JPS583976A - Method and device for formation of film by sputtering - Google Patents

Method and device for formation of film by sputtering

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JPS583976A
JPS583976A JP9966081A JP9966081A JPS583976A JP S583976 A JPS583976 A JP S583976A JP 9966081 A JP9966081 A JP 9966081A JP 9966081 A JP9966081 A JP 9966081A JP S583976 A JPS583976 A JP S583976A
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亀井 常彰
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    • H01J37/3464Operating strategies
    • H01J37/347Thickness uniformity of coated layers or desired profile of target erosion

Abstract

PURPOSE:To make the distributions of deposited film thicknesses uniform by flowing electric currents of prescribed periods to electromagnets, and changing the magnetic induction forces energized in the inside and outside electromagnet coils thereby changing the diameter of plasma rings. CONSTITUTION:A packing plate 22 to serve as the cathode is provided to a target flat plate 21, and a yoke 23 which generates prescribed magnetic flux distributions in the hollow space 29 over the 1st plane of the plate 21, inside, outside electromagnet coils 24, 25, a central magnetic pole terminal 26, inside, outside magnetic pole terminals 27, 28, an electrode support 30, and an O-ring 31 are provided. A shield 32 to serve as the anode is provided via an insulation spacer. When sputtering is effected by applying a high voltage power source, plasma rings are generated in the space 29 over the plate 21. If the difference in the magnetic induction forces to be applied upon the coils 24, 25 is decreased to decrease the diameter of the plasma rings, the thickness distributions of the formed films of a curve 62 are obtained. If the difference is increased, a curve 61 is obtained, and the synthetic films of a curve 63 are distributed on a substrate 20 to be formed with films, whereby the uniform thickness of the formed films is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄膜材料のスパッタ装置で使用する。[Detailed description of the invention] The present invention is used in a sputtering device for thin film materials.

、ターゲット平板の長特命化と試料表面上の堆積膜厚分
布を制御子ることを図ったプレーナーマグネトロン方式
のスパッタリングによる成膜方法及びその装置に関する
ものである。    1゜スパッタリング技術は、低圧
の雰囲気ガスを。
This invention relates to a film forming method and apparatus using planar magnetron sputtering, which aims to increase the length of the target plate and control the thickness distribution of the deposited film on the sample surface. 1° sputtering technology uses low pressure atmospheric gas.

グロー放電を起こしてイオン化(プラズマ状)し、陰陽
1!極間に印加された高電圧により、そのプラズマ状イ
オンが加速されて、陰極におかれたターゲット材料の平
板に衝突させられる。
It causes a glow discharge and becomes ionized (plasma-like), creating Yin and Yang 1! A high voltage applied between the electrodes accelerates the plasma-like ions and causes them to collide with a plate of target material placed at the cathode.

衝突させられたイオンにより飛び出された夕・−ゲット
材料の構成原子又は粒子は、陽極近傍に設けられた基板
上に付着堆積して、ターゲラ・ト材料の薄膜を形成する
技術である。
This is a technique in which atoms or particles constituting the target material ejected by the collided ions are deposited on a substrate provided near the anode to form a thin film of the target material.

この場合、グロー放電によって発生したイ第5ンを空間
内に高密度に閉じ込め、これをターゲット材料平板上に
有効に運び込むことが、堆積。
In this case, the purpose of deposition is to confine the ions generated by the glow discharge in a space at a high density and to effectively transport them onto the target material flat plate.

速度を改善し、電子による基板の損傷を低減する上で重
要となっている。
This is important for improving speed and reducing substrate damage caused by electrons.

そのために前記のイオンをターゲット材料平1.(板面
上の空間領域に閉じ込め高密度化を図ることが有効であ
る。そして、磁界構成が検討され。
For this purpose, the above-mentioned ions are transferred to the target material P1. (It is effective to achieve high density confinement in the spatial region on the plate surface. Then, the magnetic field configuration was studied.

て来ている。It's coming.

特Vこプレーナーマグネトロン方式スパッタリング装置
は、その堆積速度が従来の抵抗加熱型、5真空蒸着装置
に匹敵する程度になるに及び、近年薄膜集積回路や半導
体デバイス用の薄膜形成。
In recent years, V-type planar magnetron sputtering equipment has reached a level where its deposition rate is comparable to that of conventional resistance heating type and vacuum evaporation equipment, and has recently been used to form thin films for thin film integrated circuits and semiconductor devices.

装置として、その生産用成膜工程に多用されるに到った
As a device, it has come to be widely used in the film forming process for production.

第1図は良く知られた従来技術によるプレー211ナー
マグネトロン方式スパッタリング装置のターゲット材料
平板近傍の構造を示す概念説明断・面図である。ターゲ
ット材料平板(以下タープ。
FIG. 1 is a conceptual explanatory cross-sectional view showing the structure near a target material flat plate of a well-known conventional plate 211 magnetron type sputtering apparatus. Target material flat plate (hereinafter referred to as tarp).

ット平板という)1の裏面にヨーク6により磁。A magnet is attached to the back surface of the flat plate (referred to as a flat plate) 1 by a yoke 6.

気結合されたリング状磁極2と、そのリング状5磁極2
の中心部に円柱状磁石5とが、磁気回路を構成して配置
されている。これらの磁極2゜6によってターゲット1
0表面側(第1図1の。
An air-coupled ring-shaped magnetic pole 2 and its ring-shaped 5 magnetic poles 2
A cylindrical magnet 5 is arranged at the center of the magnetic circuit to form a magnetic circuit. Target 1 by these magnetic poles 2°6
0 surface side (Fig. 1).

下側)の空間に磁力線の分布、換旨すれば円環体(7’
aruz )の高さ方向に垂直な平面で半裁し、1゜そ
の半裁面がターゲット平板10表面に平行に。
In other words, the distribution of magnetic lines of force is in the space of the torus (7'
aruz) is cut in half along a plane perpendicular to the height direction, and the half-cut plane is parallel to the surface of the target flat plate 10 by 1°.

おかれた半円環状磁界分布、通称トンネル状磁。A semicircular annular magnetic field distribution, commonly known as tunnel magnetism.

界分布11が発生する。このトンネル状磁界分布。A field distribution 11 is generated. This tunnel-like magnetic field distribution.

11によって、その内部に上記プラズマ状イオンが高濃
度に閉じ込められる(図示せず)。この1゜プラズマ状
イオンは、さらに陽#!、10とターゲット平板1の裏
面に絶縁スペーサ8を介して設置された陰極7間に印加
された高電圧により発生。
11, the plasma-like ions are confined therein at a high concentration (not shown). This 1° plasma-like ion is even more positive! , 10 and the cathode 7 installed on the back surface of the target flat plate 1 with an insulating spacer 8 interposed therebetween.

しているターゲット平板10表面にほぼ垂直な電界によ
って加速され、ターゲット平板1表面に衝突し、その結
果、ターゲット1表面から順次、その原子又は粒子がは
じき出され、侵食領。
The atoms or particles are accelerated by an electric field substantially perpendicular to the surface of the target flat plate 10 and collide with the surface of the target flat plate 1, and as a result, the atoms or particles are sequentially ejected from the target 1 surface and invade the eroded area.

域12が形成される。A region 12 is formed.

なお5は水冷機構である。この侵食領域12は。Note that 5 is a water cooling mechanism. This erosion area 12 is.

以上の説明から推定されるように、スパツタリ。As you can guess from the above explanation, it's spat.

ング工程の時間経・I&に伴って侵食度が進むが、。The degree of erosion progresses with the passage of time and I& during the process.

この侵食は堰常第1図に示す構成のターゲット。This erosion is the target of the structure shown in Figure 1.

平板構造体では、ターゲット平板の特定の領域に限定さ
れて進行するために、実効的には侵食。
In flat plate structures, the erosion is effectively confined to a specific area of the target plate.

領域の体積程度しか使用できないとされる。 1,1し
たがって初期的Vこは目的とする均一な膜厚。
It is said that only the volume of the area can be used. 1,1 Therefore, the initial value is the desired uniform film thickness.

分布が得らねても、さらに、かかる侵食領域の形成によ
って、はじき出されるターゲット材料。
Even if no distribution is obtained, the target material is further ejected due to the formation of such erosion areas.

の原子のけじき出される方向及び量が変化するために、
試料基板表面上の被堆積薄膜の膜厚分1゜布が経時的に
変化し、許容される成膜膜厚分布のかたまりが大となり
、ターゲット材料の板厚を消耗し切ることにするよりは
むしろ膜厚分布の経時劣化によりターゲット材料の寿命
が決定ちれてしまう欠点がある。
Because the direction and amount of atoms ejected change,
The 1° distribution of the thickness of the thin film to be deposited on the surface of the sample substrate changes over time, and the distribution of the allowable film thickness becomes large. Rather, there is a drawback that the lifetime of the target material is determined by deterioration of the film thickness distribution over time.

七のために、多数の試寧」基板に連続して成膜・したい
とか長時間のスパッタリング工程を実行したい場合にそ
の実行が不用能となシ、これが従来のスパッタリング工
程の限界とされていた。
7, it is impossible to perform a long sputtering process if you want to continuously deposit a film on a large number of substrates or perform a long sputtering process, which is considered to be the limit of the conventional sputtering process. .

のである。その後この欠点を除くために上記侵5食領域
12が広面積でターゲット平板1表面上に。
It is. Thereafter, in order to eliminate this defect, the etching region 12 is formed over a wide area on the surface of the target flat plate 1.

発生するように磁界分布11を変化してやること。The magnetic field distribution 11 is changed so that the magnetic field distribution 11 is generated.

が提案された(特開昭51−86085.特開昭53−
17586 )。
was proposed (JP-A-51-86085; JP-A-53-
17586).

この技術の理論的背景ないし、技術的思想は、。What is the theoretical background or technical philosophy behind this technology?

特開昭51−86085号公報の第2頁、右下の欄、。2nd page of JP-A-51-86085, lower right column.

第19行目から第3頁、左上の欄、第2行目にある如く
、「最大のターゲット侵食は、磁力線が。
From line 19 to page 3, top left column, line 2, it says, ``The greatest target erosion is caused by magnetic field lines.

ターゲツト板に平行になる上記の点或は領域に揃い且つ
この領域の下に横たわっている領域に、。
In an area aligned with and lying below the above point or area parallel to the target plate.

おいて発生する」にあるとされ、かくして特開昭51−
86083号公報においては、その特許請求の範囲の第
1項に記載された文言にあるごとく第1の磁界手段に対
して、前記の源に垂直な方向に補助的な可変磁界を発生
させ、補助的な町、。
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1980
In Japanese Patent No. 86083, as stated in the first claim of the patent, an auxiliary variable magnetic field is generated in the direction perpendicular to the source for the first magnetic field means, A town.

変磁界を変化させてその合成磁力線が前記の源と平行に
なる位fを連続的に移動させる第2の磁石手段金具1j
隋したものであるとし、具体的な技術として図面の第4
図に示す電磁石を孤立的に配置した実1血例を開示して
いる。他 特開昭。
A second magnet means metal fitting 1j that changes the variable magnetic field and continuously moves f to such an extent that the resultant lines of magnetic force become parallel to the source.
4 of the drawings as a specific technique.
An actual example in which the electromagnets shown in the figure are arranged in isolation is disclosed. Others Tokukai Akira.

55−7586号公報においては、その技術は端的。In 55-7586, the technique is straightforward.

に述べれば、磁石手段そのものを機械的に移動。In other words, the magnetic means itself is moved mechanically.

するものでろも。Even if it's something you do.

しかるに、本枦発明者らは上記の公知列中の。However, the inventors of the present invention are among the above-mentioned known series.

技術的思想に対しても、本願発明者の実験事実Illに
照らし合わせて再検討し、上記公知列に示された技術的
手段よりも一層その効果が改善され、。
The technical idea was also reexamined in light of the experimental facts of the inventor of the present application, and the effect was further improved than the technical means shown in the above-mentioned publicly known series.

さらに新たに、堆積した薄膜の膜厚およびその分布をほ
ぼ任意に制御できる技術を実現するととができた。  
              )。
Furthermore, we have achieved a new technology that allows almost arbitrary control of the thickness and distribution of the deposited thin film.
).

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、均
一な模写分布が1嶋られ、且実用に供せられるようにし
たプレーナーマグネトロン方式スパッタリングによる成
膜方法及びその装置を提供するにある。
An object of the present invention is to provide a method and apparatus for forming a film by planar magnetron sputtering, which eliminates the drawbacks of the prior art described above, provides a uniform copying distribution, and can be put to practical use.

本発明の要点とするところは、磁束線が−の磁束源から
発生した場合には、その性質として磁束同志は交鎖する
ことがなく、磁束線相互にmaxraalt応力なる引
力ないし斥力が作用していることに鑑み、少くとも三つ
の磁極面を有する。
The main point of the present invention is that when magnetic flux lines are generated from a negative magnetic flux source, the magnetic fluxes do not interlink with each other due to their nature, and an attractive or repulsive force called maxraalt stress acts on the magnetic flux lines. It has at least three magnetic pole faces.

−の磁束源を構成し、その一部の磁極面に発生。- constitutes a magnetic flux source and is generated on some of its magnetic pole faces.

する磁束量を制御して、残りの他の磁極面に発。control the amount of magnetic flux that is emitted to the other remaining magnetic pole faces.

する磁束量およびその分布の立つ位置、すなわちプラズ
マの立つ領域を容易に且巾広く移動させるようにしたプ
レーナーマグネトロン方式スl。
A planar magnetron system in which the amount of magnetic flux and the position of its distribution, that is, the area where plasma stands, can be easily and widely moved.

バッタリング装置であって、その一部の磁極体に設けた
電磁石にスパッタリング工程中所定周。
A sputtering device, in which an electromagnet provided in a part of the magnetic pole body is rotated a predetermined period during the sputtering process.

期をもって変化する電流を流し、同時にこの所。A current that changes with time is passed through this place at the same time.

定の周期に同期させてスパッタ電力を増減させて環状の
プラズマ発生領域を所定の周期で少り、。
The sputtering power is increased or decreased in synchronization with a predetermined period to reduce the annular plasma generation region at a predetermined period.

とも1回以上移動させながらスパッタ量を増減させてそ
れぞれの環状プラズマ発生領域において見られる成膜膜
厚を合成して成膜をすることを特徴とするものである。
The film is formed by increasing and decreasing the amount of sputtering while moving both of the annular plasmas one or more times, and synthesizing the film thicknesses observed in each annular plasma generation area.

以下本発明を図に示す実施例にもとづいて具、!(( 体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained based on the embodiments shown in the drawings. (( Explain physically.

第2図及び第3図は本発明に係わるスパッタ電極構造体
の電極部分の一実施例の概略断面を示したものである。
FIGS. 2 and 3 are schematic cross-sectional views of one embodiment of an electrode portion of a sputtered electrode structure according to the present invention.

該電極部分の主たる構成要素としては、ターゲット平板
21 (254χam、厚さ。
The main component of the electrode portion is a target flat plate 21 (254 χ am, thickness.

20關、Al−2%S1)、ターゲット平板21を例え
ば適当なろう付は手段で固定し、かつ陰極となる。
20, Al-2% S1), the target plate 21 is fixed by suitable brazing means, for example, and serves as a cathode.

バッキングプレート22(銅製)、該ターゲット平板2
1の第1の主面上の中空空間に所定の磁束。
Backing plate 22 (made of copper), the target flat plate 2
A predetermined magnetic flux is applied to the hollow space on the first main surface of 1.

分布を発生させる手段である磁界発生用ヨーク1゜23
、内側電磁石コイル24、外側電磁石コイル25中心磁
極端26、内側磁極端27.外側磁極端28゜電極支持
体30.ロリング51、陽極となるシールド32.及び
絶縁スペーサ55がある。
Yoke 1゜23 for generating magnetic field, which is a means for generating distribution
, inner electromagnetic coil 24, outer electromagnetic coil 25, center pole tip 26, inner pole tip 27. Outer pole tip 28° electrode support 30. Rolling 51, shield 32 serving as an anode. and an insulating spacer 55.

第2図に示す実施例ではターゲット平板21は円形であ
るが、これは本実施例で用いた成膜対象となる基板が円
形であるためで、矩形の基板を用いる時には矩形のター
ゲット平板を用意することが適当であろう。すなわち本
実施例で述べる円形の電極構造体電極部は一実施例でろ
り矩形等の電極部の形についても本発明から外れるもの
ではない。
In the example shown in FIG. 2, the target flat plate 21 is circular, but this is because the substrate to be film-formed used in this example is circular. When using a rectangular substrate, a rectangular target flat plate is prepared. It would be appropriate to do so. That is, the circular electrode part of the electrode structure described in this embodiment is one example, and the shape of the electrode part, such as a rounded rectangle, does not deviate from the present invention.

またバッキングプレート22の裏側に水等の冷媒を通す
流路34が形成され、この流路34に外部から磁界発生
用ヨーク23等を介して上記冷媒を供給、排出するバイ
ブ35.56が設けられ、。
Further, a flow path 34 for passing a refrigerant such as water is formed on the back side of the backing plate 22, and a vibrator 35, 56 for supplying and discharging the refrigerant from the outside via the magnetic field generating yoke 23 etc. is provided in this flow path 34. ,.

ターゲット平板21を冷却するようにWt成している。Wt is used to cool the target flat plate 21.

第4図は1本電極m造体の励磁用電源の概略。Figure 4 is a schematic diagram of a power source for excitation of a one-electrode structure.

構成を示したものである。該励磁電源部の主たl。This shows the configuration. The main part of the excitation power supply section.

る構成要素としては、内側′電磁石コイル24、外側電
磁石コイル25を全く別に制御するために。
As for the components, the inner electromagnet coil 24 and the outer electromagnet coil 25 are controlled completely separately.

電流供給回路が、2つ組み込まれてbる。該励磁電源部
、該内側および外側電磁石コイル24.25に印加する
電流を全く任意に、すなわち、呻間的に変化せぬ一定電
流または一定の周期をもった矩形波状、三角波状、交流
波形等の電流波形に設定することができるようにマイク
ロプロセッサ41とメモリ42を用いており、キーボー
ド43.または適当な外部記憶装置40 (例えば磁気
テープ、磁気ディスク)から所定の電流波形に関する情
@を与え、マイクロプロセッサ41の出力をデジタル−
アナログ信号変換器44g、44b(D−Jコンバータ
)に加え、これをさらに電流増幅器45α、45hVC
て該内、外側電磁石5コイル24.25を励磁できるだ
けの所定の強度にまで増幅する。
Two current supply circuits are incorporated. The current applied to the excitation power source and the inner and outer electromagnetic coils 24 and 25 can be applied completely arbitrarily, that is, a constant current that does not change from time to time, or a rectangular waveform, triangular waveform, alternating current waveform, etc. with a constant period. A microprocessor 41 and a memory 42 are used so that the current waveform can be set to the current waveform of the keyboard 43. Alternatively, information regarding a predetermined current waveform may be provided from a suitable external storage device 40 (e.g., magnetic tape, magnetic disk), and the output of the microprocessor 41 may be digitally converted.
In addition to analog signal converters 44g and 44b (DJ converters), current amplifiers 45α and 45hVC are also installed.
The power is amplified to a predetermined strength sufficient to excite the inner and outer electromagnet 5 coils 24,25.

第4図の該励磁電源部は、制御対象としては該内、外側
電磁石コイル24.25を扱うので、定電流特性をもつ
電源であり、また出力電流検出1)部46a、46Aに
より、出力電流すなわち該各電磁石電流値を検出し、こ
れをv/i変換器44a、・44により与えられる所定
の電流値と比較し、補・正を行うために、電流増幅器4
5a、454に情報を帰還する手段金もっている。  
     1゜スパッタリングを行わせしめる放1!電
力を供給す乙ための高圧電源すなわちスパッタ電源に。
The excitation power supply unit in FIG. 4 handles the inner and outer electromagnetic coils 24, 25 as control objects, so it is a power supply with constant current characteristics, and the output current detection units 1) 46a and 46A That is, the current amplifier 4 detects each electromagnet current value, compares it with a predetermined current value given by the v/i converters 44a, 44, and performs correction.
5a, I have the means to return information to 454.
Release 1 to perform 1° sputtering! High-voltage power supply for supplying electric power, that is, sputter power supply.

は従来からよく知られているように0〜800程。As is well known, it ranges from 0 to 800.

腿の出力電圧と0〜15.4程度の出力電流をもつ。It has a thigh output voltage and an output current of about 0 to 15.4.

ものを用いた。またよく知られているように、4□、1
グロー放電へ投入する電力を制御するために。
I used something. Also, as is well known, 4□, 1
To control the power input to glow discharge.

この高圧電源は定電流出力特性をもつものである。This high voltage power supply has constant current output characteristics.

前述したとおり、ターゲット平板上でスパッタリングの
起る侵食領域I−Fプラズマリングの発″。
As mentioned above, the eroded region I-F plasma ring is generated where sputtering occurs on the target flat plate.

生ずる場所のほぼ直下に位置する。またプラズマリング
の発生は、通常のプレーナマグネトロ゛ンで用いる1〜
1Q rntorr内外のスパッタ圧力に於てはターゲ
ット平板の第1の主面上の中空空間の、ターゲット平板
の第1の主面から10〜】1120鴫程度の距離におけ
る磁界ベクトルがターゲット平板の第1の主面に平行と
なる領域に集束・され、起こる。
It is located almost directly below the place where it occurs. In addition, the generation of plasma rings is caused by
At the sputtering pressure inside and outside 1Q rntorr, the magnetic field vector in the hollow space on the first main surface of the target flat plate at a distance of about 10 to 1120 mm from the first main surface of the target flat plate is the first It is focused and occurs in a region parallel to the principal plane of the plane.

したがって、ターゲット平板上の侵食領域の・発生位置
を知るにはターゲット平板の第1の主15面側の中空空
間に於ける磁束分布を知ることが。
Therefore, in order to know the occurrence position of the erosion area on the target flat plate, it is necessary to know the magnetic flux distribution in the hollow space on the first main 15 side of the target flat plate.

有力な手段となる。It is a powerful tool.

したがって1本実施例によるスパッタ電源構。Therefore, the sputter power supply structure according to this embodiment.

遺体による成膜膜厚分布等の諸物件を求めは実験を行う
まえにターゲット平板21の第1の主面1上の中空空間
29に於ける磁束分布を測定した。
To obtain various properties such as the film thickness distribution due to the corpse, the magnetic flux distribution in the hollow space 29 on the first main surface 1 of the target flat plate 21 was measured before conducting the experiment.

磁束分布の測定には、ガラスメータを用いた。゛第5図
及び第6図は本実施例であるスパッタ電極構造体のター
ゲット平板1の第1の主面上゛の磁束分布を擬似的に求
めるために、第2図の1本実施例とほぼ同一の大きさの
ヨーク材を製作し、実測したーレ11である。第2図の
実施例と、・この擬似的に製作したヨークとのちがいは
、第・2図の内、外側電磁石コイル24.25を埋め込
んでいる溝が浅いことである。        ■第5
図及び第6図の縦軸は、該磁極端26.2728−ヒの
高さく=)、横軸は第2図に示したスバツ・タ電極*令
体スパッタ電極部の中心軸、すなわち該磁極端26の中
心軸から、外向き半径方向。
A glass meter was used to measure the magnetic flux distribution. 5 and 6 are similar to the embodiment shown in FIG. 2 in order to simulate the magnetic flux distribution on the first main surface of the target flat plate 1 of the sputter electrode structure of this embodiment. This is 11, which was actually measured by manufacturing yoke materials of almost the same size. The difference between the embodiment shown in FIG. 2 and this simulated yoke is that the groove in which the outer electromagnetic coils 24 and 25 are embedded is shallower. ■5th
The vertical axis in the figures and FIG. From the central axis of the extremes 26, radially outward.

への距離←)である。外側電磁石コイル25の起I5磁
力はそれぞれ40:1となるようにした。第。
distance to ←). The magnetic force I5 of the outer electromagnetic coil 25 was set to be 40:1. No.

6図では内側電磁石コイル24と、外側電磁石。Figure 6 shows the inner electromagnet coil 24 and the outer electromagnet.

コイル25の起磁力は1.5 : 1となるようにした
The magnetomotive force of the coil 25 was set to be 1.5:1.

第5図及び第6図では、内側コイル24と外側コイル2
5に流す電流の向きは、の互いに逆向き叫第5図では、
内側電磁石コイル24と、前述したように、磁界ベクト
ルがターゲット平板21の第1の主面と平行となる領域
にプラズマリングが発生するので、第5図及び竿6図中
そ九ぞれ55.54で示された領域にプラズマリングが
発生する゛。
5 and 6, the inner coil 24 and the outer coil 2
In Fig. 5, the directions of the currents flowing through the terminals are opposite to each other.
As described above, a plasma ring is generated in the area where the magnetic field vector is parallel to the first main surface of the target flat plate 21, so that the inner electromagnetic coil 24 and the plasma ring in FIGS. A plasma ring is generated in the area indicated by 54.

したがって、第5図及び第6図から明らかな゛ように核
内、外側磁石コイル24.25に付勢す。
Therefore, as is clear from FIGS. 5 and 6, the inner and outer magnet coils 24, 25 are energized.

る起磁力を変化させることにより、プラズマリングの発
生場所を移動させることができる@第5図及び第6図に
示した例では、該内側電u+磁石コイル24、の起磁力
を一定とし、該外側電磁石コイル25の起磁力を内側電
磁石コイル24の起磁力のイ。から<5に変化きせたが
、逆に該外側%磁石コイル25に与える起磁力を一定と
して、該内側電磁石コイル24に与える起磁力15を変
化させても、第5図及び第6図と同様に磁界ベクトルが
該ターゲット平板21こ対して平行となる領域を移動さ
せることができる。
The generation location of the plasma ring can be moved by changing the magnetomotive force generated by the plasma ring. In the example shown in FIGS. The magnetomotive force of the outer electromagnetic coil 25 is equal to the magnetomotive force of the inner electromagnetic coil 24. However, even if the magnetomotive force applied to the outer magnet coil 25 is kept constant and the magnetomotive force 15 applied to the inner electromagnetic coil 24 is changed, the result is the same as in FIGS. 5 and 6. The region where the magnetic field vector is parallel to the target flat plate 21 can be moved.

次に本実施例における成膜膜厚分布特性について述べる
。第7図はターゲット平板上に発も、[する円環状浸食
領域の直径りに対して、ターゲット平板の第1主面上か
ら85&−の距離にターグツl−平板の第1の主面と平
行におかれた゛成膜対象基板2G上の成膜膜厚分布特性
がL4かに変化するかを割算で求めた例であり、本発明
の第1の−゛基本的な技術思想を説明するものである。
Next, the film thickness distribution characteristics of the deposited film in this example will be described. Fig. 7 shows an image of a target plate parallel to the first principal surface of the target plate at a distance of 85° from the first principal surface of the target plate with respect to the diameter of the annular erosion region. This is an example of calculating by division whether the film thickness distribution characteristic on the substrate 2G to be film-formed placed on the film-forming target substrate 2G changes from L4 to L4, and explains the first basic technical idea of the present invention. It is something.

縦軸には成膜対象基板の中心での成膜膜厚を100%と
した膜厚を示し、横軸には、該成膜対象基板上、核酸膜
対象基板中心からの外向き半径方向・の距R(蘭)を示
した。             1((第7図で明ら
かなように、該円墳状の浸食領域の直径りが大であると
、該成膜対象基板上。
The vertical axis shows the film thickness with the film thickness at the center of the target substrate as 100%, and the horizontal axis shows the thickness of the nucleic acid film in the outward radial direction from the center of the target substrate on the target substrate. The distance R (orchid) is shown. 1 ((As is clear from FIG. 7, if the diameter of the circular mound-shaped erosion area is large, the surface of the film-forming target substrate.

半径100m−程度のところに成膜膜厚分布として肩を
もつ天わは双眸の形をした成膜膜厚分布特性を1%る。
The ceiling, which has a shoulder in the thickness distribution of the deposited film at a radius of about 100 m, has a double eye-shaped film thickness distribution characteristic of 1%.

逆にD j6125−以−Fでは、この成膜膜)厚分布
%性上の屑は消失し、該成膜対象基板上の中心に山をも
つ、云わば単峰の成膜膜厚分布%性を出る。
On the other hand, in Dj6125-F and above, the debris in the thickness distribution of the deposited film disappears, resulting in a so-called unimodal deposited film thickness distribution with a mountain in the center on the substrate to be deposited. Get out of your sexuality.

以上の論議は円環状浸食領域の直径りについて述べたが
前にも述べたようにプラズマリング、1゜のほぼ直下に
この浸食領域が発生することから円環状浸食領域の直径
をそのままプラズマリングの直径と考えて差しつかえな
い。したがって第5図及び第6図に示した磁界分布特性
の制御性により、プラズマリングの直径を変化させン・
第7図に示した如き、様様な成膜膜厚分布特性。
The above discussion was about the diameter of the annular eroded region, but as mentioned earlier, this eroded region occurs almost directly below the 1° plasma ring, so the diameter of the annular eroded region is the same as the diameter of the plasma ring. You can think of it as the diameter. Therefore, by controlling the magnetic field distribution characteristics shown in Figures 5 and 6, the diameter of the plasma ring can be changed.
Various film thickness distribution characteristics as shown in FIG.

を任意に得ることができると予想できる。can be expected to be obtained arbitrarily.

第8図に示した曲線61け例えば第5図に示した、内側
電磁石コイル24の電流と外側電磁石コイル25の電流
をお互いに逆極性に通じ、かつ電磁石の起磁力を外側電
磁石コイル25、内側電磁石コイル24との起磁力の叱
を1:40とした。
The curve 61 shown in FIG. 8, for example, as shown in FIG. The magnetomotive force with the electromagnetic coil 24 was set to 1:40.

時に得られると予想される成膜膜厚分布特性の概念図で
あり、また第8図に示した曲線62は。
8 is a conceptual diagram of the film thickness distribution characteristic expected to be obtained when the film is formed, and the curve 62 shown in FIG.

例えば内側電磁石コイル24と外側電磁石コイ1゜ル2
5との起磁力の比を1.5:1としてプラズマ。
For example, the inner electromagnetic coil 24 and the outer electromagnetic coil 1° coil 2
plasma with a magnetomotive force ratio of 1.5:1.

リングの径を小さくした時に潜られる成膜膜厚。The film thickness that can be reduced when the ring diameter is made smaller.

分布特性の研念図である。It is a detailed diagram of distribution characteristics.

1つの成膜対象基板への成膜工程中に、該内外側電磁石
の起磁力を変化させ、第8図に示す7.)曲線61.6
2の如き成膜膜厚分布を与える操作を適当に行えば、結
局は被成膜対象基板上では曲、1lli161と曲線6
2が足し合わされた合成膜厚分布として、第8図に示す
曲線65の如き、核酸 。
During the film formation process on one film formation target substrate, the magnetomotive force of the inner and outer electromagnets is changed, and 7. as shown in FIG. ) curve 61.6
If the operation to give a film thickness distribution like 2 is performed appropriately, the curve 1lli161 and curve 6 will be formed on the target substrate.
As a synthetic film thickness distribution obtained by adding up 2, a curve 65 shown in FIG. 8 shows a nucleic acid.

嘆対象表板上の広い範囲にわたって、均一な成)膜膜厚
を得ることができる。
A uniform film thickness can be obtained over a wide range on the target surface.

第9図は本実施例における成膜膜厚分布特性・の−例を
示したものであり1曲線71け、外側電磁石コイル25
の起磁力を0として内側電磁石コイル24により約20
0ガラス程度の磁界の強さを←ターゲット上で得られる
ようにした時のものである。また曲71は内側電磁石コ
イル24と外側電磁石コイル25との起磁力の比を5:
1とした時の成膜膜厚分布特性を示L7たものである。
FIG. 9 shows an example of the film thickness distribution characteristics of the film formed in this example.
The inner electromagnetic coil 24 generates approximately 20
This is when a magnetic field strength of about 0 glass can be obtained on the target. Also, in song 71, the ratio of the magnetomotive force between the inner electromagnetic coil 24 and the outer electromagnetic coil 25 is 5:
L7 shows the film thickness distribution characteristics when the film thickness is set to 1.

第9図の曲線71.72け、タルゲット平板21の第、
Curves 71 and 72 in FIG. 9, the Talget flat plate 21,
.

1の主面から、成膜対象基板などの距離を80fi。The distance from the main surface of No. 1 to the substrate to be film-formed was 80 fi.

スパッタガスとしては純度99,999%のアルゴン。Argon with a purity of 99,999% was used as the sputtering gas.

ガスを用い、スパッタガス圧力は5.4mtorrとし
た条件で得たものである。
The sputtering gas was obtained at a sputtering gas pressure of 5.4 mtorr.

第9図の縦軸には該成膜対象基板上での成膜2.l速さ
を示したものであり、 4R軸は、本実施例の。
The vertical axis of FIG. 9 shows the film formation 2. 1 speed, and the 4R axis is the speed of this example.

スパッタ電極部遺体のilL +D部分の中心軸から半
径方向外向きvcとっlt 、該成膜対象基板上の距#
1(−)である。
radially outward from the central axis of the IL+D portion of the sputtering electrode body, distance # on the substrate to be film-formed.
It is 1 (-).

第9図Vこで明らか・rように、外側電磁石コイ)ル2
5に与える起磁力を増大させ相対的に、内側゛電磁石コ
イル24に与える起磁力との差を小さくすることにより
、プラズマリングの直径が小さくなり、第8図中の曲線
62に示した如き成膜膜厚分布特性が得られ、逆に外1
111電磁石コイル251(lに与える起−力を小とす
ることにより、プラズマリングの直径が大となり、第8
図中の曲線61゜の如き成)溝膜厚分布特性が得られる
As shown in Figure 9, the outer electromagnetic coil 2
By increasing the magnetomotive force applied to the inner electromagnetic coil 24 and relatively decreasing the difference between it and the magnetomotive force applied to the inner electromagnetic coil 24, the diameter of the plasma ring becomes smaller, resulting in the formation as shown by the curve 62 in FIG. The film thickness distribution characteristics are obtained, and conversely, the outside 1
By reducing the electromotive force applied to the 111 electromagnetic coil 251 (l), the diameter of the plasma ring becomes larger, and the 8th
A groove film thickness distribution characteristic as shown by the curve 61° in the figure is obtained.

第9図中の71.72の成11’711%厚分布を得る
ために外側電磁石コイル5の起磁力を変化させても15
該プラズマリングは移動するものの、グロー放電の放電
インピーダンス、すなわち、rp−ゲ。
Even if the magnetomotive force of the outer electromagnetic coil 5 is changed to obtain the thickness distribution of 71.72 in Figure 9, the thickness distribution will be 15%.
Although the plasma ring moves, the discharge impedance of the glow discharge, ie, rp-ge.

ットに印加した電圧」−ト[ターゲラ1.に流れる電流
]には±5%以上の変化はなく、前述した如く、本実施
例Vこで31、星電流出方特性をも1,1つスパッタ電
源部を使用しているため、結局ターゲットに加えられた
スパツメ電力は殆んど変化しない。
The voltage applied to the target 1. There is no change of more than ±5% in the current flowing through the current, and as mentioned above, the star current output characteristics of this embodiment V are also different. There is almost no change in the spacing power applied to .

このために、一定のスパッタ電力を印加する゛という本
実施例の条件下では、プラズマリングの直径を小とした
ときには、プラズマリングの面積、すなわち、該ターゲ
ット平板上つ第1の主面vこてスパッタリングにより浸
食をうける領域の面積は小さくなることから、ターゲッ
ト平・板21の第1の主面上の単位面積あたりのに力は
増加する。よく知られているように、プレーナ。
For this reason, under the conditions of this embodiment in which a constant sputtering power is applied, when the diameter of the plasma ring is made small, the area of the plasma ring, that is, the first principal surface v on the target flat plate is Since the area of the region that is eroded by sputtering becomes smaller, the force per unit area on the first main surface of the target flat plate 21 increases. Prerna, as it is well known.

マクネトロンスパッタリングVCおいてB、p =ゲッ
ト平板上の浸食領域Vこ投入される単位面積あたりの電
力に対して、成膜対象基板上における成膜速度がほぼ比
例する。したがってブラズ15マリング径の小なる時に
は、該成膜対象基板中心領域に於ける成膜速度は、プラ
ズマリング径が大なる時に比し、第9図に示されている
ように大となっている。
In Macnetron sputtering VC, B,p = eroded region V on the target flat plate.The film formation rate on the substrate to be filmed is approximately proportional to the applied power per unit area. Therefore, when the plasma ring diameter is small, the film formation rate in the center region of the substrate to be film-formed is higher than when the plasma ring diameter is large, as shown in FIG. .

第8図に示した単峰および双峰の成膜膜厚分、。The monomodal and bimodal film thicknesses shown in FIG.

布特注を合成し、広い面積にわたりできるだけ均一な成
膜膜厚分布をキるためには、1枚の成模対象基への成膜
工埋中にプラズマリング径を小としている時間とプラズ
マリング径を大とし゛ている時間との比を5まくえらん
でやる必要が′ある。上記したプラズマリング径が小の
時に中央での成膜速度がプラズマリング径が大の時に比
し大であるという点から、必然的に[プラズマリング径
を小としている時間」+「プラズマ・リング径を犬とし
てる時間」という比を1以下11)にしてやらなければ
、@1.適な膜厚分布特性を該対象基板上で碍ることは
できない。
In order to synthesize a custom-made cloth and achieve as uniform a film thickness distribution as possible over a wide area, it is important to keep the plasma ring diameter small during the deposition process on a single target substrate. It is necessary to select a ratio of 5 to the time during which the diameter is increased. As mentioned above, when the plasma ring diameter is small, the film formation rate at the center is higher than when the plasma ring diameter is large. If you do not make the ratio of "the time when the radius is a dog" to 1 or less 11), @1. Appropriate film thickness distribution characteristics cannot be achieved on the target substrate.

更に、ターゲット平板上への単位面積あたり、のスパッ
タ(力の投入着に対し、その浸食とう。
Furthermore, per unit area on the target flat plate, sputter (according to the force input, its erosion).

ける領域での浸食量、すなわち該ターゲット平15板の
厚さ方向への浸食の進行は比例すると考え。
It is thought that the amount of erosion in the area where the target plate is exposed, that is, the progress of erosion in the thickness direction of the target flat plate, is proportional.

られるので、プラズマリング径が小の位置に対応したタ
ーゲット平板上の領域での浸食量と、。
Therefore, the amount of erosion in the area on the target plate corresponding to the position where the plasma ring diameter is small.

プラズマリング径が大の位tiuに対応した該ター。This tar is compatible with TIU as the plasma ring diameter is large.

ゲット平板上の領域での浸食量とを一致させる。。Match the amount of erosion in the area on the target plate. .

ことが好しい。何故なら、この浸食量が不つり。That's good. This is because the amount of erosion is unbalanced.

あいであれば、いづれかの浸食領域での浸食深さが先に
ターゲット平板の板厚に達し、ターゲット平板の寿命が
両浸食領で均一に浸食が進行。
If so, the erosion depth in one of the eroded areas reaches the thickness of the target flat plate first, and the erosion progresses uniformly in both eroded areas during the life of the target flat plate.

する場合に比べ、ターゲット平板の寿命が短い1といえ
る。
It can be said that the life of the target flat plate is shorter than that in the case where the target plate is used.

第10図は第9図の曲線71,72で示される成・模膜
厚分布特性を実際に成膜を行い合成した、・代表的な合
成成膜膜厚分布特性を示したものである。15%の膜厚
偏差を許容し、最も広い面積0にわたって均一な成膜膜
厚を得るように、第9図の曲線71.72を計算上合成
させ、その条件のなかから、最屯プラズマリング径の小
なる時間が長くなるものをえらび、成膜を行った。第1
0図中○印は第9図に示された成膜膜厚分布特性5から
、計算により求めたプロットであり、u線81は、実際
に成膜を行った実測値であシ、非常によい一致を見せて
いる。
FIG. 10 shows typical synthetic film thickness distribution characteristics obtained by actually forming a film and synthesizing the film thickness distribution characteristics shown by curves 71 and 72 in FIG. 9. Curves 71 and 72 in Fig. 9 are calculated and synthesized to allow a film thickness deviation of 15% and obtain a uniform film thickness over the widest area 0, and from the conditions, the most A film was formed by selecting one that had a small diameter and took a long time. 1st
The circle mark in Figure 0 is a plot obtained by calculation from the film thickness distribution characteristic 5 shown in Figure 9. It shows good agreement.

第10図中の曲線81の成膜条件は、第9図の。The film forming conditions of curve 81 in FIG. 10 are those of FIG.

成膜膜厚分布特性を求めたものと同一である。2゜また
内、外側電磁石コイルの励磁条件は、内側電磁石コイル
24の起磁力は、vpμ41からの指令でD/A変換器
44m、及び電流増幅器4511を介しで10000ア
ンペアターン一定であり、外側電磁石コイルnPu41
からの指令でD/A変換器446及。
This is the same as that used to determine the film thickness distribution characteristics. 2゜The excitation conditions for the inner and outer electromagnetic coils are that the magnetomotive force of the inner electromagnet coil 24 is constant at 10,000 ampere turns via the D/A converter 44m and the current amplifier 4511 according to the command from the vpμ41, and Coil nPu41
The D/A converter 446 is operated by a command from the D/A converter 446.

び電流増幅器の起磁力は、図9に示す如き、矩形波状の
パルス電流によりプラズマリング径最大の状態の時間T
1を10秒間と、20007ンベア。
As shown in FIG. 9, the magnetomotive force of the magnetomotive force of the current amplifier is determined by the time T when the plasma ring diameter is at its maximum due to the rectangular wave pulse current.
1 for 10 seconds and 20007 unbear.

ターンで且プラズマリング径最小の状態の時間T2を2
秒間としたサイクルを周期TOを12秒で11110回
繰り返えした。
The time T2 for the turn and the minimum plasma ring diameter is 2.
The cycle was repeated 11,110 times with a period TO of 12 seconds.

な訃T1の時間は′$電流でも負電流でもよい。The time of T1 may be a current or a negative current.

以上、実験結果も交えて述べたように、均一な成膜膜厚
分布を帰るということと、ターゲット平板の寿命を短く
しないという2つの観点から、第7図及び第8図につい
て述べた成膜膜厚分布を合成するという本発明の基本的
な第1の技術思想は、投入スパッタ電力が一宇という条
件下では[プラズマリング径が小の時間]+「プラズマ
リング径が大の時間」という比が1未満となるように、
内、外側電磁石電流のそれぞれの大きさを変化させるこ
とにあり、逆に上記した時間の比が1以下であるような
各電磁石の励磁方法に、ターゲット平板の利用効率ない
しは寿命を向上させながら、平坦な成膜膜厚分布。
As mentioned above, including the experimental results, the film formation described in Figs. 7 and 8 was performed from the two viewpoints of achieving a uniform film thickness distribution and not shortening the life of the target flat plate. The first basic technical idea of the present invention, which is to synthesize the film thickness distribution, is that under the condition that the input sputtering power is 1 U, [time when the plasma ring diameter is small] + "time when the plasma ring diameter is large" So that the ratio is less than 1,
The purpose is to change the respective magnitudes of the inner and outer electromagnet currents, and conversely, to excite each electromagnet so that the above-mentioned time ratio is less than 1, while improving the utilization efficiency or lifespan of the target flat plate. Flat film thickness distribution.

を碍ることのできる条件が存在しているのである。There are conditions under which this can be improved.

従来技術である固定磁場のプレーナマグネトロン電極で
はターゲット平板の局部的な浸食が進行するに従い、急
使なターゲラ)平板の所内1(で云えば断面形状がr字
となるが如き谷が形成され、このV字谷形成の進行に伴
って、成膜膜厚分布が劣化し“Cゆくことについては既
に述べた。このことをより具体的に説明すればターゲッ
ト平板の消耗時間が短い時にはよく知られたようにスパ
ッタリングによりターゲット平板材料の飛散の仕方は余
弦則に従って第12図<h>に示すが如き分布(曲線1
01)となっており、比較的広い立体角の範囲にスパッ
タされた粒子は飛散される。
In the prior art planar magnetron electrode with a fixed magnetic field, as local erosion of the target flat plate progresses, a valley is formed within the target flat plate (in other words, the cross-sectional shape is R-shaped). It has already been mentioned that as this V-shaped valley formation progresses, the film thickness distribution deteriorates and the "C" progresses. As shown in Figure 12 <h>, the method of scattering of the target plate material by sputtering is based on the cosine law (curve 1).
01), and the particles sputtered in a relatively wide solid angle range are scattered.

これに対し、前述したr字谷がターゲット平。On the other hand, the r-shaped valley mentioned above is the target flat.

板に形成されてゆくと、第12図(A)に示した飛“散
方向分布は第13図(A)に示す如く曲線111に示゛
すようVこその立体角をせばめてゆく。曲線101と曲
線111に対応した成膜膜厚分布の概略は第112図(
a)、及び第13図(σ)の曲線102.112に示す
゛が如くであり、V字谷の形成により、成膜膜厚。
As it is formed on the plate, the scattering direction distribution shown in FIG. 12(A) narrows the solid angle of the V as shown by curve 111 in FIG. 13(A).Curve The outline of the film thickness distribution corresponding to curve 101 and curve 111 is shown in Fig. 112 (
a) and curves 102 and 112 in FIG. 13 (σ), the film thickness increases due to the formation of V-shaped valleys.

分布は肩が立ち、成膜膜厚分布が劣化する。The distribution becomes uneven and the film thickness distribution deteriorates.

第14図は、第2図及び第5図に示した本発明の実施例
において、内側および外側電磁石コイ10ルの起磁力を
同一とした時の成膜膜厚分布の経・時変化を示したもの
である。曲線121け、スパッタ電力6KI#1定で、
0時間使用後、122は10時間、125は20時間、
124は30時間、使用後・の成膜膜厚分布特性である
。また曲線121,122,5123、124での最大
浸食深さ、すなわちV字谷・の底の深さはそれぞれ0,
2.4.6mであった。
FIG. 14 shows the change over time in the film thickness distribution when the magnetomotive force of the inner and outer electromagnetic coils is the same in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 2 and 5. It is something that Curve 121, sputtering power 6KI#1 constant,
After 0 hours of use, 122 for 10 hours, 125 for 20 hours,
124 is the film thickness distribution characteristic after 30 hours of use. In addition, the maximum erosion depths at curves 121, 122, 5123, and 124, that is, the depth of the bottom of the V-shaped valley, are 0 and 124, respectively.
It was 2.4.6m.

第14図から明らかなように、最大浸食深さが6−iに
達すると0150■の基板に対して成膜膜厚。
As is clear from FIG. 14, when the maximum erosion depth reaches 6-i, the thickness of the film formed on the substrate is 0150 cm.

3 分布特性は実用的と思われる±5チの範囲(図12曲線
123では+10チ)をこえてしまう。
3. The distribution characteristics exceed the range of ±5 inches (+10 inches in curve 123 in FIG. 12), which is considered to be practical.

第15図は本発明の第2の基本的思想と最も著しい効果
を示すものである。
FIG. 15 shows the second basic idea of the present invention and the most remarkable effect.

第15図は第10図に示した合成膜厚分布を得。FIG. 15 shows the composite film thickness distribution shown in FIG. 10.

る条件、すなわち、プラズマリング径を1:5の割合で
、小さくまたは大きくしなから成膜を。
In other words, the plasma ring diameter is made smaller or larger at a ratio of 1:5 before film formation.

続けた時の成膜膜厚分布特性の経時変化を示したもので
あり%第14図と同様、6Kamのスノくツタ′醒カ一
定とした。曲線131は0時間、152は29゜時間、
133は40時間、154は60時間ターゲット平板を
消耗させた時の成膜膜厚分布特性であ。
This figure shows the change over time in the film thickness distribution characteristic when the film was continuously deposited, and as in % Fig. 14, it was assumed that the vine growth rate of 6 Kam was constant. Curve 131 is 0 hours, curve 152 is 29° hours,
133 and 154 are the film thickness distribution characteristics when the target plate was consumed for 40 hours and 60 hours, respectively.

る。Ru.

第14図と第15図を比較して明らかなことは。What is clear by comparing Figures 14 and 15.

プラズマリングの大きさを周期的に変化させることによ
り、ターゲット平板の浸食領域を拡大することをすれば
、V字谷の形成がおそくなる。
If the eroded area of the target flat plate is expanded by periodically changing the size of the plasma ring, the formation of the V-shaped valley will be slowed down.

またはV字谷の頂角の角度が大となることにより、成膜
膜厚分布の経時変化が実用上殆んど問題とならぬ程度に
しか起らぬということである。
Alternatively, as the apex angle of the V-shaped valley becomes large, the change in the film thickness distribution over time occurs only to the extent that it hardly poses a problem in practice.

、24 以上のことは第16図によっても確認するこ゛とができ
る。
, 24 The above can also be confirmed from Fig. 16.

第16図は第14図と第15図の条件にて、30時間タ
ーゲットを消耗させた時のターゲット平゛板21の浸食
領域の断面形状を実測したものである。曲線141は第
14図の条件、すなわち、プラズマリングの大きさを一
定とした場合、また曲線142は第15図の条件、すな
わちプラズマリングの大きさを周期的に変化させた場合
のものである。曲線141のV字谷は曲線142に比較
して(1その頂角がせまく、成膜膜厚分布特性上により
・大きな屑があられれることが確認できる。
FIG. 16 shows the actual measurement of the cross-sectional shape of the eroded area of the target plate 21 when the target was consumed for 30 hours under the conditions shown in FIGS. 14 and 15. Curve 141 corresponds to the condition shown in FIG. 14, that is, when the size of the plasma ring is constant, and curve 142 corresponds to the condition shown in FIG. 15, that is, when the size of the plasma ring is changed periodically. . It can be confirmed that the V-shaped valley of the curve 141 has a narrower apex angle than the curve 142 (1), and a larger amount of debris is collected in terms of the film thickness distribution characteristics.

以上第2図に示した実施例について述べてき・たが、第
10図に示したようにpi50−程度基板を成膜対象と
してきた。しかし、本発明は更に大5面積の基板への成
膜についても適用できる。
The embodiment shown in FIG. 2 has been described above, and as shown in FIG. 10, a substrate having a pi of about 50- is used for film formation. However, the present invention can also be applied to film formation on a substrate with a larger area.

第16図の曲線142からもわかるように、 01aO
藺程度の大きさの基板に対しては浸食領域の振り幅は大
きくとらなくとも、十分な成膜膜厚分。
As can be seen from the curve 142 in FIG. 16, 01aO
For substrates the size of a strawberry, the erosion area does not have to be large in amplitude to provide a sufficient film thickness.

布特性を得ることができる。しかし1本発明に、1゜か
かるスパッタ電極により犬面横の基板に対する成膜を行
う際にはターゲット平板210大きさも基板に合せて、
大きくしなければならない。
Cloth properties can be obtained. However, in the present invention, when forming a film on a horizontal substrate using a sputtering electrode that requires 1°, the size of the target flat plate 210 must be adjusted to match the substrate.
It has to be bigger.

この場合には、以上に述べてきた単純な2位置のみにプ
ラズマリングの発生場所を制御す8方法では、第16図
の曲線142の如く浸食領域が連続した形とはならない
。すなわら第16図の曲線141の如き環状浸食領域が
ターゲット平板21上に2重に離れて形成されることに
なり、ターゲット平板21の材料利用効率が低下する。
In this case, the above-mentioned eight methods of simply controlling the generation location of the plasma ring to only two positions do not result in a continuous erosion area as shown by the curve 142 in FIG. 16. In other words, annular eroded regions such as the curve 141 in FIG. 16 are formed on the target flat plate 21 in two spaces, and the material utilization efficiency of the target flat plate 21 is reduced.

したがってこの2Mにできた円環状の浸食領域の面の領
域に1重または多重の浸食領域を形成する・ことにより
、材料利用効率を向上をはかることができる。この場合
、HPμ41からのディジタル。
Therefore, by forming a single or multiple eroded area in the area of the surface of this 2M annular eroded area, it is possible to improve the material usage efficiency. In this case, digital from HPμ41.

指令信号によってD/A変換器44hでアナログ信)号
に変換され、電流増幅器45hI/こよシ外側″電磁゛
石コイル251+1こ印加する電流波形の一例を第17
図に示す。
An example of the current waveform that is converted into an analog signal by the D/A converter 44h according to the command signal and applied to the current amplifier 45hI/the outer electromagnetic coil 251+1 is shown in the 17th example.
As shown in the figure.

第17図中に示すバの時間だけプラズマリン。Plasma phosphorus was applied for the time shown in Fig. 17.

グの直径は最大であり、次の12、TI とプラ、!L
lズマリング径は小さくなり、再び、12  間中位の
大きさをとり、初1υ」の状、暢に戻る。プラズマリン
グ径が中1qとなっている時間音T2 とすると、7x
 = 72 十T’  である。一定スバッタ′覗力の
条件下Vこおいては、前述したとおり、ターゲット平板
21の浸食深さが、いづれのプラズマリング径に対応し
たζ少食領域でもそれぞれが同程度となり、ターゲット
平板のできろだけ広い面積が均一に消耗してゆくために
は、 TI>72>Tg                 
       u;の条件が必☆不町欠である。
The diameter of the plug is the largest, and the next 12, TI and plastic,! L
The diameter of the summaring becomes smaller, takes the middle size again, and returns to the initial 1υ' state. If the time sound T2 is when the plasma ring diameter is medium 1q, then 7x
= 72 10T'. Under the condition of constant sputtering force V, as described above, the erosion depth of the target flat plate 21 is the same in the ζ small erosion area corresponding to each plasma ring diameter, and the target flat plate is In order for a wide area to wear out uniformly, TI>72>Tg
The condition of u; is necessary.

第11図、第17図pc示されたいづれのプラズマリン
グ径の制御方法においても、スパッタ電。
In both of the plasma ring diameter control methods shown in FIGS. 11 and 17, sputtering electrons are used.

力が一定という条件下に於ては、プラズマリン。Under conditions of constant force, plasma phosphorus.

グ径がより犬である時のそのプラズマリング径いを維持
する時間をそのプラズマリング径よりも。
When the plasma ring diameter is longer than the plasma ring diameter, the plasma ring diameter is longer than the plasma ring diameter.

より小さなプラズマIJ ング径を維持する時間よ。Time to maintain a smaller plasma IJ ring diameter.

りも、より長く保つということが、ターゲット平板をで
きるだけ広い面積にわたり均一に消耗させ、かつ成膜対
象基板上に均一な厚さの膜付2flけを行うということ
が本発明の基本的な技術的思想である。
The basic technology of the present invention is to maintain the target plate for a longer period of time by uniformly wearing out the target flat plate over as wide an area as possible and depositing a film with a uniform thickness on the substrate to be formed. This is a philosophy.

プラズマリング径の大きさを変化させるためには本発明
に係わる第2図の実施例では、内側電磁石コイルによる
起磁力と外側電磁力コイル5による起磁力の相対的強度
を変化させればよ匠ことは前にも述べた。
In the embodiment of FIG. 2 according to the present invention, in order to change the size of the plasma ring diameter, it is possible to change the relative strength of the magnetomotive force by the inner electromagnetic coil and the magnetomotive force by the outer electromagnetic coil 5. I mentioned this before.

更に電磁石の励磁電源部の構成の容易さにつ。Furthermore, it is easy to configure the excitation power supply section of the electromagnet.

いては、外側または内側電磁石のどちら一方のコイルに
印加する電流のみを変化させるだけで10プラズマリン
グ径の大きさを変化させるのが有利であり、第11図、
第17図に示した制御方法・では、外側電磁石コイル2
5に印加する電流値の制御を例にとり説明を行った。
In this case, it is advantageous to change the size of the plasma ring diameter by changing only the current applied to the coil of either the outer or inner electromagnet, as shown in FIG.
In the control method shown in FIG. 17, the outer electromagnetic coil 2
The explanation was given by taking as an example the control of the current value applied to 5.

本発明に係わる更に他の実施様態として第18)図に示
す如く、中央磁極の一部ないし全体を−。
In yet another embodiment of the present invention, as shown in FIG.

定強度の磁束発生手段すなわち、第18図では永久磁石
2001に置きかえ、外側電磁石コイル25゜に印加す
る電流のみを第11図ないしけ第17図の如き波形のも
のとすれば、第2図の実施例と、。
If the constant strength magnetic flux generating means, that is, the permanent magnet 2001 in FIG. 18 is replaced, and only the current applied to the outer electromagnetic coil 25° has a waveform as shown in FIG. 11 to FIG. Examples and.

同様にプラズマリング径の大きさの制御が可能゛である
Similarly, it is possible to control the diameter of the plasma ring.

更に他の本発明VC係わる実施例として、第11図の如
く、外側磁極を一定強度の磁束発生子反す7fわち第1
9図では永久磁石2002に、その−5部または全体を
1直きかえ、内側電磁石コイル24に印加する電流のみ
を第11図ないしけ第17図゛の如き波形のものとすれ
ば第2図に示した実施。
As another embodiment of the VC of the present invention, as shown in FIG.
If the -5 part or the entire part of the permanent magnet 2002 in FIG. 9 is replaced by one, and only the current applied to the inner electromagnetic coil 24 has a waveform as shown in FIGS. 11 to 17, the result will be as shown in FIG. Implementation shown in .

例と同様にプラズマリング径の大きさを制御することが
可能である。ただし、第19図の実施10例の場合には
、内側電磁石コイル4に印加する電流値を小とするとプ
ラズマリング径は小となシ、また逆に内側電磁力コイル
4に印加する電・流値を犬とするとプラズマリング径は
大となる。
As in the example, it is possible to control the size of the plasma ring diameter. However, in the case of the 10th embodiment shown in FIG. 19, if the current value applied to the inner electromagnetic coil 4 is made smaller, the plasma ring diameter becomes smaller, and conversely, the current/current applied to the inner electromagnetic coil 4 becomes smaller. If the value is set to dog, the plasma ring diameter will be large.

したがって、本発明の要点であるプラズマ1ハ5ング径
の大きさが大である時間をプラズマリン。
Therefore, the main point of the present invention is that the plasma phosphorus takes a long time when the diameter of the plasma is large.

グ径の犬ぎさが小である時間よりも長くするためVC(
a、例えは第17図を内側電磁力コイル24゜の励aI
電流波形とすれば、外側電磁石コイルの場合とは逆にT
1〈T2〈Tjの条件が必要不可欠2゜である。
VC (
a, For example, Fig. 17 is the excitation aI of the inner electromagnetic coil 24°.
If the current waveform is T, contrary to the case of the outer electromagnetic coil,
The condition of 1〈T2〈Tj is indispensably 2°.

以上本発明にかかわる実施例として、ターゲット平板2
1及びバッキングプレート22Ktfi的導++h状弗
にある電極支持体30に供給するスパッタ′屯力が、プ
ラズマリングの位置によらず−。
As described above, as an embodiment related to the present invention, the target flat plate 2
1 and the backing plate 22, the sputtering force supplied to the electrode support 30 on the h-shaped plate is independent of the position of the plasma ring.

定である場合の制御方法について述べてきたがこのスパ
ッタ′醒力をプラズマリングの径の制御に組み合せ、均
一な厚さの成膜を行うことも可能である。
Although we have described the control method when the sputtering force is constant, it is also possible to form a film with a uniform thickness by combining this sputtering force with controlling the diameter of the plasma ring.

以下それについて具体的に説明する。   2.1でき
るだけ大面潰にわたり均一な厚膜を得るために前述のよ
うに、スパッタ電力が一定という条件下では[プラズマ
リング径が小である時の時間」+1プラズマリング径が
犬である時の時間]の値が1以下である必要があった。
This will be explained in detail below. 2.1 In order to obtain a uniform thick film over as large a surface as possible, as mentioned above, under the condition that the sputtering power is constant, [time when the plasma ring diameter is small] + 1 when the plasma ring diameter is small time] had to be 1 or less.

例えば、第11図に示した如き外側電磁石コイル25の
励磁波形を第20図に示す如き、波形(181)すなわ
ち励磁電流が大である時間と励磁電流MPIJ41から
D/イ変換器44kに与える信号に同期させた指令をD
/A変換器が小である時間とを同じ長さに設定する。
For example, the excitation waveform of the outer electromagnetic coil 25 as shown in FIG. 11 is changed to a waveform (181) as shown in FIG. The command synchronized with D
/A converter is set to the same length as the time when the A converter is small.

更VC第4図に示すようにMPU41からD//i変換
器44bに与える信号に同期させた指令をD/、(変換
器47に与え b/i変換器47でアナログ信号VC変
換し、電力増幅器48で増幅し、電磁支持体50に供給
する電力を第20図(A)中182で示す如く矩形波状
に、第2図(a)に示す外側電磁力コイル25の励磁波
形と同期させて変化させる。即ち外側電磁石コイル25
の励磁電流が小であるときにプラズマリング径が犬とな
り、浸食領域でのスIllパック′心力密度が、スパッ
タ電カ一定の条件下ではプラズマリング径が小のときに
比較[7、低下する。したがって、プラズマリング径が
大であるときにMpH41から電力増幅器4Bに与える
信号を高くして電極支持体50に供給するスパッタ。
Furthermore, as shown in FIG. 4, a command synchronized with the signal given from the MPU 41 to the D//i converter 44b is given to the D//(converter 47). The power amplified by the amplifier 48 and supplied to the electromagnetic support 50 is generated in a rectangular waveform as shown at 182 in FIG. 20(A), and is synchronized with the excitation waveform of the outer electromagnetic force coil 25 shown in FIG. i.e. the outer electromagnetic coil 25
When the excitation current of . Therefore, when the plasma ring diameter is large, the signal given from MpH 41 to the power amplifier 4B is increased and the sputtering is supplied to the electrode support 50.

電力を増加させ、プラズマリング径が小である時にMP
U41から電力増幅器4日に与える信号を低くして電極
支持体50に供給するスパッタ電力を減少させれば、均
一な成膜膜)雫分布を得ること。
MP when increasing power and plasma ring diameter is small
By lowering the signal given from U41 to the power amplifier 4 and reducing the sputtering power supplied to the electrode support 50, a uniform film droplet distribution can be obtained.

ができる。                  ・(
)1 以−Fのようにプラズマリング径の大きさに応じて、電
極支持体50に供給するスパッタ電力を増減すれば、第
10図に示した合成成膜分布を得ることができる。
I can do it.・(
)1 to -F, by increasing or decreasing the sputtering power supplied to the electrode support 50 according to the diameter of the plasma ring, the composite film formation distribution shown in FIG. 10 can be obtained.

第21図(q)、 (h)は以上述べた考えを更に展開
したものでlMPU41からの指令で電流増幅器45b
を介して外側励磁電流191を正弦波的に増減させると
とも、MPU41からの指令でこの波形に同期し、電力
増幅器48を介してスノ(ツタ電力を正弦波状に変化さ
せた例である。このようにして1(も第11図に示した
外側電磁石コイル電流の制御方法による場合と全く同様
の効果を得ることができる。
Figures 21 (q) and (h) are a further development of the idea described above, in which the current amplifier 45b is activated by a command from the MPU 41.
This is an example in which the outer excitation current 191 is increased or decreased sinusoidally through the power amplifier 48, synchronized with this waveform by a command from the MPU 41, and the power is changed sinusoidally through the power amplifier 48. In this way, it is possible to obtain exactly the same effect as in the method of controlling the outer electromagnet coil current shown in FIG. 11.

更に、第17図に示した如き、プラズマリング径を段階
的に2回以上にわたって変化させるー。
Furthermore, as shown in FIG. 17, the diameter of the plasma ring is changed stepwise two or more times.

制御方法を採る時にも、上記した技術的思想をあてはめ
ることができ、この例を第22図(a)IA)に示す。
The above technical idea can also be applied when adopting a control method, and an example of this is shown in FIG. 22(a) IA).

第22図(α)に示す201は外側電磁石コイル25の
励磁電流波形で、Tl’= Tffi’−71としであ
る。、1゜202け、201i/こ同期した電力増幅器
47から電゛極支持体3aに供給するスパッタ電力の制
御波形を示したもので、201と同様に階段状の波形゛
となる。第22図の例では岨−T2==Tlとしたがこ
れらの値のとり方は、実現用能な範囲で自由1であり、
スパッタ電力の制御波形と、外側電磁゛石コイル25の
励磁波形と組み合せ、最適な成膜特性を憫るようにする
Reference numeral 201 shown in FIG. 22 (α) is the excitation current waveform of the outer electromagnetic coil 25, where Tl'=Tffi'-71. , 1°202, 201i/ This shows the control waveform of the sputtering power supplied from the synchronized power amplifier 47 to the electrode support 3a, which has a stepped waveform like 201. In the example of Fig. 22, −T2==Tl is used, but the way to take these values is free within the practical range.
The control waveform of the sputtering power is combined with the excitation waveform of the outer electromagnetic coil 25 to obtain optimal film forming characteristics.

上述した例は外側電磁石コイル25の励磁制御のみを例
にとったが、内側電磁石コイル24の励111磁電流を
変化させる場合についても、この電流波形は丁度上が逆
になった形となるが、同様な効果を優ることができる。
In the above example, only the excitation control of the outer electromagnetic coil 25 was taken as an example, but when changing the excitation 111 magnetic current of the inner electromagnetic coil 24, the current waveform is exactly reversed. , similar effects can be achieved.

なお、出力電力検出部49は、電力増幅器48゜から電
極支持体30に供給される電力が瞬時に1−2変動がな
いように電力増幅器48にフィートノ(ツクする回路で
ある。
The output power detection section 49 is a circuit that feeds the power amplifier 48 so that the power supplied from the power amplifier 48 to the electrode support 30 does not fluctuate by 1-2 instantaneously.

また、シールド32は接地され、シールド32の上端と
ターゲット平板21との間にスパッタ電力が与えられる
。よってターゲット平板21とシー、11ルド62との
間に与えられるスパッタ電力が増加すると、グロー放電
の、4rがターゲット平板21に衝突する量が増大し、
スパッタ量が増加する。
Further, the shield 32 is grounded, and sputtering power is applied between the upper end of the shield 32 and the target flat plate 21. Therefore, when the sputtering power applied between the target flat plate 21 and the shield 62 increases, the amount of glow discharge 4r colliding with the target flat plate 21 increases,
The amount of spatter increases.

以上述べた如く1本発明のプレーナーマグネトロン方式
のスパッタリングによれば、譲状の一プラズマ発生領域
を大きく振らせると共にそれに同期させてスパッタ電力
を増減させることができ、堆積膜厚を均一な分布が得ら
れ、且実用化に供することができる効果を奏する。
As described above, according to the planar magnetron sputtering method of the present invention, it is possible to greatly oscillate the plasma generation region in the shape of the substrate and increase or decrease the sputtering power in synchronization with the oscillation, thereby achieving a uniform distribution of the deposited film thickness. This provides an effect that can be obtained and put to practical use.

【図面の簡単な説明】 第1図は従来プレーナマグネトロンスパッタ嵯極の概略
断面図、第2図は本発明に係るプレーナマグネトロンス
パッタ電極を示す断面図、第3図は第2図の斜視図、第
4図は第2図及び第6図に示す電磁石を駆動する駆動装
置の構成を示す図、第5図及び第6図は本発明に係るス
パッタ電極上の磁場測定例を示す図、第7図は膜厚分布
特性の変化を計算によって求めた例を示した図、第8図
は膜厚分布特性の合成を概念的に示した図、第9図は本
発明の実施例による膜厚分布特性を示した図、第10図
は第9図に示す膜厚分布全合成した合成膜厚分布の一例
を示。 した図、第11図は第10図に示す合成膜厚分布を碍る
ために、内側電磁石コイルの起磁力を一定とし、外側電
磁石コイルの起磁力を周期的に制。 御する場合の電流波形を示した図、第12図及び第13
図はターゲットの浸食の進行VC伴う成膜膜厚分布特性
の変化f、説明する概念図、第14図は第2図及び第5
図に示す内側および外側電磁石コイルの起磁力を同一に
したときの成膜膜厚分布特性の経時変化を示した図、第
15図は本発明のように内側電磁石コイルの起磁力を一
定にし外側電磁石コイルに第11図に示す同期的な電流
波形を印加した場合の成膜膜厚分布特性の経時変化を示
した図、第16図は本発明の実施例にお5 けるターゲット平板の消耗状態を示す図、第17図はよ
り大面積な成膜対象基板に成膜を行うために外側′電磁
石コイルに印加する電流制御波形の一例を示した図、第
18図は本発明において、中央電極を永久磁石に置きか
えた実施例を示し5 た図、第19図は本発明において外側磁極を永久磁石に
置きかえた実施例を示した図、第20図(a)は外側電
磁石コイルに流す電流波形の一実施例を示した図、第2
0図(b)は電極支持体に゛供給するスパッタ電力波形
を示す図1M21図へ(a)は第20図(a)と異なる
他の一実施例を示した・図、第21図(h)は第21図
(a)に対応させたスパッタ電力波形を示す図、第22
図(a)は更に異なる電流波形を示した図、第22図(
A)は第22図(a)に対応さ。 せたスパッタ電力波形を示す図である。   1゜20
・・・成膜対象基板   21・・・ターゲット平板2
2・・・バッキングプレート 23・・・磁界発生用ヨーク 24・・・内側電磁石コイル 25・・・外側電磁石コ
イル         1「1 60・・′α4ぺ支持体     32・・・シールド
41・・・マイクロプロセッサ 42・・・メモリ45
・・・キーボード 44a、44h・・・D/l変換器 45a、45A・・・電流増幅器 46・・・検出部 
  、!116 47・・・D/A変換器 48・・・電力増幅器 49・・・検出部 代j」人弁理士 薄 EB、J鴫1険1.1争1図 第2図 第3図 35、36 第4図 [
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic sectional view of a conventional planar magnetron sputter electrode, FIG. 2 is a sectional view of a planar magnetron sputter electrode according to the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a driving device that drives the electromagnet shown in FIGS. 2 and 6, FIGS. 5 and 6 are diagrams showing an example of measuring the magnetic field on the sputter electrode according to the present invention, and FIG. The figure shows an example of the change in film thickness distribution characteristics obtained by calculation, Figure 8 is a diagram conceptually showing the synthesis of film thickness distribution characteristics, and Figure 9 shows the film thickness distribution according to an embodiment of the present invention. Figure 10, which is a diagram showing the characteristics, shows an example of the composite film thickness distribution completely synthesized from the film thickness distribution shown in Figure 9. In the figure shown in Figure 11, in order to improve the composite film thickness distribution shown in Figure 10, the magnetomotive force of the inner electromagnetic coil is kept constant, and the magnetomotive force of the outer electromagnetic coil is periodically controlled. Figures 12 and 13 show current waveforms when controlling
The figure is a conceptual diagram explaining the change f in the film thickness distribution characteristic due to the progress of target erosion VC.
Figure 15 shows the change over time in the film thickness distribution characteristics when the magnetomotive forces of the inner and outer electromagnetic coils are the same, as in the present invention. A diagram showing the change over time in the film thickness distribution characteristics when the synchronous current waveform shown in Figure 11 is applied to the electromagnetic coil, and Figure 16 shows the state of wear of the target flat plate in Example 5 of the present invention. FIG. 17 is a diagram showing an example of the current control waveform applied to the outer electromagnetic coil in order to deposit a film on a larger area substrate, and FIG. Figure 19 shows an example in which the outer magnetic pole is replaced with a permanent magnet in the present invention, and Figure 20 (a) shows the waveform of the current flowing through the outer electromagnetic coil. Figure 2 showing an example of
0 (b) shows the waveform of the sputtering power supplied to the electrode support; FIG. 1 (a) shows another embodiment different from FIG. 20 (a); ) is a diagram showing the sputtering power waveform corresponding to FIG. 21(a),
Figure (a) shows a further different current waveform, and Figure 22 (
A) corresponds to FIG. 22(a). FIG. 1°20
... Substrate to be film-formed 21 ... Target flat plate 2
2...Backing plate 23...Yoke for magnetic field generation 24...Inner electromagnetic coil 25...Outer electromagnetic coil 1"160...'α4pe support 32...Shield 41...Microprocessor 42...Memory 45
...Keyboard 44a, 44h...D/l converter 45a, 45A...Current amplifier 46...Detection section
,! 116 47... D/A converter 48... Power amplifier 49... Detection unit fee J'' Susuki EB, J. Figure 4 [

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 少くとも三つの磁極を有し、且少くとも52の磁
界発生手段を有し、この磁界発生手段のうち少くとも1
つけ電磁石を備えたプレーナマグネトロン′屯極を用い
、上記電磁石に所定の周期をもって電流を流し、同時に
上記所定の周期。 に同期させてスパッタ電力を増減させ、環状の1゜プラ
ズマ発生領域を上記所定の周期で少くとも1回以上移動
させながらスパッタ量を増減させてそれぞれの環状プラ
ズマ発生領域においてえ6られる成膜膜厚を合成して成
膜をすることを特。 隊とするスパッタリングによる成膜方法。  1゜2 
少くとも三つの磁極を有し、且少くとも2つの磁界発手
段を有し、この磁界発生手段の。 うち少くとも1つは電磁石を備えたプレーナマグネトロ
ンスパッタ磁極を設け、上記電磁石に所定の周期でもっ
て電流を印加する手段を設け、(。 該手段で印加する電流の周期と同期させて電力・を増減
させてターゲットに印加するスパッタ電力印加手段を設
け、上記手段と上記磁界発生手段とによってプラズマ発
生領域を所定の周期で少くとも1回以−ヒ移動させなが
ら上記スパッタ・。 電力印加手段でスパッタ量を増減させて夫々のプラズマ
発生領域にがいて成膜膜厚を合成して成膜するように構
成したことを特許とするスパッタリングによる成膜装P
i0
[Claims] 1. It has at least three magnetic poles and at least 52 magnetic field generating means, and at least one of the magnetic field generating means
Using a planar magnetron's pole equipped with a dipping electromagnet, a current is passed through the electromagnet at a predetermined period, and at the same time, at the predetermined period. The sputtering power is increased/decreased in synchronization with the above, and the annular 1° plasma generation region is moved at least once or more in the above-described predetermined period while increasing/decreasing the amount of sputtering to form a film in each annular plasma generation region. Special feature is to synthesize the thickness and form a film. A film formation method using sputtering. 1゜2
The magnetic field generating means has at least three magnetic poles and at least two magnetic field generating means. At least one of them is provided with a planar magnetron sputtering magnetic pole equipped with an electromagnet, and means for applying a current to the electromagnet at a predetermined period is provided. A sputtering power applying means for applying increasing or decreasing power to the target is provided, and the sputtering is performed by the sputtering power applying means while moving the plasma generation region at least once at a predetermined period by the means and the magnetic field generating means. A film forming apparatus P using sputtering that is patented in that it is configured to increase or decrease the amount of plasma in each plasma generation area and synthesize the film thickness.
i0
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