JPS619573A - スパツタリング装置 - Google Patents
スパツタリング装置Info
- Publication number
- JPS619573A JPS619573A JP12743484A JP12743484A JPS619573A JP S619573 A JPS619573 A JP S619573A JP 12743484 A JP12743484 A JP 12743484A JP 12743484 A JP12743484 A JP 12743484A JP S619573 A JPS619573 A JP S619573A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- electromagnet
- substrate
- high speed
- sputtering
- 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.)
- Pending
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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
-
- 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
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明はスパッタリング装置に関し、特に薄膜形成物を
大量生産するのに好適なスパッタリング装置に関する。
大量生産するのに好適なスパッタリング装置に関する。
半導体、集積回路等の製造において、薄膜を形成する手
法の１つにスパッタリング法がある。スパッタリング法
を用いて薄膜形成品の量産化を行う上での重要点は、高
速成膜化によるタクトタイムの短縮と高価なターゲット
の長寿命化による原価低減である。
法の１つにスパッタリング法がある。スパッタリング法
を用いて薄膜形成品の量産化を行う上での重要点は、高
速成膜化によるタクトタイムの短縮と高価なターゲット
の長寿命化による原価低減である。
従来、高速成膜化を図ったスパッタリング装置として、
プレーナ・マグネトロン方式スパッタリング装置がある
。プレーナ・マグネトロン方式では、ターゲットの後方
に磁石を固定し、ターゲット前面に出る漏れ磁界を利用
してプラズマ密度を高めることにより、スパッタリング
効率を向上し成膜速度を速めている。
プレーナ・マグネトロン方式スパッタリング装置がある
。プレーナ・マグネトロン方式では、ターゲットの後方
に磁石を固定し、ターゲット前面に出る漏れ磁界を利用
してプラズマ密度を高めることにより、スパッタリング
効率を向上し成膜速度を速めている。
しかし、上記方法では漏れ磁界を利用してプラズマ密度
の高い領域をターゲット全面に作ることは困難である。
の高い領域をターゲット全面に作ることは困難である。
このため、高速成膜化は可能であるが、ターゲットのプ
ラズマ密度の高い部分が集中的にスパッタリングされて
消耗し、高価なターゲットの寿命が短かくなるという欠
点がある。特に、ターゲットが磁性体の場合は磁力線の
ほとんどがターゲット内部で閉じてしまい、ターゲット
表面に漏れる磁界は少なくなる。このため、スパッタリ
ングによりターゲットの消耗が始まり凹部が発生すると
、その部分の磁界が強くなり加速的にその部分が消耗さ
れて行く。
ラズマ密度の高い部分が集中的にスパッタリングされて
消耗し、高価なターゲットの寿命が短かくなるという欠
点がある。特に、ターゲットが磁性体の場合は磁力線の
ほとんどがターゲット内部で閉じてしまい、ターゲット
表面に漏れる磁界は少なくなる。このため、スパッタリ
ングによりターゲットの消耗が始まり凹部が発生すると
、その部分の磁界が強くなり加速的にその部分が消耗さ
れて行く。
第１図は上記方法によるターゲットの消耗状態を示す図
であり、第１図（ａ）はターゲット１の表面を示し、斜
線部分が消耗により生じた凹部である。また第１図（ｂ
）はターゲット１の断面を示している。第１図（ｂ）か
ら明らかなように、上記方法はターゲット消費効率が著
しく低下し、ターゲットが磁性体の場合、その体積の数
１０分の１程度をスパッタリングするだけで寿命が尽き
るという欠点がある。
であり、第１図（ａ）はターゲット１の表面を示し、斜
線部分が消耗により生じた凹部である。また第１図（ｂ
）はターゲット１の断面を示している。第１図（ｂ）か
ら明らかなように、上記方法はターゲット消費効率が著
しく低下し、ターゲットが磁性体の場合、その体積の数
１０分の１程度をスパッタリングするだけで寿命が尽き
るという欠点がある。
このような欠点を改善するためターゲット形状を工夫す
る手法も考えられるが、純度の高いターゲットを複雑な
形状に形成することは困難であり、かつ非常に高価なも
のになるため生産効率の面で問題がある。
る手法も考えられるが、純度の高いターゲットを複雑な
形状に形成することは困難であり、かつ非常に高価なも
のになるため生産効率の面で問題がある。
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を改善す
るため、高速成膜化、およびターゲットの長寿命化を図
り得るスパッタリング装置を提供することにある。
るため、高速成膜化、およびターゲットの長寿命化を図
り得るスパッタリング装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため、本発明によるスパッタリング
装置は、ターゲットを回転する回転駆動機構と、ターゲ
ットの半径内で磁気ループが閉じるよう構成された磁界
印加機構とを設けることにより、ターゲットの表面全体
を一様に高プラズマ化し、高速成膜化、およびターゲッ
トの長寿命化を図ったことに特徴がある。
装置は、ターゲットを回転する回転駆動機構と、ターゲ
ットの半径内で磁気ループが閉じるよう構成された磁界
印加機構とを設けることにより、ターゲットの表面全体
を一様に高プラズマ化し、高速成膜化、およびターゲッ
トの長寿命化を図ったことに特徴がある。
以下１本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第２図は、本発明の一実施例によるプレーナ・マグネト
ロン方式スパツタリ・ング装置のターゲット部分の断面
図であり、第３図は第２図の一部斜視図である。
ロン方式スパツタリ・ング装置のターゲット部分の断面
図であり、第３図は第２図の一部斜視図である。
第２図において、１はターゲット、２は電磁石、３は通
電駆動シャフト、４はモータ、５は真空密閉駆動ジヨイ
ント、６はチャンバ、７は基板、８はモータ用電源、９
は電磁石用電源である。
電駆動シャフト、４はモータ、５は真空密閉駆動ジヨイ
ント、６はチャンバ、７は基板、８はモータ用電源、９
は電磁石用電源である。
第３図に示すように、ターゲットｌは円板状に形成され
、高価なターゲットの有効利用を図っている。また、電
磁石２は、その直径がターゲット１の半径より小さなリ
ング状コアを用いて形成されている。したがって、電磁
石２による磁気ループは、ターゲット１の半径内で閉じ
ることとなる。
、高価なターゲットの有効利用を図っている。また、電
磁石２は、その直径がターゲット１の半径より小さなリ
ング状コアを用いて形成されている。したがって、電磁
石２による磁気ループは、ターゲット１の半径内で閉じ
ることとなる。
チャンバ６内には、高真空に排気された後、１０ｍＴｏ
ｒｒまでアルゴンガスが導入されている。
ｒｒまでアルゴンガスが導入されている。
このチャンバ６内でターゲット１は、真空密閉駆動ジヨ
イント５で結合された通電駆動シャフトを通じて、モー
タ用電源８およびモータ４により回転力を受ける。
イント５で結合された通電駆動シャフトを通じて、モー
タ用電源８およびモータ４により回転力を受ける。
一方、ターゲット１が回転している間、電磁石２は電磁
石用電源９により磁界を発生する。ターゲット１の回転
により、漏れ磁界はターゲット１のほぼ全面に移動して
ターゲット１の表面全体が。
石用電源９により磁界を発生する。ターゲット１の回転
により、漏れ磁界はターゲット１のほぼ全面に移動して
ターゲット１の表面全体が。
高プラズマ密度となる。その結果、ターゲット１の表面
は一様に高速スパッタリングされ、基板７にターゲツト
材の薄膜が形成される。
は一様に高速スパッタリングされ、基板７にターゲツト
材の薄膜が形成される。
第４図はターゲットを回転しない場合の磁性体ターゲッ
ト消耗状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は
断面図である。第５図は上記一実施例を実行した場合の
磁性体ターゲットの消耗状態を示す図であり、（ａ）は
平面図、（ｂ）は断面図である。
ト消耗状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は
断面図である。第５図は上記一実施例を実行した場合の
磁性体ターゲットの消耗状態を示す図であり、（ａ）は
平面図、（ｂ）は断面図である。
第４図に示したように、ターゲット１を回転しない場合
は、電磁石による磁界はターゲット１上の一部分にのみ
漏れ、高プラズマ領域が限定されるためターゲット１の
消費効率はあまり良くない。
は、電磁石による磁界はターゲット１上の一部分にのみ
漏れ、高プラズマ領域が限定されるためターゲット１の
消費効率はあまり良くない。
一方、ターゲット１を回転した場合は、ターゲット１の
表面全体が、電磁石による漏れ磁界中を通過して高プラ
ズマ領域となり、一様に高速スパッタリングされるので
、第５図に示したように、ターゲット１の消費効率が非
常に向上する。第１図の従来例と比較すると、消費効率
は１桁以上向上する。したがって、薄膜量産時の生産効
率が向上し、低コスト化を図ることができる。
表面全体が、電磁石による漏れ磁界中を通過して高プラ
ズマ領域となり、一様に高速スパッタリングされるので
、第５図に示したように、ターゲット１の消費効率が非
常に向上する。第１図の従来例と比較すると、消費効率
は１桁以上向上する。したがって、薄膜量産時の生産効
率が向上し、低コスト化を図ることができる。
特にターゲット１が磁性体の場合は、磁力線の多くがタ
ーゲット内部で閉じるため、ターゲットの回転が停止し
た状態でスパッタリングにより凹部が発生すると、その
部分が加速的に消耗され、ターゲット寿命が著しく低化
する。したがって、磁性体ターゲットを回転して磁性体
ターゲットの表面全体に一様に電界を印加した場合、磁
性体ターゲットの寿命は著しく伸びる。
ーゲット内部で閉じるため、ターゲットの回転が停止し
た状態でスパッタリングにより凹部が発生すると、その
部分が加速的に消耗され、ターゲット寿命が著しく低化
する。したがって、磁性体ターゲットを回転して磁性体
ターゲットの表面全体に一様に電界を印加した場合、磁
性体ターゲットの寿命は著しく伸びる。
なお、本実施例では、ターゲットの半径内で磁気ループ
を形成するよう構成された磁界印加機構として電磁石を
用いたが、永久磁石等、他の機構を用いても同様の効果
を得ることができる。また、磁界印加機構の数も２個に
限定されることはない９〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明のスパッタリング装置によ
れば、高速成膜化、およびターゲットの長寿命化を図る
ことができる。
を形成するよう構成された磁界印加機構として電磁石を
用いたが、永久磁石等、他の機構を用いても同様の効果
を得ることができる。また、磁界印加機構の数も２個に
限定されることはない９〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明のスパッタリング装置によ
れば、高速成膜化、およびターゲットの長寿命化を図る
ことができる。
第１図は従来のスパッタリング装置によるターゲットの
消耗状態を示す図、第２図は本発明の一実施例によるス
パッタリング装置のターゲット部分の断面図、第３図は
第２図の一部断面図、第４図は第２図においてターゲッ
トの回転を中止した場合のターゲットの消耗状Ｍを示す
図、第５図は本発明の一実施例によるターゲットの消耗
状態を示す図である。 １：ターゲット、２：電磁石、４：モータ、６：チャン
バ、７：基板。
消耗状態を示す図、第２図は本発明の一実施例によるス
パッタリング装置のターゲット部分の断面図、第３図は
第２図の一部断面図、第４図は第２図においてターゲッ
トの回転を中止した場合のターゲットの消耗状Ｍを示す
図、第５図は本発明の一実施例によるターゲットの消耗
状態を示す図である。 １：ターゲット、２：電磁石、４：モータ、６：チャン
バ、７：基板。
Claims (1)
- （１）ターゲットをスパッタすることにより基板上に薄
膜を形成するスパッタリング装置において、前記ターゲ
ットを回転する回転駆動機構と、前記ターゲットの半径
内で磁気ループが閉じるよう構成された磁界印加機構と
を設けたことを特徴とするスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12743484A JPS619573A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12743484A JPS619573A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | スパツタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619573A true JPS619573A (ja) | 1986-01-17 |
Family
ID=14959855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12743484A Pending JPS619573A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS619573A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6348632A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録再生デイスクの製造方法 |
| JPH01240212A (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-25 | Nagahama Seisakusho:Kk | 不つりあい修正装置 |
| JPH01279752A (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-10 | Nec Home Electron Ltd | スパッタリング方法及びその装置 |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP12743484A patent/JPS619573A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6348632A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録再生デイスクの製造方法 |
| JPH0752527B2 (ja) * | 1986-08-18 | 1995-06-05 | 松下電器産業株式会社 | 光学情報記録再生デイスクの製造方法 |
| JPH01240212A (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-25 | Nagahama Seisakusho:Kk | 不つりあい修正装置 |
| JPH01279752A (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-10 | Nec Home Electron Ltd | スパッタリング方法及びその装置 |
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