[go: up one dir, main page]

JPH03257163A - Magnetron type sputtering device - Google Patents

Magnetron type sputtering device

Info

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
central axis
magnetic field
utilization rate
effective utilization
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
JP5411690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Shiraishi
白石 靖志
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP5411690A priority Critical patent/JPH03257163A/en
Publication of JPH03257163A publication Critical patent/JPH03257163A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make improvement in the effective utilization rate of a target by disposing plural rotating magnet pairs on the rear side of the target at the distances varying from the central axis of the target. CONSTITUTION:The secondary electrons released from the target 13 impressed with a negative potential 11 are moved by receiving the influence of a magnetic field 15 formed by revolving two sets of the rotating magnet pairs 12 disposed at the distances varying by 1/3 the radius and 2/3 the radius from the central axis 10 of the target. Particularly the magnetic lines of force having the component parallel with the surface of the target 13 cause the cycloid motion of the secondary electrons on the target and, therefore, the ionization of Ar is accelerated and Ar ions are created. The Ar ions collide against the target 13 which is a cathode and drive out the target material, thereby depositing the target material onto a semiconductor substrate 17 on a substrate holder 16 and forming the thin film. Since the erosion of the target is generated along the magnetic field at this time, the erosion regions 14, 14A corresponding to double components are formed and, therefore, the effective utilization rate improves.

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.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

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.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

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.

〔実施例〕〔Example〕

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.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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)

【特許請求の範囲】[Claims]  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.
JP5411690A 1990-03-05 1990-03-05 Magnetron type sputtering device Pending JPH03257163A (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0884761B1 (en) Sputtering apparatus with a rotating magnet array
JP2627651B2 (en) Magnetron sputtering equipment
JP3397799B2 (en) Stationary magnetron sputtering cathodes used in vacuum coating equipment
JPS63259078A (en) Magnetron sputtering cathode for vacuum coating apparatus
US5126029A (en) Apparatus and method for achieving via step coverage symmetry
JPH06207271A (en) Permanent magnet magnetic circuit for magnetron plasma
JP2912864B2 (en) Magnetron unit for sputtering equipment
JP2549291B2 (en) Magnetron sputtering equipment
JP2008214709A (en) Magnetron sputtering equipment
JPH06505051A (en) Equipment with magnetron sputter coating method and rotating magnet cathode
JPH03257163A (en) Magnetron type sputtering device
JPS60224775A (en) Sputtering device
JP4431910B2 (en) Sputtering cathode and magnetron type sputtering apparatus provided with the same
JPS63282263A (en) Magnetron sputtering device
JPS63109163A (en) Sputtering device
JPS62167877A (en) Plasma transfer type magnetron sputtering apparatus
JPH02277771A (en) Magnetron sputtering device
JP2755776B2 (en) High-speed deposition sputtering equipment
JPS63100180A (en) Magnetron sputtering device
JPS63243272A (en) Magnetron sputtering method
JPH0726203B2 (en) Magnetron sputtering equipment
KR20210096255A (en) Sputtering apparatus and sputtering method
JPH06158311A (en) Sputtering device
JPH07157875A (en) Magnetic circuit for magnetron sputtering
JP2009167492A (en) Film deposition source, and sputtering system