JP2756911B2 - マグネトロンプラズマ用磁場発生装置 - Google Patents
マグネトロンプラズマ用磁場発生装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、均一性の良好な磁場を
発生させるマグネトロンプラズマ用磁場発生装置に関す
る。本発明に係るマグネトロンプラズマ用磁場発生装置
は、電気電子分野で行われているマグネトロンスパッタ
リング及びマグネトロンエッチングに用いて好適であ
る。
発生させるマグネトロンプラズマ用磁場発生装置に関す
る。本発明に係るマグネトロンプラズマ用磁場発生装置
は、電気電子分野で行われているマグネトロンスパッタ
リング及びマグネトロンエッチングに用いて好適であ
る。
【０００２】
【従来の技術】マグネトロンにより生成される高密度の
プラズマ（マグネトロンプラズマ）を利用してスパッタ
リング及びエッチングを行う、いわゆるマグネトロンス
パッタリング及びマグネトロンエッチングは、従来より
広く行われている。
プラズマ（マグネトロンプラズマ）を利用してスパッタ
リング及びエッチングを行う、いわゆるマグネトロンス
パッタリング及びマグネトロンエッチングは、従来より
広く行われている。
【０００３】図４に従来のマグネトロンスパッタリング
装置の一例（平面型２極放電スパッタリング装置）を示
す。
装置の一例（平面型２極放電スパッタリング装置）を示
す。
【０００４】図４（ａ）はマグネトロンスパッタリング
装置の縦断面図であり、断面以外の図示は図面を簡略に
するために省略してある。また、図４（ｂ）は図４
（ａ）のマグネトロンスパッタリング装置の一部分を便
宜上分離して描いた斜視図であり、マグネトロンスパッ
タリング装置における電子の運動を説明するための図で
ある。
装置の縦断面図であり、断面以外の図示は図面を簡略に
するために省略してある。また、図４（ｂ）は図４
（ａ）のマグネトロンスパッタリング装置の一部分を便
宜上分離して描いた斜視図であり、マグネトロンスパッ
タリング装置における電子の運動を説明するための図で
ある。
【０００５】平行平板の両極板１０及び１２の間に基板
１４とターゲット１６が設けられ、極板１２の裏面にマ
グネトロンプラズマ用磁場発生装置１８が設置される。
マグネトロンプラズマ用磁場発生装置１８は、例えば、
ドーナツ状の永久磁石２２の孔の中に円板状の永久磁石
２４を配置し、これら永久磁石２２及び２４の下面をヨ
ーク２６で接続した構造になっている（図４（ｂ）の分
離図参照）。
１４とターゲット１６が設けられ、極板１２の裏面にマ
グネトロンプラズマ用磁場発生装置１８が設置される。
マグネトロンプラズマ用磁場発生装置１８は、例えば、
ドーナツ状の永久磁石２２の孔の中に円板状の永久磁石
２４を配置し、これら永久磁石２２及び２４の下面をヨ
ーク２６で接続した構造になっている（図４（ｂ）の分
離図参照）。
【０００６】極板１０は接地し、極板１２には、高周波
電圧あるいは負の直流電圧を印加する。図４（ａ）に、
極板１２が陰極となった場合に発生する電場の向きを、
矢印２０で示す。
電圧あるいは負の直流電圧を印加する。図４（ａ）に、
極板１２が陰極となった場合に発生する電場の向きを、
矢印２０で示す。
【０００７】上記マグネトロンプラズマ用磁場発生装置
１８により、ターゲット１６の面上に磁力線２８ａ及び
２８ｂ（図４（ａ））あるいは磁力線３０（図４
（ｂ））で表わされる磁場が作られる。
１８により、ターゲット１６の面上に磁力線２８ａ及び
２８ｂ（図４（ａ））あるいは磁力線３０（図４
（ｂ））で表わされる磁場が作られる。
【０００８】マグネトロンスパッタリングを行う際、図
４のマグネトロンスパッタリング装置をアルゴン等の気
体を封入した容器内に載置する。放電により気体はイオ
ン化され、このとき生じた電子３２は、矢印２０の向き
の電場と磁力線３０で表される磁場（の電場に垂直な成
分）との作用により、ドリフト運動をしながら無限軌道
３４を描く。その結果、電子３２はターゲット１６の面
上付近に束縛され、気体のイオン化を促進する。そこで
新たに生成された電子も無限軌道３４を描き、気体を更
にイオン化する。したがってイオン化効率が非常に高
く、高密度プラズマを生成することができる。
４のマグネトロンスパッタリング装置をアルゴン等の気
体を封入した容器内に載置する。放電により気体はイオ
ン化され、このとき生じた電子３２は、矢印２０の向き
の電場と磁力線３０で表される磁場（の電場に垂直な成
分）との作用により、ドリフト運動をしながら無限軌道
３４を描く。その結果、電子３２はターゲット１６の面
上付近に束縛され、気体のイオン化を促進する。そこで
新たに生成された電子も無限軌道３４を描き、気体を更
にイオン化する。したがってイオン化効率が非常に高
く、高密度プラズマを生成することができる。
【０００９】このため、マグネトロンスパッタリング方
式（同様にしてマグネトロンエッチング方式）には、通
常の高圧放電方式と比較して２〜３倍の効率が得られる
という利点がある。
式（同様にしてマグネトロンエッチング方式）には、通
常の高圧放電方式と比較して２〜３倍の効率が得られる
という利点がある。
【００１０】しかし、図４のマグネトロンプラズマ用磁
場発生装置１８の作る磁場においては、電場に垂直な磁
場成分（図４のターゲット１６の面に水平な成分。以
下、水平磁場と表現する）が一様な分布を示さない。
場発生装置１８の作る磁場においては、電場に垂直な磁
場成分（図４のターゲット１６の面に水平な成分。以
下、水平磁場と表現する）が一様な分布を示さない。
【００１１】図５にこの様子を示す。グラフの横軸ｒ
は、ターゲット１６の中心を原点とし、原点からターゲ
ット面上に沿いターゲット周辺部に向かって測った距離
であり、縦軸Ｂは、距離ｒの位置における水平磁場強度
を表わす。図５より、水平磁場強度が場所により大きく
異なることがわかる。
は、ターゲット１６の中心を原点とし、原点からターゲ
ット面上に沿いターゲット周辺部に向かって測った距離
であり、縦軸Ｂは、距離ｒの位置における水平磁場強度
を表わす。図５より、水平磁場強度が場所により大きく
異なることがわかる。
【００１２】水平磁場強度の強い領域ほど気体のイオン
化が促進されて高密度なプラズマが生成される。したが
って、水平磁場強度の強い領域ほど大きなスパッタリン
グが生じ、ターゲットがより消耗する。即ち、場所によ
りターゲットの消耗度が異なり、ターゲットの利用効率
が低くなる。ターゲットは通常高価な材料を用いるの
で、利用効率の低下は経済的に大きな問題である。
化が促進されて高密度なプラズマが生成される。したが
って、水平磁場強度の強い領域ほど大きなスパッタリン
グが生じ、ターゲットがより消耗する。即ち、場所によ
りターゲットの消耗度が異なり、ターゲットの利用効率
が低くなる。ターゲットは通常高価な材料を用いるの
で、利用効率の低下は経済的に大きな問題である。
【００１３】また、図４のマグネトロンプラズマ用磁場
発生装置１８を用いたマグネトロンエッチング装置にお
いても、上述の場合同様、プラズマ密度が一定になら
ず、よってウエーハの一部を集中的にエッチングする
等、品質上の問題が生じる。更に、不均一なプラズマ密
度のためにウエーハ面内に電位分布が生じ（チャージア
ップ）、よってウエーハが破壊されるという問題も起こ
る。
発生装置１８を用いたマグネトロンエッチング装置にお
いても、上述の場合同様、プラズマ密度が一定になら
ず、よってウエーハの一部を集中的にエッチングする
等、品質上の問題が生じる。更に、不均一なプラズマ密
度のためにウエーハ面内に電位分布が生じ（チャージア
ップ）、よってウエーハが破壊されるという問題も起こ
る。
【００１４】上記の問題を解決するため、複数の異方性
セグメント磁石をリング状に配置した磁石（以下、ダイ
ポールリング磁石と呼ぶ）を磁場発生装置として使用す
る試みが為された。
セグメント磁石をリング状に配置した磁石（以下、ダイ
ポールリング磁石と呼ぶ）を磁場発生装置として使用す
る試みが為された。
【００１５】図６に、ダイポールリング磁石より成る磁
場発生装置の一例をマグネトロンスパッタリング装置に
用いた場合について示す。図６（ａ）に上記磁場発生装
置を用いたマグネトロンスパッタリング装置の平面図
（一部省略してある）を、図６（ｂ）には図６（ａ）を
切断線ＡＢに沿って切断した断面図（断面以外の図示は
図面を簡略にするために省略してある）を示す。
場発生装置の一例をマグネトロンスパッタリング装置に
用いた場合について示す。図６（ａ）に上記磁場発生装
置を用いたマグネトロンスパッタリング装置の平面図
（一部省略してある）を、図６（ｂ）には図６（ａ）を
切断線ＡＢに沿って切断した断面図（断面以外の図示は
図面を簡略にするために省略してある）を示す。
【００１６】ダイポールリング磁石は円筒形であり、複
数の異方性セグメント柱状磁石４０を非磁性の架台４２
に収めた構造である。各柱状磁石４０の中に描かれた矢
印は、それぞれの柱状磁石の磁化の向きを表している。
図６のように磁化の向きを配置することにより、ダイポ
ールリング磁石内の中央部に矢印４３で示す向きの磁場
が生成される。
数の異方性セグメント柱状磁石４０を非磁性の架台４２
に収めた構造である。各柱状磁石４０の中に描かれた矢
印は、それぞれの柱状磁石の磁化の向きを表している。
図６のように磁化の向きを配置することにより、ダイポ
ールリング磁石内の中央部に矢印４３で示す向きの磁場
が生成される。
【００１７】マグネトロンスパッタリング装置に用いる
場合、ダイポールリング磁石の内部には、極板３６、３
７及びターゲット３８、基板３９が図６（ｂ）のように
設けられる。両極板３６及び３７間に電圧を印加し、例
えば記号４４の向き（図６（ａ））、または矢印４５の
向き（図６（ｂ））の電場を発生させる。この電場と、
上述の矢印４３の向きの磁場の作用で、図４同様にプラ
ズマを生成・束縛することができる。
場合、ダイポールリング磁石の内部には、極板３６、３
７及びターゲット３８、基板３９が図６（ｂ）のように
設けられる。両極板３６及び３７間に電圧を印加し、例
えば記号４４の向き（図６（ａ））、または矢印４５の
向き（図６（ｂ））の電場を発生させる。この電場と、
上述の矢印４３の向きの磁場の作用で、図４同様にプラ
ズマを生成・束縛することができる。
【００１８】このとき、ダイポールリング磁石の長さ方
向（図６（ｂ）の縦方向）の中央断面付近と、プラズマ
生成空間４６（スパッタリングを行う空間。図４におけ
るターゲット１６の面上に相当する空間）とが一致する
よう、ターゲット３８の位置を調節する（図６（ｂ）参
照）。
向（図６（ｂ）の縦方向）の中央断面付近と、プラズマ
生成空間４６（スパッタリングを行う空間。図４におけ
るターゲット１６の面上に相当する空間）とが一致する
よう、ターゲット３８の位置を調節する（図６（ｂ）参
照）。
【００１９】これは、ダイポールリング磁石の中央部に
は原理的に水平磁場（矢印４３の向きの磁場）のみが存
在し、且つ、ダイポールリング磁石の中央部における磁
場均一性の方がダイポールリング磁石の端部における磁
場均一性よりも良いからである。即ち、ダイポールリン
グ磁石の中央部には、均一密度のプラズマが生成され、
均一なスパッタリングが行われるからである。
は原理的に水平磁場（矢印４３の向きの磁場）のみが存
在し、且つ、ダイポールリング磁石の中央部における磁
場均一性の方がダイポールリング磁石の端部における磁
場均一性よりも良いからである。即ち、ダイポールリン
グ磁石の中央部には、均一密度のプラズマが生成され、
均一なスパッタリングが行われるからである。
【００２０】また、ダイポールリング磁石をマグネトロ
ンプラズマエッチング装置に使用する場合には、上述の
場合と同様にしてウエーハの位置を調節し、ウエーハ上
のプラズマ空間がダイポールリング磁石の中央部に位置
するようにする。
ンプラズマエッチング装置に使用する場合には、上述の
場合と同様にしてウエーハの位置を調節し、ウエーハ上
のプラズマ空間がダイポールリング磁石の中央部に位置
するようにする。
【００２１】図７に、上記ダイポールリング磁石より成
る磁場発生装置（図６）による水平磁場の様子を示す。
る磁場発生装置（図６）による水平磁場の様子を示す。
【００２２】図７は、プラズマ生成空間４６の中央断面
（直線ＣＤを含み、ダイポールリング磁石の長さ方向に
垂直な面）の直線ＣＤ上における水平磁場強度を表わし
たグラフである。グラフの横軸ｒは、プラズマ生成空間
４６の中心点４８を原点とし、原点から直線ＣＤに沿い
直線ＣＤの方向に測った距離（図中右向きを正とした）
であり、縦軸Ｂは、距離ｒの位置における水平磁場（矢
印４３（図６）の向きの磁場）の強度を表わす。また、
Ｌはプラズマ生成空間４６の半径の大きさである。
（直線ＣＤを含み、ダイポールリング磁石の長さ方向に
垂直な面）の直線ＣＤ上における水平磁場強度を表わし
たグラフである。グラフの横軸ｒは、プラズマ生成空間
４６の中心点４８を原点とし、原点から直線ＣＤに沿い
直線ＣＤの方向に測った距離（図中右向きを正とした）
であり、縦軸Ｂは、距離ｒの位置における水平磁場（矢
印４３（図６）の向きの磁場）の強度を表わす。また、
Ｌはプラズマ生成空間４６の半径の大きさである。
【００２３】図７のグラフより、ダイポールリング磁石
より成る磁場発生装置（図６）による水平磁場強度の均
一性は、従来の磁場発生装置（平面型２極放電スパッタ
リング装置（図４））による水平磁場強度の均一性（図
５）に比べ、格段に良くなっていることがわかる。
より成る磁場発生装置（図６）による水平磁場強度の均
一性は、従来の磁場発生装置（平面型２極放電スパッタ
リング装置（図４））による水平磁場強度の均一性（図
５）に比べ、格段に良くなっていることがわかる。
【００２４】ところで、工業的にスパッタリング及びエ
ッチングを行う際には、量産性を上げるため、複数のス
パッタリング装置あるいはエッチング装置を近接させて
設置するのが一般的である。
ッチングを行う際には、量産性を上げるため、複数のス
パッタリング装置あるいはエッチング装置を近接させて
設置するのが一般的である。
【００２５】２個の、ダイポールリング磁石より成る磁
場発生装置を近接させると、各磁場発生装置の漏れ磁場
が、他方の磁場発生装置による磁場の分布を乱す。この
様子を図８に示す。
場発生装置を近接させると、各磁場発生装置の漏れ磁場
が、他方の磁場発生装置による磁場の分布を乱す。この
様子を図８に示す。
【００２６】図８のグラフの横軸及び縦軸は図７のグラ
フと同一である。破線（ａ）は、ダイポールリング磁石
より成る磁場発生装置（図６）が単体で存在している場
合の水平磁場強度を表わしている（図７に等しい）。実
線（ｂ）は、図６と同一型の別の磁場発生装置を、上記
磁場発生装置の右側（図６中において）に近接した場合
の、上記磁場発生装置による水平磁場強度を表わしてい
る。
フと同一である。破線（ａ）は、ダイポールリング磁石
より成る磁場発生装置（図６）が単体で存在している場
合の水平磁場強度を表わしている（図７に等しい）。実
線（ｂ）は、図６と同一型の別の磁場発生装置を、上記
磁場発生装置の右側（図６中において）に近接した場合
の、上記磁場発生装置による水平磁場強度を表わしてい
る。
【００２７】図８より、２個の磁場発生装置を近接させ
ると、プラズマ生成空間４６の周辺部（別の磁場発生装
置が近接した側の周辺部）の水平磁場強度が大きくな
り、よって、水平磁場強度の均一性が大幅に下がること
がわかる。これは、工業的にスパッタリング及びエッチ
ングを行う際、非常に大きな問題である。よって、複数
の磁場発生装置を近接させた場合でも、個々の磁場発生
装置による発生磁場の均一性は乱されずに済むような磁
場発生装置が望まれている。
ると、プラズマ生成空間４６の周辺部（別の磁場発生装
置が近接した側の周辺部）の水平磁場強度が大きくな
り、よって、水平磁場強度の均一性が大幅に下がること
がわかる。これは、工業的にスパッタリング及びエッチ
ングを行う際、非常に大きな問題である。よって、複数
の磁場発生装置を近接させた場合でも、個々の磁場発生
装置による発生磁場の均一性は乱されずに済むような磁
場発生装置が望まれている。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複数
の磁場発生装置を近接させた場合でも、個々の磁場発生
装置による発生磁場の均一性は乱されずに済むようなマ
グネトロンプラズマ用磁場発生装置を提供することであ
る。
の磁場発生装置を近接させた場合でも、個々の磁場発生
装置による発生磁場の均一性は乱されずに済むようなマ
グネトロンプラズマ用磁場発生装置を提供することであ
る。
【００２９】
【課題を解決するための手段】複数の異方性セグメント
柱状磁石をリング状に配置したダイポールリング磁石よ
り成るマグネトロンプラズマ用磁場発生装置において、
上記ダイポールリング磁石の側面を磁性体で被覆する。
柱状磁石をリング状に配置したダイポールリング磁石よ
り成るマグネトロンプラズマ用磁場発生装置において、
上記ダイポールリング磁石の側面を磁性体で被覆する。
【００３０】
【実施例】図１に、上述のダイポールリング磁石より成
る磁場発生装置（図６）を改良した、本発明に係るマグ
ネトロンプラズマ用磁場発生装置の一例を示す。図１
（ａ）は本発明に係るマグネトロンプラズマ用磁場発生
装置の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の切断線
ＥＦに沿った断面図である（断面以外の図示は図面を簡
略にするために省略してある）。
る磁場発生装置（図６）を改良した、本発明に係るマグ
ネトロンプラズマ用磁場発生装置の一例を示す。図１
（ａ）は本発明に係るマグネトロンプラズマ用磁場発生
装置の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の切断線
ＥＦに沿った断面図である（断面以外の図示は図面を簡
略にするために省略してある）。
【００３１】上記本発明に係る磁場発生装置をマグネト
ロンスパッタリング及びマグネトロンエッチングに用い
る際には、図６の従来例と同様に、磁場発生装置内に極
板等を設ける。簡略化のため、図１には極板等の図示を
省略する。
ロンスパッタリング及びマグネトロンエッチングに用い
る際には、図６の従来例と同様に、磁場発生装置内に極
板等を設ける。簡略化のため、図１には極板等の図示を
省略する。
【００３２】本発明に係るマグネトロンプラズマ用磁場
発生装置に用いるダイポールリング磁石（図１）は、複
数の異方性セグメント柱状磁石５０を非磁性の架台５２
に収めた構造である。各柱状磁石の中に描かれた矢印
は、それぞれの柱状磁石の磁化の向きを表している。図
１のように磁化の向きを配置することにより、ダイポー
ルリング磁石内の中央部に矢印５３で示す向きの磁場が
生成される。
発生装置に用いるダイポールリング磁石（図１）は、複
数の異方性セグメント柱状磁石５０を非磁性の架台５２
に収めた構造である。各柱状磁石の中に描かれた矢印
は、それぞれの柱状磁石の磁化の向きを表している。図
１のように磁化の向きを配置することにより、ダイポー
ルリング磁石内の中央部に矢印５３で示す向きの磁場が
生成される。
【００３３】柱状磁石の数は、８個以上とし、通常８個
から３２個の間で選ばれる。図１には１６個の柱状磁石
を設けた場合を示す。また、柱状磁石の断面形状（図１
（ａ）に現われている形状）は任意であり、例えば、円
や長方形などの断面形状でも良いが、図１には製造費用
が安価になる正方形断面の場合を例示した。
から３２個の間で選ばれる。図１には１６個の柱状磁石
を設けた場合を示す。また、柱状磁石の断面形状（図１
（ａ）に現われている形状）は任意であり、例えば、円
や長方形などの断面形状でも良いが、図１には製造費用
が安価になる正方形断面の場合を例示した。
【００３４】本発明の特徴は、図６の従来のダイポール
リング磁石の側面を、磁性体５４で図１のように被覆し
た点にある。上記磁性体５４の材質には、磁気飽和密度
の高い材質、例えば軟鉄が適している。
リング磁石の側面を、磁性体５４で図１のように被覆し
た点にある。上記磁性体５４の材質には、磁気飽和密度
の高い材質、例えば軟鉄が適している。
【００３５】図２及び図３に、本発明に係る磁場発生装
置（図１）による、プラズマ生成空間５６における水平
磁場強度の分布を示す。本発明に係る磁場発生装置にお
いても、従来の磁場発生装置（図６）の場合と同様、タ
ーゲットあるいはウエーハ（図示せず）の位置を調節し
て、プラズマ生成空間５６をダイポールリング磁石の長
さ方向の中央断面付近と一致させる。図２及び図３は、
それぞれ、従来のダイポールリング磁石より成る磁場発
生装置（図６）に対する図７及び図８に対応している。
置（図１）による、プラズマ生成空間５６における水平
磁場強度の分布を示す。本発明に係る磁場発生装置にお
いても、従来の磁場発生装置（図６）の場合と同様、タ
ーゲットあるいはウエーハ（図示せず）の位置を調節し
て、プラズマ生成空間５６をダイポールリング磁石の長
さ方向の中央断面付近と一致させる。図２及び図３は、
それぞれ、従来のダイポールリング磁石より成る磁場発
生装置（図６）に対する図７及び図８に対応している。
【００３６】図２（磁場発生装置が単体で存在している
場合の図）より、本発明に係る磁場発生装置（図１）の
水平磁場強度の分布（実線（Ａ））は、従来のダイポー
ルリング磁石より成る磁場発生装置（図６）の水平磁場
強度の分布（図２に破線（Ｂ）で示した）同様に均一で
あり、その磁場強度が１０％程度大きくなったことがわ
かる。これは、ダイポールリング磁石からの漏れ磁場が
磁性体５４内を通り、これによる磁気モーメントが寄与
したためである。
場合の図）より、本発明に係る磁場発生装置（図１）の
水平磁場強度の分布（実線（Ａ））は、従来のダイポー
ルリング磁石より成る磁場発生装置（図６）の水平磁場
強度の分布（図２に破線（Ｂ）で示した）同様に均一で
あり、その磁場強度が１０％程度大きくなったことがわ
かる。これは、ダイポールリング磁石からの漏れ磁場が
磁性体５４内を通り、これによる磁気モーメントが寄与
したためである。
【００３７】更に図３より、２個の磁場発生装置を近接
させた場合、プラズマ生成空間４６の周辺部（別の磁場
発生装置が近接した側の周辺部）の水平磁場強度は大き
くなるが（実線（ｂ）で示した）、その増加分は、従来
の場合（図８）に比べて非常に少なくなっていることが
わかる（破線（ａ）は単体の場合の分布を表わしてい
る）。即ち、本発明に係る磁場発生装置を複数個近接さ
せて設置しても、個々の磁場発生装置のプラズマ生成空
間に発生する水平磁場の強度は均一に保たれる。これ
は、近接する磁場発生装置からの漏れ磁場を、磁性体５
４が遮断し、プラズマ生成空間への侵入を抑えたためで
ある。
させた場合、プラズマ生成空間４６の周辺部（別の磁場
発生装置が近接した側の周辺部）の水平磁場強度は大き
くなるが（実線（ｂ）で示した）、その増加分は、従来
の場合（図８）に比べて非常に少なくなっていることが
わかる（破線（ａ）は単体の場合の分布を表わしてい
る）。即ち、本発明に係る磁場発生装置を複数個近接さ
せて設置しても、個々の磁場発生装置のプラズマ生成空
間に発生する水平磁場の強度は均一に保たれる。これ
は、近接する磁場発生装置からの漏れ磁場を、磁性体５
４が遮断し、プラズマ生成空間への侵入を抑えたためで
ある。
【００３８】以上述べたように、本発明に係るマグネト
ロンプラズマ用磁場発生装置（図１）によれば、複数の
マグネトロンプラズマ用磁場発生装置を近接させた場合
でも、個々のマグネトロンプラズマ用磁場発生装置によ
る発生磁場の均一性は乱されずに済む。したがって、ス
パッタリング及びエッチングを行うに際して、製品の量
産が可能になるという大きな利点がある。
ロンプラズマ用磁場発生装置（図１）によれば、複数の
マグネトロンプラズマ用磁場発生装置を近接させた場合
でも、個々のマグネトロンプラズマ用磁場発生装置によ
る発生磁場の均一性は乱されずに済む。したがって、ス
パッタリング及びエッチングを行うに際して、製品の量
産が可能になるという大きな利点がある。
【００３９】また、従来のダイポールリング磁石より成
る磁場発生装置（図６）に比べ、水平磁場強度が１０％
程度大きくなるので、ダイポールリング磁石の磁石使用
量を減らすことができ、製造費用を低減できるという利
点もある。
る磁場発生装置（図６）に比べ、水平磁場強度が１０％
程度大きくなるので、ダイポールリング磁石の磁石使用
量を減らすことができ、製造費用を低減できるという利
点もある。
【００４０】ただし、本発明に係るマグネトロンプラズ
マ用磁場発生装置（図１）が生成する磁場は、従来のマ
グネトロンプラズマ用磁場発生装置（図４）が生成する
ドーナツ状の磁場とは異なり、一方向のみの水平磁場で
ある。よって、電子はドリフト運動を行って一方向に進
み、無限軌道を描かない。しかし、ダイポールリング磁
石をその周に沿って回転させたり、印加電源に高周波電
源を用いたりすることにより、電子のドリフト運動の向
きを変えて無限軌道を描かせることができる。
マ用磁場発生装置（図１）が生成する磁場は、従来のマ
グネトロンプラズマ用磁場発生装置（図４）が生成する
ドーナツ状の磁場とは異なり、一方向のみの水平磁場で
ある。よって、電子はドリフト運動を行って一方向に進
み、無限軌道を描かない。しかし、ダイポールリング磁
石をその周に沿って回転させたり、印加電源に高周波電
源を用いたりすることにより、電子のドリフト運動の向
きを変えて無限軌道を描かせることができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明に係るマグネトロンプラズマ用磁
場発生装置により、複数のマグネトロンプラズマ用磁場
発生装置を近接させた場合でも、個々のマグネトロンプ
ラズマ用磁場発生装置による発生磁場の均一性は乱され
ずに済むようになった。したがって、本発明に係るマグ
ネトロンプラズマ用磁場発生装置をスパッタリング及び
エッチングに使用した場合は、スパッタリング及びエッ
チング製品の量産が可能になるという大きな利点を有す
る。
場発生装置により、複数のマグネトロンプラズマ用磁場
発生装置を近接させた場合でも、個々のマグネトロンプ
ラズマ用磁場発生装置による発生磁場の均一性は乱され
ずに済むようになった。したがって、本発明に係るマグ
ネトロンプラズマ用磁場発生装置をスパッタリング及び
エッチングに使用した場合は、スパッタリング及びエッ
チング製品の量産が可能になるという大きな利点を有す
る。
【図１】本発明に係る、ダイポールリング磁石を使用し
たマグネトロンプラズマ用磁場発生装置を説明するため
の図。
たマグネトロンプラズマ用磁場発生装置を説明するため
の図。
【図２】本発明に係るマグネトロンプラズマ用磁場発生
装置（図１）に発生する水平磁場強度の分布を表すグラ
フ。
装置（図１）に発生する水平磁場強度の分布を表すグラ
フ。
【図３】本発明に係るマグネトロンプラズマ用磁場発生
装置（図１）を２個、近接させた場合の水平磁場強度の
分布を表わすグラフ。
装置（図１）を２個、近接させた場合の水平磁場強度の
分布を表わすグラフ。
【図４】従来のマグネトロンプラズマ用磁場発生装置を
用いたマグネトロンスパッタリング装置（平面型２極放
電スパッタリング装置）を説明するための図。
用いたマグネトロンスパッタリング装置（平面型２極放
電スパッタリング装置）を説明するための図。
【図５】従来のマグネトロンプラズマ用磁場発生装置
（図４）に発生する水平磁場強度の分布を表す図。
（図４）に発生する水平磁場強度の分布を表す図。
【図６】従来の、ダイポールリング磁石を使用したマグ
ネトロンプラズマ用磁場発生装置を説明するための図。
ネトロンプラズマ用磁場発生装置を説明するための図。
【図７】従来の、ダイポールリング磁石を使用したマグ
ネトロンプラズマ用磁場発生装置（図６）に発生する水
平磁場強度の分布を表すグラフ。
ネトロンプラズマ用磁場発生装置（図６）に発生する水
平磁場強度の分布を表すグラフ。
【図８】従来の、ダイポールリング磁石を使用したマグ
ネトロンプラズマ用磁場発生装置（図６）（図１）を２
個、近接させた場合の水平磁場強度の分布を表わすグラ
フ。
ネトロンプラズマ用磁場発生装置（図６）（図１）を２
個、近接させた場合の水平磁場強度の分布を表わすグラ
フ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｃ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 14/35 C23F 4/00 H01L 21/203 H01L 21/302 H01L 21/31
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の異方性セグメント柱状磁石をリン
グ状に配置したダイポールリング磁石より成るマグネト
ロンプラズマ用磁場発生装置において、 上記ダイポールリング磁石の側面を磁性体で被覆した、 ことを特徴とするマグネトロンプラズマ用磁場発生装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351139A JP2756911B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | マグネトロンプラズマ用磁場発生装置 |
| DE69403768T DE69403768T2 (de) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | Dipolringmagnet für Magnetronzerstäubung oder Magnetronätzung |
| KR1019940039284A KR100321536B1 (ko) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | 자전관스퍼터링또는자전관에칭용쌍극자고리자석 |
| EP94120680A EP0661728B1 (en) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | Dipole ring magnet for use in magnetron sputtering or magnetron etching |
| US08/365,528 US5519373A (en) | 1993-12-28 | 1994-12-28 | Dipole ring magnet for use in magnetron sputtering or magnetron etching |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351139A JP2756911B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | マグネトロンプラズマ用磁場発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07197252A JPH07197252A (ja) | 1995-08-01 |
| JP2756911B2 true JP2756911B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=18415317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5351139A Expired - Lifetime JP2756911B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | マグネトロンプラズマ用磁場発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756911B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW351825B (en) * | 1996-09-12 | 1999-02-01 | Tokyo Electron Ltd | Plasma process device |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5351139A patent/JP2756911B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07197252A (ja) | 1995-08-01 |
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