JP5424518B1 - マグネトロンスパッタ装置およびマグネトロンスパッタ方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ターゲットに対して前記プラズマ形成空間とは反対側に配置され、前記ターゲットのプラズマ形成空間側の表面に沿った回転軸線の周りに螺旋状に配列され、かつ、N極が半径方向外側を向く複数の磁石からなる第1の磁石列と、
前記回転軸線の周りに螺旋状に配列されるとともに前記第1の磁石列に並列し、S極が半径方向外側を向く複数の磁石からなる第2の磁石列と、
前記ターゲット側から見て、前記第1および第2の磁石列の周囲に配置され、前記ターゲットに対向する側にN極又はS極を有する磁石で形成され、回転する前記第1および第2の磁石列と協働して、前記ターゲットの表面を前記回転軸線の方向に移動するループ状の磁場パターンを形成するための固定磁石と、
前記第1および第2の磁石列を支持して、前記第1および第2の磁石列を前記回転軸線を中心に回転させる磁石回転機構と、
前記ターゲット側から見て、前記回転軸線方向を横切る方向において、前記第1および第2の磁石列の外周と前記固定磁石との間に少なくとも一部が配置されるとともに前記回転軸線方向に沿って配列され、前記第1の磁石列から出る磁力線を引き寄せて当該磁力線をターゲット側に導き、または、ターゲット側から入る磁力線を引き寄せて前記第2の磁石列へ導く複数の磁気誘導部材とを有する、ことを特徴とする。
図1は本発明が適用されるマグネトロンスパッタ装置の一例を示す図であり、図2は、図1の装置の磁石回転機構、磁石列および固定磁石を示す斜視図である。この装置は、プラズマ形成空間SPに面するように配置されたターゲット21、磁石回転機構30、後述する第1の磁石列33を構成する複数の磁石34、後述する第2の磁石列35を構成する複数の磁石36、第1および第2の磁石列33,35の周囲に配置された固定磁石35を有する。なお、図1において、40はターゲット21が接着されているバッキングプレート、50は磁性体カバー、51はプラズマ励起のためのRF電源、52はブロッキングコンデンサ、53はプラズマ励起およびターゲット直流電圧制御のための直流電源、60はアルミカバー、55はターゲット21にアルミカバー60およびバッキングプレート40を介して電力を供給するためフィーダー線、90は被処理基板、200は被処理基板90が設置されてこれを移動させる移動ステージである。
図1に示したマグネトロンスパッタ装置では、W1で示す固定磁石38の幅方向(ターゲット側から見て回転軸線Ctに直交する方向)の開口幅を、D1で示す第1および第2に磁石列33,35の直径である磁石列径と同等程度にしている。これは、ターゲット21の幅方向の寸法を拡大するために、開口幅W1を拡大すると、後述するように、ターゲット21の表面において、水平磁場ループ601の、第1および第2に磁石列33,35および固定磁石38から相対的に離れた領域の磁場強度が低下し、ターゲット表面にプラズマを安定的に閉じ込めることが困難になるからである。このため、本実施形態では、使用する磁石の量を増加させることなく、ターゲット21の幅方向の寸法の拡大に対応可能なマグネトロンスパッタ装置について説明する。
図13は、本発明の他の実施形態に係る磁気誘導部材の構造を示す図である。図13に示す磁気誘導部材は、第1の実施形態と同様に、回転軸線Ct方向にそれぞれ複数配列されているが、11A〜11Cで示すように、回転軸31の回転方向R1においても、複数の磁気誘導部材が配列されている。加えて、磁気誘導部材11A〜11Cは、ターゲット21の表面から離れた第1の磁石列33の磁石に一端部が対向し、他端部がターゲット21に対向するように湾曲している。
Claims (4)
- プラズマ形成空間に面するように配置されたターゲットと、
前記ターゲットに対して前記プラズマ形成空間とは反対側に配置され、前記ターゲットのプラズマ形成空間側の表面に沿った回転軸線の周りに螺旋状に配列され、かつ、N極が半径方向外側を向く複数の磁石からなる第1の磁石列と、
前記回転軸線の周りに螺旋状に配列されるとともに前記第1の磁石列に並列し、S極が半径方向外側を向く複数の磁石からなる第2の磁石列と、
前記ターゲット側から見て、前記第1および第2の磁石列の周囲に配置され、前記ターゲットに対向する側にN極又はS極を有する磁石で形成され、回転する前記第1および第2の磁石列と協働して、前記ターゲットの表面を前記回転軸線の方向に移動するループ状の磁場パターンを形成するための固定磁石と、
前記第1および第2の磁石列を支持して、前記第1および第2の磁石列を前記回転軸線を中心に回転させる磁石回転機構と、
前記ターゲット側から見て、前記回転軸線方向を横切る方向において、前記第1および第2の磁石列の外周と前記固定磁石との間に少なくとも一部が配置されるとともに前記回転軸線方向に沿って配列され、前記第1の磁石列から出る磁力線を引き寄せて当該磁力線をターゲット側に導き、または、ターゲット側から入る磁力線を引き寄せて前記第2の磁石列へ導く複数の磁気誘導部材とを有する、ことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 前記複数の磁気誘導部材の各々の前記回転軸線方向の厚さは、前記第1および第2の磁石列を構成する磁石の前記回転軸線方向の幅よりも薄く、前記複数の磁気誘導部材の前記回転軸線方向の配列ピッチは、前記第1および第2の磁石列の間隔よりも小さい、ことを特徴とする請求項1に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記複数の磁気誘導部材は、前記磁石回転機構の回転方向に沿って複数配列されている、ことを特徴とする請求項1に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 請求項1から3のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置を用いて、前記第1および第2の磁石列を回転させて前記ターゲットの表面付近に前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマを前記ターゲットの表面付近に閉じ込めつつ、前記ターゲットの材料を被処理基板上に成膜することを特徴とするマグネトロンスパッタ方法。
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