JPH08246147A - スパッタ処理方式 - Google Patents
スパッタ処理方式Info
- Publication number
- JPH08246147A JPH08246147A JP8021196A JP2119696A JPH08246147A JP H08246147 A JPH08246147 A JP H08246147A JP 8021196 A JP8021196 A JP 8021196A JP 2119696 A JP2119696 A JP 2119696A JP H08246147 A JPH08246147 A JP H08246147A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- target
- magnetic field
- magnet
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非対称的な薄膜の不均一性を少なくするスパ
ッタ装置を提供する。 【解決手段】 スパッタ装置は、第１領域８４を含み薄
膜を作る材料を供給するターゲット１０と、ターゲット
から材料を取出すためのプラズマ放電と、プラズマ放電
を制御する主磁界５６を発生する主磁石３０とを含む。
本発明は、第１領域の近くに補正磁石５４を設けて補正
磁界６６を発生させ、これを主磁界と相互作用させてプ
ラズマ放電を制御し、第１領域に所望の浸食パターンを
作り、基板上に厚さがほぼ均一な薄膜を作る。
ッタ装置を提供する。 【解決手段】 スパッタ装置は、第１領域８４を含み薄
膜を作る材料を供給するターゲット１０と、ターゲット
から材料を取出すためのプラズマ放電と、プラズマ放電
を制御する主磁界５６を発生する主磁石３０とを含む。
本発明は、第１領域の近くに補正磁石５４を設けて補正
磁界６６を発生させ、これを主磁界と相互作用させてプ
ラズマ放電を制御し、第１領域に所望の浸食パターンを
作り、基板上に厚さがほぼ均一な薄膜を作る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリング
（以下「スパッタ」ということがある。）により薄膜を
溶着させる装置に関し、詳しくは、溶着された薄膜の厚
さにおける不均一度を減らす補正磁石デバイス（素子）
をもつスパッタ陰極に関するものである。
（以下「スパッタ」ということがある。）により薄膜を
溶着させる装置に関し、詳しくは、溶着された薄膜の厚
さにおける不均一度を減らす補正磁石デバイス（素子）
をもつスパッタ陰極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のスパッタ溶着装置においては、ス
パッタ処理の一部として、基板の上に所望材料の薄いコ
ーティング又は薄膜を作る際にスパッタリング・ターゲ
ット（極板）を使用している。図１は、ターゲット１０
及び基板１２の従来の配置を示す断面図である。ターゲ
ット１０及び基板１２は、スパッタ処理が行われる処理
室（図示せず）内に配置されている。これに関連してい
えば、スパッタ溶着装置は、各室が図１に示す如きター
ゲット及び基板を中に含む複数の処理室を具えることも
ある。
パッタ処理の一部として、基板の上に所望材料の薄いコ
ーティング又は薄膜を作る際にスパッタリング・ターゲ
ット（極板）を使用している。図１は、ターゲット１０
及び基板１２の従来の配置を示す断面図である。ターゲ
ット１０及び基板１２は、スパッタ処理が行われる処理
室（図示せず）内に配置されている。これに関連してい
えば、スパッタ溶着装置は、各室が図１に示す如きター
ゲット及び基板を中に含む複数の処理室を具えることも
ある。
【０００３】ターゲット１０は、上面１４と、凹形底
面、即ちスパッタ面１６とを有する。スパッタ面１６
は、スパッタ処理の際に基板１２の上に薄膜１８を作る
ためのターゲット材料を供給する。上面１４は、スパッ
タ処理の際にターゲット１０を冷却する働きをするスパ
ッタ陰極（カソード）２０に固着される。基板１２は、
その外縁１５に隣接する支持取付け具２６に着脱可能に
取付けられる。基板１２はまたスパッタ面１６から所定
の距離に配置され、従って、基板１２とスパッタ面１６
との間に空隙２８が形成されている。
面、即ちスパッタ面１６とを有する。スパッタ面１６
は、スパッタ処理の際に基板１２の上に薄膜１８を作る
ためのターゲット材料を供給する。上面１４は、スパッ
タ処理の際にターゲット１０を冷却する働きをするスパ
ッタ陰極（カソード）２０に固着される。基板１２は、
その外縁１５に隣接する支持取付け具２６に着脱可能に
取付けられる。基板１２はまたスパッタ面１６から所定
の距離に配置され、従って、基板１２とスパッタ面１６
との間に空隙２８が形成されている。
【０００４】使用時、アルゴンの如き処理ガス（図示せ
ず）が空隙２８の中に導入され、処理室はスパッタに適
した真空レベルに維持される。それから、高いＤＣ又は
ＡＣ電圧が陰極２０及びターゲット１０に印加され、正
に帯電したアルゴン・イオンを有するプラズマ放電が発
生し、それらのイオンがスパッタ面１６に激突する。こ
の結果、ターゲット材料がスパッタ面１６から取去ら
れ、溶着処理が開始される。該処理により、ターゲット
材料の一部が基板１２の上に付着して薄膜１８が作られ
る。一般に、溶着処理は、完了するまでに５秒ないし５
分を要する。多くの装置では、溶着処理の際、基板１２
はスパッタ面１６に対し静止状態に保持される。また他
の装置では、基板１２をスパッタ面１６に平行な方向に
ゆっくり走査することもある。
ず）が空隙２８の中に導入され、処理室はスパッタに適
した真空レベルに維持される。それから、高いＤＣ又は
ＡＣ電圧が陰極２０及びターゲット１０に印加され、正
に帯電したアルゴン・イオンを有するプラズマ放電が発
生し、それらのイオンがスパッタ面１６に激突する。こ
の結果、ターゲット材料がスパッタ面１６から取去ら
れ、溶着処理が開始される。該処理により、ターゲット
材料の一部が基板１２の上に付着して薄膜１８が作られ
る。一般に、溶着処理は、完了するまでに５秒ないし５
分を要する。多くの装置では、溶着処理の際、基板１２
はスパッタ面１６に対し静止状態に保持される。また他
の装置では、基板１２をスパッタ面１６に平行な方向に
ゆっくり走査することもある。
【０００５】陰極２０は、スパッタ面１６上の種々の位
置へのプラズマ放電の形状や相対的な強さを制御するた
めの主磁石３０を含むことがある。主磁石３０はまた、
ターゲット１０に対し回転軸３２を中心として回転する
ように作られることもある。図２は、図１のＡ−Ａ線に
沿ってスパッタ面１６を見た図である。スパッタ面１６
は、ほぼ円形をしており、その外周に周壁２４を有す
る。主磁石３０は大抵、所定の形状をもつ連続的な閉じ
た磁気トンネル３４（点線で示す。）を発生するように
作られる。例えば、磁気トンネル３４は、各部分がター
ゲット１０の周壁２４に近接する外周ローブ部３９をも
つ複数のローブ部分３８を含むようなものである。主磁
石３０を軸３２の周りに回転すると、スパッタ面１６に
対し磁気トンネル３４がこれに対応して回転する。これ
により、ターゲット材料がスパッタ面１６から対称的な
パターンで取出されるようにプラズマ放電が制御され、
周知のように同心的な溝が作られる。
置へのプラズマ放電の形状や相対的な強さを制御するた
めの主磁石３０を含むことがある。主磁石３０はまた、
ターゲット１０に対し回転軸３２を中心として回転する
ように作られることもある。図２は、図１のＡ−Ａ線に
沿ってスパッタ面１６を見た図である。スパッタ面１６
は、ほぼ円形をしており、その外周に周壁２４を有す
る。主磁石３０は大抵、所定の形状をもつ連続的な閉じ
た磁気トンネル３４（点線で示す。）を発生するように
作られる。例えば、磁気トンネル３４は、各部分がター
ゲット１０の周壁２４に近接する外周ローブ部３９をも
つ複数のローブ部分３８を含むようなものである。主磁
石３０を軸３２の周りに回転すると、スパッタ面１６に
対し磁気トンネル３４がこれに対応して回転する。これ
により、ターゲット材料がスパッタ面１６から対称的な
パターンで取出されるようにプラズマ放電が制御され、
周知のように同心的な溝が作られる。
【０００６】例えば、各溝が夫々の直径をもつ１次（３
６）、２次（４０）及び３次（４２）の同心溝が、スパ
ッタ面１６の中心部２２の周りに対称的に形成される。
１次溝３６は、最大の直径を有し周壁２４に近接してい
る。３次溝４２は、最小の直径を有し中心部２２の周り
に位置する。２次溝４０は、１次（３６）及び３次（４
２）の溝の直径の中間の直径を有し、従って、１次及び
３次の溝の間に位置する。
６）、２次（４０）及び３次（４２）の同心溝が、スパ
ッタ面１６の中心部２２の周りに対称的に形成される。
１次溝３６は、最大の直径を有し周壁２４に近接してい
る。３次溝４２は、最小の直径を有し中心部２２の周り
に位置する。２次溝４０は、１次（３６）及び３次（４
２）の溝の直径の中間の直径を有し、従って、１次及び
３次の溝の間に位置する。
【０００７】図３は、図２のＢ−Ｂ線に沿うターゲット
１０の浸食された側面４４を示す断面図である。磁気ト
ンネル３４が回転するに従い、プラズマ放電は対称的な
浸食パターン（形態）を形成し、その際にスパッタ面１
６の別々の部分が円形パターンで浸食され、１次（３
６）、２次（４０）及び３次（４２）の溝が作られる。
１次溝３６は一般に、２次（４０）及び３次（４２）の
溝のどちらよりも深く作られ、より大きな外周をもつ。
これは、１次溝３６を作るために浸食されるターゲット
材料の量が、２次又は３次の溝のどちらか一方を作るた
めに浸食されるターゲット材料の量よりも多いことを示
している。したがって、１次溝３６を作ることで、薄膜
１８を作るための材料の大部分を提供しており、従っ
て、基板１２上に薄膜の総合的均一性に大幅の影響を与
えている。また、周壁２４の近くの材料の大量の浸食
は、基板１２の外縁１５に近い部分の薄膜の厚さを均一
にすることにも寄与している。
１０の浸食された側面４４を示す断面図である。磁気ト
ンネル３４が回転するに従い、プラズマ放電は対称的な
浸食パターン（形態）を形成し、その際にスパッタ面１
６の別々の部分が円形パターンで浸食され、１次（３
６）、２次（４０）及び３次（４２）の溝が作られる。
１次溝３６は一般に、２次（４０）及び３次（４２）の
溝のどちらよりも深く作られ、より大きな外周をもつ。
これは、１次溝３６を作るために浸食されるターゲット
材料の量が、２次又は３次の溝のどちらか一方を作るた
めに浸食されるターゲット材料の量よりも多いことを示
している。したがって、１次溝３６を作ることで、薄膜
１８を作るための材料の大部分を提供しており、従っ
て、基板１２上に薄膜の総合的均一性に大幅の影響を与
えている。また、周壁２４の近くの材料の大量の浸食
は、基板１２の外縁１５に近い部分の薄膜の厚さを均一
にすることにも寄与している。
【０００８】図４は、１次溝に対する配置を示すため
の、図１の装置の左半部の拡大図である。同図に、図１
について述べたターゲット１０及び陰極２０の左半分が
示され、また、１次溝３６（点線で示す。）に対する相
対的配置が示されている。主磁石３０は、反時計方向に
向かう主磁界５６（点線で示す。）を発生する。主磁界
５６は、プラズマ放電の形状及び強さを制御し、最終的
に１次溝３６を作る働きをする。１次溝３６は１対の内
壁を含み、各内壁は次第に深くターゲット１０の中に伸
びて交わり、１次溝３６の最も深い部分が溝の中心６０
に形成される。また、溝の中心６０は、周壁２４からＡ
の距離にあり、スパッタ面１６の所定領域内にある。
の、図１の装置の左半部の拡大図である。同図に、図１
について述べたターゲット１０及び陰極２０の左半分が
示され、また、１次溝３６（点線で示す。）に対する相
対的配置が示されている。主磁石３０は、反時計方向に
向かう主磁界５６（点線で示す。）を発生する。主磁界
５６は、プラズマ放電の形状及び強さを制御し、最終的
に１次溝３６を作る働きをする。１次溝３６は１対の内
壁を含み、各内壁は次第に深くターゲット１０の中に伸
びて交わり、１次溝３６の最も深い部分が溝の中心６０
に形成される。また、溝の中心６０は、周壁２４からＡ
の距離にあり、スパッタ面１６の所定領域内にある。
【０００９】基板１２上に作られる薄膜１８は、その最
も厚い部分と最も薄い部分の厚さがほぼ等しいか又は偏
差が±５％より小さい（±１％のように小さいのがよ
い。）極めて均一な厚さを有するのが望ましい。極めて
均一な厚さの薄膜を作るのに影響を及ぼす幾つかの要因
がある。要因の１つのグループには、ターゲット１０及
び基板１２間の幾何学的関係、陰極２０の設計並びに磁
気トンネル３４の形状に起因する、スパッタ面１６から
取去られる材料の浸食パターン等のパラメータが含まれ
る。図５は、シミュレートした薄膜の溶着側面を示す図
である。この図は、シミュレートした薄膜層の基板上に
おける溶着側面４６を示している。溶着側面４６は、基
板上の任意に選択した方向に伸びる半径に沿う層の厚さ
の均一度を示すものである。この層は、選択された入力
パラメータに従って薄膜層を作るスパッタ処理をシミュ
レートするコンピュータ・モデリング（モデルを作る）
技法を用いて作成した。１つの入力パラメータは、図３
を参照して前述した浸食側面４４を作るようにスパッタ
面１６を浸食することを含み、他の入力パラメータは、
スパッタ面を半径４ンチ（約１０センチ）の基板から２
インチ（約５センチ）離すことを含んでいた。これらの
パラメータを用いてシミュレートされた層のシミュレー
トされた、即ち理論的な厚さの均一度は、０．９４２％
であった。
も厚い部分と最も薄い部分の厚さがほぼ等しいか又は偏
差が±５％より小さい（±１％のように小さいのがよ
い。）極めて均一な厚さを有するのが望ましい。極めて
均一な厚さの薄膜を作るのに影響を及ぼす幾つかの要因
がある。要因の１つのグループには、ターゲット１０及
び基板１２間の幾何学的関係、陰極２０の設計並びに磁
気トンネル３４の形状に起因する、スパッタ面１６から
取去られる材料の浸食パターン等のパラメータが含まれ
る。図５は、シミュレートした薄膜の溶着側面を示す図
である。この図は、シミュレートした薄膜層の基板上に
おける溶着側面４６を示している。溶着側面４６は、基
板上の任意に選択した方向に伸びる半径に沿う層の厚さ
の均一度を示すものである。この層は、選択された入力
パラメータに従って薄膜層を作るスパッタ処理をシミュ
レートするコンピュータ・モデリング（モデルを作る）
技法を用いて作成した。１つの入力パラメータは、図３
を参照して前述した浸食側面４４を作るようにスパッタ
面１６を浸食することを含み、他の入力パラメータは、
スパッタ面を半径４ンチ（約１０センチ）の基板から２
インチ（約５センチ）離すことを含んでいた。これらの
パラメータを用いてシミュレートされた層のシミュレー
トされた、即ち理論的な厚さの均一度は、０．９４２％
であった。
【００１０】主磁石３０の回転により、なるべく基板上
に対称的な薄膜を生じるのがよい。そうすると、溶着側
面４６は、基板上の任意の方向に伸びる任意の半径に沿
う全体的な厚さの均一度を表すことになる。更に、対称
的な薄膜に存在する不所望のどんな不均一さもまた、対
称的になるであろう。とすれば、かかる対称的な不均一
さは、スパッタ面１６及び基板１２間の距離を変える
か、又は磁気トンネル３４の形状を調整して浸食側面４
４を修正するなどの技法により、減らすことができるで
あろう。
に対称的な薄膜を生じるのがよい。そうすると、溶着側
面４６は、基板上の任意の方向に伸びる任意の半径に沿
う全体的な厚さの均一度を表すことになる。更に、対称
的な薄膜に存在する不所望のどんな不均一さもまた、対
称的になるであろう。とすれば、かかる対称的な不均一
さは、スパッタ面１６及び基板１２間の距離を変える
か、又は磁気トンネル３４の形状を調整して浸食側面４
４を修正するなどの技法により、減らすことができるで
あろう。
【００１１】しかし、非対称的な不均一さを頻繁に発生
させる他の要因のグループが存在することが分かった。
詳しくいうと、これらの要因は、プラズマ放電の形状を
歪ませる可能性のあるすぐ近くの構造物の存在の如き、
非対称的な装置の状況に関するものである。もう１つの
要因は、プラズマ放電がすぐ近くの処理室にある他の陰
極によって望ましくない影響を受けることである。
させる他の要因のグループが存在することが分かった。
詳しくいうと、これらの要因は、プラズマ放電の形状を
歪ませる可能性のあるすぐ近くの構造物の存在の如き、
非対称的な装置の状況に関するものである。もう１つの
要因は、プラズマ放電がすぐ近くの処理室にある他の陰
極によって望ましくない影響を受けることである。
【００１２】更に付け加えるべき要因は、ターゲット１
０及び基板１２に対する処理ガスの分布が、流れ及び圧
力の勾配の存在によって望ましくない影響を受けること
である。これより、図６を用いてかような流れ及び圧力
の勾配の影響の一例を述べる。図６は、直径が２００ミ
リのシリコン・ウェーハ（図示せず）上に作られたアル
ミニウム薄膜（図示せず）の均一部分をＸ−Ｙ軸に関し
てプロットしたマップ（写像）５５を示す。該アルミニ
ウム薄膜は、先に図１〜４について述べたターゲット１
０及び基板１２の従来配置を用いて作ったものである。
図６には、ウェーハ上で測定した薄膜の厚さの同じ点を
結んで得られた複数の第１の等高線４８が示されてい
る。第１の等高線４８は、平均の膜厚を示す平均等高線
５０（他の等高線より濃くして示す。）を含む。また、
「＋」又は「−」の符号のどちらかを付した第１等高線
は夫々、平均膜厚より小さいか又は大きい膜厚を示す。
選択した等高線の厚さの値を、大から小への順に表１に
示す。
０及び基板１２に対する処理ガスの分布が、流れ及び圧
力の勾配の存在によって望ましくない影響を受けること
である。これより、図６を用いてかような流れ及び圧力
の勾配の影響の一例を述べる。図６は、直径が２００ミ
リのシリコン・ウェーハ（図示せず）上に作られたアル
ミニウム薄膜（図示せず）の均一部分をＸ−Ｙ軸に関し
てプロットしたマップ（写像）５５を示す。該アルミニ
ウム薄膜は、先に図１〜４について述べたターゲット１
０及び基板１２の従来配置を用いて作ったものである。
図６には、ウェーハ上で測定した薄膜の厚さの同じ点を
結んで得られた複数の第１の等高線４８が示されてい
る。第１の等高線４８は、平均の膜厚を示す平均等高線
５０（他の等高線より濃くして示す。）を含む。また、
「＋」又は「−」の符号のどちらかを付した第１等高線
は夫々、平均膜厚より小さいか又は大きい膜厚を示す。
選択した等高線の厚さの値を、大から小への順に表１に
示す。
【００１３】
【表１】 なお、測定された薄膜の不均一度は３．８４％であっ
た。
た。
【００１４】第１の等高線４８は、互いに非同心的であ
ってＸ−Ｙ軸に関して非対称的である。これは、アルミ
ニウム薄膜がウェーハ上に非対称的に形成されているこ
とを示している。これは、「ポンピング歪（ゆが）み」
として知られる効果によるためとされている。従来のス
パッタ溶着装置は大抵、装置を排気するのに使用するポ
ンプ（図示せず）を含んでいる。かかる装置はまた、排
気を行うための吸込み口７２を含む。図６においては、
マップ５５の右下に吸込み口７２を示す。この位置は、
装置のターゲット及びウェーハに対する吸込み口７２の
相対的な位置と一致する。装置の排気は、処理ガスの所
望の流れ方向を変えるので望ましくないことが分かって
きた。詳しくいうと、ポンプによる排気は、処理ガスを
吸込み口７２に向かう方向（矢印５２で示す。）に流れ
させる。このため、処理ガスの分布が吸込み口７２の方
向に歪み、結局、望ましくない非対称的な不均一度を有
する薄膜が作られている。
ってＸ−Ｙ軸に関して非対称的である。これは、アルミ
ニウム薄膜がウェーハ上に非対称的に形成されているこ
とを示している。これは、「ポンピング歪（ゆが）み」
として知られる効果によるためとされている。従来のス
パッタ溶着装置は大抵、装置を排気するのに使用するポ
ンプ（図示せず）を含んでいる。かかる装置はまた、排
気を行うための吸込み口７２を含む。図６においては、
マップ５５の右下に吸込み口７２を示す。この位置は、
装置のターゲット及びウェーハに対する吸込み口７２の
相対的な位置と一致する。装置の排気は、処理ガスの所
望の流れ方向を変えるので望ましくないことが分かって
きた。詳しくいうと、ポンプによる排気は、処理ガスを
吸込み口７２に向かう方向（矢印５２で示す。）に流れ
させる。このため、処理ガスの分布が吸込み口７２の方
向に歪み、結局、望ましくない非対称的な不均一度を有
する薄膜が作られている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】スパッタ面１６及び基
板１２間の距離を変えたり、磁気トンネル３４の形状を
調整したりする、対称的な不均一性を補正する技法は、
非対称的な不均一性を容認できる程度に減らすのに有効
でないことが判明した。したがって、本発明の課題は、
非対称的な薄膜の不均一性を容認可能な程度に少なくす
る装置を提供することである。もう１つの課題は、かか
る薄膜の不均一性を減じるために、処理室に関して適切
に配置しうる装置を提供することである。
板１２間の距離を変えたり、磁気トンネル３４の形状を
調整したりする、対称的な不均一性を補正する技法は、
非対称的な不均一性を容認できる程度に減らすのに有効
でないことが判明した。したがって、本発明の課題は、
非対称的な薄膜の不均一性を容認可能な程度に少なくす
る装置を提供することである。もう１つの課題は、かか
る薄膜の不均一性を減じるために、処理室に関して適切
に配置しうる装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に薄膜
を作るためのスパッタ装置に関するもので、該スパッタ
装置は、薄膜を作るためのターゲット材料を供給するタ
ーゲットを有し、該ターゲットは第１の領域を含む。該
スパッタ装置はまた、該ターゲットからターゲット材料
を取出すことを可能にするプラズマ放電を使う。また、
ターゲット材料を取出すプラズマ放電を制御するため
に、主磁界を発生する主磁石を設ける。更に、上記第１
領域に近接して補正磁石を配置する。補正磁石は、主磁
界と相互作用をして上記第１領域におけるプラズマ放電
を制御する補正磁界を発生し、これにより、上記第１領
域において所望の浸食パターンを作り、基板上にほぼ均
一な厚さの薄膜を形成させることができる。
を作るためのスパッタ装置に関するもので、該スパッタ
装置は、薄膜を作るためのターゲット材料を供給するタ
ーゲットを有し、該ターゲットは第１の領域を含む。該
スパッタ装置はまた、該ターゲットからターゲット材料
を取出すことを可能にするプラズマ放電を使う。また、
ターゲット材料を取出すプラズマ放電を制御するため
に、主磁界を発生する主磁石を設ける。更に、上記第１
領域に近接して補正磁石を配置する。補正磁石は、主磁
界と相互作用をして上記第１領域におけるプラズマ放電
を制御する補正磁界を発生し、これにより、上記第１領
域において所望の浸食パターンを作り、基板上にほぼ均
一な厚さの薄膜を形成させることができる。
【００１７】本発明はまた、或る表面の第１の領域から
材料を取出すのを制御する方法をも提供する。この方法
は、該表面から材料を取出すのを制御する主磁界を発生
するステップを含む。この方法は更に、主磁界と相互に
作用して上記第１領域における材料の取出しを制御し、
該第１領域における材料を非対称的に取出して基板上に
所望の非対称的な浸食パターンを作るための補正磁界を
発生するステップを含む。
材料を取出すのを制御する方法をも提供する。この方法
は、該表面から材料を取出すのを制御する主磁界を発生
するステップを含む。この方法は更に、主磁界と相互に
作用して上記第１領域における材料の取出しを制御し、
該第１領域における材料を非対称的に取出して基板上に
所望の非対称的な浸食パターンを作るための補正磁界を
発生するステップを含む。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図７〜１０を参照して本発
明を具体的に説明する。これらの図において、対応する
要素には同一の符号を付してある。薄膜を作るのに用い
る材料の大部分は、１次溝３６が形成されるスパッタ面
１６からターゲット材料を浸食することによって得られ
る。したがって、１次溝３６のセクション（一部分）の
半径方向における変化は、浸食されて１次溝３６を作る
ターゲット材料の量に影響し、基板１２上に作られる薄
膜１８のパターン及び均一度に大きな影響を与える。
明を具体的に説明する。これらの図において、対応する
要素には同一の符号を付してある。薄膜を作るのに用い
る材料の大部分は、１次溝３６が形成されるスパッタ面
１６からターゲット材料を浸食することによって得られ
る。したがって、１次溝３６のセクション（一部分）の
半径方向における変化は、浸食されて１次溝３６を作る
ターゲット材料の量に影響し、基板１２上に作られる薄
膜１８のパターン及び均一度に大きな影響を与える。
【００１９】図７は、本発明の第１の実施例を示す、図
１の装置の左半部の拡大図である。同図に、ターゲット
１０の近くに配置した第１の補正磁石デバイス（素子）
５４が示されている。以下の図７〜９においては、本発
明によって最終的に形成される１次溝３６及び主磁界５
６を、それらの位置の変化を示すために実線で示した。
１の装置の左半部の拡大図である。同図に、ターゲット
１０の近くに配置した第１の補正磁石デバイス（素子）
５４が示されている。以下の図７〜９においては、本発
明によって最終的に形成される１次溝３６及び主磁界５
６を、それらの位置の変化を示すために実線で示した。
【００２０】第１の補正磁石デバイス５４は、周壁２４
から離し、１次溝３６を含むスパッタ面１６上の第１領
域８４に近接して配置する。第１補正磁石デバイス５４
は、Ｎ磁極６２及びＳ磁極６４をもつ永久磁石５８を含
む。この第１の実施例では、永久磁石５８は、Ｓ磁極６
４が垂直方向にＮ磁極６２の上方に位置し、反時計方向
に向かう第１の補正磁界６６を生じるように配置され
る。永久磁石はまた、磁界を方向づけて第１補正磁界６
６の分布を制御する働きをする上及び下の磁極片６８及
び７０の間に配置される。或いは、上下の磁極片６８及
び７０を省略してもよい。また、電磁石装置又は軟磁性
分路（soft magnetic shunt ）を使用してもよい。
から離し、１次溝３６を含むスパッタ面１６上の第１領
域８４に近接して配置する。第１補正磁石デバイス５４
は、Ｎ磁極６２及びＳ磁極６４をもつ永久磁石５８を含
む。この第１の実施例では、永久磁石５８は、Ｓ磁極６
４が垂直方向にＮ磁極６２の上方に位置し、反時計方向
に向かう第１の補正磁界６６を生じるように配置され
る。永久磁石はまた、磁界を方向づけて第１補正磁界６
６の分布を制御する働きをする上及び下の磁極片６８及
び７０の間に配置される。或いは、上下の磁極片６８及
び７０を省略してもよい。また、電磁石装置又は軟磁性
分路（soft magnetic shunt ）を使用してもよい。
【００２１】第１補正磁界６６は、主磁界５６の各外周
ローブ部３９（図２）と相互作用をして、主磁界５６を
中心部２２から周壁２４に向かう外側方向（第２の矢印
５７で示す。）にシフトさせる。その結果、第１の領域
８４内で最終的に１次溝３６のセクション（一部分）が
形成される位置が、それに対応して外側にシフトする。
詳しくいうと、１次溝３６は、第１領域８４内に、溝の
中心６０が周壁２４から第１の距離Ａより小さい第２の
距離Ｂに来るように形成される。この外方シフトにより
１次溝３６の長さが増し、従って浸食されるターゲット
材料の量が増す。この外方シフトはまた、スパッタ面１
６上でターゲット材料が浸食される半径方向位置を、周
壁２４にもっと近い位置に変える。
ローブ部３９（図２）と相互作用をして、主磁界５６を
中心部２２から周壁２４に向かう外側方向（第２の矢印
５７で示す。）にシフトさせる。その結果、第１の領域
８４内で最終的に１次溝３６のセクション（一部分）が
形成される位置が、それに対応して外側にシフトする。
詳しくいうと、１次溝３６は、第１領域８４内に、溝の
中心６０が周壁２４から第１の距離Ａより小さい第２の
距離Ｂに来るように形成される。この外方シフトにより
１次溝３６の長さが増し、従って浸食されるターゲット
材料の量が増す。この外方シフトはまた、スパッタ面１
６上でターゲット材料が浸食される半径方向位置を、周
壁２４にもっと近い位置に変える。
【００２２】前述のとおり、薄膜１８を作るのに用いる
材料の大部分は、１次溝３６が形成されるスパッタ面１
６からターゲット材料を浸食することによって得られ
る。したがって、１次溝３６の位置の外側へのシフト
は、ターゲット材料の浸食を増し、最終的に基板１２上
に作られる薄膜１８のパターン及び均一度に大きな影響
を与える。
材料の大部分は、１次溝３６が形成されるスパッタ面１
６からターゲット材料を浸食することによって得られ
る。したがって、１次溝３６の位置の外側へのシフト
は、ターゲット材料の浸食を増し、最終的に基板１２上
に作られる薄膜１８のパターン及び均一度に大きな影響
を与える。
【００２３】図８は、本発明の第２の実施例を示す。第
２の補正磁石デバイス７６は、溝中心６０を含むスパッ
タ面１６上の第２の領域８６の近くに配置される。この
第２実施例では、永久磁石５８の向きが反転され、Ｎ磁
極６２がＳ磁極６４の垂直方向上方に位置し、時計方向
に向かう第２の補正磁界７８が作られる。第２補正磁界
７８は、主磁界５６を図７で述べた方向と逆方向に動か
す。詳しくいうと、第２補正磁界７８は、主磁界５６の
各外周ローブ部３９と相互作用をして、主磁界５６を周
壁２４から中心部２２に向かう内側方向（第３の矢印５
９で示す。）にシフトさせる。このため、最終的に１次
溝３６のセクションが第２領域８６内に形成される位置
が、それに対応して内側にシフトされる。詳しくいう
と、１次溝３６は、第２領域８６内で、溝中心６０が周
壁２４から第１の距離Ａより大きい第３の距離Ｃに来る
ように形成される。この内方シフトにより１次溝３６の
長さが減じ、従って浸食されて１次溝３６を形成するタ
ーゲット材料の量が減じる。この内方シフトはまた、タ
ーゲット材料が浸食されるスパッタ面１６上の半径方向
位置を、周壁２４から遠い位置に変える。これはまた、
基板１２の上に最終的に形成される薄膜１８のパターン
及び均一度に大きな影響を与える。
２の補正磁石デバイス７６は、溝中心６０を含むスパッ
タ面１６上の第２の領域８６の近くに配置される。この
第２実施例では、永久磁石５８の向きが反転され、Ｎ磁
極６２がＳ磁極６４の垂直方向上方に位置し、時計方向
に向かう第２の補正磁界７８が作られる。第２補正磁界
７８は、主磁界５６を図７で述べた方向と逆方向に動か
す。詳しくいうと、第２補正磁界７８は、主磁界５６の
各外周ローブ部３９と相互作用をして、主磁界５６を周
壁２４から中心部２２に向かう内側方向（第３の矢印５
９で示す。）にシフトさせる。このため、最終的に１次
溝３６のセクションが第２領域８６内に形成される位置
が、それに対応して内側にシフトされる。詳しくいう
と、１次溝３６は、第２領域８６内で、溝中心６０が周
壁２４から第１の距離Ａより大きい第３の距離Ｃに来る
ように形成される。この内方シフトにより１次溝３６の
長さが減じ、従って浸食されて１次溝３６を形成するタ
ーゲット材料の量が減じる。この内方シフトはまた、タ
ーゲット材料が浸食されるスパッタ面１６上の半径方向
位置を、周壁２４から遠い位置に変える。これはまた、
基板１２の上に最終的に形成される薄膜１８のパターン
及び均一度に大きな影響を与える。
【００２４】第１（５４）及び第２（７６）の補正磁石
デバイスは、主磁界５６と第１（６６）及び（又は）第
２（７８）の補正磁界との間で適当な相互作用をさせる
ために、処理室の内側又は外側のいずれかに選択的に配
置することができる。
デバイスは、主磁界５６と第１（６６）及び（又は）第
２（７８）の補正磁界との間で適当な相互作用をさせる
ために、処理室の内側又は外側のいずれかに選択的に配
置することができる。
【００２５】図９は、ターゲットの周壁に近接して配置
した第１及び第２の補正磁石デバイスを示す平面図であ
る。同図には、第１（５４）及び第２（７６）補正磁石
デバイスが夫々第１（８４）及び第２（８６）領域に近
接して配置されたスパッタ面１６が示されている。これ
に関連して、第１又は第２の実施例のどちらかの補正磁
石を、１次溝３６の他のセクションの位置を変えるため
に、スパッタ面１６の他の選択された領域の近くに配置
してもよいことを述べておく。
した第１及び第２の補正磁石デバイスを示す平面図であ
る。同図には、第１（５４）及び第２（７６）補正磁石
デバイスが夫々第１（８４）及び第２（８６）領域に近
接して配置されたスパッタ面１６が示されている。これ
に関連して、第１又は第２の実施例のどちらかの補正磁
石を、１次溝３６の他のセクションの位置を変えるため
に、スパッタ面１６の他の選択された領域の近くに配置
してもよいことを述べておく。
【００２６】図１〜３を参照して先に述べたように、従
来のスパッタ溶着装置は大抵、ほぼ円形の１次溝を作っ
ている。本発明によれば、第１（５４）及び第２（７
６）補正磁石デバイスは夫々、それらのデバイスに近接
した第１（８４）及び第２（８６）の領域にある１次溝
３６の第１（８０）及び第２（８２）のセクション（点
線で示す。）の位置を非対称的に変える働きをする。第
１補正磁石デバイス５４により発生される第１補正磁界
６６（図７）は、主磁界５６を中心部２２から周壁２４
に向かって外側にシフトさせる。これに対応して第１セ
クション８０を形成する位置が外側にシフトし、第１セ
クション８０が第１領域８４内で周壁２４に向かって外
側に広がり、非対称的な浸食パターンが作られる。
来のスパッタ溶着装置は大抵、ほぼ円形の１次溝を作っ
ている。本発明によれば、第１（５４）及び第２（７
６）補正磁石デバイスは夫々、それらのデバイスに近接
した第１（８４）及び第２（８６）の領域にある１次溝
３６の第１（８０）及び第２（８２）のセクション（点
線で示す。）の位置を非対称的に変える働きをする。第
１補正磁石デバイス５４により発生される第１補正磁界
６６（図７）は、主磁界５６を中心部２２から周壁２４
に向かって外側にシフトさせる。これに対応して第１セ
クション８０を形成する位置が外側にシフトし、第１セ
クション８０が第１領域８４内で周壁２４に向かって外
側に広がり、非対称的な浸食パターンが作られる。
【００２７】第１補正磁界６６と反対方向に向いた第２
補正磁界７８（図８）は、第２セクション８２を、中心
部２２に向かって第１補正磁界６６によるのとは反対に
内側に広げる。詳しくいうと、第２補正磁界７８は、主
磁界５６を、周壁２４から中心部２２に向かって内側に
シフトさせる。これに対応して、第２セクション８２が
形成される位置が内側にシフトし、第２セクション８２
が第２領域８６内で中心部２２に向かって内側に広が
り、非対称的な浸食パターンが作られる。
補正磁界７８（図８）は、第２セクション８２を、中心
部２２に向かって第１補正磁界６６によるのとは反対に
内側に広げる。詳しくいうと、第２補正磁界７８は、主
磁界５６を、周壁２４から中心部２２に向かって内側に
シフトさせる。これに対応して、第２セクション８２が
形成される位置が内側にシフトし、第２セクション８２
が第２領域８６内で中心部２２に向かって内側に広が
り、非対称的な浸食パターンが作られる。
【００２８】図１０は、流れ及び圧力勾配の影響を受け
るスパッタ処理に第１補正磁石デバイスを用いて作られ
たアルミニウム薄膜の均一度を示すＸ−Ｙ軸に関するマ
ップである。図１０には、マップ８８に対して、周壁２
４に近接し吸込み口７２と反対側の位置に対応する位置
に、第１補正磁石デバイス５４が示されている。第１補
正磁石デバイス５４は、１次溝３６の選択されたセクシ
ョンを外側にシフトし（図７）、薄膜１８の形成に使用
されるスパッタ面１６から浸食される材料の量を増す。
外方へのシフトはまた、ターゲット材料が浸食されたス
パッタ面１６上の半径方向位置を、周壁２４にもっと近
い位置に変える。これによって、流れ及び圧力勾配によ
る処理ガスの分布への影響を相殺する新しいターゲット
材料の分布が生まれ、ほぼ対称的な層が形成される。
るスパッタ処理に第１補正磁石デバイスを用いて作られ
たアルミニウム薄膜の均一度を示すＸ−Ｙ軸に関するマ
ップである。図１０には、マップ８８に対して、周壁２
４に近接し吸込み口７２と反対側の位置に対応する位置
に、第１補正磁石デバイス５４が示されている。第１補
正磁石デバイス５４は、１次溝３６の選択されたセクシ
ョンを外側にシフトし（図７）、薄膜１８の形成に使用
されるスパッタ面１６から浸食される材料の量を増す。
外方へのシフトはまた、ターゲット材料が浸食されたス
パッタ面１６上の半径方向位置を、周壁２４にもっと近
い位置に変える。これによって、流れ及び圧力勾配によ
る処理ガスの分布への影響を相殺する新しいターゲット
材料の分布が生まれ、ほぼ対称的な層が形成される。
【００２９】図１０に、第２の平均膜厚を示す第２の平
均等高線９２（他の等高線より濃くして示す。）を含む
複数の第２の等高線９０が示されている。第２の等高線
９０に関する膜厚値を、表２に大から小への順に示す。
均等高線９２（他の等高線より濃くして示す。）を含む
複数の第２の等高線９０が示されている。第２の等高線
９０に関する膜厚値を、表２に大から小への順に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】第２の等高線９０は、互いにほぼ同心的に
位置する。第２等高線９０は更に、Ｘ−Ｙ軸に対してほ
ぼ対称的に位置し、歪んでいない。したがって、これ
は、基板上にアルミニウム薄膜がほぼ対称的に形成され
ていることを示す。また、不均一度は、１．９９％と大
幅に改善されている。
位置する。第２等高線９０は更に、Ｘ−Ｙ軸に対してほ
ぼ対称的に位置し、歪んでいない。したがって、これ
は、基板上にアルミニウム薄膜がほぼ対称的に形成され
ていることを示す。また、不均一度は、１．９９％と大
幅に改善されている。
【００３２】以上、円形回転磁石陰極として知られる配
置をもつターゲット及び基板配置に関連して、本発明を
説明してきた。しかし、本発明は、可動内部磁石をもつ
長方形陰極や固定内部磁石をもつ陰極にも使用できるも
のである。本発明はまた、内部磁石をもたない陰極に使
用してもよい。この構成では、上記磁石デバイスは、非
対称的な不均一度を減じるようターゲットの局部領域で
直接プラズマ放電に影響を与える。本発明は更に、基板
の表面から材料を取去るプラズマ放電を使う他の処理に
使用できる。これは、基板の表面を原子的に食刻し浄化
するのにプラズマ放電を使う、プラズマ・スパッタ・エ
ッチングとして知られる処理を含む。この処理では、上
記磁石デバイスは、プラズマ放電の形状及び強さを制御
して基板のエッチングの均一性を改善するのに使用され
ることになろう。
置をもつターゲット及び基板配置に関連して、本発明を
説明してきた。しかし、本発明は、可動内部磁石をもつ
長方形陰極や固定内部磁石をもつ陰極にも使用できるも
のである。本発明はまた、内部磁石をもたない陰極に使
用してもよい。この構成では、上記磁石デバイスは、非
対称的な不均一度を減じるようターゲットの局部領域で
直接プラズマ放電に影響を与える。本発明は更に、基板
の表面から材料を取去るプラズマ放電を使う他の処理に
使用できる。これは、基板の表面を原子的に食刻し浄化
するのにプラズマ放電を使う、プラズマ・スパッタ・エ
ッチングとして知られる処理を含む。この処理では、上
記磁石デバイスは、プラズマ放電の形状及び強さを制御
して基板のエッチングの均一性を改善するのに使用され
ることになろう。
【００３３】よって、本発明によれば、前述した目的、
意図及び効果を十分に満たすことが明らかである。本発
明を特定の具体例について説明してきたが、これまでの
説明から多くの代案、改変、置換及び変形が当業者には
明らかであろう。したがって、本発明は、特許請求の範
囲に属するすべてのかような代案、改変物及び変形を包
含するものである。
意図及び効果を十分に満たすことが明らかである。本発
明を特定の具体例について説明してきたが、これまでの
説明から多くの代案、改変、置換及び変形が当業者には
明らかであろう。したがって、本発明は、特許請求の範
囲に属するすべてのかような代案、改変物及び変形を包
含するものである。
【図１】従来のターゲット及び基板の配置を示す断面図
である。
である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿ってスパッタ面を見た図で
ある。
ある。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿うターゲットの浸食された
側面を示す断面図である。
側面を示す断面図である。
【図４】１次溝に対する配置を示すための、図１の装置
の左半部拡大図である。
の左半部拡大図である。
【図５】シミュレートした薄膜層の溶着側面を示す曲線
図である。
図である。
【図６】流れ及び圧力の勾配の影響を受けるスパッタ処
理により、ウェーハ上に形成されたアルミニウム薄膜の
均一度を示すマップである。
理により、ウェーハ上に形成されたアルミニウム薄膜の
均一度を示すマップである。
【図７】本発明の第１実施例を示す、図１装置左半部の
拡大図である。
拡大図である。
【図８】本発明の第２実施例を示す、図１装置左半部の
拡大図である。
拡大図である。
【図９】図７及び８の補正磁石をターゲットの周壁近く
に配置した場合を示す平面図である。
に配置した場合を示す平面図である。
【図１０】流れ及び圧力の勾配の影響を受けるスパッタ
処理において、図７の補正磁石を用いて作られたアルミ
ニウムの薄膜の均一度を示すマップである。
処理において、図７の補正磁石を用いて作られたアルミ
ニウムの薄膜の均一度を示すマップである。
１０ ターゲット、１２ 基板、１６ スパッタ面（表
面）、１８ 薄膜、２４ 周壁、３０ 主磁石、５４，
７６ 補正磁石（デバイス）、５６ 主磁界、６６，７
８ 補正磁界、８０，８２ 第１セクション（第１及び
第２セクション）、３６ 第２セクション（１次溝）、
８４ 第１の領域、８６ 第１の領域（第２の領域）
面）、１８ 薄膜、２４ 周壁、３０ 主磁石、５４，
７６ 補正磁石（デバイス）、５６ 主磁界、６６，７
８ 補正磁界、８０，８２ 第１セクション（第１及び
第２セクション）、３６ 第２セクション（１次溝）、
８４ 第１の領域、８６ 第１の領域（第２の領域）
Claims (22)
- 【請求項１】 基板の上に薄膜を作るスパッタ装置であ
って、 第１の領域を含み、上記薄膜を作るターゲット材料を供
給するターゲットと、 上記ターゲットから上記ターゲット材料を取出す取出し
手段と、 上記第１の領域に近接して配置され、上記第１の領域に
おいて上記取出し手段を制御する磁界を発生し、上記タ
ーゲット上に所望の非対称的な浸食パターンを作るため
の磁石とを具えたスパッタ装置。 - 【請求項２】 上記ターゲットは外周に周壁を有し、上
記非対称的な浸食パターンは第１セクションと第２セク
ションを含み、該第１セクションは上記周壁に対して第
１の半径方向位置に形成され、上記第２セクションは、
上記第１の半径方向位置よりもっと上記周壁に近い、上
記第１領域における第２の半径方向位置に形成され、且
つ、上記ターゲットから取出される材料の量を増して上
記非対称的な浸食パターンを作るために形成される、請
求項１のスパッタ装置。 - 【請求項３】 上記ターゲットは外周に周壁を有し、上
記非対称的な浸食パターンは第１セクション及び第２セ
クションを含み、該第１セクションは上記周壁に対して
第１の半径方向位置に形成され、上記第２セクション
は、上記第１の半径方向位置よりもっと上記周壁から遠
い、上記第１領域における第２の半径方向位置に形成さ
れ、且つ、上記ターゲットから取出される材料の量を減
じて上記非対称的な浸食パターンを作るために形成され
る、請求項１のスパッタ装置。 - 【請求項４】 上記磁石は、上記第１の領域に近接した
処理室内に配置される請求項１のスパッタ装置。 - 【請求項５】 上記ターゲット及び基板は処理室内に配
置され、上記磁石は該処理室外に配置される請求項１の
スパッタ装置。 - 【請求項６】 基板の上に薄膜を作るスパッタ装置にお
いて、 第１の領域を含むターゲットであって、上記薄膜を作る
ために該ターゲットから材料を取出すプラズマ環境に置
かれるターゲットと、 上記ターゲット材料を取出す上記プラズマ環境を制御す
るための主磁界を発生する主磁石と、 上記第１の領域に近接して配置され、上記主磁界と相互
作用をして上記第１領域における上記プラズマ環境を制
御し、上記第１領域に所望の浸食パターンを作りほぼ均
一な膜厚を作るための補正磁界を発生する補正磁石とを
具えたスパッタ装置。 - 【請求項７】 上記ターゲットは外周に周壁を有し、上
記非対称的な浸食パターンは第１セクション及び第２セ
クションを含み、該第１セクションは上記周壁に対して
第１の半径方向位置に形成され、上記第２セクション
は、上記第１の半径方向位置よりもっと上記周壁に近
い、上記第１領域における第２の半径方向位置に形成さ
れ、且つ、上記ターゲットから取出される材料の量を増
して上記非対称的な浸食パターンを作るように形成され
る、請求項６のスパッタ装置。 - 【請求項８】 上記ターゲットは外周に周壁を有し、上
記非対称的な浸食パターンは第１セクション及び第２セ
クションを含み、該第１セクションは上記周壁に対して
第１の半径方向位置に形成され、上記第２セクション
は、上記第１の半径方向位置よりもっと上記周壁から遠
い、上記第１領域における第２の半径方向位置に形成さ
れ、且つ、上記ターゲットから取出される材料の量を減
じて上記非対称的な浸食パターンを作るように形成され
る、請求項６のスパッタ装置。 - 【請求項９】 上記補正磁石は、上記第１領域に近接し
た処理室内に配置される請求項６のスパッタ装置。 - 【請求項１０】 上記ターゲット及び基板は処理室内に
配置され、上記補正磁石は該処理室外に配置される請求
項６のスパッタ装置。 - 【請求項１１】 プラズマを用いて或る表面の第１の領
域から材料を取出すのを制御する装置であって、 上記表面から上記材料を取出す取出し手段と、 上記第１の領域に近接して配置され、該第１領域におい
て上記取出し手段を制御する磁界を発生し、上記表面上
に所望の非対称的な浸食パターンを作るための磁石とを
具えた材料取出し制御装置。 - 【請求項１２】 上記浸食パターンは、上記第１領域か
ら取出される材料の量を増すように作られる請求項１１
の材料取出し制御装置。 - 【請求項１３】 上記浸食パターンは、上記第１領域か
ら取出される材料の量を減じるように作られる請求項１
１の材料取出し制御装置。 - 【請求項１４】 上記磁石は、上記第１領域に近接した
処理室内に配置される請求項１１の材料取出し制御装
置。 - 【請求項１５】 上記表面は処理室内に配置され、上記
磁石は該処理室外に配置される請求項１１の材料取出し
制御装置。 - 【請求項１６】 或る表面の第１の領域から材料を取出
すのを制御する装置であって、 上記表面から上記材料を取出す取出し手段と、 上記材料を取出す上記取出し手段を制御する主磁界を発
生する主磁石と、 上記第１の領域に近接して配置され、上記主磁界と相互
作用をして上記第１領域において上記取出し手段を制御
し、上記第１領域において上記材料を非対称的に取出し
上記表面の上に所望の非対称的な浸食パターンを作るた
めの補正磁界を発生する補正磁石とを具えた材料取出し
制御装置。 - 【請求項１７】 上記浸食パターンは、上記第１領域か
ら取出される材料の量を増すように作られる請求項１６
の材料取出し制御装置。 - 【請求項１８】 上記浸食パターンは、上記第１領域か
ら取出される材料の量を減じるように作られる請求項１
６の材料取出し制御装置。 - 【請求項１９】 上記補正磁石は、上記第１領域に近接
した処理室内に配置される請求項１６の材料取出し制御
装置。 - 【請求項２０】 上記表面は処理室内に配置され、上記
補正磁石は上記処理室外に配置される請求項１６の材料
取出し制御装置。 - 【請求項２１】 或る表面の第１の領域から材料を取出
すのを制御する方法であって、 上記表面から上記材料を取出すのを制御する主磁界を発
生するステップと、 上記主磁界と相互作用をして上記第１領域における上記
材料の取出しを制御し、上記第１領域において上記材料
を非対称的に取出し上記表面の上に所望の非対称的な浸
食パターンを作るための補正磁界を発生するステップと
を含む材料取出し制御方法。 - 【請求項２２】 基板の上に薄膜を作るスパッタ装置に
おいて、 上記基板を中に含み、上記薄膜を作るための処理室と、 第１の領域を含み、上記室内の上記基板から所定の距離
に配置されたターゲットであって、上記薄膜を作るため
に該ターゲットから材料を取出すプラズマ環境に置かれ
るターゲットと、 上記ターゲットの近傍に配置され、上記第１領域を含む
上記ターゲットから上記ターゲット材料を取出す上記プ
ラズマ環境を制御するための主磁界を発生する主磁石
と、 上記第１領域の近傍に配置され、上記主磁界と相互作用
をして上記第１領域における上記プラズマ環境を制御
し、上記第１領域に所望の浸食パターンを作りほぼ均一
な膜厚を作るための補正磁界を発生する補正磁石とを具
えたスパッタ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US39361495A | 1995-02-23 | 1995-02-23 | |
| US08/393614 | 1995-02-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08246147A true JPH08246147A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3814764B2 JP3814764B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=23555499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02119696A Expired - Fee Related JP3814764B2 (ja) | 1995-02-23 | 1996-02-07 | スパッタ処理方式 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5783048A (ja) |
| JP (1) | JP3814764B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000005745A1 (en) * | 1998-07-20 | 2000-02-03 | Tokyo Electron Arizona, Inc. | Physical vapor processing of a surface with non-uniformity compensation |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69937948D1 (de) * | 1999-06-21 | 2008-02-21 | Bekaert Advanced Coatings N V | Magnetron mit beweglicher Magnetanordnung zur Kompensation des Erosionsprofils |
| EP1258026B1 (de) * | 2000-02-23 | 2016-12-28 | Evatec AG | Verfahren zur steuerung der plasmadichte oder deren verteilung in einer magnetronsputterquelle und magnetronsputterquelle |
| DE10138165A1 (de) * | 2001-08-03 | 2003-02-27 | Singulus Technologies Ag | Magnetron-Zerstäubungsanlage mit einer Vorrichtung zum Verhindern einer Rückbeschichtung des Zerstäubungstargets |
| US20060207872A1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-09-21 | Sergey Mishin | Dual magnetron thin film deposition system |
| US9127356B2 (en) * | 2011-08-18 | 2015-09-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Sputtering target with reverse erosion profile surface and sputtering system and method using the same |
| DE102013011068A1 (de) | 2013-07-03 | 2015-01-08 | Oerlikon Trading Ag, Trübbach | Targetalter-Kompensationsverfahren zur Durchführung von stabilen reaktiven Sputterverfahren |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3956093A (en) * | 1974-12-16 | 1976-05-11 | Airco, Inc. | Planar magnetron sputtering method and apparatus |
| JPS61246368A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-01 | Nec Corp | 金属膜の堆積方法 |
| JPS62167877A (ja) * | 1986-01-20 | 1987-07-24 | Fujitsu Ltd | プラズマ移動式マグネトロン型スパツタ装置 |
| US4971674A (en) * | 1986-08-06 | 1990-11-20 | Ube Industries, Ltd. | Magnetron sputtering method and apparatus |
| JP2537210B2 (ja) * | 1986-09-18 | 1996-09-25 | 株式会社東芝 | 高密度プラズマの発生装置 |
| DE4017111C2 (de) * | 1990-05-28 | 1998-01-29 | Hauzer Holding | Lichtbogen-Magnetron-Vorrichtung |
| JP2627651B2 (ja) * | 1988-10-17 | 1997-07-09 | アネルバ株式会社 | マグネトロンスパッタリング装置 |
| US5130005A (en) * | 1990-10-31 | 1992-07-14 | Materials Research Corporation | Magnetron sputter coating method and apparatus with rotating magnet cathode |
| US5182001A (en) * | 1990-06-13 | 1993-01-26 | Leybold Aktiengesellschaft | Process for coating substrates by means of a magnetron cathode |
| DE4038497C1 (ja) * | 1990-12-03 | 1992-02-20 | Leybold Ag, 6450 Hanau, De | |
| US5171415A (en) * | 1990-12-21 | 1992-12-15 | Novellus Systems, Inc. | Cooling method and apparatus for magnetron sputtering |
| DE4123274C2 (de) * | 1991-07-13 | 1996-12-19 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen bzw. Formteilen durch Kathodenzerstäubung |
| US5417833A (en) * | 1993-04-14 | 1995-05-23 | Varian Associates, Inc. | Sputtering apparatus having a rotating magnet array and fixed electromagnets |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP02119696A patent/JP3814764B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-21 US US08/734,207 patent/US5783048A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6224724B1 (en) | 1995-02-23 | 2001-05-01 | Tokyo Electron Limited | Physical vapor processing of a surface with non-uniformity compensation |
| WO2000005745A1 (en) * | 1998-07-20 | 2000-02-03 | Tokyo Electron Arizona, Inc. | Physical vapor processing of a surface with non-uniformity compensation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5783048A (en) | 1998-07-21 |
| JP3814764B2 (ja) | 2006-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7208878B2 (en) | Method of manufacturing a rotation-magnetron-in-magnetron (RMIM) electrode | |
| US6358376B1 (en) | Biased shield in a magnetron sputter reactor | |
| US6113752A (en) | Method and device for coating substrate | |
| US20090308732A1 (en) | Apparatus and method for uniform deposition | |
| WO2006074013A1 (en) | Multi-track magnetron exhibiting more uniform deposition and reduced rotational asymmetry | |
| TWI467041B (zh) | 在靶材上同時使用射頻和直流功率的超均勻濺射沈積法 | |
| CN111094618B (zh) | 溅射装置 | |
| JP2021073378A (ja) | Ｐｖｄ装置 | |
| JP3814764B2 (ja) | スパッタ処理方式 | |
| JPH07166346A (ja) | マグネトロンスパッタリング装置 | |
| KR20210089740A (ko) | Pvd 스퍼터링 증착 챔버의 경사형 마그네트론 | |
| KR950000011B1 (ko) | 마그네트론 스패터링장치 및 박막형성방법 | |
| CN108977780B (zh) | 溅射装置 | |
| CN113249702B (zh) | 提高磁控溅射环境洁净度的磁控溅射设备 | |
| US11211233B2 (en) | Film formation apparatus | |
| JPH0352535B2 (ja) | ||
| JP7128024B2 (ja) | スパッタリング装置及びコリメータ | |
| JPS61246368A (ja) | 金属膜の堆積方法 | |
| TWI226082B (en) | Physical vapor deposition process and apparatus thereof | |
| JPH11350126A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JP2835462B2 (ja) | スパッタ装置 | |
| JPS63247366A (ja) | マグネトロンスパツタ装置 | |
| JP4214342B2 (ja) | マグネトロンスパッタリング装置 | |
| JP2018104738A (ja) | 成膜方法 | |
| JPS6328985B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041221 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20050322 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20050406 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050609 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060425 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060525 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120616 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120616 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150616 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |