JPS6353261A - プラズマ処理装置 - Google Patents

プラズマ処理装置

Info

Publication number
JPS6353261A
JPS6353261A JP19713886A JP19713886A JPS6353261A JP S6353261 A JPS6353261 A JP S6353261A JP 19713886 A JP19713886 A JP 19713886A JP 19713886 A JP19713886 A JP 19713886A JP S6353261 A JPS6353261 A JP S6353261A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
plasma
magnets
wafer
plate
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
Application number
JP19713886A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Oyamada
武 小山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP19713886A priority Critical patent/JPS6353261A/ja
Publication of JPS6353261A publication Critical patent/JPS6353261A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target

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)
  • Electrodes Of Semiconductors (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラズマ処理技術、特に、プラズマを閉し込
めるための電磁界の形成技術に関し、例えば、半導体装
置の製造工程において、ウェハ上に金属膜形成等の成膜
処理を施すスパッタリング装置に利用して有効な技術に
関する。
〔従来の技術〕
半導体装置の製造工程において、ウェハ上に金属膜を形
成するスパッタリング装置として、高周波電圧又は直流
電圧を印加されてプラズマを形成する一対の電極と、タ
ーゲットに接する電極の裏面側に配されて公転する磁石
とを備えており、磁石の磁界によってプラズマをターゲ
ット表面の近傍に閉じ込めることにより、電子のウェハ
(1撃による温度上昇、デバイスへのダメージ等を防止
するように構成されているプレーナマグネトロンスパッ
タリング装置がある。
なお、スパッタリング技術を述べである例としては、株
式会社工業調査会発行「電子材料1981年11月号別
冊」昭和56年11月10日発行P143〜P148、
がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、このようなプレーナマグネトロンスパッタリン
グ装置においては、磁石に対応して局所的に閉じ込めら
れたプラズマがターゲットの周辺部を公転することにな
るため、ウェハへの成膜速度が低く、また、ウェハ内の
膜厚分布が不均一になるという問題点があることが、本
発明者によって明らかにされた。
本発明の目的は、処理速度および均一性を向上すること
ができるプラズマ処理技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
〔問題点を解決するための手段〕
本別において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。
すなわち、一方の電極に複数個の磁石を配設するととも
に、この磁石群を配列方向に移動させるように構成した
ものである。
(作用〕 前記した手段によれば、プラズマは複数個の磁石にそれ
ぞれ閉じ込められ、これら閉じ込められたプラズマ群が
移動することにより、プラズマが被処理物に対して全面
において形成されたのと同等になるため、プラズマによ
る処理の速度が早くなるとともに、処理が均一化される
ことになる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例であるプレーナマグネトロン
スパッタリング装置を示す婚断面図、第2図は第1図の
■−■線に沿う拡大部分断面図である。
本実施例において、このスパッタリング装置は処理室1
を備えており、処理室1にはタライオポンプや油拡散ポ
ンプ等の真空ポンプに接続されている排気口2と、アル
ゴンガス等のような不活性ガスが供給されるガス供給口
3と、被処理物としてのウェハ5を出し入れするための
開閉口4とが開設されている。処理室1内には一対の電
極6.7がそれぞれ配設されており、両電極6.7間に
は高周波電圧又は直流電圧を印加するための電源8が接
続されている。開閉口4側に配された電極(以下、第1
電極とする。)6は支軸9により水平位置と垂直位置と
の間を往復回動するように支承されており、開閉口4付
近において水平に倒れてウェハ5を移載されるとともに
、垂直に起立した状態でウェハ5を他方の電極(以下、
第2電極とする。)7に対向させるように構成されてい
る。
また、第1電極6の裏面にはヒータ10が付設されてお
り、ヒータ10はウェハ5を加熱し得るように構成され
ている。
第2電極7は略円板形状の中空体に形成されて処理室1
の一側壁に固設されており、内部に配設された冷却部1
1により冷却されるように構成されている。第2電極7
の外面にはウェハ5上に被着させるべき金属膜等と同質
の材料を用いて略円板形状に形成されたターゲット12
が前記第1電極6に保持されたウェハ5に対向し得るよ
うに当接状態に配設されている。
処理室1外部における第2電極7の中心延長線上に対向
する位置にはモータ13が設備されており、モータ13
は処理室1壁を通して第2電極7の内部に挿入されて支
承されている支軸14を回転させるように構成されてい
る。第2電極7の内部において支軸14には略円板形状
に形成されたプレート15がターゲット12と略同心的
に配されて一体回転するように固設されており、プレー
ト15内には複数ll1i!(図示例においては41固
)の磁石16が周方向に略等間隔に環状に配されてそれ
ぞれ埋設されており、各磁石16は磁束17が周方向に
形成されるようにその磁極をそれぞれ配設されている。
次に作用を説明する。
第2電極7に所定のターゲット12が装着され、第1電
極6に処理すべきウェハ5がセントされるとともに、タ
ーゲット12に対向された後、処理室1が真空排気口2
により高真空に排気されると、ガス供給口3からアルゴ
ンガス等が処理室1に供給される。続いて、両電極6.
7間に電源8により高岡eL電圧が印加され、また、モ
ータ13によりプレート15が回転される。
両電極6.7間の電圧印加によってプラズマ18が形成
されるが、このプラズマ18は各磁石16が形成する磁
束17によってそれぞれ束縛されることによりターゲッ
ト12の近傍に閉じ込められる。そして、各磁石16の
束縛によってプラズマはそれぞれ局所的に形成されるこ
とになるが、磁石16がプレート15と一体回転するた
め、各局所的プラズマ領域はターゲット12の近傍を中
心線に対して公転して行くことになる。したがって、プ
ラズマ18はターゲット12の全面において均一に発生
しているのと同等な状態となる。
プラズマ18の励起によってターゲット12がスパッタ
リングされ、被スパツタリング粒子がウェハ5上に被着
される。その結果、ウェハ5上には所望の金属膜等が形
成されることになる。このとき、プラグ、718はター
ゲット12の近傍に閉じ込められるため、電子がウェハ
5に衝突することは抑制され、電子のウェハ衝撃による
温度上昇、デバイスへのダメージ等が防止される。
ところで、1個の磁石がターゲットに対して中心線の周
りを公転するように構成されている場合、その1個の磁
石が形成する局所的プラズマ領域がターゲットの近傍を
公転することになるため、ウェハへの成膜速度が低くな
るとともに、ウェハ内の膜厚分布が不均一になる。なぜ
なら、局所的プラズマ領域が1箇所であるため、電子の
閉じ込み′が少なく、ターゲットへのスパッタリングに
対する寄与率が少ない。また、単一のプラズマ領域が公
転するため、ウェハ上においてそのプラズマ領域の通過
頻度が相違する箇所が発生する。
しかし、本実施例においては、プラズマ18は局所的に
閉じ込められるが、複数個が公転することにより、ター
ゲット12、ずなわちウェハ5の全面に対して均一に発
生しているのと同等になるため、ウェハ5への成膜速度
は早くなるとともに、膜厚分布も均一になる。
前記実施例によれば次の効果が得られる。
(11複数個の磁石を電極に対して公転させるように構
成することにより、各磁界によって局所的に閉じ込めた
複数個のプラズマを公転させることができるため、プラ
ズマがターゲット、すなわち、ウェハの全面において発
生しているのと同等な状態を作り出すことができ、その
結果、ウェハへの成膜速度を高めることができるととも
に、膜厚分布を均一化させることができる。
(2)成膜速度を高めることにより、生産性を向上させ
ることができ、また、膜厚分布を均一化させることによ
り、製造歩留り、製品の品質および信頼性を高めること
ができる。
(3)磁石によってプラズマをターゲットの近傍に閉じ
込めることにより、電子がウェハに衝突するのを抑制す
ることができるため、電子のウェハ衝撃による温度上昇
、デバイスへのダメージ等を防止することができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではな(、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
例えば、複数個の磁石はターゲットの中心線の周りを公
転するように構成するに躍らず、複数個の磁石を無限軌
道帯に配列してターゲットの裏面を通過して行くように
構成してもよい。
磁石は永久磁石を使用するに限らず、電磁石を使用して
もよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるプレーナマグネトロ
ンスパッタリング装置に通用した場合について説明した
が、それに限定されるものではなく、3−Qunスパッ
タリング装置や同軸マグネトロンスパッタリング装置等
にも通用することができる。また、スパッタリングの成
膜処理に限らず、スパッタエツチング処理は勿論、プラ
ズマCVD処理やドライエツチング処理等にも適用する
ことができる0本発明は少なくとも、高周波電圧又は直
流電圧の印加によりプラズマを形成せしめて処理を行う
プラズマ処理装置全般に通用することができる。
〔発明のすJ果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。
複数個の磁石を電極に対して移動するように設けること
により、各磁界によって局所的に閉じ込めた複数のプラ
ズマを移動させることができるため、プラズマが被処理
物の全面において発生しているのと同等な状態を作り出
すことができ、処理速度を高めることができるとともに
、処理を均一化させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるプレーナマグネトロン
スパッタリング装置を示す縦断面図、第2図は第1図の
n−n線に沿う拡大部分断面図である。 1・・・処理室、2・・・排気口、3・・・ガス供給口
、4・・・開閉口、5・・・ウェハ(被処理物)、6・
・・第1電極、7・・・第2電極、8・・・高周波電圧
(直流電圧)電源、9・・・支軸、10・・・ヒータ、
11・・・冷却部、12・・・ターゲット、13・・・
モータ、14・・・支軸、15・・・プレート、16・
・・磁石、17・・・磁束、1日・・・プラズマ、19
・・・絶縁板、20・・・シールド。 第  2  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、プラズマを形成する一対の電極の一方に複数個の磁
    石が配列されて設けられており、この磁石群が配列方向
    に移動するように構成されていることを特徴とするプラ
    ズマ処理装置。 2、磁石群が、放射状に配されて円形環状に整列されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のプラ
    ズマ処理装置。
JP19713886A 1986-08-25 1986-08-25 プラズマ処理装置 Pending JPS6353261A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19713886A JPS6353261A (ja) 1986-08-25 1986-08-25 プラズマ処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19713886A JPS6353261A (ja) 1986-08-25 1986-08-25 プラズマ処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6353261A true JPS6353261A (ja) 1988-03-07

Family

ID=16369389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19713886A Pending JPS6353261A (ja) 1986-08-25 1986-08-25 プラズマ処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6353261A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4906347A (en) * 1987-08-05 1990-03-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry-etching apparatus
US5374343A (en) * 1992-05-15 1994-12-20 Anelva Corporation Magnetron cathode assembly
KR100386149B1 (ko) * 2000-10-05 2003-06-02 유일반도체 주식회사 파티클 감소 기능을 가지는 대면적 마그네트론스퍼터링장치 및 이를 이용한 마그네트론 스퍼터링방법
KR100873979B1 (ko) 2002-12-31 2008-12-17 엘지디스플레이 주식회사 스퍼터 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4906347A (en) * 1987-08-05 1990-03-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry-etching apparatus
US5374343A (en) * 1992-05-15 1994-12-20 Anelva Corporation Magnetron cathode assembly
KR100386149B1 (ko) * 2000-10-05 2003-06-02 유일반도체 주식회사 파티클 감소 기능을 가지는 대면적 마그네트론스퍼터링장치 및 이를 이용한 마그네트론 스퍼터링방법
KR100873979B1 (ko) 2002-12-31 2008-12-17 엘지디스플레이 주식회사 스퍼터 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5130005A (en) Magnetron sputter coating method and apparatus with rotating magnet cathode
US5108574A (en) Cylindrical magnetron shield structure
KR100646266B1 (ko) 스퍼터링 증착용 플라스마 처리 장치
TWI499682B (zh) 電漿處理腔室以及沉積薄膜的方法
JP3397799B2 (ja) 真空被覆設備に用いられる定置のマグネトロンスパッタリング陰極
EP0884761B1 (en) Sputtering apparatus with a rotating magnet array
US6258217B1 (en) Rotating magnet array and sputter source
TW201718915A (zh) 真空處理設備以及用於真空處理基板的方法
KR101725431B1 (ko) Pvd rf dc 개방/폐쇄 루프 선택가능한 마그네트론
JP2000144399A (ja) スパッタリング装置
JP2006511945A (ja) 容量結合型プラズマを増強して局在化させるための方法および装置ならびに磁石アセンブリ
JP2021507453A (ja) 垂直プラズマ源からの改良されたプラズマ暴露のために成形された電極
US9281167B2 (en) Variable radius dual magnetron
JP5390796B2 (ja) マグネトロンスパッタ方法及びマグネトロンスパッタ装置
US9028659B2 (en) Magnetron design for extended target life in radio frequency (RF) plasmas
JP2912864B2 (ja) スパッタリング装置のマグネトロンユニット
JP2000073167A (ja) 真空チャンバ内で基板をコ―ティングするための装置
EP0555339B1 (en) Magnetron sputter coating method and apparatus with rotating magnet cathode
US6402903B1 (en) Magnetic array for sputtering system
JPS6353261A (ja) プラズマ処理装置
JP2000319780A (ja) スパッタリングカソード及びこれを備えたマグネトロン型スパッタリング装置
JPS62167877A (ja) プラズマ移動式マグネトロン型スパツタ装置
JP6859095B2 (ja) 成膜方法
JPS63109163A (ja) スパツタリング装置
JPS63293162A (ja) プラズマ処理装置