JPS5996266A - スパツタ装置 - Google Patents
スパツタ装置Info
- Publication number
- JPS5996266A JPS5996266A JP20481582A JP20481582A JPS5996266A JP S5996266 A JPS5996266 A JP S5996266A JP 20481582 A JP20481582 A JP 20481582A JP 20481582 A JP20481582 A JP 20481582A JP S5996266 A JPS5996266 A JP S5996266A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- anode
- voltage
- plasma
- impressed
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- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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】
（ａ） 発明の技術分野
本発明はスパッタ法により牛尋体に板等の試料上に金属
層又はシリティド族等を被着形成させるスパッタ装置の
改良ＫＩＦｊする。
層又はシリティド族等を被着形成させるスパッタ装置の
改良ＫＩＦｊする。
（ｂ） 技術の背景
スパッタ法により形成されるスパッタ腺は蒸着膜に比し
て結晶粒径が微小均一性であり、突起が少ない等の利点
により微細パターンの形成に逸し、ステップカバレッジ
（Ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）も良好であるためＬＳ
Ｉ等の電極形成はスパッタ法が主流になりつ＼ある。二
元以上の金鳥膜も容易に得られ、しかもその装置構成は
蒸発源根桁が簡単であるため保守が容易で自動化に有オ
リである。金Ａ％膜配広やターケラト形状によυね々の
方式があシグレーナマグネトロン方式−，５−Ｇｕｎ方
式、同軸マグネトロン方式がある０伺れも直又寛磁界を
オ０用し、グラズ：、、／ケ・ト近傍の局在的を間に閉
じ込める原理を採用している。
て結晶粒径が微小均一性であり、突起が少ない等の利点
により微細パターンの形成に逸し、ステップカバレッジ
（Ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）も良好であるためＬＳ
Ｉ等の電極形成はスパッタ法が主流になりつ＼ある。二
元以上の金鳥膜も容易に得られ、しかもその装置構成は
蒸発源根桁が簡単であるため保守が容易で自動化に有オ
リである。金Ａ％膜配広やターケラト形状によυね々の
方式があシグレーナマグネトロン方式−，５−Ｇｕｎ方
式、同軸マグネトロン方式がある０伺れも直又寛磁界を
オ０用し、グラズ：、、／ケ・ト近傍の局在的を間に閉
じ込める原理を採用している。
（ｃ） 従来技術と問題点
第１崗ｔｒｉ従来のマネグネトロンスバッタ製置を示す
桶成図である。スバッタム九ＩＫは一定量のアルゴンカ
スを尋人する尋人口２及びチャ７２円を一定圧に減圧す
る排気口３を備える。モリブデン（Ｍｏ）、タングステ
ン（Ｗ）又はモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ２）等の
素材でなるターゲット４に尻 Ｉの直流高圧を印カーしてカソードとなす０ターゲット
４には永久磁石６て形成される修らによって電子はター
ゲット上をサイクロイド通勤し、アルゴンガスのガス分
子と％ｉＪ突する鮎呆密度の島いプラズマが発生する。
桶成図である。スバッタム九ＩＫは一定量のアルゴンカ
スを尋人する尋人口２及びチャ７２円を一定圧に減圧す
る排気口３を備える。モリブデン（Ｍｏ）、タングステ
ン（Ｗ）又はモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ２）等の
素材でなるターゲット４に尻 Ｉの直流高圧を印カーしてカソードとなす０ターゲット
４には永久磁石６て形成される修らによって電子はター
ゲット上をサイクロイド通勤し、アルゴンガスのガス分
子と％ｉＪ突する鮎呆密度の島いプラズマが発生する。
これによりプラズマが磁乞７に集中し加速されたアルゴ
ンイオン（Ａｒ”）８かカンート（ターゲット４ンに釦
Ｊ突してターゲット原子９をた＼き出し牛身体基板１０
に金私族を根九ル成させる。ターゲット４近傍に７）−
ド５を設けることによりアルゴンイオン（Ａｒ”）がタ
ーゲット原子をた＼いて出てくる二次電子ｔｆＡ＋捉す
ることができる。従って該２次１１山子が半得体基板１
ｏに到煙しないため基板に加わる電子衝撃による温度上
昇やデバイスへのダメージを阻止することかできる。
しかしこの方法ではターゲットの消耗時１ｈ」が短い。
ンイオン（Ａｒ”）８かカンート（ターゲット４ンに釦
Ｊ突してターゲット原子９をた＼き出し牛身体基板１０
に金私族を根九ル成させる。ターゲット４近傍に７）−
ド５を設けることによりアルゴンイオン（Ａｒ”）がタ
ーゲット原子をた＼いて出てくる二次電子ｔｆＡ＋捉す
ることができる。従って該２次１１山子が半得体基板１
ｏに到煙しないため基板に加わる電子衝撃による温度上
昇やデバイスへのダメージを阻止することかできる。
しかしこの方法ではターゲットの消耗時１ｈ」が短い。
月１」−ちマグネトロン方式では′屯砥界によりとじこ
められた高’Ｍｋｙ−ラズマの発生する順城しかト糺量
の３０〜４０％である。その具体例を第２図に示す。第
２図の（イ）、（ロ）図はターゲットのエロージョンエ
リアを示す図であり２．（イ）図は斜視図、（ロン図は
（イ）図のＡ −Ａ’部を示す断面図、第３図は牛導体
基板上に仮′／ｉ″Ｊ形成込れる金Ｌ６薄族を示す友部
断ｊｌＩ＋！！！、Ｉである。（イ）凶において矩形も
しくは円形のターゲット４に（庭力腺４１が働きこの磁
力肪エリアにプラズマが県中してスパッタ領域４２とな
り一寛子軌跡４３はこのスパッタ領域４２に沿って図の
ように走五するため（ロ）図に示すように味いん〕部没
″Ｌ（４４が生じる。その初ルｊにおいては半専体基し
に伎７．−１−形魚される金１’ｊん脱は膜厚の均一性
が得られるがターゲット４の使い込みによって局部浸食
４４が銑く緑くなるにつれて第３図に示すようにＰ、、
（厚分布にはらつきを生ずる。千尋体基板１０に形成さ
れる金＾局Ｒ１０ａは図に示すようにエロージョンエリ
アの癩比、する部分に比し中央及び周辺部が薄くなる。
められた高’Ｍｋｙ−ラズマの発生する順城しかト糺量
の３０〜４０％である。その具体例を第２図に示す。第
２図の（イ）、（ロ）図はターゲットのエロージョンエ
リアを示す図であり２．（イ）図は斜視図、（ロン図は
（イ）図のＡ −Ａ’部を示す断面図、第３図は牛導体
基板上に仮′／ｉ″Ｊ形成込れる金Ｌ６薄族を示す友部
断ｊｌＩ＋！！！、Ｉである。（イ）凶において矩形も
しくは円形のターゲット４に（庭力腺４１が働きこの磁
力肪エリアにプラズマが県中してスパッタ領域４２とな
り一寛子軌跡４３はこのスパッタ領域４２に沿って図の
ように走五するため（ロ）図に示すように味いん〕部没
″Ｌ（４４が生じる。その初ルｊにおいては半専体基し
に伎７．−１−形魚される金１’ｊん脱は膜厚の均一性
が得られるがターゲット４の使い込みによって局部浸食
４４が銑く緑くなるにつれて第３図に示すようにＰ、、
（厚分布にはらつきを生ずる。千尋体基板１０に形成さ
れる金＾局Ｒ１０ａは図に示すようにエロージョンエリ
アの癩比、する部分に比し中央及び周辺部が薄くなる。
（ｄ） 発明の目的
不発リリは上記の点に鋭み、ターゲットの有効態−用率
′！！−１ｉｉｊ上させ、膜厚の均一性を借るに有効な
アノードＩｉＬ極に支流低圧を印加するスパッタ装置の
提供を目的とする。
′！！−１ｉｉｊ上させ、膜厚の均一性を借るに有効な
アノードＩｉＬ極に支流低圧を印加するスパッタ装置の
提供を目的とする。
（ｅ） 発明の禍♂成
上記目的は不発明によれば磁場を有するターゲットに直
流高圧を印加してプラズマをル５起させるマグネトロン
方式のスパッタ装置でめって、該ターゲットにｂ接して
設けたアノードに交流電圧を印加して阪ノラズマ電界を
変動させ、該ターゲット上のスパッタ領域を拡大させ得
るように植成したことによって起せられる。
流高圧を印加してプラズマをル５起させるマグネトロン
方式のスパッタ装置でめって、該ターゲットにｂ接して
設けたアノードに交流電圧を印加して阪ノラズマ電界を
変動させ、該ターゲット上のスパッタ領域を拡大させ得
るように植成したことによって起せられる。
（ｆ） 発明の実施例
以下本発明の笑施？ｌＩを回向により詳述する。第４図
は本発明の一実施例であるマグネトロンスパッタ装ｕ１
を示す（１４成図である。図においてチャンバｌｌ内を
１０−’ 〜１０−２Ｔｏｒｒに減圧排気し、アルゴン
ガス（Ａｒ）を尋人する。ターゲット１２に騰接するア
ノード１３に低電位の交流電圧を印加するもの、である
。これにより７ノード１３に止及び負の′ｊｆｆ、位を
帯電させターゲット１２に印加した負の’ｌｈ：：ｆ−
を反俣したり、秋引させることによりプラズマ電界の分
布ｋｉ位１せることに′Ｍ目したものである。本実施例
においでターゲット１２とアノード１３のｒム］ｌ’＞
２ｔを５’ｍ／ｒｎ以下となるよう配設Ｌ７ ／’−）
” １３ Ｋ ？１０〜２４Ｖ１５０ｋｉｚ、Ｏ父６Ｚ
’ｊｒ：印加し、ターグツ）１２には負の直流高圧−
５ｏｏＶをν１」ちアノード１３に生ずる０又は負の帯
電電位によってターゲット１２の人１辺都はアルゴンイ
オン（Ａｒ”）がアノードエ３にしξ弓１されるためフ
゛ラズマ発生は周辺部は粗くなり中心部に偏り、ターグ
ツ）１２に牲ｊ突してターゲット原子をた＼き出すアル
ゴンイオン（Ａｒ” ）は周辺部から中心部に移動づ−
る。一方正の？ｊｆ電を位によってプラズマ発生は周辺
部に智となシスバッタ領域は周辺部に拡大する。特に周
辺部におけるエロージョンエリアの拡大が顕著で２りバ
これは印加する交流電圧の正電位による寄与が大きいも
のと考察される。また印加電圧全可変させノー次高電位
に切替えることにょフタ−ゲットのし′Ａ：部形状を椴
やにし、更にターゲットの長寿命化に鳴動である。
は本発明の一実施例であるマグネトロンスパッタ装ｕ１
を示す（１４成図である。図においてチャンバｌｌ内を
１０−’ 〜１０−２Ｔｏｒｒに減圧排気し、アルゴン
ガス（Ａｒ）を尋人する。ターゲット１２に騰接するア
ノード１３に低電位の交流電圧を印加するもの、である
。これにより７ノード１３に止及び負の′ｊｆｆ、位を
帯電させターゲット１２に印加した負の’ｌｈ：：ｆ−
を反俣したり、秋引させることによりプラズマ電界の分
布ｋｉ位１せることに′Ｍ目したものである。本実施例
においでターゲット１２とアノード１３のｒム］ｌ’＞
２ｔを５’ｍ／ｒｎ以下となるよう配設Ｌ７ ／’−）
” １３ Ｋ ？１０〜２４Ｖ１５０ｋｉｚ、Ｏ父６Ｚ
’ｊｒ：印加し、ターグツ）１２には負の直流高圧−
５ｏｏＶをν１」ちアノード１３に生ずる０又は負の帯
電電位によってターゲット１２の人１辺都はアルゴンイ
オン（Ａｒ”）がアノードエ３にしξ弓１されるためフ
゛ラズマ発生は周辺部は粗くなり中心部に偏り、ターグ
ツ）１２に牲ｊ突してターゲット原子をた＼き出すアル
ゴンイオン（Ａｒ” ）は周辺部から中心部に移動づ−
る。一方正の？ｊｆ電を位によってプラズマ発生は周辺
部に智となシスバッタ領域は周辺部に拡大する。特に周
辺部におけるエロージョンエリアの拡大が顕著で２りバ
これは印加する交流電圧の正電位による寄与が大きいも
のと考察される。また印加電圧全可変させノー次高電位
に切替えることにょフタ−ゲットのし′Ａ：部形状を椴
やにし、更にターゲットの長寿命化に鳴動である。
第５図は本発明の実話ト」であるターゲットの浸食部形
状を示すｉ７「面間てわる。図においてターゲット１２
に生ずる浸食部は印加電圧を口」促さセることにより絢
辺部に拡かり１２ａ、１２ｂ、１２ｃに示す形状となる
。牛４フ体基板上に形成される＆質は粘結性が良質であ
り膜ノ早分布は従来に比して均一となり向上する。
状を示すｉ７「面間てわる。図においてターゲット１２
に生ずる浸食部は印加電圧を口」促さセることにより絢
辺部に拡かり１２ａ、１２ｂ、１２ｃに示す形状となる
。牛４フ体基板上に形成される＆質は粘結性が良質であ
り膜ノ早分布は従来に比して均一となり向上する。
（ｇ） 発明の効果
以上詳細に説明したようにアノード１Ｌ極に低電位の交
流電圧を印加する本発明のマダイ・トロンスパッタ装置
とすることにより、牛等体ん板上に後着形成される膜厚
分布は均一化されターゲット寿命は向上する印、・優れ
た効果がある。
流電圧を印加する本発明のマダイ・トロンスパッタ装置
とすることにより、牛等体ん板上に後着形成される膜厚
分布は均一化されターゲット寿命は向上する印、・優れ
た効果がある。
第１図は従来のマグネトロンスパッタ装置を示すイ、）
数回、第２図の（イ）、（ロ）図はターゲットのエロー
ジョンエリアを示す因であり、何）図は斜視図、（ロ）
図は（イ）図のＡ −Ａ’部を示す断面図、第３図は牛
専体基板上に波光形成される金属′７４．膜を示す要部
１す１ｍ図、第４図は本発明の一実施例であるマグネト
ロンスパッタ装五を示す、はｒ、’ｌ＋図、ε１シ５図
は本発明の実）ａｉＮでおるターゲットの浸食部形状を
示す聞Ｔ ’ＩＭｉ図でイ）る。図において■・・・マ
ク坏トロンスノくツタ裂’ｉ、１．．２・・・カス４ン
入口、３・・・谷ｒ気口、４．１２・・・ターゲット、
５．１３・・・アノード、６・・・磁石、７・・イ之陽
、８・・・アルゴンイオン（Ａｒ”）、９−ターゲット
原子、工Ｏ・・・手招１体表板、１１・・・テヤンノく
。 お １ 図 第２１２１ （イｐ 第３ 用 第４図 第５図
数回、第２図の（イ）、（ロ）図はターゲットのエロー
ジョンエリアを示す因であり、何）図は斜視図、（ロ）
図は（イ）図のＡ −Ａ’部を示す断面図、第３図は牛
専体基板上に波光形成される金属′７４．膜を示す要部
１す１ｍ図、第４図は本発明の一実施例であるマグネト
ロンスパッタ装五を示す、はｒ、’ｌ＋図、ε１シ５図
は本発明の実）ａｉＮでおるターゲットの浸食部形状を
示す聞Ｔ ’ＩＭｉ図でイ）る。図において■・・・マ
ク坏トロンスノくツタ裂’ｉ、１．．２・・・カス４ン
入口、３・・・谷ｒ気口、４．１２・・・ターゲット、
５．１３・・・アノード、６・・・磁石、７・・イ之陽
、８・・・アルゴンイオン（Ａｒ”）、９−ターゲット
原子、工Ｏ・・・手招１体表板、１１・・・テヤンノく
。 お １ 図 第２１２１ （イｐ 第３ 用 第４図 第５図
Claims (1)
- 磁、％１を有するターゲットに直流高圧を印加してグラ
ズマヲ訪起させるマグネトロン方式のスパッタ装置であ
って、該ターゲットＶＣ隣接して設りた７ノードに支流
電圧を印加して該プラズマ′亀界を震動させ該ターゲッ
ト上のスパッタ領域を拡大させ得るように４１’ｈ成し
たことを％徴とするスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20481582A JPS5996266A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20481582A JPS5996266A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | スパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996266A true JPS5996266A (ja) | 1984-06-02 |
Family
ID=16496832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20481582A Pending JPS5996266A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5996266A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06108248A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-19 | Shibaura Eng Works Co Ltd | スパッタリング源 |
| WO1998054749A1 (en) * | 1997-05-28 | 1998-12-03 | Advanced Energy Industries, Inc. | Continuous deposition of insulating material using multiple anodes alternated between positive and negative voltages |
| US6818103B1 (en) | 1999-10-15 | 2004-11-16 | Advanced Energy Industries, Inc. | Method and apparatus for substrate biasing in multiple electrode sputtering systems |
| US6818257B2 (en) | 1999-04-17 | 2004-11-16 | Advanced Energy Industries, Inc. | Method of providing a material processing ion beam |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP20481582A patent/JPS5996266A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06108248A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-19 | Shibaura Eng Works Co Ltd | スパッタリング源 |
| WO1998054749A1 (en) * | 1997-05-28 | 1998-12-03 | Advanced Energy Industries, Inc. | Continuous deposition of insulating material using multiple anodes alternated between positive and negative voltages |
| US5897753A (en) * | 1997-05-28 | 1999-04-27 | Advanced Energy Industries, Inc. | Continuous deposition of insulating material using multiple anodes alternated between positive and negative voltages |
| US6183605B1 (en) | 1997-05-28 | 2001-02-06 | Advanced Energy Industries, Inc. | AC powered system for continuous deposition of a cathode material |
| EP1458006A1 (en) * | 1997-05-28 | 2004-09-15 | Advanced Energy Industries, Inc. | Continuous deposition of insulating material using multiple anodes alternated between positive and negative voltages |
| US6818257B2 (en) | 1999-04-17 | 2004-11-16 | Advanced Energy Industries, Inc. | Method of providing a material processing ion beam |
| US6818103B1 (en) | 1999-10-15 | 2004-11-16 | Advanced Energy Industries, Inc. | Method and apparatus for substrate biasing in multiple electrode sputtering systems |
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