JPH0525622A - イオン源一体型スパツタリング装置 - Google Patents
イオン源一体型スパツタリング装置Info
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- JPH0525622A JPH0525622A JP3178116A JP17811691A JPH0525622A JP H0525622 A JPH0525622 A JP H0525622A JP 3178116 A JP3178116 A JP 3178116A JP 17811691 A JP17811691 A JP 17811691A JP H0525622 A JPH0525622 A JP H0525622A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 イオンとスパッタ粒子を、同一方向から長尺
の被成膜対象物に照射できるようにし、適正な成膜条件
を成立させる。 【構成】 イオン引出口54が一直線の帯状に延びる中
空状カソード(ホローカソード)53と、放電プラズマ
を有効に発生させるための永久磁石56と、加速電極5
6とを備えたイオン源と、帯状のターゲット12と、タ
ーゲット12を囲みスパッタ出口開口部15の面積を狭
めたアノード電極13と、ターゲット13に磁場を発生
させる永久磁石18とを備えたスパッタリング装置とを
一体化し、長尺の被成膜対象物20に対し同一方向から
イオン及びスパッタ粒子の照射を行なうようにし、適正
な成膜条件を成立させる。
の被成膜対象物に照射できるようにし、適正な成膜条件
を成立させる。 【構成】 イオン引出口54が一直線の帯状に延びる中
空状カソード(ホローカソード)53と、放電プラズマ
を有効に発生させるための永久磁石56と、加速電極5
6とを備えたイオン源と、帯状のターゲット12と、タ
ーゲット12を囲みスパッタ出口開口部15の面積を狭
めたアノード電極13と、ターゲット13に磁場を発生
させる永久磁石18とを備えたスパッタリング装置とを
一体化し、長尺の被成膜対象物20に対し同一方向から
イオン及びスパッタ粒子の照射を行なうようにし、適正
な成膜条件を成立させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、長尺物を被成膜対象と
したスパッタリング装置に関し、イオン源を一体にした
ものである。
したスパッタリング装置に関し、イオン源を一体にした
ものである。
【0002】
【従来の技術】図6に従来のイオン源の構造を示す。図
において、41はケース状のアノード電極、42は局所
的な磁界43を形成する永久磁石、44はフィラメント
カソード、45はアノード電極41で形成されるプラズ
マ生成室内のイオンを引出す引出し電極、46は放電に
必要なガスを導入するためのガス導入孔である。また、
47は絶縁物である。
において、41はケース状のアノード電極、42は局所
的な磁界43を形成する永久磁石、44はフィラメント
カソード、45はアノード電極41で形成されるプラズ
マ生成室内のイオンを引出す引出し電極、46は放電に
必要なガスを導入するためのガス導入孔である。また、
47は絶縁物である。
【0003】アノード電極41で形成れるプラズマ生成
室の壁面内部に、永久磁石42により局所的な磁界43
を作り、アノード電極41とフィラメントカソード44
の間で放電を発生させる。フィラメントカソード44か
ら放電された電子を磁界43により束縛し、フィラメン
トカソード44近傍のプラズマ密度を上げてイオン生成
効率を上げている。放電に必要なガスはガス導入孔46
から導入され、プラズマ生成室内のイオンは引出し電極
45に印加された引出し電界により引き出される。
室の壁面内部に、永久磁石42により局所的な磁界43
を作り、アノード電極41とフィラメントカソード44
の間で放電を発生させる。フィラメントカソード44か
ら放電された電子を磁界43により束縛し、フィラメン
トカソード44近傍のプラズマ密度を上げてイオン生成
効率を上げている。放電に必要なガスはガス導入孔46
から導入され、プラズマ生成室内のイオンは引出し電極
45に印加された引出し電界により引き出される。
【0004】真空蒸着における薄膜構造に、スパッタリ
ング装置が用いられることが良く知られている。
ング装置が用いられることが良く知られている。
【0005】スパッタリング装置の原理を図7に基づい
て説明する。図7には従来のスパッタリング装置の構造
説明を示してある。
て説明する。図7には従来のスパッタリング装置の構造
説明を示してある。
【0006】図において、1,2は電極で、一方の電極
1にはターゲット3が取付けられている。真空中で2つ
の電極1,2間の空間4にスパッタリング用のガス5を
導入し、2つの電極1,2間で放電を起こす。導入した
ガス5を放電によってイオン化し、イオン化したガス5
は電極1のターゲット3に電位による力で運動して衝突
する。ターゲット3にイオンが衝突することにより、タ
ーゲット3から粒子が飛び出す(スパッタリング現
象)。他方の電極2には被成膜対象物6が取付けられ、
ターゲット3から飛び出した粒子が被成膜対象物6に付
着し、被成膜対象物6に薄膜が形成される。
1にはターゲット3が取付けられている。真空中で2つ
の電極1,2間の空間4にスパッタリング用のガス5を
導入し、2つの電極1,2間で放電を起こす。導入した
ガス5を放電によってイオン化し、イオン化したガス5
は電極1のターゲット3に電位による力で運動して衝突
する。ターゲット3にイオンが衝突することにより、タ
ーゲット3から粒子が飛び出す(スパッタリング現
象)。他方の電極2には被成膜対象物6が取付けられ、
ターゲット3から飛び出した粒子が被成膜対象物6に付
着し、被成膜対象物6に薄膜が形成される。
【0007】この原理を基にして、スパッタリング装置
では適用条件に応じて様々な工夫が行なわれている。
では適用条件に応じて様々な工夫が行なわれている。
【0008】長尺の被成膜対象物への対応(プレナマグ
ネトロン型:図6)。
ネトロン型:図6)。
【0009】2つの電極1,2を一直線状に対向させて
放電を起こす。更に一直線状に均一な放電を発生させる
ため、ターゲット3側の電極1に磁場を発生できる永久
磁石を装備する。
放電を起こす。更に一直線状に均一な放電を発生させる
ため、ターゲット3側の電極1に磁場を発生できる永久
磁石を装備する。
【0010】低真空圧力化。
【0011】膜品質は低真空圧力でスパッタリング現象
を起こした方が良い場合がある。ところが、低真空圧力
となると放電維持が難しい。このため、永久磁石を用い
て磁場を発生させることが有効となる。即ち、磁場によ
る放電領域中の電子トラップ作用を利用し、低い真空圧
力で放電を維持する構造をつくることが通常行なわれて
いる(図8中電子の旋回運動)。
を起こした方が良い場合がある。ところが、低真空圧力
となると放電維持が難しい。このため、永久磁石を用い
て磁場を発生させることが有効となる。即ち、磁場によ
る放電領域中の電子トラップ作用を利用し、低い真空圧
力で放電を維持する構造をつくることが通常行なわれて
いる(図8中電子の旋回運動)。
【0012】尚、電極1,2間で放電を維持するため
に、図5に示すように、電極1,2には電源7により電
力が供給される。
に、図5に示すように、電極1,2には電源7により電
力が供給される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従来のイオン源では、
以下の欠点があった。
以下の欠点があった。
【0014】(1) イオン源から引き出されたイオン
のエネルギーは、アノード電極41の電位により決めら
れ、イオン注入装置等において、高エネルギーイオンビ
ームを得るには、イオン加速系を別途設置して加速電圧
によりイオン加速を行なう必要があった。
のエネルギーは、アノード電極41の電位により決めら
れ、イオン注入装置等において、高エネルギーイオンビ
ームを得るには、イオン加速系を別途設置して加速電圧
によりイオン加速を行なう必要があった。
【0015】(2) 放電維持の電子供給のために、フ
ィラメントカソード44を使用しているが、フィラメン
トカソード44自体で加熱を行なうため、寿命が短かく
(数十時間)、頻繁にフィラメントカソード44の交換
が必要となり、プロセス上問題があった。
ィラメントカソード44を使用しているが、フィラメン
トカソード44自体で加熱を行なうため、寿命が短かく
(数十時間)、頻繁にフィラメントカソード44の交換
が必要となり、プロセス上問題があった。
【0016】従来のスパッタリング装置では以下に示す
問題点があった。
問題点があった。
【0017】(a) 低真空圧力の雰囲気で成膜する要
求は多い。このため、ターゲット3の部分に磁場を発生
させることができる構成がとられている。図8には磁場
を発生させることにより、同じ低真空圧力(横軸)でも
安定に放電できる領域があることを示してある。図8で
判るように、3×10-4Torr(3×10-1mTor
r)以下での放電持続は難しく、磁場を使用しても約3
10-4Torr以上の真空圧力を維持できない場合、放
電は持続できない。
求は多い。このため、ターゲット3の部分に磁場を発生
させることができる構成がとられている。図8には磁場
を発生させることにより、同じ低真空圧力(横軸)でも
安定に放電できる領域があることを示してある。図8で
判るように、3×10-4Torr(3×10-1mTor
r)以下での放電持続は難しく、磁場を使用しても約3
10-4Torr以上の真空圧力を維持できない場合、放
電は持続できない。
【0018】(b) また、長尺物を被成膜物対象とし
たスパッタリング装置のニーズは大きい。しかし、低真
空圧力雰囲気中で成膜が可能で、長尺物が被成膜物対象
となるスパッタリング装置は現在存在していない。
たスパッタリング装置のニーズは大きい。しかし、低真
空圧力雰囲気中で成膜が可能で、長尺物が被成膜物対象
となるスパッタリング装置は現在存在していない。
【0019】また、イオン照射方向とスパッタリング粒
子の照射方向を同一方向から行なおうとする場合、従来
のイオン源及びスパッタリング装置を単独で用いること
は、構造的制約から実現不可能であるといった問題があ
った。
子の照射方向を同一方向から行なおうとする場合、従来
のイオン源及びスパッタリング装置を単独で用いること
は、構造的制約から実現不可能であるといった問題があ
った。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、真空中で放電用ガスを供給し、直流
あるいは高周波による放電プラズマを発生し、放電プラ
ズマからイオンを引出すイオン源において、イオン引出
口が一直線の帯状に延びる中空状カソードと、放電プラ
ズマを有効に発生させるための磁石を有する磁束発生機
構とを備えたイオン源と、2つの電極を有し、一方の電
極上にターゲットを設け、真空中で放電用ガスを供給し
て2つの電極間で放電を起こし、放電の際に発生するイ
オンの衝撃によるターゲットのスパッタを基材に堆積さ
せるスパッタリング装置において、一方の電極上のター
ゲットを帯状にすると共にターゲットを囲む状態に他方
の電極を配し、ターゲットに磁場を発生させる磁石を備
え、他方の電極のスパッタ出口開口部の面積を狭めたと
するスパッタリング装置とを一体化し、被成膜対象物に
対し同一方向からイオン及びスパッタリング粒子の照射
を行なうようにしたことを特徴とする。
の本発明の構成は、真空中で放電用ガスを供給し、直流
あるいは高周波による放電プラズマを発生し、放電プラ
ズマからイオンを引出すイオン源において、イオン引出
口が一直線の帯状に延びる中空状カソードと、放電プラ
ズマを有効に発生させるための磁石を有する磁束発生機
構とを備えたイオン源と、2つの電極を有し、一方の電
極上にターゲットを設け、真空中で放電用ガスを供給し
て2つの電極間で放電を起こし、放電の際に発生するイ
オンの衝撃によるターゲットのスパッタを基材に堆積さ
せるスパッタリング装置において、一方の電極上のター
ゲットを帯状にすると共にターゲットを囲む状態に他方
の電極を配し、ターゲットに磁場を発生させる磁石を備
え、他方の電極のスパッタ出口開口部の面積を狭めたと
するスパッタリング装置とを一体化し、被成膜対象物に
対し同一方向からイオン及びスパッタリング粒子の照射
を行なうようにしたことを特徴とする。
【0021】
【作用】イオン引出口が一直線の帯状に延びる中空状カ
ソードを用いることで、一直線状の放電プラズマが発生
し、電極の寿命も長いものとなる。また、磁束発生機構
の磁石により磁場を発生させ、一直線状の放電プラズマ
の均一化及び密度向上を図る。また、加速電極を用いる
ことにより放電プラズマから引出すイオンを加速すると
共に、引出しイオンビームに等電界加速を行なう。
ソードを用いることで、一直線状の放電プラズマが発生
し、電極の寿命も長いものとなる。また、磁束発生機構
の磁石により磁場を発生させ、一直線状の放電プラズマ
の均一化及び密度向上を図る。また、加速電極を用いる
ことにより放電プラズマから引出すイオンを加速すると
共に、引出しイオンビームに等電界加速を行なう。
【0022】ターゲットを帯状にしてこのターゲットを
囲むように他方の電極を配したことにより、長尺の被成
膜対象物に対し一直線状に成膜する。スパッタの出口開
口部の面積を狭めることで、他方の電極内の圧力を被成
膜対象物が存在する電極外の圧力よりも高くすることが
でき、被成膜対象物の雰囲気圧力を低くした状態にする
ことができる。また、磁石によってターゲットに磁場を
発生させて電子に旋回を与え、低い圧力での放電を持続
させる。
囲むように他方の電極を配したことにより、長尺の被成
膜対象物に対し一直線状に成膜する。スパッタの出口開
口部の面積を狭めることで、他方の電極内の圧力を被成
膜対象物が存在する電極外の圧力よりも高くすることが
でき、被成膜対象物の雰囲気圧力を低くした状態にする
ことができる。また、磁石によってターゲットに磁場を
発生させて電子に旋回を与え、低い圧力での放電を持続
させる。
【0023】また、イオン源とスパッタリング装置を一
体化することにより、イオン照射とスパッタ粒子照射が
同一方向から同時に行なわれ、且つイオンとスパッタ粒
子の照射軸の相対角度を常に一定とすることができる。
また、イオン源のイオン出口部とスパッタリング装置の
スパッタ粒子出口部が同一方向に向けて設置されるた
め、スパッタ粒子がイオン源に入り込むことがない。ま
た、真空シール装置、冷却装置あるいはアノード電極を
共有することができる。
体化することにより、イオン照射とスパッタ粒子照射が
同一方向から同時に行なわれ、且つイオンとスパッタ粒
子の照射軸の相対角度を常に一定とすることができる。
また、イオン源のイオン出口部とスパッタリング装置の
スパッタ粒子出口部が同一方向に向けて設置されるた
め、スパッタ粒子がイオン源に入り込むことがない。ま
た、真空シール装置、冷却装置あるいはアノード電極を
共有することができる。
【0024】
【実施例】図1には本発明の一実施例に係るイオン源一
体型スパッタリング装置の側面、図2には図1中のII−
II線矢視を示してある。
体型スパッタリング装置の側面、図2には図1中のII−
II線矢視を示してある。
【0025】図中11は一方側の電極で、電極11には
帯状(図2中上下方向に延びる)のターゲット12が設
けられている。他方の電極(アーノド電極)13はター
ゲット12を囲む状態の箱状に構成され、電極13とタ
ーゲット12の間には絶縁物14が配されている。
帯状(図2中上下方向に延びる)のターゲット12が設
けられている。他方の電極(アーノド電極)13はター
ゲット12を囲む状態の箱状に構成され、電極13とタ
ーゲット12の間には絶縁物14が配されている。
【0026】ターゲット12を挟んで電極11の反対側
におけるアーノド電極13のスパッタ出口開口部(開口
部)15は、図1に示すように、絞った形状に形成され
て面積が狭められている。ターゲット12には導入口1
6が設けられ、導入口16を介してターゲット12と開
口部15の間のアーノド電極13で囲まれる箱状空間1
7にスパッタリング用のガスが導入される。これによ
り、箱状空間17内の真空圧力は高く保たれる。
におけるアーノド電極13のスパッタ出口開口部(開口
部)15は、図1に示すように、絞った形状に形成され
て面積が狭められている。ターゲット12には導入口1
6が設けられ、導入口16を介してターゲット12と開
口部15の間のアーノド電極13で囲まれる箱状空間1
7にスパッタリング用のガスが導入される。これによ
り、箱状空間17内の真空圧力は高く保たれる。
【0027】電極11を挟んでターゲット12の反対側
には磁石として永久磁石18が設けられ、永久磁石18
によってターゲット12が設けられた電極11の部分に
磁場が発生されるようになっている。尚、磁石としては
永久磁石18に限定されず、電磁石を用いることも可能
である。
には磁石として永久磁石18が設けられ、永久磁石18
によってターゲット12が設けられた電極11の部分に
磁場が発生されるようになっている。尚、磁石としては
永久磁石18に限定されず、電磁石を用いることも可能
である。
【0028】電極11及びアーノド電極13には系外の
電源19により電力の供給が行なわれる。また図中21
はスパッタリング時の発熱除去のための冷却水が通され
る冷却水配管である。
電源19により電力の供給が行なわれる。また図中21
はスパッタリング時の発熱除去のための冷却水が通され
る冷却水配管である。
【0029】図3には図1中のIII −III 線矢視を示し
てある。
てある。
【0030】アノード電極13にはカソードヒータ52
を介して中空状カソード(ホローカソード)53が取付
けられている。ホローカソード53のイオン引出口54
は一直線の帯状に延び、イオン引出口54の前面には帯
状に延びるイオン引出し電極55が配設されている。イ
オン引出し電極55の前面には引出しイオンのエネルギ
ーを制御するための加速電極56が設けられ、加速電極
56はホローカソード53の形状に合わせた帯状ホール
となっている。アノード電極13の外側には磁界発生機
構の磁石としての永久磁石57が設けられ、永久磁石5
7によって一直線状の放電プラズマの均一化及び密度向
上が図れる。ホローカソード53にはガス導入孔58が
設けられ、ホローカソード53内にはガス導入孔58か
ら放電用ガスが導入される。
を介して中空状カソード(ホローカソード)53が取付
けられている。ホローカソード53のイオン引出口54
は一直線の帯状に延び、イオン引出口54の前面には帯
状に延びるイオン引出し電極55が配設されている。イ
オン引出し電極55の前面には引出しイオンのエネルギ
ーを制御するための加速電極56が設けられ、加速電極
56はホローカソード53の形状に合わせた帯状ホール
となっている。アノード電極13の外側には磁界発生機
構の磁石としての永久磁石57が設けられ、永久磁石5
7によって一直線状の放電プラズマの均一化及び密度向
上が図れる。ホローカソード53にはガス導入孔58が
設けられ、ホローカソード53内にはガス導入孔58か
ら放電用ガスが導入される。
【0031】上述したイオン源は、被成膜対象物20に
対応できるようになっている。一直線の帯状のイオン引
出口54を有するホローカソード53にはガス導入孔5
8から放電用ガスが導入されると同時にホローカソード
53はカソードヒータ52により加熱されアノード電極
51との間の放電により電子が供給され、この電子によ
りアノード電極51とホローカソード53の間の放電が
維持される。
対応できるようになっている。一直線の帯状のイオン引
出口54を有するホローカソード53にはガス導入孔5
8から放電用ガスが導入されると同時にホローカソード
53はカソードヒータ52により加熱されアノード電極
51との間の放電により電子が供給され、この電子によ
りアノード電極51とホローカソード53の間の放電が
維持される。
【0032】イオン源及びスパッタリング装置はアノー
ド電極13を共有し、アノード電極13は真空容器71
にベローズ72を介して取付けられ、真空雰囲気73に
置かれた被成膜対象物20に同一方向からイオン及びス
パッタ粒子を照射することができる。
ド電極13を共有し、アノード電極13は真空容器71
にベローズ72を介して取付けられ、真空雰囲気73に
置かれた被成膜対象物20に同一方向からイオン及びス
パッタ粒子を照射することができる。
【0033】上記構成のスパッタリング装置では、ター
ゲット12を帯状にしてこのターゲット12を囲むよう
に他方の電極13を配したことにより、長尺の被成膜対
象物20に対し一直線状に成膜することができる。ま
た、開口部15の面積を狭めたことで、箱状空間17内
の圧力を被成膜対象物20が存在する部分の圧力よりも
高くすることができ、被成膜対象物20の雰囲気圧力を
低くした状態にすることができる。また、永久磁石18
によってターゲット12に磁場を発生させて電子に旋回
を与えることにより、低い圧力での放電を持続させるこ
とができる。
ゲット12を帯状にしてこのターゲット12を囲むよう
に他方の電極13を配したことにより、長尺の被成膜対
象物20に対し一直線状に成膜することができる。ま
た、開口部15の面積を狭めたことで、箱状空間17内
の圧力を被成膜対象物20が存在する部分の圧力よりも
高くすることができ、被成膜対象物20の雰囲気圧力を
低くした状態にすることができる。また、永久磁石18
によってターゲット12に磁場を発生させて電子に旋回
を与えることにより、低い圧力での放電を持続させるこ
とができる。
【0034】電極11またはターゲット12を長さ70
0mmとし、スパッタ粒子の出口となる開口部15の面積
を狭めることで、雰囲気圧力10-4Torr以下でスパ
ッタリングを行なうことができる。この場合、ターゲッ
ト12の電極11の近傍の磁束密度は、永久磁石18を
使用して200ガウス以上である。
0mmとし、スパッタ粒子の出口となる開口部15の面積
を狭めることで、雰囲気圧力10-4Torr以下でスパ
ッタリングを行なうことができる。この場合、ターゲッ
ト12の電極11の近傍の磁束密度は、永久磁石18を
使用して200ガウス以上である。
【0035】図1では、ターゲット12と電極11を絶
縁物14で覆う例を示したが、第1表に示す組み合わせ
に対しては、使用する電源19を交流型、直流型と使い
分けることにより対応することができる。
縁物14で覆う例を示したが、第1表に示す組み合わせ
に対しては、使用する電源19を交流型、直流型と使い
分けることにより対応することができる。
【0036】
【表1】
【0037】また、長尺物対象として、スパッタリング
装置に設置スペースの余裕がない場合、図5に示すよう
に、電極11及びターゲット12を段状にすることで対
処することができる。尚、図3には断面側面、図4には
断面平面を示してある。
装置に設置スペースの余裕がない場合、図5に示すよう
に、電極11及びターゲット12を段状にすることで対
処することができる。尚、図3には断面側面、図4には
断面平面を示してある。
【0038】上述したイオン源は、帯状のイオン引出口
54を有するホローカソード53と、帯状ホールを有す
る加速電極56と、永久磁石57とを設けたことによ
り、均質な帯状イオンビームを長時間安定に得ることが
でき、個別に加速系を要さずにイオンの加速が行なえ
る。
54を有するホローカソード53と、帯状ホールを有す
る加速電極56と、永久磁石57とを設けたことによ
り、均質な帯状イオンビームを長時間安定に得ることが
でき、個別に加速系を要さずにイオンの加速が行なえ
る。
【0039】尚、図示例ではDC放電プラズマからの帯
状イオン引出し構造としたが、高周波(例えばECR)
を用いた放電によっても帯状のイオンの引出し加速が行
なえる。
状イオン引出し構造としたが、高周波(例えばECR)
を用いた放電によっても帯状のイオンの引出し加速が行
なえる。
【0040】長尺物対象物69に一定の角度をもってイ
オンビームを照射したい場合に、真空装置の設置スペー
スに余裕がない時、図4に示すように、イオン引出し電
極55及び加速電極56を傾斜させて対処することがで
きる。尚、図4において、2枚のイオン引出し電極55
の位相をずらすことにより、引出し面に対し一定の角度
を有するイオンを引出すことができる。
オンビームを照射したい場合に、真空装置の設置スペー
スに余裕がない時、図4に示すように、イオン引出し電
極55及び加速電極56を傾斜させて対処することがで
きる。尚、図4において、2枚のイオン引出し電極55
の位相をずらすことにより、引出し面に対し一定の角度
を有するイオンを引出すことができる。
【0041】上述したイオン源一体型スパッタリング装
置では、イオン照射とスパッタ粒子照射を同一方向から
同時に行なうことができ、且つイオンとスパッタ粒子の
照射軸の相対角度を常に一定とすることができ、適正な
成膜条件を成立させることができる。また、イオン源の
イオン出口部とスパッタリング装置のスパッタ粒子出口
部が同一方向に向けて設置されるため、スパッタ粒子が
イオン源に入り込むことがなくなり、イオン源の汚染が
ない。また、真空シール装置,冷却装置あるいはアノー
ド電極13を共有することができる。
置では、イオン照射とスパッタ粒子照射を同一方向から
同時に行なうことができ、且つイオンとスパッタ粒子の
照射軸の相対角度を常に一定とすることができ、適正な
成膜条件を成立させることができる。また、イオン源の
イオン出口部とスパッタリング装置のスパッタ粒子出口
部が同一方向に向けて設置されるため、スパッタ粒子が
イオン源に入り込むことがなくなり、イオン源の汚染が
ない。また、真空シール装置,冷却装置あるいはアノー
ド電極13を共有することができる。
【0042】
【発明の効果】本発明のイオン源一体型スパッタリング
装置におけるスパッタリング装置は、一方の電極上のタ
ーゲットを帯状にすると共にターゲットを囲む状態に他
方の電極を配し、ターゲットに磁場を発生させる磁石を
備え、他方の電極のスパッタ出口開口部の面積を狭めた
ので、長尺の被成膜対象物に対し一直線状に成膜するこ
とができると共に、他方の電極内の圧力を被成膜対象物
が存在する電極外の圧力よりも高くすることができ、被
成膜対象物の雰囲気圧力を低くした状態にすることがで
き、イオン源と同時に使用してイオンの収束性を良くす
ることができる。また、磁石によってターゲットに磁場
を発生させて電子に旋回を与え、低い圧力での放電を持
続させることができる。
装置におけるスパッタリング装置は、一方の電極上のタ
ーゲットを帯状にすると共にターゲットを囲む状態に他
方の電極を配し、ターゲットに磁場を発生させる磁石を
備え、他方の電極のスパッタ出口開口部の面積を狭めた
ので、長尺の被成膜対象物に対し一直線状に成膜するこ
とができると共に、他方の電極内の圧力を被成膜対象物
が存在する電極外の圧力よりも高くすることができ、被
成膜対象物の雰囲気圧力を低くした状態にすることがで
き、イオン源と同時に使用してイオンの収束性を良くす
ることができる。また、磁石によってターゲットに磁場
を発生させて電子に旋回を与え、低い圧力での放電を持
続させることができる。
【0043】また本発明のイオン源一体型スパッタリン
グ装置におけるイオン源は、イオン引出口が一直線の帯
状に延びる中空状カソードと、放電プラズマを有効に発
生させるための磁石を有する磁束発生機構とを備えたの
で、一直線状の放電プラズマが均一にしかも高密度に発
生し、電極の寿命も長いものとなる。また、引出しイオ
ンのエネルギーを制御するための加速電極を備えたの
で、放電プラズマから引出すイオンを加速することがで
きると共に、引出しイオンビームに等電界加速を行なう
ことができる。
グ装置におけるイオン源は、イオン引出口が一直線の帯
状に延びる中空状カソードと、放電プラズマを有効に発
生させるための磁石を有する磁束発生機構とを備えたの
で、一直線状の放電プラズマが均一にしかも高密度に発
生し、電極の寿命も長いものとなる。また、引出しイオ
ンのエネルギーを制御するための加速電極を備えたの
で、放電プラズマから引出すイオンを加速することがで
きると共に、引出しイオンビームに等電界加速を行なう
ことができる。
【0044】また、本発明のイオン源一体型スパッタリ
ング装置は、イオン源とスパッタリング装置の照射口を
隣り合わせで一体化したので、同一方向から長尺の被成
膜対象物に照射が行なえ、適正な成膜条件を成立させる
ことができる。
ング装置は、イオン源とスパッタリング装置の照射口を
隣り合わせで一体化したので、同一方向から長尺の被成
膜対象物に照射が行なえ、適正な成膜条件を成立させる
ことができる。
【図1】本発明の一実施例に係るイオン源一体型スパッ
タリング装置の側面図。
タリング装置の側面図。
【図2】図1中のII−II線矢視図。
【図3】図1中のIII −III 線矢視図。
【図4】本発明の他実施例に係るイオン源一体型スパッ
タリング装置におけるイオン源の平面図。
タリング装置におけるイオン源の平面図。
【図5】本発明の他実施例に係るイオン源一体型スパッ
タリング装置におけるスパッタリング装置の平面図。
タリング装置におけるスパッタリング装置の平面図。
【図6】従来のイオン源の一部破断斜視図。
【図7】従来のスパッタリング装置の概略構成図。
【図8】プレナマグネトロン型スパッタリング装置の概
念図。
念図。
【図9】磁束密度の真空圧力との関係を表わすグラフ。
11 電極 12 ターゲット 13 アーノド電極 14 絶縁物 15 スパッタ出口開口部(開口部) 16 導入口 17 箱状空間 18 永久磁石 19 電源 20 被成膜対象物 51 アノード電極 52 カソードヒータ 53 中空状カソード(ホローカソード) 54 イオン引出口 55 イオン引出し電極 56 加速電極 57 永久磁石
フロントページの続き (72)発明者 田口 俊夫 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 新屋 謙治 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 真空中で放電用ガスを供給し、直流ある
いは高周波による放電プラズマを発生し、放電プラズマ
からイオンを引出すイオン源において、イオン引出口が
一直線の帯状に延びる中空状カソードと、放電プラズマ
を有効に発生させるための磁石を有する磁束発生機構と
を備えたイオン源と、 2つの電極を有し、一方の電極上にターゲットを設け、
真空中で放電用ガスを供給して2つの電極間で放電を起
こし、放電の際に発生するイオンの衝撃によるターゲッ
トのスパッタを基材に堆積させるスパッタリング装置に
おいて、一方の電極上のターゲットを帯状にすると共に
ターゲットを囲む状態に他方の電極を配し、ターゲット
に磁場を発生させる磁石を備え、他方の電極のスパッタ
出口開口部の面積を狭めたとするスパッタリング装置と
を一体化し、被成膜対象物に対し同一方向からイオン及
びスパッタリング粒子の照射を行なうようにしたことを
特徴とするイオン源一体型スパッタリング装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3178116A JPH0525622A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | イオン源一体型スパツタリング装置 |
DE69229083T DE69229083T2 (de) | 1991-07-18 | 1992-07-16 | Sputteranlage und Ionenquelle |
EP92112151A EP0523695B1 (en) | 1991-07-18 | 1992-07-16 | A sputtering apparatus and an ion source |
US07/913,927 US5288386A (en) | 1991-07-18 | 1992-07-17 | Sputtering apparatus and an ion source |
US08/104,899 US5369337A (en) | 1991-07-18 | 1993-08-12 | DC or HF ion source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3178116A JPH0525622A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | イオン源一体型スパツタリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0525622A true JPH0525622A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16042942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3178116A Withdrawn JPH0525622A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | イオン源一体型スパツタリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0525622A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008118203A3 (en) * | 2006-10-19 | 2009-04-16 | Applied Process Technologies I | Closed drift ion source |
US8063326B2 (en) | 2007-08-30 | 2011-11-22 | Fujitsu Limited | Illuminating structure of key operating unit, electronic apparatus, portable apparatus, and illuminating method of key operating unit |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP3178116A patent/JPH0525622A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008118203A3 (en) * | 2006-10-19 | 2009-04-16 | Applied Process Technologies I | Closed drift ion source |
US8063326B2 (en) | 2007-08-30 | 2011-11-22 | Fujitsu Limited | Illuminating structure of key operating unit, electronic apparatus, portable apparatus, and illuminating method of key operating unit |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |