JP2005048222A

JP2005048222A - マグネトロンスパッタリング装置

Info

Publication number: JP2005048222A
Application number: JP2003204612A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Tsunoda; 隆明角田; Koji Tsunekawa; 孝二恒川
Original assignee: Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】１つの基板に対向して配置された複数のターゲットのそれぞれの背面側空間に配置される磁石機構の間で生じる磁場の干渉を防止し、基板上に堆積される薄膜の良好な膜厚分布を得るマグネトロンスパッタリング装置を提供する。
【解決手段】このマグネトロンスパッタリング装置は、少なくとも１枚の基板１５に対してターゲット２１〜２４と磁石機構３１〜３４を備える複数のカソード部１１〜１４を備え、各カソード部のターゲットに対して孔３８を有したターゲット選択用シャッタ３５，３６を設け、これらのシャッタの孔を用いて選択したターゲットをスパッタして基板を成膜する装置であり、スパッタしないターゲットに対応する磁石機構による磁場１９をシャッタの基板側スペースに出さないようにする磁場遮断部（４３，３５等）を設ける。磁場遮断部は代表的に磁性体を利用して作られる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマグネトロンスパッタリング装置に関し、特に、複数のマグネトロンカソードを有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。
【０００２】
【従来の技術】
マグネトロンスパッタリング法は、ターゲットの背面側のスペースに磁石機構を配備し、ターゲットにおける基板側空間であってターゲット表面近傍に上記磁石機構によって高密度プラズマ領域を作り、この高密度プラズマ中のイオンによるスパッタリング作用で基板表面に上記ターゲットの材料を堆積させる方法である。このようなマグネトロンスパッリング法を利用して、複数の基板に同時に膜堆積の処理を行う場合、あるいは一枚の基板の上に複数の異種あるいは同種の膜を積層させる場合には、マグネトロンスパッタリング装置では、それぞれターゲットを取り付けた複数のカソードが近接して配置される。複数のカソードのそれぞれの背面側には磁石機構が設けられる。
【０００３】
複数のカソードを近接して配置したマグネトロンスパッタリング装置では、別の観点から見ると、複数のカソードのそれぞれの箇所で磁石機構によって形成される磁場が互いに干渉し合うという関係が形成される。その結果、各カソードに対応して作られるプラズマ領域が領域変形作用を受け、基板上に成膜される膜について均一な膜厚分布を得ることができないという不具合が生じる。
【０００４】
特に、近年の高磁気記録密度の磁気ヘッドや磁気記録媒体においては、巨大磁気抵抗薄膜（ＧＭＲ）ヘッドやトンネル型磁気抵抗薄膜（ＴＭＲ）ヘッド、さらに次世代の半導体記憶素子として注目されているＴＭＲ構造を有するＭＲＡＭ（ＭａｇｎｅｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）が採用され、０．５〜２０ｎｍ程度の極薄い単数あるいは複数の膜を０．１％（１σ）の極めて均一な膜厚分布で基板上に堆積させることが要求されてきている。そのため、上記の磁場干渉の問題がより深刻になってきた。
【０００５】
上記の磁場干渉の問題に関連する従来技術として特許文献１〜４を挙げることができる。特許文献１は、１つの基板ホルダに複数の基板を所定間隔で並べ、複数の基板に対応させて複数のターゲットおよび磁石装置を並べて配置するようにしたマグネトロンスパッタリング装置において、磁石装置による磁場干渉をなくすため、ターゲットの近傍空間に、磁性体から成り、ターゲットからのスパッタ粒子を通過させるための通過孔と各ターゲットを仕切る仕切り板を有し、磁気シールドと兼用になった防着板を各ターゲットに対向して配置する構成を開示している。さらに特許文献２〜４では、ターゲットが寿命を迎えるまでの間ターゲット表面の近傍空間での磁場強度が均一に保たれるようにするため、例えば磁場の干渉を防止することができるように磁石装置の配置位置を適切に変化させることができる構成を開示している。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１５１０３１号公報
【特許文献２】
特開平７−２５８８４２号公報
【特許文献３】
特開平１１−３３５８３０号公報
【特許文献４】
特開平１１−３５０１２９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示される従来技術では、各磁石機構による各ターゲットの表面側への漏洩磁場は、スパッタ粒子が他に飛散しないように設けられた防着板を磁気シールドとして兼用することにより、さらに外側に広がらないようになっている。しかしながら、防着板ではすべてのターゲットのそれぞれに対向する位置にターゲット粒子通過孔が設けられているので、特定のターゲットだけを使用する場合であっても、すべてのターゲットによる磁場はこれらのターゲット粒子通過孔を通して防着板から基板側に出ている。一方、多層膜形成のように異種の膜を堆積させるには、それぞれのターゲット材料に適した磁場の設計をするので、強磁性体のターゲット材料に適した磁場強度は、非磁性のターゲット材料の場合より強くしなければならない。そのため防着板に形成されたターゲット粒子通過孔から出る磁場の強さはそれぞれで異なり、完全に磁場の影響を回避できない場合が生じる。特に、各カソードが同一平面状に配置されておらず、特定の方向に傾斜されている場合には、例え同じ強度の漏洩磁場が形成されているときでも、互いの磁場の干渉を回避することができないという問題が生じる。
【０００８】
また特許文献２〜４のそれぞれに開示される従来技術では、１つのターゲットについて、スパッタ中に放電特性の経時変化を発生させないようにエロージョンの進行に従って背面側に設けられる磁石機構をターゲットから遠ざけ、常にターゲットの表面側での漏洩磁束密度を所要の一定な密度にすることにより、プラズマ密度を均一にするようにしている。このような技術的観点で構成されたこれらの従来技術では、隣接するターゲットからの磁場の影響を回避するという技術課題については何等考察されておらず、当該磁場影響を回避することができないという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題を解決することにあり、１つの基板に対向して配置された複数のターゲットのそれぞれの背面側空間に配置される磁石機構の間で生じる磁場の干渉を防止し、基板上に堆積される薄膜の良好な膜厚分布を得ることができるマグネトロンスパッタリング装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【００１１】
第１のマグネトロンスパッタリング装置（請求項１に対応）は、少なくとも１枚の基板に対してターゲットと磁石機構を備える複数のカソード部を備え、各カソード部のターゲットに対して孔を有したターゲット選択用シャッタ機構を設け、このシャッタ機構の孔を用いて選択したターゲットをスパッタして基板を成膜するものであり、スパッタしないターゲットに対応する磁石機構による磁場をシャッタ機構の基板側スペースに出さないようにする磁場抑制部を設けるように構成される。
【００１２】
上記の第１のマグネトロンスパッタリング装置では、シャッタ機構によってスパッタしないものとして選択されたターゲットに係るカソード部に含まれる磁石機構による磁場が、スパッタするものとして選択されたターゲットに係る磁石機構が作る磁場に影響を与えないように、スパッタしないターゲットに対応する磁石機構による磁場をシャッタ機構の基板側スペースに出さないようにする磁場抑制部を設ける。この磁場抑制部によって、他の磁場の影響を回避でき、基板表面の全体にわたり均一な成膜を行うことができる。
【００１３】
第２のマグネトロンスパッタリング装置（請求項２に対応）は、上記の第１の構成において、好ましくは、磁場抑制部はシャッタ機構に設けられた磁場遮断部であることで特徴づけられる。この構成により、シャッタ機構の磁場遮断部は、スパッタしないターゲットのカソード部の磁石機構からの磁場を封じ込めることができる。
【００１４】
第３のマグネトロンスパッタリング装置（請求項３に対応）は、上記の第２の構成において、好ましくは、磁場遮断部は、シャッタ機構のシャッタ部材のターゲット側表面に設けられた磁性体による表面部であることで特徴づけられる。磁性体による表面部は、磁性体のコーティングまたは薄板部材等を施すことにより設けられる。
【００１５】
第４のマグネトロンスパッタリング装置（請求項４に対応）は、上記の第２の構成において、好ましくは、磁場遮断部は、シャッタ機構における磁性体で作られたシャッタ部材であることで特徴づけられる。この構成では、シャッタ機構のシャッタ部材そのものを磁性体で作るようにしている。
【００１６】
第５のマグネトロンスパッタリング装置（請求項５に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、磁場抑制部は、ターゲットの周囲に配置される、少なくとも内面に磁性体による表面を有して磁場を遮断する仕切り部を含むことで特徴づけられる。この構成によれば、複数のカソード部の各々磁石機構による磁場が隣り等のカソード部の磁場に影響を与えないように仕切り部を設ける。この構成では、複数のカソード部のターゲットのそれぞれを、空間的に、磁場を遮る作用を有する仕切り板で仕切るようにし、これによって他の磁石機構の磁場の影響を排除するようにしている。
【００１７】
第６のマグネトロンスパッタリング装置（請求項６に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、磁場抑制部は、ターゲットと磁石機構の間隔を、スパッタするターゲットに係る磁場を干渉しないように変化させる磁石機構の位置調整機構であることで特徴づけられる。この構成では、磁石機構の位置調整機構によって、各磁石機構から与えられる磁場が状況に応じて基板側スペースに入らないように、当該磁石機構を後退させ、磁場を抑制し、他のカソード部の磁場への影響を排除する。
【００１８】
第７のマグネトロンスパッタリング装置（請求項７に対応）は、上記の第６の構成において、好ましくは、位置調整機構は、磁石機構を、ターゲットの面に平行な状態を保って移動させることで特徴づけられる。この構成によれば、スパッタしないターゲットが取り付けられるカソード部の磁石機構を、スパッタに寄与しているターゲットの漏洩磁場に影響をなくす位置まで平行移動することができ、さらにこのターゲットをスパッタするために磁石機構を元の位置に戻すことが簡単で、再現性良く行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００２０】
図１〜図４に基づいて本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置の基本的構成および第１実施形態を説明する。
【００２１】
図１ではマグネトロンスパッタリング装置のチャンバ１０の内部構造が示され、図２ではチャンバ天井部の外側に設けられた４つのカソード部１１〜１４の配置状態とこれらのカソード部１１〜１４と基板１５（破線で示す）との位置関係が示されている。図１の縦断面図は、実際には、図２においてＡ−Ａ線で切って見た縦断面図となっている。
【００２２】
マグネトロンスパッタリング装置は、その側壁が例えば円筒形であるチャンバ１０を備えている。チャンバ１０の底壁１０ａの中央には基板ホルダ１６が設けられている。基板ホルダ１６と底壁１０ａの間にはリング状絶縁部材１７が設けられる。基板１５は、チャンバ１０の側壁に設けられたゲートバルブ１８を通して搬入・搬出される。成膜対象である基板１８は基板ホルダ１６の上に搭載される。基板ホルダ１６上の基板１５の上面に対してスパッタリング作用によって成膜が行われ、ターゲット材料が堆積される。
【００２３】
チャンバ１０の天井部１０ｂには、高い位置にある中心部から低い位置にある全周縁部に向かって傾斜する壁部が形成されている。傾斜した壁部において、例えば４ヶ所にカソード部１１〜１４が設けられている。４つのカソード部１１〜１４のそれぞれでは、例えば円板形状のターゲット２１，２２，２３，２４が傾斜した状態に設けられている。ターゲット２１〜２４の各材料は同一であるか、または異なる。ターゲット２１〜２４の下面は傾斜した状態でチャンバ１０の内部に面しており、ターゲット２１〜２４の傾斜した下面がスパッタされる。４つのカソード部１１〜１４のそれぞれで、各ターゲット２１〜２４の背面側のスペースには磁石機構（カソードマグネット機構）３１，３２，３３，３４が設けられている。磁石機構３１〜３４内の例えば板状の磁石部材（図３で示す）もターゲット２１〜２４の面に沿って傾斜して設けられ、かつターゲット２１〜２４の内側表面に所要の磁場が生成されるようにターゲットとの間で所望の間隔を有するように配置されている。図１において、各ターゲットの基板側のスペースにおける分布１９は磁場が生じている様子（磁束分布パターン）を示している。
【００２４】
チャンバ１０の天井部１０ｂの内側には、天井部壁面に沿って例えば２枚のシャッタ３５，３６が設けられている。２枚のシャッタ３５，３６は中央部の軸部３７に取り付けられている。シャッタ３５，３６は後述するように少なくとも一方が磁性体（「磁性材」または「磁性材料」）で作られている。またシャッタ３５，３６は、軸部３７を中心に個別に回転自在に設けられている。さらにシャッタ３５，３６のそれぞれには、任意に選択されるカソード部１１〜１４のターゲット２１〜２４に対してスパッタリングを行うときに、当該カソードの内側面がチャンバ１０の内部空間に向かって露出するように任意の数の孔または開口（図３と図４に示される３８、以下では「孔」という）が形成されている。
【００２５】
チャンバ１０内でプラズマが生成され、４つのターゲット２１〜２４のうち少なくとも１つの特定のターゲットをスパッタしようとするとき、シャッタ３５，３６のそれぞれを独立に適宜に回転させて、孔３８を介してスパッタしようとする当該ターゲットの内側面がチャンバ１０の内部に露出するようにセットされ、かつスパッタしないターゲットの内側面はシャッタによって覆われ、チャンバ内部から見て遮ぎられることになる。すなわち、スパッタしないターゲットはシャッタ３５，３６によってチャンバ１０の内部に生成されたプラズマから遮断される。
【００２６】
図１に示された構成では、２枚のシャッタ部材からなる二重シャッタの構成としているが、２枚目のシャッタ３６を基板１５の直上に平行に配置したシャッタとして設けることもできる。
【００２７】
また図１に示した構成では、４つのカソード部１１〜１４について、それぞれ、その外側部分を基板１５の側に傾斜させているが、基板１５と平行にしてもよい。またカソード部の個数は２つ以上であればよく、その個数が特定の数に限定されるものではない。またカソード部１１〜１４は静止状態でスパッタする構成でも、回転可能な構成でもよい。
【００２８】
本実施形態では、カソードユニットを形成する４つのカソード部１１〜１４の各々のカソード２１〜２４を天井部１０ｂの中心部に向かって高くなるように傾斜させており、さらに二重構成のシャッタ３５，３６を天井部１０ｂの中心に位置する軸部３７の周りに回転可能な構成としている。
【００２９】
なお図１および図２において、真空排気装置、電源、ガス供給装置、回転駆動機構、基板搬送機構等の周辺部分の装置の図示は省略されている。
【００３０】
上記の構成において、シャッタ３５，３６の材料がアルミニウム（Ａｌ）のような非磁性体である場合には、スパッタされないターゲットに対してシャッタが対向して覆いとして配置されたとしても、当該ターゲットに関して背面の磁石機構で形成される磁場は、シャッタより基板１５側に出てしまう。そのため、スパッタ対象であるターゲットの磁石機構で作られる磁場を本来の形状から歪める。この効果は、カソードの数が多くなるほど、さらに磁場強度が強いものほど大きく複雑になり、スパッタしようとするターゲットのカソード部が作るプラズマの領域を歪ませる原因となる。その結果、基板１５に堆積される膜の膜厚分布が悪化する。シャッタの材料がＡｌ材である場合には、膜厚分布は０．２〜０．５％（１σ）であった。
【００３１】
次に図３および図４を参照して例えばカソード部１１およびシャッタ３５の具体的な構成を説明する。
【００３２】
図３は、本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置の第１実施形態の要部構造を示しており、カソード部１１とシャッタ３５の１つの孔３８の部分との対向状態にあるときの配置関係を示している。カソード部１１とシャッタ３５の１つの孔部分との配置関係は、図１で示す通り、本来は傾斜状態で並行な位置関係にあるが、図３では、説明の便宜上、水平状態で並行な位置関係にて示している。このことは、以下で説明される図４，５，７，９，１１，１４においても同じである。
【００３３】
図３で、例えばカソード部１１は、ターゲット２１と、ターゲット２１を下面に取り付けるケース部４１と、ケース部４１の内部に配置された磁石機構３１と、ターゲット２１に所要の電圧を印加する電源４２とから構成されている。この構成は、他のカソード部１２〜１４についても同じである。上記のカソード部１１のターゲット２１に対して、孔３８が形成されたシャッタ３５の部分が平行に対向して配置されている。図３の構成では、シャッタ３５はＡｌ材で作られ、かつターゲット２１に面する側の表面のすべてと孔３８の内面に例えば磁性体のコーティング４３が施されている。
【００３４】
図４の構成では、図３で示した同じ構成を有するカソード部１１に対して全体が磁性体で作られたシャッタ３５の一部の部分が対向して平行に配置されている。
【００３５】
第１実施形態では、２枚のシャッタ３５，３６のうち少なくともターゲット２１側のシャッタ３５の材質はＦｅやＣｏなどの高透磁率の磁性体で形成されている。図４に示すごとく、例えばシャッタ３５がＦｅ材（磁性体）の場合、７ｍｍ程度の厚さの板材であれば、ターゲット２１をシャッタ３５が覆う時（シャッタ３５の孔３８以外の部分が覆う時）、ターゲット２１とシャッタ３５の間のスペースにターゲット２１の表面からの漏洩磁場を閉じ込めることができ、磁石機構３１による漏洩磁場がシャッタ３５の基板側スペースへ出ることを防止することができる。
【００３６】
また一般的な非磁性体がターゲットに用いられる磁石機構であれば、強磁性ターゲットよりも作られる磁場強度は弱いので、前述した磁性体のシャッタ板材でなくとも、図３に示すごとく、例えば通常のアルミニウム板材（３５ａ）の表面にＦｅ等の磁性体（４３）をコーティングしたり、薄い磁性体の板（５３）を張り付けてもよい。
【００３７】
なお、シャッタ３５，３６に形成された孔３８の数は好ましくは２個であるが、カソード部の数、あるいは実施されるプロセスに応じて、その数と形成位置は任意に定められる。
【００３８】
上記の構成によれば、スパッタしないターゲットに係るカソード部の磁石機構により作られる磁場は、シャッタ３５で遮断されまたはその強度を弱められることにより抑制することができるので、スパッタするターゲットに係るカソード部の磁石機構が作る磁場を歪めることがない。そのため、基板１５に膜厚分布が良好な膜を堆積することができる。具体的に膜の膜厚分布は例えば０．１％（１σ）に向上させることができる。
【００３９】
次に、図５〜図１２を参照して本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置の第２実施形態を説明する。図５と図６は第２実施形態の第１例、図７と図８は第２実施形態の第２例、図９と図１０は第２実施形態の第３例、図９と図１０は第２実施形態の第４例を示す。各図において、第１実施形態で説明した要素と同一の要素には同一の符合を付し、詳細な説明を省略する。図５と図７と図９と図１１は、上記の図３または図４と同様な図である。図６と図８と図１０と図１２は、４つのカソード部のレイアウトを下側から見た平面的な図として示ししている。
【００４０】
第２実施形態において、図５に示した第１例は、図３に示した構成において、さらにリング状の絶縁体５１を介してターゲット２１の下側スペースの全周囲を囲みかつその他の側方領域部分から仕切るリング状の仕切り部材５２を設けている。リング状仕切り部材５２の少なくとも内面には全面に渡り磁性体５３によるコーティングまたは薄板材が設けられている。リング状仕切り部材５２の軸方向の幅は、好ましくは、シャッタ３５にほぼ到るまでの寸法を有している。その他の構成は図３で説明した構成と同じである。
【００４１】
図６に示されるように、カソード部１１の仕切り構造は、他のカソード部１２〜１４のすべてに設けられる。
【００４２】
シャッタ３５と仕切り部材５２の少なくともターゲット側の内面を磁性体で構成すれば、隣接する他のカソード部からの磁場の影響を遮断することができ、かつターゲット２１に対向したシャッタ３５の部分の少なくとも表面を磁性体で構成すれば、第１実施形態と同様に、スパッタしないターゲットのカソード部からの磁場をシャッタ３５で閉じ込めることができる。これによってスパッタしようとするターゲットの磁場を歪めることがなく、基板に膜厚均一性の良好な膜を堆積することができる。
【００４３】
第２実施形態において、図７および図８に示した第２例は、図３に示した構成において、さらに４つのカソード部１１〜１４のそれぞれが存する領域を区切るためのための仕切り板５４が設けられる。この仕切り板５４は、４つのカソード部１１〜１４のそれぞれおよび各ターゲットの下側スペースの全周囲を囲みかつ他の側方領域部分から区切っている。仕切り板５４の少なくとも内面には全面に渡り磁性体５５によるコーティングまたは薄板材が設けられている。仕切り板５４の幅は、好ましくは、シャッタ３５にほぼ到るまでの寸法を有している。その他の構成は図３で説明した構成と同じである。
【００４４】
シャッタ３５と仕切り板５４の少なくともターゲット側の内面を磁性体で構成すれば、隣接する他のカソード部からの磁場の影響を遮断することができ、スパッタしないターゲットのカソード部からの磁場をシャッタ３５で閉じ込めることができる。これによってスパッタしようとするターゲットの磁場を歪めることがなく、基板に膜厚均一性の良好な膜を堆積することができる。
【００４５】
第２実施形態において、図９と図１０に示した第３例は、図５と図６で説明した第１例の構成において、シャッタ３５とリング状仕切り部材６１のそれぞれを全体として磁性体で作るようにした構成である。その他の構成は第２実施形態の第１例と同じであり、同様な作用・効果を発揮する。
【００４６】
第２実施形態において、図１１と図１２に示した第４例は、図７と図８で説明した第２例の構成において、シャッタ３５と仕切り板６２のそれぞれを全体として磁性体で作るようにした構成である。その他の構成は第２実施形態の第２例と同じであり、同様な作用・効果を発揮する。
【００４７】
上記の第２実施形態における第３例と第４例の場合には、磁石機構の作る磁場の強さに応じた厚みを有する磁性体製仕切り板を設けることが望ましい。
【００４８】
次に図１３と図１４を参照して本発明の第３実施形態について説明する。図１３と図１４において、上記の第１および第２の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符合を付している。図１３は図１と同様な図である。
【００４９】
この実施形態のマグネトロンスパッタリング装置では、４つのカソード部１１〜１４のそれぞれにおいてその磁石機構の位置を変える（例えば後退・前進）位置調整装置を備えている。図１３では、当該位置調整装置によって、例えば、スパッタしないターゲット２３に係るカソード部１３の磁石機構３３の位置を変え、外側に移動するように後退させている。磁石機構３３が隣接するターゲット２２に影響しない位置を予め測定しておき、後退位置設定値として記憶させておく。実際の成膜にあたっては、スパッタしないターゲット２３の磁石機構３３を位置調整装置で後退位置設定値に対応する距離まで後退移動させるようにする。その結果、磁石機構３３による磁場１９も後退し、ターゲット２３の背面の後方に存する。なお他方のカソード部１２では、シャッタ３５，３６の孔を通して磁場１９がチャンバ１０の内部スペースに深く侵入し、基板１５の近くまで接近している。
【００５０】
例えば磁石機構３３の位置を変える位置調整装置７１の具体的構成は図１４に示される。カソード部１３において、ケース４１はチャンバ１０の天井部１０ｂの一部に固定されており、ケース４１の下面にはリング状絶縁体５１を介してリング状仕切り機構７２が設けられている。ケース４１に対してはガイド部材７３Ａ，７３Ｂが設けられ、当該ガイド部材に案内されて、磁石機構３３を固定する取付け板７４が図１４中上下動自在に設けられている。モータ７５を回転駆動させると、プーリ７６，７７とベルト７８から成る動力伝達機構によってネジ部材７９が回転され、ガイド部材７２，７３に沿って取付け板７４を上下動させることができる。これによって磁石機構３３の位置を変えることができる。なお磁石機構３３を回転させる磁石回転機構８０が設けられている。
【００５１】
別のターゲットをスパッタする場合には、ターゲット２３に対応する磁石機構３３を元の定位置に戻し、スパッタしない他のターゲットの磁石機構を予め測定して設定した位置まで後退移動させる。
【００５２】
上記のようにスパッタプロセスに応じて磁石機構の移動を連続的に行う。なおこの磁石機構はターゲットの利用効率を向上させるために図１４に示すごとく磁石回転機構８０を設けることが好ましい。さらにターゲット２３からの磁石機構３３の距離を変える移動は、手動で行ってもよいし、プロセスに従って自動制御により行ってもよい。
【００５３】
上記の構成を採用することによって、スパッタしないターゲットの磁石機構はターゲットから離れるので、スパッタしようとするターゲットの磁場に影響を与えることをなくす、または低減することができる。
【００５４】
上記の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成要素の組成（材質）については例示にすぎない。従って本発明は、説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、複数のカソード部を備えかつ傾斜姿勢のターゲットでスパッタ成膜を行うマグネトロンスパッタリング装置において、スパッタしないターゲットに対応するカソード部の磁石機構に基づく磁場を、磁気的にシールしてターゲット側スペースに閉じ込める、あるいはターゲットから当該磁石機構を遠ざけるようにしたため、スパッタ成膜処理に不要な磁場を抑圧して磁場の間の相互干渉を防止することができる。この結果、スパッタするターゲットの磁場は設計した通りの歪みのない良好な形状となり、均一なスパッタリングが可能となり、基板上に良好な膜厚分布の薄膜を堆積させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置の基本的な構成を概略的に描いた縦断面図である。
【図２】本発明に係るマグネトロンスパッタリング装置の基本的な構成の概略平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置のカソード部とシャッタとの関係の第１例を示す縦断面図である。
【図４】第１実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置のカソード部とシャッタとの関係の第２例を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置のカソード部とシャッタとの関係の第１例を示す縦断面図である。
【図６】第２実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置の第１例の複数のカソード部の平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置のカソード部とシャッタとの関係の第２例を示す縦断面図である。
【図８】第２実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置の第２例の複数のカソード部の平面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置のカソード部とシャッタとの関係の第３例を示す縦断面図である。
【図１０】第２実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置の第３例の複数のカソード部の平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置のカソード部とシャッタとの関係の第４例を示す縦断面図である。
【図１２】第２実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置の第４例の複数のカソード部の平面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置を概略的に描いた縦断面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係るマグネトロンスパッタリング装置のカソード部の具体的構成を示す要部縦断面図である。
【符合の説明】
１０チャンバ
１１〜１４カソード部
１５基板
１９磁場
２１〜２４ターゲット
３１〜３４磁石機構
３５，３６シャッタ
３５ａアルミニウム板材
４３磁性体

Claims

基板に対してターゲットと磁石機構を備える複数のカソード部を備え、前記ターゲットに対し孔を有したターゲット選択用シャッタ機構を設け、このシャッタ機構の前記孔を用いて選択した前記ターゲットをスパッタして前記基板を成膜するマグネトロンスパッタリング装置において、
スパッタしないターゲットに対応する磁石機構による磁場を前記シャッタ機構の基板側スペースに出さないようにする磁場抑制手段を設けたことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
前記磁場抑制手段は前記シャッタ機構に設けられた磁場遮断部であることを特徴とする請求項１記載のマグネトロンスパッタリング装置。
前記磁場遮断部は、前記シャッタ機構のシャッタ部材のターゲット側表面に設けられた磁性体による表面部であることを特徴とする請求項２記載のマグネトロンスパッタリング装置。
前記磁場遮断部は、前記シャッタ機構における磁性体で作られたシャッタ部材であることを特徴とする請求項２記載のマグネトロンスパッタリング装置。
前記磁場抑制手段は、前記ターゲットの周囲に配置される、少なくとも内面に磁性体による表面を有して磁場を遮断する仕切り部を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のマグネトロンスパッタリング装置。
前記磁場抑制手段は、ターゲットと磁石機構の間隔を、スパッタするターゲットに係る磁場を干渉しないように変化させる前記磁石機構の位置調整機構であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のマグネトロンスパッタリング装置。
前記位置調整機構は、前記磁石機構を、前記ターゲットの面に平行な状態を保って移動させることを特徴とする請求項６記載のマグネトロンスパッタリング装置。