JPH01240648A - Thin multicomponent-system film forming equipment - Google Patents
Thin multicomponent-system film forming equipmentInfo
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- JPH01240648A JPH01240648A JP6389788A JP6389788A JPH01240648A JP H01240648 A JPH01240648 A JP H01240648A JP 6389788 A JP6389788 A JP 6389788A JP 6389788 A JP6389788 A JP 6389788A JP H01240648 A JPH01240648 A JP H01240648A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明は、超伝導薄膜等の薄膜を作成するための多元
系ｇｉ膜製造装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a multicomponent GI film manufacturing apparatus for creating thin films such as superconducting thin films.
近時、電子デバイスの製造において、基板上に各種材料
の薄膜を形成するために、電子サイクロトロン共鳴（Ｅ
ＣＲ）による低エネルギーイオンを用いたマグネトロン
スパッタ成膜装置が従案されている。たとえば特開昭５
９−４７７２８号公報、特開昭６０−５０１６７号公報
、特開昭６１−１１４５１８号公報などである。Recently, in the manufacture of electronic devices, electron cyclotron resonance (E) has been used to form thin films of various materials on substrates.
A magnetron sputtering film forming apparatus using low energy ions produced by CR) has been proposed. For example, JP-A-5
9-47728, JP-A-60-50167, JP-A-61-114518, and the like.
これらの公報に記載の装置は、基本的には、プラズマ室
内にマイクロ波を用いてＥＣＲ条件によりプラズマを発
生させ、このプラズマを発散磁界を用いて引き出し窓か
ら生成室内に引き出し、この生成室内に配置した円筒形
のターゲットをプラズマの一部でスパツクし、スパッタ
原子をプラズマ流に取り込んで基板まで輸送し、基板上
に前記ターゲット材料からなる金属薄膜を形成するもの
である。The devices described in these publications basically generate plasma under ECR conditions using microwaves in a plasma chamber, draw this plasma out through an extraction window into the generation chamber using a divergent magnetic field, and then insert the plasma into the generation chamber. A placed cylindrical target is spattered with part of the plasma, and the sputtered atoms are taken into the plasma flow and transported to the substrate, forming a metal thin film made of the target material on the substrate.
このようなマグネトロンスパッタ成膜装置を用いて、た
とえばＹ−Ｂａ−Ｃｕ系またはＢｔ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ
系の超電導薄膜に代表されるような多元系薄膜を作成す
る場合、ターゲットを多元系材料で作成する必要がある
ため、ターゲットの作成が非常に困難であつた。Using such a magnetron sputtering film forming apparatus, for example, Y-Ba-Cu or Bt-3r-Ca-Cu
When creating a multi-component thin film, such as a superconducting thin film, the target must be made of a multi-component material, making it very difficult to create the target.
また、基板上に堆積される薄膜の組成制御が困難であり
、目的とする組成のｆｉ膜を得ることができなかった。Furthermore, it was difficult to control the composition of the thin film deposited on the substrate, and it was not possible to obtain an fi film with the desired composition.
この発明の多元系薄膜製造装置は、プラズマを生成させ
るプラズマ室と、このプラズマ室にプラズマ引き出し窓
を介して連接され内部に基板を配置した生成室と、前記
プラズマ引き出し窓と前記基板との間にプラズマ引き出
し窓から引き出されたプラズマを囲むようにしてかつ前
記プラズマの周方向に分割して配列された複数のターゲ
ットとを備えたものである。The multi-component thin film manufacturing apparatus of the present invention includes a plasma chamber for generating plasma, a generation chamber connected to the plasma chamber via a plasma extraction window and having a substrate disposed therein, and a space between the plasma extraction window and the substrate. and a plurality of targets arranged so as to surround the plasma extracted from the plasma extraction window and divided in the circumferential direction of the plasma.
この発明によれば、プラズマ室から生成室内に引き出さ
れたプラズマはターゲットをスパッタしてターゲットか
ら飛び出させ、プラズマ流にスパッタ粒子を取り込んで
基板の表面に付着させる。According to this invention, the plasma drawn from the plasma chamber into the generation chamber sputters the target, causing it to fly out from the target, and the sputtered particles are taken into the plasma flow and deposited on the surface of the substrate.
このとき、ターゲットはプラズマ流の周方向に複数が分
割して配列されているため、それぞれのターゲットから
スパッタされて基板上に付着するため、多元系薄膜を容
易に作成することができる。At this time, since a plurality of targets are divided and arranged in the circumferential direction of the plasma flow, sputtering from each target is deposited on the substrate, making it possible to easily create a multi-component thin film.
なお、多元系薄膜の組成制御は、たとえば各ターゲット
に印加するバイアス電力を調整したり、各ターゲットの
スパッタ表面の面積比を調整したり、あるいはプラズマ
流からのターゲットの距離を調整するなどによって行う
ことができる。The composition of the multicomponent thin film can be controlled by, for example, adjusting the bias power applied to each target, adjusting the area ratio of the sputtered surface of each target, or adjusting the distance of the target from the plasma flow. be able to.
第１図はこの発明の一実施例の概略断面図、第２図はそ
れぞれターゲットの斜視図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a target.
第１図において、１はプラズマ室、２は生成室である。In FIG. 1, 1 is a plasma chamber and 2 is a generation chamber.
矩形導波管３からマイクロ波導入窓４（石英ガラス等か
らなる）を介してマイクロ波をプラズマ室１に導入する
。プラズマ室１内にはガス導入管５が接続され、Ａｒ、
Ｎｚ、 Ｏ□等のガスが給送される。また、６は磁気
コイルであり、プラズマ室１の周囲に配置され、プラズ
マ室１内でＥＣＲ条件を満たす磁界を形成するとともに
、生成室２内においてはプラズマ引き出し用の発散磁界
を形成する。Microwaves are introduced into the plasma chamber 1 from a rectangular waveguide 3 via a microwave introduction window 4 (made of quartz glass or the like). A gas introduction pipe 5 is connected to the plasma chamber 1, and Ar,
Gases such as Nz and O□ are supplied. Further, reference numeral 6 denotes a magnetic coil, which is arranged around the plasma chamber 1 and forms a magnetic field that satisfies ECR conditions within the plasma chamber 1, and forms a diverging magnetic field for plasma extraction within the generation chamber 2.
プラズマ室１と生成室２との間にはプラズマ引き出し窓
７が介在する。A plasma extraction window 7 is interposed between the plasma chamber 1 and the generation chamber 2.
生成室２は排気系８に接続されており、内部に設けた試
料台９の表面に基板１０が配置される。The generation chamber 2 is connected to an exhaust system 8, and a substrate 10 is placed on the surface of a sample stage 9 provided inside.
そして、基板ｌＯとプラズマ引き出し窓７との間には、
生成室２内に引き出されたプラズマ流を囲むようにして
スパッタ用のターゲット１１が配置される。And between the substrate lO and the plasma extraction window 7,
A sputtering target 11 is placed so as to surround the plasma flow drawn into the generation chamber 2 .
ターゲット１１は、複数種類のターゲットをプラズマ流
の周方向に沿って分割して配列したものであって、たと
えば三元系ターゲットでは第２図（ａ）〜（Ｃ）に示す
ように３つのターゲット部材１１ａ〜ｌｌｃで円筒形、
三角錐台形、円錐台形等に形成する。The target 11 is one in which multiple types of targets are divided and arranged along the circumferential direction of the plasma flow. For example, in the case of a ternary target, there are three targets as shown in FIGS. 2(a) to (C). The members 11a to llc are cylindrical,
Form into a truncated triangular pyramid shape, truncated cone shape, etc.
各ターゲット１１の裏面には、プラズマを閉じ込め成膜
速度を上げるための複数の磁石１２が配置される。これ
らの磁石１２はＮ極およびＳ極が交互にターゲット１１
に当接するように配列したものである。１３はヨークで
ある。また、ターゲット１１にはバイアス電源１４より
直流バイアスが印加されており、これによりターゲット
１１上でマグネトロン放電が起きる。その結果、基板１
０上に形成される薄膜は密着力の良好なものになる。A plurality of magnets 12 are arranged on the back surface of each target 11 to confine plasma and increase the film formation rate. These magnets 12 have north and south poles alternately aligned with the target 11.
They are arranged in such a way that they are in contact with each other. 13 is a yoke. Further, a DC bias is applied to the target 11 from a bias power supply 14, and thereby a magnetron discharge occurs on the target 11. As a result, substrate 1
The thin film formed on 0 has good adhesion.
このとき、ターゲット１１を構成する複数のターゲット
部材１１ａ〜ｌｌｃへのバイアス電力を変えることによ
り、スパッタ量の制御が可能となる。その結果、各所定
量のスパッタ粒子はターゲラ）１１に対向した基板ｌＯ
の表面に蒸着し、基板ｌＯ上に目的とする組成比の多元
系薄膜を作成することができる。また、各ターゲット部
材１１ａ〜ｌｌｃの面積比を変えて（とくにプラズマ流
の周方向の長さを変えて）、スパッタ量を制御してもよ
い。At this time, by changing the bias power applied to the plurality of target members 11a to 11c constituting the target 11, the amount of sputtering can be controlled. As a result, each predetermined amount of sputtered particles is deposited on the substrate lO facing the target layer 11.
A multi-component thin film having a desired composition ratio can be created on the substrate IO. Furthermore, the amount of sputtering may be controlled by changing the area ratio of each target member 11a to 11c (particularly by changing the circumferential length of the plasma flow).
なお、ターゲット１１には、直流バイアスに代えて高周
波バイアスを印加するようにしてもよい。Note that a high frequency bias may be applied to the target 11 instead of the DC bias.
この発明によれば、複数のターゲットがプラズマ流の周
方向に配列されているため、それぞれのターゲットから
スパッタされたスパッタ粒子が基板上に付着するため、
多元系薄膜を容易に作成することができる。また、多元
系薄膜の組成比は、それぞれのターゲットの面積比、直
流・交流バイアス電力等を調整することにより簡単に制
御することができる。According to this invention, since a plurality of targets are arranged in the circumferential direction of the plasma flow, sputtered particles sputtered from each target adhere to the substrate.
Multi-component thin films can be easily created. Further, the composition ratio of the multi-component thin film can be easily controlled by adjusting the area ratio of each target, DC/AC bias power, etc.
第１図はこの発明の一実施例の概略断面図、第２図（ａ
）〜（Ｃ）は三元系ターゲットの配置例を示す斜視図で
ある。
１ プラズマ室、２ 生成室、３ 矩形導波管、４ マ
イクロ波導入窓、５ ガス導入管、６ 磁気コイル、７
プラズマ引き出し窓、８ 排気系、９ 試料台、１０
基板、１１ ターゲット、１１ａ＝１１ｃ ターゲ
ット部材、１２ 磁石、１３ ヨー７．１４ バイア
スｔ′ｒＡｔｓ １ 図FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG.
) to (C) are perspective views showing examples of arrangement of ternary targets. 1 plasma chamber, 2 generation chamber, 3 rectangular waveguide, 4 microwave introduction window, 5 gas introduction tube, 6 magnetic coil, 7
Plasma drawer window, 8 Exhaust system, 9 Sample stage, 10
Substrate, 11 Target, 11a=11c Target member, 12 Magnet, 13 Yaw 7.14 Bias t'rAts 1 Figure
Claims (1)
プラズマ引き出し窓を介して連接され内部に基板を配置
した生成室と、前記プラズマ引き出し窓と前記基板との
間にプラズマ引き出し窓から引き出されたプラズマを囲
むようにしてかつ前記プラズマの周方向に分割して配列
された複数のターゲットとを備えた多元系薄膜製造装置
。A plasma chamber for generating plasma, a generation chamber connected to the plasma chamber via a plasma extraction window and having a substrate disposed therein, and a plasma extracted from the plasma extraction window between the plasma extraction window and the substrate. A multi-component thin film manufacturing apparatus comprising a plurality of targets arranged so as to surround the plasma and to be divided in the circumferential direction of the plasma.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6389788A JPH01240648A (en) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Thin multicomponent-system film forming equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6389788A JPH01240648A (en) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Thin multicomponent-system film forming equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240648A true JPH01240648A (en) | 1989-09-26 |
Family
ID=13242554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6389788A Pending JPH01240648A (en) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Thin multicomponent-system film forming equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01240648A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0816266B2 (en) * | 1990-10-31 | 1996-02-21 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | Device for depositing material in high aspect ratio holes |
| GB2377601A (en) * | 2001-03-15 | 2003-01-15 | Hewlett Packard Co | Network communication using user-relative addressing |
| JP2018021223A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | 神港精機株式会社 | Film deposition apparatus and film deposition method |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP6389788A patent/JPH01240648A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0816266B2 (en) * | 1990-10-31 | 1996-02-21 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | Device for depositing material in high aspect ratio holes |
| GB2377601A (en) * | 2001-03-15 | 2003-01-15 | Hewlett Packard Co | Network communication using user-relative addressing |
| GB2377601B (en) * | 2001-03-15 | 2004-06-30 | Hewlett Packard Co | Network system and method for providing user-relative addressing |
| JP2018021223A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | 神港精機株式会社 | Film deposition apparatus and film deposition method |
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