JPS63312973A - スパッタ装置 - Google Patents
スパッタ装置Info
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- JPS63312973A JPS63312973A JP14786787A JP14786787A JPS63312973A JP S63312973 A JPS63312973 A JP S63312973A JP 14786787 A JP14786787 A JP 14786787A JP 14786787 A JP14786787 A JP 14786787A JP S63312973 A JPS63312973 A JP S63312973A
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- Japan
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- sputtering apparatus
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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
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3414—Targets
- H01J37/3423—Shape
-
- 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
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3464—Operating strategies
- H01J37/347—Thickness uniformity of coated layers or desired profile of target erosion
Landscapes
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はスパッタ装置に係り、特に複数枚の基仮に均質
な膜を成膜するに好適なスパッタ装置に関する。
な膜を成膜するに好適なスパッタ装置に関する。
複数枚の基板に成膜する従来のスパッタ装置は、特開昭
５６−１３０４７０号に示すように、中心となる基板と
そこを中心に同心円状に配置された基板に成膜するよう
になっており、ターゲットも円形である。この場合中心
部の基板と同心円状に配置された基板との間に膜厚等が
若干異なってくることについては配慮されていなかった
。長方形ターゲットについては特開昭５８−１８９３７
２号の第２図に示されているが、基板配置についての図
はない。またこれら従来例では、膜厚分布、ステップカ
バレージに重要な影響を及ぼすエロージョンエリアの形
状については知られておらず、従って言及されていなか
った。
５６−１３０４７０号に示すように、中心となる基板と
そこを中心に同心円状に配置された基板に成膜するよう
になっており、ターゲットも円形である。この場合中心
部の基板と同心円状に配置された基板との間に膜厚等が
若干異なってくることについては配慮されていなかった
。長方形ターゲットについては特開昭５８−１８９３７
２号の第２図に示されているが、基板配置についての図
はない。またこれら従来例では、膜厚分布、ステップカ
バレージに重要な影響を及ぼすエロージョンエリアの形
状については知られておらず、従って言及されていなか
った。
上記従来技術は複数枚の基板に均質な膜を成膜するとい
うことに関して、ターゲットエロージョンエリアの寸法
と成膜特性についての知見は得られておらず、均質な膜
が成膜しにくいという問題があった。
うことに関して、ターゲットエロージョンエリアの寸法
と成膜特性についての知見は得られておらず、均質な膜
が成膜しにくいという問題があった。
本発明の目的は複数枚の基板に均質な膜を成膜すること
にある。
にある。
本発明者らは、上記目的を達成すべく種々研究を重ねた
結果、上記エロージョンエリアの幅を変えることで、複
数枚の基板に成膜したスパッタ膜の膜厚分布（基板面内
の膜厚最小値と最大値で決まり、膜厚分布が小さい程、
膜厚が均一であることを示す。）が変化すること、また
ステソプカバレージ（斜面部膜厚の平坦部膜厚に対する
比（第４図参照））も、エロージョンエリア幅で変化す
ることを見出し、この新知見に基づいて本発明を完成し
たものである。具体的には、上記目的は、長方形ターゲ
ット、長方形エロージョンエリアを有する構造において
、エロージョンエリアの幅と長さを、基板直径との関係
で決まるある一定範囲と規定することにより、達成され
る。
結果、上記エロージョンエリアの幅を変えることで、複
数枚の基板に成膜したスパッタ膜の膜厚分布（基板面内
の膜厚最小値と最大値で決まり、膜厚分布が小さい程、
膜厚が均一であることを示す。）が変化すること、また
ステソプカバレージ（斜面部膜厚の平坦部膜厚に対する
比（第４図参照））も、エロージョンエリア幅で変化す
ることを見出し、この新知見に基づいて本発明を完成し
たものである。具体的には、上記目的は、長方形ターゲ
ット、長方形エロージョンエリアを有する構造において
、エロージョンエリアの幅と長さを、基板直径との関係
で決まるある一定範囲と規定することにより、達成され
る。
すなわち、本発明スパッタ装置は、
（１） 気密を保持できる真空容器中に基板ホルダー
、複数枚の基板および成膜材料から成るターゲットを設
け、ターゲットに電力を供給し、スパッタガスの供給中
でプラズマ放電を生ぜしめ、ターゲットからのスパッタ
粒子が前記複数枚の基板に飛来し薄膜が成膜されるスパ
ッタ装置において、ターゲットとターゲット背面の１対
のマグネトロン磁石の配置で決・まるエロージョンエリ
アが短辺及び長辺によって規定される形状であり、前記
短辺である幅ａ（ｍ）が、基板の直径（あるいは四角形
基板の長辺）をｄ（ｍ）、α（インチ）で表わした時 となるエロージョンエリア幅ａを持つこと、（２）前記
スパッタ装置において、ターゲットとターゲット背面の
１対のマグネトロン磁石の配置で決まるエロージョンエ
リアが短辺及び長辺によって規定される形状であり、エ
ロージョンエリア長辺である長さｂが、基板の枚数をｎ
、基板の直径あるいは長辺をｄ （■ｌ）とした時、ｂ
≧ ｎ （ｄ ＋１５） ＋５０ （
ａｍ）となるエロージョンエリア長さｂを持つこと、（
３） 前記スパッタ装置において、基板とターゲット
の間の極間距離を９０１ｍ以上としたこと、及び （４）前記スパッタ装置において長方形ターゲット、長
方形エロージョンエリアを有し、複数枚の基板を長方形
エロージョンエリアの長手方向ほぼ中心線上に配置した
こと をそれぞれを特徴とする４つの発明を包含するものであ
る。
、複数枚の基板および成膜材料から成るターゲットを設
け、ターゲットに電力を供給し、スパッタガスの供給中
でプラズマ放電を生ぜしめ、ターゲットからのスパッタ
粒子が前記複数枚の基板に飛来し薄膜が成膜されるスパ
ッタ装置において、ターゲットとターゲット背面の１対
のマグネトロン磁石の配置で決・まるエロージョンエリ
アが短辺及び長辺によって規定される形状であり、前記
短辺である幅ａ（ｍ）が、基板の直径（あるいは四角形
基板の長辺）をｄ（ｍ）、α（インチ）で表わした時 となるエロージョンエリア幅ａを持つこと、（２）前記
スパッタ装置において、ターゲットとターゲット背面の
１対のマグネトロン磁石の配置で決まるエロージョンエ
リアが短辺及び長辺によって規定される形状であり、エ
ロージョンエリア長辺である長さｂが、基板の枚数をｎ
、基板の直径あるいは長辺をｄ （■ｌ）とした時、ｂ
≧ ｎ （ｄ ＋１５） ＋５０ （
ａｍ）となるエロージョンエリア長さｂを持つこと、（
３） 前記スパッタ装置において、基板とターゲット
の間の極間距離を９０１ｍ以上としたこと、及び （４）前記スパッタ装置において長方形ターゲット、長
方形エロージョンエリアを有し、複数枚の基板を長方形
エロージョンエリアの長手方向ほぼ中心線上に配置した
こと をそれぞれを特徴とする４つの発明を包含するものであ
る。
本発明のスパッタ装置は上記のように、膜厚分布が小さ
く、ステップカバレージが大きいという両方の目標値を
満足するエロージョンエリアの幅を基板直径あるいは長
辺の大きさとの関係で規定するものであるため、エロー
ジョンエリアの幅をその範囲内に収めれば、膜厚分布が
小さく、ステップカバレージの大きな均質なスパッタ膜
を得ることができる。
く、ステップカバレージが大きいという両方の目標値を
満足するエロージョンエリアの幅を基板直径あるいは長
辺の大きさとの関係で規定するものであるため、エロー
ジョンエリアの幅をその範囲内に収めれば、膜厚分布が
小さく、ステップカバレージの大きな均質なスパッタ膜
を得ることができる。
さらに、上記のように、基板の直径あるいは長辺を所定
の大きさとすること、基板とターゲットとの間隔を所定
の大きさとすること、或いは、複数枚の基板を所定の配
置とすることによって、良好に、膜厚分布が小さく、ス
テップカバレージの大きな均質なスパッタ膜を得ること
ができる。
の大きさとすること、基板とターゲットとの間隔を所定
の大きさとすること、或いは、複数枚の基板を所定の配
置とすることによって、良好に、膜厚分布が小さく、ス
テップカバレージの大きな均質なスパッタ膜を得ること
ができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は本発明になるスパッタ装置の構成を示すもので、真
空容器１の内部にＭＵＭホルダー２と基板ホルダー２に
は、複数枚の基板３が固定され、基板と対向してターゲ
ット４がターゲットホルダー５に固定され、ターゲット
４の基板３の反対側に１対の永久磁石６が、磁極が異な
るように配置され、ヨーク７が磁石の一方で磁路を形成
し、アースシールド８がターゲット４を被うように構成
されている。基板ホルダー５は、絶縁物９によって真空
容器１との絶縁がとられ、基板ホルダー５はマツチング
ボックス１０を経由して電源１１と接続している。真空
容器１は接地電位にあり、従って基板ホルダーも真空容
器と同じく接地電位にある。通常ターゲット４と基板ホ
ルダー５との気密がとられ、磁石（以下マグネトロン磁
石と記す）６及びターゲット４は、基板ホルダー５の内
部を通る配管によって水冷されている。真空容器１は２
つの配管１２．１３を有し、一方の配管１２からはＡｒ
等のスパッタガスが供給され、他方の配管１３はりライ
オポンプ等の真空排気装置に接続されている。
図は本発明になるスパッタ装置の構成を示すもので、真
空容器１の内部にＭＵＭホルダー２と基板ホルダー２に
は、複数枚の基板３が固定され、基板と対向してターゲ
ット４がターゲットホルダー５に固定され、ターゲット
４の基板３の反対側に１対の永久磁石６が、磁極が異な
るように配置され、ヨーク７が磁石の一方で磁路を形成
し、アースシールド８がターゲット４を被うように構成
されている。基板ホルダー５は、絶縁物９によって真空
容器１との絶縁がとられ、基板ホルダー５はマツチング
ボックス１０を経由して電源１１と接続している。真空
容器１は接地電位にあり、従って基板ホルダーも真空容
器と同じく接地電位にある。通常ターゲット４と基板ホ
ルダー５との気密がとられ、磁石（以下マグネトロン磁
石と記す）６及びターゲット４は、基板ホルダー５の内
部を通る配管によって水冷されている。真空容器１は２
つの配管１２．１３を有し、一方の配管１２からはＡｒ
等のスパッタガスが供給され、他方の配管１３はりライ
オポンプ等の真空排気装置に接続されている。
次に第１図を用いて、基板３ヘスバツタ膜が成膜される
過程を説明する。真空容器１は真空排気装置で１０−
’Ｔｏｒｒオーダーの高真空に排気された後、Ａｒ等の
スパッタガスが供給され、真空容器は例えば１０−’Ｔ
ｏｒｒオーダーの真空度に保たれる。ここで、基板ホル
ダーと電気的に接続しているターゲット４に例えば１３
．５ＭＩＩｚの高周波電源が１１より電力注入される。
過程を説明する。真空容器１は真空排気装置で１０−
’Ｔｏｒｒオーダーの高真空に排気された後、Ａｒ等の
スパッタガスが供給され、真空容器は例えば１０−’Ｔ
ｏｒｒオーダーの真空度に保たれる。ここで、基板ホル
ダーと電気的に接続しているターゲット４に例えば１３
．５ＭＩＩｚの高周波電源が１１より電力注入される。
その結果ターゲット４と基板ホルダー２との間にプラズ
マ放電が生ずる。ターゲット４の表面には、マグネトロ
ン磁石６の漏れ磁場が１４の点線で示すような磁場のト
ンネルを形成し、プラズマ中の電子が電磁力で磁場中に
閉じ込められ、ガスとの衝突頻度が高まり、濃いプラズ
マが生ずる。なお、ターゲット４の材質はどのようなも
のでもよいが、本実施例では磁性体であるパーマロイを
使用している。
マ放電が生ずる。ターゲット４の表面には、マグネトロ
ン磁石６の漏れ磁場が１４の点線で示すような磁場のト
ンネルを形成し、プラズマ中の電子が電磁力で磁場中に
閉じ込められ、ガスとの衝突頻度が高まり、濃いプラズ
マが生ずる。なお、ターゲット４の材質はどのようなも
のでもよいが、本実施例では磁性体であるパーマロイを
使用している。
プラズマ中のプラスイオンは、陰橿となるターゲット４
を叩き、ターゲットを構成している粒子が、はじき出さ
れ、スパッタ粒子となって、通常加熱されている状態の
基板３に付着、膜が成長していく。ここで、１対のマグ
ネトロン磁石６の間で、スパッタ現象が促進されターψ
ソトの減りが激しく、１対のマグネトロン磁石６の間の
中心部をエロージョンエリアと呼ぶことにする。第２図
は第１図のＡ−Ａ’ から矢印方向を見たもので、基板
３（直径ｄ）、ターゲット４及び１対のマグネトロン磁
石６、及び長方形エロージョンエリアの幅ａとその長さ
ｂを示すものである。複数の基板３ （ここでは３枚を
示すがこれ以上でも良い）は長方形エロージョンエリア
に対してその長手方向ほぼ中心の直線上に配置されてい
る。さて複数枚の基板に成膜する場合、それら複数の基
板に均質な膜が成膜されることが工業的利用価値を高め
る上で要求される。ここでは特に膜厚分布が小さく、ス
テップカバレージの高い両方の要求を満足出来るエロー
ジョンエリアの幅があることを計算及び実験で見い出し
た。第３図は計算によるエロージョンエリア幅と膜厚分
布の関係を示すもので、膜厚分布があＡ−ジ・ン・リア
幅で最小値を持つ、■形の特性となっている。第４図は
エロージョンエリア幅とステップカバレージの関係を示
すもので、ステップカバレージはエロージョンエリア幅
の増大で大きくなり、その後小さくなる特性を示す。膜
厚分布は小さく、ステップカバレージは大きい程、膜の
特性上良いが、使用可能な膜厚分布の上限値及び、ステ
ップカバレージの下限値として第３図、第４図に目標範
囲として示した。
を叩き、ターゲットを構成している粒子が、はじき出さ
れ、スパッタ粒子となって、通常加熱されている状態の
基板３に付着、膜が成長していく。ここで、１対のマグ
ネトロン磁石６の間で、スパッタ現象が促進されターψ
ソトの減りが激しく、１対のマグネトロン磁石６の間の
中心部をエロージョンエリアと呼ぶことにする。第２図
は第１図のＡ−Ａ’ から矢印方向を見たもので、基板
３（直径ｄ）、ターゲット４及び１対のマグネトロン磁
石６、及び長方形エロージョンエリアの幅ａとその長さ
ｂを示すものである。複数の基板３ （ここでは３枚を
示すがこれ以上でも良い）は長方形エロージョンエリア
に対してその長手方向ほぼ中心の直線上に配置されてい
る。さて複数枚の基板に成膜する場合、それら複数の基
板に均質な膜が成膜されることが工業的利用価値を高め
る上で要求される。ここでは特に膜厚分布が小さく、ス
テップカバレージの高い両方の要求を満足出来るエロー
ジョンエリアの幅があることを計算及び実験で見い出し
た。第３図は計算によるエロージョンエリア幅と膜厚分
布の関係を示すもので、膜厚分布があＡ−ジ・ン・リア
幅で最小値を持つ、■形の特性となっている。第４図は
エロージョンエリア幅とステップカバレージの関係を示
すもので、ステップカバレージはエロージョンエリア幅
の増大で大きくなり、その後小さくなる特性を示す。膜
厚分布は小さく、ステップカバレージは大きい程、膜の
特性上良いが、使用可能な膜厚分布の上限値及び、ステ
ップカバレージの下限値として第３図、第４図に目標範
囲として示した。
第３図の膜厚分布と、第４図のステップカバレージの目
標範囲を両方とも満足するエロージョンエリア幅を第３
図に合わせて示した。第３図、第４図は実用に供せられ
る直径３インチ基板での計算結果であるが、直径５イン
チ基板についても同様の結果が得られた。膜厚の計算は
参考文献（１）に記されている式に、実測したスパッタ
粒子の放出角度分布を適用して行なった。第３図には実
測データ（成膜条件：注入電力３ｋＷ、スパッタリング
ガス什、ガス圧力２〜３ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ） も
合わせて示したが、計算結果とよく合っている。膜厚分
布とステップカバレージの両方の目標を満足するエロー
シコンエリアの幅ａは、３インチ基板では、１１２■鵬
から１９２龍の範囲となる。一方５インチ基板の場合に
ついて計算すると幅ａが１３２１■から２１２ ｕ＋の
範囲で両方の目標を満足する。ここで膜厚分布を小さく
するためには、ａの値として変動幅の中間値付近を選べ
ばよく、一方ステップカバレージを大きくするためには
、ａの値として大きめの値を選べばよいことが、第３図
、第４図かられかる。
標範囲を両方とも満足するエロージョンエリア幅を第３
図に合わせて示した。第３図、第４図は実用に供せられ
る直径３インチ基板での計算結果であるが、直径５イン
チ基板についても同様の結果が得られた。膜厚の計算は
参考文献（１）に記されている式に、実測したスパッタ
粒子の放出角度分布を適用して行なった。第３図には実
測データ（成膜条件：注入電力３ｋＷ、スパッタリング
ガス什、ガス圧力２〜３ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ） も
合わせて示したが、計算結果とよく合っている。膜厚分
布とステップカバレージの両方の目標を満足するエロー
シコンエリアの幅ａは、３インチ基板では、１１２■鵬
から１９２龍の範囲となる。一方５インチ基板の場合に
ついて計算すると幅ａが１３２１■から２１２ ｕ＋の
範囲で両方の目標を満足する。ここで膜厚分布を小さく
するためには、ａの値として変動幅の中間値付近を選べ
ばよく、一方ステップカバレージを大きくするためには
、ａの値として大きめの値を選べばよいことが、第３図
、第４図かられかる。
３インチ基板、５インチ基板に共通した前記ａの範囲は
、基板直径をｄ （ａｓ）とα（インチ）で示すなら
ば、 の式にまとめることができる。本式のａの範囲は、実用
上よく用いられる３インチ基板、５インチ基板について
適用可能なことは、これまでの説明で明らかであるが、
成膜面積がこの程度のオーダーであるならば、基板の大
きさによらず、これ以外の形状の基板についても十分適
用できる。
、基板直径をｄ （ａｓ）とα（インチ）で示すなら
ば、 の式にまとめることができる。本式のａの範囲は、実用
上よく用いられる３インチ基板、５インチ基板について
適用可能なことは、これまでの説明で明らかであるが、
成膜面積がこの程度のオーダーであるならば、基板の大
きさによらず、これ以外の形状の基板についても十分適
用できる。
エロージョンエリアの幅ａを前記範囲とすることにより
、膜厚分布が小さく、ステップカバレージの大きな均質
な膜を複数の基板において得られる効果がある。
、膜厚分布が小さく、ステップカバレージの大きな均質
な膜を複数の基板において得られる効果がある。
第５図は、極間距離（第１図の基板３とターゲット４の
間の距離）と膜厚分布の関係を示すもので、２種類の基
板形状について計算した結果、複数枚の基板に膜厚分布
を小さく成膜するには、極間距離を９０ｍｍ以上にすれ
ばよいことがわかる。
間の距離）と膜厚分布の関係を示すもので、２種類の基
板形状について計算した結果、複数枚の基板に膜厚分布
を小さく成膜するには、極間距離を９０ｍｍ以上にすれ
ばよいことがわかる。
従って極間距離を９０ｍ５以上にすれば、膜厚分布の小
さな膜を成膜出来る効果がある。
さな膜を成膜出来る効果がある。
第６図は本発明の異なる実施例を示すもので、□第１図
の配管１２．１３は、本図では第１図と９０度位置がず
れたもので、示されていない。第１図と異なるのは、真
空容器１の外部にヘルムホルツコイル１５を配してあり
、膜に一軸磁気真方性をｙ、導するためのコイルを用い
た例で、本図においても、エロージョンエリア幅ａを前
記式の領域に収めれば一軸磁気異方性を誘導できる膜に
おいて、膜厚分布が小さく、ステップカバレージが大き
いという効果がある。
の配管１２．１３は、本図では第１図と９０度位置がず
れたもので、示されていない。第１図と異なるのは、真
空容器１の外部にヘルムホルツコイル１５を配してあり
、膜に一軸磁気真方性をｙ、導するためのコイルを用い
た例で、本図においても、エロージョンエリア幅ａを前
記式の領域に収めれば一軸磁気異方性を誘導できる膜に
おいて、膜厚分布が小さく、ステップカバレージが大き
いという効果がある。
第７図はさらに異なる実施例で、基板３に一方向磁場が
付与できるように永久磁石１６を配置したもので、エロ
ージョンエリア幅ａを前記式の領域に収めれば、同様の
効果がある。
付与できるように永久磁石１６を配置したもので、エロ
ージョンエリア幅ａを前記式の領域に収めれば、同様の
効果がある。
第８図は基板３の形状が正方形の場合を示す。
この場合でも前式のｄは、第８図の一辺の長さｄを入れ
ることで同様に計算でき、長方形基板の場合は、長辺を
ｄとすればよい。
ることで同様に計算でき、長方形基板の場合は、長辺を
ｄとすればよい。
第９図は第２図に示す永久磁石６に挟まれたエロージョ
ンエリア１７の形状が第２図に示す長方形とは異なり、
長楕円形状をなしている。この場合もエロージョンエリ
アの幅ａを前述のように規定することで、複数の基板に
均質なスパッタ膜を成膜することができる。
ンエリア１７の形状が第２図に示す長方形とは異なり、
長楕円形状をなしている。この場合もエロージョンエリ
アの幅ａを前述のように規定することで、複数の基板に
均質なスパッタ膜を成膜することができる。
第１０図は、複数の基板が列をなしている場合を示し、
この時はｄを図示のように複数の基板の最外側で決まる
形状の短辺とすれば、前述の式に適用でき、同様の効果
が得られる。
この時はｄを図示のように複数の基板の最外側で決まる
形状の短辺とすれば、前述の式に適用でき、同様の効果
が得られる。
第２図に示すエロージョンエリアの長さｂが短かいと、
短辺側のエロージョンエリアからのスパッタの影響によ
り、両端の基板は中央部の基板よりも膜厚が厚くなり、
膜厚分布が悪くなる。エロージョンエリアの長さｂは長
い程、膜厚分布、ステップカバレージの点でよいが、装
置作成上は短かい方がよい。直径ｄ（ａｍ）の基板をｎ
枚直線上に配置した時、エロージョンエリアの長さｂを
最短のｂ＝ｎ −ｄとした場合は膜厚分布が悪く、外側
基板より少なくとも２５＠１離したところにエロージョ
ンエリアを配置するのがよいことがわかった。
短辺側のエロージョンエリアからのスパッタの影響によ
り、両端の基板は中央部の基板よりも膜厚が厚くなり、
膜厚分布が悪くなる。エロージョンエリアの長さｂは長
い程、膜厚分布、ステップカバレージの点でよいが、装
置作成上は短かい方がよい。直径ｄ（ａｍ）の基板をｎ
枚直線上に配置した時、エロージョンエリアの長さｂを
最短のｂ＝ｎ −ｄとした場合は膜厚分布が悪く、外側
基板より少なくとも２５＠１離したところにエロージョ
ンエリアを配置するのがよいことがわかった。
基板間の間隔を１０ｍｍから２０鶴の中間程度とすれば
、ｂの最適値はｂ≧ｎ （ｄ 、＋ １５） ＋ ５０
（ｍｍ）で示され、この範囲で膜厚分布、ステップカ
バレージが良好な結果が得られる。、 また第２図に示すように複数枚の基板をエロージョンエ
リア長手方向ほぼ中心の直線上に配置することで、それ
ぞれの基板は長辺から成るエロージョンエリアからのス
パッタの影響を同じように受け、短辺から成るエロージ
ョンエリアからの影響を受けに＜＜、均質な膜が複数の
基板に成膜できるという特徴がある。
、ｂの最適値はｂ≧ｎ （ｄ 、＋ １５） ＋ ５０
（ｍｍ）で示され、この範囲で膜厚分布、ステップカ
バレージが良好な結果が得られる。、 また第２図に示すように複数枚の基板をエロージョンエ
リア長手方向ほぼ中心の直線上に配置することで、それ
ぞれの基板は長辺から成るエロージョンエリアからのス
パッタの影響を同じように受け、短辺から成るエロージ
ョンエリアからの影響を受けに＜＜、均質な膜が複数の
基板に成膜できるという特徴がある。
参考文献（１） Ｊ、Ｂ、Ｂｍｍｄｌｅｌｌ他１名：５
ｔｅｐ Ｃｏｖｅｒａｇｅｆｒｏｎ＋ ａｎ Ｅｘｔｅ
ｎｄｅｄ Ｓｐｕｔｔｅｒｍｍｇ ５ｏｕｒｃｅＴｈｍ
ｍ ５ｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ ２３３１−４７．１９７
４〔発明の効果〕 本発明によれば、複数枚の基板に成膜した膜の膜厚分布
を小さくし、かつステップカバレージを大きくすること
ができるので、大面積の領域に亘って均質な膜を成膜で
きる効果がある。
ｔｅｐ Ｃｏｖｅｒａｇｅｆｒｏｎ＋ ａｎ Ｅｘｔｅ
ｎｄｅｄ Ｓｐｕｔｔｅｒｍｍｇ ５ｏｕｒｃｅＴｈｍ
ｍ ５ｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ ２３３１−４７．１９７
４〔発明の効果〕 本発明によれば、複数枚の基板に成膜した膜の膜厚分布
を小さくし、かつステップカバレージを大きくすること
ができるので、大面積の領域に亘って均質な膜を成膜で
きる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の構造を示す断面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ’からみた上面図、第３図、第４図、
第５図は膜厚分布、ステップカバレージを示す特性図、
第６図は異なる実施例を示す断面図、第７図〜第１０図
はさらに異なる実施例を示す部分図である。
は第１図のＡ−Ａ’からみた上面図、第３図、第４図、
第５図は膜厚分布、ステップカバレージを示す特性図、
第６図は異なる実施例を示す断面図、第７図〜第１０図
はさらに異なる実施例を示す部分図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、気密を保持できる真空容器中に基板ホルダー、複数
枚の基板および成膜材料から成るターゲットを設け、タ
ーゲットに電力を供給し、スパッタガスの供給中でプラ
ズマ放電を生ぜしめ、ターゲットからのスパッタ粒子が
前記複数枚の基板に飛来し薄膜が成膜されるスパッタ装
置において、ターゲットとターゲット背面の１対のマグ
ネトロン磁石の配置で決まるエロージョンエリアが短辺
及び長辺によって規定される形状であり、前記短辺であ
る幅ａ（ｍｍ）が、基板の直径（あるいは四角形基板の
長辺）をｄ（ｍｍ）、α（インチ）で表わした時 ▲数式、化学式、表等があります▼ となるエロージョンエリア幅ａを持つことを特徴とする
スパッタ装置。 ２、エロージョンエリア形状が長方形であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のスパッタ装置。 ３、エロージョンエリア形状が長楕円形状であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスパッタ装置。 ４、基板面への磁場印加手段として、ヘルムホルツコイ
ルを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のスパッタ装置。 ５、基板面への磁場印加手段として、永久磁石を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスパッタ
装置。 ６、気密を保持できる真空容器中に基板ホルダー、複数
枚の基板および成膜材料から成るターゲットを設け、タ
ーゲットに電力を供給し、スパッタガスの供給中でプラ
ズマ放電を生ぜしめ、ターゲットからのスパッタ粒子が
前記複数枚の基板に飛来し薄膜が成膜されるスパッタ装
置において、ターゲットとターゲット背面の１対のマグ
ネトロン磁石の配置で決まるエロージョンエリアが短辺
及び長辺によって規定される形状であり、エロージョン
エリア長辺である長さｂが、基板の枚数をｎ、基板の直
径あるいは長辺をｄ（ｍｍ）とした時、 ｂ≧ｎ（ｄ＋１５）＋５０（ｍｍ） となるエロージョンエリア長さｂを持つことを特徴とす
るスパッタ装置。 ７、基板面への磁場印加手段として、ヘルムホルツコイ
ルを有することを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
のスパッタ装置。 ８、基板面への磁場印加手段として、永久磁石を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のスパッタ
装置。 ９、気密を保持できる真空容器中に基板ホルダー、複数
枚の基板および成膜材料から成るターゲットを設け、タ
ーゲットに電力を供給し、スパッタガスの供給中でプラ
ズマ放電を生ぜしめ、ターゲットからのスパッタ粒子が
複数枚の基板に飛来し薄膜が成膜されるスパッタ装置に
おいて、基板とターゲットの間の極間距離を９０ｍｍ以
上としたことを特徴するスパッタ装置。 １０、基板面への磁場印加手段として、ヘルムホルツコ
イルを有することを特徴とする特許請求の範囲第９項記
載のスパッタ装置。 １１、基板面への磁場印加手段として、永久磁石を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載のスパッ
タ装置。 １２、気密を保持できる真空容器中に基板ホルダー、複
数枚の基板および成膜材料から成るターゲットを設け、
ターゲットに電力を供給し、スパッタガスの供給中でプ
ラズマ放電を生ぜしめ、ターゲットからのスパッタ粒子
が複数枚の基板に飛来し薄膜が成膜されるスパッタ装置
において長方形ターゲット、長方形エロージョンエリア
を有し、複数枚の基板を長方形エロージョンエリアの長
手方向ほぼ中心線上に配置したことを特徴とするスパッ
タ装置。 １３、基板面への磁場印加手段として、ヘルムホルツコ
イルを有することを特徴とする特許請求の範囲第１２項
記載のスパッタ装置。 １４、基板面への磁場印加手段として、永久磁石を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載のスパ
ッタ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62147867A JPH0718005B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | スパッタ装置 |
| EP88109536A EP0295649B1 (en) | 1987-06-16 | 1988-06-15 | Magnetron sputter apparatus and method for forming films by using the same apparatus |
| DE3852430T DE3852430T2 (de) | 1987-06-16 | 1988-06-15 | Magnetron-Zerstäubungsgerät und Verfahren zur Anwendung desselben zur Schichtenherstellung. |
| KR1019880007216A KR890000692A (ko) | 1987-06-16 | 1988-06-16 | 마그네트론 스터퍼장치 및 그 장치에 의한 성막방법 |
| US07/207,537 US4865709A (en) | 1987-06-16 | 1988-06-16 | Magnetron sputter apparatus and method for forming films by using the same apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62147867A JPH0718005B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | スパッタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63312973A true JPS63312973A (ja) | 1988-12-21 |
| JPH0718005B2 JPH0718005B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=15440031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62147867A Expired - Lifetime JPH0718005B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | スパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718005B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003524706A (ja) * | 2000-02-23 | 2003-08-19 | ユナキス・バルツェルス・アクチェンゲゼルシャフト | プラズマ密度またはその分布の制御方法 |
| CN101857951A (zh) * | 2009-04-08 | 2010-10-13 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 磁控溅射装置 |
| CN101988188A (zh) * | 2009-07-30 | 2011-03-23 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 溅镀用磁控装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6233764A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-13 | Hitachi Ltd | スパツタリング装置 |
-
1987
- 1987-06-16 JP JP62147867A patent/JPH0718005B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6233764A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-13 | Hitachi Ltd | スパツタリング装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003524706A (ja) * | 2000-02-23 | 2003-08-19 | ユナキス・バルツェルス・アクチェンゲゼルシャフト | プラズマ密度またはその分布の制御方法 |
| CN101857951A (zh) * | 2009-04-08 | 2010-10-13 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 磁控溅射装置 |
| CN101988188A (zh) * | 2009-07-30 | 2011-03-23 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 溅镀用磁控装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0718005B2 (ja) | 1995-03-01 |
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