JPS5914107B2 - マグネトロンスパツタ装置 - Google Patents
マグネトロンスパツタ装置Info
- Publication number
- JPS5914107B2 JPS5914107B2 JP17395281A JP17395281A JPS5914107B2 JP S5914107 B2 JPS5914107 B2 JP S5914107B2 JP 17395281 A JP17395281 A JP 17395281A JP 17395281 A JP17395281 A JP 17395281A JP S5914107 B2 JPS5914107 B2 JP S5914107B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- chromium
- magnetron sputtering
- insulating plate
- sputtering device
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
- H01J37/3408—Planar magnetron sputtering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマグネトロンスパッタ装置のターゲツＣ卜の改
良に関する。
良に関する。
半導体装置に於て配線として用いられる高融点金属膜（
タングステン、モリブデン、チタン、白金、金等）の形
成、或るいはフォト・マスクに於ける遮光膜（クロム、
酸化クロム、酸化鉄等）の 、形成等に第１図に示すよ
うな装置によるマグネトロンスパッタ法が用いられる。
タングステン、モリブデン、チタン、白金、金等）の形
成、或るいはフォト・マスクに於ける遮光膜（クロム、
酸化クロム、酸化鉄等）の 、形成等に第１図に示すよ
うな装置によるマグネトロンスパッタ法が用いられる。
第１図はマグネトロンスパッタ装置の代表的な一例の要
部断面図で、図中１は基台、２はペルシャー、３は陽極
、４はターゲット電極（陰極）、５は磁石、６はスパッ
タ・ターゲット、７は絶縁体、８は基板保持機構、９は
被処理基板、１０は排気口、１１はガス導入口、１２ａ
、１２ｂはガスケット、１３はＯリング、１４は磁力線
を示している。
部断面図で、図中１は基台、２はペルシャー、３は陽極
、４はターゲット電極（陰極）、５は磁石、６はスパッ
タ・ターゲット、７は絶縁体、８は基板保持機構、９は
被処理基板、１０は排気口、１１はガス導入口、１２ａ
、１２ｂはガスケット、１３はＯリング、１４は磁力線
を示している。
そしてスパッタリングに際しては、ペルシャー５２内に
例えばアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスを流入し、且つ
排気口１０から排気を行つてペルシャー２内のガス圧を
１０−３〜１０−４〔Ｔｏｒｒ〕に維持しながら陽極３
とターゲット電極（陰極）間に例えば５００〜１０００
〔Ｖ〕程度の直流電″０ 圧を印加し、スパッタ・ター
ゲット６上にプラズマを発生せしめ該プラズマにより励
起されたＡｒ粒子によりターゲット材料をスパッタさせ
、被処理基板９上に被着させる。
例えばアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスを流入し、且つ
排気口１０から排気を行つてペルシャー２内のガス圧を
１０−３〜１０−４〔Ｔｏｒｒ〕に維持しながら陽極３
とターゲット電極（陰極）間に例えば５００〜１０００
〔Ｖ〕程度の直流電″０ 圧を印加し、スパッタ・ター
ゲット６上にプラズマを発生せしめ該プラズマにより励
起されたＡｒ粒子によりターゲット材料をスパッタさせ
、被処理基板９上に被着させる。
そしてこのようなマグネトロンスパッタ装置に於ては、
スパッタ・ター″５ ゲット６の上部に形成される磁場
の腹に当たる領域（Ｎ極とＳ極の中間に当る位置で、図
に於ては磁力線１４によつて示してある）で最も多量に
スパッタがなされ、Ｓ極に挾まれたターゲット中央部は
殆んどスパッタがなされない不機能領域となノ０ る。
第２図はクロムマスク膜の形成に長時間使用した後のク
ロム・ターゲットの断面模式形状を示したもので、ター
ゲット電極４上に固定されたクロム゜ターゲット１５は
前記磁場の腹に当たる領域で極端にスパッタされ該領域
に凹部１６が形成ι５ される。そして更に前述した中
央部の不機能領域１７上にはスパッタ物質（クロム）が
厚く被着する（図中５は磁石、１８はクロム被着層を示
す）。スパッタ処理に於てはターゲットの表面温度が４
００〜５００〔℃〕程度にまで急激に上昇する３０こと
は良く知られているが、このようにターゲット温度が急
上昇した際、上記ターゲットに於ける不機能領域ＩＴ上
に形成されたクロム被着層１８が、或る程度厚くなると
細かいフレーク状となつて剥離飛散し、そして被処理基
板即ちマスク基板■５ 面に附着し、スパッタされて来
たクロム粒子がその部分に被着するのを阻止するため、
スパッタ膜即ちクロム・マスク膜にピンホールを形成さ
せマスク品質を低下させるという問題がある。又上記不
機能領域１７上のクロム被着層１８は、スパツタ処理を
終つてペルシャーの真空が破られターゲツトが急激に冷
却された際にも剥離飛散してペルシャー内を汚染し、ピ
ンホール等の原因をつくる。そのため従来はターゲツト
を取りはずして上記被着層を削り落とす操作を頻繁に行
うことにより、ピンホールの発生を防止していたが、こ
の操作にはかなりの長時間を要し、作業工数の増大及び
稼動率の低下を招いていた。本発明の目的は上記問題点
に鑑み、スパツタ・ターゲツトの不機能領域上に被着す
るターゲツト材料層の除去が容易な構造を有するマグネ
トロンスパツタ用ターゲツトを提供することにある。
スパッタ・ター″５ ゲット６の上部に形成される磁場
の腹に当たる領域（Ｎ極とＳ極の中間に当る位置で、図
に於ては磁力線１４によつて示してある）で最も多量に
スパッタがなされ、Ｓ極に挾まれたターゲット中央部は
殆んどスパッタがなされない不機能領域となノ０ る。
第２図はクロムマスク膜の形成に長時間使用した後のク
ロム・ターゲットの断面模式形状を示したもので、ター
ゲット電極４上に固定されたクロム゜ターゲット１５は
前記磁場の腹に当たる領域で極端にスパッタされ該領域
に凹部１６が形成ι５ される。そして更に前述した中
央部の不機能領域１７上にはスパッタ物質（クロム）が
厚く被着する（図中５は磁石、１８はクロム被着層を示
す）。スパッタ処理に於てはターゲットの表面温度が４
００〜５００〔℃〕程度にまで急激に上昇する３０こと
は良く知られているが、このようにターゲット温度が急
上昇した際、上記ターゲットに於ける不機能領域ＩＴ上
に形成されたクロム被着層１８が、或る程度厚くなると
細かいフレーク状となつて剥離飛散し、そして被処理基
板即ちマスク基板■５ 面に附着し、スパッタされて来
たクロム粒子がその部分に被着するのを阻止するため、
スパッタ膜即ちクロム・マスク膜にピンホールを形成さ
せマスク品質を低下させるという問題がある。又上記不
機能領域１７上のクロム被着層１８は、スパツタ処理を
終つてペルシャーの真空が破られターゲツトが急激に冷
却された際にも剥離飛散してペルシャー内を汚染し、ピ
ンホール等の原因をつくる。そのため従来はターゲツト
を取りはずして上記被着層を削り落とす操作を頻繁に行
うことにより、ピンホールの発生を防止していたが、こ
の操作にはかなりの長時間を要し、作業工数の増大及び
稼動率の低下を招いていた。本発明の目的は上記問題点
に鑑み、スパツタ・ターゲツトの不機能領域上に被着す
るターゲツト材料層の除去が容易な構造を有するマグネ
トロンスパツタ用ターゲツトを提供することにある。
即ち本発明はマグネトロンスパツタ装置のターゲツトに
於て、該ターゲツトの表面中央部の不機能領域上に該不
機能領域を覆い、，且つ着脱可能な絶縁板を配設してな
ることを特徴とする。以下本発明のターゲツト構造を一
実施例について、第３図に示す上面図ａ１断面図ｂ１及
び第４図に示す使用後の断面模式図を用いて詳細に説明
する。
於て、該ターゲツトの表面中央部の不機能領域上に該不
機能領域を覆い、，且つ着脱可能な絶縁板を配設してな
ることを特徴とする。以下本発明のターゲツト構造を一
実施例について、第３図に示す上面図ａ１断面図ｂ１及
び第４図に示す使用後の断面模式図を用いて詳細に説明
する。
本発明を適用したマグネトロンスパツタ用のクロム・タ
ーゲツトは、例えば第３図に示すように、直径２００Ｃ
？〕、厚さ１０〜１５〔？〕程度の円板状クロム・ター
ゲツト２１の上面中心部に、例えば直径５０〜７０Ｃ１
ｉ１１〕程度の石英ガラス或るいはセラミクス等からな
る絶縁板２２が載置配設されており、該絶縁板２２によ
つて不機能領域上が覆われてなつている。
ーゲツトは、例えば第３図に示すように、直径２００Ｃ
？〕、厚さ１０〜１５〔？〕程度の円板状クロム・ター
ゲツト２１の上面中心部に、例えば直径５０〜７０Ｃ１
ｉ１１〕程度の石英ガラス或るいはセラミクス等からな
る絶縁板２２が載置配設されており、該絶縁板２２によ
つて不機能領域上が覆われてなつている。
そして該絶縁板２２は振動等により位置ずれを生じない
よう、例えば該絶縁板２２の下面に形成した所望形状の
突起部２３と、クロム・ターゲツト２１の上面に形成し
た凹部２４によつて嵌着されている。そして更に絶縁板
２２をクロム・ターゲツＩ・上から取り外すのが容易な
ように、その嵌着状態はゆるやかに形成されている。上
記構造を有するクロム・ターゲツトに於ては、第４図に
示すように、スパツタ処理を行つた際にクロム・ターゲ
ツト２１の不機能領域１７上に飛来した活性クロム粒子
は、該領域を覆う絶縁板２２−Ｈに被着する（１８はク
ロム被着層）。
よう、例えば該絶縁板２２の下面に形成した所望形状の
突起部２３と、クロム・ターゲツト２１の上面に形成し
た凹部２４によつて嵌着されている。そして更に絶縁板
２２をクロム・ターゲツＩ・上から取り外すのが容易な
ように、その嵌着状態はゆるやかに形成されている。上
記構造を有するクロム・ターゲツトに於ては、第４図に
示すように、スパツタ処理を行つた際にクロム・ターゲ
ツト２１の不機能領域１７上に飛来した活性クロム粒子
は、該領域を覆う絶縁板２２−Ｈに被着する（１８はク
ロム被着層）。
そこで該絶縁板２２を頻繁に交換することにより、ター
ゲツト上のクロム被着層１８が厚くなることがなくなる
。従つてスパツタ処理に際してのターゲツトの急激な温
度上昇、或るいは処理を終つて被処理基板を取り出す際
のターゲツト表面温度の急激な降下等により、該ターゲ
ツト上のクロム被着層１８が剥離飛散することがなくな
る。その結果、該実施例のターゲツトを用いたマグネト
ロンスパツタに於ては１０〔ｄ〕当りのピンホール数は
１〜２〔個〕程度となり、従来に比べ％〜％に減少する
。又絶縁板２２の交換は極めて短時間で行うことができ
るので時間的なロスを生じない。そして更に又該絶縁板
２２は、別途エツチング処理等により被着しているスパ
ツタクロム層１８を除去すれば、何回でも使用できるの
で経費の増加をもたらすことはない。なお第４図に於て
４はターゲツト電極（陰極）、５は磁石を示している。
上記実施例に於ては、本発明をクロム・ターゲツトによ
つて説明したが、本発明は他のスパツタ材料からなるマ
グネトロンスパツタ用ターゲツトにも勿論適用できる。
又酸化膜をマグネトロンスパツタ法で形成する際のター
ゲツトにも適用できる。更に又本発明は円形以外の形状
のマグネトロン・スパツタ用ターゲツトにも適用できる
。
ゲツト上のクロム被着層１８が厚くなることがなくなる
。従つてスパツタ処理に際してのターゲツトの急激な温
度上昇、或るいは処理を終つて被処理基板を取り出す際
のターゲツト表面温度の急激な降下等により、該ターゲ
ツト上のクロム被着層１８が剥離飛散することがなくな
る。その結果、該実施例のターゲツトを用いたマグネト
ロンスパツタに於ては１０〔ｄ〕当りのピンホール数は
１〜２〔個〕程度となり、従来に比べ％〜％に減少する
。又絶縁板２２の交換は極めて短時間で行うことができ
るので時間的なロスを生じない。そして更に又該絶縁板
２２は、別途エツチング処理等により被着しているスパ
ツタクロム層１８を除去すれば、何回でも使用できるの
で経費の増加をもたらすことはない。なお第４図に於て
４はターゲツト電極（陰極）、５は磁石を示している。
上記実施例に於ては、本発明をクロム・ターゲツトによ
つて説明したが、本発明は他のスパツタ材料からなるマ
グネトロンスパツタ用ターゲツトにも勿論適用できる。
又酸化膜をマグネトロンスパツタ法で形成する際のター
ゲツトにも適用できる。更に又本発明は円形以外の形状
のマグネトロン・スパツタ用ターゲツトにも適用できる
。
以上説明したように、マグネトロンスパツタ装置に本発
明の構造を有するターゲツトを使用することにより、タ
ーゲツト上に被着したターゲツト材料層がフレーク状に
なつて剥離飛散することが防市されるので、被処理基板
上に形成されるスパツタ膜のピンホール発生率は大幅に
減少する。
明の構造を有するターゲツトを使用することにより、タ
ーゲツト上に被着したターゲツト材料層がフレーク状に
なつて剥離飛散することが防市されるので、被処理基板
上に形成されるスパツタ膜のピンホール発生率は大幅に
減少する。
従つて本発明はフオトマスク、半導体装置等の品質向上
に極めて有効である。
に極めて有効である。
第１図はマグネトロンスパツタ装置の要部断面図、第２
図は従来構造のクロム・ターゲツトに於ける長時間使用
後の断面模式図、第３図は本発明の一実施例に於ける上
面図ａ及び断面図ｂ１第４図は該一実施例に於ける使用
後の断面模式図である。 図に於て、４はターゲツト電極（陰極）、５は磁石、１
７は不機能領域、１８はクロム被着層、２１はクロム・
ターゲツト、２２は絶縁板、２３は突起部、２４は凹部
を示す。
図は従来構造のクロム・ターゲツトに於ける長時間使用
後の断面模式図、第３図は本発明の一実施例に於ける上
面図ａ及び断面図ｂ１第４図は該一実施例に於ける使用
後の断面模式図である。 図に於て、４はターゲツト電極（陰極）、５は磁石、１
７は不機能領域、１８はクロム被着層、２１はクロム・
ターゲツト、２２は絶縁板、２３は突起部、２４は凹部
を示す。
Claims (1)
- １ マグネトロンスパッタ装置のターゲットにおいて、
該ターゲットの表面中央部の不機能領域上に、該不機能
領域上を覆い、且つ着脱可能な絶縁板を配設してなるこ
とを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17395281A JPS5914107B2 (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | マグネトロンスパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17395281A JPS5914107B2 (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | マグネトロンスパツタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5877573A JPS5877573A (ja) | 1983-05-10 |
| JPS5914107B2 true JPS5914107B2 (ja) | 1984-04-03 |
Family
ID=15970095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17395281A Expired JPS5914107B2 (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | マグネトロンスパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914107B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5968740B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2016-08-10 | 株式会社アルバック | ターゲット装置、スパッタ装置、及び、ターゲット装置の製造方法 |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP17395281A patent/JPS5914107B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5877573A (ja) | 1983-05-10 |
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