JPS6357765A - スパツタリング装置 - Google Patents
スパツタリング装置Info
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- JPS6357765A JPS6357765A JP19976586A JP19976586A JPS6357765A JP S6357765 A JPS6357765 A JP S6357765A JP 19976586 A JP19976586 A JP 19976586A JP 19976586 A JP19976586 A JP 19976586A JP S6357765 A JPS6357765 A JP S6357765A
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- target
- substrate
- sputtering
- face
- substrate holder
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 52
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- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims 1
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Landscapes
- 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。
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、ＬＳＩなどの半導体薄膜製品の製造において
、薄膜を作製するマグネトロンスパッタリング装置に関
するものである。
、薄膜を作製するマグネトロンスパッタリング装置に関
するものである。
スパッタリング装置は、膜原料を供給する金属板（以下
ターゲットと呼ぶ）、薄膜作製用の基板、これらを収納
する真空容器、高電圧発生装置からなる。薄膜の作製時
には、通常ターゲットと基板を対向させ、両者間に高電
圧を印加する。この時この高電圧により、容器内の少量
ガスがプラズマ化され、ターゲットに衝突し、入れ代わ
りにターゲット金属がたたき出され、向かい合っている
基板上に堆積して膜が形成する。その際例えば文献（最
新ＬＳＩプロセス技術第２版、前田和男著。
ターゲットと呼ぶ）、薄膜作製用の基板、これらを収納
する真空容器、高電圧発生装置からなる。薄膜の作製時
には、通常ターゲットと基板を対向させ、両者間に高電
圧を印加する。この時この高電圧により、容器内の少量
ガスがプラズマ化され、ターゲットに衝突し、入れ代わ
りにターゲット金属がたたき出され、向かい合っている
基板上に堆積して膜が形成する。その際例えば文献（最
新ＬＳＩプロセス技術第２版、前田和男著。
工業調査会、Ｐ２３７ （１９８４））に見える様に、
ターゲット背後に磁石を配置するマグネトロンスパッタ
装置が知られている。この装置は、ターゲット背後の磁
石からの磁界により、発生するプラズマをターゲット近
傍の空間に閉じ込め、スパッタ効率を向上させる効果を
持つ。この様なマグネトロンスパッタリング装置の中に
は、−度に多量の基板上に薄膜を形成させる目的で、多
角柱形の回転ドラムの側面に基板を装着したものを設け
、このドラムの側面にターゲットを対向させることで、
ドラム回転時にすべての基板にスパッタリング膜が形成
する様な構造のスパッタリング装置がある。
ターゲット背後に磁石を配置するマグネトロンスパッタ
装置が知られている。この装置は、ターゲット背後の磁
石からの磁界により、発生するプラズマをターゲット近
傍の空間に閉じ込め、スパッタ効率を向上させる効果を
持つ。この様なマグネトロンスパッタリング装置の中に
は、−度に多量の基板上に薄膜を形成させる目的で、多
角柱形の回転ドラムの側面に基板を装着したものを設け
、このドラムの側面にターゲットを対向させることで、
ドラム回転時にすべての基板にスパッタリング膜が形成
する様な構造のスパッタリング装置がある。
しかし、この装置では、基板が対向しないドラム位置に
おいても、常に一定速度でスパッタリングが行われるた
めに、容器内の基板以外の場所にもスパッタ膜が形成し
てしまい、ターゲット１個あたりの薄膜作製枚数が低い
と言う問題点があった。
おいても、常に一定速度でスパッタリングが行われるた
めに、容器内の基板以外の場所にもスパッタ膜が形成し
てしまい、ターゲット１個あたりの薄膜作製枚数が低い
と言う問題点があった。
本発明の目的は、上記のターゲット１個あたりの薄膜作
製枚数を増加させるためのスパッタ装置を提供すること
にある。
製枚数を増加させるためのスパッタ装置を提供すること
にある。
本発明は、基板が装着されている多角柱型の回転台（以
後基板ホルダーと呼ぶ）に、基板ホルダーの内側に、新
たに磁石を配置し、その時にこの磁石はターゲットａ面
の磁石配置と同じとし、しかも両者の同極どうしが互い
に向かい合う様に配置することを特徴とするスパッタリ
ング装置である。
後基板ホルダーと呼ぶ）に、基板ホルダーの内側に、新
たに磁石を配置し、その時にこの磁石はターゲットａ面
の磁石配置と同じとし、しかも両者の同極どうしが互い
に向かい合う様に配置することを特徴とするスパッタリ
ング装置である。
本発明において、基板ホルダーのひとつの面がターゲッ
ト表面と平行な位置に来た時、基板ホルダーの基板背後
にある磁石のＮ極からＳ極に向かう磁力線が発生する。
ト表面と平行な位置に来た時、基板ホルダーの基板背後
にある磁石のＮ極からＳ極に向かう磁力線が発生する。
これは基板を貫通して、ターゲット面に及ぶ程に広がる
。一方、同様にして、ターゲラ）Ｒ後の磁石からも磁力
線が発生し、それがターゲットを貫通して、基板面に及
ぶ程に広がる。この時、両者の磁力線は同方向に向かい
、しかも磁極は同極どうしが対向しているために、磁界
は反発する。従って磁力線の広がりは抑えられ、基板付
近、ターゲット付近にターゲット面に平行に磁力線が集
まる。この時化じたターゲット付近の強い磁界は、真空
中で発生ずるプラズマをターゲット近傍の空間に閉じ込
めてしまう。一方電子はターゲット上のプラズマ内部を
サイクロイド運動して、プラズマイオンの発生を増進さ
せるため、プラズマの密度が高くなりスパッタリング効
率が向上する。
。一方、同様にして、ターゲラ）Ｒ後の磁石からも磁力
線が発生し、それがターゲットを貫通して、基板面に及
ぶ程に広がる。この時、両者の磁力線は同方向に向かい
、しかも磁極は同極どうしが対向しているために、磁界
は反発する。従って磁力線の広がりは抑えられ、基板付
近、ターゲット付近にターゲット面に平行に磁力線が集
まる。この時化じたターゲット付近の強い磁界は、真空
中で発生ずるプラズマをターゲット近傍の空間に閉じ込
めてしまう。一方電子はターゲット上のプラズマ内部を
サイクロイド運動して、プラズマイオンの発生を増進さ
せるため、プラズマの密度が高くなりスパッタリング効
率が向上する。
ところで基板ホルダーの面がターゲット面と平行に向か
い合わない位置の場合には、基板裏側の磁石のＮ （Ｓ
）極から生じた磁力線がターゲット裏面の磁石のＳ （
Ｎ）極に達する。従ってこの配置の場合には、ターゲッ
ト表面近傍の空間に、ターゲット面に平行に磁力線の集
中が起こらないためスパッタ効率は低下する。
い合わない位置の場合には、基板裏側の磁石のＮ （Ｓ
）極から生じた磁力線がターゲット裏面の磁石のＳ （
Ｎ）極に達する。従ってこの配置の場合には、ターゲッ
ト表面近傍の空間に、ターゲット面に平行に磁力線の集
中が起こらないためスパッタ効率は低下する。
基板ホルダーの回転により、上記の二つの配置が交互に
起こるため、本発明のスパッタ装置では基板がターゲッ
トに対向した時に最もスパッタ効率が高いと言う選択的
なスパッタリングが実現し、ターゲット１枚当たりの作
製薄膜数が増加する。
起こるため、本発明のスパッタ装置では基板がターゲッ
トに対向した時に最もスパッタ効率が高いと言う選択的
なスパッタリングが実現し、ターゲット１枚当たりの作
製薄膜数が増加する。
本発明の内容を、実施例に基いて説明する。第１図（Ａ
）は、本発明の内容を示すスパッタリング装置の平面図
であり、第１図（Ｂ）はその立面図である。スパッタリ
ング装置１の内部には回転軸３のまわりに回転する角柱
形の基板ホルダー７がある。この基板ホルダーは多角柱
ならばかまわず、第１図では一例として六角柱を示した
が、第３図の様に８角柱の場合もありうる。この基板ホ
ルダーの側面にはそれぞれ基板２が装着されており、一
方基板ホルダー７の側面に対向してターゲット５が設置
されている。ターゲットは１個のみではなく複数個で種
類の異なる物が設置される場合もある。この時ターゲッ
ト５の背後に磁石４が、磁極を基板ホルダーに向ける方
向に配置され、しかも基板ホルダーのひとつの面がター
ゲット面に平行になった時、ターゲット背後と基板背後
に配置した磁石４および６は、同極どうしが向かい合い
、さらに配列のピンチが等しくなる様に設置されている
。
）は、本発明の内容を示すスパッタリング装置の平面図
であり、第１図（Ｂ）はその立面図である。スパッタリ
ング装置１の内部には回転軸３のまわりに回転する角柱
形の基板ホルダー７がある。この基板ホルダーは多角柱
ならばかまわず、第１図では一例として六角柱を示した
が、第３図の様に８角柱の場合もありうる。この基板ホ
ルダーの側面にはそれぞれ基板２が装着されており、一
方基板ホルダー７の側面に対向してターゲット５が設置
されている。ターゲットは１個のみではなく複数個で種
類の異なる物が設置される場合もある。この時ターゲッ
ト５の背後に磁石４が、磁極を基板ホルダーに向ける方
向に配置され、しかも基板ホルダーのひとつの面がター
ゲット面に平行になった時、ターゲット背後と基板背後
に配置した磁石４および６は、同極どうしが向かい合い
、さらに配列のピンチが等しくなる様に設置されている
。
第２図（Ｂ）に示す様に、ターゲット５と基板２が向か
い合っている時には磁力線は磁石１２から１３へあるい
は磁石１４から１３へ向かう。−方ターゲソトについて
は磁力線は磁石２０から２１へ、または２２から２１へ
向かう。この時、磁力線の向きは基板側、ターゲット側
共同じなため、互いに反発し、結果として磁界の強い領
域がターゲット近傍の空間に発生する。この時ターゲッ
トと基板の間のすき間８にある気体は高電圧によりプラ
ズマとなりターゲット面を衝？する。同時に、発生した
電子が磁界と電界の効果によりターゲット上のプラズマ
内をサイクロイド運動し、気体イオンの発生を増進させ
るため、プラズマの密度が高くなりターゲット面の衝撃
が激しくなるのでスパッタ効率が上がる。
い合っている時には磁力線は磁石１２から１３へあるい
は磁石１４から１３へ向かう。−方ターゲソトについて
は磁力線は磁石２０から２１へ、または２２から２１へ
向かう。この時、磁力線の向きは基板側、ターゲット側
共同じなため、互いに反発し、結果として磁界の強い領
域がターゲット近傍の空間に発生する。この時ターゲッ
トと基板の間のすき間８にある気体は高電圧によりプラ
ズマとなりターゲット面を衝？する。同時に、発生した
電子が磁界と電界の効果によりターゲット上のプラズマ
内をサイクロイド運動し、気体イオンの発生を増進させ
るため、プラズマの密度が高くなりターゲット面の衝撃
が激しくなるのでスパッタ効率が上がる。
しかし、第２図（Ａ）に示す様に基板面とターゲット面
が平行でない場合には、磁力線は磁石１５から２１、磁
石２０から１３、または磁石２２から１６へと向かうた
めに局所的に磁界の強い領域はクーゲット表面近傍の空
間には生じない。従ってスパッタ効率は低下するので、
スパッタリングによる薄膜形成は十分には進行しない。
が平行でない場合には、磁力線は磁石１５から２１、磁
石２０から１３、または磁石２２から１６へと向かうた
めに局所的に磁界の強い領域はクーゲット表面近傍の空
間には生じない。従ってスパッタ効率は低下するので、
スパッタリングによる薄膜形成は十分には進行しない。
本発明の内容を構造として持つスパッタ装置では第２図
（八）（Ｂ）の配置が、基板ホルダーの回転につれて交
互に繰り返されるために、結果として基板上に選択的に
薄膜が形成される。なお本発明のスパッタリング装置に
おいては、容器内８に満たされる気体はへｒ、 Ｎｅ、
Ｎ２などの不活性気体であっても、ＣＩ２．０□＋
０２などの活性気体であってもスパッタ効率に変化は無
く、すべての気体を用いることができる。
（八）（Ｂ）の配置が、基板ホルダーの回転につれて交
互に繰り返されるために、結果として基板上に選択的に
薄膜が形成される。なお本発明のスパッタリング装置に
おいては、容器内８に満たされる気体はへｒ、 Ｎｅ、
Ｎ２などの不活性気体であっても、ＣＩ２．０□＋
０２などの活性気体であってもスパッタ効率に変化は無
く、すべての気体を用いることができる。
本発明によれば、従来不充分であった、基板上のみに選
択的にスパッタリング膜が形成されると言う性能が大幅
に改善されるために、ターゲット１枚当たりから作製さ
れる薄膜数が飛躍的に増加し、スパッタリング効率の高
いスパッタリング装置が実現する。
択的にスパッタリング膜が形成されると言う性能が大幅
に改善されるために、ターゲット１枚当たりから作製さ
れる薄膜数が飛躍的に増加し、スパッタリング効率の高
いスパッタリング装置が実現する。
第１図は本発明を実施したスパッタリング装置を示す図
、第２図は動作説明図、第３図は実施例を示す図である
。 １・・・スパッタリング装置、２・・・基板、３・・・
基板ホルダー回転軸、４・・・磁石、５・・・ターゲッ
ト、６・・・磁石、７・・・基板ホルダー、８・・・装
置内空隙、９〜２２・・・磁石。
、第２図は動作説明図、第３図は実施例を示す図である
。 １・・・スパッタリング装置、２・・・基板、３・・・
基板ホルダー回転軸、４・・・磁石、５・・・ターゲッ
ト、６・・・磁石、７・・・基板ホルダー、８・・・装
置内空隙、９〜２２・・・磁石。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回転する多角柱基板ホルダーの側面に対向してター
ゲットが設置されている薄膜作成用スパッタリング装置
において、ターゲットの裏側および基板裏側に磁石を設
置したことを特徴とする薄膜作成用スパッタリング装置
。 ２、上記設置された磁石の配置が、ターゲット側および
基板側とも等ピッチで、しかも基板面とターゲット面が
平行な位置にある時には両者の磁石どうしが互いに向か
い合い、さらに同じ極どうしが互いに向かい合う様に配
置されていることを特徴とする薄膜作成用スパッタリン
グ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19976586A JPS6357765A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19976586A JPS6357765A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | スパツタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6357765A true JPS6357765A (ja) | 1988-03-12 |
Family
ID=16413245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19976586A Pending JPS6357765A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6357765A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5374343A (en) * | 1992-05-15 | 1994-12-20 | Anelva Corporation | Magnetron cathode assembly |
| WO2002079536A1 (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-10 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Sputter device |
| JP2011157584A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Doshisha | 薄膜製造方法及び装置 |
| TWI757474B (zh) * | 2018-02-13 | 2022-03-11 | 瑞士商艾維太克股份有限公司 | 磁控濺鍍的方法及用於磁控濺鍍的設備 |
-
1986
- 1986-08-26 JP JP19976586A patent/JPS6357765A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5374343A (en) * | 1992-05-15 | 1994-12-20 | Anelva Corporation | Magnetron cathode assembly |
| WO2002079536A1 (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-10 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Sputter device |
| US6749730B2 (en) | 2001-03-30 | 2004-06-15 | Kobe Steel, Ltd. | Sputter device |
| JP2011157584A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Doshisha | 薄膜製造方法及び装置 |
| TWI757474B (zh) * | 2018-02-13 | 2022-03-11 | 瑞士商艾維太克股份有限公司 | 磁控濺鍍的方法及用於磁控濺鍍的設備 |
| US11476099B2 (en) * | 2018-02-13 | 2022-10-18 | Evatec Ag | Methods of and apparatus for magnetron sputtering |
| US11848179B2 (en) | 2018-02-13 | 2023-12-19 | Evatec Ag | Methods of and apparatus for magnetron sputtering |
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