JPS642189B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS642189B2 JPS642189B2 JP21577984A JP21577984A JPS642189B2 JP S642189 B2 JPS642189 B2 JP S642189B2 JP 21577984 A JP21577984 A JP 21577984A JP 21577984 A JP21577984 A JP 21577984A JP S642189 B2 JPS642189 B2 JP S642189B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- magnet
- sputtering
- film thickness
- center
- 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.)
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はスパツタ装置に係り、特に電界と磁界
とを直交させるマグネトロン形のスパツタ装置に
関する。
とを直交させるマグネトロン形のスパツタ装置に
関する。
近年、ターゲツトに垂直な電界とこの電界に直
交する磁界とを組合わせたマグネトロンスパツタ
装置が、スパツタ速度が速く、処理面の熱損傷が
少なくさらに膜質が良いこと等から、広く利用さ
れている。
交する磁界とを組合わせたマグネトロンスパツタ
装置が、スパツタ速度が速く、処理面の熱損傷が
少なくさらに膜質が良いこと等から、広く利用さ
れている。
第８図は従来のマグネトロンスパツタ装置の概
略を示したもので、ターゲツト１の下面側には、
所定間隔Ｈを有するように、各極が同心円状に配
置された円板状のマグネツト２が配設され、この
マグネツト２はその中心軸が上記ターゲツト１の
中心軸から距離Ｄだけ離れるように配置されター
ゲツト１の中心軸を中心として偏心回転するよう
になされている。また、上記ターゲツト１の上面
側には、所定間隔ｈを有するように、被処理物３
を固定支持するホルダ４が設けられており、上記
各部材は図示しない真空容器内に収容されてい
る。
略を示したもので、ターゲツト１の下面側には、
所定間隔Ｈを有するように、各極が同心円状に配
置された円板状のマグネツト２が配設され、この
マグネツト２はその中心軸が上記ターゲツト１の
中心軸から距離Ｄだけ離れるように配置されター
ゲツト１の中心軸を中心として偏心回転するよう
になされている。また、上記ターゲツト１の上面
側には、所定間隔ｈを有するように、被処理物３
を固定支持するホルダ４が設けられており、上記
各部材は図示しない真空容器内に収容されてい
る。
上記スパツタ装置においては、ターゲツト１の
材料を被処理物３の表面にスパツタするときに、
マグネツト２を偏心回転させてターゲツト１の材
料を均一に飛散させることにより、被処理物３の
表面に均一にスパツタするようになされている。
また、被処理物３は必ずしも固定されるものでは
なく、必要に応じて自転、公転あるいは自公転さ
れる。
材料を被処理物３の表面にスパツタするときに、
マグネツト２を偏心回転させてターゲツト１の材
料を均一に飛散させることにより、被処理物３の
表面に均一にスパツタするようになされている。
また、被処理物３は必ずしも固定されるものでは
なく、必要に応じて自転、公転あるいは自公転さ
れる。
そして、マグネツト２の偏心距離Ｄは、通常膜
厚分布が一定な領域を可能な限り広くするように
設定される。
厚分布が一定な領域を可能な限り広くするように
設定される。
しかし、上記のような装置の場合、均一な膜厚
分布領域を広く確保しているため、ターゲツト１
自体のスパツタ速度は大きくても、被処理物３の
表面における付着速度が小さくなつてしまい、特
に、被処理物の表面積が小さい場合にスパツタ速
度に対する効率が極めて低下してしまうという問
題がある。
分布領域を広く確保しているため、ターゲツト１
自体のスパツタ速度は大きくても、被処理物３の
表面における付着速度が小さくなつてしまい、特
に、被処理物の表面積が小さい場合にスパツタ速
度に対する効率が極めて低下してしまうという問
題がある。
また、所望の膜質を得るため被処理物とターゲ
ツトとの距離を変える場合や強磁性体のターゲツ
トを使用する場合等、種々の条件が変化したとき
においては、上記装置では膜厚分布の均一性が著
しく低下してしまうという問題があり、このこと
は、種々の条件下で使用される実験装置において
特に顕著である。
ツトとの距離を変える場合や強磁性体のターゲツ
トを使用する場合等、種々の条件が変化したとき
においては、上記装置では膜厚分布の均一性が著
しく低下してしまうという問題があり、このこと
は、種々の条件下で使用される実験装置において
特に顕著である。
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、
スパツタ速度を低下させることなく、常に最適な
膜厚分布を得ることができるスパツタ装置を提供
することを目的とするものである。
スパツタ速度を低下させることなく、常に最適な
膜厚分布を得ることができるスパツタ装置を提供
することを目的とするものである。
上記目的達成のため本発明に係るスパツタ装置
は、真空容器内にターゲツトを被処理物と一定間
隔を有するように配置し、上記ターゲツトの裏面
側に配置したマグネツトを上記ターゲツトの中心
に対して公転させながら上記被処理物へのスパツ
タリングを行なうスパツタ装置において、上記真
空容器の外方に上記ターゲツトの中心と一致する
軸線を中心として回転し、上面にマグネツトを取
付けるマグネツト取付板を配置するととも、この
マグネツトの中心と上記マグネツト取付板の回転
中心との距離を調節自在に構成し、上記ターゲツ
トの裏面側にターゲツト冷却用水を導通するため
の空間を設けたことを特徴とするものであり、真
空容器の外部に配置したマグネツト取付板へのマ
ブネツトの取付け位置を調節することにより、膜
厚分布の均一性を図るようにしたものである。
は、真空容器内にターゲツトを被処理物と一定間
隔を有するように配置し、上記ターゲツトの裏面
側に配置したマグネツトを上記ターゲツトの中心
に対して公転させながら上記被処理物へのスパツ
タリングを行なうスパツタ装置において、上記真
空容器の外方に上記ターゲツトの中心と一致する
軸線を中心として回転し、上面にマグネツトを取
付けるマグネツト取付板を配置するととも、この
マグネツトの中心と上記マグネツト取付板の回転
中心との距離を調節自在に構成し、上記ターゲツ
トの裏面側にターゲツト冷却用水を導通するため
の空間を設けたことを特徴とするものであり、真
空容器の外部に配置したマグネツト取付板へのマ
ブネツトの取付け位置を調節することにより、膜
厚分布の均一性を図るようにしたものである。
以下、本発明の実施例を第１図乃至第７図を参
照して説明する。
照して説明する。
第１図は本発明に係るマグネトロンスパツタ装
置を示したもので、Co−Cr合金製のターゲツト
１は、真空容器５の内側に取付けられた銅製の支
持台６の上面に固着されており、この支持台６と
真空容器５との間には空間が形成され、この空間
に冷却水を導通することによりターゲツト１の冷
却効率を高めるようになされている。また、真空
容器５の外部側には、モータ７がその回転軸をタ
ーゲツト１の中心軸上に位置させるように配置さ
れ、このモータ７のシヤフト８には、長円状の取
付孔９を有するマグネツト取付板１０の一端部が
固着されている。このマグネツト取付板１０に
は、マグネツト２が上記取付孔９を貫通するねじ
等により取付けられており、上記取付孔９のねじ
締付位置を変化させることにより上記マグネツト
２のターゲツト１に中心軸に対する偏心距離Ｄを
調整し得るようになされている。
置を示したもので、Co−Cr合金製のターゲツト
１は、真空容器５の内側に取付けられた銅製の支
持台６の上面に固着されており、この支持台６と
真空容器５との間には空間が形成され、この空間
に冷却水を導通することによりターゲツト１の冷
却効率を高めるようになされている。また、真空
容器５の外部側には、モータ７がその回転軸をタ
ーゲツト１の中心軸上に位置させるように配置さ
れ、このモータ７のシヤフト８には、長円状の取
付孔９を有するマグネツト取付板１０の一端部が
固着されている。このマグネツト取付板１０に
は、マグネツト２が上記取付孔９を貫通するねじ
等により取付けられており、上記取付孔９のねじ
締付位置を変化させることにより上記マグネツト
２のターゲツト１に中心軸に対する偏心距離Ｄを
調整し得るようになされている。
また、第３図乃至第５図は、真空容器内のAr
圧力が５×10-3Torr、スパツタ電力が380W、被
処理物とターゲツトとの距離が6.5cm、マグネツ
トの径が11.5cmという条件下において、偏心距離
Ｄを第３図はＤ＝０、第４図はＤ＝7.5cm、第５
図はＤ＝7.0cmとしたときの膜厚分布をそれぞれ
示したもので、偏心距離が０の場合では被処理物
の中心部と周縁部との膜厚が著しく異なるのに対
して、マグネツトを偏心させる方が均一な膜厚分
布を得ることができることを示している。さら
に、第４図および第５図からわかるように、偏心
距離を変化させることにより膜厚分布を変化させ
ることができ、したがつて、被処理物の大きさに
応じて所望の膜厚分布を得ることができる。
圧力が５×10-3Torr、スパツタ電力が380W、被
処理物とターゲツトとの距離が6.5cm、マグネツ
トの径が11.5cmという条件下において、偏心距離
Ｄを第３図はＤ＝０、第４図はＤ＝7.5cm、第５
図はＤ＝7.0cmとしたときの膜厚分布をそれぞれ
示したもので、偏心距離が０の場合では被処理物
の中心部と周縁部との膜厚が著しく異なるのに対
して、マグネツトを偏心させる方が均一な膜厚分
布を得ることができることを示している。さら
に、第４図および第５図からわかるように、偏心
距離を変化させることにより膜厚分布を変化させ
ることができ、したがつて、被処理物の大きさに
応じて所望の膜厚分布を得ることができる。
また、第６図は種々の偏心距離における膜厚分
布が100±10％および100±５％となるようなスパ
ツタ領域での、単位電力および単位時間当りのス
パツタ速度を示したもので、例えば100±10％お
よび100±５％の膜厚分布を得ることができる範
囲の直径が８cm（ｒ＝４cm）および10cm（ｒ＝５
cm）の場合、スパツタ速度はそれぞれ1.2倍およ
び1.3倍となつており、被処理物の寸法に応じて、
すなわち、膜厚範囲が小さくてよい場合に偏心距
離を変化させることにより、スパツタ速度を大幅
に高めることができることを示している。
布が100±10％および100±５％となるようなスパ
ツタ領域での、単位電力および単位時間当りのス
パツタ速度を示したもので、例えば100±10％お
よび100±５％の膜厚分布を得ることができる範
囲の直径が８cm（ｒ＝４cm）および10cm（ｒ＝５
cm）の場合、スパツタ速度はそれぞれ1.2倍およ
び1.3倍となつており、被処理物の寸法に応じて、
すなわち、膜厚範囲が小さくてよい場合に偏心距
離を変化させることにより、スパツタ速度を大幅
に高めることができることを示している。
さらに、第７図は偏心距離Ｄを7.5cmとして長
時間スパツタリングを行なつた場合におけるター
ゲツトの侵食状態を示したもので、従来のものに
比較してターゲツトの利用効率が著しく高まるこ
とを示している。
時間スパツタリングを行なつた場合におけるター
ゲツトの侵食状態を示したもので、従来のものに
比較してターゲツトの利用効率が著しく高まるこ
とを示している。
また、プラズマや荷電粒子の被処理面への流入
度等の影響を少なくするため、マスクを設ける場
合には、マスクの寸法形状に合わせて、偏心距離
を調整することにより適正な膜厚分布を得ること
ができる。
度等の影響を少なくするため、マスクを設ける場
合には、マスクの寸法形状に合わせて、偏心距離
を調整することにより適正な膜厚分布を得ること
ができる。
なお、処理物又は被処理物を保持するホルダー
とターゲツトの距離を調製可能なスパツタ装置に
も、本発明を適用することが十分可能である。
とターゲツトの距離を調製可能なスパツタ装置に
も、本発明を適用することが十分可能である。
本発明は上記のような構成あるので、真空容器
の外部に配置したマグネツト取付板へのマブネツ
トの取付け位置を調節することにより、種々の条
件下において、最適な膜厚分布を得ることがで
き、特に被処理物の面積が小さい場合には、適当
な膜厚分布を確保するとともに、スパツタ速度の
向上を図ることも可能である。更に、ターゲツト
の冷却効率の向上及びターゲツトの利用効率の向
上を図ることができるといつた効果がある。
の外部に配置したマグネツト取付板へのマブネツ
トの取付け位置を調節することにより、種々の条
件下において、最適な膜厚分布を得ることがで
き、特に被処理物の面積が小さい場合には、適当
な膜厚分布を確保するとともに、スパツタ速度の
向上を図ることも可能である。更に、ターゲツト
の冷却効率の向上及びターゲツトの利用効率の向
上を図ることができるといつた効果がある。
第１図乃至第７図はそれぞれ本発明の実施例を
示したもので、第１図はスパツタ装置の概略構成
図、第２図はモータ部分の斜視図、第３図，第４
図および第５図はそれぞれマグネツトの偏心距離
に対する膜厚分布を示す線図、第６図はスパツタ
領域に対するスパツタ速度を示す線図、第７図は
ターゲツトの侵食状態を示す説明図、第８図は従
来のスパツタ装置を示す概略構成図である。 １…ターゲツト、２…マグネツト、３…被処理
物、４…ホルダ、５…真空容器、６…支持台、７
…モータ、８…シヤフト、９…取付孔、１０…マ
グネツト取付板。
示したもので、第１図はスパツタ装置の概略構成
図、第２図はモータ部分の斜視図、第３図，第４
図および第５図はそれぞれマグネツトの偏心距離
に対する膜厚分布を示す線図、第６図はスパツタ
領域に対するスパツタ速度を示す線図、第７図は
ターゲツトの侵食状態を示す説明図、第８図は従
来のスパツタ装置を示す概略構成図である。 １…ターゲツト、２…マグネツト、３…被処理
物、４…ホルダ、５…真空容器、６…支持台、７
…モータ、８…シヤフト、９…取付孔、１０…マ
グネツト取付板。
Claims (1)
- １ 真空容器内にターゲツトを被処理物と一定間
隔を有するように配置し、上記ターゲツトの裏面
側に配置したマグネツトを上記ターゲツトの中心
に対して公転させながら上記被処理物へのスパツ
タリングを行なうスパツタ装置において、上記真
空容器の外方に上記ターゲツトの中心と一致する
軸線を中心として回転し、上面にマグネツトを取
付けるマグネツト取付板を配置するとともに、こ
のマグネツトの中心と上記マグネツト取付板の回
転中心との距離を調節自在に構成し、上記ターゲ
ツトの裏面側にターゲツト冷却用水を導通するた
めの空間を設けたことを特徴とするスパツタ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21577984A JPS6199673A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21577984A JPS6199673A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | スパツタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199673A JPS6199673A (ja) | 1986-05-17 |
| JPS642189B2 true JPS642189B2 (ja) | 1989-01-13 |
Family
ID=16678088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21577984A Granted JPS6199673A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199673A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63282263A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-18 | Fuji Electric Co Ltd | マグネトロンスパッタリング装置 |
| GB8909747D0 (en) * | 1989-04-27 | 1989-06-14 | Ionic Coatings Limited | Sputtering apparatus |
| US6228236B1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-05-08 | Applied Materials, Inc. | Sputter magnetron having two rotation diameters |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5956580A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Fujitsu Ltd | スパツタリング方法 |
-
1984
- 1984-10-15 JP JP21577984A patent/JPS6199673A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6199673A (ja) | 1986-05-17 |
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