JPS5920469A - プレ−ナマグネトロン型スパツタ装置 - Google Patents
プレ−ナマグネトロン型スパツタ装置Info
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- JPS5920469A JPS5920469A JP12906482A JP12906482A JPS5920469A JP S5920469 A JPS5920469 A JP S5920469A JP 12906482 A JP12906482 A JP 12906482A JP 12906482 A JP12906482 A JP 12906482A JP S5920469 A JPS5920469 A JP S5920469A
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- magnets
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プレーナマグネトロン型スパッタ装置に関し
、特にそのターゲット電極構造の改良に関するものであ
る。
、特にそのターゲット電極構造の改良に関するものであ
る。
スパッタリングによる薄膜形成の速度を増すために、タ
ーゲット材料の裏側に永久磁石を配置し、直交電磁界の
もとて電子にサイクロイド運動を起こさせ、ターゲット
表面でのプラズマ密度を上げたプレーナマグネトロン型
のスパッタリング装置・が開発されている。
ーゲット材料の裏側に永久磁石を配置し、直交電磁界の
もとて電子にサイクロイド運動を起こさせ、ターゲット
表面でのプラズマ密度を上げたプレーナマグネトロン型
のスパッタリング装置・が開発されている。
第１図は上記プレーナマグネトロン型スパッタ装置の概
念図である。図において、１は真空槽、２はターゲット
電極、３は基板、４は基板ホルダ、５はターゲット材料
、６は永久磁石、７は磁力線゛である。
念図である。図において、１は真空槽、２はターゲット
電極、３は基板、４は基板ホルダ、５はターゲット材料
、６は永久磁石、７は磁力線゛である。
スパッタ装置のターゲット電極２は真空槽１内で高周波
電圧を印加し、電極前面に取り付けたターゲット材料５
をスパッタし、対向する電極（基板ホルダ４）に取り付
けた試料（基板３）表面にターゲット材料の薄膜を堆積
させるものである。
電圧を印加し、電極前面に取り付けたターゲット材料５
をスパッタし、対向する電極（基板ホルダ４）に取り付
けた試料（基板３）表面にターゲット材料の薄膜を堆積
させるものである。
一般に一つのターゲット電極を用いる場合は、ターゲッ
ト材料そのものと、真空槽内部に導入した混合カス（ス
パッタリングを促進する目的で使用）成分との混合薄膜
が堆積されるが、ターゲット材料と成分が異なる薄膜を
堆積させる場合においては、同時に複数のターゲット電
極を用い、各電極にそれぞれ異種のターゲット材料を使
用することになる。このとき目的とする薄膜を得るため
には、各電極の堆積速度を調整する必要があり、それに
ともない、ターゲット電極の磁束密度調整と温度調整が
必要不可欠となる。しかし、従来の堆積速度調節は、タ
ーゲット電極２と基板ホルダ（電極）４間の距離調節と
、高周波電力の調節およびシャッターの開閉による３つ
の方法しか行なわれてい４カ、つぇ。
ＩＭａｌ昭５９−２０４６９ （２）第２図は従来
のターゲット電極の一例を示す断面図である。図におい
て、前出のものと同一符号のものは同一または均等部分
を示すものとする。
ト材料そのものと、真空槽内部に導入した混合カス（ス
パッタリングを促進する目的で使用）成分との混合薄膜
が堆積されるが、ターゲット材料と成分が異なる薄膜を
堆積させる場合においては、同時に複数のターゲット電
極を用い、各電極にそれぞれ異種のターゲット材料を使
用することになる。このとき目的とする薄膜を得るため
には、各電極の堆積速度を調整する必要があり、それに
ともない、ターゲット電極の磁束密度調整と温度調整が
必要不可欠となる。しかし、従来の堆積速度調節は、タ
ーゲット電極２と基板ホルダ（電極）４間の距離調節と
、高周波電力の調節およびシャッターの開閉による３つ
の方法しか行なわれてい４カ、つぇ。
ＩＭａｌ昭５９−２０４６９ （２）第２図は従来
のターゲット電極の一例を示す断面図である。図におい
て、前出のものと同一符号のものは同一または均等部分
を示すものとする。
８．９．１０は電極本体、月、１２は磁石、１３は磁気
回路を構成する継鉄、１４は冷却水路用お、よび高周波
導入用の２重管、１５はシールドカバー、１６．１７は
冷却水の流れ方向を示す矢印である。
回路を構成する継鉄、１４は冷却水路用お、よび高周波
導入用の２重管、１５はシールドカバー、１６．１７は
冷却水の流れ方向を示す矢印である。
従来のマグネトロン型ターゲット電極は、電極内部に装
着しである磁石によってターゲット側に磁場を発生させ
ているが、内部の磁石は完全固定方式となっているため
、ターゲット側に発生する磁束密度の調整ができなかっ
た。また、磁気回路を構成する継鉄１３に、冷却水流路
を構成するための穴があけられているため、継鉄１３か
らの洩れ磁束が増加し、本体８，１０とシールドカバー
１５との間で放電する場合があった。また、継鉄１３が
直接電極本体内壁面に固定されているために、継鉄１３
は電極の放電による加熱の影響により温度が」−昇し、
磁気回路の磁束密度が低下する。ターゲット電極は真空
槽１内で使用されるため本体８，９゜１０は真空中に存
在し、冷却水路用および高周波導入用の２重管１４を介
して真空槽１の壁に絶縁固定される。このとき同時に真
空ソールも行なわれる（図示せず）。磁石ＩＩ’、 １
２は継鉄１３と共に電極本体８．９．１０の内部に固定
されており、冷却水は矢印１６．１７の示す方向に流れ
る（逆方向でも可）。このとき磁石１１．１２と継鉄１
３は常に片面からしか冷却されず冷却効率が悪く、電極
本体８．ＩＯに面した側はターゲットが加熱される程度
の温度まで上がることになり、磁束密度を低下させる原
因となっていた。
着しである磁石によってターゲット側に磁場を発生させ
ているが、内部の磁石は完全固定方式となっているため
、ターゲット側に発生する磁束密度の調整ができなかっ
た。また、磁気回路を構成する継鉄１３に、冷却水流路
を構成するための穴があけられているため、継鉄１３か
らの洩れ磁束が増加し、本体８，１０とシールドカバー
１５との間で放電する場合があった。また、継鉄１３が
直接電極本体内壁面に固定されているために、継鉄１３
は電極の放電による加熱の影響により温度が」−昇し、
磁気回路の磁束密度が低下する。ターゲット電極は真空
槽１内で使用されるため本体８，９゜１０は真空中に存
在し、冷却水路用および高周波導入用の２重管１４を介
して真空槽１の壁に絶縁固定される。このとき同時に真
空ソールも行なわれる（図示せず）。磁石ＩＩ’、 １
２は継鉄１３と共に電極本体８．９．１０の内部に固定
されており、冷却水は矢印１６．１７の示す方向に流れ
る（逆方向でも可）。このとき磁石１１．１２と継鉄１
３は常に片面からしか冷却されず冷却効率が悪く、電極
本体８．ＩＯに面した側はターゲットが加熱される程度
の温度まで上がることになり、磁束密度を低下させる原
因となっていた。
本発明は、上記従来の装置における問題点を解消するた
めになされたもので、ターゲット電極の磁石の固定位置
を可変にすることにより高周波放電の際の磁束密度を調
整し、薄膜の堆積速度を調整すると共に、磁石、継鉄の
全面を冷却することにより磁束密度の低下を防止するも
のである。
めになされたもので、ターゲット電極の磁石の固定位置
を可変にすることにより高周波放電の際の磁束密度を調
整し、薄膜の堆積速度を調整すると共に、磁石、継鉄の
全面を冷却することにより磁束密度の低下を防止するも
のである。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
第３図は本発明のプレーナマグネトロン型スノぐツタ装
置の一実施例の全体構成説明図である。ターゲット材料
５０面を基板ホルダ４に対向させるように、真空槽１内
にターゲット電極を設置している。基板ホルダ４は、多
数の基板３」二にターゲット原子が均一に堆積できるよ
うに回転する機構となっている。真空槽１の外部には、
反応カス導入系および真空排気系なとの補機が付設され
ている。なお、図の１８は真空槽のフェイスプレートで
ある。
置の一実施例の全体構成説明図である。ターゲット材料
５０面を基板ホルダ４に対向させるように、真空槽１内
にターゲット電極を設置している。基板ホルダ４は、多
数の基板３」二にターゲット原子が均一に堆積できるよ
うに回転する機構となっている。真空槽１の外部には、
反応カス導入系および真空排気系なとの補機が付設され
ている。なお、図の１８は真空槽のフェイスプレートで
ある。
第４図は本発明のターゲット電極の一実施例の構造を示
すもので、同図（ａｌは横断面図、（１））はｉａｌの
Ｚ−７部の縦断面図である。ターゲット電極２は、冷却
水路用および高周波導入用の２重管１４で絶縁物１９を
介して真空槽のフェイスプレート１８に絶縁固定されて
いる。この固定と同時に真空シールも行なわれる。磁石
１１．１２は自身の吸引力で継鉄１３に固着している。
すもので、同図（ａｌは横断面図、（１））はｉａｌの
Ｚ−７部の縦断面図である。ターゲット電極２は、冷却
水路用および高周波導入用の２重管１４で絶縁物１９を
介して真空槽のフェイスプレート１８に絶縁固定されて
いる。この固定と同時に真空シールも行なわれる。磁石
１１．１２は自身の吸引力で継鉄１３に固着している。
これがはね２０と調整ねじ２１によってターゲット材料
５との距離を調整される。なお、磁石１１および１２．
継鉄１３．ばね２０．調整ねじ２１、保持板２２は一つ
のユニットとして構成され、外で組立てた後にターゲッ
ト材料を保持している電極本体８，９．１０の内部に挿
入される。従って、任意に磁束密度調整を行なった後に
容易に組込むことができる。このとき、磁石を固定しユ
ニット構成された磁気回路の前面および後面が、それぞ
れターゲット材料５および電極本体１０から離れた状態
で保持されているので、冷却水は矢印２３．２４゜２５
の方向に流れる（逆方向でも可）。従って、流路は充分
に広い空間を確保されているため、冷却水は淀むことな
く流れ、磁気回路の全面が効率良く冷却されているので
、放電加熱時に気泡が発生することなく、磁束密度の温
度による変動が少な（なる。
５との距離を調整される。なお、磁石１１および１２．
継鉄１３．ばね２０．調整ねじ２１、保持板２２は一つ
のユニットとして構成され、外で組立てた後にターゲッ
ト材料を保持している電極本体８，９．１０の内部に挿
入される。従って、任意に磁束密度調整を行なった後に
容易に組込むことができる。このとき、磁石を固定しユ
ニット構成された磁気回路の前面および後面が、それぞ
れターゲット材料５および電極本体１０から離れた状態
で保持されているので、冷却水は矢印２３．２４゜２５
の方向に流れる（逆方向でも可）。従って、流路は充分
に広い空間を確保されているため、冷却水は淀むことな
く流れ、磁気回路の全面が効率良く冷却されているので
、放電加熱時に気泡が発生することなく、磁束密度の温
度による変動が少な（なる。
本発明の装置は、例えば撮像管、太陽電池、絶縁膜、Ａ
ｔ薄膜などの作製に広く用いられる。それら種々の薄膜
を作製する場合に、本発明の装置では、磁石を交換する
ことなく、磁石の位置を調整ねしで動かしてターゲット
材料との間隔を変えることにより、簡単にターゲット材
料面の磁束密度を調整できるので、異なる性質をもった
薄膜が容−通常、ターゲット材料面の磁束密度は２００
〜５００ガウスが必要である。例えば、実験の結果から
薄膜の性質とターゲット材料面の磁束密度の間に次のよ
うなデータが得られたとする。
ｔ薄膜などの作製に広く用いられる。それら種々の薄膜
を作製する場合に、本発明の装置では、磁石を交換する
ことなく、磁石の位置を調整ねしで動かしてターゲット
材料との間隔を変えることにより、簡単にターゲット材
料面の磁束密度を調整できるので、異なる性質をもった
薄膜が容−通常、ターゲット材料面の磁束密度は２００
〜５００ガウスが必要である。例えば、実験の結果から
薄膜の性質とターゲット材料面の磁束密度の間に次のよ
うなデータが得られたとする。
いま、例えばＢの性質をもった薄膜を作製したい場合、
本発明のターゲット電極の磁石の位置を調整し、ターゲ
ット材料面の磁束密度が３００ガウスとなっていること
を確認し、その後、磁石一式（ユニット）を電極本体内
へ組込めば、その状態１でスパッタすることによって、
スパッタ装置は要求されるＢの性質をもった薄膜の作製
ができる。
本発明のターゲット電極の磁石の位置を調整し、ターゲ
ット材料面の磁束密度が３００ガウスとなっていること
を確認し、その後、磁石一式（ユニット）を電極本体内
へ組込めば、その状態１でスパッタすることによって、
スパッタ装置は要求されるＢの性質をもった薄膜の作製
ができる。
以上説明したように本発明によれば、磁石の固定位置を
可変にすることにより、ターゲット材料面の磁束密度の
調整を容易にすると共に、全面冷却を可能にした。こと
により磁束密度の低下を防止できる。従って、堆積速度
調節の可能性が拡大され、しかも、より広範囲な膜質の
薄膜作製が安定した状態で行なえるようになる。
可変にすることにより、ターゲット材料面の磁束密度の
調整を容易にすると共に、全面冷却を可能にした。こと
により磁束密度の低下を防止できる。従って、堆積速度
調節の可能性が拡大され、しかも、より広範囲な膜質の
薄膜作製が安定した状態で行なえるようになる。
第１図はプレーナマグネトロン型スパッタ装置の概念図
、第２図は従来のターゲット電極の一例を示す断面図、
第３図は本発明のプレーナマグネトロン型スパッタ装置
の一実施例の全体構成説明図、第４図は本発明のターゲ
ット電極の一実施例の構造を示すもので、同図（ａｌは
横断面図、（ｂｌはｔａｌのＺ−７部の縦断面図、であ
る。 １・・・真空槽 ２・・・ターゲット電極３・
・・基板 ４・・・基板ボルダ５・・・ター
ゲット材料 ６・・・永久磁石７・・・磁力線’
８，９．１０・・・電極本体１１、１２・・・磁石
１３・・・継鉄Ｉ４・・・２重管１５・・・ン
ールド力バー１６、１７．’２３．２４．２５・・冷却
水の流れ方向を示す矢印２０・・・ばね ２
１・・・調整ねじ２２・・・保持板 代理人弁理士 中村純之助 Ｊ８ｐｉ図 矛２図 １Ｐ３図 十４図 第１頁の続き ０発 明 者 石岡祥男 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 今村慶憲 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内
、第２図は従来のターゲット電極の一例を示す断面図、
第３図は本発明のプレーナマグネトロン型スパッタ装置
の一実施例の全体構成説明図、第４図は本発明のターゲ
ット電極の一実施例の構造を示すもので、同図（ａｌは
横断面図、（ｂｌはｔａｌのＺ−７部の縦断面図、であ
る。 １・・・真空槽 ２・・・ターゲット電極３・
・・基板 ４・・・基板ボルダ５・・・ター
ゲット材料 ６・・・永久磁石７・・・磁力線’
８，９．１０・・・電極本体１１、１２・・・磁石
１３・・・継鉄Ｉ４・・・２重管１５・・・ン
ールド力バー１６、１７．’２３．２４．２５・・冷却
水の流れ方向を示す矢印２０・・・ばね ２
１・・・調整ねじ２２・・・保持板 代理人弁理士 中村純之助 Ｊ８ｐｉ図 矛２図 １Ｐ３図 十４図 第１頁の続き ０発 明 者 石岡祥男 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 今村慶憲 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内
Claims (3)
- （１）真空槽と、該真空槽内に設置されるプレーナマグ
ネトロン型ターゲット電極と、該ターゲット電極のター
ゲット材料を堆積させる基板を載置する基板ホルダとを
備えたスパッタ装置において、上記ターゲット電極を、
電極本体と、ターゲット材料と、該ターゲット材料の裏
面に設置される磁石および磁気回路構成部材と、該磁石
とターゲット材料の距離を可変にする機構を有して構成
したことを特徴とするプレーナマグネトロン型スパッタ
装置。 - （２）上記磁石とターゲット材料の距離を可変にする機
構は、上記磁石を固着した磁気回路構成部材を保持板上
にばねと距離調整ねじを介して配置し一体化構成したも
のである特許請求の範囲第１項記載のプレーナマグネト
ロン型スパッタ装置。 - （３）上記ターゲット材料の裏面に設置する磁石を固着
した磁気回路構成部材は、上記電極本体内壁に直接接触
しないように上記保持板によって電極本体に取６付けら
れたものである特許請求の範囲第２項記載のプレーナマ
グネトロン型スパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12906482A JPS5920469A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | プレ−ナマグネトロン型スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12906482A JPS5920469A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | プレ−ナマグネトロン型スパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5920469A true JPS5920469A (ja) | 1984-02-02 |
Family
ID=15000189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12906482A Pending JPS5920469A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | プレ−ナマグネトロン型スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920469A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62142765A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Rohm Co Ltd | マグネトロンスパツタにおける膜厚調整方法 |
| JPS62142764A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Rohm Co Ltd | マグネトロンスパツタにおける膜厚調整方法 |
| CN101117706A (zh) * | 2006-08-04 | 2008-02-06 | 应用材料股份有限公司 | 特别是双层折叠磁控管的多磁控管的联动扫描 |
| US7879210B2 (en) | 2006-02-03 | 2011-02-01 | Applied Materials, Inc. | Partially suspended rolling magnetron |
| KR101019826B1 (ko) * | 2005-11-17 | 2011-03-04 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 부분적 롤링 지지부 및 센터링 핀을 포함하는 유연한마그네트론 |
| JP2012149340A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-08-09 | Canon Anelva Corp | スパッタリング装置 |
| US8961756B2 (en) * | 2006-08-04 | 2015-02-24 | Applied Materials, Inc. | Ganged scanning of multiple magnetrons, especially two level folded magnetrons |
| CN104561921A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-29 | 张家港恩达通讯科技有限公司 | 一种磁控溅射镀膜衬底固定夹具 |
-
1982
- 1982-07-26 JP JP12906482A patent/JPS5920469A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62142765A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Rohm Co Ltd | マグネトロンスパツタにおける膜厚調整方法 |
| JPS62142764A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Rohm Co Ltd | マグネトロンスパツタにおける膜厚調整方法 |
| KR101019826B1 (ko) * | 2005-11-17 | 2011-03-04 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 부분적 롤링 지지부 및 센터링 핀을 포함하는 유연한마그네트론 |
| US7879210B2 (en) | 2006-02-03 | 2011-02-01 | Applied Materials, Inc. | Partially suspended rolling magnetron |
| CN101117706A (zh) * | 2006-08-04 | 2008-02-06 | 应用材料股份有限公司 | 特别是双层折叠磁控管的多磁控管的联动扫描 |
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| JP2012149340A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-08-09 | Canon Anelva Corp | スパッタリング装置 |
| US9299544B2 (en) | 2010-12-28 | 2016-03-29 | Canon Anelva Corporation | Sputtering apparatus |
| CN104561921A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-29 | 张家港恩达通讯科技有限公司 | 一种磁控溅射镀膜衬底固定夹具 |
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