JPH0432567A - Sputtering method - Google Patents
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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、フォトマスク、プリント基板、あるいは集積
回路などの良導電性材料の表面、絶縁性材料表面、ある
いは半導体材料表面に対してスパッタ蒸着を行うための
高速マグネトロン方式のスパッタリング方法に関する。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention is directed to sputter deposition on the surface of a highly conductive material such as a photomask, a printed circuit board, or an integrated circuit, the surface of an insulating material, or the surface of a semiconductor material. This invention relates to a high-speed magnetron sputtering method for performing.
（従来の技術）
従来、平板ターゲツト材を用いたマグネトロン方式によ
るスパッタリング方法は、第５図に示すように、スパッ
タ蒸着すべき材料としてのスパッタリング用ターゲット
１（任意素材の円形板状、角形板状材料）に、直流（タ
ーゲツト材が絶縁性の場合は高周波電流）の陰極９を接
続し、該ターゲラ）ｌの表面に相対離間して、陽掻部と
なる側に被蒸着基板７（例えば、樹脂製の基板、ガラス
製の基板、金属製の基板など任意素材の基板）を基板支
持部６に載置固定して対向設置する。これによりターゲ
ットｌと被蒸着基板７との間に、図面に示すような方向
に電界Ｅを発生させる。一方、前記ターゲット１の裏側
（図面においてターゲソト１の上側）には、前記ターゲ
ット１に平行にリング状のマグネット４が設置され、図
面に示すように電界Ｅと直交する方向に磁界Ｂを発生さ
せる。(Prior Art) Conventionally, in the magnetron sputtering method using a flat target material, as shown in FIG. A cathode 9 of direct current (high frequency current if the target material is insulating) is connected to the target material), and a substrate 7 to be evaporated (for example, A substrate made of any material such as a resin substrate, a glass substrate, a metal substrate, etc.) is mounted and fixed on the substrate support 6 and placed facing each other. As a result, an electric field E is generated between the target 1 and the deposition target substrate 7 in the direction shown in the drawing. On the other hand, a ring-shaped magnet 4 is installed on the back side of the target 1 (above the target 1 in the drawing) in parallel to the target 1, and generates a magnetic field B in a direction perpendicular to the electric field E as shown in the drawing. .
前記電界Ｅと磁界Ｂの発注装置と、ターゲット１と、被
蒸着基板７とを真空容器１１内に密封装填しであるもの
である。そして、該真空容器１１内を真空状態にしつつ
、アルゴン不活性ガスを所定の真空圧（例えば、１０−
３〜１０−４７゜、、、、）になるように封入するもの
である。ターゲット１に負電位（例えば、 ＩＫｖ〜
−２Ｋｖ）をかけることよって、アルゴンガス雰囲気が
正イオン化される。The ordering device for the electric field E and the magnetic field B, the target 1, and the substrate 7 to be deposited are hermetically loaded into a vacuum container 11. Then, while making the inside of the vacuum container 11 a vacuum state, argon inert gas is supplied to a predetermined vacuum pressure (for example, 10-
3 to 10-47°). Apply a negative potential to target 1 (e.g. IKv~
-2 Kv), the argon gas atmosphere is positively ionized.
そして、該正イオンが負電位のターゲット１に衝突する
ことによって、ターゲット１からターゲット原子が放出
され、対向する被蒸着基板７に該ターゲット原子が付着
してターゲット１の素材の薄膜が蒸着されるものである
。Then, as the positive ions collide with the target 1 having a negative potential, target atoms are ejected from the target 1, and the target atoms adhere to the opposing deposition target substrate 7, thereby depositing a thin film of the material of the target 1. It is something.
上記ターゲット１から放出される原子は、ターゲツト材
裏面のマグネットによる磁界Ｂの強さに対応して放出量
が増加し、磁界Ｂの無い部分ではスパッタリングが起こ
らない。The amount of atoms emitted from the target 1 increases in accordance with the strength of the magnetic field B generated by the magnet on the back surface of the target material, and sputtering does not occur in areas where there is no magnetic field B.
ところで、上記マグネトロン方式のスパッタリングの場
合、第６図に示すように、ターゲット１の裏側（図面第
５図では上側に相当する）に配置されているリング状マ
グネット４に対応して、該ターゲットｌの表側に生ずる
磁界Ｂの分布しているリング状の磁界領域１２に、特に
多くのターゲット１の原子放出が発生する。そのため、
スパッタリングによるターゲット１の目減り領域（エロ
ージョン）は、リング状（ドーナツ状）になる。By the way, in the case of the above-mentioned magnetron type sputtering, as shown in FIG. 6, the target l In particular, many atoms of the target 1 are emitted in the ring-shaped magnetic field region 12 where the magnetic field B generated on the front side of the target 1 is distributed. Therefore,
The erosion area (erosion) of the target 1 due to sputtering becomes ring-shaped (doughnut-shaped).
そして、この目減り領域以外のターゲット１上には、カ
ーボン等の残留異物が堆積し易く、これらの堆積異物が
原因となって、被蒸着基板７にスパッタリングされた薄
膜のピンホールや、薄膜中の異物混入が発生する。Residual foreign matter such as carbon is likely to accumulate on the target 1 in areas other than this thinning area, and these deposited foreign matter cause pinholes in the thin film sputtered on the substrate 7 to be deposited and holes in the thin film. Foreign matter contamination occurs.
そのため、従来は、ターゲット１の表面の目減り領域以
外の領域に生ずる堆積異物を、切削研磨によって除去し
、その表面を清浄化していたが、切削時に汚損が生じ易
いものであり、清浄化がきわめて困難であった。Therefore, in the past, the foreign matter deposited on the surface of the target 1 in areas other than the thinning area was removed by cutting and polishing to clean the surface, but the surface is easily contaminated during cutting and cleaning is extremely difficult. It was difficult.
（発明の目的）
本発明は、ターゲットの目減り領域以外の領域に生し易
い堆積異物の除去を切削によらずに、容易に清浄化でき
るようにしてスパッタ目減することを目的とするスパッ
タリング方法である。(Purpose of the Invention) The present invention provides a sputtering method for reducing spatter by making it possible to easily clean deposited foreign matter that tends to occur in regions other than the thinning region of a target without using cutting. It is.
（発明の構成）
本発明は、陰極に接続された板状ターゲットの裏側に円
形リング状乃至角形リング状のマグネットを配置して、
該ターゲットの表側に相対設置された被蒸着基板面にス
パッタリング蒸着を行うマグネトロン方式のスパッタリ
ング方法において、ターゲットと同素材を用いたターゲ
ットカバーを、少なくとも前記板状ターゲットの蒸着目
減り発生領域以外の領域に被覆して、スパッタリングを
行うことを特徴とするスパッタリング方法である。(Structure of the Invention) The present invention arranges a circular ring-shaped or square ring-shaped magnet on the back side of a plate-shaped target connected to a cathode,
In a magnetron sputtering method in which sputtering deposition is performed on a substrate to be deposited which is placed relative to the front side of the target, a target cover made of the same material as the target is placed at least in an area of the plate-shaped target other than the area where deposition loss occurs. This is a sputtering method characterized by performing sputtering after coating.
又、本発明は、前記ターゲットカバーは、前記ターゲッ
トの裏面に位置する前記リング状マグネットのリング内
に相当するターゲット表側に被覆して、スパッタリング
を行うようにすることを特徴とするスパッタリング方法
である。Further, the present invention provides a sputtering method characterized in that the target cover covers the front side of the target corresponding to the inside of the ring of the ring-shaped magnet located on the back side of the target to perform sputtering. .
（発明の作用）
本発明方法は、マグネトロン方式のスパッタリング用タ
ーゲットのスパッタ目減り領域以外の領域の、異物が堆
積し易い領域に、前記ターゲ７）と同素材のターゲット
カバーを設置したので、スパッタリングの繰り返しによ
り堆積される異物は、ターゲットカバー上に堆積する。(Function of the Invention) In the method of the present invention, a target cover made of the same material as the target 7) is installed in a region other than the sputter thinning region of the magnetron sputtering target where foreign matter is likely to accumulate. Foreign matter deposited by repetition is deposited on the target cover.
そのため、該ターゲットカバーをターゲット本体より取
り除くだけで、ターゲット本体表面を清浄化できる。又
、前記ターゲットカバーを取り除いた後、次のスパッタ
リングを行う時は、前記ターゲットのスパッタによる前
記目減り領域和当部以外の領域に、ターゲットカバーを
設置して行うものであり、ターゲット本体を切削したり
、取り替えることな（清浄なターゲットを用いてスパン
リングできる。Therefore, the surface of the target body can be cleaned simply by removing the target cover from the target body. Furthermore, when performing the next sputtering after removing the target cover, the target cover is installed in an area other than the area where the loss of area due to sputtering of the target is applied, and the target body is not cut. (Can be spanned using a clean target.)
（実施例）
本発明方法を実施例に従って詳細に説明すれば、第１図
は、本発明方法に使用するターゲットの斜視図であり、
ターゲット１（厚さ１〜５■、直径５０〜５００謹の円
形状板）の中央部に、ターゲット１と同素材の円形状板
のターゲットカバー２（例えば、厚さ０．１〜１閣前後
あるいはそれ以下でもそれ以上でもよい、直径１０〜３
０閤の円形状板）を設置したものである。(Example) To explain the method of the present invention in detail according to an example, FIG. 1 is a perspective view of a target used in the method of the present invention,
At the center of the target 1 (a circular plate with a thickness of 1 to 5 mm and a diameter of 50 to 500 mm), a target cover 2 (for example, a circular plate of the same material as the target 1) (for example, a thickness of about 0.1 to 1 inch) is placed. Or smaller or larger, diameter 10-3
This is a circular plate with zero weight.
第２図は、第１図の側面図であり、ターゲット１本体と
、ターゲットカバー２とは、１００〜３００℃前後の温
度に耐える耐熱性の接着剤３（例えば、エポキシ樹脂系
接着剤）を用いて接着したものである。又、第３図は、
角形状のターゲット１と、そのターゲット１表側に設置
した概略相似形の角形のターゲットカバー２である。FIG. 2 is a side view of FIG. 1, and the target 1 body and the target cover 2 are attached with a heat-resistant adhesive 3 (e.g., epoxy resin adhesive) that can withstand temperatures of around 100 to 300°C. It was glued using Also, Figure 3 shows
They are a rectangular target 1 and a rectangular target cover 2 of approximately similar shape installed on the front side of the target 1.
第４図は、上記ターゲット本体にターゲットカバー２を
設置したターゲットエをマグネット４の下側に取り付け
、該ターゲット１に陰極９（例えば、−１Ｋｖの電位）
を接続して、真空容器１１内を真空（例えば、真空圧１
０→ｔｏ□）に吸引して、スパッタを行った。マグネッ
ト４の磁界Ｂの存在するターゲット１の磁界分布領域１
２より外側に取り付けであるターゲットカバー２上には
、スパッタリングを繰り返すうちに異物の堆積がみられ
るようになった。この時点で、スパッタリングを停止し
て、ターゲットｌに接着されているターゲットカバー２
のみをターゲットｌより剥ｌＩ餘去することにより、タ
ーゲット１に堆積した異物を除去した。そして、予め準
備しておいた新しいターゲットカバー２を、剥離後の前
記ターゲット１本体の中央部に接着剤により接合して、
ターゲット１を清浄化した。そして、支持部６に次の被
蒸着基板７を載置固定した後、スパッタリングを開始し
た。FIG. 4 shows a target body with a target cover 2 installed on the target body, attached to the lower side of a magnet 4, and a cathode 9 (e.g., -1 Kv potential) attached to the target 1.
is connected to create a vacuum inside the vacuum container 11 (for example, a vacuum pressure of 1
0→to□), and sputtering was performed. Magnetic field distribution area 1 of target 1 where magnetic field B of magnet 4 exists
As sputtering was repeated, foreign matter began to accumulate on the target cover 2, which was attached to the outside of the target cover 2. At this point, stop sputtering and remove the target cover 2 that is glued to target l.
The foreign matter deposited on the target 1 was removed by peeling only the foreign matter from the target 1. Then, a new target cover 2 prepared in advance is bonded to the center part of the peeled target 1 body using an adhesive.
Target 1 was cleaned. Then, after mounting and fixing the next substrate 7 to be deposited on the support section 6, sputtering was started.
（発明の効果）
本発明方法は、スパッタリング用の蒸着試料としてのタ
ーゲットの磁界分布領域におけるターゲット（試料）の
目減り領域以外の領域に前記ターゲットと同素材のター
ゲットカバーを被覆するようにしてスパッタ蒸着を行う
ものであり、スパッタを繰り返すうちに前記ターゲット
の目減り領域以外の領域に異物が堆積した場合に、異物
を前記ターゲットカバー上に堆積させるようにしたので
、ターゲット本体の切削研磨による堆積異物の除去清浄
化を必要とせず、ターゲットカバーのみをターゲット本
体より除去することによって容易にターゲットを清浄化
でき、スパッタリングの品質向上に顕著な効果を発揮す
るものである。(Effects of the Invention) The method of the present invention provides sputter evaporation by covering an area other than the thinning area of the target (sample) in the magnetic field distribution area of the target as an evaporation sample for sputtering with a target cover made of the same material as the target. When the foreign matter is deposited in an area other than the thinning area of the target during repeated sputtering, the foreign matter is deposited on the target cover, so that the foreign matter accumulated by cutting and polishing the target body can be removed. The target can be easily cleaned by removing only the target cover from the target body without the need for removal and cleaning, and has a remarkable effect on improving the quality of sputtering.
第１図は本発明方法に用いるターゲットの一実施例の斜
視図、第２図は第１図の側面図、第３図は本発明方法に
用いるターゲットの他の実施例の平面図、第４図は本発
明方法を説明する側面図、第５図及び第６図は従来例の
説明図である。
１・・・ターゲット ２・・・ターゲットカバー３・・
・接着剤 ４・・・マグネット ５・・・支持部 ６・
・・基板支持部 ７・・・基板 ８・・・シャッター
９・・・陰極 １０・・・不活性ガス供給部 １１・・
・真空容器 １２・・・磁界分布領域 Ｂ・・・磁界
Ｅ・・・電界Ｆ・・・異物
特 許 出 願 人
凸版印刷株式会社
代表者 鈴 木 和 夫
第２図
第３図FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of the target used in the method of the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of another embodiment of the target used in the method of the present invention, and FIG. The figure is a side view illustrating the method of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams of a conventional example. 1...Target 2...Target cover 3...
・Adhesive 4...Magnet 5...Support part 6・
... Board support part 7 ... Board 8 ... Shutter
9... Cathode 10... Inert gas supply section 11...
・Vacuum container 12...Magnetic field distribution area B...Magnetic field
E...Electric field F...Foreign substance patent application Kazuo Suzuki Representative of Toppan Printing Co., Ltd. Figure 2 Figure 3
Claims (1)
グ状乃至角形リング状のマグネットを配置して、該ター
ゲットの表側に相対設置された被蒸着基板面にスパッタ
リング蒸着を行うマグネトロン方式のスパッタリング方
法において、ターゲットと同素材を用いたターゲットカ
バーを、少なくとも前記板状ターゲットの蒸着目減り発
生領域以外の領域に被覆して、スパッタリングを行うこ
とを特徴とするスパッタリング方法。 ２）前記ターゲットカバーは、前記ターゲットの裏面に
位置する前記リング状マグネットのリング内に相当する
ターゲット表側に被覆して、スパッタリングを行う前記
第１項記載のスパッタリング方法。[Claims] 1) A magnet in the shape of a circular ring or a square ring is arranged on the back side of a plate-shaped target connected to a cathode, and sputtering evaporation is performed on the surface of the substrate to be evaporated, which is placed relative to the front side of the target. A sputtering method using a magnetron method, characterized in that sputtering is performed with a target cover made of the same material as the target covering at least an area of the plate-shaped target other than the area where evaporation thinning occurs. 2) The sputtering method according to item 1, wherein the target cover covers the front side of the target corresponding to the inside of the ring of the ring-shaped magnet located on the back side of the target, and sputtering is performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13810690A JPH0432567A (en) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | Sputtering method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13810690A JPH0432567A (en) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | Sputtering method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0432567A true JPH0432567A (en) | 1992-02-04 |
Family
ID=15214091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13810690A Pending JPH0432567A (en) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | Sputtering method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0432567A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7485210B2 (en) | 2004-10-07 | 2009-02-03 | International Business Machines Corporation | Sputtering target fixture |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534689A (en) * | 1978-09-04 | 1980-03-11 | Anelva Corp | Sputtering device |
| JPS5914107A (en) * | 1982-07-16 | 1984-01-25 | デイスコビジヨン・アソシエイツ | Method of encoding digital fm code signal and signal conditioning equipment |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP13810690A patent/JPH0432567A/en active Pending
Patent Citations (2)
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| US8157970B2 (en) | 2004-10-07 | 2012-04-17 | International Business Machines Corporation | Sputtering target fixture |
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