JPH07258844A - 磁気中性線放電プラズマを利用した成膜装置 - Google Patents
磁気中性線放電プラズマを利用した成膜装置Info
- Publication number
- JPH07258844A JPH07258844A JP6052422A JP5242294A JPH07258844A JP H07258844 A JPH07258844 A JP H07258844A JP 6052422 A JP6052422 A JP 6052422A JP 5242294 A JP5242294 A JP 5242294A JP H07258844 A JPH07258844 A JP H07258844A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric field
- vacuum chamber
- field generating
- film forming
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空チャンバ内で磁気中性線放電プラズマを
利用して基板上に成膜するようにした成膜装置におい
て、真空チャンバ内に設けられた電場発生コイルへの不
要物質の付着を阻止して、安定した高純度のプラズマを
維持できるようにすること。 【構成】 磁気中性線放電プラズマを形成する電場発生
コイルの内面に沿って、電場発生コイルへ向かう成膜物
質を含む不要物質を阻止する遮蔽手段を設けたことを特
徴とする。
利用して基板上に成膜するようにした成膜装置におい
て、真空チャンバ内に設けられた電場発生コイルへの不
要物質の付着を阻止して、安定した高純度のプラズマを
維持できるようにすること。 【構成】 磁気中性線放電プラズマを形成する電場発生
コイルの内面に沿って、電場発生コイルへ向かう成膜物
質を含む不要物質を阻止する遮蔽手段を設けたことを特
徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気中性線放電プラズ
マを利用してスパッタリング、エッチング、ＣＶＤ等に
より半導体または電子部品等の基板上に物質を成膜する
成膜装置に関するものである。
マを利用してスパッタリング、エッチング、ＣＶＤ等に
より半導体または電子部品等の基板上に物質を成膜する
成膜装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は先に特願平５−183899号の出
願において磁気中性線放電プラズマを利用し放電プラズ
マ処理装置を提案した。この放電プラズマ処理装置は基
本的には真空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼロの
位置である磁気中性線を形成するようにした磁場発生手
段と、この磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成
された磁気中性線に沿って電場を加えてこの磁気中性線
に放電プラズマを発生させる電場発生手段とから構成さ
れている。この磁気中性線放電プラズマの基本的な概念
を応用または発展させて種々の成膜装置が研究、開発さ
れるようになってきている。その一例として本出願人は
同日出願に係わる特願平６− 号の出願において真
空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼロの位置である
磁気中性線を形成するようにした磁場発生手段を設け、
この磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成された
磁気中性線に沿って電場を加えてこの磁気中性線に放電
プラズマを発生させる電場発生コイルを真空チャンバ内
に設け、超高真空雰囲気内で成膜処理できるようにした
放電プラズマ処理装置を提案し、そのため真空チャンバ
全体を金属容器で構成することができ、超高真空の実現
維持が容易となった。
願において磁気中性線放電プラズマを利用し放電プラズ
マ処理装置を提案した。この放電プラズマ処理装置は基
本的には真空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼロの
位置である磁気中性線を形成するようにした磁場発生手
段と、この磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成
された磁気中性線に沿って電場を加えてこの磁気中性線
に放電プラズマを発生させる電場発生手段とから構成さ
れている。この磁気中性線放電プラズマの基本的な概念
を応用または発展させて種々の成膜装置が研究、開発さ
れるようになってきている。その一例として本出願人は
同日出願に係わる特願平６− 号の出願において真
空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼロの位置である
磁気中性線を形成するようにした磁場発生手段を設け、
この磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成された
磁気中性線に沿って電場を加えてこの磁気中性線に放電
プラズマを発生させる電場発生コイルを真空チャンバ内
に設け、超高真空雰囲気内で成膜処理できるようにした
放電プラズマ処理装置を提案し、そのため真空チャンバ
全体を金属容器で構成することができ、超高真空の実現
維持が容易となった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】同日出願の成膜装置に
おいては、磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成
された磁気中性線に沿って電場を加えてこの磁気中性線
に放電プラズマを発生させる電場発生コイルを真空チャ
ンバ内に設けたことにより、真空チャンバ全体を金属容
器で構成することができ、超高真空内での動作が可能と
なったが、反面、プラズマにより真空チャンバ内に生成
された成膜物質が電場発生コイルに付着して汚染源とな
ったり、特に生成された成膜物質が金属の場合にはこれ
が電場発生コイルに付着すると、電場が阻止されるため
磁気中性線に沿って電場を加えることができなく、プラ
ズマを発生させることができなくなる等の新たな問題が
生じてくる。そこで、本発明は、超高真空内での動作を
可能としながらこのような問題を解決して電場発生コイ
ルへの成膜物質の付着を防止できるようにした成膜装置
を提供することを目的としている。
おいては、磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成
された磁気中性線に沿って電場を加えてこの磁気中性線
に放電プラズマを発生させる電場発生コイルを真空チャ
ンバ内に設けたことにより、真空チャンバ全体を金属容
器で構成することができ、超高真空内での動作が可能と
なったが、反面、プラズマにより真空チャンバ内に生成
された成膜物質が電場発生コイルに付着して汚染源とな
ったり、特に生成された成膜物質が金属の場合にはこれ
が電場発生コイルに付着すると、電場が阻止されるため
磁気中性線に沿って電場を加えることができなく、プラ
ズマを発生させることができなくなる等の新たな問題が
生じてくる。そこで、本発明は、超高真空内での動作を
可能としながらこのような問題を解決して電場発生コイ
ルへの成膜物質の付着を防止できるようにした成膜装置
を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の発明によれば、真空チャンバ内に
連続して存在する磁場ゼロの位置である磁気中性線を形
成するようにした磁場発生手段と、電場発生手段として
真空チャンバ内に設けられ、磁場発生手段によって真空
チャンバ内に形成された磁気中性線に沿って電場を加え
てこの磁気中性線に放電プラズマを発生させる電場発生
コイルとを有し、真空チャンバ内で磁気中性線放電プラ
ズマを利用して基板上に成膜するようにした成膜装置に
おいて、電場発生コイルの内面に沿って、電場発生コイ
ルへ向かう成膜物質を含む不要物質を阻止する遮蔽手段
を設けたことを特徴としている。遮蔽手段は、好ましく
は真空チャンバの側壁内面に沿って設けられた薄肉筒状
遮蔽体から成ることができる。また、本発明の第１の発
明による成膜装置は、遮蔽手段に付着する不要物質を駆
逐する手段を備えることができ、この不要物質を駆逐す
る手段は高周波洗浄用の高周波誘導電場を発生する手段
から成るかまたは加熱手段から成ることができる。
めに、本発明の第１の発明によれば、真空チャンバ内に
連続して存在する磁場ゼロの位置である磁気中性線を形
成するようにした磁場発生手段と、電場発生手段として
真空チャンバ内に設けられ、磁場発生手段によって真空
チャンバ内に形成された磁気中性線に沿って電場を加え
てこの磁気中性線に放電プラズマを発生させる電場発生
コイルとを有し、真空チャンバ内で磁気中性線放電プラ
ズマを利用して基板上に成膜するようにした成膜装置に
おいて、電場発生コイルの内面に沿って、電場発生コイ
ルへ向かう成膜物質を含む不要物質を阻止する遮蔽手段
を設けたことを特徴としている。遮蔽手段は、好ましく
は真空チャンバの側壁内面に沿って設けられた薄肉筒状
遮蔽体から成ることができる。また、本発明の第１の発
明による成膜装置は、遮蔽手段に付着する不要物質を駆
逐する手段を備えることができ、この不要物質を駆逐す
る手段は高周波洗浄用の高周波誘導電場を発生する手段
から成るかまたは加熱手段から成ることができる。
【０００５】さらに、本発明の第２の発明によれば、真
空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼロの位置である
磁気中性線を形成するようにした磁場発生手段と、電場
発生手段として真空チャンバ内に設けられ、磁場発生手
段によって真空チャンバ内に形成された磁気中性線に沿
って電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発生
させる電場発生コイルとを有し、真空チャンバ内で磁気
中性線放電プラズマを利用して基板上に成膜するように
した成膜装置において、電場発生コイルの内側にまたは
電場発生コイルを囲んで、発生された高周波電場のうち
周方向に均一でない静電場成分の真空チャンバ内方への
侵入を阻止するファラデーシールド篭を設け、ファラデ
ーシールド篭の構成が周方向に沿って等間隔に配列し一
端を互いに電気的に結合した複数の短冊状金属薄片から
成っていることを特徴としている。
空チャンバ内に連続して存在する磁場ゼロの位置である
磁気中性線を形成するようにした磁場発生手段と、電場
発生手段として真空チャンバ内に設けられ、磁場発生手
段によって真空チャンバ内に形成された磁気中性線に沿
って電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発生
させる電場発生コイルとを有し、真空チャンバ内で磁気
中性線放電プラズマを利用して基板上に成膜するように
した成膜装置において、電場発生コイルの内側にまたは
電場発生コイルを囲んで、発生された高周波電場のうち
周方向に均一でない静電場成分の真空チャンバ内方への
侵入を阻止するファラデーシールド篭を設け、ファラデ
ーシールド篭の構成が周方向に沿って等間隔に配列し一
端を互いに電気的に結合した複数の短冊状金属薄片から
成っていることを特徴としている。
【０００６】
【作用】このように構成された本発明の各発明による成
膜装置においては、成膜物質遮蔽手段及びファラデー篭
を設けたことにより電場発生コイルへ向かう成膜物質は
阻止され、コイルへの成膜物質の付着は防止できように
なる。成膜物質が金属の場合、成膜物質遮蔽手段の表面
に金属膜が付着してコイルからの電場を遮ることにな
る。また成膜物質が金属酸化物の誘電体であっても付着
する物質は電気伝導性をもつ場合があり、この場合も付
着膜がコイルからの電場を遮ることになる。そのため本
発明の第１の発明による成膜装置においては、比較的低
温で蒸発する付着物質の場合には加熱手段によって防着
手段を加熱するようにし、一方蒸気圧が低い物質が付着
する場合には高周波誘導電場を発生する手段によって誘
導電場を発生させ付着物質をスパッタするようにされ
る。このような加熱手段または高周波誘導電場発生手段
によって付着物質を抑えることができない場合には、本
発明の第２の発明が適用される。すなわち、ファラデー
シールド篭はコイル面と直交する方向に狭い隙間をもつ
複数の短冊状金属薄片で構成され、それ自体の電位を安
定させるために端はアースに接地される。このファラデ
ーシールド篭により、円周方向に不均一な静電場は遮断
されるが、円周方向に均一な誘導電場は遮断されず、プ
ラズマに電力を供給することができる。また隙間が開い
ているために、金属物質がファラデーシールド篭の短冊
状金属薄片に付着しても、この誘導電場は何等の影響も
受けずに導入される。
膜装置においては、成膜物質遮蔽手段及びファラデー篭
を設けたことにより電場発生コイルへ向かう成膜物質は
阻止され、コイルへの成膜物質の付着は防止できように
なる。成膜物質が金属の場合、成膜物質遮蔽手段の表面
に金属膜が付着してコイルからの電場を遮ることにな
る。また成膜物質が金属酸化物の誘電体であっても付着
する物質は電気伝導性をもつ場合があり、この場合も付
着膜がコイルからの電場を遮ることになる。そのため本
発明の第１の発明による成膜装置においては、比較的低
温で蒸発する付着物質の場合には加熱手段によって防着
手段を加熱するようにし、一方蒸気圧が低い物質が付着
する場合には高周波誘導電場を発生する手段によって誘
導電場を発生させ付着物質をスパッタするようにされ
る。このような加熱手段または高周波誘導電場発生手段
によって付着物質を抑えることができない場合には、本
発明の第２の発明が適用される。すなわち、ファラデー
シールド篭はコイル面と直交する方向に狭い隙間をもつ
複数の短冊状金属薄片で構成され、それ自体の電位を安
定させるために端はアースに接地される。このファラデ
ーシールド篭により、円周方向に不均一な静電場は遮断
されるが、円周方向に均一な誘導電場は遮断されず、プ
ラズマに電力を供給することができる。また隙間が開い
ているために、金属物質がファラデーシールド篭の短冊
状金属薄片に付着しても、この誘導電場は何等の影響も
受けずに導入される。
【００１０】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
説明する。図１は本発明をスパッタ装置として実施した
一実施例である。図１において、１は真空チャンバで、
全体を金属製容器で構成され、円筒状のプラズマ発生室
２と基板処理室３とを備えている。円筒状のプラズマ発
生室２を画定している円筒状金属隔壁の外側には磁場発
生手段を成す三つの電磁コイル４、５、６が設けられて
おり、そして図示したように上下の二つの電磁コイル
４、６には同じ向きの同一定電流を流し、中間の電磁コ
イル５には逆向きの電流を流すようにされている。それ
により、中間の電磁コイル５のレベルでプラズマ発生室
２の内側に連続した磁場ゼロの位置ができ、円輪状の磁
気中性線７が形成される。この円輪状の磁気中性線７の
形成される位置及び大きさは、上下の二つの電磁コイル
４、６に流す電流と中間の電磁コイル５に流す電流電流
との比を変えることにより適宜設定することができる。
例えば上方の電磁コイル４に流す電流を下方の電磁コイ
ル６に流す電流より大きくすると、磁気中性線のできる
位置は電磁コイル６側へ下がり、逆にすると、磁気中性
線のできる位置は電磁コイル４側へ上がる。また中間の
電磁コイル５に流す電流を増していくと磁気中性線の円
輪の径は小さくなると同時に磁場ゼロの位置での磁場の
勾配も緩やかになってゆく。中間の電磁コイル５のレベ
ルおいて円筒状金属隔壁の内面に沿って同心的に電場発
生手段を成す高周波電場発生用アンテナ８が設けられ、
13.56MHzの高周波電源に接続される。このアンテナ８は
１重あるいは多重の高周波コイルとして構成され得る。
アンテナ８は図示したようにスパッタ防止用の誘電体囲
み部材９で囲まれており、アンテナ８自体がスパッタさ
れないようにしている。またアンテナ８の内側にはスパ
ッタ物質遮蔽手段を成す石英製の円筒状防着体10が円筒
状隔壁のほぼ全高に沿って設けられ、円筒状隔壁の内面
及びアンテナ８を囲む誘電体囲み部材９にスパッタ物質
が付着しないようにしている。ここで、高周波電場発生
用アンテナ８は、真空チャンバ１の円筒状隔壁より遠く
しかも石英製の円筒状防着体10の近くに位置するように
位置決めする必要がある。高周波電場発生用アンテナ８
はまた高周波洗浄用の高周波誘導電場を発生し、円筒状
防着体10内面に付着するスパッタ物質を含む不要物質を
駆逐する手段としても機能している。この場合、アンテ
ナ８に印加する高周波は放電の際とスパッタクリーニン
グの際とで異なる周波数、例えば放電用として13.56MH
z、スパッタクリーニング用として400kHzの高周波を切
り替えて印加するようにすることもできる。円筒状のプ
ラズマ発生室２の頂部にはカソード11が絶縁体（図示し
てない）を介して真空チャンバ１の上蓋部としての機能
を果し、カソード11には直流バイアス電源12により直流
バイアス電圧が印加される。またカソード11の内側には
ターゲット13が装着されている。一方、真空チャンバ１
の基板処理室３にはターゲット13に対向させて基板14が
基板ホルダ15上に装着され、真空チャンバ１は排気口1a
から図示してない真空排気系により真空排気するように
されている。
説明する。図１は本発明をスパッタ装置として実施した
一実施例である。図１において、１は真空チャンバで、
全体を金属製容器で構成され、円筒状のプラズマ発生室
２と基板処理室３とを備えている。円筒状のプラズマ発
生室２を画定している円筒状金属隔壁の外側には磁場発
生手段を成す三つの電磁コイル４、５、６が設けられて
おり、そして図示したように上下の二つの電磁コイル
４、６には同じ向きの同一定電流を流し、中間の電磁コ
イル５には逆向きの電流を流すようにされている。それ
により、中間の電磁コイル５のレベルでプラズマ発生室
２の内側に連続した磁場ゼロの位置ができ、円輪状の磁
気中性線７が形成される。この円輪状の磁気中性線７の
形成される位置及び大きさは、上下の二つの電磁コイル
４、６に流す電流と中間の電磁コイル５に流す電流電流
との比を変えることにより適宜設定することができる。
例えば上方の電磁コイル４に流す電流を下方の電磁コイ
ル６に流す電流より大きくすると、磁気中性線のできる
位置は電磁コイル６側へ下がり、逆にすると、磁気中性
線のできる位置は電磁コイル４側へ上がる。また中間の
電磁コイル５に流す電流を増していくと磁気中性線の円
輪の径は小さくなると同時に磁場ゼロの位置での磁場の
勾配も緩やかになってゆく。中間の電磁コイル５のレベ
ルおいて円筒状金属隔壁の内面に沿って同心的に電場発
生手段を成す高周波電場発生用アンテナ８が設けられ、
13.56MHzの高周波電源に接続される。このアンテナ８は
１重あるいは多重の高周波コイルとして構成され得る。
アンテナ８は図示したようにスパッタ防止用の誘電体囲
み部材９で囲まれており、アンテナ８自体がスパッタさ
れないようにしている。またアンテナ８の内側にはスパ
ッタ物質遮蔽手段を成す石英製の円筒状防着体10が円筒
状隔壁のほぼ全高に沿って設けられ、円筒状隔壁の内面
及びアンテナ８を囲む誘電体囲み部材９にスパッタ物質
が付着しないようにしている。ここで、高周波電場発生
用アンテナ８は、真空チャンバ１の円筒状隔壁より遠く
しかも石英製の円筒状防着体10の近くに位置するように
位置決めする必要がある。高周波電場発生用アンテナ８
はまた高周波洗浄用の高周波誘導電場を発生し、円筒状
防着体10内面に付着するスパッタ物質を含む不要物質を
駆逐する手段としても機能している。この場合、アンテ
ナ８に印加する高周波は放電の際とスパッタクリーニン
グの際とで異なる周波数、例えば放電用として13.56MH
z、スパッタクリーニング用として400kHzの高周波を切
り替えて印加するようにすることもできる。円筒状のプ
ラズマ発生室２の頂部にはカソード11が絶縁体（図示し
てない）を介して真空チャンバ１の上蓋部としての機能
を果し、カソード11には直流バイアス電源12により直流
バイアス電圧が印加される。またカソード11の内側には
ターゲット13が装着されている。一方、真空チャンバ１
の基板処理室３にはターゲット13に対向させて基板14が
基板ホルダ15上に装着され、真空チャンバ１は排気口1a
から図示してない真空排気系により真空排気するように
されている。
【００１１】このように構成した図示装置の動作におい
ては、アンテナ８によってプラズマ発生室２内に形成さ
れた磁気中性線７内に高純度の高周波放電プラズマが生
成され、ターゲット13の表面上に。それによりターゲッ
ト13は全面にわたってスパッタされることになる。こう
してターゲット13からスパッタされた粒子のうち真空チ
ャンバ１の側壁に向かって進む粒子は円筒状防着体10に
捕らえられ、側壁へのスパッタ物質の付着は有効に防止
できる。この時、上下の二つの電磁コイル４、６に流す
電流と中間の電磁コイル５に流す電流とをそれぞれ制御
することにより、円輪状の磁気中性線７の径やターゲッ
ト13との距離を変化させることができ、その結果均一性
の高いエロージョンを達成することができるようにな
る。
ては、アンテナ８によってプラズマ発生室２内に形成さ
れた磁気中性線７内に高純度の高周波放電プラズマが生
成され、ターゲット13の表面上に。それによりターゲッ
ト13は全面にわたってスパッタされることになる。こう
してターゲット13からスパッタされた粒子のうち真空チ
ャンバ１の側壁に向かって進む粒子は円筒状防着体10に
捕らえられ、側壁へのスパッタ物質の付着は有効に防止
できる。この時、上下の二つの電磁コイル４、６に流す
電流と中間の電磁コイル５に流す電流とをそれぞれ制御
することにより、円輪状の磁気中性線７の径やターゲッ
ト13との距離を変化させることができ、その結果均一性
の高いエロージョンを達成することができるようにな
る。
【００１２】図２には、図１に示されている絶縁物製の
円筒状防着体10の代わりに用いられ得る短冊状の防着板
16を示す。この防着板16は上下両端の支持体17、18と、
両支持体間に伸びかつ等間隔に配列した複数個の短冊状
薄板金属片19とで構成され、一方の支持体17は導体で構
成され、他方の支持体18はガラスやセラミックのような
絶縁物質で構成され、円周に沿い等間隔に設置した複数
個の短冊状薄板金属片19の一端を導体製の支持体17によ
り互いに電気的に結合してファラデー篭を形成してい
る。このファラデー篭は、ターゲットからのスパッタ物
質の真空チャンバ内壁及び誘電体囲み部材９への付着防
止と共に発生させる高周波電場のうち、円周方向に均一
でない静電場成分の真空チャンバ１内方への侵入を防ぐ
働きをする。
円筒状防着体10の代わりに用いられ得る短冊状の防着板
16を示す。この防着板16は上下両端の支持体17、18と、
両支持体間に伸びかつ等間隔に配列した複数個の短冊状
薄板金属片19とで構成され、一方の支持体17は導体で構
成され、他方の支持体18はガラスやセラミックのような
絶縁物質で構成され、円周に沿い等間隔に設置した複数
個の短冊状薄板金属片19の一端を導体製の支持体17によ
り互いに電気的に結合してファラデー篭を形成してい
る。このファラデー篭は、ターゲットからのスパッタ物
質の真空チャンバ内壁及び誘電体囲み部材９への付着防
止と共に発生させる高周波電場のうち、円周方向に均一
でない静電場成分の真空チャンバ１内方への侵入を防ぐ
働きをする。
【００１３】次に、図１に示す構成の装置を用いて行な
った実験例について説明する。図１に示す装置におい
て、ターゲット13にアルミニウムを用い、ターゲットバ
イアス用として直流13kW（430V、 30A）を印加し、真空
チャンバ１内のアルゴンガスの圧力を５×10-2Paとし、
ターゲット13と基板14との距離を300mm としてプロセス
中、磁気中性線の位置や半径を変えずに一定のままにし
て実験を行なったところ、成膜速度2500オングストロー
ム／min の値が得られた。この時のアルミニウムターゲ
ットのエロージョン速度は約 1.2μｍ／min であり、ま
たエロージョンの均一性は±７％であった。この実験結
果を従来のDCマグネトロンスパッタと比べてみると、成
膜速度 1.2倍、均一性は従来の10〜20％に対して７％前
後と非常に良い値を示した。なお、スパッタ成膜は、タ
ーボ分子ポンプによって 1.2×10-7Paの背圧が得られた
後行なった。また、アルミニウムターゲットの場合、防
着手段としてファラデーシールド部材を使用した時に最
も良い防着特性が得られた。さらに、図示装置のような
石英製の円筒状防着体10を用いた場合に高周波誘導電場
発生手段による再スパッタによる付着防止の効果も認め
られた。
った実験例について説明する。図１に示す装置におい
て、ターゲット13にアルミニウムを用い、ターゲットバ
イアス用として直流13kW（430V、 30A）を印加し、真空
チャンバ１内のアルゴンガスの圧力を５×10-2Paとし、
ターゲット13と基板14との距離を300mm としてプロセス
中、磁気中性線の位置や半径を変えずに一定のままにし
て実験を行なったところ、成膜速度2500オングストロー
ム／min の値が得られた。この時のアルミニウムターゲ
ットのエロージョン速度は約 1.2μｍ／min であり、ま
たエロージョンの均一性は±７％であった。この実験結
果を従来のDCマグネトロンスパッタと比べてみると、成
膜速度 1.2倍、均一性は従来の10〜20％に対して７％前
後と非常に良い値を示した。なお、スパッタ成膜は、タ
ーボ分子ポンプによって 1.2×10-7Paの背圧が得られた
後行なった。また、アルミニウムターゲットの場合、防
着手段としてファラデーシールド部材を使用した時に最
も良い防着特性が得られた。さらに、図示装置のような
石英製の円筒状防着体10を用いた場合に高周波誘導電場
発生手段による再スパッタによる付着防止の効果も認め
られた。
【００１４】図１に示す実施例においてターゲット13が
導電性である場合には図示したように直流電源による直
流バイアスが印加されるが、絶縁性のターゲットを用い
る場合には高周波電源によるRFバイアスを用いるように
され得る。また、高周波電場導入用のアンテナ８には1
3.56MHzの高周波が印加されるようになっているが、こ
の周波数に限定されるものではない。さらに、本発明に
おいては、誘電体の円筒状防着体に付着するスパッタ物
質を含む不要物質を駆逐する手段としては図示実施例の
外に、比較的低温で蒸発する付着物質の場合には誘電体
の円筒状防着体を加熱する加熱手段として実施すること
ができ、また蒸気圧が低い物質が付着する場合には、円
筒状防着体に密着させて胴長の円筒状コイルを巻き、こ
のコイルに高周波電流を流すことにより誘導電場を発生
させ、付着物質をスパッタするように構成することがで
きる。なお、図示実施例は本発明をスパッタ装置として
実施した場合について例示してきたが、当然本発明はエ
ッチング、CVD 等の他の成膜装置として同様に実施でき
るものである。ところで、図示実施例では、三つの磁場
発生用のコイルによって真空チャンバ内部に磁気中性線
を形成し、この磁気中性線に沿って交番電場を導入し、
プラズマを発生させる方式のスパッタ装置として構成さ
れているが、磁場発生用のコイルに電流を流さなければ
通常の誘導結合型放電方式となり、従ってアンテナコイ
ルを超高真空中に設置した誘導結合型スパッタ装置とし
ても使用できる。
導電性である場合には図示したように直流電源による直
流バイアスが印加されるが、絶縁性のターゲットを用い
る場合には高周波電源によるRFバイアスを用いるように
され得る。また、高周波電場導入用のアンテナ８には1
3.56MHzの高周波が印加されるようになっているが、こ
の周波数に限定されるものではない。さらに、本発明に
おいては、誘電体の円筒状防着体に付着するスパッタ物
質を含む不要物質を駆逐する手段としては図示実施例の
外に、比較的低温で蒸発する付着物質の場合には誘電体
の円筒状防着体を加熱する加熱手段として実施すること
ができ、また蒸気圧が低い物質が付着する場合には、円
筒状防着体に密着させて胴長の円筒状コイルを巻き、こ
のコイルに高周波電流を流すことにより誘導電場を発生
させ、付着物質をスパッタするように構成することがで
きる。なお、図示実施例は本発明をスパッタ装置として
実施した場合について例示してきたが、当然本発明はエ
ッチング、CVD 等の他の成膜装置として同様に実施でき
るものである。ところで、図示実施例では、三つの磁場
発生用のコイルによって真空チャンバ内部に磁気中性線
を形成し、この磁気中性線に沿って交番電場を導入し、
プラズマを発生させる方式のスパッタ装置として構成さ
れているが、磁場発生用のコイルに電流を流さなければ
通常の誘導結合型放電方式となり、従ってアンテナコイ
ルを超高真空中に設置した誘導結合型スパッタ装置とし
ても使用できる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、真空チャンバ内に設けられた電場発生用のコイルへ
の成膜物質を含む不要物質の付着を防止する遮蔽手段を
設けているので、常に安定して高純度のプラズマ状態を
維持することができ、それにより超高真空を維持して高
い成膜速度で成膜を行なうことができるようになる。
ば、真空チャンバ内に設けられた電場発生用のコイルへ
の成膜物質を含む不要物質の付着を防止する遮蔽手段を
設けているので、常に安定して高純度のプラズマ状態を
維持することができ、それにより超高真空を維持して高
い成膜速度で成膜を行なうことができるようになる。
【図１】 本発明をスパッタ装置として実施した一例を
示す概略縦断面図。
示す概略縦断面図。
【図２】 図１のスパッタ装置に使用できるスパッタ物
質遮蔽手段の一例を示す概略斜視図。
質遮蔽手段の一例を示す概略斜視図。
１：真空チャンバ ２：プラズマ発生室 ３：基板処理室 ４、５、６：電磁コイル ７：円輪状の磁気中性線に発生したプラズマ輪 ８：高周波電場発生用アンテナ ９：誘電体囲み部材 10：石英製の円筒状防着体 11：カソード 12：直流バイアス電源 13：ターゲット 14：基板 15：基板ホルダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｌ 9014−2Ｇ (72)発明者 林 俊雄 神奈川県茅ケ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内 (72)発明者 内田 岱二郎 神奈川県茅ケ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 真空チャンバ内に連続して存在する磁場
ゼロの位置である磁気中性線を形成するようにした磁場
発生手段と、電場発生手段として真空チャンバ内に設け
られ、磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成され
た磁気中性線に沿って電場を加えてこの磁気中性線に放
電プラズマを発生させる電場発生コイルとを有し、真空
チャンバ内で磁気中性線放電プラズマを利用して基板上
に成膜するようにした成膜装置において、電場発生コイ
ルの内面に沿って、電場発生コイルへ向かう成膜物質を
含む不要物質を阻止する遮蔽手段を設けたことを特徴と
する成膜装置。 - 【請求項２】 遮蔽手段が、真空チャンバの側壁内面に
沿って設けられた薄肉筒状遮蔽体から成っている請求項
１に記載の成膜装置。 - 【請求項３】 遮蔽手段に付着する不要物質を駆逐する
手段を備えている請求項１に記載の成膜装置。 - 【請求項４】 不要物質を駆逐する手段が高周波洗浄用
の高周波誘導電場を発生する手段から成っている請求項
３に記載の成膜装置。 - 【請求項５】 不要物質を駆逐する手段が加熱手段から
成っている請求項３に記載の成膜装置。 - 【請求項６】 真空チャンバ内に連続して存在する磁場
ゼロの位置である磁気中性線を形成するようにした磁場
発生手段と、電場発生手段として真空チャンバ内に設け
られ、磁場発生手段によって真空チャンバ内に形成され
た磁気中性線に沿って電場を加えてこの磁気中性線に放
電プラズマを発生させる電場発生コイルとを有し、真空
チャンバ内で磁気中性線放電プラズマを利用して基板上
に成膜するようにした成膜装置において、電場発生コイ
ルの内側にまたは電場発生コイルを囲んで、発生された
高周波電場のうち周方向に均一でない静電場成分の真空
チャンバ内方への侵入を阻止するファラデーシールド篭
を設け、ファラデーシールド篭の構成が周方向に沿って
等間隔に配列し一端を互いに電気的に結合した複数の短
冊状金属薄片から成っていることを特徴とする成膜装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6052422A JPH07258844A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 磁気中性線放電プラズマを利用した成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6052422A JPH07258844A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 磁気中性線放電プラズマを利用した成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07258844A true JPH07258844A (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=12914351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6052422A Pending JPH07258844A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 磁気中性線放電プラズマを利用した成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07258844A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10241897A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-09-11 | Anelva Corp | プラズマ処理装置 |
| JP2002085963A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-26 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ発生装置並びにこの装置を利用した緻密な硬質薄膜の形成装置及び硬質薄膜の形成方法 |
| WO2007091435A1 (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-16 | Tokyo Electron Limited | プラズマ処理装置 |
| JP2012001761A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置及び成膜方法 |
-
1994
- 1994-03-24 JP JP6052422A patent/JPH07258844A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10241897A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-09-11 | Anelva Corp | プラズマ処理装置 |
| JP2002085963A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-26 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ発生装置並びにこの装置を利用した緻密な硬質薄膜の形成装置及び硬質薄膜の形成方法 |
| WO2007091435A1 (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-16 | Tokyo Electron Limited | プラズマ処理装置 |
| JP2012001761A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置及び成膜方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100225567B1 (ko) | 티탄계 도전성 박막의 제작방법 | |
| US6080287A (en) | Method and apparatus for ionized physical vapor deposition | |
| JP4709376B2 (ja) | 電力供給された非磁性金属部材をプラズマ高周波励起源とプラズマの間に含むプラズマ装置及び加工物を処理する方法 | |
| KR100232040B1 (ko) | 플라즈마 cvd장치 및 방법과 드라이에칭장치 및 방법 | |
| US5961793A (en) | Method of reducing generation of particulate matter in a sputtering chamber | |
| JP3290777B2 (ja) | 誘導結合型高周波放電方法および誘導結合型高周波放電装置 | |
| EP0801413A1 (en) | Inductively coupled plasma reactor with faraday-sputter shield | |
| EP0837490A2 (en) | A method to eliminate coil sputtering in an inductively coupled plasma (ICP) source | |
| EP0978138A1 (en) | Method and apparatus for ionized sputtering of materials | |
| KR19980033213A (ko) | 스퍼터링 챔버내의 미립자 물질 발생 감소 방법 | |
| WO2000030147A1 (en) | Method and apparatus for ionized physical vapor deposition | |
| EP0822996A1 (en) | Sputtering system using cylindrical rotating magnetron electrically powered using alternating current | |
| US6506287B1 (en) | Overlap design of one-turn coil | |
| JP2002520492A (ja) | フィードスルー重複コイル | |
| TW408358B (en) | Improved inductively coupled plasma source | |
| JPH10275694A (ja) | プラズマ処理装置及び処理方法 | |
| JP2002512310A (ja) | 誘導結合プラズマ堆積で形成された金属膜の均一性を強化する小直径コイル | |
| US6235169B1 (en) | Modulated power for ionized metal plasma deposition | |
| KR100225571B1 (ko) | 디스크 재생 장치 | |
| JPH10229056A (ja) | スパッタ堆積用誘導結合プラズマ源ｒｆ透過改良型ダークスペースシールド | |
| JPH07258844A (ja) | 磁気中性線放電プラズマを利用した成膜装置 | |
| JPH07263189A (ja) | 放電プラズマ処理装置 | |
| JPH08225967A (ja) | 磁気中性線放電プラズマ処理装置 | |
| JPH07258843A (ja) | スパッタ装置 | |
| JPH0964015A (ja) | エッチング装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040406 |