JP2011179061A - スパッタリング薄膜形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スパッタ装置10は、真空容器11内に設けられたターゲットホルダ14と、ターゲットホルダ14に対向して設けられた基板ホルダ15と、真空容器11内にプラズマ生成ガスを導入する手段19と、ターゲットTの表面を含む領域にスパッタ用の電界を生成する手段161と、真空容器11の壁の内面と外面の間に設けられ、誘電体窓183により真空容器の内部と仕切られた高周波アンテナ配置室182と、高周波アンテナ配置室182内に配置され、ターゲット保持手段に保持されたターゲットの表面を含む領域に高周波誘導電界を形成する高周波アンテナ13とを備える。
【選択図】図1
Description
a) 真空容器と、
b) 前記真空容器内に設けられたターゲット保持手段と、
c) 前記ターゲット保持手段に対向して設けられた基板保持手段と、
d) 前記真空容器内にプラズマ生成ガスを導入するプラズマ生成ガス導入手段と、
e) 前記ターゲット保持手段に保持されるターゲットの表面を含む領域にスパッタ用の直流電界又は高周波電界を生成する電界生成手段と、
f) 前記真空容器の壁の内面と外面の間に設けられ、誘電体製の仕切材により真空容器の内部と仕切られたアンテナ配置部と、
g) 前記アンテナ配置部内に配置され、前記ターゲット保持手段に保持されたターゲットの表面を含む領域に高周波誘導電界を形成する高周波アンテナと、
を備えることを特徴とする。
まず、ターゲットTをターゲットホルダ14に、基板Sを基板ホルダ15に、それぞれ取り付ける。次に、真空ポンプにより真空容器11内を真空にした後、真空容器11内が所定の圧力になるように、プラズマ生成ガス導入手段19によりプラズマ生成ガスを真空容器11内に導入する。続いて、マグネトロンスパッタ用磁石12の電磁石に直流電流を流すことにより、マグネトロンスパッタ用磁石12から、ターゲットTの近傍であって高周波アンテナ13の導体を含む領域内に磁界を形成する。それと共に、ターゲットホルダ14と基板ホルダ15を電極として両者の間に直流電源162により直流電圧を印加し、両電極間に直流電界を形成する。さらに、高周波電源161から高周波アンテナ13に高周波電力を投入することにより、高周波アンテナ13の周囲に高周波誘導電界を形成する。
本発明に係るスパッタリング薄膜形成装置は上記実施例1〜5に限定されない。
例えば、U字形の高周波アンテナ13の代わりに、ターゲット配置室181を取り囲むようにほぼ1周(但し完全には1周しないため、巻数は1周未満)の高周波アンテナ13Bを用いてもよい(図9)。
11、11A…真空容器
111…底部材
112…開口
113…内部空間
12、12A…マグネトロンスパッタ用磁石
13、13A、13B…高周波アンテナ
14、14A、14B…ターゲットホルダ
15、15A…基板ホルダ
161…高周波電源
162、162A…直流電源
163…インピーダンス整合器
18…ターゲット・アンテナ配置部
181…ターゲット配置室
182、182A…高周波アンテナ配置室(アンテナ配置部)
183、183A…誘電体窓(誘電体製の仕切材)
184…誘電体製充填材
185、185A…蓋
186…排気管
189…庇
19…プラズマ生成ガス導入手段
41、41A…基板活性化用高周波アンテナ
411…パイプ
42…基板・アンテナ配置部
43…基板活性化用高周波アンテナ配置室
44…第2誘電体窓
Claims (11)
- a) 真空容器と、
b) 前記真空容器内に設けられたターゲット保持手段と、
c) 前記ターゲット保持手段に対向して設けられた基板保持手段と、
d) 前記真空容器内にプラズマ生成ガスを導入するプラズマ生成ガス導入手段と、
e) 前記ターゲット保持手段に保持されるターゲットの表面を含む領域にスパッタ用の直流電界又は高周波電界を生成する電界生成手段と、
f) 前記真空容器の壁の内面と外面の間に設けられ、誘電体製の仕切材により真空容器の内部と仕切られたアンテナ配置部と、
g) 前記アンテナ配置部内に配置され、前記ターゲット保持手段に保持されたターゲットの表面を含む領域に高周波誘導電界を形成する高周波アンテナと、
を備えることを特徴とするスパッタリング薄膜形成装置。 - 前記直流電界又は高周波電界と直交する成分を持つ磁界を前記ターゲットの表面を含む領域に生成する磁界生成手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のスパッタリング薄膜形成装置。
- 前記アンテナ配置部内に誘電体製の充填材が充填されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のスパッタリング薄膜形成装置。
- 前記アンテナ配置部内が真空であることを特徴とする請求項1又は2に記載のスパッタリング薄膜形成装置。
- 前記高周波アンテナ配置部の側方に、前記ターゲット保持手段及び該ターゲット保持手段に保持されるターゲットを収容し、前記真空容器内と連通するターゲット配置部を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のスパッタリング薄膜形成装置。
- 前記高周波アンテナが、巻数が1周未満の導体であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のスパッタリング薄膜形成装置。
- 前記高周波アンテナがU字形であることを特徴とする請求項6に記載のスパッタリング薄膜形成装置。
- 前記高周波誘導結合プラズマ生成手段が複数個配置されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のスパッタリング薄膜形成装置。
- 複数の前記高周波誘導結合プラズマ生成手段により生成される高周波誘導電界の強度が高周波誘導結合プラズマ生成手段毎に異なる値に設定可能であることを特徴とする請求項8に記載のスパッタリング薄膜形成装置。
- 前記基板保持手段に保持された基板の表面を含む領域に高周波誘導電界を生成する基板活性化用高周波アンテナを備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のスパッタリング薄膜形成装置。
- 前記基板活性化用高周波アンテナが、前記真空容器の壁の内面と外面の間に設けられた基板活性化用高周波アンテナ配置部内に配置され、該基板活性化用高周波アンテナと前記真空容器の内部の間に誘電体製の第2仕切材が設けられていることを特徴とする請求項10に記載のスパッタリング薄膜形成装置。
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