基板、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 真空容器(1) の下部に設けたバッキング
プレート(3) に固定されているターゲット(2) と、前記
バッキングプレート(3) の前記ターゲット(2) を設けて
いない面に設けた磁石(4) と、前記真空容器(1) と前記
バッキングプレート(3) との間に直流電圧を印加する直
流電源(5) と、前記真空容器(1)の上部に設けた被成長
基板(7) を保持する基板保持部(6) とを具備するスパッ
タ装置において、 前記ターゲット(2) が同心円状の溝(2a)を有し、該溝(2
a)の間の前記ターゲット(2) の背面に前記磁石(4) を設
けたことを特徴とするスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165530A JPH059722A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165530A JPH059722A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | スパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059722A true JPH059722A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15814145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3165530A Withdrawn JPH059722A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059722A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6436251B2 (en) * | 2000-01-21 | 2002-08-20 | Applied Materials, Inc. | Vault-shaped target and magnetron having both distributed and localized magnets |
| US6485617B2 (en) | 2000-01-21 | 2002-11-26 | Applied Materials, Inc. | Sputtering method utilizing an extended plasma region |
| US6936145B2 (en) * | 2002-02-28 | 2005-08-30 | Ionedge Corporation | Coating method and apparatus |
| JP2010222698A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-10-07 | Canon Anelva Corp | マグネトロンスパッタカソード、マグネトロンスパッタ装置及び磁性デバイスの製造方法 |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP3165530A patent/JPH059722A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6436251B2 (en) * | 2000-01-21 | 2002-08-20 | Applied Materials, Inc. | Vault-shaped target and magnetron having both distributed and localized magnets |
| US6444104B2 (en) * | 2000-01-21 | 2002-09-03 | Applied Materials, Inc. | Sputtering target having an annular vault |
| US6451177B1 (en) | 2000-01-21 | 2002-09-17 | Applied Materials, Inc. | Vault shaped target and magnetron operable in two sputtering modes |
| US6485617B2 (en) | 2000-01-21 | 2002-11-26 | Applied Materials, Inc. | Sputtering method utilizing an extended plasma region |
| US6787006B2 (en) | 2000-01-21 | 2004-09-07 | Applied Materials, Inc. | Operating a magnetron sputter reactor in two modes |
| US6936145B2 (en) * | 2002-02-28 | 2005-08-30 | Ionedge Corporation | Coating method and apparatus |
| JP2010222698A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-10-07 | Canon Anelva Corp | マグネトロンスパッタカソード、マグネトロンスパッタ装置及び磁性デバイスの製造方法 |
| US8778150B2 (en) | 2009-02-26 | 2014-07-15 | Canon Anelva Corporation | Magnetron sputtering cathode, magnetron sputtering apparatus, and method of manufacturing magnetic device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |