JPS6223980A - マグネトロンスパツタリング用タ−ゲツト - Google Patents
マグネトロンスパツタリング用タ−ゲツトInfo
- Publication number
- JPS6223980A JPS6223980A JP16316285A JP16316285A JPS6223980A JP S6223980 A JPS6223980 A JP S6223980A JP 16316285 A JP16316285 A JP 16316285A JP 16316285 A JP16316285 A JP 16316285A JP S6223980 A JPS6223980 A JP S6223980A
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- target
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- magnetron sputtering
- magnets
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、マグネトロンスパッタリング用ターゲットに
関し、特に磁性材料からなるターゲラ１一本体を有する
マグネトロンスパッタリング用ターゲットの改良に係わ
る。
関し、特に磁性材料からなるターゲラ１一本体を有する
マグネトロンスパッタリング用ターゲットの改良に係わ
る。
従来のマグネトロンスパッタリング用ターゲットは第３
図に示す構造のものが知られている。即ち、図中の１は
円板状の強磁性材料からなるヨークである。このヨーク
１１面の中心には、円柱上の磁石２ａが、同ヨーク１の
上面周縁には環状の磁石２ｂが夫々互いに極性が反対と
なるように配置されている。前記各磁石２ａ１２ｂ上に
は、ターゲット本体３が配置されている。かかるターゲ
ットにおいては、ターゲット本体３表面に磁石２ａ、２
ｂによる漏れ磁力線４が形成され、アルゴン等のガスが
導入されるヂャンバ内で前記ヨーク１と図示しない被処
理基板との間に電圧を印加してプラズマを発生させると
、前記漏れ磁力線４による磁界によってプラズマ密度を
増大させることができる。その結果、該高密度のプラズ
マによりターゲット本体３のスパッタリング速度が増大
、し、ひいては被処理基板上の膜堆積速度を向上できる
。こうした漏れ磁界を発生させるには、磁石２ａ、２ｂ
として概略２００ガウスの強度が必要である。ターゲッ
ト本体３の厚さが厚くなると、漏れ磁界が弱くなり、プ
ラズマ密度を充分に増大できなくなる。このため、通常
、ターグツ］・本体３の厚さとしては１５〜２０＃が限
界である。ターゲット本体３が磁性材料からなると、こ
の限界厚さはＦｉ麿に薄くなり、１〜３ｍとなるため、
ターゲット本体の交換頻度が高くなって作業性の点で問
題を生じる。
図に示す構造のものが知られている。即ち、図中の１は
円板状の強磁性材料からなるヨークである。このヨーク
１１面の中心には、円柱上の磁石２ａが、同ヨーク１の
上面周縁には環状の磁石２ｂが夫々互いに極性が反対と
なるように配置されている。前記各磁石２ａ１２ｂ上に
は、ターゲット本体３が配置されている。かかるターゲ
ットにおいては、ターゲット本体３表面に磁石２ａ、２
ｂによる漏れ磁力線４が形成され、アルゴン等のガスが
導入されるヂャンバ内で前記ヨーク１と図示しない被処
理基板との間に電圧を印加してプラズマを発生させると
、前記漏れ磁力線４による磁界によってプラズマ密度を
増大させることができる。その結果、該高密度のプラズ
マによりターゲット本体３のスパッタリング速度が増大
、し、ひいては被処理基板上の膜堆積速度を向上できる
。こうした漏れ磁界を発生させるには、磁石２ａ、２ｂ
として概略２００ガウスの強度が必要である。ターゲッ
ト本体３の厚さが厚くなると、漏れ磁界が弱くなり、プ
ラズマ密度を充分に増大できなくなる。このため、通常
、ターグツ］・本体３の厚さとしては１５〜２０＃が限
界である。ターゲット本体３が磁性材料からなると、こ
の限界厚さはＦｉ麿に薄くなり、１〜３ｍとなるため、
ターゲット本体の交換頻度が高くなって作業性の点で問
題を生じる。
このようなことから、最近、第４図に示すようにターグ
ツ１〜本体を周基円状に分割し、分割ターグツ１一本体
３ａ〜３ｅを所定の隙間をあ（プて磁石２ａ、２ｂ上に
バッキングプレー１〜５を介して配置することが行われ
ている。かかるターゲットによれば、磁石２ａ、２ｂに
よる磁界が分割ターグツ１〜本体３８〜３ｅの隙間を通
してそれらの表面に出るため、ターゲット本体を厚くし
ても高密度のプラズマを発生できる。しかしながら、タ
ーグツ１〜本体を分割して一定の間隔でバッキングプレ
ー１〜上に配置することは、高度な加工技術と繁雑な工
程を必要と１゛る。また、分割ターグツ１一本体３８〜
３ｅの隙間にプラズマが集中するため、異常放電を起こ
したり、スプラッシコの発生原因となり、堆積された膜
質を悪化させるという問題が生じる。更に、スパッタリ
ングの進行に伴ってエロージョンの深さが深くなると、
前記隙間を通してプラズマがバッキングプレー１・５に
到達し、該プレー１〜５からのスパッタリングにより堆
積膜に混入するという汚染を招く。イの結果、ターゲッ
ト本体を厚くできるという割りにはターグツ１一本体自
体の寿命を向上できない。
ツ１〜本体を周基円状に分割し、分割ターグツ１一本体
３ａ〜３ｅを所定の隙間をあ（プて磁石２ａ、２ｂ上に
バッキングプレー１〜５を介して配置することが行われ
ている。かかるターゲットによれば、磁石２ａ、２ｂに
よる磁界が分割ターグツ１〜本体３８〜３ｅの隙間を通
してそれらの表面に出るため、ターゲット本体を厚くし
ても高密度のプラズマを発生できる。しかしながら、タ
ーグツ１〜本体を分割して一定の間隔でバッキングプレ
ー１〜上に配置することは、高度な加工技術と繁雑な工
程を必要と１゛る。また、分割ターグツ１一本体３８〜
３ｅの隙間にプラズマが集中するため、異常放電を起こ
したり、スプラッシコの発生原因となり、堆積された膜
質を悪化させるという問題が生じる。更に、スパッタリ
ングの進行に伴ってエロージョンの深さが深くなると、
前記隙間を通してプラズマがバッキングプレー１・５に
到達し、該プレー１〜５からのスパッタリングにより堆
積膜に混入するという汚染を招く。イの結果、ターゲッ
ト本体を厚くできるという割りにはターグツ１一本体自
体の寿命を向上できない。
本発明は、ターゲット本体が厚くかつｆａｔ！Ｉ材料か
ら形成されていても、該ターゲット本体表面に漏れ磁界
を有効に引出すことを可能とし、スパッタリング速度の
増大及びターゲット本体の厚膜化による寿命の向上を達
成したマグネトロンスパッタリング用ターゲットを提供
しようとするものである。
ら形成されていても、該ターゲット本体表面に漏れ磁界
を有効に引出すことを可能とし、スパッタリング速度の
増大及びターゲット本体の厚膜化による寿命の向上を達
成したマグネトロンスパッタリング用ターゲットを提供
しようとするものである。
（発明の概要〕
本発明は、磁界によりプラズマ密度を増大さぜるマグネ
トロンスパッタリング用ターゲットにおいて、２つ以上
の上部に段差を有する磁石の間にターゲット本体を平面
的にかつ所定の隙間をあけて配置すると共に、該ターゲ
ット本体を挟んで配置される２つの磁石の極性を反対と
したことを特徴とするものである。かかる本発明によれ
ば、既述の如くターゲット本体が゛厚くかつ磁性材料か
ら形成されていても、該ターゲット本体表面に漏れ磁界
を有効に引出すことを可能とし、スパッタリング速度の
増大及びターゲット本体の厚膜化によるか命の向上を達
成できる。
トロンスパッタリング用ターゲットにおいて、２つ以上
の上部に段差を有する磁石の間にターゲット本体を平面
的にかつ所定の隙間をあけて配置すると共に、該ターゲ
ット本体を挟んで配置される２つの磁石の極性を反対と
したことを特徴とするものである。かかる本発明によれ
ば、既述の如くターゲット本体が゛厚くかつ磁性材料か
ら形成されていても、該ターゲット本体表面に漏れ磁界
を有効に引出すことを可能とし、スパッタリング速度の
増大及びターゲット本体の厚膜化によるか命の向上を達
成できる。
上記ターグツ１一本体は、例えば鉄、ニッケル、コバル
トもしくはこれら合金等の磁性材料により形成される。
トもしくはこれら合金等の磁性材料により形成される。
勿論、非磁性材料からターゲット本体を形成してもよい
。
。
以下、本発明の実施例を第１図（△）、（Ｂ）を参照し
て説明する。
て説明する。
図中の１１は強磁性材料からなる円板状のヨークである
。このヨーク１１の上面中心には、円柱状磁石１２が固
定されており、かつ該磁石１２は中央上部に小径円柱状
凸部を形成することにより上部外周面に段差１３を設け
ている。前記ヨーク１１の上面周縁には、環状磁石１４
が固定されており、かつ該環状磁石１３は内周側を除く
上部に小径環状凸部を形成することにより上部内周面に
段差１５を形成している。前記円柱状磁石１２及び環状
磁石１４は、夫々互いに極性が反対となるように配置さ
れている。例えば円柱状磁石１２の上部側はＳ極、環状
磁石１４の上部側はＮ極となっている。そして、前記円
柱状磁石１２と前記環状磁石１４との間には、略環状の
磁性材料からなるターゲット本体１６が固定されている
。このターゲット本体１６は、外周側面の上部付近から
下面にか【ノて環状の切欠部１７ａが形成されているど
共に、内周側面の上部付近から下面にかりて環状の切欠
部１７ｂが形成されており、これら切欠部１７ａ、１７
ｂが前記円柱状磁石１２及び環状磁石１４の段差１３．
１５に嵌合し、その本体１６の内周側面及び外周側面が
前記円柱主磁石１２、環状磁石１４の段差１３．１５の
垂直な面に対して一定幅の隙間を形成している。なお、
ターゲット本体１６は前記ヨーク１１の上面に対して一
定の距離をあ【プて配置されている。
。このヨーク１１の上面中心には、円柱状磁石１２が固
定されており、かつ該磁石１２は中央上部に小径円柱状
凸部を形成することにより上部外周面に段差１３を設け
ている。前記ヨーク１１の上面周縁には、環状磁石１４
が固定されており、かつ該環状磁石１３は内周側を除く
上部に小径環状凸部を形成することにより上部内周面に
段差１５を形成している。前記円柱状磁石１２及び環状
磁石１４は、夫々互いに極性が反対となるように配置さ
れている。例えば円柱状磁石１２の上部側はＳ極、環状
磁石１４の上部側はＮ極となっている。そして、前記円
柱状磁石１２と前記環状磁石１４との間には、略環状の
磁性材料からなるターゲット本体１６が固定されている
。このターゲット本体１６は、外周側面の上部付近から
下面にか【ノて環状の切欠部１７ａが形成されているど
共に、内周側面の上部付近から下面にかりて環状の切欠
部１７ｂが形成されており、これら切欠部１７ａ、１７
ｂが前記円柱状磁石１２及び環状磁石１４の段差１３．
１５に嵌合し、その本体１６の内周側面及び外周側面が
前記円柱主磁石１２、環状磁石１４の段差１３．１５の
垂直な面に対して一定幅の隙間を形成している。なお、
ターゲット本体１６は前記ヨーク１１の上面に対して一
定の距離をあ【プて配置されている。
このような構成によれば、今、ターゲットを図示しない
被処理基板と対向した状態でチャンバ内に配置し、同チ
ャンバ内にアルゴンガス等を導入し、前記被処理基板と
ターゲットとの間に電圧を印加すると、これらターグツ
１〜と被処理基板の間にプラズマが発生する。この際、
ターゲットは段差１３．１５を有する互いに極性が反対
の円柱磁石１２及び環状磁石１４の間に略環状のターゲ
ット本体１６を配置されているため、環状磁石１４から
円柱状磁石１４に向う磁力線が形成され、磁性材料から
なるターグツ］・本体１６を用いてもその表面に漏れ磁
界を発生できる。同時に、環状磁石１４の段差１５上の
ターゲット本体１６付近、並びに円柱状磁石１２の段差
１３上のターグツ１〜本体１６付近には、表出する環状
磁石１４および円柱状磁石１２と同極性でそれより弱い
磁力線が形成される。このため、前記環状磁石１４及び
円柱状磁石１２の段差１５．１３に対応して形成された
ターゲット本体１６と環状磁石１４、円柱状磁石１２と
の隙間入口付近において、前記環状磁石１４から円柱状
磁石１２に向う磁力線が被処理基板方向に迂回される。
被処理基板と対向した状態でチャンバ内に配置し、同チ
ャンバ内にアルゴンガス等を導入し、前記被処理基板と
ターゲットとの間に電圧を印加すると、これらターグツ
１〜と被処理基板の間にプラズマが発生する。この際、
ターゲットは段差１３．１５を有する互いに極性が反対
の円柱磁石１２及び環状磁石１４の間に略環状のターゲ
ット本体１６を配置されているため、環状磁石１４から
円柱状磁石１４に向う磁力線が形成され、磁性材料から
なるターグツ］・本体１６を用いてもその表面に漏れ磁
界を発生できる。同時に、環状磁石１４の段差１５上の
ターゲット本体１６付近、並びに円柱状磁石１２の段差
１３上のターグツ１〜本体１６付近には、表出する環状
磁石１４および円柱状磁石１２と同極性でそれより弱い
磁力線が形成される。このため、前記環状磁石１４及び
円柱状磁石１２の段差１５．１３に対応して形成された
ターゲット本体１６と環状磁石１４、円柱状磁石１２と
の隙間入口付近において、前記環状磁石１４から円柱状
磁石１２に向う磁力線が被処理基板方向に迂回される。
その結果、ターグツ１〜本体１６と円柱状磁石１２、環
状磁石１４間の隙間入口付近を除くターゲット本体１６
表面近傍において、磁界と電界の直交による放電によっ
て電離した電子が７グネトロン運動を起こして高密度の
プラズマを発生できる。従って、ターグツ１〜本体１６
表面のスパッタリング効率を向上でき、ターゲット本体
１６と対向して配置された被処理基板上への磁性膜堆積
速度を著しく向上でき、かつターグツ１一本体１６の厚
さ自体を厚くすることが可能となり、ターゲットの寿命
を長くでき、更にターゲット本体１６と円柱状磁石１２
、環状磁石１４との隙間部分での異常放電やスプラッシ
ュを防止して、被処理基板上に均一かつ均質の磁性膜を
堆積できる。
状磁石１４間の隙間入口付近を除くターゲット本体１６
表面近傍において、磁界と電界の直交による放電によっ
て電離した電子が７グネトロン運動を起こして高密度の
プラズマを発生できる。従って、ターグツ１〜本体１６
表面のスパッタリング効率を向上でき、ターゲット本体
１６と対向して配置された被処理基板上への磁性膜堆積
速度を著しく向上でき、かつターグツ１一本体１６の厚
さ自体を厚くすることが可能となり、ターゲットの寿命
を長くでき、更にターゲット本体１６と円柱状磁石１２
、環状磁石１４との隙間部分での異常放電やスプラッシ
ュを防止して、被処理基板上に均一かつ均質の磁性膜を
堆積できる。
なお、本発明のターゲットは前述した第１図（Ａ）、（
Ｂ）に示す構造に限定されない。例えば、ターゲット本
体が磁性材料から形成され、かつ大口径とする場合には
中央の円柱磁石と外周の環状磁石の間の距離が大きくな
って、ターゲット本体表面の略全域に亙って磁力線を形
成できず、有効な漏れ磁界を発生できなくなる。このよ
うな場合には、ターゲットを第２図に示す構造にする。
Ｂ）に示す構造に限定されない。例えば、ターゲット本
体が磁性材料から形成され、かつ大口径とする場合には
中央の円柱磁石と外周の環状磁石の間の距離が大きくな
って、ターゲット本体表面の略全域に亙って磁力線を形
成できず、有効な漏れ磁界を発生できなくなる。このよ
うな場合には、ターゲットを第２図に示す構造にする。
即ち、ヨーク１１上の中央に、上部外周面に段差１３を
有する円柱状磁石１２を配置し、この円柱状磁石１２に
対して周基円状に第１の環状ターゲット本体１６１、上
部の内外周面に段差１５１を有する第１の環状磁石１４
Ｉ、第２の環状ターグツ１一本体１６２、及び上部内周
面に段差１５２を有する第２の環状磁石１４２を夫々一
定幅の隙間をあけて配置する。なお、前記円柱状磁石１
２及び第１の環状磁石１４＋は互いに同極性、第２の環
状磁石１４２は円柱状磁石１２に対して逆極性、となる
ように配置されている。このように中間の環状磁石を配
置することによって、ターゲット本体の大口径化が可能
であり、更に中間の環状磁石の数を増やづことによりタ
ーゲット本体の一層の大口径化が可能となる。
有する円柱状磁石１２を配置し、この円柱状磁石１２に
対して周基円状に第１の環状ターゲット本体１６１、上
部の内外周面に段差１５１を有する第１の環状磁石１４
Ｉ、第２の環状ターグツ１一本体１６２、及び上部内周
面に段差１５２を有する第２の環状磁石１４２を夫々一
定幅の隙間をあけて配置する。なお、前記円柱状磁石１
２及び第１の環状磁石１４＋は互いに同極性、第２の環
状磁石１４２は円柱状磁石１２に対して逆極性、となる
ように配置されている。このように中間の環状磁石を配
置することによって、ターゲット本体の大口径化が可能
であり、更に中間の環状磁石の数を増やづことによりタ
ーゲット本体の一層の大口径化が可能となる。
上記実施例では、永久磁石を用いた例について説明した
が、電磁石を用いてもよいし、電磁石と永久磁石とを組
合わせて用いても何等差支えないし、電磁石で時間的に
磁界強度を変化させてエロージョン領域を変化させても
よい。
が、電磁石を用いてもよいし、電磁石と永久磁石とを組
合わせて用いても何等差支えないし、電磁石で時間的に
磁界強度を変化させてエロージョン領域を変化させても
よい。
上記実施例において、プラズマに曝される磁石面をター
ゲット本体と同材料のもので覆って成膜〜１０− 中の汚染を確実に防止するようにしてもよい。
ゲット本体と同材料のもので覆って成膜〜１０− 中の汚染を確実に防止するようにしてもよい。
上記実施例では、環状のターゲット本体を使用したが、
長方形リングのターゲット本体を使用してもよい。
長方形リングのターゲット本体を使用してもよい。
以上詳述した如く、本発明によればターゲット本体表面
のスパッタリング効率を向上でき、ターゲット本体と対
向して配置された被処理基板上への磁性膜堆積速度を著
しく向上でき、かつターゲット本体自体の厚さを厚くす
ることが可能どなり、ターゲットの寿命を長くでき、更
にターゲット本体と磁石との隙間部分での異常放電やス
プラッシュを防止して、被処理基板上に均一かつ均質の
磁性膜を堆積できる等顕著な効果を有するマグネトロン
スパッタリング用ターゲットを提供できる。
のスパッタリング効率を向上でき、ターゲット本体と対
向して配置された被処理基板上への磁性膜堆積速度を著
しく向上でき、かつターゲット本体自体の厚さを厚くす
ることが可能どなり、ターゲットの寿命を長くでき、更
にターゲット本体と磁石との隙間部分での異常放電やス
プラッシュを防止して、被処理基板上に均一かつ均質の
磁性膜を堆積できる等顕著な効果を有するマグネトロン
スパッタリング用ターゲットを提供できる。
第１図（Ａ）は本発明の一実施例を示すターゲットの断
面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の平面図、第２図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第３図及び第４図夫々従
来のターゲットを示す断面図である。 １１・・・ヨーク、１２・・・円柱状磁石、１３．１５
．１５１．１５２・・・段差、１４、ｌ’ｈ 、１４２
・・・環状磁石、１６．１６１．１６２・・・ターゲッ
ト本体。
面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の平面図、第２図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第３図及び第４図夫々従
来のターゲットを示す断面図である。 １１・・・ヨーク、１２・・・円柱状磁石、１３．１５
．１５１．１５２・・・段差、１４、ｌ’ｈ 、１４２
・・・環状磁石、１６．１６１．１６２・・・ターゲッ
ト本体。
Claims (4)
- （１）、磁界によりプラズマ密度を増大させるマグネト
ロンスパッタリング用ターゲットにおいて、２つ以上の
上部に段差を有する磁石の間にターゲット本体を平面的
にかつ所定の隙間をあけて配置すると共に、該ターゲッ
ト本体を挟んで配置される２つの磁石の極性を反対とし
たことを特徴とするマグネトロンスパッタリング用ター
ゲット。 - （２）、ターゲット本体が磁性材料からなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のマグネトロンスパッ
タリング用ターゲット。 - （３）、１つの磁石が上部に段差を有する柱状をなし、
この磁石の周囲に枠状ターゲット本体及び該磁石と逆極
性で上部に段差を有する枠状の磁石を所望の隙間をあけ
て放射状に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のマグネトロンスパッタリング用ターゲット。 - （４）、柱状の磁石が円柱状をなし、かつ枠状のターゲ
ット本体、磁石が夫々環状をなすことを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載のマグネトロンスパッタリング用
ターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16316285A JPS6223980A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | マグネトロンスパツタリング用タ−ゲツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16316285A JPS6223980A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | マグネトロンスパツタリング用タ−ゲツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6223980A true JPS6223980A (ja) | 1987-01-31 |
| JPH0154431B2 JPH0154431B2 (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=15768408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16316285A Granted JPS6223980A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | マグネトロンスパツタリング用タ−ゲツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6223980A (ja) |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP16316285A patent/JPS6223980A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0154431B2 (ja) | 1989-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |