JPH08302464A - Sputtering cathode and sputtering device - Google Patents
Sputtering cathode and sputtering deviceInfo
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- JPH08302464A JPH08302464A JP13612595A JP13612595A JPH08302464A JP H08302464 A JPH08302464 A JP H08302464A JP 13612595 A JP13612595 A JP 13612595A JP 13612595 A JP13612595 A JP 13612595A JP H08302464 A JPH08302464 A JP H08302464A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はスパッタリング装置にか
かり、特に誘導結合ＲＦコイルを使用したスパッタリン
グ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering device, and more particularly to a sputtering device using an inductively coupled RF coil.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、スパッタリング装置はターゲッ
トをスパッタリングして基板上に薄膜を作るための装置
であり、特に誘導結合ＲＦコイルを備えたものは、プラ
ズマ密度が高く、高効率のスパッタリングを行えること
から近年注目されている。2. Description of the Related Art Generally, a sputtering apparatus is an apparatus for sputtering a target to form a thin film on a substrate. Particularly, an apparatus provided with an inductively coupled RF coil has a high plasma density and can perform highly efficient sputtering. Have been attracting attention in recent years.
【０００３】しかしながら従来技術のＲＦ誘導結合コイ
ルが設けられたスパッタリング装置では、基板上に成膜
される薄膜が汚染されてしまうことがあった。その原因
を、図面を用いて簡単に説明すると、図７を参照し、１
０２は従来技術のスパッタリング装置であり、成膜室１
０５を備えている。該成膜室１０５内には２つのターゲ
ットホルダー１１１1、１１１2が配置されており、該タ
ーゲットホルダー１１１1、１１１2上には、異なる成分
の物質から成るターゲット１０８1、１０８2と、誘導結
合ＲＦコイル１０３1、１０３2と、開閉可能なシャッタ
ー１１２1、１１２2とがこの順で配置されて、前記ター
ゲット１０８1、１０８2と、前記誘導結合ＲＦコイル１
０３1、１０３2と、前記シャッター１１２1、１１２2と
で、成膜源１０４1、１０４2を構成している。However, in the conventional sputtering apparatus provided with the RF inductive coupling coil, the thin film formed on the substrate may be contaminated. The cause will be briefly described with reference to the drawings. Referring to FIG.
Reference numeral 02 is a conventional sputtering device, which is used in the film forming chamber 1.
It is equipped with 05. Two target holders 111 1 and 111 2 are arranged in the film forming chamber 105, and targets 108 1 and 108 2 made of substances having different components and inductions are provided on the target holders 111 1 and 111 2. Coupling RF coils 103 1 and 103 2 and shutters 112 1 and 112 2 that can be opened and closed are arranged in this order, and the targets 108 1 and 108 2 and the inductive coupling RF coil 1 are arranged.
03 1 , 103 2 and the shutters 112 1 , 112 2 constitute film forming sources 104 1 , 104 2 .
【０００４】前記ターゲット１０８1、１０８2の裏面位
置には、マグネトロン放電用磁石１０７1、１０７2がそ
れぞれ設けられており、前記ターゲットホルダー１１１
1、１１１2は、それぞれマッチングボックス１１５1、
１１５2を介してＲＦ電源１１６1、１１６2に接続さ
れ、前記誘導結合ＲＦコイル１０３1、１０３2は、内部
にマッチングボックスを有するコイル用高周波電源１２
１1、１２１2にそれぞれ接続されている。Magnets for magnetron discharge 107 1 and 107 2 are provided at the back surface positions of the targets 108 1 and 108 2 , respectively.
1 and 111 2 are matching boxes 115 1 and 115 1 , respectively.
The inductively coupled RF coils 103 1 and 103 2 are connected to RF power sources 116 1 and 116 2 via 115 2 and the coil high-frequency power source 12 has a matching box inside.
11 1 and 121 2 respectively.
【０００５】また、前記成膜室１０５内には、基板ホル
ダー１１０が前記各ターゲット１０８1、１０８2に面す
るように設けられており、該基板ホルダー１１０に成膜
対象である基板を保持させると、その成膜面が、前記各
ターゲット１０８1、１０８2に向けられるように構成さ
れている。A substrate holder 110 is provided in the film forming chamber 105 so as to face the targets 108 1 and 108 2 , and the substrate holder 110 holds the substrate to be film-formed. And the film forming surface thereof is directed toward the targets 108 1 and 108 2 .
【０００６】このＲＦスパッタリング装置１０２によ
り、前記２つのターゲット１０８1、１０８2を順次スパ
ッタリングし、前記ターゲット１０８1を構成する物質
の薄膜と前記ターゲット１０８2を構成する物質の薄膜
とをこの順で成膜し、前記基板ホルダー１１０に保持さ
せたシリコン基板１１３表面に多層膜を形成する場合を
例にとって説明する。The RF sputtering apparatus 102 sequentially sputters the two targets 108 1 and 108 2 to form a thin film of a substance forming the target 108 1 and a thin film of a substance forming the target 108 2 in this order. An example will be described where a film is formed and a multilayer film is formed on the surface of the silicon substrate 113 held by the substrate holder 110.
【０００７】先ず、前記成膜室１０５に接続された図示
しない真空ポンプを起動して、該成膜室１０５内を高真
空状態にした後、前記各誘導結合コイル１０３1、１０
３2上に配置されたシャッター１１２1、１１２2を閉じ
た状態にして、前記成膜室１０５に設けられたガス導入
孔１１９からＡｒガスから成るスパッタリングガスを１
０-1Ｐａ程度の圧力まで導入し、１層目の薄膜を成膜す
るために、前記ＲＦ電源１１６1と前記コイル用高周波
電源１２１1とを起動し、前記マグネトロン放電用磁石
１０７1と前記誘導結合ＲＦコイル１０３1とが作る磁束
により、最初にスパッタリングするターゲット１０８1
上に高密度のスパッタリングガスプラズマを発生させ、
シャッター１１２1は閉じた状態で数分間プレスパッタ
リングを行い、前記ターゲット１０８1表面に付着した
酸化物等の不純物をクリーニングした後、他方のターゲ
ット１０８2のシャッター１１２2は閉じたままでこのタ
ーゲット１０８1のシャッター１１２1を開けて、前記シ
リコン基板１１３表面への１層目の薄膜の成膜を開始す
る。First, a vacuum pump (not shown) connected to the film forming chamber 105 is activated to bring the inside of the film forming chamber 105 into a high vacuum state, and then the inductive coupling coils 103 1 and 10 3 are connected.
With the shutters 112 1 and 112 2 arranged on 3 2 being closed, a sputtering gas consisting of Ar gas is supplied from the gas introduction hole 119 provided in the film forming chamber 105.
The RF power supply 116 1 and the coil high-frequency power supply 121 1 are activated to introduce a pressure of about 0 −1 Pa to form a first thin film, and the magnetron discharge magnet 107 1 and the magnetron discharge magnet 107 1 are connected to each other. Magnetic flux and inductively coupled RF coil 103 1 to make a target 108 1 to sputter first
Generate high-density sputtering gas plasma on top,
The shutter 112 1 performs several minutes pre-sputtering in a closed state, wherein after cleaning impurities such as oxides adhering to the target 108 1 surface, the target 108 1 remains the shutter 112 2 of the other targets 108 2 closed The shutter 112 1 is opened to start film formation of the first thin film on the surface of the silicon substrate 113.
【０００８】所望膜厚の薄膜が成膜されたら、前記シャ
ッター１１２1を閉じるとともに、前記ＲＦ電源１１６1
と前記コイル用高周波電源１２１1とを停止させて１層
目の薄膜の成膜作業を終了させる。次いで、２層目の薄
膜のターゲット１０８2上に配置されたシャッター１１
２2を閉じたまま、前記ＲＦ電源１１６2と前記コイル用
高周波電源１２１2を起動させてプレスパッタリングを
行い、２層目の薄膜のターゲット１０８2表面の不純物
をクリーニングした後、前記シャッター１１２2を開
け、前記１層目の薄膜上に前記ターゲット１０８2の成
分から成る２層目の薄膜の成膜を行う。When a thin film having a desired film thickness is formed, the shutter 112 1 is closed and the RF power source 116 1
Then, the coil high-frequency power supply 121 1 is stopped, and the work for forming the first thin film is completed. Next, the shutter 11 placed on the target 108 2 of the second thin film
With the 2 2 closed, the RF power supply 116 2 and the coil high-frequency power supply 121 2 are activated to perform pre-sputtering to clean impurities on the surface of the target 108 2 of the second thin film, and then the shutter 112 2 Then, a second thin film composed of the components of the target 108 2 is formed on the first thin film.
【０００９】所望膜厚の２層目の薄膜が得られたら前記
シャッター１１２2を閉じるとともに、前記ＲＦ電源１
１６2と前記コイル用高周波電源１２１2を停止させ、多
層膜の成膜作業を終了する。When the second thin film having a desired film thickness is obtained, the shutter 112 2 is closed and the RF power source 1
16 2 and the coil high-frequency power supply 12 12 are stopped, and the multi-layer film forming operation is completed.
【００１０】このように、プレスパッタリングの際にシ
ャッターを閉じておくのは、ターゲット表面から除去さ
れた不純物が基板表面に付着しないようにするためであ
り、また、一方のターゲットをスパッタリングする際、
他方のターゲット上のシャッターを閉じておくのは、ス
パッタリングを行っていないターゲットに、スパッタリ
ングされた異なる成分のターゲット物質が付着しないよ
うにするためである。The reason why the shutter is closed during the pre-sputtering is to prevent impurities removed from the target surface from adhering to the substrate surface, and when sputtering one target.
The shutter on the other target is closed in order to prevent the sputtered target materials of different components from adhering to the target which is not sputtered.
【００１１】しかしながら、前記ターゲット１０８1、
１０８2上には、それぞれ前記誘導結合ＲＦコイル１０
３1、１０３2が配置されているため、各シャッター１１
２1、１１２2を閉じた状態にしても、各シャッター１１
２1、１１２2と各ターゲット１１２1、１１２2の間には
４０ｍｍ程度の隙間１１８1、１１８2ができてしまう。However, the targets 108 1 ,
108 2 on the inductively coupled RF coil 10 respectively.
3 1, since 1032 is located, the shutters 11
Even if 2 1 and 112 2 are closed, each shutter 11
Gaps 118 1 and 118 2 of about 40 mm are formed between 2 1 and 112 2 and the respective targets 112 1 and 112 2 .
【００１２】従って、一方のターゲットをスパッタリン
グして基板表面へ薄膜を成膜している際、そのターゲッ
ト粒子が隙間から侵入し、他方のターゲット表面に不純
物として付着してしまう場合がある。Therefore, when one target is sputtered to form a thin film on the surface of the substrate, the target particles may intrude through the gap and adhere to the surface of the other target as an impurity.
【００１３】従って、各ターゲットを使用して基板への
成膜を行う前に、そのターゲットをプレスパッタリング
し、他のターゲット粒子のクリーニングを行うことが必
要となるが、このプレスパッタリングの際に、隙間から
ターゲット粒子が漏れだし、アルゴンとの衝突を繰り返
して基板表面まで到達してしまい、不純物として付着し
てしまう場合がある(回り込み現象)。このような回り込
み現象が生じると、薄膜の特性が低下したり、歩留りが
低下したりする等の基板汚染の問題が発生し、解決が望
まれていた。Therefore, it is necessary to pre-sputter the target and perform cleaning of other target particles before forming a film on the substrate by using each target. In this pre-sputtering, The target particles may leak from the gap and may repeatedly collide with argon to reach the surface of the substrate and be attached as impurities (wraparound phenomenon). When such a wraparound phenomenon occurs, problems of substrate contamination such as deterioration of the characteristics of the thin film and a decrease in yield occur, and it has been desired to solve the problem.
【００１４】このような回り込みは、ターゲットとシャ
ッターの間に隙間があることに起因するため、前記誘導
結合ＲＦコイル周囲にカソードカバーを設けて隙間をな
くす対策も考えられるが、単にカソードカバーを設けた
だけでは、カソードカバー表面や周辺構成部品表面がス
パッタリングされ、かえって不純物が増えてしまい、実
用化に到らなかった。Since such a wraparound is caused by a gap between the target and the shutter, it is conceivable to provide a cathode cover around the inductively coupled RF coil to eliminate the gap. However, the cathode cover is simply provided. However, the cathode cover surface and the peripheral component surface were sputtered, and impurities were increased, which was not practical.
【００１５】また、従来技術のＲＦスパッタリング装置
では、プラズマが成膜室内いっぱいに広がるため、シャ
ッター等のターゲット以外の部材がスパッタリングされ
てしまい、薄膜中に不純物として混入したり、また、成
膜対象の基板がプラズマに曝されて薄膜の結晶性が低下
する等、プラズマダメージによる膜質の劣化、組成ずれ
等の不都合も生じていた。Further, in the RF sputtering apparatus of the prior art, since the plasma spreads over the entire film forming chamber, members other than the target such as the shutter are sputtered and mixed in the thin film as impurities, and the film forming target. The substrate was exposed to plasma, and the crystallinity of the thin film deteriorated. For example, there were inconveniences such as deterioration of film quality due to plasma damage and composition shift.
【００１６】更に、従来の装置では、１×１０-1Ｐａ以
下程度のスパッタ圧力にすると放電が不安定となるた
め、安定した成膜を行うためにはそれ以上の圧力にしな
ければならず、スパッタされた成膜物質が散乱されて成
膜速度が極端に遅くなり、それを避けるため基板とター
ゲットとを近接させると基板がプラズマダメージを受け
やすくなる等の基板ダメージの問題があり、解決が望ま
れていた。Further, in the conventional apparatus, if the sputtering pressure is about 1 × 10 -1 Pa or less, the discharge becomes unstable. Therefore, in order to perform stable film formation, the pressure must be higher than that. There is a problem of substrate damage such as the substrate being easily damaged by plasma when the substrate and the target are placed close to each other to avoid the scattering of the sputtered film forming substance and the film forming speed. Was wanted.
【００１７】[0017]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記不都合を
解決するために創作されたものであり、その目的は、高
純度、高精度で結晶性のよい薄膜を成膜できるスパッタ
リングカソード、及びスパッタリング装置を提供するこ
とにある。The present invention was created in order to solve the above-mentioned inconvenience, and an object thereof is a sputtering cathode capable of forming a thin film of high purity, high accuracy and good crystallinity, and sputtering. To provide a device.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、ターゲットと、誘導結合ＲＦ
コイルと、開閉可能なシャッターとがこの順で配置され
た薄膜源を有するスパッタリングカソードであって、前
記薄膜源の周囲にカソードカバーが設けられ、前記誘導
結合ＲＦコイルには、前記ターゲットのスパッタリング
を行うプラズマの電位を制御するプラズマ電位制御装置
が接続されたことを特徴とし、In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 provides a target and an inductively coupled RF.
A sputtering cathode having a thin film source in which a coil and a shutter that can be opened and closed are arranged in this order, a cathode cover is provided around the thin film source, and sputtering of the target is performed on the inductively coupled RF coil. A plasma potential control device for controlling the potential of the plasma to be performed is connected,
【００１９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のス
パッタリングカソードであって、前記プラズマ電位制御
装置は、前記誘導結合ＲＦコイルの一端を直列接続され
たコイルと抵抗とを介して接地させ、前記抵抗の値を調
節して前記プラズマの電位を制御するように構成された
ことを特徴とし、A second aspect of the present invention is the sputtering cathode according to the first aspect, wherein the plasma potential control device grounds one end of the inductively coupled RF coil through a coil connected in series and a resistor. And is configured to control the electric potential of the plasma by adjusting the value of the resistance,
【００２０】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２のいずれか１項記載のスパッタリングカソードであ
って、前記カソードカバーに、前記ターゲットをスパッ
タリングするスパッタリングガスの導入孔が設けられた
ことを特徴とし、A third aspect of the present invention is the sputtering cathode according to any one of the first and second aspects, wherein the cathode cover is provided with an introduction hole for a sputtering gas for sputtering the target. Characterized by
【００２１】請求項４記載の発明は、スパッタリング装
置であって、カソード電位に置かれる成膜室内に請求項
１又は請求項３のいずれか１項記載のスパッタリングカ
ソードが複数配置されたことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a sputtering apparatus, wherein a plurality of sputtering cathodes according to any one of the first aspect and the third aspect are arranged in a film forming chamber placed at a cathode potential. And
【００２２】[0022]
【作用】ターゲットと、誘導結合ＲＦコイルと、開閉可
能なシャッターとをこの順で配置して薄膜源とし、該薄
膜源をスパッタリングカソードの成膜室内に位置する部
分に設け、前記ターゲットをスパッタリングするスパッ
タリングガスを導入し、前記誘導結合ＲＦコイルで磁界
を発生させ、前記成膜室と前記スパッタリングカソード
との間に負電圧を印加すれば、前記ターゲット上に高密
度のプラズマが発生させることができ、効率の良いスパ
ッタリングを行うことができる。A target, an inductively-coupled RF coil, and a shutter that can be opened and closed are arranged in this order as a thin film source, and the thin film source is provided in a portion located inside the deposition chamber of the sputtering cathode, and the target is sputtered. If a sputtering gas is introduced, a magnetic field is generated by the inductively coupled RF coil, and a negative voltage is applied between the film forming chamber and the sputtering cathode, high density plasma can be generated on the target. Therefore, efficient sputtering can be performed.
【００２３】このスパッタリングカソードを、図５(ａ)
に示すカソード電極２０３で模式的に表すと、スパッタ
リングの際には成膜室がアノード電極２０４となり、前
記カソード電極２０３の面積に比べると前記アノード電
極２０４の面積が大きくなる。この場合、スパッタリン
グの際のカソード電極・アノード電極間の電位分布は、
アノード電位をグラウンド電位とすると、同図(ｂ)のグ
ラフように表すことができ、高密度プラズマのセルフバ
イアスＶS1(正電圧)は小さい値となる。This sputtering cathode is shown in FIG.
The cathode electrode 203 shown in FIG. 2 schematically represents the film forming chamber as the anode electrode 204 during the sputtering, and the area of the anode electrode 204 becomes larger than the area of the cathode electrode 203. In this case, the potential distribution between the cathode electrode and the anode electrode during sputtering is
When the anode potential is the ground potential, it can be represented as shown in the graph of FIG. 7B, and the self-bias V S1 (positive voltage) of the high-density plasma has a small value.
【００２４】ところが、薄膜源の周囲に、カソードカバ
ーを設け、これを接地させた場合には、図６(ａ)に模式
的に示したように、このカソードカバーがアノード電極
２１４となり、成膜室全体がアノード電極であった場合
に比べると、アノード電極面積が非常に小さくなり、接
地面積が減少してしまう。However, when a cathode cover is provided around the thin film source and is grounded, this cathode cover serves as the anode electrode 214 and the film is formed, as schematically shown in FIG. 6A. Compared to the case where the entire chamber is the anode electrode, the area of the anode electrode becomes very small and the ground area is reduced.
【００２５】そのため、カソードカバーを設けたときの
カソード電極・アノード電極間の電位分布は、同図(ｂ)
に示すように、プラズマのセルフバイアスＶS2は図５
(ｂ)の場合に比べて大きくなり、プラズマは高エネルギ
ー状態となって、スパッタリングガスプラズマがアノー
ド電極２１４やその周辺部材に入射しやすくなってしま
う。このような入射が起こると、該アノード電極２１４
や誘導結合ＲＦコイルを含む周辺部材がスパッタリング
され、不純物粒子となってしまう。Therefore, the potential distribution between the cathode electrode and the anode electrode when the cathode cover is provided is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the plasma self-bias V S2 is shown in FIG.
Compared with the case of (b), the plasma becomes high energy state, and the sputtering gas plasma is likely to enter the anode electrode 214 and its peripheral members. When such incidence occurs, the anode electrode 214
Peripheral members including the inductively coupled RF coil are sputtered and become impurity particles.
【００２６】このような不純物粒子の発生は、プラズマ
のセルフバイアスが高いことに起因するため、前記誘導
結合ＲＦコイルにプラズマの電位を制御するプラズマ電
位制御装置を接続し、プラズマのセルフバイアスを小さ
くすれば、アノード電極がスパッタリングされることが
なくなる。Since the generation of such impurity particles is caused by the high self-bias of plasma, a plasma potential control device for controlling the potential of plasma is connected to the inductively coupled RF coil to reduce the self-bias of plasma. Then, the anode electrode will not be sputtered.
【００２７】また、このようなスパッタリングカソード
では、シャッターを閉じてプレスパッタを行うと、シャ
ッター裏面とカソードカバー内周面にスパッタされたタ
ーゲット粒子が付着し、スパッタリングカソード外部に
漏れ出すことはなくなるので、薄膜中に不純物が混入し
ないようになり、また、一つの成膜室内に複数のスパッ
タリングカソードを設けた場合でも、クロスコンタミネ
ーションが発生しなくなる。In such a sputtering cathode, when the shutter is closed and pre-sputtering is performed, the sputtered target particles adhere to the back surface of the shutter and the inner peripheral surface of the cathode cover and do not leak to the outside of the sputtering cathode. As a result, impurities are prevented from being mixed into the thin film, and cross contamination does not occur even when a plurality of sputtering cathodes are provided in one film forming chamber.
【００２８】また、前記カソードカバーに、前記プラズ
マを構成するスパッタリングガスの導入孔を設けておく
と、ターゲット表面に直接スパッタリングガスを供給す
ることができるので、低い圧力でも放電が安定し、ター
ゲットと基板との距離を大きくとることができる。ま
た、プラズマが広がらないこと、及びターゲットと基板
の距離が大きいことから基板がプラズマに曝されなくな
り、基板が受けるダメージが少なくなる。If the cathode cover is provided with an introduction hole for the sputtering gas forming the plasma, the sputtering gas can be directly supplied to the target surface, so that the discharge is stable even at a low pressure, and The distance from the substrate can be increased. Further, since the plasma does not spread and the distance between the target and the substrate is large, the substrate is not exposed to the plasma, and the damage to the substrate is reduced.
【００２９】[0029]
【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。図
１を参照し、２は本発明の一実施例のスパッタリング装
置であり、本発明の一実施例のスパッタリングカソード
４1、４2が設けられた成膜室５を備えている。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, reference numeral 2 denotes a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention, which includes a film forming chamber 5 in which sputtering cathodes 4 1 and 4 2 according to the embodiment of the present invention are provided.
【００３０】前記スパッタリングカソード４1、４2のう
ち、前記成膜室５内に位置する部分にはターゲットホル
ダー１１1、１１2がそれぞれ設けられており、各ターゲ
ットホルダー１１1、１１2上には異なる材料から成るタ
ーゲット８1、８2が取り付けられている。[0030] Among the sputtering cathode 4 1, 4 2, wherein the portion located deposition chamber 5 is provided a target holder 11 1, 11 2, respectively, on the respective target holders 11 1, 11 2 Have targets 8 1 , 8 2 of different materials attached.
【００３１】前記ターゲット８1、８2の裏面位置にはマ
グネトロン放電用磁石７1、７2が設けられており、前記
ターゲットホルダー１１1、１１2は、それぞれマッチン
グボックス１５1、１５2を介してＲＦ電源１６1、１６2
に接続されている。前記ターゲット８1、８2のおもて面
上には、誘導結合ＲＦコイル３1、３2と、開閉可能なシ
ャッター１２1、１２2とがこの順で配置されており、該
ターゲット８1、８2と、該誘導結合ＲＦコイル３1、３2
と、該シャッター１２1、１２2とで、薄膜源１８1、１
８2が構成されている。Magnets for magnetron discharge 7 1 and 7 2 are provided on the back surfaces of the targets 8 1 and 8 2 , and the target holders 11 1 and 11 2 are provided with matching boxes 15 1 and 15 2 respectively. RF power supply 16 1 , 16 2
It is connected to the. Wherein the target 8 1, 8 on 2 on the front surface, and inductive coupling RF coil 3 1, 3 2, openable shutter 12 1, 12 2 and are arranged in this order, the target 8 1 , 8 2 and the inductively coupled RF coils 3 1 , 3 2
And the shutters 12 1 and 12 2 , the thin film sources 18 1 and 1
8 2 are configured.
【００３２】前記薄膜源１８1、１８2の周囲には、ステ
ンレスから成る導電性のカソードカバー９1、９2がそれ
ぞれ設けられており、該カソードカバー９1、９2は前記
成膜室５とともにグラウンド電位に置かれるように接続
されている。Around the thin film sources 18 1 and 18 2 , conductive cathode covers 9 1 and 9 2 made of stainless steel are provided, respectively, and the cathode covers 9 1 and 9 2 are formed in the film forming chamber 5. Is connected to be placed at the ground potential.
【００３３】前記成膜室５内の前記各ターゲット８1、
８2に面する位置には、基板ホルダー１０が設けられて
おり、成膜対象であるシリコン基板を保持させるとその
成膜面が前記各ターゲット８1、８2に面するように構成
されている。Each of the targets 8 1 in the film forming chamber 5,
A substrate holder 10 is provided at a position facing 8 2 so that when a silicon substrate to be film-formed is held, its film-forming surface faces each of the targets 8 1 and 8 2. There is.
【００３４】前記誘導結合ＲＦコイル３1、３2の両端
は、接続点ａ1、ｂ1と接続点ａ2、ｂ2とで、それぞれコ
イル用高周波電源２１1、２１2に接続されており、該コ
イル用高周波電源２１1、２１2は、接続点ｃ1、ｃ2でそ
れぞれグラウンド電位に置かれている。Both ends of the inductively coupled RF coils 3 1 , 3 2 are connected to coil high frequency power supplies 21 1 , 21 2 at connection points a 1 , b 1 and connection points a 2 , b 2 , respectively. The coil high frequency power supplies 21 1 and 21 2 are placed at the ground potential at the connection points c 1 and c 2 , respectively.
【００３５】この接続点ａ1、ａ2には、図２(ａ)の回路
ブロック図に示すように、マッチング装置３１内のコイ
ルＬ2の一端が接続され、該コイルＬ2の他端は可変容量
コンデンサＣ3を介して、並列接続された高周波電圧ソ
ース３３と可変容量コンデンサＣ4の一端に接続されて
おり、該高周波電圧ソース３３と該可変容量コンデンサ
Ｃ4の他端は、前記各接続点ｃ1、ｃ2でグラウンド電位
に置かれるように接続されている。As shown in the circuit block diagram of FIG. 2A, one end of the coil L 2 in the matching device 31 is connected to the connection points a 1 and a 2 , and the other end of the coil L 2 is connected to the connection points a 1 and a 2 . through a variable capacitor C 3, is connected to one end of the high-frequency voltage source 33 connected in parallel with the variable capacitor C 4, the other end of the high frequency voltage source 33 and the variable capacitance capacitor C 4, the respective The connection points c 1 and c 2 are connected so as to be placed at the ground potential.
【００３６】前記接続点ｂ1、ｂ2は、プラズマ電位制御
装置３２が有するコンデンサＣ1(４５００ｐＦ)を介し
てグラウンド電位に置かれており、該コンデンサＣ1で
高周波成分が接地されるように構成されており、また、
該接続点ｂ1、ｂ2には、高周波コイルＬ1(９μＨ)の一
端が接続されており、該高周波コイルＬ1の他端は、並
列接続された抵抗Ｒ1(８００Ω)とコンデンサＣ2(１５
００ｐＦ)を介して前記接続点ｃ1、ｃ2でグラウンド電
位に置かれるように構成されており、前記コンデンサＣ
2で前記抵抗Ｒ1のインピーダンスが調節され、前記高周
波コイルＬ1で直流成分が接地されるように構成されて
いる。The connection points b 1 and b 2 are placed at the ground potential via the capacitor C 1 (4500 pF) included in the plasma potential control device 32, and the high frequency component is grounded by the capacitor C 1. Configured, and also
One end of a high frequency coil L 1 (9 μH) is connected to the connection points b 1 and b 2 , and the other end of the high frequency coil L 1 is connected in parallel with a resistor R 1 (800Ω) and a capacitor C 2 (15
00pF) and is connected to the ground potential at the connection points c 1 and c 2 , and the capacitor C
Impedance of the resistor R 1 is one of 2, the DC component in the high frequency coil L 1 is configured to be grounded.
【００３７】前記カソードカバー９1、９2には、各ター
ゲット８1、８2をスパッタリングするスパッタリングガ
スの導入孔６1、６2が設けられており、ここではアルミ
ニウムから成る前記ターゲット８1のスパッタリングを
行うために、前記基板ホルダー１０にシリコン基板１３
1を保持させ、前記成膜室５に設けられた図示しない真
空ポンプを起動して該成膜室５内を高真空状態にした
後、前記導入孔６1からＡｒガスから成るスパッタリン
グガスを１０-2〜１０-1Ｐａ程度の圧力まで導入した。[0037] wherein the cathode cover 9 1, 9 2, each target 81, the introduction hole 61 of the sputtering gas to sputter the 8 2, 6 2 are provided, wherein the target 8 1 consisting of aluminum A silicon substrate 13 is attached to the substrate holder 10 to perform sputtering.
1 is held, a vacuum pump (not shown) provided in the film forming chamber 5 is activated to bring the film forming chamber 5 into a high vacuum state, and then a sputtering gas of Ar gas is supplied from the introduction hole 6 1 to 10 The pressure was introduced up to about -2 to 10 -1 Pa.
【００３８】次に、前記シャッター１２1を閉じた状態
で、前記ＲＦ電源１６1により１３．５６ＭＨｚの高周
波電圧を印加するとともに前記コイル用高周波電源２１
1を起動したところ、前記マグネトロン放電用磁石７1と
前記誘導結合ＲＦコイル３1とが作る磁界により、前記
ターゲット８1上には高密度のスパッタリングガスプラ
ズマが発生し、ＲＦスパッタリングが開始された。Next, with the shutter 12 1 closed, a high frequency voltage of 13.56 MHz is applied from the RF power source 16 1 and the coil high frequency power source 21 is applied.
When 1 was started, a high-density sputtering gas plasma was generated on the target 8 1 by the magnetic field created by the magnetron discharge magnet 7 1 and the inductively coupled RF coil 3 1, and RF sputtering was started. .
【００３９】この状態の前記ターゲット８1のプレスパ
ッタリングを１時間３０分行い、前記成膜室から前記シ
リコン基板１３1を取り出し、ＥＰＭＡ(Electron Probe
Micro Analyzer：電子探針微小部分分析装置)により表
面の分析を行ったところ、前記ターゲット８1の成分
や、前記誘導結合ＲＦコイル３1や前記カソードカバー
９1の成分(鉄、クロム、銅等)は観察されなかった。Pre-sputtering of the target 8 1 in this state is carried out for 1 hour and 30 minutes, the silicon substrate 13 1 is taken out from the film forming chamber, and EPMA (Electron Probe) is used.
The surface of the target 8 1 is analyzed by using a Micro Analyzer (electron probe minute portion analyzer), and the components of the target 8 1 and the components of the inductively coupled RF coil 3 1 and the cathode cover 9 1 (iron, chromium, copper, etc.) are analyzed. ) Was not observed.
【００４０】これは、前記高周波コイルＬ1は高周波成
分を遮断して直流成分を接地し、プラズマから前記誘導
結合ＲＦコイル３1に流れ込む電子電流の経路を作って
いるが、前記高周波コイルＬ1とグラウンド電位との間
に前記抵抗Ｒ1を挿入したため、その電流経路のインピ
ーダンスが大きくなり、電子電流が流れずらくなり、ス
パッタリングガスプラズマから前記誘導結合ＲＦコイル
３1に流れ込む電子が少なくなってプラズマ中の電子量
が増加し、セルフバイアスが小さくなった結果、前記誘
導結合ＲＦコイルＬ1やカソードカバー９1がスパッタさ
れなくなったためである。[0040] This is the high-frequency coil L 1 is cut off a high frequency component by grounding the DC component, although making the path of the electron current flowing into the induction coupled RF coil 3 1 from plasma, the high frequency coil L 1 Since the resistor R 1 is inserted between the ground potential and the ground potential, the impedance of the current path increases, the electron current does not easily flow, and the number of electrons flowing from the sputtering gas plasma into the inductively coupled RF coil 3 1 decreases. This is because the inductively coupled RF coil L 1 and the cathode cover 9 1 are no longer sputtered as a result of an increase in the amount of electrons in plasma and a decrease in self-bias.
【００４１】一方、従来技術のスパッタリング装置１０
２では、図２(ｂ)に示すように、誘導結合コイルの一端
はマッチング装置３１を介して高周波電圧ソース３３に
接続され、他端はそのまま接地されており、前記プラズ
マ電位制御装置３２を有していない。このスパッタリン
グ装置１０２の前記基板ホルダー１１０にシリコン基板
を保持させ、上記実施例と同様に、前記シャッター１１
２1を閉じ、前記ターゲット１０８1のプレスパッタリン
グを１時間行ってＥＰＭＡで表面を測定したところ、１
１０ｎｍの厚みの析出物が堆積されているのが検出され
た。この結果を次の表１にまとめて記す。On the other hand, the conventional sputtering apparatus 10
In FIG. 2, as shown in FIG. 2B, one end of the inductively coupled coil is connected to the high frequency voltage source 33 via the matching device 31, the other end is grounded as it is, and the plasma potential control device 32 is provided. I haven't. A silicon substrate is held by the substrate holder 110 of the sputtering apparatus 102, and the shutter 11 is held in the same manner as in the above embodiment.
When 2 1 was closed, the target 108 1 was pre-sputtered for 1 hour, and the surface was measured by EPMA.
It was detected that a deposit having a thickness of 10 nm was deposited. The results are summarized in Table 1 below.
【００４２】[0042]
【表１】 [Table 1]
【００４３】次に、前記基板ホルダー１０に前記シリコ
ン基板１３1とは別のシリコン基板１３2を保持させ、前
記成膜室５内を高真空状態にした後、前記各シャッター
１２1、１２2を閉じて前記導入孔６1からアルゴンから
成るスパッタリングガスを導入し、０．６７Ｐａの圧力
で安定した後、前記ターゲット８1のプレスパッタリン
グを数分間行い、次いで、前記シャッター１２1を開
け、前記シリコン基板１３2表面へのＡｌ薄膜(アルミニ
ウム薄膜)の成膜を開始した。該Ａｌ薄膜の成膜を２時
間行った後、前記成膜室５から前記シリコン基板１３2
を取り出し、その表面のＡｌ薄膜をＥＰＭＡによって分
析した。Next, the substrate holder 10 holds a silicon substrate 13 2 different from the silicon substrate 13 1 and the inside of the film forming chamber 5 is set to a high vacuum state, and then the shutters 12 1 , 12 2 are placed. Was closed and a sputtering gas consisting of argon was introduced from the introduction hole 6 1, and after stabilizing at a pressure of 0.67 Pa, pre-sputtering of the target 8 1 was performed for several minutes, then the shutter 12 1 was opened, and Film formation of an Al thin film (aluminum thin film) on the surface of the silicon substrate 13 2 was started. After forming the Al thin film for 2 hours, the silicon substrate 13 2 is removed from the film forming chamber 5.
Was taken out and the Al thin film on the surface was analyzed by EPMA.
【００４４】また、別のシリコン基板１３3を用い、同
様に、前記各シャッター１２1、１２2を閉じ、アルゴン
から成るスパッタリングガスを導入し、０．０５Ｐａの
圧力で数分間のプレスパッタリングを行った後、前記シ
ャッター１２1を開けて、前記シリコン基板１３3表面へ
のＡｌ薄膜の成膜を開始した。この条件でのＡｌ薄膜の
成膜を１．５時間行った後、前記成膜室５から前記シリ
コン基板１３3を取り出して、表面のＡｌ薄膜をＥＰＭ
Ａにより分析した。Further, using another silicon substrate 13 3 , similarly, the shutters 12 1 and 12 2 are closed, a sputtering gas composed of argon is introduced, and pre-sputtering is performed at a pressure of 0.05 Pa for several minutes. After that, the shutter 12 1 was opened and the film formation of the Al thin film on the surface of the silicon substrate 13 3 was started. After deposition of the Al thin film in this condition for 1.5 hours, removed the silicon substrate 13 3 from the film forming chamber 5, an Al thin film surface EPM
Analyzed by A.
【００４５】更に、前記従来技術のスパッタリング装置
１０２とアルゴンガスから成るスパッタリングガスを用
い、前記シャッター１１２1を閉じてプレスパッタリン
グを行った後、０．６７Ｐａの圧力でシリコン基板表面
にＡｌ薄膜の成膜を開始し、該Ａｌ薄膜の成膜を１．０
時間行った後、前記成膜室１０５から取り出し、そのＡ
ｌ薄膜表面をＥＰＭＡにより分析した。それらの分析結
果を次の表２にまとめて記す。Further, after the shutter 112 1 is closed and pre-sputtering is performed using the sputtering apparatus 102 of the prior art and a sputtering gas composed of argon gas, an Al thin film is formed on the surface of the silicon substrate at a pressure of 0.67 Pa. Start the film and deposit the Al thin film to 1.0
After a certain period of time, the film is removed from the film forming chamber 105 and
The thin film surface was analyzed by EPMA. The results of those analyzes are summarized in Table 2 below.
【００４６】[0046]
【表２】 [Table 2]
【００４７】本発明のスパッタリング装置により成膜し
たＡｌ薄膜では、銅やステンレス成分(ＳＵＳ)等の不純
物は検出されなかった。一方、従来技術のスパッタリン
グ装置で成膜したＡｌ薄膜では、数％程度の銅やステン
レス成分が検出されているが、この不純物は、高いセル
フバイアスのプラズマにより、シャッターや成膜室内壁
を構成するＳＵＳや銅がスパッタされ、Ａｌ薄膜中に混
入してしまったものと考えられる。Impurities such as copper and stainless steel components (SUS) were not detected in the Al thin film formed by the sputtering apparatus of the present invention. On the other hand, in the Al thin film formed by the sputtering device of the prior art, about several percent of copper and stainless components are detected, but this impurity constitutes the shutter and the inner wall of the film forming chamber due to high self-biased plasma. It is considered that SUS and copper were sputtered and mixed in the Al thin film.
【００４８】なお、本発明のスパッタリング装置では、
０．０５Ｐａと低いスパッタリングガス圧力でも安定し
た放電を維持できるが、従来技術のスパッタリング装置
では１×１０-1Ｐａ以下の圧力では放電が不安定とな
り、スパッタリングを行えないので、従来技術のスパッ
タリング装置ではスパッタリング圧力０．０５Ｐａでの
成膜実験は行えなかった。In the sputtering apparatus of the present invention,
Stable discharge can be maintained even with a sputtering gas pressure as low as 0.05 Pa, but in the conventional sputtering device, the discharge becomes unstable at a pressure of 1 × 10 −1 Pa or less, and sputtering cannot be performed. Then, the film formation experiment at a sputtering pressure of 0.05 Pa could not be performed.
【００４９】次に、前記基板ホルダー１０にシリコン基
板１３4を保持させ、前記成膜室５内を排気し、前記導
入孔６1からアルゴンガスを導入すると共に、前記成膜
室５に設けられたガス導入孔１９から窒素ガスを導入
し、反応性スパッタリングを行い、前記シリコン基板１
３4表面にＡｌＮ薄膜(窒化アルミニウム薄膜)を成膜し
た。そのシリコン基板１３4を前記成膜室５から取り出
してＸ線回折装置によってそのＡｌＮ薄膜の結晶性を分
析した。また、同じＸ線回折条件にて前記従来技術のス
パッタリング装置１０２で成膜したＡｌＮ薄膜の結晶性
を分析した。それらの結果を図３に示す。Next, the silicon substrate 13 4 is held by the substrate holder 10, the inside of the film forming chamber 5 is evacuated, and an argon gas is introduced from the introduction hole 6 1 and the silicon film is provided in the film forming chamber 5. The nitrogen gas is introduced through the gas introduction hole 19 and reactive sputtering is performed, and the silicon substrate 1
It was deposited AlN thin (aluminum nitride thin film) 3 4 surface. The silicon substrate 13 4 was taken out from the film forming chamber 5 and the crystallinity of the AlN thin film was analyzed by an X-ray diffractometer. Further, the crystallinity of the AlN thin film formed by the conventional sputtering device 102 was analyzed under the same X-ray diffraction conditions. The results are shown in FIG.
【００５０】本発明のスパッタリング装置により成膜し
たＡｌＮ薄膜のＸ線強度(intensity)の方が従来技術の
ＡｌＮ薄膜のＸ線強度よりも大きく、明らかに結晶性が
優れている。これは、本発明スパッタリング装置では、
プラズマが前記成膜室５内に広がらないために、ＡｌＮ
薄膜がプラズマダメージ受けなかったためである。The X-ray intensity of the AlN thin film formed by the sputtering apparatus of the present invention is larger than that of the AlN thin film of the prior art, and the crystallinity is obviously excellent. This is the sputtering apparatus of the present invention,
Since the plasma does not spread in the film forming chamber 5, AlN
This is because the thin film was not damaged by plasma.
【００５１】なお、上記実施例ではＮ2ガスを導入する
導入孔を成膜室５に設けたが、Ａｒガスを導入する導入
孔とともにカソードカバーに設けてもよい。また、前記
実施例で設けたターゲット裏面位置のマグネトロン放電
用磁石はなくてもよい。Although the introduction hole for introducing the N 2 gas is provided in the film forming chamber 5 in the above embodiment, it may be provided in the cathode cover together with the introduction hole for introducing the Ar gas. Further, the magnet for the magnetron discharge provided on the back surface of the target provided in the above embodiment may be omitted.
【００５２】最後に、前記スパッタリング装置２でスパ
ッタリングを行っているときの、図２(ａ)に示したプラ
ズマ電位制御装置３２の抵抗Ｒ1の両端の電圧値ＶBを測
定した。この電圧ＶBの値は、スパッタリング中のプラ
ズマの電位の大きさを反映しており、いわば、プラズマ
電位を間接的に測定していることになる。Finally, the voltage value V B across the resistor R 1 of the plasma potential control device 32 shown in FIG. 2A was measured while the sputtering device 2 was performing sputtering. The value of this voltage V B reflects the magnitude of the electric potential of the plasma during sputtering, which means that the plasma electric potential is indirectly measured.
【００５３】この抵抗Ｒ1の抵抗値を０〜８００Ωの範
囲で２００Ω刻みで変化させて、スパッタリング圧力が
５×１０-3Ｐａと５×１０-4Ｐａの２種類の場合につい
て測定した。その結果を、前記抵抗Ｒ1の抵抗値Ｒを横
軸にとり、測定結果の前記電圧値ＶBを左縦軸にとっ
て、図４のグラフに示す。■はスパッタ圧力が５×１０
- 3Ｐａの場合、●は５×１０-4Ｐａの場合である。The resistance value of the resistor R 1 was changed in the range of 0 to 800 Ω in steps of 200 Ω, and two types of sputtering pressures of 5 × 10 −3 Pa and 5 × 10 −4 Pa were measured. The result is shown in the graph of FIG. 4 with the horizontal axis representing the resistance value R of the resistor R 1 and the left vertical axis representing the voltage value V B of the measurement result. ■ The spatter pressure is 5 × 10
In the case of -3 Pa, ● represents the case of 5 × 10 -4 Pa.
【００５４】前記抵抗値Ｒを大きくして行くと、前記電
圧値ＶBは負電位方向に大きくなっており、プラズマ電
位が下がっていっていることが分かる。It can be seen that as the resistance value R is increased, the voltage value V B is increased in the negative potential direction, and the plasma potential is decreased.
【００５５】また、前記電圧値ＶBを電流値ｉBに換算
し、その電流値ｉBを同じグラフの右横軸にとって示
す。前記各抵抗値Ｒ上の■には□、●には○を対応させ
て示した。抵抗値Ｒが大きくなるにつれ、電流値ｉBが
小さくなり、誘導結合ＲＦコイルからアースに流れるプ
ラズマ中の電子量が抑えられていることがわかる。この
ように、抵抗値Ｒが大きくなるとプラズマ中の電子量が
増加するのでプラズマ電位が下がる。[0055] Further, by converting the voltage value V B to a current value i B, shows the current value i B for the right horizontal axis of the same graph. In each resistance value R, □ is shown in correspondence with □, and ○ is shown in correspondence with ●. It can be seen that as the resistance value R increases, the current value i B decreases and the amount of electrons in the plasma flowing from the inductively coupled RF coil to the ground is suppressed. Thus, as the resistance value R increases, the amount of electrons in the plasma increases, and the plasma potential decreases.
【００５６】なお、上記実施例はＡｌ薄膜を成膜する場
合について説明したが、本発明のスパッタリングカソー
ドには、金属のターゲットを配置するものに限定される
ものではなく、絶縁物のターゲットを配置してもよく、
異なる成分の絶縁物から成る複数のターゲットを用いれ
ば、高純度、高精度の多層絶縁膜を成膜することが可能
である。Although the above embodiment has been described with respect to the case where an Al thin film is formed, the sputtering cathode of the present invention is not limited to the one in which a metal target is arranged, and an insulator target is arranged. You may
By using a plurality of targets made of insulating materials having different components, it is possible to form a high-purity, high-precision multilayer insulating film.
【００５７】[0057]
【発明の効果】ターゲット周囲の部材がスパッタリング
されることなく、プレスパッタリングの際にもスパッタ
されたターゲット粒子がスパッタリングカソードから漏
れだしたり、他のターゲットの粒子が回り込んで来るこ
うなことを防止でき、基板表面やターゲット表面に不純
物が付着しないので、純度の高い薄膜を得ることができ
る。EFFECTS OF THE INVENTION It is possible to prevent the sputtered target particles from leaking from the sputtering cathode or the particles of other targets from wrapping around during the pre-sputtering without the members around the target being sputtered. Since the impurities do not adhere to the surface of the substrate or the surface of the target, a thin film with high purity can be obtained.
【００５８】また、プラズマが広がらないので基板に与
えるプラズマダメージが少なく、結晶性のよい薄膜を得
ることができる。Further, since the plasma does not spread, plasma damage to the substrate is small, and a thin film with good crystallinity can be obtained.
【００５９】更に、ガス導入孔をカソードカバー内に設
けることにより、低い圧力でも安定したプラズマが生成
できるので、ターゲットと基板の距離を離すことがで
き、プラズマダメージの少ない薄膜を得ることができ
る。Further, by providing the gas introduction hole in the cathode cover, stable plasma can be generated even at a low pressure, so that the distance between the target and the substrate can be increased and a thin film with less plasma damage can be obtained.
【００６０】また、ターゲット材の成分が異なる複数の
スパッタリングカソードを配置してもクロスコンタミネ
ーションが生じず、シャッターの開閉を順次切換えるだ
けで、高純度で膜厚精度の高い多層膜の成膜を行うこと
ができる。Further, even if a plurality of sputtering cathodes having different components of the target material are arranged, cross contamination does not occur, and by simply switching the opening and closing of the shutter, a multilayer film of high purity and high film thickness accuracy can be formed. It can be carried out.
【図１】 本発明のスパッタリングカソードとスパッタ
リング装置の一実施例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a sputtering cathode and a sputtering apparatus of the present invention.
【図２】 (ａ)プラズマ電位制御装置が設けられた高周
波電源の回路ブロック図の一例 (ｂ)従来の高周波電源
の回路ブロック図の一例FIG. 2A is an example of a circuit block diagram of a high-frequency power source provided with a plasma potential control device. FIG. 2B is an example of a circuit block diagram of a conventional high-frequency power source.
【図３】 本発明の一実施例のスパッタリング装置で成
膜したＡｌＮ薄膜の結晶性を従来のＡｌＮ薄膜の結晶性
と比較した図FIG. 3 is a diagram comparing the crystallinity of an AlN thin film formed by a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention with the crystallinity of a conventional AlN thin film.
【図４】 プラズマの電位を間接的に測定した結果を示
すグラフFIG. 4 is a graph showing the results of indirectly measuring the plasma potential.
【図５】 (ａ)従来技術のスパッタリング装置のカソー
ド電極とアノード電極を説明するための図 (ｂ)そのカ
ソード電極・アノード電極間の電位分布を示すグラフFIG. 5A is a diagram for explaining a cathode electrode and an anode electrode of a conventional sputtering apparatus. FIG. 5B is a graph showing a potential distribution between the cathode electrode and the anode electrode.
【図６】 (ａ)本発明のスパッタリング装置のカソード
電極とアノード電極の一例を説明するための図 (ｂ)そ
のカソード電極・アノード電極間の電位分布を示すグラ
フFIG. 6A is a diagram for explaining an example of a cathode electrode and an anode electrode of the sputtering apparatus of the present invention. FIG. 6B is a graph showing a potential distribution between the cathode electrode and the anode electrode.
【図７】 従来技術のスパッタリング装置を説明するた
めの図FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional sputtering device.
２……スパッタリング装置 ３1、３2……誘導結合ＲＦ
コイル ４1、４2……スパッタリングカソード ５……成膜室
６1、６2……導入孔 ８1、８2……ターゲット ９1、９2……カソードカバー １２1、１２2……シャッター １８1、１８2……薄膜源 ３２……プラズマ電位制御装置2 ... Sputtering equipment 3 1 , 3 2 ... Inductively coupled RF
Coil 4 1, 4 2 ...... sputtering cathode 5 ...... deposition chamber
6 1 , 6 2 ...... Introduction hole 8 1 , 8 2 ...... Target 9 1 , 9 2 ...... Cathode cover 12 1 , 12 2 ...... Shutter 18 1 , 18 2 ...... Thin film source 32 ...... Plasma potential control device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 箱守 宗人 茨城県つくば市東光台５−９−７ 日本真 空技術株式会社筑波超材料研究所内 (72)発明者 三沢 俊司 茨城県つくば市東光台５−９−７ 日本真 空技術株式会社筑波超材料研究所内 (72)発明者 松浦 正道 茨城県つくば市東光台５−９−７ 日本真 空技術株式会社筑波超材料研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Muneto Hakomori 5-9-7 Tokodai, Tsukuba City, Ibaraki Pref., Tsukuba Institute for Supermaterials, Nippon Aircraft Technology Co., Ltd. (72) Shunji Misawa Tokodai, Tsukuba City, Ibaraki Prefecture 5-9-7 Japan Sky Technology Co., Ltd. Tsukuba Institute for Supermaterials (72) Inventor Masamichi Matsuura Tokodai, Tsukuba, Ibaraki Prefecture 5-9-7 Japan Sky Technology Ltd., Tsukuba Institute for Supermaterials
Claims (4)
開閉可能なシャッターとがこの順で配置された薄膜源を
有するスパッタリングカソードであって、 前記薄膜源の周囲にカソードカバーが設けられ、 前記誘導結合ＲＦコイルには、前記ターゲットのスパッ
タリングを行うプラズマの電位を制御するプラズマ電位
制御装置が接続されたことを特徴とするスパッタリング
カソード。1. A target, an inductively coupled RF coil,
A shutter that can be opened and closed is a sputtering cathode having a thin film source arranged in this order, a cathode cover is provided around the thin film source, and the inductively coupled RF coil includes a plasma cover for sputtering the target. A sputtering cathode, to which a plasma potential control device for controlling the potential is connected.
結合ＲＦコイルの一端を直列接続されたコイルと抵抗と
を介して接地させ、前記抵抗の値を調節して前記プラズ
マの電位を制御するように構成されたことを特徴とする
請求項１記載のスパッタリングカソード。2. The plasma potential control device controls the potential of the plasma by grounding one end of the inductively coupled RF coil via a coil and a resistor connected in series and adjusting the value of the resistor. The sputtering cathode according to claim 1, wherein the sputtering cathode is configured as follows.
をスパッタリングするスパッタリングガスの導入孔が設
けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいず
れか１項記載のスパッタリングカソード。3. The sputtering cathode according to claim 1, wherein the cathode cover is provided with an introduction hole for a sputtering gas for sputtering the target.
項１又は請求項３のいずれか１項記載のスパッタリング
カソードが複数配置されたことを特徴とするスパッタリ
ング装置。4. A sputtering apparatus comprising a plurality of sputtering cathodes according to claim 1 or 3 arranged in a film forming chamber placed at a cathode potential.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13612595A JPH08302464A (en) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | Sputtering cathode and sputtering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13612595A JPH08302464A (en) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | Sputtering cathode and sputtering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08302464A true JPH08302464A (en) | 1996-11-19 |
Family
ID=15167896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13612595A Pending JPH08302464A (en) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | Sputtering cathode and sputtering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08302464A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10204634A (en) * | 1997-01-20 | 1998-08-04 | Ulvac Japan Ltd | Magnetron cathode and metal wiring sputtering apparatus having the same |
| GB2342927A (en) * | 1998-10-23 | 2000-04-26 | Trikon Holdings Ltd | Sputtering |
| US6254747B1 (en) * | 1996-12-25 | 2001-07-03 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Magnetron sputtering source enclosed by a mirror-finished metallic cover |
| JP2006274389A (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Utec:Kk | Apparatus and method for sputtering |
| US8061299B2 (en) * | 2004-02-17 | 2011-11-22 | Engle George M | Formation of photoconductive and photovoltaic films |
| KR101255524B1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-04-23 | 주식회사 삼원진공 | Sputtering equipment for thin film deposition and composition investigation |
-
1995
- 1995-05-10 JP JP13612595A patent/JPH08302464A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6254747B1 (en) * | 1996-12-25 | 2001-07-03 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Magnetron sputtering source enclosed by a mirror-finished metallic cover |
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| US6179974B1 (en) | 1998-10-23 | 2001-01-30 | Trikon Holdings Ltd. | Apparatus and methods for sputtering |
| GB2342927B (en) * | 1998-10-23 | 2003-05-07 | Trikon Holdings Ltd | Apparatus and methods for sputtering |
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