JPS6324054A - 平坦化したアルミニウム膜を形成する方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産】１１１月１分Ｉ− 本発明は、平坦なアルミニウム層の形成と容易にする集
積回路を製造する方法及び装；ｖ：に関する。

良股皮敗 高性能の大領域歯頂回路（以下ｒ　ＩＣ，という）はい
ろいろなレベルの相互接続を必要とする。いろいろな製
造段階でＩＣの表面を平滑且つ平坦にする平坦化処理は
、高分解能のフ才）・リングラフに対しても、薄膜によ
る十分なカバレージ工程に対しても必須のものとなって
きている。マルチレベルのＩＣの絶縁層、たとえばスピ
ンオン絶縁体、非選択的のエツチングやＲＦバイアスス
パッタ蒸着が次に行われるスピンオン絶縁体、スピンオ
ン犠牲ＷＪ　（５＋）ＩＩ＋−０１１５ａｃｒｉｆｉｃ
ｉａｌ　１ｎｙｃｒ）を平坦化する多くの技術がある。

Ｃ○２レーザーが、アルミニウム相互結線全体にわたっ
て、素早くフォスフオシリケードガラスを流すためにＣ
Ｗ動作、パルス動作のいずれにも使用された。

絶縁層の平坦化はそれだけで十分に平坦なマルチ相互結
線処理を行なしめることはない。絶縁体の深い垂直なバ
イア（ｖｉａ）にわたって金属が蒸着（ｄｅｐｏｓ　ｉ
　ｔｅ　）されるときに、深刻なステップカバレージの
問題が依然として生じる。その問題は、バイアが垂直に
積み重ねられるときにひどくなる。

これらの困難は、バイア壁（これは貴重なｆｉ口域を使
い尽くす）をテーパー付けすること、それらの課さ７幅
の比を制限すること、及びバイアの瓜なり念禁止するこ
とにより緩和される。また、」ハ１尺的蒸着（デポジシ
ョン）技Ｎ：ｉ（タンクステン蒸情もしくははく離、又
は金属ピラー製造）は深いバイアを確実に満す、他の方
策としては、パターン形成前に各金属膜を平坦化するこ
とである。金属平坦化は、完全な平坦■ｃ処哩分行うた
めに絶縁体゛ド坦１化と組み合わされた６それは、それ
自身で電力及び接地面が信号レベルの間に点在する特定
のマルチレベルの相互結線構造物（たとえば、Ｊ′１）
近のＩＣパッケージングのための“シリコンＰＣボード
”）において利用し得るものである。１つの金属平坦上
枝（ネｉはＲＦバイアス（ｂｉａｓ）スパッタリングで
ある。

ＲＦバイアススパッタリングによるアルミニウム層の平
坦化に１１９害となるものは、装置内の酸素である。そ
の酸素はアルミニウムと結きして酸化アルミニウムを形
成する。酸化アルミニウムの融点は、アルミニウムの融
点より非常に高く、酸化アルミニウムで汚染されたアル
ミニウム、膜は甲−世上を妨げる。

フグネトロン・スパッタ装置は、アルゴンのような不活
性でイオン化できるガスが導入される真空チェンバ内の
交差した７１１！、場と磁場によって特徴づけられる。

そのガスは電場によって加速された電子によってイオン
化される。ｒｌＢ場はイオン化ガスを制限し、ターゲッ
ト構造体の４ｉ（’％ｌユプラズマを作る。ガスがター
ゲットに衝突し、原子の放出を引き起こす。その原子は
被加工物であって、概して処理工程にある回路）１（板
に入射する。一般に１ｉｆｉ場は永久磁石構造体によっ
て作られるが、［磁石装置がだんだんと１磁場を作る目
的のために使用されてきている。コーティングの応用に
おいて、マグネトロン・スパッタリング装置はしばしば
電子集積回路型デバイスの製造において金属のデポジッ
トに使用される。磁気ディスクメモリーに使用するタイ
プの高密度磁気ディスクの製造において、６Ｂ性拐料を
デポジットすることもまた知られている。

従来技術のマグネトロン・スパッタリング装置１り。

において、回路基板全体に渡る−様な厚さのコーティン
グは、コーティングの間、回路基板を動がすことによっ
て得られた。回路基板を動かすことは１段階的適用範囲
１例えばステップタイプの移動にわたる等角コーティン
グ全得る助力にもなる。

もちろん、スパッタリング装置の作動中に回路基板を動
かすことは多くの問題がある。ある場合には異なる物質
、特に合金を作ることが誰かしいか。

又１け不可能な物質、すなわち、単一のターゲットに＠
くのに適さない物質をコブポジット（ｃｏ−ｄｅｐｏｓ
ｉｌ）することもまた望ましい。全ての場合において、
スパッタリング装置を可能な限り高率で作動させること
が望ましい。

永久磁石のみを組み込むスパッタ源（典型的には従来技
術装置）は、磁場を制限するプラズマをターゲットの寿
命にわたって変化させることができない。その結果とし
て、スパッタ装置のインピーダンス、すなわち、プラズ
マ中を流れる放１！電流に対する電場を作る放電電圧の
割合は、使用中のターゲットの浸食に従って、絶え間な
く減少する。それ故に、を場を作るのに必要な電源は、
ターゲットの寿命にわたって変化するスパッタ装置イン
ピーダンスに適合させようとするには、比較的複雑で高
価である。

使用中にターゲット表面が浸食するとき、ターゲットは
スパッタ源から放射した物質に対して影を作る傾向があ
った。それによって、使用中にターゲットが浸食するに
従って、スパッタ装置の能率が著しく減少する。影の効
果のために、物質が基板上でデポジットされる割合はタ
ーゲットの浸食に従って普通は非線型的に減少する。

影の効果が原因であるデボジンコン率の減少全最少にす
る一つの試みは、永久磁石を含む組立体をスパッタリン
グ装置の一つの軸線に関して回転すること含んでいる。

磁石組立体を回転することは、ターゲットの寿命の末期
近くのスパックリング処置の効果の本質的な改善になる
が、装置Ｍのインピーダンスの減少はターゲットが浸食
するときなおも認められた。更に、ターゲットから物質
がスパッタされる率もまた、このアプローチでターゲッ
トが浸食するに従い減少する。もちろん、永久磁石ｔ１
°ダ造休を回転することは機構的に複雑である。

永久磁石装置に関連する問題の多くは１σ、磁石を使用
することで除去されたが、電磁石装置は一般にほぼ１イ
ンチ（２，５４Ｌ：ｎｌ）の比較的幅の狭い単一のター
ゲットを使用するという欠点を有した。

最近、ターゲットが概して互いに同心の複数のターゲッ
ト要素を有する組立体として形成された改良装置があっ
た。一つの例はターゲットがどちらも、平坦要素でちり
、第２のレリは、内側のターゲットが平坦で、外側のタ
ーゲットが円錐台の側壁によって形成された放射面を有
する凹面となっている。これらの従来技術の装置は、コ
ートされている基板のような広い領域の被加工物全体に
物質が一様にデポジットされるのに効果がある。

被加工物への２つのターゲットの相対的な寄与は、使用
中、ターゲットが浸食するに従って特）°４に変化する
ことが認められている。言い換えると。

ターゲットが消耗し、又は浸食されるに従って、第１タ
ーゲットから被加工物に到達する物質の量が、第２ター
ゲットから被加工物に到達する物質の量に比例して変化
する。従って、被数要素ターゲット組立体がその有効期
間の間、被加工物上に物質の一様な衝突を達成するため
の制御器は複雑で心シ、かつ、簡単ではない。これは６
インチ（１５，２４ｃ川）狽■貴回警°名ウェー／・又
は／・−１−′コンピュータ記憶磁気ディスクのような
比十又的大きな被加工物上の一様なデボジンヨンのだめ
の！１゛ｑ別な場合である。この装置も寸だ、ターゲッ
トの１又食に従って現われる変化する状態の間にＭｆｉ
■するプ乏ズマのインピーダンスを制ｆ１１１する必貿
性のために複Ａイ［でちる。

ルーへ辻暉 本発明の目的は、アルミニウム層の平坦１ヒを容易にす
るためにアルミニウム層と酸素ベアリング層の間の酸素
に対してバリアを形成する措逍物を・製造する方法及び
装置を提供することである。

１吸へ仄災 二酸化シリコン層のような、集頂凹兆の酸素ベアリング
層は、酸素ベアリング層上に形成されろ層を汚染する危
険性がある。酸素ベアリング層全イ衣にわたって形成さ
れる耐火金属ケイ化物の層は、次のアルミニウムの層が
平坦化され得るように酸素ベアリング層を不動態化する
。特に、少なくとも２００オングストロームの厚さのタ
ンタルのケイ化物の層が、アルミニウムを平坦化する高
温度で存続する耐久層を形成する。

本発明に従って、カソードスパッタマグネトロン装置は
、物質がスパッタされる幾何学的に離し１て置か九た°
複数のターゲットの寿命に渡って、比較的大きな面積を
有する被加工物に一様に物質が与えられるように制御さ
れ、そこでは各ターゲートが分離磁場によって関連した
ターゲットに制限される分離プラズマ放電を被る。本発
明の一つの見地に従うと、その−様性は分離プラズマ放
電の相対出力をターゲット浸食状況の作用に従って変化
させるように制御することによって達成される。

分離プラズマ放′亀の４Ｕ対出力を変化させることに、
ターゲットの寿命に渡って一様性ｆ：ｊｊｌｉ持するこ
とが可能でちると認められた。ターゲットが消耗する間
、ターゲット要素におけるセルフ・ンヤドウイング（ｓ
ｅｌｆ−ｓｌ＋ａｄｏｗｉｎ−ｇ）　　の度合が変化す
、るので、プラズマ放電の相対出力における変イヒ力：
所望の一様性を与えることを必要とする。ターゲットの
浸食形状は、外側のターゲット（内側のターゲットよｐ
浸食は速い）が内側のターゲットよりもずっと高い率で
セルフ・シャドウィングを発展させるものである。外側
のターゲットが内側のターゲットよシも速く浸食する、
ので、外側のターゲットはターゲットの浸食が進むに従
って起こるデポジション効率の低化をｆｉｔうため罠よ
り大きな電力を必要とする。

本発明の別の重要な見地に従５と、分離放電のインピー
ダンスがターゲットの浸食に従って割印１１される。イ
ンピーダンスは別々に制限する磁場の各々を変化させる
ことによって１ｌｉｌｌ　Ｆｄｌｌされる。各磁場は各
放電のインピーダンスを：ＩＮ印＋１する可変電ｂＩＬ
が与えられる電磁石によって得られる。放電の初めのイ
ンピーダンスはその代りにセットされた値と比較される
。初めの放電に対して’Ｉ１１．　ｒｌ’Ｅ石に与えら
れる１１流は、その比に応答して制御１ｌｌｌされる。

第２の放電に対して’Ｉｔ）、　ｆｉｔ３石に与えられ
る霜、流は、好適には初めの放電に対して電磁石に力走
られる電流の一定要素であるように制ｍ＋＋される。

好適には、放電の相で１出力及びインピーダンスは所望
の−様な結果の最大のものを達成するために同時圧制御
される。第１及び第２のターゲットに対する放電の出力
は、ターゲットの浸食が生じるに従って第１ターゲット
に与えらり、る電力の届に、関する第２ターゲットに与
えられる出力の計が増加し、ターゲットが浸食するに従
ってターゲットが被加工物−ヒへの物質の入射を差のあ
るものにする頌向を克服するように調節さＪｚる。

本発明の別の特徴に従うと、ターゲット支持構造物内に
バヨネットスロットを設け、ヌｐットと噛み合うターゲ
ット内のビンと組み合わせることによって、カソードス
パッタターゲットを所定位置に保持し、また、支持Ｐｉ
Ｉ；造物から容易に離すことができる。

本発明のスパッタ・コート器と関連してなさノｔた独自
の仕事において、一つけ各ターゲットの放′戊のための
ものである一対の磁気回路からのｒ、ＩＦ場は、一対の
ターゲットの間の単一の中間ボールピース（ｐｏｌｅ　
ｐｉｅｃｅ）部材と結合された。磁束場は好適な作動を
行うために中間ボールピース部材と付加的に連結されな
ければならないことも分った。

中間ボールピース部材は最大の性能を与えるために好適
にはテーパー状が良いことが分った。

゛（ 本発明の一つの見地はスパッタリング装置に向けられて
いるが１本質的にターゲットに適用でき、特に、好適実
施例において円錐台の側壁によって形成される凹面を有
するターゲット組立体に対して適用できる。好適実施例
では凹面は円錐の底面に関してほぼ４５に含まれており
、大きな面精のターゲットに対してすばらしい段階適用
範囲の角度であることが分った。このような第２ターゲ
ットは、衆初は半径几２の円形の周辺部をもつ平坦放射
表面を有する第１ターゲット要素とともに使用される。

凹面はＲ３の内半径とＴＬ　４の外半径を有し、ここで
几２＜１１．３＜几４である。好適には第１ターゲット
は内半径几１（Ｒ１＜几２）を有するリングに形成され
る。

本発明の別の見地において、基板を加熱するととに加え
て基板に几、Ｆ、バイアスをかけることによって、コー
ティングの質が改善されることが分った。概して、低出
力几、Ｆ、バイアスはコーティングの質を改善するが、
高出力几、Ｆ、バイアスはプラズマが基板に触れるため
に基板をｔＭ傷箋 させることがある。基板洗近接する６Ｂ気ミラー（基板
のまわりのコイルの形状にすることができる）はプラズ
マを基板から遠ざけるように動かすために使用でき、そ
れによって、基板を（ハ傷することなく、増加する几、
Ｆ、バイアス出力レベルが許容される。

本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は下記の本発
明の一つの好適実施例に関する詳細な説明と図面によっ
て明らかとなるであろう。

好適実施例 第１図を参照すると、真窄チェンバ１２を有するマグネ
トロン・スパッタリング装置１１が図示されており、閉
じられたスパッタコーティング処理又はデポジット室１
３があって、その中で披加工物１４が加熱されたチャッ
ク１５にしっかりと取り付けられている。磁気ミラー１
７ば、磁場線が基板に垂直になるように基板の後ろに設
置されている。典型的には基板１４け比較的大きい直径
（４乃至６インチ（１ｏ、１６乃至１５．２４＋０ｎ）
）を有する集積回路ウェーハの一部で、その上には母気
的連絡のためにデポジットされた物質の選択された頌域
の二次的分離によって物質がデポジットされる。このよ
うな状況においては通常、非磁性材料が基板上にデポジ
ットされる。

しかし、本発明は磁気ディスクメモリーのようなデバイ
スを形成するために基板１４上に磁性材料をデポジット
するととに適用できることが理解される。磁性飼料のデ
ポジションに対する最適の結果を得るために、第２−４
図に関する特徴的な構造にいくらかの変更が概して必要
である。磁は材料をスパッタリングするだめの各ターゲ
ットは、非磁性の金属ホルダーに取り付けられた比較的
薄い６Ｂ気ストリツプを有する。磁気ス）　ＩＪツブは
比較的れγ〈、Δ〜％インチ（０，６３５〜１．２７ｃ
１ｎ）なので、磁場線がそれらによって著しい影響を受
けることはない。磁性拐料はそこを通る磁束上の影響を
最小にするために飽和される。異なる材料の屑が、カソ
ード組立体重５に対するターゲット材の適切な選択をす
ることで第１図に図示された装置によって、基板１４上
にデポジットされる。

′Ｉ チェンバ１２は高い電気伝導度を有する物質で作られた
金属性の電気的に伝導し、アースされた外部ハウジング
１６を有する。ハウジング１Ｇはアノード組立体の一部
で、概して基板１４と同心の軸線を有し、カソード組立
体１５と同心の円筒のように形成される。カソード組立
体１５内のターゲットはＤｏ電源１８によって大地電位
に対して負の高電位に維持されている。

処理室１３内でカソード組立体１５の近くにプラズマを
作るために、不活性ガス（典型的にはアルゴン）が圧力
のかかった不活性ガス源１９から処理室に供給される。

その処理室は真空ポンプ２０によって排気される。ガス
源１９と真空ポンプ２００組合わせは処理基型３を比較
的低い圧力、例えば７ミリトルに維持する。

図示された実施例において、カソード組立体１５は２つ
のターゲット要素２２及び２３を有し、各々平坦で環状
の原子放射面２４と、凹状の原子放射面２５を有す。そ
の凹状の形状は底面４７を有する円錐台の側壁のようで
、ディスク状ターゲット要素２２の長手方向の軸線に対
して右の角度にある。表面２５はその全長に渡って底面
４７に対して４５０角度で頌斜している。ターゲット要
素２２及び２３は互いに同心であり、基板１４の軸線２
７に沿って一致した軸線を有する。ターゲット要素２２
と２３の特別な形状が第２−４図に関して詳しく下に記
載されている。

分離プラズマ放電がターゲット要素２２及び２３上に作
られ、制限される。分離放電は分離した可変磁場によっ
て制限され、その磁場はソレノイドの電磁石２９及び３
０から引き出される６Ｂ場に応答して磁性（好適には鉄
）ボールピース組立体２８によってターゲット要素２２
及び２３に連結されている。ボールピース組立体２８及
びコイル２９と３０は軸対称で軸線２７と同心であり、
コイル３０はコイル２９の外側に置かれている。

ボールピース組立体２８はディスク形底面３２を含み、
底面３２は軸線２７に対して直角に位１ｆｆされ、中央
スタッド３３及びリング３４．３５に結合している。ス
タッド３３は軸線２７に沿って延在し、リング３４．３
５はｌＩａ＋線２７に１ｒｉｌ心的て゛　　１ある゛、
スタッド及び各リングは、底面３２からノ、（板１４に
向けてｍｔ　１１１１１ｉ方向に延在する。スタッド３
３はコイル２９内部の円筒形空間内に同心的に位置し、
リング３４はコイル２９と３０との間に延在する。リン
グ３５は、コイル３０及びターゲット素子２３の外＋１
１１１にある。リング３４は環状ターゲット素子２２の
外径及びターゲット索子２３の下面に接近し、中央スタ
ッド３３はターゲットｍ立体２２の内径に接近している
。

直流電源′３７．３８から、別個独立に制御５１Ｉされ
た゛電流がそれぞれ電磁石コイル２９．３０に１共給さ
れる。電源３７．３８は制御器３９から１ニドられた（
２号に応答して個別的に制御される。それにより、ター
ゲット要素２２．２Ｂか便用中に浸食されるにつれて、
コイル２９．３ｏに１共給される電流が変化して、放電
インピーダンスを比較的一定にｒ、ｌｉ持する。

分離放り「を確立するためＫ　Ｄ　Ｏ１１７，弾五Ｂは
ターゲット要素２２と２３を各々異なる負のＤ　ａ　１
ｑ　’ＩＩＬ圧Ｖ　ヘル−Ｅ　２と−ＥｂＫＪＪＩｉ持
する。ボールピース組立体２８の詳細なりｔ造とターゲ
ツｔｊＡ！素２２と２３にＤ０１＠力を供給するだめの
詳細な構’ｌｊｉ　ｋｉ下に第２−４図に関連してｎＣ
賊されている。

制御器３９はターゲット要素２２と２３を含むターゲッ
トｍ立体の浸食及び１つのターゲット要素に関するプラ
ズマ放電のインピーダンスの指示に応答し、ターゲット
要：（−が浸食するとき故１１１．０出力とインピーダ
ンスを制償１１する。ターゲットの浸食はターゲット要
素２２と２３に供給さｈる１、１ミエネルギーによって
決定さｉｔ、或いは、コイル２９と３０に供給された電
、！、ｔｃ　Ｋ比例する１ｕ、気信号を１；７ることに
よυ、或いは又、市販用の入手可能ｆＪ、渦′ｌσ、流
１μ失測定装置を使用するデボジノヨンの−（采（クニ
のオンライン１ｌｌｌ＋定により決定できる。放’ＩＪ
、インビーダンスは放電中の電圧及び電流に応答して測
定される。記載した実施例において、ターゲット要素２
３に供給された総エネルギーはターゲットの浸食の表示
を得るために！１η、される。

とノ１らの目的のためにＤＯｔ源１８は、導線に電圧−
Ｅａ及び−Ｅｂを通じるために電源１８に驚 よって給電された電圧レベル−Ｅａと−ｇｂ及び電流Ｉ
ａとＩ　ｌ）をモニターするための在来の装置を有する
。制御器３９は電源１８からの測定信号。

例えば信号Ｈａ＋ｎ、Ｅｂｍ、Ｉａ＋ｎとｉＩ）ｍ及び
、ターゲット組立体がターゲット組立体によって供給さ
れ。

消費されたエネルギーを訓゛算する総時間及びターゲッ
トカソード２３のだめの放電のインピーダンスを示す信
号などに応答する。計算された信号に応答して制御器３
９はセットポイン）　（５ｅｔｐａｉｎｔ）信号Ｉｒ１
ｓとＩｆ２ｓをコイル電源３７と３８１Ｃ送る。更に割
病１器３９は電源１８の出力セットポイント値Ｐａｓと
Ｉ’ｂｓのための信号を導引き出す。電′ｆｐ、１８は
一定の出力装置であって、それＫよってターゲット要素
２４と２５に供給される電力がターゲット要素のための
放電電圧及び電流の関数として一定であるように構成さ
れる。それによって、電源１８によってターゲット要素
２２と２３に連結された電流及び電圧がＰａｓとｌ’ｂ
ｓの１直の関数として変化する。要素２２と２３を含む
ターゲット組立体が浸食するに従って、その要素に関す
る放電における出力の割合が変化する。初めは要素２２
と２３のだめの放電における出力の割合は比較的低く、
ターゲット要素の浸食に従って要素２２と２３のための
放電の出力比が増加する。

例えば１つの実際の装置では、ターゲット要素２２゜２
３０だめの放電のために供給される電力の初期の割合け
１：５であるが、最終的割合は１：１２であり、ターゲ
ート要素２３へ供給される出力Ｐ　１３はターゲット要
素２２に供給される出力Ｐａを上回る。

概して、コイル２９と３０及びボールピース組立体゛２
８の構造体に給電されるＤＣ電流はターゲット要素２２
と２３内に磁束線を作る。その磁束線は放射面２４と交
差し、第１の一般に鉛直な方向、すなわち上方へ、環状
放射面２４の境界でその放射面の外径に最も近いところ
を通って抜ける。

同じ磁束線は第２の一般に鉛直な方向、すなわち下方へ
放射面２４の内径に最も近いところを通って抜ける。同
様に放射面２５の外径近くを通って軸線２７に向う磁束
線はまた、ターゲット要素２３°ｌ の内径近くを通って後ろへ抜ける。それによって、分離
フリズマ放電が放射面２４と２５の上で囲まれ、ターゲ
ット２２と２３の浸食輪郭がターゲットの放射表面の中
央に集中する。表面２４と２５罠よって限定される境界
を横切る磁場線間の角度は、磁場が極めて−様に放射面
２４と２５を覆うようＫ　６１１気ボ一ル組立体によっ
て極めて低く維持されている。放射表面からの−様な浸
食をさせるために、放射表面２４と２５のすぐ上でプラ
ズマ密度をできる限シー様にすることが重要であり、そ
れによって、放射物質によるターゲット・セルフシャド
ウィングを引き起こすｌｊ　ｖ　ＩＩ形浸食の順向を最
小化する。セルフシャドウィングはターゲットから放射
され、又はスパッタされた物質がターゲット上に集まり
、いっそうの物質がターゲットから基板に出てゆくこと
を妨げる現象である。

コイル２９によってボールピース組立体２８に結合され
た磁場は、磁束を第１磁気回路を通させる。第１磁気回
路内の磁束はリング３４に沿って軸線方向に流れ、そ、
こからターゲット要素２２を通って半径方向内側へ流れ
、放射面２４のわずかに上を流れる。ターゲット要素２
２及び放射面２４にほとんど接した上方の空間から６Ｂ
束が半径方向内側にスタッド３３の方へ流れ、そこから
スタンド３３から底面３２に沿って軸線方向へ流れる。

底面３２において、第１磁気回路が半径方向にリング３
４に戻るように流れる磁束によって完成される。

１１蔭石３０によって作られた磁束は第２磁気回路を通
って流れる。第２磁気回路内の磁束はリング３４を通っ
て軸線方向に流れ、ターゲット要素２３内に入る。磁束
はターゲット要素２３内に入り、放射面２５のわずか上
方を流れ、そこから７ランジ３６を通ってリング３５内
に入る。リング３５内では、ｒｌＲ束が軸線方向に流れ
て底面３２に戻り、そこで半径方向内側にリング３４へ
と流れて第２磁気回路が完成する。１「、磁石２９と３
０の巻き線の向き及び電源３７と３８によって電磁石に
供給されるＮ、流の極性は、リング３４内を流れる第１
及び第２１ｉｆｉ気回路束が同じ方向にあるような向き
蒐 である。リング３４内での磁束レベルは飽和状態以下で
、その理由からリング３４けリング３５よシもかなり厚
い。

もしターゲット要素２２と２３が６１ｂ性を？ｆＦびう
るならば、プラズマを放射面２２と２３のすぐ上方に制
限するために、タト系、ＪＬ磁場がターゲット上に存在
するように、十分な電流が雷、源３７と３８によって７
４磁石２９と３０に供給され、磁性ターゲットを飽和す
る。

ターゲット２２と２３は互いに関連して置かれており、
物質が基板の表面にわたって−様にコートされることが
可能なように基板１４から離されている。放射面２４と
２５からの相対的スパッタ率は出力セットポイン）Ｐａ
ｓとＰｂｓの調節によシ装置１１の寿命の量調節される
。ＰａｓとＰｂｓは各々電源１８にターゲット２２と２
３へ電力Ｐａとｐｂを給電させる。ターゲット２２と２
３の放射面２４と２５が浸食するとき、ＰａｓとＩ’ｂ
ｓＯ値は基板１４の異なるものの上における−様なデポ
ジションを維持する。

ターゲット要素２２と２３はボールピース組立体２８と
同様、以下で第２−４図に関して詳しく記載されるよう
に冷却される。ターゲット要素２２と２３を冷却する同
様の構造体が電源１８からそれらへＤＣ作動電圧を給電
する。ボールピース組立体２８に冷却液供給する構造体
は寸た、ボールピース組立体を支持する助けとなる。

第２−４図を参照すると、カソード組立体１５の詳細な
図が示されている。第２図と第３図の比較から言えるの
は、第２図の断面図は第３図の点線２−２によって示さ
れたどちらかというと直接的でない経路に沿っており、
このような断面図はカソード組立体１５の最も重要な特
徴を最も明瞭に図示できるものである。

ディスク状ターゲット要素２２は平坦で環状の放射面２
４を有するほかにテーパー状の内側表面４１を有し、そ
の面は概してターゲット２２の鉛直方向で放射面２４と
向い合って平行になっている平坦面４２に向って伸びる
に従い、軸線から外に向って広がる。ターゲット２２の
外周部は面４２°亀 と交差する軸線方向に伸びる部分４３を有し、更に半径
方向に伸びるリム４４を有しており、そのリムは面２４
と４２に平行に置かれている。面２４とリム４４の間で
概して軸線方向に伸びているのＶｉ傾斜した面４５を有
する外周面である。軸線方向に伸びる壁部４３は２つの
正反対に向い合った穴４６を有し、その各々はターゲッ
ト要素２２を所定位置に保持するのを助けるために（好
適には）非磁性ビンを受は止める。カットアウト部分４
６内のピンは好適にはベリリウ”ムー銅合金で作られる
。

ターゲット要素２３は底面４７及び側壁４８と組み合わ
さった凹面の放射面２５を有するリングのように形成さ
れる。底面４７は軸線２７と直角であり、側壁４８は平
行である。凹形放射面２５は、その全長に渡って底面４
７及び壁部４８に関して１５に傾斜した円錐台の壁部の
ように形成されている。側壁４８内で正反対に向い合っ
て設けられた穴４９は非磁性べＩＪ　ＩＪウムー銅合金
ビンを受は止めてターゲット要素を定位置に保持する。

゛） ターゲット要素２２及び２３は、半径１１．２を有する
平坦環状放射面２４の外半径が、傾斜した放射面２５の
内半径几３よシも小さいように配置されている。もちろ
ん放射面２５の外半径Ｉ’Ｌ４は半径几３よりも大きく
、面２４の内半径几１は半径几２よシも小さい。

ターゲット要素２２上で、放射面２４とテーパー状内面
４１０交線のところで軸線２７に平行な０ｆ１３インチ
（０，０７６釧）の平坦部４１９が形成されている。放
射面２４での内半径几１は０４９インチ（１，２４の）
に形成されている。環状後部面４２での内半径ｒＬ５は
０．７２インチ（１，８２ｃｍ　）である。放射面２４
と斜面４５の交線のところで、軸線２７に平行な００３
インチ（ｊ）、０７６ｃｍ　）の別な平坦面４２１があ
る。

放射面２４に形成された外径Ｒ２は３．１２５インチ（
７，９３Ｂｏｎ　）である。傾斜面４５は軸線２７に対
して３４度の角度であるか、又は放射面２４に対して５
６度の角度である。軸線方向に伸びる壁部４３までの半
径几６は２．７２インチ（６，９ｃ１ｎ）で、その壁部
４３の厚きは０．３７５インチ（０，９５３ＣＴｎ）で
ある。ターゲット要素の全体の厚さＴ４は０６００イン
チ（＋、５２　ｃｎｔ　）　　である。ピンホール４６
は環状後部面４２の上方へ０．１。２０インチ（０，４
１１ｃｍ）距離１．１のところにある。

ターゲット２３上で放射面２５と底面４７の交線上に軸
線２７と平行に形成された０、０３インチ（０，０７６
ｏｎ）の第１平坦部４２７があり、側壁４８と放射面２
５の交線上に底面４７と平行に形成された００３インチ
（０，０７６ｏｎ　）の第２平坦部４２９がある。従っ
てリングの内半径Ｒ３は３．３８インチ（ｓ、ｓ　９の
）に形成され、外半径１′１，４は４８４インチ（１２
，２９ｃｍ　）でｌ）、第２平坦部４２９から底部４７
の厚さＴ２は１４７０インチ（３，７３ｃｍ　）である
。穴４９の中心は底面４７の上方０．３５２インチ（ｏ
、ａ　９４Ｃｒｎ）の距離ＤＫ６る。放射面２５と底部
４７の間の角Ｂは４５度である。

第２図に示されているように、ボールピース組立体２８
は中央ボールピーススタッド３３、中間ボールピースリ
ング３４及び外部ポールビースリ゛１ ラグ３５が螺子５１によって底部３２に取りイ：］けら
れ、固定されるようないくつかの個々の構造体を有する
。コイル２９と３０は底部３２に取り付けられ、同一の
フィードスルー組立体５２によって電源３７と３８から
そのコイルへ電流が送られる。

第２図に示されるように、組立体５２の１つは電気的に
絶縁するスリーブ５３を有し、そのスリーブは内壁に比
較的厚い金属コーティング５４がなされ、スリーブ内に
は金属性平坦ワッシャー５６を押しつける金属螺子５５
が螺合している。ターミナルラグ（図示せず）が螺子５
５の頭部とワッシャー５６の間で電源３７への導線に接
続されている。ラグをスしくツタリング装置の残りの部
分から電気的に絶縁するために、絶縁性のワッシャー５
７がワツンヤー５６とスリーブ５３の先端面との間に置
かれている。

所望の磁場形状の供給を助けるために、中央ボールピー
ススタッド３３は円筒形であり、上方内向きの傾斜部を
有し、磁性金属（好適には強磁性のステンレススチール
）ボールピース挿入物６９によってキャップされている
。スタッド３３の上部５８と挿入物６９はどちらもター
ゲット２２の内側面４１の傾斜と同じ角度で軸線２７に
関して傾斜している。その結果、部分５８と挿入物６９
の間には一定の空間がら９、プラズマやスパッタされた
物質のスパッタ源への貫入を防ぐことに役立っている。

キャップ５８は非磁性体（好適にはオーステナイトのス
テンレススチール螺子５９）によってスタッド３３上の
所定位置に保持される。

リング３４は軸線２７と平行な上方部分と下方部分を有
し、また、軸線２７に関して外側に傾斜した内壁部分を
有する中央部分を有する。リング３４の下方部分の磁場
の浸透は、それによって。

その中を通る磁束に与えられた比較的大きな断面領域の
ために避けられる。

リング３５は実質的にその全長にわたって一定の厚さの
壁を有する。リング３５の上端部は内側に伸びる７ラン
ジ３６でらって５２つの分離接触金属要素で形成され、
それらは換言すれば外部磁気ボールピース挿入物６１及
びシールド。２０でらシ、ターゲット２３の外壁４８か
ら離して置かれており、それによってターゲットとボー
ルピースの間の一定空間を有する間隙が確保される。

中間リング３４からの磁束をターゲット２２及び２３の
双方に連結するために、中間ボールピース挿入物６４が
金属性の非磁性（好適にはオーステナイトステンレスス
チール）の螺子６５によって、中間リングの上端面上に
取り付けられている。

ボールピース６４け、それとターゲット２２と２３の対
面する面４５と４７との間に一定の間隙を与えるように
形成されている。この端部でボールピース挿入物６４は
外に向ってテーパー状になった内側の円筒状壁３６５を
有し、その円筒状壁はターゲット而２４の平坦部の下の
平面からボールピース挿入物の頂上面へ伸びている。ボ
ールピース６４の頂上は平坦環状に形成され、ターゲッ
ト２３の定面４７と平行に置かれている。而６６は軸線
２７から放射に外側へ伸び、放射面２５とターゲット２
３の平坦部４７０交線のちょうど外側の点から放射方向
にある面４７の長さのほぼ４分の１の点まで伸びている
。その結合構造はボールピース挿入物６４とターゲット
２２と２３の各々との間に一定の間隙を与える。

ターゲットカソード２２及び２３はアースされたボール
ピース組立体２８に関して、異なる高電圧の負の電位に
維持され、ターゲット２２は−Ｅａの電圧に維持され、
ターゲット２３は−Ｂｂの電圧に維持される。ターゲッ
ト２２及び２３と近接したボールピース要素（すなわち
、中央ボールピース３３上の中央ボールピース挿入物６
９．中間ボールピース挿入物６４及び外部ボールピース
挿入物６１とシールド。２０）との間のあらかじめ維持
された間隙におけると同様、プラズマの存在中で電気力
線がターゲット２２と２３の表面２４と２５に沿って存
在する。

ターゲット２２は軸線方向に伸びる金属の非磁性（好適
には鈷）管７１によって−Ｅａの電圧が与えられており
、その非磁性管７１は金属の非磁性（好適には銅）リン
グと機構的及び電気的に連結され、軸線２７と一致した
軸線を有する。リング７２もまたターゲットの水平及び
鉛直に伸びて交差する而４２と４３に対して接触するこ
とによってターゲット２２の下側を支える。リング７２
内に設けられた小さなカットアウトはバヨネットマウン
トのように働き、穴４Ｇ内に取り付けられたビンを使用
してターゲット２２を所定位置に保持する。リング７２
と面４２はターゲット２２の外縁の間でその中央に向っ
て面４２の直径のほぼ・１分の１の距離を通して互いに
接触する。

管７１は底面部３２全通るが、軸線方向に伸びる絶縁性
スリーブ７３によってその底面部から電気的に絶縁され
ている。リング７２に隣接する管７１の端部はスリーブ
に似た絶縁性スペーサ７４によって支持され、そのスペ
ーサは逆に金属の非磁性（好適にはステンレススチール
）の隔壁７５によって支持され、その隔壁７５は中央ボ
ールピース３３と中間ボールピース３４との間で放射状
に伸びて連結されている。クランプ（図示せず）が銅製
管７１の上で合って、導線に接続され、その導線は逆に
電源１８の電圧ターミナルＨａに接続される。

軸線２７０反対側のターゲット２２の一部が非磁性スタ
ッド２７５によって支持されており、そのスタッドは軸
線方向の穴を有し、その中に非磁性の金属螺子７６が螺
合している。螺子７６は隔壁７５の螺子大中に伸びてお
り、スタッド２７５を正常位置に保持している。スタッ
ド２７５には半径方向に伸び、軸線方向に間隔を取って
置かれたスロット７７が設けられ、そのスロットはスタ
ッドと近接した金属部分との間の電気的ブレイクダウン
を防ぐことを助けている。スロット７７はターゲット２
２及び２３からの金属粒子に対して高いフロ（ｒ　ｌ　
ｏｗ）インピーダンスを有し、金属粒子のスロット中へ
の移動を防ぎ、従って、スタッドの電気絶縁特性を維持
する。スタッド２７５は更に半径方向に伸びるスロット
７８を有し、その中でリング７２の底面部の水平方向に
伸びた支持８部７つを捕捉している。前記のことから、
ターゲット２２は同様の構造によって、機構的に支持さ
れ、電気゛（ 的に−Ｅａの電位にｘイＬ持され、大地及びターゲット
２３から電気的に絶縁されている。

ターゲット２２のだめの支持構造物は、ターゲットが冷
却されることも可能にしている。この目的のためにリン
グ７２は管７１の内側と流体連通する環状で軸線方向に
伸びる一対のスロット８１及び８２が設けられている。

冷却液は好適には水でちり、リング７２の内周部に供給
される。スロット８１及び８２はリング７２の全体にわ
たって鉛直方向に伸びている。スロット８１と８２中の
水は、第３図に示されるように、管７１に近接した銅管
７０を通ってスロットの外へ出る。環状ガスケット８４
が銅リングの底面上に取り付けられ、スロットが管７１
及び７０に接続されている所を除き、スロツ）８１及び
８２をカバーしており、スロットと装置の他の部分との
間の流体密閉？している。管７０は管７１と同様な方法
で底面部３２を通って伸び、スリーブ７３と同じスリー
ブによって底面部から′！Ｊ気的に絶縁されている。リ
ング７２は穴４６に嵌合する非１ｉｆｔ性ビンと同じピ
ンを受は止めて、ターゲット２２を正常位置に保持する
だめの小さなバヨネットカットアラ）４１３（１７図参
照）を有する。

従来技術においては、ターゲットはボルト又は他のファ
スナーを使用する冷却面に取り付けられ、そのファスナ
ーはターゲットと冷却面との間に良い熱伝導をさせる力
を提供する。この点で、バヨネットマウントの使用は室
温でターゲットが素早く冷却リング内に挿入されること
を可能にする。

バヨネットとピンの装置では、スプリングその他の引っ
張り装置は必要がない。本発明における熱的接触は、タ
ーゲットとリング間の密議１ζよ、ζｌｉへ之れル、、
ターゲットは冷却リングよりも加熱されるので、ターゲ
ットは冷却リングよりもより大きな熱膨張をするであろ
う。ターゲットが膨張するに従って、ターゲットは冷却
リングに更に近接して保持され、熱的接触が増大する。

良好な熱接触を維持するために、前記几４と１６の大き
さは約５千分の１インチ（５千分の２．５４ｃｎ＋）の
許容誤差で形成されなげならない。

磁場のゆがみ全防ぐために、ピンは好適には非ＧＲ性材
で作られる。ピンポールは各ターゲットの１つの部分に
設けられねばならず、その場所は異なる物質のスパッタ
リングを防ぐためにターゲットの寿命がくる前に浸食さ
れない所である。

ターゲットは単一のもの（ピンを除く）で作られてもよ
いし、又は、各々が個々の桐料によって必要とされるよ
うな複合構造でもよい。例えば銅製の取付リング上に珪
素化合物が形成されてもよく、又、アルミニウムの底面
部上にプラチナ製フォイルを形成してもよい。このよう
な接合構造体の場合、ターゲット全体の大きさは、それ
でも前記と同様でらる゛。銅のように熱膨張係数の低い
取付は金属の使用では前記よシも、よυ近い許容差を必
要とする。

ターゲット２３け電気的に電源電圧−Ｂｂに接続されて
いるが、ターゲット２２に関して記載したのと同様の方
法で機械的に支持され、冷却される。

特に、ターゲット２３は軸線方向に伸びる銅管８５及び
８６と電気的に接続されている。その鋼管は°１ 底面部３２を通り、スリーブ７３と同じ絶縁スリーブ８
７によって底面部から電気的に絶縁されている。銅管８
５からの流れはリング８８へ進み。

ターゲット２３の交差する円筒壁４８と平坦面４７に接
触し保つ。リング８８はターゲット２３を正常位置に保
持するために、穴４９に嵌合する同じ非磁性ピンを受は
止めるだめの小さなバヨネットカットアラ）４１１（ｇ
８図参照）全有する。リング８８は軸線方向に伸びる絶
縁スリーブ９１とスタッド９２によって機械的に支持さ
れ、また、装置の他の部分から電気的に絶縁される。

スリーブ９！には銅管８５が通って伸びる中央孔がある
。スリーブ９１は下方で金属性の非ｌｉＢ性体で心って
、好適にはステンレススチールの隔壁９３と接触する肩
部を有する。その隔壁９３は中間ホールヒース３４と外
側ボールピース３５の間で半径方向に伸び、それらと機
械的に接続されている。

隔壁９３の内壁に沿っているのは環状チャネル９４で、
下記のようにそこを通って冷却液が循環される。リング
支持スタッド９２は銅リング８８の内側に伸びる７ラン
ジ９６を受は止め、支える放射状スロット９５を有する
。スタッド９２ｉ″ｔまた。半径方向に伸びるスロット
９７を有し、そのスロットはスタッド２７５の同様のス
ロットと同じ機能を果たす。

ターゲット２３を冷却するために、リング８８には管８
５及び８６の内壁に流体連通ずる一対の環状で軸線方向
に伸びるスロット９８及び９９が設けられている。スロ
ット９８及び９９け、リング７２のスロット８１及び８
２に関して記載したのと同じようにリング８８の全体に
及んでそのまわシに伸びている。スロット９８及び９９
は環状ガスケット１０１によって流体密閉される。ガス
ケットはスロット９８及び９９が管８５及び８Ｇの内壁
と接触する領域を除いてリング８８の下面と接触し、そ
れに沿って半径方向に伸びる。

プラズマ及びスパッタでれた金属が高電圧ターゲット２
２と２３及びまわりのカソード組立体１５の電気的にア
ースされた部分との間の間隙に速入するのを防ぐために
、金属性で非磁性体の好適にはアルミニウムである環状
スペーサ１０３と１０４与えられている。内側のスペー
サ１０３は金属性で非磁性の螺子３０４によって隔壁７
５にしっかりと取υ伺けられている。スペーサ１０３は
中央ボールピース３３のわずかに外側の領域から中間ボ
ールピース３４のわずかに内側の領域へ放射状に伸びて
いる。スペーサ１０４は螺子１０５によって隔壁９３に
しっかりと取り付けられている。スペーサ１０４は中間
ボールピース３４の外壁と一列になった位置からボール
ピース３５の内壁のちょうど内側へ半径方向に伸びてい
る。高電圧放電を最小にし。

それによって装置の寿命を延ばすために、スペーサ１０
３と１０４及び隣接する金属部分との間に一定の間隙が
存在する。

効率を最大にするために、ボールピース組立体２８及び
ターゲット要素２２と２３を有するターゲット組立体が
冷却される。ボールピース組立体２８を冷却するために
中央ボールピース３３は軸線方向及び半径方向に伸びる
穴１０７．１０８及び１０９を箋 有する。半径方向に伸びる穴１０９はターゲット２２に
隣接したボールピース３３の頂上部に近い所にある。穴
１０７と１０８は底面部３２を通って伸びる管１１１と
１１２を通して給水源及び水だめに連通している。ボー
ルピース３４を冷却するためにボールピースは軸線方向
に伸びる穴１１３と１１４を有し。

その各々が底面部３２を通って給水源及び水だめに伸び
る管１１５及び１１６に連通している。穴１１３の終端
部で隔壁９３に近接するのは外へ向って伸びる通路１１
７で、そこを通って冷却液が穴１１３と環状流路９４と
の間を流れる。それによって冷却液はボールピース３４
の周辺部を回って流れ、そのボールピースを冷却する。

外側ボールピースはその大きな露出された部分とカソー
ド組立体１５の中央からの遠隔性のために冷却する必要
のないことが分った。

操作中、ターゲット２２と２３は物質がターゲットから
スパッタされるとき消散する放電電源からの熱によって
膨張する。ターゲット２２と２３の膨張はターゲットと
支持リング７２と８８との間のより本質的な接触をもた
らす。それによって。

ターゲット２２及び２３とリング７２及び８８との間に
しっかりとした接触が作られ、ターゲットとリングとの
間によシ良い熱伝導がもたらされ。

それによってターゲットからリングに熱が伝わるときの
冷却効果が上がる。

隔壁７５と９３によってカソード組立体１５と基板１４
との間にプラズマ放電が制限される領域におけるものと
同様に、ターゲット２２と２３の上方の空間で真空状態
が維持される。隔壁と１通しｌ↓会匠全ての要素が０−
リング１２１によって隔壁内で壁部に密閉されている。

例えば、絶縁スリーブ７４と９１は０−リング１２１に
よって各々隔壁７５と９３に密閉されている。

カソード組立体１５は軸線方向に動かされて半径方向に
伸びる取り付はフランジ２１１によってチェンバ１６に
固定されている。そのフランジはボールピース３５の外
側壁上にしっかりと取り付けられている。適切な密閉を
得るためにフランジ２１１はオーリング２１３を支える
だめのスロットを有する。１１．ｆ密閉２１４けフラン
ジ２１１内のスロット内に置かれている。

第５図を参照すると、第１図の制復や器の略示線図が示
されている。制御器３９は電源１８から得られるアナロ
グ信号ＥｂｍとＩｂｍ　に応答する。その信号は各々、
ターゲット要素２３に給電された電圧に対する測定値及
びターゲット要素２３に関する放電における電流を示す
。信号１１ｂｍとＩｔ）Ｉ＋耐アナログマルチプライヤ
−３０１とアナログディバイダー３０３に送られる。放
電におけるターゲット２３への電力はマルチプライヤ−
３０１で信号Ｅ　ｂ　ｍ及びＩｂｍを増幅することによ
って決定される。マルチプライヤ−３０１の出力ｐｂは
外ＩＦＩ１１のターゲット要素２３によって消費される
瞬間電力の認計を示すアナログ信号で、アナログ−デジ
タル変換器３０５によってデジタル信号に変換される。

変換器３０５の出力信号を示す電力は、ターゲット２２
と２３が撮動する間にわたって積分される。

この目的のために、アキュムレータ３０６は変換器３０
５の瞬間出力に応答し、ターゲット要素２２と２３から
物質がスパッタされるときに現われるように閉じた状態
のスタート／ストップ・スイッチ３０７に応答できる。

新らしいターゲット要素がスパッタリング装置１１に挿
入されるとき、アキュムレータ３０６はゼロにリセット
される。それによって、アキュムレータ３０６はターゲ
ット要素２３ニヨルエネルギー消費を示す出力を得る。

ターゲット要Ｌｚ３の消費量は、アキュムレータ３０６
内のスケーリングファクター（ｓｃａｌｉｎｇ　ｆａｃ
Ｌｏｒ）罠よってターゲットの浸食と関係づけられる。

アキュムレータ３０６のデジタル出力信号を示す浸食は
、同時に読み取シ専用メモリ３０８及び３０９に与えら
れる。読み取シ専用メモリ３０８及び３０９け、ターゲ
ット浸食の関数としてのターゲット要素２２及び２３に
おける電力消費の予め定められた望ましい割合に関連し
てプログラムされている。

ＤＣ電源１８はターゲット要素２２及び２３に一定電力
レベルを与えるので、読み取シ専用メモリ３０８及び３
０９は各々、ターゲット２２及び２３に給電される電力
のだめのセットポイント値Ｐａｓ及飄 びＰｂｓを示すデジタル信号を記憶する。読み取り専用
メモリ３０８及び３０９から連続的に読み出されるＰａ
ｓ及びＰｂｓに対応する信号が、各々、Ｉ’ａｓ及びＰ
ｂｓに対応するアナログ信号を引き出すデジタル−アナ
ログ変換器３１１及び３１２に与えられる。

デジタル−アナログ変換器３１１及び３１２によって引
き出されたＰａｓ及びＰｂｓに対応するアナログ信号は
Ｄｏ電源１８に送られる。

ターゲット要素２２及び２３に関する放電のインピーダ
ンスは、ターゲット要素が浸食するに従って、ターゲッ
ト要素２３に関する放電インピーダンスがターゲット要
素２３の測定されたインピーダンスに応答して一定に保
たれるように制御される。ターゲット２２に関する放電
インピーダンスは制御される必要がなく、制御されない
。ターゲット２３に関する放電インピーダンスはターゲ
ット２３に関する放電のインピーダンスを測定すること
及び、それにより測定されたインピーダンスをセットポ
イント値と比較することによって制御される。生じたエ
ラー信号がコイル電源３８の箋 電流制御のために引き出され、それによってターゲット
要素２３に関する放電のインピーダンスを制御する。コ
イル２つのだめの電源３７に与えられる１に流は、それ
が常に電源３８によってコイル３０に連結された電流の
固定された比であるように変化させられる。

この目的のために、信号Ｅｂｍ及び１１＋＋ｎ　（各々
。

ターゲット２３の電圧及びターゲット２３に関する放電
における電流を示す。）ｆ′ｉ、非線形にデジタル分割
回路に結合されている。ティバイダー３０３ＶｉＤａｍ
／Ｉａｍ＝Ｚｌ々ターゲット２３に関する放電の測定さ
れたインピーダンス）Ｋ対応するアナログ信号を引き出
す。ターゲラ）２３に関する放電のインピーダンスの測
定値けＮ、磁石コイル電流制御器３１３でセットポイン
ト値（Ｚｂｓ）と比較される。制御器３１３は信号Ｉｆ
２ｓを引き出すだめにｚｂとＺｂｓ　の値の間のエラー
信号に応答する。信号Ｉ（ｌｓはコイル３０のだめの定
電流電源３８に与えられる。電源３７及び３８によって
コイル２９及び３０に供給される電流のためのセットポ
イント値の間の比は一定である。

第６図を参照すると制御器３１３を含む回路の詳細なブ
ロック線図が示されている。コイル電流制御器３１３は
ターゲット要素２３に関する放電の１ｌｌｌ＋定された
インピーダンスに応答し、監視された値とセットポイン
ト値Ｚｂｓとの間のずれを示すエラー信号を引き出す。

セットポイント値ＺＩ）ｓは実際は、ｚｂに対する許容
値の領域を形成する値の範囲である。許容範囲を上回り
；又は下回るｚｂの各々の６１す定値に応答してカウン
ターは増加され、また、減少される。そのカウンターは
、使用されたターゲットの放電のだめの所望のインピー
ダンスを得るために、カウンターは初゛めに、使用され
たターゲット２３に供給されるｔ流の値にロードされる
。

これらの目的のために、第５図のＺｃを示すディバイダ
ー３０３のアナログ出力信号は、同時に振幅弁別器３１
４と３１５に与えられる。弁別器３１４及び３１５は値
の許容範囲を上回るか下回る入力信号に応答するように
セットされ、二値のレベルがそれぞれ弁別器から引き出
される。弁別器３１／ｌ及び３１５によって引き出され
る二値のレベルは交差して結合したＮＡＮＤゲート３１
７及び３１８を含むフリップ・フロップ３１６に与えら
れる。ＮＡＮＤゲートは各々弁別器３１４及び３１５の
出力に応対する入力を有す石。ＮＡＮＤゲート３１８け
カウンター３１９のアップ／ダウン入力制御ターミナル
３３３に結合される出力を有する。カウンター３１９は
ワンショット３２１の出力信号に応答するクロック入力
ターミナル３３４を有する。ワンショット３２１は弁別
器３１４又は３１５のどちらかの出力で引き出される二
値と応答可能であり、この目的のために弁別器３１４及
び３１５の出力端子はワンショット３２１の入力ターミ
ナルに連結された出力を有するＯｒＬゲート３２２に結
合されている。

カウンター３１９は複数のステージを有し、初めは、浸
食されていないターゲット要素２３に関する放電のイン
ピーダンス値Ｚｂｓを得るだめの１：流に対する所望の
値又はセットポイント値に比例した二元値にマルチビッ
ト・パラレルデジタルソース３２７によってセットされ
る。カウンター３１９はマルチビットのパラレル出力を
有し、そこで、電源３８によって電磁石３０に連結され
た電流に対する制御値を示す信号が得られる。弁別器３
１４及び３１５によって確立された範囲の外にちるター
ゲット２３に関する放電に対する測定されたインピーダ
ンス値ｚｂに応答し、カウンター３１９によって得られ
た出力信号が増加され又は減少される。

ワンショット３２１は、０几ゲート３２２の出力によっ
て二値を与えられると、カウンター３１９のクロック入
力に周期パルスを与える。そのパルス又は遅延回路３２
３の出力の制御のもとて選択的に遅延される。当菜者に
は周知の方法で遅延回路３２３は１秒の何分の１かの十
分大きな時間に０１ケート３２２からワンショット３２
１の入力への出力レベルの変化の供給を選択的に遅延さ
せる。遅延はカウンター３１９によって得られる値をた
だゆっくりとするように変えることができ、それによっ
てコイル２９及び３０に与えられる電流におけるジター
を防ぐ。もし、弁別器３１４及び３１５のどちらも二光
出力を引き出すならば、ワンショット３２１によって制
御器３１９に与えられるパルスはない。

電源３８の出力電流に対するセットポイント値Ｉｎｓを
示すカウンター３１９の出力信号は、マルチプレクサ３
２４を介してデジタル−アナログ変換器３２５と選択的
に連結される。放電が始められるとき（例えば新らしい
被加工物１４が正常位置に置かれるとか、新らしいター
ゲット組立体が取り付けられるので）、マルチプレクサ
３２４けマルチビット初期ブリセッｌ〜値をデジタル−
アナログ変換器３２５に与える。初期プリセット値は通
常の作動中よりも高い値のＩｆ２ｓを設定し、ターゲッ
ト２２及び２３に対する放電を起こすために必要な、よ
り高い磁場を与える。Ｉｆ２ｓの初期値はデジタル信号
源３２６から得られ、カウンター３１９が応答する入力
バスから離れたマルチプレクサ３２４の入力バスと連結
される。マルチビットｆ３２４が初めにカウンター３１
９の出力の代わりにデジタル信号源３２６に応答するよ
うに起動されると同時に、カウンター３１９゛は所望の
初期電流を設定する電流値に対する°（ デジタル信号　源３２７の出力に応答する状態にある。

デジタル−アナログ変換器３２５けＤｏ演）Ｔ増幅器３
２８によって計測され１反転されるアナログ出力信号を
得るためにマルチプレクサ３２４によって変換器に与え
られる入力信号に応答する。増幅器３２８の出力はコイ
ル３０のだめの電源３８に入力信号Ｉｆ２ａを給電する
緩衝増幅器３２９と連結される。増幅器３２９の出力信
号は均一性の異った一定のケインファクター（ｇａｉｎ
　（ａｃｔｏｒ）を有するｊ曽幅器に連結される。増幅
器３３１のＤｏ出力信号はコイル２９のだめの電源３７
に与えられる。電源３８によって電磁石３０に給電され
る電流は、それ故に電源３７によって電磁石２９に連結
ゴｉ電流の一定の割合になっている。それによって、電
磁石２９及び３０に給電される磁場電流の割合は。

要素２２及び２３を含むターゲット組立体の作動寿命に
わたって一定となる。電磁石２９及び３０の起動によシ
得られる磁場の形状は、たとえ電磁石２９及び３０に関
する磁場の大きさが変化しても一定に維持される。電源
３７及び３８によって電磁石２９及び３０に結合される
電流は、ターゲット２３に関する放電に対し固定された
有効インピーダンスを維持するために、記載されたフィ
ードバックルーズによって調節される。それによって電
源１８の電力利用は増加する。

低電力几、Ｆ、バイアスは低デボジ７ヨン率の装置にお
ける基板形状上のフィルムの適合性を改善する。本発明
に従う高デポジション率の装置において、高い几、Ｆ、
を力が有効性のために必要であった。しかし、高い几、
Ｆ、電力はデポジットされたフィルムの局所的曇り及び
溶解を引き起こす可能性がある。高い几、Ｆ、電力を供
給するためにプラズマを基板から十分に離すように移動
させる磁気ミラーを基板の付近に置りトとは本発明の重
要な点である。磁気ミラーは基板の表面の後ろに置かれ
たコイル１７の形を取ることができ、。

基板に垂直な磁場線を当てる。コイル１７は真空装置の
外側に置くこともできる。磁気ミラーコイル中の電流の
方向はプラズマを基板から遠ざけるように移動させ、電
源からの有力な磁場と向い合う方向である。アルミニウ
ムスパッタリング処置についてはウエーノ・は約５００
℃に加熱される。デポジンコン中に基板を加熱するため
の装置は米国特許第４．２６１，７。２０号（発明者Ｋ
ｉｎｇ）及び同第４．ｓｘ２．３９１号（発明者）１ａ
ｒｒａ）に開示されている。１５０龍の直径に対する１
、５Ｗ／ｃｇ′のオーダーのＩＬＰ。

バイアスをウエーノ・にかけることができ、ウェーハの
加熱及び本発明のスパッタ源の高デポジション率と相ま
って、基板表面に対する高い均−性全有するフィルムと
なる。この出力密度は基板での３５０〜４００ボルトの
Ｄｏ自己バイアスに相当する、ω気ミラーソレノイド１
７の使用は高出力几、Ｆ。

バイアスを可能にする利点をもたらす一方で、もし、磁
気ミラーソレノイドであまりに多くの磁場が発生すると
ターゲットのＩＩｒ？命が短くなるという欠点を有する
。スパッタリン”グ源コイルの１１Ｌ　ｍＬに比例シて
磁気ミラーソレノイドに１に流を送る制御１回路がこの
問題を最小化する。好適実施例において、ミラーンレノ
イドへの１！流Ｙｌ−Ｉ　　Ｙ＝Ａ→−ＯＸの形を１′
とる。ここでＡ及びＩＪ：定数でらυ、Ｘはマグネトロ
ンスパッタ源コイルへの１１流である。

好適例として、アルミニウム層の非常に両れな平坦化は
、酸素ベアリング層又は窒素ベアリング層金木にわたっ
て薄い耐火金属又は耐火金属ケイ１ヒ物を付着すること
により成し遂げられ得る。ＲＩ２バイアスの使用を減ず
ことができ、ウェーハをウェーハの背後から約４９０’
Ｃ以上に加熱することができる。第１１図は、本発明に
従って形成された集ｎＮｔ回銘構成物の略示断面図を示
す８ｂ（前の回路４１０は、ハイポイン１〜４１２、ロ
ーポイント４１４及び下層４１６へのバイアホールを有
する。二酸化ケイ素のような酸素ベアリング又は窒素ベ
アリング層４１８が、下層と次のｆ云導層との間の電気
絶縁層を形成するために蒸着（デポジット）される。酸
素又は窒素に対するバリアーを形成するために、耐火金
属又は耐火金属ケイ化物の層が酸素又は窒素ベアリング
全体にわたって形成される０次に、アルミニウム層４２
２がその耐火金属又は耐火金属ケイ化物全体にわたって
形成することｂ（でき、そして平坦化される。

また、耐火金属又はそれらのケイ化物の層は、米国特許
第３，５４０，９２０号及び第３．６５８゜５７７号（
ウェークフィールドによる）、並びに第４，３９２，２
９９号（ショーによる）に示された化学蒸着処理により
形成することができる。

本発明は、少なくとも２つのスバツタコーティング工程
がウェーハを空気に露出させることなく連続的に実行で
きるようにマルチステーションを組み込んだスパッタコ
ーティング装置において実施することができる。このよ
うなスパッタ装置は、米国特許第４，３０６，７３１号
（アール・ハワード・ショーによる）に開示されている
６本発明の重要な特ｔｉ’ｔ、は、酸素又は窒素ベアリ
ング層を分離している耐火金属又は耐火金属ケイ（ヒ物
層が、アルミニウム層が耐火金属又は耐火金属ケイ化物
表面上に形成される前に、空気のような酸素又は窒素ベ
アリングガスにさらされないことである。耐火金属又は
耐火金属ケイ化物層が第１の装置で形成され、アルミニ
ウム層が第２の装置で形成りれ、そのときの第１と第２
の装置のＩＱ＋で空気による露出があるときは、アルミ
ニウム層を形成する前に耐火金属ケイ化物の表面から酸
素を除去するために付加的なエツチング工程が第２の装
置内で実施されなければならない。

耐火金属ケイ化物層は特に適切な不動態化層である。そ
れら層が次のアルミニウム平坦化工程で熱に耐えるもの
であるからである。耐火金属ケイ化物の例として、Ｔｉ
、Ｔａ、Ｈ及びＮｏのケイ化物がある。またＺ「、ｔｌ
ｒ、　Ｃｒ、　Ｎｉ、Ｖ、Ｃｏ、及びｐｔノケイ化物が
適切である６ 例えば、２００オングストロームを越える厚さのＴａの
ケイ化物の適切な層が、ＲＦバイアスがあるときは４０
０℃を越え、ＲＦバイアスがないときは約／■９０°の
基（反温度て′二酸化ケイ禦のｊ（４上にスパッタされ
た。ＲＦバイアスを（重用すると、低温度で処理ができ
、したがってウェーハに対するリスクが少なくなる。温
度の上昇よりもＩＩ）バイアスを利用した平坦化により
、より大きなウェーハ全体にわたってより一様な平坦化
を行うことができる。その層は、アルミニウｌ〜蒸着の
間の４（１傷を防止すべく良いカバレージ及び十分な厚
さを確保するために少なくとも２００オングストローノ
＼の厚さとなっていなければならない、基（反の７品度
は、基板とタンタルのケイ１ヒ物とのよい結合を行わせ
るために４００℃以」二でなければならない。

４００℃以下の温度では、タンタルのケイ化物にピンホ
ールが生ずる。

シリコン対タンタルの比が２．６：１であるタンタルの
ケイ化物のスパッタターゲットは満足のいくものだった
６分晶（ｆｒａｃＬｉｏｎａＬｉｏｎ）は、この比が基
板上で２．４　：　１に減少するときに生ずると考えら
れている。他の耐火金属もアルミニウムに溶解する、タ
ングステンのようなある種の金属の場合には適している
が、溶解を補Ｉｎするために厚い金属又は金属のケイ化
物の層が使用されなければならない。

上記本発明に従って形成される構造物は、迅速な処理を
可能にし、低コストで、高度の真空を要しないという利
点を有する。

本発明の１つの特別な実施例を記載し、また図示したが
、実施例の詳細、特に図示し記載したものは添付の特許
請求の範囲に限定される本発明の真の精神及び範囲から
離れることなく変更態様がなされることは明らかである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適実施例に従った制御器と組み合わ
さる一対のターゲット要素を有するスパッタリング装置
の略示ｋＡ図である。 第２図は、第２Ａ図及び第２Ｂ図の配置図である。第２
Ａ図及び第２Ｂ図は、第３図の２−２線における。第１
図で概略的に図示されたターゲット組立体のそれぞれ左
半分断面図及び右半分断面図である。 第３図は第２図に示した組立体の平面図である。 第４図は第２図に示した組立体の底面図である。 第５図は第１図に示した制御器の詳しい線図である。 第６図は第５図に示した制御器の詳しい線図である。 第７図は内部カンードのための冷却リング第１１立体で
バヨネットカットアウトを示している。 第８図は外部カソードのための冷却リング組立体でバヨ
ネッ！・カットアウトを示している。 第９図は内部カンードの部分断面図である６第１０図は
外部カソードの部分断面図である。 第１１図は、本発明を実施した集積回路構造の略示断面
図である。 ［主要符号の説明］ １１・・・マグネトロンスパッタリング装置１２・・・
真空チェンバ　　１４・・・被加工物１つ・・・ガス源
　　２０・・・真空ポンプ２２．２３・・・ターゲット
　　２４・・・放出面２５・・・放出面　　２７・・・
軸線 ２８・・・磁気ボールピース組立木 ３３・・ボールピーススタッド ３４．３５・・・ボールピーススタッド特許出願人　パ
リアン・アソシエイツ・インコーホレイテッド 代理人昇埋士　竹　　　内　　　澄　　　夫ＦＩＧ、Ｉ
Ｉ 手続補正書 昭和。２０年５り〕Ｑ日 ２、　発明の名称　　　平坦化したアルミニウム膜を形
成する方法及び装置 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　　　パリアン・アソシエイツ・インコーホレイ
テッド ４、代理人 住　所　　　　東京都港区西新橋１丁目６１＃２１号大
和銀行虎ノ門ビルディング 電話　５０３−５４６１　　　　　　　　六−・〜、Ｔ 氏名　　弁理士＜６９８９＞竹内澄夫−□）゛。 −＋＋１ ５、　補正命令の日付　自　　　　発　　　　　　　　
　　　　°゛′−′６、　補正の対象　　　明細書の特
許請求の範囲の欄１力　　　　　側　　　　　台 １、発明の名称 平坦化したアルミニウム膜を形成する方法及び装置 ２、特許請求の範囲 １、半導体ウェーハ上に平坦化したアルミニウム層を形
成する装置であって、 ウェーハ全体にわたって耐火性金属ケイ化物層を形成す
る蒸着手段と、 耐火性金属ケイ化物層全体にわたってスパッタ蒸着によ
りアルミニウム層を形成するスパッタ手段と、 から成り、 前記スパッタ手段が、 スパッタリングする一方で、ウェーハを背後から約４０
０℃の温度に加熱する手段、プラズマをウェーハから遠
ざけるための、被加工物の後方に配置された磁気ミラー
手段、及び 前記付着手段及び前記スパッタ手段の前レーσ〜′イシ
ーツエーノ′１τｎＭ仔モ′＼ノ　ソ　ノン　ＩＩノ、
し。 さらすことなくウェーハを配置する手段、を有する、 ところの装置 ２、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって、 前記スパッタ手段が、 円形の外周をもつ平坦な材料放出面を有する、実質的に
アルミニウムの第１のターゲット、及び外周の軸線方向
の厚さが内周の軸線方向の厚さよりも大きく、前記平坦
な放出表面に対して傾斜した放出表面を存する、実質的
にアルミニウムの第２のターゲットを有し、更に排気さ
れるターゲットと被加工物との間の空間にイオン化が可
能なガスを供給する手段、 空間内のガスに対してイオン化電場を形成する電場形成
手段、 第１及び第２の放出面の近萌に電場によりイオン化した
ガスに対して限定磁場を形成する磁場形成手段、 放出物質が第１の傾斜した放出外周面からスパッタされ
るようにターゲットを取り付ける手段、及び ＲＦバイアス電力源を被加工物に接続する手段を有する
、 ところの装置。 ３、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって、 前記磁気ミラーが被加工物の後ろにソレノイドを有する
ところの装置。 ４、特許請求の範囲第３項に記載された装置であって、 スパッタリングの間、被加工物を背後から加熱するため
の手段を有するところの装置。 ５、特許請求の範囲第４項に記載された装置であって、 電場形成手段及び磁場形成手段が第１及び第２のターゲ
ットの放出面のすぐ上方のイオン化したガスに分離した
第１及び第２放電を形成する手段を有し、 前記分離した放電生成手段が、 前記第１及び第２のターゲットの各々の上方にあるガス
に対して分離した第１及び第２のイオン化電場を形成す
るための手段、及び 第１及び第２ターゲントの放出面近傍に電場によってイ
オン化されたガスに対して異なる制限磁場を形成するだ
めの手段、 を有し、 前記制限磁場形成手段が各々、第１及び第２の磁場源及
び該磁場源から第１及び第２のターゲットに磁束を結合
させるボールピースを有する、 ところの装置。 ６、特許請求の範囲第５項に記載された装置であって、 磁場源が異なる調節可能な電流源に応答する電磁石であ
るところの装置。 ７、特許請求の範囲第６項に記載された装置であって、 ターゲット取付は手段により取り付けられたターゲット
の傾斜面が平坦な放出面から４５°の角度をもっている
ところの装置。 ８、特許請求の範囲第７項に記載された装置であって、 第１ターゲットの放出面が各々半径Ｒ８及びＲ２の内径
及び外径をもつ環状であり、第２ターゲットの放出面が
第１ターゲットの放出面の長手方向の軸線に対称で各々
Ｒ１の内径とＲ１の外径を有し、Ｒ＋　＜　Ｒ２＜　Ｒ
３＜　Ｒ＋の関係を有するところの装置。 ９、半導体ウェーハ上の酸素ベアリンク層上に平坦なア
ルミニウム層をスパッタ付着する方法であって、 −酸素ベアリング層上に耐火性金属ケイ１ヒ鞠層を形成
する工程と、 次に、前記耐火性金属ケイ化物を酸素ベアリングガスに
さらすことなく、前記耐火性金属ケイ化物上にアルミニ
ウム層をスパフタリングする工程と、 から成つ、 アルミニウムのスパッタリングが、ＲＦバイアスをウェ
ーハにかけ、プラズマをウェーハから遠ざける極性の、
ウェーハの中心に垂直な磁場を形成している間に行われ
る、ところの方法。 １０、特許請求の範囲第９項に記載された方法であって
、 前記耐火性金属ケイ（ヒ物層が少なくとも２００オング
ストロームの厚さを有しているところの方法。 １１□特許請求の範囲第１０項に記載された方法であっ
て、 前記耐火性金属ケ・イ化物層がスパッタ蒸着によって蒸
着されるところの方法。 １２、半導体ウェーハをコーティングする装置であって
、 ウェーハをコートするための位置で支持する支持手段を
含む真空チェンバと、 前記支持手段にあるウェーハ上にプラズマのスパッタ蒸
着により薄膜を形成するスパッタ手段と、 前記支持手段にあるウェーハの表面から前記プラズマを
はね返すための、前記ウェーハ支持手段に並置された磁
気手段と、 から成る装置。 １３、特許請求の範囲第１２項に記載された装置であっ
て、 前記スパッタ手段が前記プラズマを制御するための、第
１の極性の磁場を形成するための付加的磁気手段を含み
、 前記磁気手段が第２の極性の磁場を形成し、前記第２の
極性が前記支持手段にあるウェーハから前記プラズマを
はね返すために第１の極性と反対の極となっている、 ところの装置。 １４、特許請求の範囲第１２項に記載された装置であっ
て、 スパッタリングの間にウェーハを背後から加熱する手段
を含む、ところの装置。 １５、特許請求の範囲第１３項に記載された′Ａ置であ
って、 ウェーハにＲＦバイアスをかける手段を含む、ところの
装置６ １６、特許請求の範囲第１２項に記載された装置であっ
て、 前記磁気手段が前記支持手段にあるウェーハの背後に位
置するンレノイドコイルから成る、ところの装置。 １７、半導体ウェーハ上の酸素又は窒素ベアリング層上
に平坦なアルミニウム層をスパッタ蒸着する方法であっ
て、 酸素又は窒素をベアリングする層上に耐火性金属を含む
層を蒸着する工程と、 ウェーハを背後から少なくとも４９０℃の温度に加熱し
ている間、前記耐火性金属を含む層を酸素又は窒素ベア
リングガスにさらすことなく、前記耐火性金属を含む層
上にアルミニウム層をスパッタリングする工程と、から
成る方法。 １８、特許請求の範囲第１７項に記載された方法であっ
て、 前記耐火性金属を含む層が少なくとも ２００オングストロームの厚さとなっている、ところの
方法。 １９、特許請求の範囲第１８項に記載された装置であっ
て、 前記耐火性金属を含む層がスパッタ蒸着によって蒸着さ
れる、ところの方法。 ２、特許請求の範囲第１９項に記載された方法であって
、 前記耐火性金属を含む層が耐火性金属のケイ化物を含む
層である、ところの方法。 ２、特許請求の範囲第１７項に記載された方法であって
、 前記耐火性金属を含む層が、スパッタ蒸着により蒸着さ
れた少なくとも２００オングストロームの厚さのタンタ
ルのケイ化物の層である、ところの方法。 ２、特許請求の範囲第１８項に記載された方法であって
、 前記耐火性金属を含む層がタンタルのケイ化物の層であ
る、ところの方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体ウエーハ上に平坦化したアルミニウム層を形
   成する装置であって、 ウエーハ全体にわたって耐火性金属ケイ化物層を形成す
   る蒸着手段と、 耐火性金属ケイ化物層全体にわたってスパッタ蒸着によ
   りアルミニウ層を形成するスパッタ手段と、 から成り、 前記スパッタ手段が、 スパッタリングする一方で、ウェーハを背後から約４０
   ０℃の温度に加熱する手段、プラズマをウェーハから遠
   ざけるための、 被加工物の後方に配置された磁気ミラー手段、及び 前記付着手段及び前記スパッタ手段の前に次々にウェー
   ハを酸素ベアリングガスにさらすことなくウェーハを配
   置する手段、 を有する、 ところの装置 ２、特許請求の範囲第１項に記載された装置であつて、 前記スパッタ手段が、 円形の外周をもつ平坦な材料放出面を有する、実質的に
   アルミニウムの第１のターゲット、及び外周の軸線方向
   の厚さが内周の軸線方向の厚さよりも大きく、前記平坦
   な放出表面に対して傾斜した放出表面を有する、実質的
   にアルミニウムの第２のターゲットを有し、更に排気さ
   れるターゲットと被加工物との間の空間にイオン化が可
   能なガスを供給する手段、 空間内のガスに対してイオン化電場を形成する電場形成
   手段、 第１及び第２の放出面の近傍に電場によりイオン化した
   ガスに対して限定磁場を形成する磁場形成手段、 放出物質が第１の傾斜した放出外周面からスパッタされ
   るようにターゲットを取り付ける手段、及び ＲＦバイアス電力源を被加工物に接続する手段を有する
   、 ところの装置。 ３、特許請求の範囲第１項に記載された装置であつて、 前記磁気ミラーが被加工物の後ろにソレノイドを有する
   ところの装置。 ４、特許請求の範囲第３項に記載された装置であって、 スパッタリング間、被加工物を背後から加熱するための
   手段を有するところの装置。 ５、特許請求の範囲第４項に記載された装置であつて、 電場形成手段及び磁場形成手段が第１及び第２のターゲ
   ットの放出面のすぐ上方のイオン化したガスに分離した
   第１及び第２放電を形成する手段を有し、 前記分離した放電生成手段が、 前記第１及び第２のターゲットの各々の上方にあるガス
   に対して分離した第１及び第２のイオン化電場を形成す
   るための手段、及び第１及び第２ターゲットの放出面近
   傍に電場によってイオン化されたガスに対して異なる制
   限磁場を形成するための手段、 を有し、 前記制限磁場形成手段が各々、第１及び第２の磁場源及
   び該磁場源から第１及び第２のターゲットに磁束を結合
   させるボールピースを有する、 ところの装置。 ６、特許請求の範囲第５項に記載された装置であって、 磁場源が異なる調節可能な電流源に応答す る電磁石であるところの装置。 ７、特許請求の範囲第６項に記載された装置であつて、 ターゲット取付け手段により取り付けられたターゲット
   の傾斜面が平坦な放出面から４５°の角度をもっている
   ところの装置。 ９、半導体ウェーハ上の酸素ベアリング層上に平坦なア
   ルミニウム層をスパッタ付着する方法であって、 酸素ベアリング層上に耐火性金属ケイ化物層を形成する
   工程と、 次に、前記耐火性金属ケイ化物を酸素ベアリングガスに
   さらすことなく、前記耐火性金属ケイ化物上にアルミニ
   ウム層をスパッタリングする工程と、 から成り、 アルミニウムのスパッタリングが、ＲＦバイアスをウェ
   ーハにかけ、プラズマをウェーハから遠ざける極性の、
   ウェーハの中心に垂直な磁場を形成している間に行われ
   る、 ところの方法。 １０、特許請求の範囲第９項に記載された方法であつて
   、 前記耐火性金属ケイ化物層が少なくとも２００オングス
   トロームの厚さを有しているところの方法。 １１、特許請求の範囲第１０項に記載された方法であっ
   て、 前記耐火性金属ケイ化物層がスパッタ蒸着 によって蒸着されるところの方法。 １２、半導体ウェーハをコーティングする装置であって
   、 ウェーハをコートするための位置で支持する支持手段を
   含む真空チェンバと、 前記支持手段にあるウェーハ上にプラズマのスパッタ蒸
   着により薄膜を形成するスパッタ手段と、 前記支持手段にあるウェーハの表面から前記プラズマを
   はね返すための、前記ウェーハ支持手段に並置された磁
   気手段と、 から成る装置。 １３、特許請求の範囲第１２項に記載された装置であっ
   て、 前記スパッタ手段が前記プラズマを制御するための、第
   １の極性の磁場を形成するための付加的磁気手段を含み
   、 前記磁気手段が第２の極性の磁場を形成し、前記第２の
   極性が前記支持手段にあるウェーハから前記プラズマを
   はね返すために第１の極性と反対の極となっている、 ところの装置。 １４、特許請求の範囲第１２項に記載された装置であっ
   て、 スパッタリングの間にウェーハを背後から 加熱する手段を含む、ところの装置。 １５、特許請求の範囲第１３項に記載された装置であっ
   て、 ウェーハにＲＦバイアスをかける手段を含む、ところの
   装置。 １６、特許請求の範囲第１２項に記載された装置であつ
   て、 前記磁気手段が前記支持手段にあるウェーハの背後に位
   置するソレノイドコイルから成る、ところの装置。 １７、半導体ウェーハ上の酸素又は窒素ベアリング層上
   に平坦なアルミニウム層をスパッタ蒸着する方法であっ
   て、 酸素又は窒素をベアリングする層上に耐火性金属を含む
   層を蒸着する工程と、 ウェーハを背後から少なくとも４９０℃の温度に加熱し
   ている間、前記耐火性金属を含む層を酸素又は窒素ベア
   リングガスにさらすことなく、前記耐火性金属を含む層
   上にアルミニウム層をスパッタリングする工程と、から
   成る方法。 １８、特許請求の範囲第１７項に記載された方法であっ
   て、 前記耐火性金属を含む層が少なくとも２００オングスト
   ロームの厚さとなっている、ところの方法。 １９、特許請求の範囲第１８項に記載された方法であっ
   て、 前記耐火性金属を含む層が耐火性金属のケイ化物を含む
   層である、ところの方法。 ２０、特許請求の範囲第１７項に記載された方法であつ
   て、 前記耐火性金属を含む層が、スパッタ蒸着により蒸着さ
   れた少なくとも２００オングストローム、の厚さのタン
   タルのケイ化物の層である、ところの方法。 ２２、特許請求の範囲第１８項に記載された方法であつ
   て、 前記耐火性金属を含む層がタンタルのケイ化物の層であ
   る、ところの装置。