JPH01309964A - スパッタリング法による機能性堆積膜形成装置 - Google Patents
スパッタリング法による機能性堆積膜形成装置Info
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- JPH01309964A JPH01309964A JP13833488A JP13833488A JPH01309964A JP H01309964 A JPH01309964 A JP H01309964A JP 13833488 A JP13833488 A JP 13833488A JP 13833488 A JP13833488 A JP 13833488A JP H01309964 A JPH01309964 A JP H01309964A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明はスパッタリング法による機能性堆積膜形成装置
の改良に関する。より詳しくは本発明は、円筒形状の成
膜原料ターゲットと平板状の成膜原料ターゲットとを備
えたスパッタリング法による機能性堆積膜形成装置に関
する。
の改良に関する。より詳しくは本発明は、円筒形状の成
膜原料ターゲットと平板状の成膜原料ターゲットとを備
えたスパッタリング法による機能性堆積膜形成装置に関
する。
従来、スパッタリング法により堆積膜を形成するに当た
っては、CVD法による場合と同様で、如何にしたら基
体上に均一膜厚にして均質の堆積膜を定常的に安定して
形成し得るかということが基本課題であるところ、幾多
の研究がなされ、いくつかの提案がなされている。
っては、CVD法による場合と同様で、如何にしたら基
体上に均一膜厚にして均質の堆積膜を定常的に安定して
形成し得るかということが基本課題であるところ、幾多
の研究がなされ、いくつかの提案がなされている。
そうした提案のスパッタリング法による堆積膜形成方法
は、代表的には第9図に模式的に示される類の平行平板
型スパッタリング法によるものである。この方法は、第
9図に示されるように、カソード電極を兼ねるターゲッ
ト101の対向位置にあるアノード?[102上に基体
103を置いて、両電極間にRF(高周波)電力を印加
し、ターゲット101をスパッタガスによりスパッタし
て基体103上への膜堆積を行うというものである。
は、代表的には第9図に模式的に示される類の平行平板
型スパッタリング法によるものである。この方法は、第
9図に示されるように、カソード電極を兼ねるターゲッ
ト101の対向位置にあるアノード?[102上に基体
103を置いて、両電極間にRF(高周波)電力を印加
し、ターゲット101をスパッタガスによりスパッタし
て基体103上への膜堆積を行うというものである。
ところで、この方法においては、基体103の表面が平
坦である場合、該表面におけるB点と0点(第9図参照
)では、B点での膜厚〉0点での膜厚といったように膜
厚に均一性を欠く堆積膜が形成されてしまうことがしば
しばある。
坦である場合、該表面におけるB点と0点(第9図参照
)では、B点での膜厚〉0点での膜厚といったように膜
厚に均一性を欠く堆積膜が形成されてしまうことがしば
しばある。
また、例えば基体103の表面に第10(A)図に示す
様な微小孔がある場合、基体表面に成膜を行うと、第1
0(B)図及び第10(C)図の断面図に示されるよう
に堆積される膜の状態に大きな差がみられる。この差の
生起は、基体表面上の点において、ターゲラ)101よ
り放出されて成膜をもたらすスパッタ粒子の数が、スパ
ッタ粒子の基体表面への入射方向についてムラがあるこ
とに主たる原因がある。この問題の生起を解消するにつ
いて、基体の面積より大なる面積の平板ターゲットを使
用する方法が提案されている。この方法によれば、前記
問題の一応の解決は計れはするものの、次のような新た
な問題がある。即ち、+11装置の規模をそうした大面
積のターゲットに対応するように大規模のものに設計し
なくてはならないことから、装置コストは可成りのもの
になり、それにより製品コストを高いものにしてしまう
こと、(2)大面積のターゲットはその材質の均一性の
確保がむずかしく、材質の均一なターゲットはいずれに
しろ高価であり、利用効率はいずれにしろ低いところ、
こうしたことが製品コストに不可避的に影響をもたらす
こと等である。
様な微小孔がある場合、基体表面に成膜を行うと、第1
0(B)図及び第10(C)図の断面図に示されるよう
に堆積される膜の状態に大きな差がみられる。この差の
生起は、基体表面上の点において、ターゲラ)101よ
り放出されて成膜をもたらすスパッタ粒子の数が、スパ
ッタ粒子の基体表面への入射方向についてムラがあるこ
とに主たる原因がある。この問題の生起を解消するにつ
いて、基体の面積より大なる面積の平板ターゲットを使
用する方法が提案されている。この方法によれば、前記
問題の一応の解決は計れはするものの、次のような新た
な問題がある。即ち、+11装置の規模をそうした大面
積のターゲットに対応するように大規模のものに設計し
なくてはならないことから、装置コストは可成りのもの
になり、それにより製品コストを高いものにしてしまう
こと、(2)大面積のターゲットはその材質の均一性の
確保がむずかしく、材質の均一なターゲットはいずれに
しろ高価であり、利用効率はいずれにしろ低いところ、
こうしたことが製品コストに不可避的に影響をもたらす
こと等である。
こうしたことから、スパッタリング法により、定常的に
安定して、ターゲットの利用効率を高めて、所望の機能
性堆積膜の効率的形成を可能にする小型で安価な装置の
提供が社会的要求としである。
安定して、ターゲットの利用効率を高めて、所望の機能
性堆積膜の効率的形成を可能にする小型で安価な装置の
提供が社会的要求としである。
〔本発明の目的]
本発明は従来の平行平板型スパッタリング法による堆積
膜形成装置における上述の問題を排除して、上述の要求
に応える表面が平面である成膜用基体の表面及び、微小
孔を存する成膜用基体の表面に、均一特性の堆積膜の形
成を可能にする装置を提供することを主たる目的とする
。
膜形成装置における上述の問題を排除して、上述の要求
に応える表面が平面である成膜用基体の表面及び、微小
孔を存する成膜用基体の表面に、均一特性の堆積膜の形
成を可能にする装置を提供することを主たる目的とする
。
本発明の他の目的は、円筒形状の成膜材料ターゲットと
平板状の成膜材料ターゲットとを備え、飛来するスパッ
タ粒子の方向及び数をコントロールして、表面が平面で
ある成膜用基体の表面、及び微小孔を有する成膜用基体
の表面に、所望の状態で、堆積膜を形成し汎用性に冨む
機能性堆積膜の形成を可能にする装置を提供することに
ある。
平板状の成膜材料ターゲットとを備え、飛来するスパッ
タ粒子の方向及び数をコントロールして、表面が平面で
ある成膜用基体の表面、及び微小孔を有する成膜用基体
の表面に、所望の状態で、堆積膜を形成し汎用性に冨む
機能性堆積膜の形成を可能にする装置を提供することに
ある。
本発明は、前述の従来のスパッタリング法による堆積膜
形成方法における問題を解決して、前記目的を達成すべ
く本発明者らが鋭意研究を行った結果下達する知見を得
、該知見に基づいて完成に至ったものである。
形成方法における問題を解決して、前記目的を達成すべ
く本発明者らが鋭意研究を行った結果下達する知見を得
、該知見に基づいて完成に至ったものである。
即ち、従来のスパッタリング法による前述の問題点は、
前述したように、第9図において、円形のターゲラ)1
01から円形の基体103の表面に飛来するスパッタ粒
子数が、円形の基体103の径方向によって、異なるこ
とに起因することが判明している。即ち、ターゲット1
01と基体103が同軸上に設けられている場合は、基
体103の中心部と基体103の周辺部に飛来するスズ
・7タ粒子数は異なり、ターゲット101の表面の任意
の点で均一にスパッタリングが起こると、基体103の
中心部に飛来するスパッタ粒子数は、基体103の周辺
部に飛来するスパッタ粒子数より多くなる。
前述したように、第9図において、円形のターゲラ)1
01から円形の基体103の表面に飛来するスパッタ粒
子数が、円形の基体103の径方向によって、異なるこ
とに起因することが判明している。即ち、ターゲット1
01と基体103が同軸上に設けられている場合は、基
体103の中心部と基体103の周辺部に飛来するスズ
・7タ粒子数は異なり、ターゲット101の表面の任意
の点で均一にスパッタリングが起こると、基体103の
中心部に飛来するスパッタ粒子数は、基体103の周辺
部に飛来するスパッタ粒子数より多くなる。
こうしたことから、本発明者らは、まず基体103の中
心部に飛来するスパッタ粒子数と基体103の周辺部に
飛来するスパッタ粒子数の差を小さくする手段を見い出
すべく、スパッタリング法による堆積膜形成装置を第1
1図に示すように構成にて各種の検討を行った。
心部に飛来するスパッタ粒子数と基体103の周辺部に
飛来するスパッタ粒子数の差を小さくする手段を見い出
すべく、スパッタリング法による堆積膜形成装置を第1
1図に示すように構成にて各種の検討を行った。
即ち、平板状のアルミニウムターゲット(53)と円筒
状のアルミニウムターゲット(54)とを成膜室内に設
け、前記ターゲット(53)が前記ターゲット(54)
の一方の開口を閉鎖する様に設置され、かつ基体(52
)を前記ターゲラ)(54)の見かけ上の中心線を延長
した位置に咳中心軸に垂直に設け、Arガスでスパッタ
リングを行うようにした。
状のアルミニウムターゲット(54)とを成膜室内に設
け、前記ターゲット(53)が前記ターゲット(54)
の一方の開口を閉鎖する様に設置され、かつ基体(52
)を前記ターゲラ)(54)の見かけ上の中心線を延長
した位置に咳中心軸に垂直に設け、Arガスでスパッタ
リングを行うようにした。
そして、前記ターゲット53と基体52との距離、およ
び前記ターゲラ1−53.54に投入する電力によるA
rのスパッタリングエネルギーと、基体52表面の堆積
膜の膜厚分布を検討し、以下の結果を得た。
び前記ターゲラ1−53.54に投入する電力によるA
rのスパッタリングエネルギーと、基体52表面の堆積
膜の膜厚分布を検討し、以下の結果を得た。
即ち、
(i)基体52がターゲット53に近づくにつれ、膜厚
分布は良くなる。
分布は良くなる。
(■)ターゲラ)53.54に入射するArのスパッタ
リングエネルギーがおよそ1000eV前後のとき膜厚
分布は良くなる。
リングエネルギーがおよそ1000eV前後のとき膜厚
分布は良くなる。
更に本発明者らは、第11図に示す装置において、ター
ゲラ)53.54を複数個に分割し、各々の分割された
ターゲットに投入する電力によるArのスパッタリング
エネルギーと、基体52表面の堆積膜の膜厚分布を検討
し、以下の結果を得た。
ゲラ)53.54を複数個に分割し、各々の分割された
ターゲットに投入する電力によるArのスパッタリング
エネルギーと、基体52表面の堆積膜の膜厚分布を検討
し、以下の結果を得た。
即ち、
(iii)Arのスパッタリングエネルギーがおよそ8
00eVよりも小さい場合は、ターゲット54の基体5
2に近い端から、ターゲット53の中心に向かって、A
rのスパッタリングエネルギーを徐々に大きくすると、
膜厚分布は良くなる。
00eVよりも小さい場合は、ターゲット54の基体5
2に近い端から、ターゲット53の中心に向かって、A
rのスパッタリングエネルギーを徐々に大きくすると、
膜厚分布は良くなる。
(iv>Arのスパッタリングエネルギーがおよそ12
00eVよりも大きい場合は、ターゲット54の基体5
2に近い端からターゲット53の中心に向かって、Ar
のスパッタリングエネルギーを徐々に小さくすると膜厚
分布は良くなる。
00eVよりも大きい場合は、ターゲット54の基体5
2に近い端からターゲット53の中心に向かって、Ar
のスパッタリングエネルギーを徐々に小さくすると膜厚
分布は良くなる。
い)乃至(iv)の検討結果より、基体をそれに対向す
るターゲットに出来るだけ近づける様にする場合、膜厚
分布均一化がはかれ得る知見を得た。
るターゲットに出来るだけ近づける様にする場合、膜厚
分布均一化がはかれ得る知見を得た。
しかし膜質について、第11図の装置構成の場合、膜堆
積速度が非常に遅く、また、ターゲット53と基体52
との間隔り、がターゲット54の長さり、の2倍程度で
あっても、基体52の表面はプラズマダメージを受け、
膜質が劣化するという問題のあることが判明した。
積速度が非常に遅く、また、ターゲット53と基体52
との間隔り、がターゲット54の長さり、の2倍程度で
あっても、基体52の表面はプラズマダメージを受け、
膜質が劣化するという問題のあることが判明した。
この問題を解決するについて、本発明者らは、第7図に
示す様に、ターゲット53の側部及びターゲット54の
外側のそれぞれに永久磁石を設けてプラズマを両ターゲ
ット間に■し込める様にしたところ、下述する知見を得
た。
示す様に、ターゲット53の側部及びターゲット54の
外側のそれぞれに永久磁石を設けてプラズマを両ターゲ
ット間に■し込める様にしたところ、下述する知見を得
た。
即ち、
(V)ターゲットに対し磁界を与える様にすると、アル
ミニウムターゲット近傍に発生されるプラズマの密度が
高められて、ターゲットからスパッタされる粒子数が増
加し、その結果膜堆積速度が高められる。
ミニウムターゲット近傍に発生されるプラズマの密度が
高められて、ターゲットからスパッタされる粒子数が増
加し、その結果膜堆積速度が高められる。
更に本発明者らは、第8図に示す様に基体52の側にも
永久磁石を設けてみたところ、下述する知見を得た。
永久磁石を設けてみたところ、下述する知見を得た。
即ち、
(vi)前記ターゲット53及び54側に設けた永久磁
石が与える磁界と反発する磁界を基体52側に設けた永
久磁石により与える。つまり上記両磁界により生じる磁
力線を同方向になる様両永久磁石を設けることにより、
基体52をそれと対向するターゲット側に近づけてもプ
ラズマ領域に基体はさらされない。さらに前記両永久磁
石を同方向かつ同周期で回転させることにより膜厚分布
及び膜質を均一化させ、かつ前記ターゲットの使用効率
が向上する。
石が与える磁界と反発する磁界を基体52側に設けた永
久磁石により与える。つまり上記両磁界により生じる磁
力線を同方向になる様両永久磁石を設けることにより、
基体52をそれと対向するターゲット側に近づけてもプ
ラズマ領域に基体はさらされない。さらに前記両永久磁
石を同方向かつ同周期で回転させることにより膜厚分布
及び膜質を均一化させ、かつ前記ターゲットの使用効率
が向上する。
本発明は、本発明者らが事実として確認した上述の知見
(i)乃至(vl)に基づいて完成されたものであり、
本発明により提供されるスパッタリング法による堆積膜
形成装置は、従来のスパッタリング法による堆積膜形成
装置における…1述の問題点を排除し、前記目的を達成
するものである。
(i)乃至(vl)に基づいて完成されたものであり、
本発明により提供されるスパッタリング法による堆積膜
形成装置は、従来のスパッタリング法による堆積膜形成
装置における…1述の問題点を排除し、前記目的を達成
するものである。
本発明により提供される装置は、下達する構成を骨子と
するスパッタリング法による機能性堆積膜形成袋Wであ
る。
するスパッタリング法による機能性堆積膜形成袋Wであ
る。
即ち、「内面が円筒形状の成膜原料ターゲット(A)と
、平板状の成膜原料ターゲット(B)とを成膜室内に備
え、前記ターゲット(B)が前記ターゲット(A)の一
方の開口を閉鎖するように設けられており、基体を前記
ターゲット(A)の見かけ上の中心軸を延長した位置に
該中心軸に垂直に設けるようにされており、前記ターゲ
ット(A)の直径に平行なるn力線を発生する手段と、
前記ターゲラ) (A)に発生する磁力線と同方向に前
記基体の表面近傍に磁力線を発生する手段と、前記ター
ゲット(A)に発生する磁力線と前記基体の表面近傍に
発生する磁力線を、同方向に同周期で回転させる手段を
備え、且つ前記ターゲット(A)及び(B)から前記基
体表面に向けて飛来するスパック粒子数をコントロール
する手段を備えた」構成。
、平板状の成膜原料ターゲット(B)とを成膜室内に備
え、前記ターゲット(B)が前記ターゲット(A)の一
方の開口を閉鎖するように設けられており、基体を前記
ターゲット(A)の見かけ上の中心軸を延長した位置に
該中心軸に垂直に設けるようにされており、前記ターゲ
ット(A)の直径に平行なるn力線を発生する手段と、
前記ターゲラ) (A)に発生する磁力線と同方向に前
記基体の表面近傍に磁力線を発生する手段と、前記ター
ゲット(A)に発生する磁力線と前記基体の表面近傍に
発生する磁力線を、同方向に同周期で回転させる手段を
備え、且つ前記ターゲット(A)及び(B)から前記基
体表面に向けて飛来するスパック粒子数をコントロール
する手段を備えた」構成。
そして本発明により提供される装置の他の特徴は、「前
記円筒状クーゲラ) (A)が、複数個の円筒状ターゲ
ットを重塁させて一体構成させたものからなり、前記円
板ターゲラ) CB)が中央に円板ターゲットを有し、
それと同心の複数個のドーナツ状の円形平板ターゲット
を該円板ターゲットを中心にして順次並列させて一体構
成させたものからなり、前記クーゲットのそれぞれにつ
いて個々に独立して電力を印加できるようにされている
」ことにある。
記円筒状クーゲラ) (A)が、複数個の円筒状ターゲ
ットを重塁させて一体構成させたものからなり、前記円
板ターゲラ) CB)が中央に円板ターゲットを有し、
それと同心の複数個のドーナツ状の円形平板ターゲット
を該円板ターゲットを中心にして順次並列させて一体構
成させたものからなり、前記クーゲットのそれぞれにつ
いて個々に独立して電力を印加できるようにされている
」ことにある。
かくなる構成の本発明の装置は、堆積膜が形成された基
体表面の膜厚分布の均−性及び基体表面に開孔部が設け
である開札段差部のステノブカバレソジを良好にし、半
導体デバイスを始めとして他の各種電子デバイスの生産
における歩留りを向上せしめると共に、製品コストを大
巾に低減セ゛しめる等の顕著な利点を有するものである
。
体表面の膜厚分布の均−性及び基体表面に開孔部が設け
である開札段差部のステノブカバレソジを良好にし、半
導体デバイスを始めとして他の各種電子デバイスの生産
における歩留りを向上せしめると共に、製品コストを大
巾に低減セ゛しめる等の顕著な利点を有するものである
。
以下に本発明の装置を第1図乃至第6図に模式的に示す
実施例により説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。
実施例により説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。
装置例1
本発明の装置例1は第1図、第3図乃至第5図に図示さ
れるものである。第1図、第3図乃至第5図において、
l−aは円筒形状の成膜原料ターゲット、1−bは円板
形状の成膜原料ターゲット、2は前記ターゲット1−a
およびl−bの冷却用水冷ジャケット、3.7は前記タ
ーゲットl−aの直径方向にほぼ平行な磁力線を発生す
る磁石、4はアース電位に保たれたシールド板、5は基
体、6は基体ホルダー、9,10はトルク伝達機能を備
えた継手、11.12は磁石回転用モータ、13は高周
波電源、14はガス導入パルプ、15は磁石支持アーム
、16は真空槽、18は前記磁石3により印加された磁
力線をそれぞれ示す。
れるものである。第1図、第3図乃至第5図において、
l−aは円筒形状の成膜原料ターゲット、1−bは円板
形状の成膜原料ターゲット、2は前記ターゲット1−a
およびl−bの冷却用水冷ジャケット、3.7は前記タ
ーゲットl−aの直径方向にほぼ平行な磁力線を発生す
る磁石、4はアース電位に保たれたシールド板、5は基
体、6は基体ホルダー、9,10はトルク伝達機能を備
えた継手、11.12は磁石回転用モータ、13は高周
波電源、14はガス導入パルプ、15は磁石支持アーム
、16は真空槽、18は前記磁石3により印加された磁
力線をそれぞれ示す。
上記構成の装置例1においては、真空槽16内に設置さ
れた基体ホルダー6に基体5を設置し、排気系より該真
空槽16を高真空圧力(10−’Torr以下)まで排
気する。排気後ガス導入バルブ14よりへrガスを咳真
空槽16内の圧力が10−’〜10−’Torr台にな
る流量に調整し、前記磁石3及び7の磁力線方向が同方
向になる位置に該磁石3および7を調整し、かつ前記磁
石回転用モータ11および12より該磁石3および7を
同方向でかつ同周期にて回転させる。
れた基体ホルダー6に基体5を設置し、排気系より該真
空槽16を高真空圧力(10−’Torr以下)まで排
気する。排気後ガス導入バルブ14よりへrガスを咳真
空槽16内の圧力が10−’〜10−’Torr台にな
る流量に調整し、前記磁石3及び7の磁力線方向が同方
向になる位置に該磁石3および7を調整し、かつ前記磁
石回転用モータ11および12より該磁石3および7を
同方向でかつ同周期にて回転させる。
前記高周波電源13より前記ターゲット1−aおよびt
−bに電力を電力αすると放電が開始し、プラズマが
発生する。
−bに電力を電力αすると放電が開始し、プラズマが
発生する。
nI記プラズマ中のAr’ は、前記ターゲット1−a
および1−b近傍のシース電位により加速され、該ター
ゲラl−1−aおよび1−bと衝突し、スズ、り粒子を
発生する。前記スパッタ粒子が基体5の表面上に飛来し
、堆積膜が形成される。
および1−b近傍のシース電位により加速され、該ター
ゲラl−1−aおよび1−bと衝突し、スズ、り粒子を
発生する。前記スパッタ粒子が基体5の表面上に飛来し
、堆積膜が形成される。
装置Lu
本発明の装置例2は、第2図乃至第6図に図示されるも
のである。第2図乃至第6図において、1−aは3分割
された円筒形状の成膜原料ターゲソト、1−bは3分割
された円板またはドーナツ円板形状の成膜原料ターゲッ
ト、2は前記ターゲット1−aおよび1−bの冷却用水
冷ジャケット、3.7は前記ターゲット1−aの直径方
向にほぼ平行な磁力線を発生する磁石、4はアース電位
に保たれたシールド板、5は基体、6は基体ホルダー、
9.10はトルク伝達機能を備えた継手、11.12は
磁石回転用モータ、13は高周波電源、14はガス導入
バルブ、15は磁石支持アーム、16は真空槽、18は
前記磁石3により印加された磁力線をそれぞれ示す。
のである。第2図乃至第6図において、1−aは3分割
された円筒形状の成膜原料ターゲソト、1−bは3分割
された円板またはドーナツ円板形状の成膜原料ターゲッ
ト、2は前記ターゲット1−aおよび1−bの冷却用水
冷ジャケット、3.7は前記ターゲット1−aの直径方
向にほぼ平行な磁力線を発生する磁石、4はアース電位
に保たれたシールド板、5は基体、6は基体ホルダー、
9.10はトルク伝達機能を備えた継手、11.12は
磁石回転用モータ、13は高周波電源、14はガス導入
バルブ、15は磁石支持アーム、16は真空槽、18は
前記磁石3により印加された磁力線をそれぞれ示す。
以上の構成の装置例2においては、真空槽16内に設置
された基体ホルダー6に基体5を設置し、排気系より該
真空槽16を高真空圧力(10−’T orr以下)ま
で排気する。排気後ガス導入バルブ14よりArガスを
咳真空槽16内の圧力が10−’〜10−3Torr台
になる流量に調整し、前記磁石3及び7の磁力線方向が
同方向になる位置に該磁石3および7を調整し、かつ前
記磁石回転用モータ11および12より該磁石3および
7を同方向でかつ同周期にて回転させる。
された基体ホルダー6に基体5を設置し、排気系より該
真空槽16を高真空圧力(10−’T orr以下)ま
で排気する。排気後ガス導入バルブ14よりArガスを
咳真空槽16内の圧力が10−’〜10−3Torr台
になる流量に調整し、前記磁石3及び7の磁力線方向が
同方向になる位置に該磁石3および7を調整し、かつ前
記磁石回転用モータ11および12より該磁石3および
7を同方向でかつ同周期にて回転させる。
高周波電源13より前記ターゲットi−aに印加される
電力密度を基体に近い該ターゲット1−aからPI 、
PI、P、とし、かつ前記高周波電′a13より前記タ
ーゲットl−bに印加される電力密度を該ターゲット1
−bの外周より中心に向けP、、Pi、P、とじ、前記
ターゲットl−aおよび1−bに電力密度となる電力を
印加すると放電が開始し、プラズマが発生する。
電力密度を基体に近い該ターゲット1−aからPI 、
PI、P、とし、かつ前記高周波電′a13より前記タ
ーゲットl−bに印加される電力密度を該ターゲット1
−bの外周より中心に向けP、、Pi、P、とじ、前記
ターゲットl−aおよび1−bに電力密度となる電力を
印加すると放電が開始し、プラズマが発生する。
前記プラズマ中のAr”は、前記ターゲット1−aおよ
び1−b近傍のシース電位により加速され、8亥ターゲ
ットl−aおよび1−bと衝突し、スパッタ粒子を発生
する。前記スパッタ粒子が基体5の表面上に飛来し、堆
積膜が形成される。
び1−b近傍のシース電位により加速され、8亥ターゲ
ットl−aおよび1−bと衝突し、スパッタ粒子を発生
する。前記スパッタ粒子が基体5の表面上に飛来し、堆
積膜が形成される。
以下に本発明の効果を、本発明の装置による成膜例及び
比較例により、より明らかにする。
比較例により、より明らかにする。
#M−阻上
装置例1の装置を使用して第1表に示す成膜条件で開ロ
巾Iμm、深さll1mの開口のある直径20(Jの円
形の基体についてアルミニウムを堆積した。
巾Iμm、深さll1mの開口のある直径20(Jの円
形の基体についてアルミニウムを堆積した。
その結果、前記開孔のない平面部での膜厚分布は±1%
、膜堆積速度は5000人/分であった。
、膜堆積速度は5000人/分であった。
また前記開孔部でのステップカバレッジは前記基体全域
において非常に良好であった。
において非常に良好であった。
第 1 表
装置例2の装置を使用して第2表に示す成膜条件A及び
Bで直径20cImの平坦な円形の基体についてアルミ
ニウムを堆積した。
Bで直径20cImの平坦な円形の基体についてアルミ
ニウムを堆積した。
その結果成膜条件Aで前記基体表面上の膜厚分布は±1
%、堆積速度は7500人/分であった。
%、堆積速度は7500人/分であった。
また成膜条件Bで前記基体表面上の膜厚分布は±1%、
堆積速度は3000人/分であった。
堆積速度は3000人/分であった。
第 2 表
〈比較例〉
装置例1における円筒ターゲット1−aを真空槽16よ
り取り除き、磁石3及び7で磁力線が同方向で、且つ磁
石回転用モータ11及び12にて前記磁石3及び7を同
方向で且つ同周期にて回転する状態にし、第1表に示す
成膜条件で成膜を行った、なお、基体として、成膜例1
におけるのと同様のものを使用した。
り取り除き、磁石3及び7で磁力線が同方向で、且つ磁
石回転用モータ11及び12にて前記磁石3及び7を同
方向で且つ同周期にて回転する状態にし、第1表に示す
成膜条件で成膜を行った、なお、基体として、成膜例1
におけるのと同様のものを使用した。
その結果、前記基体上の開孔のない平面部での膜厚分布
は±30%で膜堆積速度は2000人/分であった。
は±30%で膜堆積速度は2000人/分であった。
また、前記開孔部でのステップカバレンジは、前記基体
全域において非常に悪かった。
全域において非常に悪かった。
第1図乃至第2図は、本発明の装置構成の典型的な例を
模式的に示す図である。第3図乃至第6図は、本発明の
装置におけるターゲット、基体、永久磁石、磁界の位置
関係を示す図である。第7図乃至第8図は本発明に至る
経緯で使用した装置のターゲット、基体、永久磁石、磁
界、プラズマ発生領域の位置関係を示す図である。第9
図は従来のスパッタリング装置構成の典型的な模式図で
ある。第10(A)図は基体表面に形成された微小孔の
断面図であり、第10(B)乃至(C)図は第9図の従
来のスパッタリング装置による、微小孔を有する基体表
面への膜堆積状態を説明するための断面説明図である。 第11図は本発明に至る経緯で使用した装置のターゲッ
ト及び基体の位置関係を示す図である。 第1図乃至第10図、第11図において、1−a・・・
円筒形状の成膜原料ターゲ7)、1−b・・・円板形状
の成膜原料ターゲット、2・・・水冷ジャケット、3・
・・永久磁石、4・・・アース電位に保たれたシールド
板、5・・・基体、6・・・基体ホルダー、7・・・永
久磁石、9.10・・・トルク伝達機能を備えた継手、
11.12・・・磁石回転用モータ、13・・・高周波
電源、14・・・ガス導入バルブ、15・・・磁石支持
アーム、16・・・真空槽、17・・・プラズマ、18
・・・磁力線、52・・・基体、53・・・アルミニウ
ム平板ターゲット、54・・・アルミニウム垂直ターゲ
ット、101・・・ターゲット兼カソード、102・・
・アノード兼基体ホルダー、103・・・基体、104
・・・高周波電源、105・・・堆積膜。 第1図 第 3 図 第4図 第5図 第6因 第7因 第 8 因 第9図 第10 D
模式的に示す図である。第3図乃至第6図は、本発明の
装置におけるターゲット、基体、永久磁石、磁界の位置
関係を示す図である。第7図乃至第8図は本発明に至る
経緯で使用した装置のターゲット、基体、永久磁石、磁
界、プラズマ発生領域の位置関係を示す図である。第9
図は従来のスパッタリング装置構成の典型的な模式図で
ある。第10(A)図は基体表面に形成された微小孔の
断面図であり、第10(B)乃至(C)図は第9図の従
来のスパッタリング装置による、微小孔を有する基体表
面への膜堆積状態を説明するための断面説明図である。 第11図は本発明に至る経緯で使用した装置のターゲッ
ト及び基体の位置関係を示す図である。 第1図乃至第10図、第11図において、1−a・・・
円筒形状の成膜原料ターゲ7)、1−b・・・円板形状
の成膜原料ターゲット、2・・・水冷ジャケット、3・
・・永久磁石、4・・・アース電位に保たれたシールド
板、5・・・基体、6・・・基体ホルダー、7・・・永
久磁石、9.10・・・トルク伝達機能を備えた継手、
11.12・・・磁石回転用モータ、13・・・高周波
電源、14・・・ガス導入バルブ、15・・・磁石支持
アーム、16・・・真空槽、17・・・プラズマ、18
・・・磁力線、52・・・基体、53・・・アルミニウ
ム平板ターゲット、54・・・アルミニウム垂直ターゲ
ット、101・・・ターゲット兼カソード、102・・
・アノード兼基体ホルダー、103・・・基体、104
・・・高周波電源、105・・・堆積膜。 第1図 第 3 図 第4図 第5図 第6因 第7因 第 8 因 第9図 第10 D
Claims (2)
- (1)スパッタリング法による機能性堆積膜形成装置で
あって、内面が円筒形状の成膜原料ターゲット(A)と
、平板状の成膜原料ターゲット(B)とを成膜室内に備
え、前記ターゲット(B)が前記ターゲット(A)の一
方の開口を閉鎖するように設けられており、基体を前記
ターゲット(A)の見かけ上の中心軸を延長した位置に
該中心軸に垂直に設けるようにされており、前記ターゲ
ット(A)の直径に平行な磁力線を発生する手段と、前
記ターゲット(A)に発生する磁力線と同方向に前記基
体の表面近傍に磁力線を発生する手段と、前記ターゲッ
ト(A)に発生する磁力線と前記基体の表面近傍に発生
する磁力線を同方向に同周期で回転させる手段を備え、
且つ前記ターゲット(A)及び(B)から前記基体の表
面に向けて飛来するスパッタ粒子数をコントロールする
手段を備えている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。 - (2)前記円筒状ターゲット(A)が、複数個の円筒状
ターゲットを重塁させて一体構成させたものからなり、
前記円板ターゲット(B)が中央に円板ターゲットを有
し、それと同心の複数個のドーナツ状の円形平板ターゲ
ットを該円板ターゲットを中心にして順次並列させて一
体構成させたものからなり、前記ターゲットのそれぞれ
について個々に独立して電力を印加できるようにされて
いる請求項1に記載の装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13833488A JPH01309964A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | スパッタリング法による機能性堆積膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13833488A JPH01309964A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | スパッタリング法による機能性堆積膜形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01309964A true JPH01309964A (ja) | 1989-12-14 |
Family
ID=15219481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13833488A Pending JPH01309964A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | スパッタリング法による機能性堆積膜形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01309964A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09228038A (ja) * | 1996-02-23 | 1997-09-02 | Balzers Prozes Syst Gmbh | 中空のターゲットを備えた、陰極スパッタによりサブストレートを被覆するための装置 |
US6497796B1 (en) * | 1999-01-05 | 2002-12-24 | Novellus Systems, Inc. | Apparatus and method for controlling plasma uniformity across a substrate |
-
1988
- 1988-06-07 JP JP13833488A patent/JPH01309964A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09228038A (ja) * | 1996-02-23 | 1997-09-02 | Balzers Prozes Syst Gmbh | 中空のターゲットを備えた、陰極スパッタによりサブストレートを被覆するための装置 |
US6497796B1 (en) * | 1999-01-05 | 2002-12-24 | Novellus Systems, Inc. | Apparatus and method for controlling plasma uniformity across a substrate |
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