JPH0835064A - スパッタリング装置 - Google Patents

スパッタリング装置

Info

Publication number
JPH0835064A
JPH0835064A JP6167800A JP16780094A JPH0835064A JP H0835064 A JPH0835064 A JP H0835064A JP 6167800 A JP6167800 A JP 6167800A JP 16780094 A JP16780094 A JP 16780094A JP H0835064 A JPH0835064 A JP H0835064A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
sputtering
substrate
magnets
side edges
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
JP6167800A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Yamanishi
斉 山西
Isamu Aokura
勇 青倉
Masahide Yokoyama
政秀 横山
Takahiro Takizawa
貴博 滝澤
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6167800A priority Critical patent/JPH0835064A/ja
Priority to KR1019950020867A priority patent/KR100212087B1/ko
Priority to US08/504,516 priority patent/US5626727A/en
Priority to CN95109206A priority patent/CN1072734C/zh
Publication of JPH0835064A publication Critical patent/JPH0835064A/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
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3464Operating strategies
    • H01J37/347Thickness uniformity of coated layers or desired profile of target erosion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405Magnetron sputtering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の矩形ターゲットを有するスパッタリン
グ電極で、大型基板に形成される薄膜の膜厚および膜質
の均一性を向上させ、さらにターゲットの高い利用効率
を持ったスパッタリング装置を提供する。 【構成】 矩形ターゲットを用いてスパッタリングを行
い、基板に薄膜を形成するスパッタリング装置におい
て、ターゲット1の両側縁に沿うように、各側縁に複数
個の磁石24を配置し、かつこれら磁石24の極性を相
隣り合うものどうしが逆の関係になるように定めるとと
もに、ターゲット1を挟んで対向する磁石24間の極性
を逆の関係になるように定め、少なくとも2以上のター
ゲット1をそのターゲット面と前記基板面とが30°以
上60°以下の角度をなすように配置したことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は小型スパッタリング電極
により、大型基板に薄膜を形成するマグネトロンスパッ
タリング方式のスパッタリング装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】スパッタリング法は真空蒸着法に比べ、
高融点材料や化合物の薄膜が容易に形成できる薄膜形成
技術ということで、現在広く半導体や電子部品等の工業
分野で普及している。特に永久磁石や電磁石を磁気回路
として用いてターゲット付近に磁場を形成するマグネト
ロンスパッタリング法は薄膜の形成速度が真空蒸着法に
比べ10倍以上遅いというスパッタリング法の欠点を解
決し、スパッタリング法による薄膜形成の量産化を可能
にした。
【0003】以下、従来のマグネトロンスパッタリング
電極について図9および図10を参照して説明する。図
9(a)は従来の矩形平板ターゲットを有するマグネト
ロンスパッタリング電極の平面図、図9(b)はそのA
−A’断面図、図10はターゲットの斜視図である。1
は矩形平板ターゲットでありインジウム等の半田剤によ
りバッキングプレート2に接着され、真空シール用のO
リング3を介して電極本体4に設置される。前記ターゲ
ット1の裏側にはマグネトロン放電用磁気回路5が配さ
れ、この磁気回路により閉じた磁力線6を形成する。磁
力線6の一部が前記ターゲット表面で平行になるように
磁気回路5を配置する。そのため、前記ターゲット1の
表面には図10に示すようにトロイダル型の閉じたトン
ネル状の磁場7が形成される。
【0004】以上のように構成されたマグネトロンスパ
ッタリング電極についてその動作原理を図10及び図1
1を参照して説明する。図11は上述したスパッタリン
グ電極を設置したスパッタリング装置の概略図である。
【0005】図11においてスパッタリング電極12は
通常、真空チャンバー9に絶縁材10を介して設置す
る。薄膜形成を行うには、真空チャンバー9の内部を真
空ポンプ13により10-7Torr程度の高真空になる
まで排気し、その後、Ar等の放電ガス14を流量調整
器15を通して導入し、チャンバー内を10-3〜10-2
Torr程度の圧力に保つ。この環境下で、ターゲット
1を取り付けたスパッタリング電極12に直流あるいは
交流のスパッタリング用電源11により負の電圧または
高周波電圧を印加すると、図10におけるターゲット1
付近では電場と磁気回路5のトロイダル型トンネル状磁
場7の周辺でマグネトロン放電が起こり、プラズマ化し
たイオンがターゲット1に衝突し、ターゲット1がスパ
ッタされる。スパッタされた粒子が基板ホルダー17に
設置された基板18に堆積し薄膜が形成される。
【0006】しかし、従来のマグネトロンスパッタリン
グ電極では、ターゲット面と平行に通る磁力線の最も強
い部分でプラズマ密度が高くなるため図10の8の領域
ではスパッタが速く進行し、一方これ以外の領域ではス
パッタされた粒子が再付着することもあり、ターゲット
の侵食が不均一に進む。このため、ターゲットに対向し
て設置された基板上に形成される薄膜の膜厚均一性を確
保するためにはターゲットの大きさ、磁気回路、あるい
はターゲットと基板との距離を十分に調整する必要があ
る。一般には薄膜の膜厚均一性を確保するために、一辺
が基板の約2倍の大きさを有するターゲットが必要とさ
れる。
【0007】そこで、これらの問題を解決するため小型
スパッタリング電極で、大型基板への薄膜形成を可能に
する取組が幅広く行われてきた。
【0008】その一例として、図12に示すように複数
個の平板マグネトロンスパッタリング電極を基板18に
対し傾斜させる方法も、大型基板での膜厚均一性の確保
には有効である。
【0009】また、図13に示すような、平板の内周タ
ーゲットと傾斜角を持つ外周ターゲットを組み合わせ、
2種類のターゲットを独立に制御してスパッタすること
ができるスパッタリング電極も考案されている。この装
置では、内周ターゲット19と外周ターゲット20の2
種類のターゲットを有し、内周電磁石コイル21と外周
電磁石コイル22によりターゲット付近に磁場が形成さ
れる。この2つのコイルに流れる電流を磁石用電源23
により、それぞれ独立に制御することで内周ターゲット
19と外周ターゲット20への磁場を最適化し、さらに
それぞれのターゲットへのスパッタ電力もスパッタリン
グ用電源11により独立して制御することができるの
で、大型基板18での膜厚均一性の確保が可能となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図12および
図13の構成のスパッタリング装置ではターゲットの侵
食が一様ではない。図14は図12の構成のスパッタリ
ング装置のターゲットの侵食の様子をターゲットの断面
からみたものであり、斜線部分は侵食された領域であ
る。図14(a)は侵食の初期段階であり、図14
(b)はターゲットが使用できなくなる直前の状態であ
る。この図に示されるように、ターゲットの侵食は一様
ではなく位置によって大きく異なる。このため、ターゲ
ットにまだスパッタされていない部分が多く厚さも十分
にあるにもかかわらず、ターゲットの一部分が局所的に
厚さが薄くなるので、ターゲットが使えなくなり、高価
なターゲットの利用効率が悪いという問題点がある。
【0011】また、図14に示すように侵食形状も相似
形を成していないので、基板に対するスパッタ粒子の入
射角が大きく変化する。このため、初期段階と終了段階
とでターゲット付近の磁場や電極に印加する電力を同じ
にしていたのでは、基板に形成される薄膜の膜厚均一性
が大きく損なわれるという問題点がある。
【0012】また、図13に示す構成を持つ装置でのタ
ーゲットの侵食の様子を図15に示す。前記と同様、斜
線部分が侵食された領域であり、図15(a)は侵食の
初期段階、図15(b)はターゲットが使用できなくな
る直前の状態を示している。
【0013】図13に示す構成を持つ装置でもターゲッ
ト侵食の様子は初期段階と終了段階では著しく異なる
が、磁石用電源23によりコイルに流れる電流を調整す
ることにより磁界を調整することができるので、膜厚の
均一性を保つことができる。しかし、この磁界の調整は
微妙で複雑な制御が要求されるという問題点がある。
【0014】また、ターゲットの経時変化に対する膜厚
均一性は確保できても、化合物のスパッタリングや反応
性スパッタリングにおいては、基板内やロット間での膜
組成や構造など薄膜の物性の不均一性が生じるという問
題点がある。
【0015】本発明は上記の問題点を解決し、矩形平板
ターゲットを有する小型スパッタリング電極で、大型基
板に形成される薄膜の膜厚および膜質の均一性を向上さ
せ、さらにターゲットの高い利用効率を持ったスパッタ
リング装置を提供するものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、複数の矩形ターゲットを用いてスパッタリ
ングを行い、基板に薄膜を形成するスパッタリング装置
において、各ターゲットの両側縁に沿うように、各側縁
に複数個の磁石を配置し、かつこれら磁石の極性を相隣
り合うものどうしが逆の関係になるように定めるととも
に、ターゲットを挟んで対向する磁石間の極性を逆の関
係になるように定め、少なくとも2以上のターゲット
を、そのターゲット面と前記基板面とが30°以上60
°以下の角度をなすように配置したことを特徴とする。
【0017】また、ターゲットの両側縁に配置した磁石
により発生する磁束のうち、ターゲットの両側縁部に位
置する磁束の向きがそれぞれ、ターゲットに向かうイオ
ンをターゲット中央部に導くように構成すると好適であ
る。
【0018】また、ターゲットの両側縁に配置した磁石
により発生する磁束のうち、ターゲットの両側縁の中心
点を結ぶ中心線に対する対称位置において、磁束の向き
が逆になっている構成を有すると好適である。
【0019】さらに、ターゲットの両側縁に配置した磁
石により発生する磁束がそれぞれ、ターゲットの側縁に
平行な中心線上において、その極性が3回以上変化する
構成を有すると好適である。
【0020】さらに、複数のターゲットのうち少なくと
も1つのターゲットを、そのターゲット面が基板面に平
行になるように配置された構成を有すると好適である。
【0021】
【作用】本発明の作用を図8を用いて説明する。
【0022】矩形平板ターゲット1に対し、図のように
磁石24を配置すると磁場25は図のように形成され
る。このターゲット1に向かってイオンが図のように入
射してくると、磁場25によりターゲット面に平行かつ
ターゲットの側縁に平行な力26を受けるので27の様
な軌跡を描いてターゲットに衝突する。実際には螺旋運
動を行っているが、ターゲット側に負極があり、磁石に
よる磁束25があるので、大局的には27の様に運動す
る。中心線30の付近では磁石24付近に比べて磁束密
度の大きさが小さいが、これは、磁束がターゲットの上
方にまで広がっているためであり、イオンがターゲット
に衝突するまでに磁束から受ける力26は29の方向で
は一定になる。プラズマのイオンはランダムに運動して
いるので、イオンはターゲット1の垂直上方からターゲ
ットに侵入するとは限らないが、磁場25により一定の
力26を受けるので、29の方向でのプラズマの分布は
均一になる。しかし、力26の方向はターゲット面内で
ほぼ一定のため、図の28の方向にプラズマが集まるこ
とになり、28の方向にいくに従って侵食速度が大き
く、その反対方向には侵食速度が小さくなる。
【0023】本発明によれば、ターゲットの両側縁に配
置した複数個の磁石がターゲットの両側縁に沿うように
配置され、かつ各側縁に配置された磁石の極性が相隣り
合うものどうしが逆の関係に定められているとともに、
ターゲットを挟んで対向する磁石間の極性が逆の関係に
なるように定めれられているので、図8に示す磁束25
の方向はターゲット面全体において正逆両方向を含むも
のとなる。したがってターゲット1に向かうプラズマ中
のイオンに作用する磁場からの力も同じ方向とはなら
ず、前記イオンはターゲット面に対してほぼ均一に分布
して、スパッタリング作用を及ぼす。このため、侵食速
度はターゲット面でほぼ均一化され、ターゲットの侵食
面がスパッタ前の表面と平行な平面に近い面になるの
で、基板上に形成される膜の膜厚の不均一性の問題は解
消される。
【0024】さらに、ターゲットの両端縁部に位置する
磁束によって、ターゲットに向かうイオンをターゲット
中央部に導くように構成することによって、プラズマの
有効活用を図ることができ、ターゲット上のプラズマ密
度を高めることができるので、ターゲットの侵食速度が
向上する。
【0025】また、ターゲットの両側縁部に配置する磁
石により発生する磁束がそれぞれ、ターゲットの両側縁
の中点を結ぶ中心線に対する対称位置において、磁束の
向きが逆になるように構成することによって、ターゲッ
トの前記中心線を挟む両側を同様の状態に侵食させるこ
とができる。
【0026】さらに、ターゲットの側縁に平行な中心線
上において、磁束の向きが3回以上変化するように構成
することにより、侵食の均一性を向上させることができ
る。
【0027】ターゲット面と基板面が平行な場合、基板
に形成される膜厚はターゲットの中心付近で厚くなる。
この中心付近と周辺部分の膜厚の差は、小さなターゲッ
ト1つで大きな基板の薄膜を形成しようとするとき顕著
にあらわれる。また、小さなターゲット1つを基板面に
傾けて設置すると、基板面に形成される膜厚はターゲッ
ト面に近い所でも厚くなり、ターゲット面から遠い所は
薄くなる。この膜厚の薄い所を厚くするように、傾けた
ターゲットを複数個用いる。こうすることにより、基板
全面に渡って膜厚が平準化される。すなわち、小さいタ
ーゲットを複数傾けて配置することで小さいターゲット
でも大型基板に均一な膜厚で薄膜を形成することができ
る。しかし、従来例に示すターゲットの侵食の様子が一
様でないので、時間とともに不均一性が顕著になり、複
数設置の効果は余り大きくなかった。ここで本発明の上
記ターゲットを複数個用いることで大型基板に対しても
膜厚と膜質をより均一にすることができ、複雑な磁場の
制御も不要になる。
【0028】また、大きな矩形の基板に薄膜を形成させ
る場合には、基板の縁部の膜厚の不均一性が顕著にな
る。基板の縁部の膜厚を均一になるように傾けたターゲ
ットのみを配置していたのでは、基板中央部の膜厚が薄
くなる。そのため、基板中央部の薄膜を形成させるため
に、基板に平行に配置するターゲットを用い、基板の縁
部の薄膜を形成させるために基板と角度をなして配置さ
れるターゲットを用いると、膜厚の均一性を向上させる
ことができる。
【0029】
【実施例】以下、本発明の第1実施例について、図1、
図2、図3、図4および図5を参照して説明する。
【0030】図1(a)は本実施例のスパッタリング電
極の平面図、図1(b)はそのA−A’断面図である。
1は矩形平板ターゲット、2はバッキングプレート、2
4は磁場発生用の磁気回路、24aは左側磁気回路、2
4bは右側磁気回路である。
【0031】図2は図1に示す電極を用いたスパッタリ
ング装置を示す図である。本実施例では図1に示すよう
に4つの電極ユニット31を配置し、それぞれを基板1
8に対して45°の角度を成すように傾斜させ、絶縁材
10を介して真空チャンバー9に設置し、全てのユニッ
ト31にスパッタリング用電源11を接続する。なお、
図2において、従来例と同一物には共通の符号を付して
示し、その説明は省略する。
【0032】本実施例は4個のスパッタリング電極ユニ
ット31から構成されており、以下の説明では先ず、図
3、図4および図5を参照して1ユニットに付いてのみ
行い、他の3ユニットに付いても同様とする。
【0033】図3(a)は本実施例のスパッタリング電
極を構成する1ユニットの平面図、図3(b)はそのA
−A’断面図である。
【0034】磁石24はターゲット1の表面の側縁に沿
って左右2か所にこのターゲット1の長軸に平行に配置
される。左側磁気回路24aおよび対向する位置にある
右側磁気回路24bは永久磁石の小片24を片側で8個
設置し、隣り合う永久磁石24の極性が逆転するような
構成になっており、左右間でN極からS極へと磁束25
が通るように配置される。この磁束25により、プラズ
マのイオンは力26を受けてこの方向に移動する。
【0035】図4に図5(a)のB−B’上で、ターゲ
ット長軸方向に対して直角、かつターゲット表面に平行
な磁力線による磁場強度を示す。磁束密度の符号は、図
3の前記左側磁気回路24a(N極)から右側磁気回路
24b(S極)へと磁束が通る時を正、逆に右側(N
極)から左側(S極)へ磁力線が通る時を負と定義す
る。また、ターゲット中心からの距離はターゲット中心
線を零とし、B側を正、B’側を負とする。
【0036】本実施例の電極は上記のように構成された
電極ユニット31が4個で構成される電極を、図2に示
すように、電極ユニット31が基板18と45°の角度
を成すように設置する。本実施例の4個のスパッタリン
グ電極ユニット31を有するスパッタリング装置は、従
来のマグネトロンスパッタリング装置と同様、動作方法
は何等変わるところがないのでその説明は省略する。
【0037】本実施例においてスパッタリングを行う場
合、まず1個のユニットに着目すると、図3(a)の磁
石24をターゲット表面の前方側面の左右2か所にこの
ターゲット1の長軸に平行に配置していることにより、
前記ターゲット表面全域に渡り水平でかつ長軸に垂直な
磁束25が通る。しかもターゲット表面上で、ターゲッ
ト1の両側縁に配置した磁石により発生する磁束25が
線A−A’に対称な位置において逆向きになるように、
すなわち、ターゲット1の中心点に対し点対称になるよ
うに磁石24を調整してあるため、プラズマは一方向に
偏ることなく線A−A’に対して上下対称となる。図5
はターゲットの侵食の様子を図3のB−B’の断面図で
示したものであり、図5(a)は侵食の初期段階、図5
(b)は侵食の終了段階を示す。この様に侵食が進行し
ても侵食前のターゲット面とほぼ平行な平面状に侵食が
進行していることがわかる。すなわち、前記ターゲット
は全面で、ほぼ均一な侵食が起こり、ターゲットの初期
と終わりとでも、侵食面の形状の大幅な変化はなく、膜
厚分布の経時変化、膜組成や構造などの薄膜物性の不均
一化をほとんど生じない。
【0038】しかも、図2に示すように前述のスパッタ
リング電極ユニット31を4個、基板18に対してター
ゲット1の表面を45°に傾斜させて設置しているた
め、小型スパッタリング装置で、大型基板の膜厚均一性
を確保することができる。さらに、基板ホルダ−17を
自転させることで、基板面内の膜厚および膜質均一性は
更に向上する。
【0039】以上のように本実施例によれば、均一に侵
食が進むターゲットを有するスパッタリング電極ユニッ
ト4個、基板に対し、最適な傾斜角度を設定して設置す
ることにより、小型スパッタリング装置でターゲットの
初期から終わりまで安定した膜厚及び膜質を有する薄膜
形成が可能となる。
【0040】また、図3において、ターゲット6の一方
の端縁(図3の上側の端縁)付近の磁束は図3の右に向
いており、紙面手前からターゲットに接近刷るイオンは
図3の下側に向かう力を受ける。さらに、ターゲット1
の他方の端縁(図3の下側の端縁)付近の磁束は図3に
左に向いているので、紙面手前からターゲットに接近す
るイオンは図3の上側に向かう力を受ける。したがっ
て、ターゲット面上のプラズマを閉じ込め、プラズマ密
度を高めることが可能になり、侵食速度が増加し、基板
の成膜速度が上昇する。
【0041】以下に本発明の第2実施例について、図面
を参照して説明する。
【0042】図6(a)は本実施例のスパッタリング電
極の平面図、図6(b)はその正面図である。1は矩形
平板ターゲット、2はバッキングプレート、24は磁場
発生用の磁気回路である。本実施例は図3に示すユニッ
ト31と同様の構成のユニット32を3個組み合わせた
ものであり、第1実施例と同様、図7に示すように絶縁
材10を介して真空チャンバー9に設置され、全てのユ
ニット32にスパッタリング用電源11が接続される。
【0043】本実施例においても、ほぼ全面均一に侵食
が進むターゲットを有するスパッタリング電極ユニット
32を3個を用い、そのうち、両側のターゲット1、1
は基板18に対し45°の角度で傾斜し、中央のターゲ
ット1は基板18に対し、平行に設置されている。本実
施例で用いる基板は大型矩形板であり、第1実施例のよ
うに基板を回転させることはしない。しかし、傾斜させ
たターゲットだけでは基板縁部の成膜速度が速いが、基
板中央部分の成膜速度が遅くなるので、基板に平行な電
極ユニットを設置することで、成膜速度の平準化が図ら
れる。また、各電極ユニット32は図3に示す構成を取
っているため、個々の電極ユニット32からスパッタさ
れる粒子のふるまいは一定であるので基板に形成される
薄膜の膜厚と膜質は始めから終わりまで安定している。
【0044】なお、磁気回路を構成する永久磁石の数を
実施例では片側8個としたが、磁力線の強さがターゲッ
トの中心に対し左右対称で、この磁力線の方向が反対で
あれば永久磁石の個数はいくらでもよい。磁石の数も多
いほど、侵食面の均一化が図られる。また磁気回路は永
久磁石のほか、電磁石で構成してもかまわない。
【0045】さらに、実施例では複数個のスパッタリン
グ電極ユニットに1個のスパッタリング用電源を単純に
接続したが、各ユニット毎に独立にスパッタリング用電
源を接続したり、あるいは1個のスパッタリング用電源
で、各ユニットへの電力比を制御してスパッタリングし
ても構わない。
【0046】
【発明の効果】以上のように本発明は、ターゲットの侵
食を一様にすることができ、基板の薄膜の膜質と膜厚の
均一性を向上させることができる。また、高価なターゲ
ットを十分に使い切ることができ、利用率が向上する。
【0047】また、ターゲットを基板に対し30度以上
60度以下に傾けたターゲットを少なくとも2以上設け
ることで大型基板でも複雑な制御なしに上記のターゲッ
トで膜質と膜厚が均一な薄膜を形成することができ、ス
パッタリング装置の小型化、ターゲット材料の利用効率
向上にも繋がり、スパッタリング装置のコストダウン、
設置面積の縮小化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の第1実施例におけるスパッタリ
ング電極の平面図。 (b)そのA−A’断面図。
【図2】同実施例に於けるスパッタリング電極を設置し
たスパッタリング装置の概略図。
【図3】(a)同実施例のスパッタリング電極を構成す
る1ユニットの平面図。 (b)そのA−A’断面図。
【図4】図3のスパッタリング電極ユニットのターゲッ
ト上の表面磁場分布図。
【図5】(a)図3のスパッタリング電極ユニットのタ
ーゲットの侵食初期段階の断面図。 (b)図3のスパッタリング電極ユニットのターゲット
の侵食終了段階の断面図。
【図6】(a)本発明の第2実施例におけるスパッタリ
ング電極の平面図。 (b)その正面図。
【図7】同実施例におけるスパッタリング電極を設置し
たスパッタリング装置の概略図。
【図8】磁場によりイオンが受ける力を示した原理図。
【図9】(a)従来マグネトロンスパッタリング電極の
平面図。 (b)そのA−A’断面図。
【図10】従来のマグネトロンスパッタリング電極の斜
視図。
【図11】従来のマグネトロンスパッタリング電極を設
置したスパッタリング装置の概略図。
【図12】基板に対し傾斜角を持つ平板ターゲットを有
するマグネトロンスパッタリング装置の概略図。
【図13】内周ターゲットと外周ターゲットを持つマグ
ネトロンスパッタリング装置の概略図。
【図14】(a)図12のターゲットの侵食初期段階の
断面図。 (b)図12のターゲットの侵食終了段階の断面図。
【図15】(a)図13のターゲットの侵食初期段階の
断面図。 (b)図13のターゲットの侵食終了段階の断面図。
【符号の説明】
1 ターゲット 18 基板 24 磁石 25 磁場
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝澤 貴博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の矩形ターゲットを用いてスパッタ
    リングを行い、基板に薄膜を形成するスパッタリング装
    置において、 各ターゲットの両側縁に沿うように、各側縁に複数個の
    磁石を配置し、かつこれら磁石の極性を相隣り合うもの
    どうしが逆の関係になるように定めるとともに、ターゲ
    ットを挟んで対向する磁石間の極性を逆の関係になるよ
    うに定め、 少なくとも2以上のターゲットをそのターゲット面と前
    記基板面とが30°以上60°以下の角度をなすように
    配置したことを特徴とするスパッタリング装置。
  2. 【請求項2】 ターゲットの両側縁に配置した磁石によ
    り発生する磁束のうち、ターゲットの両側縁部に位置す
    る磁束の向きがそれぞれ、ターゲットに向かうイオンを
    ターゲット中央部に導くように設定された請求項1記載
    のスパッタリング装置。
  3. 【請求項3】 ターゲットの両側縁に配置した磁石によ
    り発生する磁束のうち、ターゲットの両側縁の中心点を
    結ぶ中心線に対する対称位置において、磁束の向きが逆
    になっている請求項1または2記載のスパッタリング装
    置。
  4. 【請求項4】 ターゲットの両側縁に配置した磁石によ
    り発生する磁束がそれぞれ、ターゲットの側縁に平行な
    中心線上において、その極性が3回以上変化するもので
    ある請求項1、2または3記載のスパッタリング装置。
  5. 【請求項5】 複数のターゲットのうち少なくとも1つ
    のターゲットを、そのターゲット面が基板面に平行にな
    るように配置された請求項1、2、3または4記載のス
    パッタリング装置。
JP6167800A 1994-07-20 1994-07-20 スパッタリング装置 Pending JPH0835064A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6167800A JPH0835064A (ja) 1994-07-20 1994-07-20 スパッタリング装置
KR1019950020867A KR100212087B1 (ko) 1994-07-20 1995-07-15 스퍼터링 장치
US08/504,516 US5626727A (en) 1994-07-20 1995-07-20 Sputtering apparatus and method
CN95109206A CN1072734C (zh) 1994-07-20 1995-07-20 溅射装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6167800A JPH0835064A (ja) 1994-07-20 1994-07-20 スパッタリング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0835064A true JPH0835064A (ja) 1996-02-06

Family

ID=15856347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6167800A Pending JPH0835064A (ja) 1994-07-20 1994-07-20 スパッタリング装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5626727A (ja)
JP (1) JPH0835064A (ja)
KR (1) KR100212087B1 (ja)
CN (1) CN1072734C (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001107228A (ja) * 1999-10-07 2001-04-17 Anelva Corp 反応性スパッタリング装置
JP2002167661A (ja) * 2000-11-30 2002-06-11 Anelva Corp 磁性多層膜作製装置
JP2005097672A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Anelva Corp マルチカソードイオン化物理的気相成膜装置
JP2009133009A (ja) * 2009-01-05 2009-06-18 Canon Anelva Corp スパッタリング装置
JP2020152968A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 日新電機株式会社 スパッタリング装置

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19830223C1 (de) * 1998-07-07 1999-11-04 Techno Coat Oberflaechentechni Vorrichtung und Verfahren zum mehrlagigen PVD - Beschichten von Substraten
US6899795B1 (en) * 2000-01-18 2005-05-31 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Sputter chamber as well as vacuum transport chamber and vacuum handling apparatus with such chambers
US6444100B1 (en) 2000-02-11 2002-09-03 Seagate Technology Llc Hollow cathode sputter source
JP2002090978A (ja) * 2000-09-12 2002-03-27 Hoya Corp 位相シフトマスクブランクの製造方法、及び位相シフトマスクブランクの製造装置
WO2005029538A2 (en) * 2003-09-22 2005-03-31 Seok Kyun Song A plasma generating apparatus and an alignment process for liquid crystal displays using the apparatus
JP4780972B2 (ja) * 2004-03-11 2011-09-28 株式会社アルバック スパッタリング装置
EP1594153B1 (de) * 2004-05-05 2010-02-24 Applied Materials GmbH & Co. KG Beschichtungsvorrichtung mit grossflächiger Anordnung von drehbaren Magnetronkathoden
US20060054494A1 (en) * 2004-09-16 2006-03-16 Veeco Instruments Inc. Physical vapor deposition apparatus for depositing thin multilayer films and methods of depositing such films
US8342383B2 (en) * 2006-07-06 2013-01-01 Praxair Technology, Inc. Method for forming sputter target assemblies having a controlled solder thickness
JP5301458B2 (ja) * 2007-11-28 2013-09-25 株式会社アルバック スパッタ装置及び成膜方法
JP5390796B2 (ja) * 2008-06-19 2014-01-15 国立大学法人東北大学 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
GB2477870B (en) * 2008-09-30 2013-01-30 Canon Anelva Corp Sputtering device and sputtering method
TWI338721B (en) * 2009-10-16 2011-03-11 Suntek Prec Corp A sputtering apparatus with a side target and a method for sputtering a workpiece having non-planer surfaces
US20130146451A1 (en) * 2011-12-07 2013-06-13 Intermolecular, Inc. Magnetic Confinement and Directionally Driven Ionized Sputtered Films For Combinatorial Processing
KR102195789B1 (ko) * 2014-03-18 2020-12-28 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 정적 반응성 스퍼터 프로세스들을 위한 프로세스 가스 세그먼트화
CN107400869A (zh) * 2017-08-14 2017-11-28 吴江南玻华东工程玻璃有限公司 一种提高磁控溅射镀膜过程中平面靶利用率的方法
JP7171270B2 (ja) * 2018-07-02 2022-11-15 キヤノン株式会社 成膜装置およびそれを用いた成膜方法
CN117248187B (zh) * 2023-10-24 2024-06-04 无锡尚积半导体科技有限公司 一种异型靶材及磁控溅射工艺

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01268869A (ja) * 1988-04-20 1989-10-26 Fuji Photo Film Co Ltd スパッタリング装置
JPH03243763A (ja) * 1990-02-22 1991-10-30 Fuji Photo Film Co Ltd スパッタリング装置
JP3316878B2 (ja) * 1992-07-28 2002-08-19 松下電器産業株式会社 スパッタリング電極
US5403457A (en) * 1992-08-24 1995-04-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for making soft magnetic film

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001107228A (ja) * 1999-10-07 2001-04-17 Anelva Corp 反応性スパッタリング装置
JP4510959B2 (ja) * 1999-10-07 2010-07-28 キヤノンアネルバ株式会社 反応性スパッタリング装置
JP2002167661A (ja) * 2000-11-30 2002-06-11 Anelva Corp 磁性多層膜作製装置
JP2005097672A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Anelva Corp マルチカソードイオン化物理的気相成膜装置
JP2009133009A (ja) * 2009-01-05 2009-06-18 Canon Anelva Corp スパッタリング装置
JP2020152968A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 日新電機株式会社 スパッタリング装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1119552A (zh) 1996-04-03
US5626727A (en) 1997-05-06
KR960005802A (ko) 1996-02-23
CN1072734C (zh) 2001-10-10
KR100212087B1 (ko) 1999-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0835064A (ja) スパッタリング装置
KR101332274B1 (ko) 스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법
US5795451A (en) Sputtering apparatus with a rotating magnet array
US6506290B1 (en) Sputtering apparatus with magnetron device
JP3403550B2 (ja) スパッタリング装置とスパッタリング方法
US5512156A (en) Sputtering electrode
JPH07173625A (ja) プラズマ形成マグネットリングを用いたスパッタリング
JP4213777B2 (ja) スパッタリング装置及び方法
JPH11158625A (ja) マグネトロンスパッタ成膜装置
JP3100837B2 (ja) スパッタリング装置
JPH0234780A (ja) マグネトロンスパッタ用磁気回路
JP5299049B2 (ja) スパッタリング装置およびスパッタリング方法
JPH0692632B2 (ja) 平板マグネトロンスパッタリング装置
US6045672A (en) Sputtering apparatus
JPH03257159A (ja) ダイポールリング型磁気回路を用いたスパッタ装置
JP3316878B2 (ja) スパッタリング電極
JP2001020067A (ja) スパッタ方法及び装置
JPH11340165A (ja) スパッタリング装置及びマグネトロンユニット
JPS6233764A (ja) スパツタリング装置
JPH10226879A (ja) スパッタリング装置
JPH02290971A (ja) スパッタ装置
JPH08325726A (ja) カソード電極
JPH05179442A (ja) マグネトロンスパッタリング装置
JPH0768617B2 (ja) マグネトロンスパッタリング装置
JP4502975B2 (ja) スパッタリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040420

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040817