JPH01309958A - Method and device for forming functional deposit film by sputtering method - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To form a uniform film on a substrate surface having many minute pores and ruggedness by changing the angle of incidence of the grains for forming a deposit film with respect to the substrate surface in a specific range at the time of forming a functional deposit film on the substrate surface by a sputtering method. CONSTITUTION:An Ar gas for sputtering is introduced through an inlet 111 into a vacuum tank 108, and the inside of the tank 108 is evacuated to the prescribed pressure. A high-frequency voltage or D.C. voltage is impressed from an electric power source 103 on a target holder 102 and glow discharge is initiated to sputter a target 101, and the surface of a substrate 104 is irradiated with ion grains from an ion source 107, by which a thin film of the target material is formed. At this time, by turning the ion source 107 to change the angle (theta) of incidence of the ion grains to be applied with respect to the substrate surface in the range from thetao represented by an equation to 90 deg., the deposit film of uniform thickness can be formed on the substrate 104 surface having many fine pores and ruggedness.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、基体上に堆積薄膜、とりわけ機能性薄膜、特
に半導体デバイス、電子写真用感光体デバイス、画像入
力用ラインセンサー、Ｉ層像デバイス、光起電力デバイ
ス等に用いる薄膜等の機能性堆積薄膜を形成する方法及
び装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to a thin film deposited on a substrate, particularly a functional thin film, particularly a semiconductor device, a photoreceptor device for electrophotography, a line sensor for image input, an I-layer image device. , relates to a method and apparatus for forming functional deposited thin films such as thin films used in photovoltaic devices and the like.

〔従来技術の説明〕[Description of prior art]

従来、半導体デバイス、電子写真用感光体デバイス、画
像人力用ラインセンサー、撮像デバイス、光起電力デバ
イス、その他各種エレクトロニクス素子、光学素子、等
に用いる素子部材として、各種の薄膜が提案されている
。そしてそれらの薄膜について、蒸着法、スパッタリン
グ法等による形成方法及び該形成方法を実施するための
装置が各種提案されている。Conventionally, various thin films have been proposed as element members for use in semiconductor devices, photoreceptor devices for electrophotography, line sensors for human power imaging, imaging devices, photovoltaic devices, various other electronic devices, optical devices, and the like. Various methods have been proposed for forming these thin films by vapor deposition, sputtering, etc., and devices for carrying out the forming methods.

前記蒸着法又はスパッタリング法を介して薄膜を形成す
る場合の膜形成は第８図の模式図に示すようにして行わ
れる〔第８図において、１は基板であり、２は基板表面
の微小開孔、３は、前記微小孔２を有する基板表面上に
形成された堆積膜、４は飛来する成膜に寄与する粒子、
入射する粒子をそれぞれ示す、〕。When a thin film is formed by the vapor deposition method or sputtering method, film formation is performed as shown in the schematic diagram of FIG. 8 [In FIG. pores, 3 are deposited films formed on the substrate surface having the micropores 2; 4 are flying particles contributing to film formation;
], indicating each incident particle.

即ち、第８図に示すように、蒸着法による成膜の場合成
膜原料ガスからする粒子４（イオン粒子、エレクトロン
、中性粒子等）、スパッタリング法による場合成膜原料
ターゲットからする粒子４（イオン粒子、エレクトロン
、中性粒子等）が基板ｌの表面に飛来し、膜堆積がなさ
れるところとなる。That is, as shown in FIG. 8, particles 4 (ion particles, electrons, neutral particles, etc.) are formed from the film-forming raw material gas in the case of film formation by the vapor deposition method, and particles 4 (such as ion particles, electrons, neutral particles, etc.) from the film-forming raw material target in the case of the sputtering method. (ion particles, electrons, neutral particles, etc.) fly onto the surface of the substrate l, where a film is deposited.

このようにして堆積膜の形成を行う従来法においては、
第８図に示すように、基板表面に微小孔２で代表される
ようないわゆる段差部のある部分が存在すると、そうし
た段差部でシャドウィング効果が生してオーバーハング
状態を呈して膜堆積がなされるところとなり、これが故
にステップカバレッジが悪いという問題がある。こうし
た問題は、使用する基板が、その表面に複数の微小開孔
を有するものであったり、或いは複数の凹凸を有してい
てそうした凹凸からする段差部の間隙が小さいものであ
ったりする場合顕著となる。In the conventional method of forming a deposited film in this way,
As shown in FIG. 8, if there is a so-called stepped portion such as the micropore 2 on the substrate surface, a shadowing effect occurs at the stepped portion, resulting in an overhang state and film deposition. This causes the problem of poor step coverage. These problems become more noticeable when the substrate used has multiple microscopic holes on its surface, or has multiple unevenness and the gap between the steps between the unevenness is small. becomes.

もっともこうした問題の生起を防止するについて、バイ
アス・スパッタリング法による成膜方法及びダブルイオ
ンビーム・スパックリング法による成膜方法が提案され
、また、こうした成膜方法を実施するための装置が提案
されている。However, in order to prevent the occurrence of such problems, a film forming method using a bias sputtering method and a film forming method using a double ion beam sputtering method has been proposed, and an apparatus for implementing these film forming methods has also been proposed. There is.

第９図は、前記バイアス・スパッタリング法による成膜
方法により成膜を行うための’ＡＭの模式的説明図であ
る。第９図において、１１は成膜原料ターゲット、１２
はターゲットホルダー、１３は基板、Ｉ４は基板ホルダ
ー、１５．１６はＤＣ電源またはＲＦＴＬ源をそれぞれ
示す。第９図に示す装置による成膜操作について説明す
るに、通常のスパッタリング法による成膜操作にあって
は、基板１３は接地するか或いはフローティングの状態
にして成膜が行われるが、バイアス・スパッタリング法
による成膜操作にあっては、基板１３にＤＣの電力又は
ＲＦの電力を投入して負（−）のバイアスを印加した状
態で成膜が行われるところ、基板１３はアルゴンイオン
（Ａｒ”）の衝撃をうけ、これによる基板１３に付着し
た膜の再スパツタ効果と付着原子の表面拡散増大効果に
より基板１３の表面が微小孔を有してもそうし７た微小
孔への膜１里め込みがなされるところとなる。FIG. 9 is a schematic explanatory diagram of 'AM for forming a film by the bias sputtering method. In FIG. 9, 11 is a film forming raw material target, 12
13 indicates a target holder, 13 indicates a substrate, I4 indicates a substrate holder, and 15.16 indicates a DC power source or RFTL source, respectively. To explain the film forming operation using the apparatus shown in FIG. 9, in the film forming operation using the normal sputtering method, film forming is performed with the substrate 13 grounded or in a floating state. In the film formation operation using the method, film formation is performed with DC power or RF power applied to the substrate 13 and a negative (-) bias. ), and due to the re-sputtering effect of the film adhering to the substrate 13 and the effect of increasing surface diffusion of attached atoms, even if the surface of the substrate 13 has micropores, the film will not penetrate into those micropores. This is where the inlay will be made.

しかし、このバイアス・スパッタリング法による成＋１
９方法によれば、上述の第８図に示す成膜方法における
問題点の解決がはかれはするものの、上記アルゴンイオ
ン（Ａｒ’）の基板への方向が基板表面に対しておもに
垂直方向であるため、（イ）アルゴンイオン（Ａｒ”）
の打ち込みに起因して得られる堆積膜に膜質の劣化をも
たらす、（ロ）堆積膜がスパックされることから膜堆積
速度が低下するといった問題がある。However, this bias sputtering method
According to method 9, although the problems in the film forming method shown in FIG. Therefore, (a) argon ion (Ar”)
There are problems such as (b) deterioration of the film quality of the deposited film obtained due to the implantation, and (b) a decrease in the film deposition rate because the deposited film is spattered.

第１θ図は、前記ダブルイオンビーム・スパッタリング
法による成膜方法により成膜を行うための装置の模式的
説明図である。第１０図において、２１は成膜原料ター
ゲット、２２は基板、２３は前記基板２２を保持するた
めの回転可能にされた基体ホルダー、２４は基板への照
射用イオン源、そして２５は前記ターゲットへの照射用
イオン源をそれぞれ示す。第１０図に示す装置による成
膜操作について説明するに、イオン源２５よりアルゴン
（Ａ「）イオン粒子をターゲット２１に照射してターゲ
ット２１をスパッタリングし、同時に基板２２の表面に
、イオン源２４より該表面に対して斜め一定方向よりア
ルゴン（Ａ「）イオン粒子を照射して成膜が行われる。FIG. 1θ is a schematic explanatory diagram of an apparatus for forming a film using the double ion beam sputtering method. In FIG. 10, 21 is a film forming raw material target, 22 is a substrate, 23 is a rotatable substrate holder for holding the substrate 22, 24 is an ion source for irradiating the substrate, and 25 is an ion source for irradiating the substrate. The ion sources for irradiation are shown respectively. To explain the film forming operation using the apparatus shown in FIG. 10, the ion source 25 irradiates the target 21 with argon (A'') ion particles to sputter the target 21, and at the same time, the ion source 24 sputters the target 21 onto the surface of the substrate 22. A film is formed by irradiating the surface with argon (A'') ion particles obliquely from a certain direction.

ところで、１亥ダフ゛ルイオンビーム・スパッタリング
法による成膜方法にあってＭ＋＆表面にイオン源よりの
アルゴン（Ａｒ）イオン粒子等の粒子を照射するのはつ
ぎのような目的で行われる。即ち、（ｉ）膜形成前のｆ
ｉ、ｒ等の不活性ガス照射による基板表面のスパッタク
リーニング、（ｉｉ　）膜形成時のＡｒ等の不活性ガス
照射による基板付着粒子の励起による活性化、または／
及び（ｉｉｉ　）膜形成時の酸素等の活性ガス照射によ
る反応性スパックの促進。By the way, in the film forming method using the double ion beam sputtering method, the M+& surface is irradiated with particles such as argon (Ar) ion particles from an ion source for the following purpose. That is, (i) f before film formation
sputter cleaning of the substrate surface by irradiation with an inert gas such as i or r, (ii) activation by excitation of particles attached to the substrate by irradiation with an inert gas such as Ar during film formation, or /
and (iii) promotion of reactive spuck by irradiation with active gas such as oxygen during film formation.

第１１図は、上述の第１０図に示すダブルイオンビーム
・スパッタリング法による成膜方法での成膜過程を説明
するための模式図である。そして第１１図は、上記（息
りを目的として、表面に複数の微小孔を有する基板上に
堆積膜の形成を行う場合を示すものである。この場合、
成膜時にイオン源からアルゴン（Ａｒ）イオン粒子等の
粒子を基板表面に向けて斜め一定方向から該表面をスパ
ックする程度のエネルギーをもたせて照射し、基板に付
着した成膜原料ターゲットからの粒子がスパックされな
から成膜が行われる。第１１図において、１は基板、２
は前記基板ｌの表面に存在する微小孔、３は堆積された
膜、４は成膜原料ターゲットからの粒子、そして５は基
板照射用イオン源からのアルゴン（Ａｒ）粒子をそれぞ
れ示す。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the film forming process using the double ion beam sputtering method shown in FIG. 10 described above. FIG. 11 shows the case where a deposited film is formed on a substrate having a plurality of micropores on the surface for the purpose of (breathing). In this case,
During film formation, particles such as argon (Ar) ion particles are irradiated from an ion source toward the substrate surface from an oblique direction with enough energy to spackle the surface, and the particles from the film forming raw material target that adhere to the substrate are Film formation is performed without being sppacked. In FIG. 11, 1 is a substrate, 2
3 indicates micropores existing on the surface of the substrate 1, 3 indicates a deposited film, 4 indicates particles from a film-forming raw material target, and 5 indicates argon (Ar) particles from an ion source for irradiating the substrate.

第１１図に図示の場合の成膜操作にあっては、Ａｒ粒子
５は、基板１の上面および微小孔２の上部に到達し、基
板付着粒子を再スパツタするので、段差部でのオーバハ
ングを低減することができ、かつＡｒ粒子の到達しない
微小孔の底部ではＡｒ粒子の衝撃なく膜を形成すること
ができる。In the film forming operation shown in FIG. 11, the Ar particles 5 reach the upper surface of the substrate 1 and the upper part of the microhole 2, and re-sputter the particles adhering to the substrate, so that overhang at the stepped portion is avoided. At the bottom of the micropores where the Ar particles do not reach, a film can be formed without the impact of the Ar particles.

しかし、微小孔の底部より膜が埋め込まれて、基板照射
イオン源からのＡｒ粒子５が到達している領域までくる
と、それ以上に堆積される膜はＡｒ粒子の衝撃をうけて
しまうことの他、膜堆積速度が極端に低下するという問
題がある。こうした問題の他、つぎのような問題がまた
ある。即ち、微小孔の底部より膜が埋め込まれてＡｒ粒
子５が到達している領域まで膜堆積された状態でＡ「粒
子の供給を停止して膜形成を継続すると、Ａｒ粒子の基
板面への入射角度（基板表面の垂線とのなす角度）が小
さい場合、Ａｒ粒子の供給を停止した時の基板表面の微
小孔のアスペクト比（徽小孔深さ／微小孔開口径）は大
になりやすい。However, once the film is embedded from the bottom of the micropore to the area where the Ar particles 5 from the substrate irradiation ion source have reached, the film that is deposited further will be bombarded by the Ar particles. Another problem is that the film deposition rate is extremely low. In addition to these problems, there are also the following problems. That is, when the film is buried from the bottom of the micropore and the film is deposited up to the area where the Ar particles 5 have reached A, if the supply of particles is stopped and film formation is continued, the Ar particles will reach the substrate surface. If the incident angle (angle with the perpendicular to the substrate surface) is small, the aspect ratio of the micropores on the substrate surface (pore depth/micropore opening diameter) tends to become large when the supply of Ar particles is stopped. .

したがって、シャドウィング効果によってステップカバ
レージが悪化するという問題がある。更に、Ａｒ粒子の
入射角度が大きい場合はステップカバレージは改善され
るが、Ａｒ粒子の基板面への入射角度が大きいため、微
小孔２の側壁面への入射角度は小さくなり、側壁は粒子
の衝撃による劣化を大きく受けやすくなる。特に微小孔
の深さが深い場合、微小孔底部から、粒子の衝撃をうけ
ている微小孔上部までの膜形成時間が長くなるため、微
小孔側壁は粒子の衝撃を大きく受けやすい状態で粒子の
衝撃を長時間うけるという問題がある。Therefore, there is a problem in that step coverage deteriorates due to the shadowing effect. Furthermore, step coverage is improved when the incident angle of Ar particles is large, but since the incident angle of Ar particles to the substrate surface is large, the incident angle to the side wall surface of the micropore 2 is small, and the side wall is It becomes more susceptible to deterioration due to impact. In particular, when the depth of the micropore is deep, the time required to form a film from the bottom of the micropore to the top of the micropore, which is exposed to the impact of particles, is longer, so the side walls of the micropore are easily exposed to the impact of particles. There is a problem of being exposed to impact for a long time.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上述の従来のバイアス・スパッタリング法に
よる成膜方法並びにダブルイオンビーム・スパッタリン
グ法による成膜方法における問題点を解決して、特に半
導体デバイス、電子写真用感光体デバイス、画像入力用
ラインセンサー、憑像デバイス、光起電力デバイス等に
用いる”ｉＲＢ９等の所望の機能性堆積薄膜を形成する
方法及び装置を提供することを目的とするものである。The present invention solves the problems in the conventional film forming method using the bias sputtering method and the film forming method using the double ion beam sputtering method as described above. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for forming a desired functional deposited thin film such as "iRB9" for use in sensors, imaging devices, photovoltaic devices, etc.

本発明の他の目的は、特に、多層配線の配線間接続、凹
凸のある基板表面の平坦化、凹凸のある基板表面への保
護膜形成等に適した成膜方法及び装置を提供することに
ある。Another object of the present invention is to provide a film forming method and apparatus particularly suitable for connecting interconnects in multilayer wiring, flattening an uneven substrate surface, forming a protective film on an uneven substrate surface, etc. be.

〔発明の構成・効果〕[Structure and effects of the invention]

本発明は、上記目的を達成するものであって、本発明に
より提供される機能性堆積膜の形成方法は、基板表面に
イオン粒子の衝撃を与えてエツチングしなから成膜を行
う方法にして、前記粒子の前記基板表面への入射角度（
基板表面の垂線との成す角度）を成膜時に所定の角度に
変化させるようにすることを骨子とするものである。The present invention achieves the above object, and the method of forming a functional deposited film provided by the present invention is a method in which film formation is performed without etching by bombarding the substrate surface with ion particles. , the angle of incidence of the particles onto the substrate surface (
The gist of this method is to change the angle formed by the perpendicular to the substrate surface to a predetermined angle during film formation.

本発明はまた該方法を実施するに至適な装置を提供する
ものであって、本発明により提供される装置は、基板を
支持する基板ホルダーと、前記基板の表面上に所望の堆
積膜を形成するための成膜因子供給源と、前記基板表面
に、粒子を入射せしめる粒子源と、前記粒子の基板表面
への入射角度を所定の角度に任意に変更せしめることの
できる手段を備えてなることを骨子とするものである。The present invention also provides an apparatus most suitable for carrying out the method, and the apparatus provided by the present invention includes a substrate holder for supporting a substrate, and a desired deposited film on the surface of the substrate. a source for supplying film-forming factors for forming a film, a particle source for causing particles to be incident on the substrate surface, and means for arbitrarily changing the angle of incidence of the particles onto the substrate surface to a predetermined angle. This is the main point.

上記内容の本発明は、従来の堆積膜形成方法における上
述の問題点を解決するものである。因に、従来のバイア
ス・スパッタリング法による成膜方法におけるような膜
質劣化に係る問題はなく、膜堆積速度も該成膜方法にお
ける場合より顕著に早い、また、従来のダブルイオンビ
ーム・スパッタリング法による成膜方法と比較しても、
該成膜方法に見られる改質劣化に係る問題はなく、膜堆
積速度が顕著に早い、そしてまた本発明によれば、使用
する基板が複数の微小間孔を成膜する表面に有したにし
ても、成膜過程で基板表面に入射せしめるイオン粒子の
入射角度を所定角度に常時コントロールして粒子ｆｆ１
ＩＩの生起をコントロールするようにすることから、そ
うした微小間孔は堆積膜により所望状態に埋められ、得
られる堆積膜は、均質にして特性にバラツキのない好適
なものとなる。The present invention as described above is intended to solve the above-mentioned problems in conventional deposited film forming methods. Incidentally, there is no problem with film quality deterioration as in the conventional bias sputtering method, and the film deposition rate is significantly faster than in the conventional double ion beam sputtering method. Even compared to the film formation method,
There is no problem with modification deterioration seen in this film forming method, the film deposition rate is significantly fast, and according to the present invention, the substrate used has a plurality of micropores on the surface where the film is formed. However, during the film formation process, the incident angle of the ion particles incident on the substrate surface is constantly controlled to a predetermined angle, and the particles ff1
Since the occurrence of II is controlled, such minute pores are filled with the deposited film in a desired state, and the resulting deposited film is preferably homogeneous and free of variations in properties.

以下に本発明の内容を図面を用いて説明する。The contents of the present invention will be explained below using the drawings.

第１図は、本発明の堆積膜形成方法の内容を説明するた
めの模式図である。即ち、第］　Ｆａｔ図は、微小孔埋
め込み開始直後、第１（ｂ）図は、微小孔埋め込み中、
第１（Ｃ）図は、微小孔埋め込み終了直前をそれぞれ示
す模式図である。第１（ｄ）図は、微小孔を完全に埋め
込んだ後基板への粒子衝撃を停止して膜形成を行った膜
形成過程の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the content of the deposited film forming method of the present invention. That is, the Fat diagram is immediately after the start of microhole embedding, and FIG. 1(b) is during microhole embedding.
FIG. 1(C) is a schematic diagram showing the state immediately before the completion of filling the microhole. FIG. 1(d) is a schematic diagram of the film forming process in which the film was formed by stopping the particle bombardment to the substrate after the micropores were completely filled.

第１図において、１乃至５の数字による表示箇所は、第
１１図に示す膜の形成過程を示す模式図と同意義のもの
である。θ１．θ２．θ、はＡｒ粒子の基板への入射角
度であり、膜形成時に膜形成とともに、θ、くθ２くθ
、と変化させ、微小孔に埋め込まれた膜にＡｒ粒子衝撃
を与えないようにコントロールする。このところを関係
式により整理ｌｚ すると、θ。が式：θ。＝ａｒｃｔａｎ　−（（ＩＩＬ
、１、：孔の深さ、１！：孔の開口巾）を満足するもの
であって、θ１．θｔ、θ３はθ。乃至９０゜の範囲で
コントロールする。In FIG. 1, the numbers 1 to 5 have the same meaning as the schematic diagram showing the film formation process shown in FIG. 11. θ1. θ2. θ is the incident angle of Ar particles to the substrate, and as the film is formed, θ, θ2 and θ
, to control so as not to impact the film embedded in the micropores with Ar particles. If we rearrange this using the relational expression, θ. is the formula: θ. = arctan −((IIL
, 1, : hole depth, 1! : opening width of the hole), and θ1. θt and θ3 are θ. Control within the range of 90° to 90°.

第１　ｆａ１図乃至第１　＋ｄ１図に図示のようにして
行う成膜操作においては、Ａｒ粒子５の到達する領域で
は、付着した膜が再スパツタされる。この時、微小孔２
の上部で膜が形成されないようにするか、或いは膜形成
速度の小さい条件を選ぶことにより、微小孔２の上部の
膜によるシャドウィング効果を防止することができ、微
小孔を堆積される膜により完全に埋め込むことができる
。そして、このようにして微小孔に埋め込まれた堆積膜
はＡｒ粒子５の衝撃をうけないためバイアス・スパッタ
法と比較して、ｔｌ＋　微小孔に埋め込まれた堆積膜の
劣化がない、（２）微小孔埋め込み速度を大きくできる
という卓越した利点を有する。またダブルイオンビーム
・スパッタ法との比較でも、＋ｘｉ微小孔内部を埋め込
まれた堆積膜の劣化なく、完全に高速に埋め込める、（
２）微小孔側壁上部の粒子街窄による側壁の劣化を小さ
くできるというやはり卓越した利点を有する。In the film forming operation performed as shown in FIG. 1 fa1 to FIG. At this time, microhole 2
The shadowing effect caused by the film above the micropores 2 can be prevented by preventing the formation of a film on the top of the micropores 2, or by choosing conditions where the film formation rate is low. Can be fully embedded. In this way, the deposited film embedded in the micropores is not affected by the impact of the Ar particles 5, so compared to the bias sputtering method, there is no deterioration of the deposited film embedded in the tl+ micropores. (2) It has the outstanding advantage of increasing the microhole filling speed. In addition, compared to the double ion beam sputtering method, the inside of the +xi microhole can be completely filled at high speed without deterioration of the buried deposited film (
2) It also has the outstanding advantage of being able to reduce the deterioration of the side wall due to particle constriction in the upper part of the side wall of the micropore.

以下に、上述の本発明の方法を実施するに適した装置を
第２図乃至第７図に模式的に示す実施例により説明する
。In the following, an apparatus suitable for carrying out the method of the present invention described above will be explained with reference to embodiments schematically shown in FIGS. 2 to 7.

装置■上 本発明の装置例１は第２図乃至第４図に図示されるもの
である。Apparatus (1) Example 1 of the apparatus of the present invention is shown in FIGS. 2 to 4.

第２図乃至第４図において、１０１は成膜原料ターゲッ
ト１０２はターゲットホルダー、１０３はＲＦまたはＤ
Ｃ電源、１０４は基板、１０５は基板ホルダー、１０６
は基板回転用モータ、１０７は例えばカウフマン型イオ
ン源等の粒子源、１０８は真空チャンバー、１０９はベ
ローズ、１１０は図示しない排気装置に連結した排気管
、１１１は図示しないスパッタ用ガス供給源からのガス
導入管、１１２は粒子源駆動コントローラを有した粒子
源駆動用電源、そして１１３は粒子源支持アームをそれ
ぞれ示す。2 to 4, 101 is a film forming raw material target 102 is a target holder, 103 is an RF or D
C power supply, 104 is a board, 105 is a board holder, 106
107 is a substrate rotation motor, 107 is a particle source such as a Kauffman type ion source, 108 is a vacuum chamber, 109 is a bellows, 110 is an exhaust pipe connected to an exhaust device (not shown), and 111 is a gas supply source for sputtering (not shown). A gas introduction pipe, 112 a particle source driving power source having a particle source driving controller, and 113 a particle source support arm, respectively.

なお、第２図では、粒子２！Ｉ駆動機構１１２゜１１３
は図示していない。In addition, in FIG. 2, particle 2! I drive mechanism 112°113
is not shown.

また、第３図は第２図と同一方向から見た図であり、第
４図は第２．３図の上から見た図である。3 is a view seen from the same direction as FIG. 2, and FIG. 4 is a view seen from above in FIGS. 2.3.

以上構成の本発明の装置による成膜操作を説明するに、
真空チャンバー１０８にガス導入管１１１よりＡｒ等の
スパッタ用ガスを導入し、排気管１１０により排気して
、真空チャンバー１０８内を所望する圧力に保つ、そし
てターゲットホルダー１０２にＤＣまたはＲＦ電源１０
３よりＤＣまたはＲＦ電力を投入して、グロー放電を生
じさせターゲット１０１をスパッタして、基板ホルダー
１０５に支持された基板１０４上に粒子源１０７よりイ
オン粒子を照射しながら膜を形成する。この時、粒子Ｂ
１０７を粒子源駆動用電源１１２により空間移動させ、
粒子源１０７より照射する粒子の基板１０４への入射角
度（θ）を上述した範囲の所望角度にコントロールする
。To explain the film forming operation using the apparatus of the present invention having the above configuration,
A sputtering gas such as Ar is introduced into the vacuum chamber 108 through a gas introduction pipe 111 and evacuated through an exhaust pipe 110 to keep the inside of the vacuum chamber 108 at a desired pressure.
3, DC or RF power is applied to generate glow discharge and sputter the target 101 to form a film on the substrate 104 supported by the substrate holder 105 while irradiating ion particles from the particle source 107. At this time, particle B
107 is spatially moved by the particle source driving power source 112,
The incident angle (θ) of particles irradiated from the particle source 107 onto the substrate 104 is controlled to a desired angle within the above-mentioned range.

また、粒子源１０７はベローズ１０９、粒子源支持アー
ム１１３に支持され、粒子源支持アーム１１３は粒子源
駆動用電源１１２により、基板の中心近傍を通る軸を中
心に回転するので粒子源１０７が空間移動しても粒子源
１０７より照射される粒子は、基板中心に向かって照射
される。また、基板１０４は回転しているので粒子ａ１
０７より照射される粒子は、あらゆる方向から基板に入
射する。Further, the particle source 107 is supported by a bellows 109 and a particle source support arm 113, and the particle source support arm 113 is rotated by the particle source driving power supply 112 around an axis passing near the center of the substrate, so that the particle source 107 is Even if the particles move, the particles irradiated by the particle source 107 are irradiated toward the center of the substrate. Furthermore, since the substrate 104 is rotating, the particles a1
Particles irradiated from 07 enter the substrate from all directions.

麓！■１ 本発明の装置例２は第５図に図示される構成のものであ
る。At the foot of the mountain! (1) Example 2 of the device of the present invention has the configuration shown in FIG.

第５図において、２０１は成膜原料ターゲット、２０２
はターゲットホルダー、２０３はＲＦまたはＤＣ電源、
２０４は基板、２０５は基板ホルダー、２０６はトルク
伝達機能と球面屈曲機能を備えた継手、２０７は基板回
転用モータ、２０８はベアリング、２０９は可とう継手
、２１０は直線移動量コントローラを有した真空直線導
入機、２１１は真空チャンバー、２１２は図示しない排
気装置に連結した排気管、２１３は図示しないスパッタ
用ガス供給源からのガス導入管、２１４は例えばカウフ
マン型イオン源等の粒子源をそれぞれ示す。In FIG. 5, 201 is a film forming raw material target, 202
is the target holder, 203 is the RF or DC power supply,
204 is a substrate, 205 is a substrate holder, 206 is a joint with a torque transmission function and a spherical bending function, 207 is a motor for rotating the substrate, 208 is a bearing, 209 is a flexible joint, and 210 is a vacuum with a linear displacement controller. A linear introduction machine, 211 is a vacuum chamber, 212 is an exhaust pipe connected to an exhaust device (not shown), 213 is a gas introduction pipe from a sputtering gas supply source (not shown), and 214 is a particle source such as a Kauffman type ion source. .

以上構成の装置例２による成膜操作は装置例１の場合と
同様にして行われる。即ち、ターゲット２０１をスパッ
タして、基板ホルダー２０５に支持された基板２０４上
に粒子源２１４より粒子を照射しながら膜を形成する。The film forming operation using the apparatus example 2 having the above configuration is performed in the same manner as in the case of the apparatus example 1. That is, the target 201 is sputtered to form a film on the substrate 204 supported by the substrate holder 205 while irradiating particles from the particle source 214 .

この時、基板２０５を回転させながら真空直線導入機２
１１により空間移動させて、粒子源２１４より照射する
粒子の基板２０５への入射角度を所望する角度にコント
ロールする。At this time, while rotating the substrate 205, the vacuum linear introduction machine 2
11 to control the incident angle of the particles irradiated from the particle source 214 onto the substrate 205 to a desired angle.

袋１皿主 本発明の装置例３は第６図に図示される構成のものであ
る。Example 3 of the apparatus according to the present invention, which consists of one bag and one plate, has the configuration shown in FIG.

第６図において、３０１は成膜原料ターゲット、３０２
はターゲットホルダー、３０３はＤＣまたはＲＦｔ源、
３０４は基板、３０５は基板ホルダー、３０６は基板回
転用モータ、３０７はセルフバイアス電位コントロール
機能を備えたＲＦまたはＤＣ電源、３０８は真空チャン
バー、３０９は図示しない排気装置に連結した排気管、
３１０は図示しないスパッタ用原料ガス供給源からのガ
ス導入管、３１１は例えばカウフマン型イオン源等の粒
子源をそれぞれ示す。In FIG. 6, 301 is a film forming raw material target, 302
is a target holder, 303 is a DC or RFt source,
304 is a substrate, 305 is a substrate holder, 306 is a motor for rotating the substrate, 307 is an RF or DC power source with a self-bias potential control function, 308 is a vacuum chamber, 309 is an exhaust pipe connected to an exhaust device (not shown),
Reference numeral 310 indicates a gas introduction pipe from a raw material gas supply source for sputtering (not shown), and 311 indicates a particle source such as a Kauffman type ion source.

以上構成の装置例３による成膜操作は装置例１の場合と
同様にして行われる。即ち、ターゲット３０１をスパッ
タして、基板ホルダー３０５に支持された基板３０４上
に粒子源３１１より粒子を照射しながら膜を形成する。The film forming operation using the device example 3 having the above configuration is performed in the same manner as in the case of the device example 1. That is, the target 301 is sputtered to form a film on the substrate 304 supported by the substrate holder 305 while irradiating particles from the particle source 311 .

この時、ＲＦまたはＤＣ電ａｆｆＸ３０７より電力を基
板ホルダーに投入して基板３０４上にグロー放電を生じ
させ、グロー放電のセルフバイアスにより基板を負電位
に保つ、このセルフバイアス電位と粒子［３１１より飛
来する粒子の運動エネルギーをコントロールすることに
より、粒子の基板３０５への入射角度を所望する角度に
コントロールする。この時、粒子源３１１より飛来する
粒子は、中性粒子であっても基板上に生成したグロー放
電によりイオン化され、セルフバイアス電界によって加
速されるので、粒子の入射角度を所望する角度にコント
ロールできる。At this time, power is applied to the substrate holder from the RF or DC power amplifier 307 to generate a glow discharge on the substrate 304, and the self-bias of the glow discharge keeps the substrate at a negative potential. By controlling the kinetic energy of the particles, the angle of incidence of the particles onto the substrate 305 can be controlled to a desired angle. At this time, even if the particles coming from the particle source 311 are neutral particles, they are ionized by the glow discharge generated on the substrate and accelerated by the self-bias electric field, so the incident angle of the particles can be controlled to a desired angle. .

装量１壓１ 本発明の装置例４は第７図に図示される構成のものであ
る。Dose: 1 liter 1 Example 4 of the device of the present invention is of the configuration illustrated in FIG.

第７図において、４０１は成膜原料クーゲット、４０２
はクーゲットホルダー、４０３はＲＦまたはＤＣ電源、
４０４は基板、４０５は基板ホルダー、４０６は基板回
転用モータ、４０７，４１３はセルフバイアス電位コン
トロール機能を備えたＲＦまたはＤＣ電源、４０８は真
空チャンバー、４０９は図示しない排気装置に連結した
排気管、４１０は図示しないスパッタ用ガス供給源から
のガス導入管、４１１は複数個の孔を有した円環状の電
極、４１２はアース電位に保たれた円環状の電極をそれ
ぞれ示す。In FIG. 7, 401 is a film forming raw material Kuget, 402
is the Kuget holder, 403 is the RF or DC power supply,
404 is a substrate, 405 is a substrate holder, 406 is a motor for rotating the substrate, 407 and 413 are RF or DC power supplies with a self-bias potential control function, 408 is a vacuum chamber, 409 is an exhaust pipe connected to an exhaust device (not shown), Reference numeral 410 indicates a gas introduction pipe from a sputtering gas supply source (not shown), 411 an annular electrode having a plurality of holes, and 412 an annular electrode maintained at a ground potential.

以上構成の装置例４による成膜操作は装置例１の場合と
同様にして行われる。即ち、ターゲット４０１をスパッ
タして基板ホルダー４０５に支持された基板４０４上に
膜を形成する。この時、電極４１１．４１２にＲＦまた
はＤＣ電源４１３より電力を投入して、電極４１１と４
１２の間にグロー放電を生じさせ、また基板ホルダー４
０５にＲＦまたはＤｃｚｓ４ｏ７より電力を投入して基
板４０４上にグロー放電を生じさせる。電極４１２はア
ース電位に保たれているため、電極４１１が陰極となり
、電極４１１と４１２間のグロー放電により生じた正イ
オン粒子は電極４１１上のセルフバイアス電位により電
極４１１方向に加速される。電極４１１は孔を有してい
るため加速された正イオン粒子は該孔を通り抜け、基板
４０４上のグロー放電領域に到達し、さらに基板４０４
上のセルフバイアス電位により基板４０４方向に加速さ
れる。この時、電極４１１と基板４０４上のセルフバイ
アス電位をコントロールすることにより正イオン粒子の
基板への入射角度を所望する角度にコントロールする。The film forming operation using the apparatus example 4 having the above configuration is performed in the same manner as in the case of the apparatus example 1. That is, a film is formed on the substrate 404 supported by the substrate holder 405 by sputtering the target 401 . At this time, power is applied to the electrodes 411 and 412 from the RF or DC power source 413, and the electrodes 411 and 412 are
A glow discharge is generated between 12 and the substrate holder 4
Power is applied to 05 from RF or Dczs4o7 to generate glow discharge on the substrate 404. Since the electrode 412 is kept at ground potential, the electrode 411 serves as a cathode, and positive ion particles generated by glow discharge between the electrodes 411 and 412 are accelerated toward the electrode 411 by the self-bias potential on the electrode 411. Since the electrode 411 has holes, the accelerated positive ion particles pass through the holes, reach the glow discharge region on the substrate 404, and further pass through the holes on the substrate 404.
It is accelerated toward the substrate 404 by the self-bias potential above. At this time, by controlling the self-bias potential on the electrode 411 and the substrate 404, the angle of incidence of the positive ion particles onto the substrate is controlled to a desired angle.

当該装置例４においては、ＲＦまたはＤＣｔ′ａ４０７
により基板４０４上にグロー放電を生じさせ、グロー放
電のセルフバイアス電位により電極４１１より入射する
粒子を基板４０４方向に加速したが、電Ｖｉ４１１より
入射する粒子は、正イオンであるので、基板ホルダーに
正イオンの追随できる周波数の交流または直流の負電位
を印加してグロー放電を生しさせないで基板４０４方向
に正イオン粒子を加速してもよい。In the device example 4, RF or DCt'a407
A glow discharge was generated on the substrate 404, and particles incident from the electrode 411 were accelerated in the direction of the substrate 404 by the self-bias potential of the glow discharge.However, since the particles incident from the electrode 411 are positive ions, they do not reach the substrate holder. Positive ion particles may be accelerated in the direction of the substrate 404 without causing glow discharge by applying an alternating current or direct current negative potential with a frequency that positive ions can follow.

また電極４１１．４１２の形状は円環状であるため、基
板回転用モータ４０６を用いて基板４０４を回転させな
くても、正イオン粒子は基板のあらゆる方向から入射す
るので均一性は良いが回転させるとさらに良くなる。In addition, since the electrodes 411 and 412 have an annular shape, the positive ion particles are incident on the substrate from all directions without rotating the substrate 404 using the substrate rotation motor 406, so the uniformity is good. And it gets even better.

以上に述べた装置例では成膜用因子を供給する手段とし
て通常のスパッタによるところを述べたが、蒸着、ＣＶ
Ｄ、イオンビームスパッタ、対向ターゲット・スパッタ
等の手段を用いることば勿論可能である。In the example of the apparatus described above, ordinary sputtering was used as a means of supplying film-forming factors, but vapor deposition, CV
It is of course possible to use methods such as ion beam sputtering and facing target sputtering.

底盟猶工 基体表面上に第１のアルミニウム配線を有し、前記第１
のアルミニウム配線の上に、アスペクト比２　（深さ２
μｍ、開孔径１μｍ）のスルーホールのある絶縁膜を有
した基体について、装置例１の装置を使用して第１表に
示す成膜条件で、第１のアルミニウム上及び絶縁膜上に
第２のアルミニウム配線を作成した。A first aluminum wiring is provided on the surface of the substrate, and the first
Aspect ratio 2 (depth 2
For a substrate having an insulating film with a through-hole of 1 μm in diameter and 1 μm in aperture diameter, a second aluminum wiring was created.

その結果、スルーホール内部のアルミニウム堆積速度は
１５００人／分と高速であり、第２のアルミニウム配線
を形成後のスルーホール上の平坦性も凹凸がなく、非常
に良好であった。また、第２のアルミニウム配線を形成
後、第１のアルミニウム配線と第２のアルミニウム配線
の導通試験を１０００箇所のスルーホールに関して行っ
たところ、断線発生率は０％であった。As a result, the aluminum deposition rate inside the through hole was as high as 1,500 people/min, and the flatness of the through hole after forming the second aluminum wiring was also very good with no unevenness. Further, after forming the second aluminum wiring, a continuity test between the first aluminum wiring and the second aluminum wiring was performed on 1000 through holes, and the disconnection occurrence rate was 0%.

双股拠ｌ 成膜例１と同様の基体について、装置例３の装置を使用
して第２表に示す成膜条件で、第１のアルミニウム配線
上及び絶縁膜上に第２のアルミニウム配線を作成した。Two-way base l A second aluminum wiring was formed on the first aluminum wiring and an insulating film on the same substrate as in film-forming example 1 using the equipment in equipment example 3 under the film-forming conditions shown in Table 2. Created.

その結果、スルーホール内部のアルミニウム堆積速度は
１４５０人／分と高速であり、第２のアルミニウム配線
を形成後のスルーホール上の平坦性も凹凸がなく、非常
に良好であった。また、第２のアルミニウム配線を形成
後、第１のアルミニウム配線と第２のアルミニウム配線
の導通試験を１０００箇所のスルーホールに関して行っ
たところ、断線発生率は０％であった。As a result, the aluminum deposition rate inside the through-hole was as high as 1450 people/min, and the flatness of the through-hole after forming the second aluminum wiring was also very good, with no unevenness. Further, after forming the second aluminum wiring, a continuity test between the first aluminum wiring and the second aluminum wiring was performed on 1000 through holes, and the disconnection occurrence rate was 0%.

双股五主 成膜例１と同様の基体について、装置例４の装置を使用
して、第３表に示す成膜条件で第１のアルミニウム配線
上及び絶縁膜上に第２のアルミニウム配線を作成した。A second aluminum wiring was formed on the first aluminum wiring and an insulating film under the film formation conditions shown in Table 3 using the apparatus of Equipment Example 4 on the same substrate as in Double-branched Five Main Film Formation Example 1. Created.

その結果、スルーホール内部のアルミニウム堆積速度は
１５５０人／分と高速であり、第２のアルミニウム配線
を形成後のスルーホール上の平坦性も凹凸がなく、非常
に良好であった。また、第２のアルミニウム配線を形成
後、第１のアルミニウム配線と第２のアルミニウム配線
の導通試験を１０００箇所のスルーホールに関して行っ
たところ、断線発生率は０％であった。As a result, the aluminum deposition rate inside the through hole was as high as 1,550 people/min, and the flatness of the through hole after forming the second aluminum wiring was also very good, with no unevenness. Further, after forming the second aluminum wiring, a continuity test between the first aluminum wiring and the second aluminum wiring was performed on 1000 through holes, and the disconnection occurrence rate was 0%.

（比較例１） 成膜例１と同様の基体について、第９図に図示の装置を
使用して、第４表に示す成膜条件で第１のアルミニウム
配線及び絶縁膜上に第２のアルミニウム配線を作成した
。(Comparative Example 1) Regarding the same substrate as in Film Forming Example 1, a second aluminum layer was formed on the first aluminum wiring and insulating film under the film forming conditions shown in Table 4 using the apparatus shown in FIG. I created the wiring.

その結果、スルーホール内部のアルミニウム堆積速度は
４００人／分と低速であり、第２のアルミニウム配線を
形成後のスルーホール上の平坦性も凹凸があり悪かった
。また、第２のアルミニウム配線を形成後、第１のアル
ミニウム配線と第２のアルミニウム配線の導通試験を１
０００箇所のスルーホールに関して行ったところ、断線
発生率は１２％であった。As a result, the aluminum deposition rate inside the through hole was as low as 400 people/min, and the flatness of the through hole after forming the second aluminum wiring was uneven and poor. In addition, after forming the second aluminum wiring, a continuity test was conducted between the first aluminum wiring and the second aluminum wiring.
When the test was conducted on 1,000 through holes, the occurrence rate of wire breakage was 12%.

（比較例２） 成膜例１と同様の基体について、装置例１の装置を使用
して、第５表に示す成膜条件で、第１のアルミニウム配
線及び絶縁膜上に第２のアルミニウム配線を作成した。(Comparative Example 2) A second aluminum wiring was formed on the first aluminum wiring and an insulating film on the same substrate as in Film Forming Example 1 using the apparatus of Equipment Example 1 under the film forming conditions shown in Table 5. It was created.

その結果、スルーホール内部を完全に埋め込むことはで
きず、ボイドが発生した。また第２のアルミニウム配線
を形成後のスルーホール上の平坦性も凹凸があり非常に
悪かった。As a result, the inside of the through hole could not be completely filled, and voids were generated. Furthermore, the flatness of the through hole after forming the second aluminum wiring was uneven and very poor.

また、第２のアルミニウム配線を形成後、第１のアルミ
ニウム配線と第２のアルミニウム配線の導通試験を１０
００箇所のスルーホールに関して行ったところ、断線発
生率は２５％であった。In addition, after forming the second aluminum wiring, a continuity test was conducted between the first aluminum wiring and the second aluminum wiring for 10 minutes.
When testing was conducted on 00 through-holes, the occurrence rate of wire breakage was 25%.

第　　　１　　　表 第　　　２　　　表 第　　　３　　　表 第　　　４　　　表 第　　　５　　　表 （発明の効果の概略〕 本発明による機能性堆積膜の形成方法は、以上説明した
ように微小孔を埋め込む膜の形成時に、基板に対して所
望する入射角度にコントロールして粒子衝撃を与えるよ
うにしたので、効率良く微小孔を埋め込むことができる
。この時、バイアス・スパックに比べて膜質の劣化がな
く膜の形成速度が早いという利点を有し、ダブルイオン
ビーム・スパックに比べて膜質の劣化がなく膜の形成速
度が早＜、微小孔側壁上部の劣化を低減できるという利
点を存する。Table 1 Table 2 Table 3 Table 4 Table 5 (Summary of the Effects of the Invention) As explained above, the method for forming a functional deposited film according to the present invention includes the following steps: By controlling the incident angle to apply particle bombardment to the particles, it is possible to fill in micropores efficiently.At this time, there is no deterioration in film quality and the film formation rate is faster than with bias sppacking. Compared to double ion beam spucking, this method has the advantage that there is no deterioration in film quality, the film formation rate is faster, and deterioration of the upper part of the side wall of the micropore can be reduced.

さらに、本発明による機能性堆積膜の形成装置は、基板
上に膜を形成するための膜材供給源と、基板面に粒子を
入射せしめる粒子源と、膜形成時に粒子の基板表面への
入射角度を所望の角度に変えられる手段を備えたので段
差部を有する基板上にカバレージの良い膜形成ができる
利点がある。Further, the apparatus for forming a functional deposited film according to the present invention includes a film material supply source for forming a film on a substrate, a particle source for causing particles to be incident on the substrate surface, and a particle source for causing particles to be incident on the substrate surface during film formation. Since a means for changing the angle to a desired angle is provided, there is an advantage that a film with good coverage can be formed on a substrate having a stepped portion.

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

第１　ｆａｔ図乃至第１　＋ｄ１図は本発明のスパッタ
リング法による機能性１ｆｆｉ　４＋１膜形成方法の説
明図である。 第２図乃至第４図は、本発明のスパッタリング法による
機能性堆積膜形成方法を実施するに適した装置例（装置
例１）を示すものである。 第５図、第６図及び第７図は、それぞれ本発明のスパッ
タリング法による機能性堆積膜形成方法を実施するに適
した他の装置例（装置例２乃至４）を示すものである。 第８図は従来の蒸着法又はスパッタリング法による堆積
膜形成についての説明図である。第９図は、従来のバイ
アス・スパッタリング法による堆積膜形成装置の説明図
である。第１０図は、従来のダブルイオンビーム・スパ
ッタリング法による堆積膜形成装置の説明図であり、第
１１図は、第１０図の装置により堆積膜形成を行う際の
成膜過程の説明図である。 第１図、第８図及び第１１図について、ｌ・・・基板、
２・・・基板表面の微小開孔、３・・・堆積膜、４・・
・飛来粒子、５・・・基板表面に向けて入射する粒子。 第２図乃至第４図について、１０１・・・成膜原料ター
ゲット、１０２・・・ターゲットボルダ−１＋０３・・
・ＲＦ又はＤＣ電源、１０４・・基板、１０５・・・基
板ホルダー、１０６・・・基板回転用モータ、１０７・
・・粒子源、１０８・・・真空チャンバー、１０９・・
・ベローズ、１１０・・・排気管、１１１・・・スパッ
タ用ガス導入管、１１２・・・粒子Ｂ１０７の駆動用電
源、１１３・・・粒子源１０７の支持アーム。 第５図について、２０１・・・成膜原料ターゲット、２
０２・・・ターゲットホルダー、２０３・・・ＲＦ又は
ＤＣ電源、２０４・・・基板、２０５・・・基板ホルダ
ー、２０６・・・トルク伝達機能及び球面屈曲機能を備
えた継手、２０７・・・基板回転用モータ、２０８・・
・ベアリング、２０９・・・可とう継手、２１０・・・
直線移動量コントローラを有した真空直線導入機、２１
１・・・真空チャンバー、２１２・・・排気管、２１３
・・・スパック用ガス導入管、２１４・・・粒子源。 第６図について、３０１・・・成膜原料ターゲット、３
０２・・・ターゲットホルダー、３０３・・・ＲＦ又は
ＤＣ電源、３０４・・・基板、３０５・・・基板ホルダ
ー、３０６・・・基板回転用モータ、３０７・・・セル
フバイアス電位コントロール機能を備えたＲＦ又はＤＣ
電源、３０８・・・真空チャンバー、３０９・・・υ１
気管、３１０・・・スパック用ガス導入管、３１１・・
・粒子源。 第７図について、４０１・・・成膜原料ターゲット、４
０２・・・ターゲットホルダー、４０３・・・ＲＦ又は
ＤＣ電源、４０４・・・基板、４０５・・・基板ホルダ
ー、４０６・・・基板回転用モータ、４０７．４１３・
・・セルフバイアス電位コントロール機能を備えたＲＦ
又はＤＣ電源、４０８・・・真空チャンバー、４０９・
・・排気管、４１０スパフタ用ガス導入管、４１１・・
・複数個の孔を有した円環状の電極、４１２・・・アー
ス電位に保たれた円環状の電極。 第９図について、１１・・・成膜原料ターゲット、１２
・・・ターゲットホルダー、１３・・・基板、１４・・
・基板ホルダー、１５．１６・・・ＲＦ又はＤＣ電源。 第１０図について、２１・・・成膜原料ターゲット、２
２・・・基板、２３・・・基板ホルダー、２４・・・基
板照射用イオン源、２５・・・ターゲット照射用イオン
源。 第１図 ？　？　？　？　？　？−４？　？　？　？　？　’ｒ
４（ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）
第２図 第　３　因 Ｌ」 第４凹 第５因 第６因 第７図 第８図’？’ｉ’？？？？−８４ 第９図 第１０図 肥 第ｉ１図 〒〒〒〒？ｉ−４The first fat figure to the first +d1 figure are explanatory diagrams of a method for forming a functional 1ffi 4+1 film by the sputtering method of the present invention. 2 to 4 show an example of an apparatus (example 1 of apparatus) suitable for carrying out the method of forming a functional deposited film by sputtering according to the present invention. FIGS. 5, 6, and 7 respectively show other apparatus examples (apparatus examples 2 to 4) suitable for carrying out the method of forming a functional deposited film by sputtering of the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram of the formation of a deposited film by a conventional vapor deposition method or sputtering method. FIG. 9 is an explanatory diagram of a deposited film forming apparatus using a conventional bias sputtering method. FIG. 10 is an explanatory diagram of a deposited film forming apparatus using the conventional double ion beam sputtering method, and FIG. 11 is an explanatory diagram of the film forming process when deposited film is formed by the apparatus of FIG. 10. . Regarding FIGS. 1, 8, and 11, l...substrate,
2... Microscopic openings on the substrate surface, 3... Deposited film, 4...
- Flying particles, 5...Particles that are incident towards the substrate surface. Regarding FIGS. 2 to 4, 101... film forming raw material target, 102... target boulder-1+03...
- RF or DC power supply, 104... Substrate, 105... Substrate holder, 106... Motor for substrate rotation, 107...
...Particle source, 108...Vacuum chamber, 109...
Bellows, 110... Exhaust pipe, 111... Sputtering gas introduction pipe, 112... Power source for driving particle B107, 113... Support arm for particle source 107. Regarding FIG. 5, 201... film-forming raw material target, 2
02...Target holder, 203...RF or DC power supply, 204...Substrate, 205...Substrate holder, 206...Joint with torque transmission function and spherical bending function, 207...Substrate Rotating motor, 208...
・Bearing, 209... Flexible joint, 210...
Vacuum linear introduction machine with linear movement controller, 21
1... Vacuum chamber, 212... Exhaust pipe, 213
...Gas inlet pipe for spuck, 214...Particle source. Regarding FIG. 6, 301... film-forming raw material target, 3
02...Target holder, 303...RF or DC power supply, 304...Substrate, 305...Substrate holder, 306...Substrate rotation motor, 307...Equipped with self-bias potential control function RF or DC
Power supply, 308...Vacuum chamber, 309...υ1
Trachea, 310...Gas introduction pipe for spack, 311...
・Particle source. Regarding FIG. 7, 401... film-forming raw material target, 4
02...Target holder, 403...RF or DC power supply, 404...Substrate, 405...Substrate holder, 406...Substrate rotation motor, 407.413.
・RF with self-bias potential control function
or DC power supply, 408... vacuum chamber, 409.
・・Exhaust pipe, 410 gas introduction pipe for spafter, 411・・
・An annular electrode having a plurality of holes, 412...An annular electrode maintained at a ground potential. Regarding FIG. 9, 11... film forming raw material target, 12
...Target holder, 13...Substrate, 14...
・Substrate holder, 15.16...RF or DC power supply. Regarding FIG. 10, 21... film forming raw material target, 2
2... Substrate, 23... Substrate holder, 24... Ion source for substrate irradiation, 25... Ion source for target irradiation. Figure 1? ? ? ? ? ? -4? ? ? ? ? 'r
4(a) (b)
Figure 2 Figure 3 Cause L'' 4th depression Figure 5 Cause 6 Figure 7 Figure 8'? 'i'? ? ? ? -84 Figure 9 Figure 10 Figure i1 〒〒〒〒? i-4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 （１）表面に開孔を有した基板表面にスパッタリング法
により粒子の衝撃を与えてエッチングしながら機能性堆
積膜を形成する方法にして、前記粒子の前記基板表面へ
の入射角度（θ）（基板表面の垂線との成す角度）を成
膜操作時に所定の角度に変化させながら成膜を行うよう
にすることを特徴とする機能性堆積膜の形成方法。 （２）前記入射角度（θ）を成膜の進行に応じて次第に
大きくするようにすることを特徴とする請求項１に記載
の機能性堆積膜形成方法。 （３）前記入射角度（θ）がθ＿０乃至９０゜の範囲で
ある請求項２に記載の機能性堆積膜形成方法。 但し、θ＿０＝ａｒｃｔａｎｌ＿２／ｌ＿１，ｌ＿１：
孔の深さ、ｌ＿２：孔の開口巾。（４）基板を支持する
基板ホルダーと、前記基板の表面への所望の堆積膜の形
成に寄与する成膜因子供給源と、前記基板表面に、粒子
を入射せしめる粒子源と、前記粒子の前記基板表面への
入射角度（θ）を所望の角度に変更する手段とを備えた
ことを特徴とするスパッタリング法による機能性堆積膜
形成装置。 （５）前記入射角度（θ）を変更する手段が、前記粒子
源の空間的な移動機構を兼ねるものである請求項４に記
載の装置。 （６）前記入射角度（θ）を変更する手段が、前記基板
の空間的な移動機構である請求項４に記載の装置。 （７）前記入射角度（θ）を変更する手段が、前記粒子
に、前記基板に平行な運動エネルギー成分をもたせて、
前記基板または該基板の周辺に入射させる機構と、前記
基板に平行な運動エネルギー成分の大きさをコントロー
ルする機構を有し、かつ前記基板を支持する電極にグロ
ー放電を生じさせる機構と該グロー放電により生じた前
記基板に垂直な方向のセルフバイアス電圧をコントロー
ルできる機構を有したものである請求項４に記載の装置
。 （８）前記入射角度（θ）を変更する手段が、入射せし
める前記粒子をイオン化し、該イオン化した粒子を前記
基板の表面に平行な電界成分を有した電界により加速し
て該基板表面に平行な運動エネルギー成分をもたせて、
前記基板または該基板の周辺に入射させる機構と、前記
基板に平行な運動エネルギー成分の大きさをコントロー
ルできる機構とを有し、かつ前記基板を支持する電極に
負バイアスを印加する機構と、負バイアスの大きさをコ
ントロールできる機構とを有したものである請求項４に
記載の装置。[Scope of Claims] (1) A method in which a functional deposited film is formed while etching by bombarding the surface of a substrate with openings with particles by a sputtering method, wherein the particles are applied to the surface of the substrate. A method for forming a functional deposited film, characterized in that film formation is performed while changing an incident angle (θ) (angle formed with a perpendicular line to a substrate surface) to a predetermined angle during a film formation operation. (2) The method for forming a functional deposited film according to claim 1, characterized in that the incident angle (θ) is gradually increased as the film formation progresses. (3) The method for forming a functional deposited film according to claim 2, wherein the incident angle (θ) is in a range of θ_0 to 90°. However, θ_0=arctanl_2/l_1, l_1:
Hole depth, l_2: Hole opening width. (4) a substrate holder that supports a substrate; a film-forming factor supply source that contributes to the formation of a desired deposited film on the surface of the substrate; a particle source that causes particles to be incident on the surface of the substrate; 1. An apparatus for forming a functional deposited film using a sputtering method, comprising means for changing an incident angle (θ) onto a substrate surface to a desired angle. (5) The apparatus according to claim 4, wherein the means for changing the incident angle (θ) also serves as a spatial movement mechanism for the particle source. (6) The apparatus according to claim 4, wherein the means for changing the incident angle (θ) is a spatial movement mechanism for the substrate. (7) The means for changing the incident angle (θ) causes the particles to have a kinetic energy component parallel to the substrate,
a mechanism that causes the light to be incident on the substrate or the periphery of the substrate; a mechanism that controls the magnitude of a kinetic energy component parallel to the substrate; and a mechanism that causes glow discharge on an electrode that supports the substrate; and the glow discharge. 5. The apparatus according to claim 4, further comprising a mechanism capable of controlling a self-bias voltage generated in a direction perpendicular to the substrate. (8) The means for changing the incident angle (θ) ionizes the incident particles, accelerates the ionized particles by an electric field having an electric field component parallel to the surface of the substrate, and accelerates the ionized particles parallel to the surface of the substrate. with a kinetic energy component,
a mechanism for applying a negative bias to the electrode supporting the substrate; a mechanism for controlling the magnitude of the kinetic energy component parallel to the substrate; 5. The device according to claim 4, further comprising a mechanism for controlling the magnitude of the bias.