JPH09209141A - Sputtering device - Google Patents

Sputtering device

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Publication number
JPH09209141A
JPH09209141A JP1329296A JP1329296A JPH09209141A JP H09209141 A JPH09209141 A JP H09209141A JP 1329296 A JP1329296 A JP 1329296A JP 1329296 A JP1329296 A JP 1329296A JP H09209141 A JPH09209141 A JP H09209141A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
sputtering
magnet
vicinity
magnetic field
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP1329296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayasu Suzuki
正康 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09209141A publication Critical patent/JPH09209141A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sputtering device provided with a magnetron cathode capable of uniformly cleaning a target at the time of presputtering. SOLUTION: The positional relation between a magnet 1 and the setting position of a target 10 is made changeable, and the leakage magnetic field is selectively formed in the vicinity of the setting position of the target 10 in accordance with the change of the positional relation. In the case ordinary sputtering is executed, the distance between the magnet 1 and the target 10 is made close and is changed so as to form the leakage field in the vicinity of the target 10, and sputtering with good efficiency is executed. Furthermore, in the case presputtering is executed, the distance between the magnet 1 and the target 10 is made distant to weaken the intensity of the leakage field formed in the vicinity of the target 10, and the whole area of the target is homogeneously sputtered to execute uniform cleaning.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリング装
置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sputtering apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】スパッタリング装置は、イオンが陰極で
あるターゲットに衝突し、そこからスパッタされる粒子
が対向して置かれた陽極側の基板上に堆積する現象を利
用する薄膜形成装置である。スパッタリングとしてマグ
ネトロン放電を利用したマグネトロンスパッタが知られ
ている。このマグネトロンスパッタはマグネトロンカソ
ードを備え、直交する電場と磁場によって高密度プラズ
マをターゲットの近傍に閉じ込めてスパッタ効率を高め
ている。
2. Description of the Related Art A sputtering apparatus is a thin film forming apparatus which utilizes a phenomenon in which ions collide with a target, which is a cathode, and particles sputtered from the target are deposited on a substrate on an anode side which is placed facing each other. Magnetron sputtering using magnetron discharge is known as sputtering. This magnetron sputter is equipped with a magnetron cathode, and high density plasma is confined in the vicinity of the target by orthogonal electric and magnetic fields to enhance the sputtering efficiency.

【0003】図4は従来のスパッタリング装置のマグネ
トロンカソードを説明するための概略構成図である。な
お、図4ではスパッタリング装置の内でマグネトロンカ
ソードのみの構成を示している。マグネトロンカソード
は、バッキングプレート3に取り付けられたターゲット
10に対し、該バッキングプレート3を挟んで基板と反
対側の近傍に磁石1を備える。この磁石1は、中心に置
かれる磁石と、該磁石と逆極性で外側に配置される環状
磁石とをヨーク2で磁気的に閉じた構成であり、図中の
破線で示す半円状の磁力線4によってターゲット10の
基板側の近傍に漏洩磁場を形成する。マグネトロンカソ
ードは、この磁力線4に直交する方向に電場(図示して
いない)を加え、これによって、高密度プラズマをター
ゲット10の基板側の近傍に閉じ込めている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram for explaining a magnetron cathode of a conventional sputtering apparatus. In FIG. 4, only the magnetron cathode is shown in the sputtering apparatus. The magnetron cathode is provided with the magnet 1 in the vicinity of the target 10 attached to the backing plate 3 on the side opposite to the substrate with the backing plate 3 in between. This magnet 1 has a structure in which a magnet placed at the center and an annular magnet arranged on the outer side with a polarity opposite to that of the magnet are magnetically closed by a yoke 2, and a semicircular magnetic field line shown by a broken line in the figure. A leakage magnetic field is formed in the vicinity of the substrate side of the target 10 by 4. The magnetron cathode applies an electric field (not shown) in a direction orthogonal to the magnetic lines of force 4, thereby confining the high-density plasma near the substrate of the target 10.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】スパッタリング装置に
よる薄膜形成では、通常、プレスパッタによってターゲ
ットの表面の汚れを除去するクリーニング処理を行った
後、スパッタリングを行って基板上に薄膜を形成する。
In forming a thin film by a sputtering apparatus, usually, a cleaning process for removing dirt on the surface of a target is performed by pre-sputtering, and then sputtering is performed to form a thin film on a substrate.

【0005】図5は、従来のスパッタリング装置のマグ
ネトロンカソードによる作用を説明する図である。従来
のマグネトロンカソードでは、磁石1による漏洩磁場と
図示しない電場との作用によって、ターゲット10の基
板12側に発生するイオン電流密度分布に疎密が形成さ
れる。図中のP,Rで示される領域では、電子は磁力線
4に沿って螺旋状に運動してターゲット10の近傍に捕
らえられイオン電流密度を密とし、ターゲット10を効
率よくスパッタする。ターゲット10はこのスパッタに
よって浸食されてエロージョン11を形成する。これに
対して、O,Q,Sで示される領域ではイオン電流密度
は疎であり、ターゲット10はほとんどスパッタされな
い。
FIG. 5 is a diagram for explaining the action of the magnetron cathode of the conventional sputtering apparatus. In the conventional magnetron cathode, due to the action of the leakage magnetic field by the magnet 1 and the electric field (not shown), the ion current density distribution generated on the substrate 12 side of the target 10 is uneven. In the regions indicated by P and R in the figure, the electrons spirally move along the lines of magnetic force 4 and are trapped in the vicinity of the target 10 to make the ion current density dense, so that the target 10 is efficiently sputtered. The target 10 is eroded by this sputtering to form an erosion 11. On the other hand, the ion current density is sparse in the regions indicated by O, Q, and S, and the target 10 is hardly sputtered.

【0006】従来のマグネトロンカソードでは、プレス
パッタ時と通常のスパッタ時のいずれの動作状態におい
ても同様の作用を行う。そのため、ターゲット10の表
面の汚れを除去することを目的とするプレスパッタ時に
おいて、図中のO,Q,Sで示される領域では、ほとん
どスパッタが行われないためクリーニングが不十分とな
るという問題がある。また、図中のP,Rで示される領
域からスパッタされて放出された粒子が、図中のO,
Q,Sで示されるスパッタが行われにくい領域に着く場
合がある。この粒子は、さらにターゲット10から基板
12上に付着して基板自体を汚染するおそれがあるとい
う問題も発生する。
In the conventional magnetron cathode, the same operation is performed in both presputtering and normal sputtering operating states. Therefore, in the pre-sputtering for the purpose of removing the dirt on the surface of the target 10, in the regions indicated by O, Q, and S in the figure, the sputtering is scarcely performed, and the cleaning becomes insufficient. There is. Further, the particles sputtered and emitted from the regions indicated by P and R in the drawing are O and
In some cases, it may reach a region where sputtering is difficult to be performed, which is indicated by Q and S. There is also a problem that the particles may adhere to the substrate 12 from the target 10 and contaminate the substrate itself.

【0007】そこで、本発明は前記した従来のスパッタ
リング装置のマグネトロンカソードの問題点を解決し、
プレスパッタ時においてターゲットを均一にクリーニン
グすることができるマグネトロンカソードを備えたスパ
ッタリング装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the magnetron cathode of the conventional sputtering apparatus,
An object of the present invention is to provide a sputtering apparatus equipped with a magnetron cathode capable of uniformly cleaning a target during pre-sputtering.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、スパッタリン
グ装置において、磁石とターゲット設置位置との間の位
置関係を変更可能とし、その位置関係の変更によってタ
ーゲット設置位置の近傍に漏洩磁場を選択的に形成する
マグネトロンカソードを備えることによって、前記目的
を達成する。
The present invention makes it possible to change the positional relationship between a magnet and a target installation position in a sputtering apparatus, and by changing the positional relationship, a leakage magnetic field can be selectively generated in the vicinity of the target installation position. The above object is achieved by providing a magnetron cathode formed in the above.

【0009】本発明のスパッタリング装置が備えるマグ
ネトロンカソードは、ターゲットの近傍に直交する磁場
と電場を形成し、これによって形成されるマグネトロン
放電を利用してスパッタリングを行うカソードであり、
磁石とターゲット設置位置との間の位置関係を変えるこ
とによって、ターゲット設置位置の近傍に漏洩磁場の形
成したり、漏洩磁場の強度を弱めることができるもので
ある。
The magnetron cathode provided in the sputtering apparatus of the present invention is a cathode which forms a magnetic field and an electric field orthogonal to each other in the vicinity of the target and performs sputtering by using the magnetron discharge formed by the magnetic field and the electric field.
By changing the positional relationship between the magnet and the target installation position, it is possible to form a leakage magnetic field in the vicinity of the target installation position or weaken the strength of the leakage magnetic field.

【0010】本発明のスパッタリング装置のマグネトロ
ンカソードによって通常のスパッタを行う場合には、磁
石とターゲットとの位置関係を、ターゲットの近傍に漏
洩磁場が形成されるように変更し、これによって効率の
よいスパッタを行う。また、本発明のスパッタリング装
置のマグネトロンカソードによってプレスパッタを行う
場合には、磁石とターゲットとの位置関係を、ターゲッ
トの近傍に電子を捕捉するための漏洩磁場が弱められる
ように変更し、これによってターゲット全域を均等にス
パッタし均一なクリーニングを行う。
When normal sputtering is performed by the magnetron cathode of the sputtering apparatus of the present invention, the positional relationship between the magnet and the target is changed so that a stray magnetic field is formed in the vicinity of the target, thereby improving efficiency. Sputter is performed. Further, when performing pre-sputtering with the magnetron cathode of the sputtering apparatus of the present invention, the positional relationship between the magnet and the target is changed so that the leakage magnetic field for trapping electrons near the target is weakened. The entire target area is evenly sputtered and uniformly cleaned.

【0011】本発明の第1の実施態様は、磁石とターゲ
ット設置位置との位置関係の変更を、両者間の距離を変
更することによって行うものである。これによって、磁
石をターゲットに近づけてターゲットの外側に電子を捕
捉可能な漏洩磁場を形成し、ターゲット近傍に高密度プ
ラズマを閉じ込めることにより通常のスパッタを効率よ
く行い、一方、磁石をターゲットから遠ざけてターゲッ
トの外側に形成する漏洩磁場の強度を弱くして、コンベ
ンショナルスパッタを行うことにより、ターゲット全域
を均一にスパッタする。
In the first embodiment of the present invention, the positional relationship between the magnet and the target installation position is changed by changing the distance between them. As a result, the magnet is brought close to the target to form a leakage magnetic field that can trap electrons outside the target, and high-density plasma is confined near the target to efficiently perform normal sputtering, while keeping the magnet away from the target. By reducing the strength of the leakage magnetic field formed outside the target and performing conventional sputtering, the entire target area is uniformly sputtered.

【0012】本発明の第2の実施態様は、磁石とターゲ
ット設置位置との位置関係を、両者の対向面と直交する
方向に磁石を移動し、これによって磁石とターゲット設
置位置との距離を変更するものである。また、本発明の
第3の実施態様は、磁石とターゲット設置位置との位置
関係を、両者の対向面と平行な方向に磁石を移動し、こ
れによって磁石とターゲット設置位置との距離を変更す
るものである。
In the second embodiment of the present invention, the positional relationship between the magnet and the target installation position is changed so that the magnet is moved in a direction orthogonal to the facing surface of the two, thereby changing the distance between the magnet and the target installation position. To do. Further, in the third embodiment of the present invention, the positional relationship between the magnet and the target installation position is changed so that the magnet is moved in a direction parallel to the facing surface of the two, thereby changing the distance between the magnet and the target installation position. It is a thing.

【0013】また、前記実施態様において、距離の変更
は磁石の直線移動あるいは回転移動によって行うことが
できる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the distance can be changed by linear movement or rotational movement of the magnet.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態の構
成例について、図1,図2,および図3を用いて説明す
る。図1,図2は本発明のスパッタリング装置のマグネ
トロンカソードの一実施形態の構成を説明するブロック
図である。なお、図1,図2ではスパッタリング装置の
内でマグネトロンカソードのみの構成を示している。ま
た、図3は本発明のスパッタリング装置の概略全体図を
示している。図3に示す構成は、本発明のスパッタリン
グ装置の一構成例である。この構成例では、チャンバ1
4内にマグネトロンカソード9を設け、該マグネトロン
カソード9に設けたターゲットによって、同じくチャン
バ14内に配置した基板12に対してスパッタを行う。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. A configuration example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. 1 and 2 are block diagrams for explaining the configuration of one embodiment of the magnetron cathode of the sputtering apparatus of the present invention. 1 and 2, only the magnetron cathode is shown in the sputtering apparatus. Further, FIG. 3 shows a schematic overall view of the sputtering apparatus of the present invention. The configuration shown in FIG. 3 is an example of the configuration of the sputtering apparatus of the present invention. In this configuration example, the chamber 1
4, a magnetron cathode 9 is provided, and a target provided on the magnetron cathode 9 sputters a substrate 12 also placed in the chamber 14.

【0015】また、図1,図2において、マグネトロン
カソードはカソードボディ7を備え、該カソードボディ
7にはバッキングプレート3が固定され、さらにこのバ
ッキングプレート3は基板(図示しない)に対向する側
にターゲット10を取付け可能としている。磁石1は中
心に置かれる磁石と、該磁石と逆極性で外側に配置され
る環状磁石とをヨーク2で磁気的に閉じた構成であり、
図中の破線で示す半円状の磁力線4を形成する。また、
ヨーク2にはシャフト6が取り付けられ、シャフト6は
カソードボディ7に対してスライド移動可能に取り付け
られる。これによって、磁石1はシャフト6の移動によ
ってターゲット10の設置位置からの距離を変更するこ
とができる。
1 and 2, the magnetron cathode is provided with a cathode body 7, a backing plate 3 is fixed to the cathode body 7, and the backing plate 3 is on the side facing a substrate (not shown). The target 10 can be attached. The magnet 1 has a structure in which a magnet placed at the center and an annular magnet having a polarity opposite to that of the magnet and arranged outside are magnetically closed by a yoke 2.
A semicircular magnetic field line 4 shown by a broken line in the drawing is formed. Also,
A shaft 6 is mounted on the yoke 2, and the shaft 6 is slidably mounted on the cathode body 7. Thereby, the magnet 1 can change the distance from the installation position of the target 10 by the movement of the shaft 6.

【0016】図1は通常のスパッタ時における磁石1の
位置を示し、図2はターゲットをクリーニッグする際の
プレスパッタ時における磁石1の位置を示している。図
1に示す通常のスパッタ時では、シャフト6はバッキン
グプレート3側に移動し、磁石1はその磁力線4をター
ゲット10の近傍に形成し、この磁力線4はターゲット
10の基板側に漏洩磁場による磁力トンネル5を形成す
る。漏洩磁場は直交する電場(図示しない)とともにタ
ーゲットの外側に電子を捕捉可能な漏洩磁場を形成し、
高密度プラズマをターゲット10の基板側の近傍に閉じ
込めてマグネトロン放電を生じさせてマグネトロンスパ
ッタを行うことができる。これによって、ターゲット1
0は磁力トンネル5の近傍では良好なスパッタが行われ
る。
FIG. 1 shows the position of the magnet 1 during normal sputtering, and FIG. 2 shows the position of the magnet 1 during pre-sputtering when cleaning the target. During normal sputtering shown in FIG. 1, the shaft 6 moves to the backing plate 3 side, and the magnet 1 forms its magnetic force line 4 in the vicinity of the target 10. The magnetic force line 4 is applied to the substrate side of the target 10 by the magnetic field leaked. The tunnel 5 is formed. The stray magnetic field forms a stray magnetic field capable of trapping electrons outside the target together with an orthogonal electric field (not shown),
Magnetron sputtering can be performed by confining the high-density plasma near the substrate side of the target 10 to generate magnetron discharge. This makes target 1
With 0, good sputtering is performed in the vicinity of the magnetic tunnel 5.

【0017】また、図2に示すプレスパッタ時では、シ
ャフト6は図中の矢印で示すようにバッキングプレート
3側から離れる方向に移動し、磁石1による磁力線4を
ターゲット10の近傍から離してターゲット10への漏
洩磁場の強度を下げる。これによって、ターゲット10
の基板側のイオン電流密度は漏洩磁場の影響を受けない
ため均等となり、ターゲット10は全域に渡って均一な
スパッタが行われる。この均一なスパッタによって、タ
ーゲット10の表面は均一なクリーニングが行われる。
Further, during the pre-sputtering shown in FIG. 2, the shaft 6 moves in the direction away from the backing plate 3 side as shown by the arrow in the figure, and the magnetic force line 4 by the magnet 1 is separated from the vicinity of the target 10 to make the target. The strength of the leakage magnetic field to 10 is reduced. As a result, the target 10
The ion current density on the substrate side is uniform because it is not affected by the leakage magnetic field, and the target 10 is uniformly sputtered over the entire area. By this uniform sputtering, the surface of the target 10 is uniformly cleaned.

【0018】プレスパッタ時において、磁石1とターゲ
ット10が設置される位置との離隔距離は、磁石強度や
磁石やマグネトロンカソード全体の大きさや形状等によ
って設定できるが、一般に通常のスパッタ時でのターゲ
ット10の近傍の漏洩磁場の強度は例えば250ガウス
から300ガウス程度であり、プレスパッタ時には漏洩
磁場の強度を例えば100ガウス程度より小さな大きさ
とすることによって、実用的に均一なクリーニングを実
施することができる。
The distance between the magnet 1 and the position where the target 10 is installed during pre-sputtering can be set by the strength of the magnet and the size and shape of the magnet and the magnetron cathode as a whole. The strength of the leakage magnetic field in the vicinity of 10 is, for example, about 250 gauss to 300 gauss, and by setting the strength of the leakage magnetic field at the time of pre-sputtering to be smaller than, for example, about 100 gauss, uniform cleaning can be practically performed. it can.

【0019】次に、本発明の実施の第2の形態の構成例
について、図6,図7の本発明のスパッタリング装置が
備えるマグネトロンカソードの第2の実施の形態の構成
を説明するブロック図を用いて説明する。なお、図6,
図7ではスパッタリング装置の内でマグネトロンカソー
ドのみの構成を示している。
Next, with respect to the configuration example of the second embodiment of the present invention, block diagrams for explaining the configuration of the second embodiment of the magnetron cathode included in the sputtering apparatus of the present invention shown in FIGS. 6 and 7. It demonstrates using. Note that FIG.
FIG. 7 shows only the magnetron cathode in the sputtering apparatus.

【0020】図6,図7において、マグネトロンカソー
ドはカソードボディ7を備え、該カソードボディ7には
バッキングプレート3が固定され、さらにこのバッキン
グプレート3は基板(図示しない)に対向する側にター
ゲット10を取付け可能としている。磁石1は前記第1
の実施の形態と同様とすることができ、図中の破線で示
す半円状の磁力線4によって漏洩磁場を形成する。磁石
1の閉磁路を形成するヨーク2にはシャフト6が取り付
けられ、シャフト6はカソードボディ7に対して回転可
能に取り付けられる。これによって、磁石1はシャフト
6の回転によってターゲット10の設置位置からの距離
を変更することができる。
6 and 7, the magnetron cathode is provided with a cathode body 7, a backing plate 3 is fixed to the cathode body 7, and the backing plate 3 has a target 10 on the side facing a substrate (not shown). Can be installed. The magnet 1 is the first
The leakage magnetic field is formed by the semicircular magnetic force lines 4 shown by the broken line in the figure. A shaft 6 is attached to a yoke 2 forming a closed magnetic path of the magnet 1, and the shaft 6 is rotatably attached to a cathode body 7. Thereby, the magnet 1 can change the distance from the installation position of the target 10 by the rotation of the shaft 6.

【0021】図6は通常のスパッタ時における磁石1の
位置を示し、図7はターゲットをクリーニッグする際の
プレスパッタ時における磁石1の位置を示している。図
6に示す通常のスパッタ時では、シャフト6を回転して
磁石1をターゲット10側に移動させ、磁力線4をター
ゲット10の近傍に形成させる。この磁力線4はターゲ
ット10の基板側に漏洩磁場による磁力トンネル5を形
成し、漏洩磁場は直交する電場(図示しない)とともに
高密度プラズマをターゲット10の基板側の近傍に閉じ
込めてマグネトロン放電を生じさせてマグネトロンスパ
ッタを行い、良好なスパッタを行わせる。
FIG. 6 shows the position of the magnet 1 during normal sputtering, and FIG. 7 shows the position of the magnet 1 during pre-sputtering when cleaning the target. At the time of normal sputtering shown in FIG. 6, the shaft 6 is rotated to move the magnet 1 to the target 10 side, and the magnetic force line 4 is formed in the vicinity of the target 10. These magnetic force lines 4 form a magnetic force tunnel 5 on the substrate side of the target 10 due to the leakage magnetic field, and the leakage magnetic field confine high-density plasma near the substrate side of the target 10 together with an orthogonal electric field (not shown) to generate magnetron discharge. Magnetron sputtering is performed to obtain good sputtering.

【0022】また、図7に示すプレスパッタ時では、シ
ャフト6は図中の矢印で示すようにターゲット10側か
ら離れる方向に回転し、磁力線4をターゲット10の近
傍から離して、ターゲット10への漏洩磁場の強度を下
げる。これによって、ターゲット10の基板側のイオン
電流密度は漏洩磁場の影響を受けないため均等となり、
ターゲット10は全域に渡って均一なスパッタが行われ
る。この均一なスパッタによって、ターゲット10の表
面は均一なクリーニングが行われる。
Further, during the pre-sputtering shown in FIG. 7, the shaft 6 rotates in the direction away from the target 10 side as indicated by the arrow in the figure, separating the magnetic force line 4 from the vicinity of the target 10 and moving it to the target 10. Reduce the strength of the stray magnetic field. As a result, the ion current density on the substrate side of the target 10 is uniform because it is not affected by the leakage magnetic field.
The target 10 is uniformly sputtered over the entire area. By this uniform sputtering, the surface of the target 10 is uniformly cleaned.

【0023】次に、本発明の実施の第3の形態の構成例
について、図8,図9の本発明のマグネトロンカソード
の第3の実施の形態の構成を説明するブロック図を用い
て説明する。なお、図8,図9ではスパッタリング装置
の内でマグネトロンカソードのみの構成を示している。
Next, an example of the configuration of the third embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagrams for explaining the configuration of the third embodiment of the magnetron cathode of the present invention shown in FIGS. 8 and 9. . 8 and 9 show only the magnetron cathode in the sputtering apparatus.

【0024】図8,図9において、マグネトロンカソー
ドはカソードボディ7を備え、該カソードボディ7には
バッキングプレート3が固定され、さらにこのバッキン
グプレート3は基板(図示しない)に対向する側にター
ゲット10を取付け可能としている。磁石1は前記第
1,2の実施の形態と同様とすることができ、図中の破
線で示す半円状の磁力線4を形成する。磁石1の閉磁路
を形成するヨーク2にはシャフト6が取り付けられ、シ
ャフト6はカソードボディ7に対してターゲット10と
平行な方向に移動可能に取り付けられる。これによっ
て、磁石1はシャフト6の移動によってターゲット10
の設置位置からの距離を変更することができる。
8 and 9, the magnetron cathode is provided with a cathode body 7, to which a backing plate 3 is fixed, and the backing plate 3 has a target 10 on the side facing a substrate (not shown). Can be installed. The magnet 1 can be the same as in the first and second embodiments, and forms a semicircular magnetic force line 4 shown by a broken line in the drawing. A shaft 6 is attached to a yoke 2 forming a closed magnetic path of the magnet 1, and the shaft 6 is attached to a cathode body 7 so as to be movable in a direction parallel to the target 10. As a result, the magnet 1 is moved to the target 10 by the movement of the shaft 6.
The distance from the installation position of can be changed.

【0025】図8は通常のスパッタ時における磁石1の
位置を示し、図9はターゲットをクリーニッグする際の
プレスパッタ時における磁石1の位置を示している。図
8に示す通常のスパッタ時では、シャフト6をターゲッ
ト10と平行な方向に移動して磁石1をターゲット10
側に移動させ、磁力線4をターゲット10の近傍に形成
する。この磁力線4はターゲット10の基板側に漏洩磁
場による磁力トンネル5を形成する。漏洩磁場は直交す
る電場(図示しない)とともに高密度プラズマをターゲ
ット10の基板側の近傍に閉じ込めてマグネトロン放電
を生じさせてマグネトロンスパッタを行い、良好なスパ
ッタを行わせる。
FIG. 8 shows the position of the magnet 1 during normal sputtering, and FIG. 9 shows the position of the magnet 1 during pre-sputtering when cleaning the target. During normal sputtering shown in FIG. 8, the shaft 6 is moved in a direction parallel to the target 10 to move the magnet 1 to the target 10.
And the magnetic force lines 4 are formed in the vicinity of the target 10. These magnetic force lines 4 form a magnetic force tunnel 5 on the substrate side of the target 10 due to a leakage magnetic field. The leakage magnetic field confines high-density plasma in the vicinity of the substrate side of the target 10 together with an orthogonal electric field (not shown) to cause magnetron discharge to perform magnetron sputtering and to perform good sputtering.

【0026】また、図9に示すプレスパッタ時では、シ
ャフト6は図中の矢印で示すようにターゲット10側か
ら離れる方向にターゲット10と平行な方向に移動し、
磁力線4をターゲット10の近傍から離して、ターゲッ
ト10への漏洩磁場の強度を下げる。これによって、タ
ーゲット10の基板側のイオン電流密度は漏洩磁場の影
響を受けないため均等となり、ターゲット10は全域に
渡って均一なスパッタが行われる。この均一なスパッタ
によって、ターゲット10の表面は均一なクリーニング
が行われる。
Further, during the pre-sputtering shown in FIG. 9, the shaft 6 moves in a direction parallel to the target 10 in a direction away from the target 10 side as shown by an arrow in the figure,
The magnetic force line 4 is separated from the vicinity of the target 10 to reduce the strength of the leakage magnetic field to the target 10. As a result, the ion current density on the substrate side of the target 10 is uniform because it is not affected by the leakage magnetic field, and the target 10 is uniformly sputtered over the entire area. By this uniform sputtering, the surface of the target 10 is uniformly cleaned.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スパッタリング装置のマグネトロンカソードにおいて、
プレスパッタ時にターゲットを均一にクリーニングする
ことができる。
As described above, according to the present invention,
In the magnetron cathode of the sputtering device,
The target can be uniformly cleaned during pre-sputtering.

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

【図1】本発明のスパッタリング装置のマグネトロンカ
ソードの一実施形態の構成を説明するブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a magnetron cathode of a sputtering apparatus of the present invention.

【図2】本発明のスパッタリング装置のマグネトロンカ
ソードの一実施形態の構成を説明するブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a magnetron cathode of a sputtering device of the present invention.

【図3】本発明のスパッタリング装置の概略全体図を示
している。
FIG. 3 shows a schematic overall view of a sputtering apparatus of the present invention.

【図4】従来のスパッタリング装置のマグネトロンカソ
ードを説明するための概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram for explaining a magnetron cathode of a conventional sputtering device.

【図5】従来のスパッタリング装置のマグネトロンカソ
ードによる作用を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of a magnetron cathode of a conventional sputtering device.

【図6】本発明のスパッタリング装置のマグネトロンカ
ソードの第2の実施の形態の構成を説明するブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating the configuration of the second embodiment of the magnetron cathode of the sputtering device of the present invention.

【図7】本発明のスパッタリング装置のマグネトロンカ
ソードの第2の実施の形態の構成を説明するブロック図
である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of the second embodiment of the magnetron cathode of the sputtering device of the present invention.

【図8】本発明のスパッタリング装置のマグネトロンカ
ソードの第3の実施の形態の構成を説明するブロック図
である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a magnetron cathode of a sputtering apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明のスパッタリング装置のマグネトロンカ
ソードの第3の実施の形態の構成を説明するブロック図
である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating the configuration of a magnetron cathode of a third embodiment of the sputtering apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…磁石、2…ヨーク、3…バッキングプレート、4…
磁力線、5…磁力トンネル、6…シャフト、7…カソー
ドボディ、8…電子の軌跡、9…マグネトロンカソー
ド、10…ターゲット、11…エロージョン、12…基
板、14…チャンバ。
1 ... Magnet, 2 ... Yoke, 3 ... Backing plate, 4 ...
Lines of magnetic force, 5 ... Magnetic tunnel, 6 ... Shaft, 7 ... Cathode body, 8 ... Electron trajectory, 9 ... Magnetron cathode, 10 ... Target, 11 ... Erosion, 12 ... Substrate, 14 ... Chamber.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁石とターゲット設置位置との間の位置
関係を変更可能とし、前記位置関係の変更はターゲット
設置位置の近傍に漏洩磁場を選択的に形成するマグネト
ロンカソードを備えたことをを特徴とするスパッタリン
グ装置。
1. A positional relationship between a magnet and a target installation position can be changed, and the change of the positional relationship includes a magnetron cathode that selectively forms a leakage magnetic field near the target installation position. And sputtering equipment.
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