JPH03257163A - Magnetron type sputtering device - Google Patents
Magnetron type sputtering deviceInfo
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- JPH03257163A JPH03257163A JP5411690A JP5411690A JPH03257163A JP H03257163 A JPH03257163 A JP H03257163A JP 5411690 A JP5411690 A JP 5411690A JP 5411690 A JP5411690 A JP 5411690A JP H03257163 A JPH03257163 A JP H03257163A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はマグネトロン型スパッタ装置に関し、特にター
ゲットの有効利用率を向上させるためのマグネットの構
造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetron type sputtering apparatus, and particularly to a structure of a magnet for improving the effective utilization rate of a target.
従来、この種のマグネトロン型スパッタ装置は、漏洩磁
界形マグネトロンスパッタ法や磁界圧着式マグネトロン
スパッタ法の原理を用いて、陰極付近から放出された2
次電子の運動がArのイオン化を促進させ、形成された
Arイオンをターゲットに衝突させることにより、半導
体基板上に薄膜を形成するように槽底されていた。Conventionally, this type of magnetron type sputtering equipment uses the principles of leakage magnetic field type magnetron sputtering method and magnetic field compression type magnetron sputtering method to emit 2
The movement of the electrons promotes the ionization of Ar, and the formed Ar ions collide with a target, thereby forming a thin film on the semiconductor substrate.
第3図(a)、(b)に従来のマグネトロン型スパッタ
装置を示す。A conventional magnetron type sputtering apparatus is shown in FIGS. 3(a) and 3(b).
負電位31が印加されたターゲット33からは2次電子
が放出される。この放出された2次電子は、ターゲット
の中心軸10のまわりに回転するマグネット対32によ
り形成される磁界35の影響を受けて運動する。特にタ
ーゲット33の表面と平行な成分を持つ磁力線は、2次
電子をターゲット上でサイクロイド運動させるため、A
rのイオン化を促進させ、Arイオンを作り出す。Ar
イオンは陰極であるターゲット33に衝突してターゲツ
ト材を叩き出し、基板ホルダー36に保持された半導体
基板37上に堆積させて薄膜を形成する。Secondary electrons are emitted from the target 33 to which the negative potential 31 is applied. The emitted secondary electrons move under the influence of a magnetic field 35 formed by a pair of magnets 32 rotating around the central axis 10 of the target. In particular, magnetic lines of force having components parallel to the surface of the target 33 cause secondary electrons to move cycloidally on the target.
The ionization of r is promoted to produce Ar ions. Ar
The ions collide with the target 33, which is a cathode, and knock out the target material, which is deposited on the semiconductor substrate 37 held by the substrate holder 36 to form a thin film.
上述した従来のマグネトロン型スパッタ装置は、陰極表
面から出た2次電子を拘束するための磁力線の分布が、
マグネットの回転に沿った同心円状の一重であるため、
ターゲットの侵食領域34も磁界に沿って一重となり、
ターゲットの有効利用率が低くなるという欠点がある。In the conventional magnetron sputtering apparatus described above, the distribution of magnetic lines of force for restraining the secondary electrons emitted from the cathode surface is
Because it is a single concentric circle that follows the rotation of the magnet,
The eroded region 34 of the target is also aligned along the magnetic field,
The disadvantage is that the effective utilization rate of the target is low.
上述した従来のマグネトロン型スパッタ装置に対し本発
明は、ターゲットの中心軸から異なった距離に、あるい
はターゲット裏面から異なった距離に自転するマグネッ
ト対を2組以上配置し、かつターゲットの裏側で公転さ
せることにより、2重以上に相当する同心円状の磁界が
形成されるため、ターゲットの有効利用率を向上させる
ことができるという相違点を有する。In contrast to the conventional magnetron type sputtering apparatus described above, the present invention arranges two or more pairs of magnets that rotate at different distances from the central axis of the target or at different distances from the back surface of the target, and rotates on the back surface of the target. As a result, a concentric magnetic field equivalent to double or more is formed, so the difference is that the effective utilization rate of the target can be improved.
本発明のマグネトロン型スパッタ装置は、基板ホルダー
に対向して設けられたターゲットとこのターゲットの裏
面に設けられターゲットの中心軸のまわりを公転する複
数のマグネット対とを有するマグネトロン型スパッタ装
置において、前記マグネット対は自転し、かつ前記中心
軸から異なる距離に配置されるかまたはターゲットの裏
面から異なる距離に配置されているものである。The magnetron type sputtering apparatus of the present invention is a magnetron type sputtering apparatus having a target provided opposite to a substrate holder and a plurality of magnet pairs provided on the back surface of the target and revolving around the central axis of the target. The magnet pairs rotate and are arranged at different distances from the central axis or at different distances from the back surface of the target.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図(am (b)は本発明の第1の実施例の模式
断面図及びマグネット対方向からみた平面図である。FIG. 1(b) is a schematic cross-sectional view of a first embodiment of the present invention and a plan view as seen from the magnet pairing direction.
負電位11が印加されたターゲット13から放出された
2次電子は、ターゲットの中心軸lOから半径の1/3
と半径の273との異なる距離に配置された、2組の自
転するマグネット対12を公転させて形成される磁界1
5の影響を受けて運動する。特にターゲット13の表面
と平行な成分を持つ磁力線は、2次電子をターゲット上
でサイクロイド運動させるため、Arのイオン化を促進
させArイオンを作り出す、Arイオンは陰極であるタ
ーゲット13に衝突してターゲツト材を叩き出し基板ホ
ルダー16上の半導体基板17上に堆積させて薄膜を形
成する。The secondary electrons emitted from the target 13 to which the negative potential 11 is applied are 1/3 of the radius from the central axis lO of the target.
A magnetic field 1 is formed by revolving two pairs of rotating magnets 12 arranged at different distances with a radius of 273 and a radius of 273.
Exercise under the influence of 5. In particular, magnetic lines of force with components parallel to the surface of the target 13 cause secondary electrons to move in a cycloid on the target, promoting ionization of Ar and creating Ar ions.The Ar ions collide with the target 13, which is a cathode, and move toward the target. The material is punched out and deposited on the semiconductor substrate 17 on the substrate holder 16 to form a thin film.
この時、ターゲットの侵食は磁界に沿って生じるため、
2重分に相当する侵食領域14.14Aが形成される。At this time, the erosion of the target occurs along the magnetic field, so
A double eroded area 14.14A is formed.
その結果、従来方式のターゲットの有効利用率(40〜
45%)に比べて約1.5倍(60〜70%)の有効利
用率向上が計れる。As a result, the effective utilization rate of the target of the conventional method (40 ~
45%), the effective utilization rate can be improved by about 1.5 times (60-70%).
第2図(a)、(b)は本発明の第2の実施例の模式断
面図及びマグネット対方向からみた平面図である。FIGS. 2(a) and 2(b) are a schematic cross-sectional view and a plan view of a second embodiment of the present invention as seen from the opposite direction of the magnets.
2組の自転するマグネット対22をターゲットの中心軸
10から等距離でターゲット裏面から異なる距離(一方
が他方の高さの約半分)に配置されていること以外は第
1の実施例と同様である。This embodiment is the same as the first embodiment except that two pairs of rotating magnets 22 are arranged at equal distances from the central axis 10 of the target and at different distances from the back surface of the target (one approximately half the height of the other). be.
このように構成された第2の実施例においても従来方式
と比較して、約1.3倍(50〜60%)の有効利用率
向上が計れる。Even in the second embodiment configured in this way, the effective utilization rate can be improved by about 1.3 times (50 to 60%) compared to the conventional system.
なお、マグネット対の公転は、例えばマグネット対を保
持するマグネットホルダーを円板に固定し、この円板を
回転することにより行なう、またマグネット対の自転は
、例えばマグネットホルダーの中心部を回転可能に円板
に取りつけ、マグネットホルダーの表面にスクリューを
設け、このスクリューを循環する冷却水により回転させ
ることにより行なう。Note that the revolution of the magnet pair is achieved, for example, by fixing a magnet holder that holds the magnet pair to a disc and rotating this disc, and the rotation of the magnet pair is achieved, for example, by rotating the center of the magnet holder. This is done by attaching it to a disk, installing a screw on the surface of the magnet holder, and rotating this screw with circulating cooling water.
以上説明したように本発明は、ターゲット裏側の自転す
る複数のマグネット対を、ターゲットの中心軸から異な
る距離に配置するかあるいは、ターゲット裏面から異な
る距離に配置して公転させることにより、ターゲラI・
の有効利用率を向上させることができる効果がある。As explained above, the present invention enables the Targeter I.
This has the effect of improving the effective utilization rate of.
また、ターゲットの侵食領域が広がることにより、半導
体基板の段差部ヘスバッタした場合のステップカバレジ
を向上させることができる効果もある。Further, by expanding the erosion area of the target, there is also the effect that step coverage can be improved in the case where the step portion of the semiconductor substrate is blown away.
第1図(a)、(b)及び第2図(a)、(b)は本発
明の第1及び第2の実施例の模式断面図とマグネット対
方向からみた平面図、第3図(a)。
(b)は従来のマグネトロン型スパッタ装置の模式断面
とマグネット対方向からみた平面図である。
10・・・中心軸、11.21.31・・・ターゲット
電源、12,22.32・・・マグネット対、13゜2
3.33・・・ターゲット、14.14A、24゜24
A、34・・・侵食領域、15,25.35・・・磁界
、16.26.36・・・基板ホルダー 17.27.
37・・・半導体基板。FIGS. 1(a), (b) and 2(a), (b) are schematic sectional views and plan views of the first and second embodiments of the present invention as seen from the opposite direction of the magnet, and FIG. a). (b) is a schematic cross section of a conventional magnetron type sputtering device and a plan view seen from the opposite direction of the magnet. 10... Central axis, 11.21.31... Target power supply, 12, 22.32... Magnet pair, 13゜2
3.33...Target, 14.14A, 24°24
A, 34...Erosion area, 15,25.35...Magnetic field, 16.26.36...Substrate holder 17.27.
37...Semiconductor substrate.
Claims (1)
ターゲットの裏面に設けられターゲットの中心軸のまわ
りを公転する複数のマグネット対とを有するマグネトロ
ン型スパッタ装置において、前記マグネット対は自転し
、かつ前記中心軸から異なる距離に配置されるかまたは
ターゲットの裏面から異なる距離に配置されていること
を特徴とするマグネトロン型スパッタ装置。In a magnetron type sputtering apparatus having a target provided opposite to a substrate holder and a plurality of magnet pairs provided on the back surface of the target and revolving around the central axis of the target, the magnet pairs rotate and rotate around the center axis of the target. A magnetron-type sputtering device characterized in that it is arranged at different distances from the axis or at different distances from the back side of the target.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5411690A JPH03257163A (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Magnetron type sputtering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5411690A JPH03257163A (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Magnetron type sputtering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257163A true JPH03257163A (en) | 1991-11-15 |
Family
ID=12961626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5411690A Pending JPH03257163A (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Magnetron type sputtering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03257163A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006085354A1 (en) * | 2005-02-08 | 2006-08-17 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | Sputtering system |
| JP2007026513A (en) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Hoya Corp | Perpendicular magnetic recording medium |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP5411690A patent/JPH03257163A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006085354A1 (en) * | 2005-02-08 | 2006-08-17 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | Sputtering system |
| JP4994220B2 (en) * | 2005-02-08 | 2012-08-08 | 東北精機工業株式会社 | Sputtering equipment |
| US8597479B2 (en) | 2005-02-08 | 2013-12-03 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | Sputtering system |
| JP2007026513A (en) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Hoya Corp | Perpendicular magnetic recording medium |
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