JP2001049431A - Sputtering equipment and thin film formation - Google Patents
Sputtering equipment and thin film formationInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に薄膜を形
成するスパッタリング装置および該スパッタリング装置
を用いた薄膜形成方法に関する。The present invention relates to a sputtering apparatus for forming a thin film on a substrate and a method for forming a thin film using the sputtering apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、真空装置内のカソード電極に
設置したターゲット材とアノード電極に設置した基板と
の間で、Ar等の不活性ガスによるプラズマを発生させ
て不活性ガスをイオン化させることでターゲットをスパ
ッタリングし、ターゲット材を構成する原子等を基板上
に堆積させて薄膜を形成するスパッタリング装置が知ら
れている。ターゲットから飛散するターゲット構成原子
は、その飛散分布形状、ガス圧、あるいはターゲットと
基板との相対的な位置関係等の要因により、多くは基板
上に不均一に堆積される。その結果、基板上に形成され
る薄膜の膜厚が不均一となる。これを均一化するため
に、通常は、膜厚補正板や開口を設けた膜厚補正板とし
ての遮蔽板等がターゲットと基板との間に設けられてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, plasma is generated by an inert gas such as Ar between a target material provided on a cathode electrode and a substrate provided on an anode electrode in a vacuum apparatus to ionize the inert gas. 2. Description of the Related Art There is known a sputtering apparatus that forms a thin film by sputtering a target by depositing atoms and the like constituting a target material on a substrate. Many of the target constituent atoms scattered from the target are non-uniformly deposited on the substrate due to factors such as the scattered distribution shape, gas pressure, and the relative positional relationship between the target and the substrate. As a result, the thickness of the thin film formed on the substrate becomes uneven. In order to make this uniform, a shielding plate or the like as a film thickness correction plate or a film thickness correction plate provided with an opening is usually provided between the target and the substrate.
【0003】例えば、特開平10−18031号公報に
記載されているような自公転式スパッタリング装置で
は、ターゲットと基板との間の中央部領域に、ターゲッ
トの面積の3〜15%の大きさの円板形状のステンレス
材あるいはアルミニウム材からなる遮蔽板が、太さが数
mmの金属支柱によってターゲットの中心と遮蔽板の中
心とが一致するように設けられている。この構成によ
り、基板の半径方向に膜厚が均一なスパッタリング膜が
形成される。For example, in a spin-revolution type sputtering apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-18031, a central area between a target and a substrate has a size of 3 to 15% of the area of the target. A disk-shaped shield plate made of stainless steel or aluminum material is provided by a metal support having a thickness of several mm so that the center of the target and the center of the shield plate coincide. With this configuration, a sputtering film having a uniform thickness in the radial direction of the substrate is formed.
【0004】また、特開平8−239759号公報に
は、向かい合う一対のスパッタリング・ターゲット間で
プラズマを収束させながら成膜を行う対向スパッタリン
グ方法が開示されている。本公報に開示された対向スパ
ッタリング方法は、ターゲットから飛来する粒子が付着
する領域を制限する1枚の板状の金属またはセラミック
からなる遮蔽板を基板の上方に設置して、その遮蔽板の
開口部または隙間を通過した粒子のみが基板上に堆積す
るようにし、基板をターゲットの表面に対して垂直な方
向に移動させることで、大きな基板の全面に膜厚が均一
な薄膜を形成することを可能にしている。さらに、遮蔽
板と基板との間隔を約2mm以下とすることにより、基
板上に堆積した膜が基板から剥離することを防止してい
る。Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-239759 discloses a facing sputtering method in which a film is formed while converging plasma between a pair of facing sputtering targets. In the facing sputtering method disclosed in this publication, one plate-shaped shielding plate made of metal or ceramic that limits an area to which particles flying from a target adhere is installed above a substrate, and an opening of the shielding plate is provided. Only the particles that have passed through the gaps or gaps are deposited on the substrate, and by moving the substrate in a direction perpendicular to the surface of the target, it is possible to form a uniform thin film over the entire surface of a large substrate. Making it possible. Further, by setting the distance between the shielding plate and the substrate to about 2 mm or less, the film deposited on the substrate is prevented from peeling off from the substrate.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
10−18031号公報に開示された従来のスパッタリ
ング装置のような、ターゲットと基板との間のスパッタ
リング行路中に遮蔽板が配置されている構成では、遮蔽
板の厚みによって、基板上に形成される薄膜の膜厚に分
布が生じてしまうため、薄膜の膜厚をより高精度に均一
化させることは困難であった。また、遮蔽板がターゲッ
トと基板との間の中央部領域に設けられているので、ス
パッタリング条件の時間的変動に伴って薄膜の膜厚分布
が鋭敏に変化し、これによっても薄膜の膜厚をより高精
度に均一化させることが困難となっていた。さらに、こ
れらの影響によって、膜厚を高精度に均一化するのに最
適な遮蔽板の形状をシミュレーションで求めることは難
しく、最適な形状の遮蔽板を得るためには多くの試行錯
誤を繰り返さなければならないという問題があった。ま
た、特開平8−239759号公報に開示された対向ス
パッタリング方法では、ターゲットから飛来する粒子が
基板上に付着する領域が遮蔽板の開口部または隙間によ
って制限されているため、基板への成膜速度ひいては生
産性の向上を図ることが困難であった。また、遮蔽板と
基板との間隔が約2mm以下となるように遮蔽板が設置
されているため、スパッタリングの条件によっては、遮
蔽板の陰に形成された薄膜の、基板に対する密着性が弱
くなってしまうおそれがあった。However, in a configuration in which a shielding plate is disposed in a sputtering path between a target and a substrate, such as a conventional sputtering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-18031. Since the thickness of the shielding plate causes a distribution in the thickness of the thin film formed on the substrate, it has been difficult to make the thickness of the thin film uniform with higher precision. In addition, since the shielding plate is provided in the central region between the target and the substrate, the thickness distribution of the thin film changes sharply with the temporal variation of the sputtering conditions, which also reduces the thickness of the thin film. It has been difficult to achieve uniformity with higher precision. Furthermore, due to these effects, it is difficult to obtain the optimal shape of the shielding plate by simulation in order to make the film thickness uniform with high precision, and many trials and errors must be repeated to obtain the optimally shaped shielding plate. There was a problem that had to be. Further, in the facing sputtering method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-239759, a region where particles flying from a target adhere to the substrate is limited by an opening or a gap in the shielding plate. It has been difficult to improve the speed and thus the productivity. Further, since the shielding plate is provided so that the distance between the shielding plate and the substrate is about 2 mm or less, the adhesion of the thin film formed behind the shielding plate to the substrate may be weak depending on the sputtering conditions. There was a risk of doing so.
【0006】そこで本発明は、スパッタリング条件の時
間的変動による影響を受けにくく、薄膜の膜厚をより高
精度に均一化させることができるスパッタリング装置お
よび薄膜形成方法を提供することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a sputtering apparatus and a method for forming a thin film, which are less susceptible to temporal fluctuations in sputtering conditions and which can make the thickness of a thin film uniform with higher precision.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のスパッタリング装置は、表面に薄膜が形成
される基板を保持する基板保持手段と、該基板保持手段
に対向する位置に設置されたターゲットと、前記基板保
持手段と前記ターゲットとの間に配置され前記薄膜の膜
厚を均一にするための膜厚補正板とを有するスパッタリ
ング装置において、前記膜厚補正板の厚みが0.3mm
から1mmであることを特徴とする。In order to achieve the above object, a sputtering apparatus according to the present invention is provided with a substrate holding means for holding a substrate on which a thin film is to be formed, and a sputtering apparatus provided at a position facing the substrate holding means. A sputtering target having a target and a film thickness correction plate disposed between the substrate holding means and the target for uniforming the film thickness of the thin film, wherein the film thickness correction plate has a thickness of 0.3 mm.
From 1 mm.
【0008】上記のように構成された本発明のスパッタ
リング装置によれば、ターゲットをスパッタリングする
ことによってターゲットから放出されたスパッタリング
粒子を基板の表面に堆積させて薄膜を形成する際に、膜
厚補正板自身の厚みによる膜厚分布が発生しないため、
薄膜の膜厚をより高精度に均一化させることが可能にな
る。According to the sputtering apparatus of the present invention configured as described above, when forming a thin film by depositing sputtered particles emitted from the target by sputtering the target on the surface of the substrate, the film thickness correction is performed. Because there is no thickness distribution due to the thickness of the plate itself,
It is possible to make the thickness of the thin film uniform with higher precision.
【0009】さらに、前記膜厚補正板の厚みが0.4m
mから0.6mmである構成とすることが好ましい。Further, the thickness of the thickness correction plate is 0.4 m.
It is preferable to adopt a configuration of m to 0.6 mm.
【0010】また、前記膜厚補正板が、前記基板の表面
から前記ターゲット側へ7mmから13mmの距離をお
いた位置に配置されている構成とすることにより、ター
ゲットが熱を持つことにより発生するスパッタリング条
件の変動の影響を受け難くなり、基板に対する薄膜の密
着力を良好にすることが可能となる。[0010] In addition, since the film thickness compensating plate is arranged at a distance of 7 mm to 13 mm from the surface of the substrate toward the target, the film is generated when the target has heat. It becomes less susceptible to fluctuations in sputtering conditions, and it is possible to improve the adhesion of the thin film to the substrate.
【0011】また、前記膜厚補正板が、前記基板保持手
段と前記ターゲットとの間の領域の外に設置された膜厚
補正板支持部材によって片持ち梁状に支持されている構
成とすることにより、膜厚補正板支持部材がスパッタリ
ング行路を遮ることが防止される。Further, the film thickness correction plate is supported in a cantilever manner by a film thickness correction plate support member provided outside a region between the substrate holding means and the target. This prevents the film thickness correction plate support member from blocking the sputtering path.
【0012】さらに、前記膜厚補正板が、チタン、セラ
ミックス、あるいはアルミニウムからなる構成とするこ
とが好ましい。Further, it is preferable that the thickness correction plate is made of titanium, ceramics or aluminum.
【0013】さらには、複数の前記膜厚補正板が備えら
れている構成とすることにより、膜厚が異なる複数の薄
膜を形成する場合に、各薄膜の膜厚を高精度に均一化さ
せることが可能になる。Further, by forming a plurality of film thickness correcting plates, a plurality of thin films having different film thicknesses can be formed with high accuracy and uniformity. Becomes possible.
【0014】さらに、構成材料が互いに異なる複数の前
記ターゲットが備えられているとともに、前記各ターゲ
ットにそれぞれ対応する複数の前記膜厚補正板が備えら
れている構成とすることにより、異なる材料からなる複
数の薄膜を、膜厚を高精度に均一化して積層させること
が可能になる。[0014] Further, a plurality of targets having different constituent materials are provided, and a plurality of the film thickness correction plates respectively corresponding to the respective targets are provided. A plurality of thin films can be stacked with uniform thickness with high precision.
【0015】また、本発明の薄膜形成方法は、表面に薄
膜が形成される基板を保持する基板保持手段と、該基板
保持手段に対向する位置に設置されたターゲットと、前
記基板保持手段と前記ターゲットとの間に配置され前記
薄膜の膜厚を均一にするための膜厚補正板とを有するス
パッタリング装置を用いた薄膜形成方法であって、前記
基板を前記基板保持手段に取り付ける工程と、前記ター
ゲットをスパッタリングし、前記ターゲットから放出さ
れたスパッタリング粒子を前記基板の表面に堆積させる
工程とを有し、厚みが0.3mmから1mmである前記
膜厚補正板を用いることを特徴とする。Further, according to the thin film forming method of the present invention, there is provided a substrate holding means for holding a substrate on which a thin film is formed on a surface, a target placed at a position facing the substrate holding means, A method of forming a thin film using a sputtering apparatus having a film thickness correction plate disposed between the substrate and a target to make the film thickness of the thin film uniform, wherein the step of attaching the substrate to the substrate holding means, Sputtering a target and depositing sputtered particles emitted from the target on the surface of the substrate, wherein the thickness correction plate having a thickness of 0.3 mm to 1 mm is used.
【0016】上記本発明の薄膜形成方法によれば、ター
ゲットをスパッタリングすることによってターゲットか
ら放出されたスパッタリング粒子を基板の表面に堆積さ
せて薄膜を形成する際に、膜厚補正板自身の厚みによる
膜厚分布が発生しないため、膜厚がより高精度に均一化
されて薄膜を形成することが可能になる。According to the method for forming a thin film of the present invention, when a thin film is formed by depositing sputtered particles emitted from the target by sputtering the target on the surface of the substrate, the thickness of the film thickness correction plate itself is determined. Since the film thickness distribution does not occur, the film thickness can be uniformed with higher precision and a thin film can be formed.
【0017】さらに、前記ターゲットをスパッタリング
し、前記ターゲットから放出されたスパッタリング粒子
を前記基板の表面に堆積させる工程の前に、前記膜厚補
正板を加熱処理する工程を有する構成とすることによ
り、膜厚補正板が成膜工程前に予め加熱変形される。そ
のため、成膜工程中に膜厚補正板が変形して薄膜の膜厚
に分布が生じることが防止される。Further, before the step of sputtering the target and depositing sputtered particles emitted from the target on the surface of the substrate, the method further comprises a step of heating the film thickness correction plate. The film thickness correction plate is heated and deformed before the film forming process. For this reason, it is possible to prevent the film thickness correction plate from being deformed during the film forming process and causing a distribution of the film thickness of the thin film.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0019】(第1の実施形態)図1は、本発明のスパ
ッタリング装置の第1の実施形態を示す概略構成図であ
る。(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the sputtering apparatus of the present invention.
【0020】図1に示すように、本実施形態のスパッタ
リング装置1は、カソード電極(不図示)に設置した成
膜材料からなるターゲット3と、薄膜が形成される基板
7が取り付けられアノード電極としての機能も有する基
板保持手段としての基板取り付けホルダー6と、これら
を収容する真空チャンバー2とを有している。スパッタ
リング装置1は、また、ターゲット3と基板取り付けホ
ルダー6との距離を調節する成膜位置調節機構4と、成
膜位置調節機構4と連動し、基板取り付けホルダー6の
中心とターゲット3の中心との距離を調節する回転アー
ム5とを備えている。さらに、スパッタリング装置1に
は、基板取り付けホルダー6に取り付けられた基板7と
ターゲット3との間の領域の外には、膜厚補正板支持部
材としての支柱8に片持ち梁状に支持された膜厚補正板
9が設置されているとともに、図示上下方向に駆動さ
れ、膜厚補正板9を加熱処理するヒーター10が備えら
れている。As shown in FIG. 1, a sputtering apparatus 1 according to the present embodiment has a target 3 made of a film-forming material provided on a cathode electrode (not shown) and a substrate 7 on which a thin film is formed. And a vacuum chamber 2 for accommodating them. The sputtering apparatus 1 further includes a film forming position adjusting mechanism 4 for adjusting the distance between the target 3 and the substrate mounting holder 6, and a film forming position adjusting mechanism 4 interlocking with the center of the substrate mounting holder 6 and the center of the target 3. And a rotating arm 5 for adjusting the distance between the two. Further, in the sputtering apparatus 1, outside the region between the substrate 7 attached to the substrate attachment holder 6 and the target 3, the supporting member 8 was supported in a cantilever manner on a support 8 as a film thickness correction plate support member. A film thickness correction plate 9 is provided, and a heater 10 that is driven vertically in the figure to heat the film thickness correction plate 9 is provided.
【0021】なお、本実施形態における膜厚補正板9
は、厚さが0.5mmのチタン製の板材から構成されて
おり、また、全長が120mmで先端から60mmの部
分で最大幅が10mmである木の葉状の形状に形成され
ている。これにより、基板7への膜付着領域が遮蔽板の
開口部または隙間によって大きく制限される従来技術と
は異なり、成膜速度の低下を招くことがない。また、膜
厚補正板9は、基板7の表面からターゲット3側に10
mmの距離をおいた位置に設置されている。Incidentally, the film thickness compensating plate 9 in this embodiment is
Is made of a titanium plate material having a thickness of 0.5 mm, and is formed in a leaf-like shape having a total length of 120 mm, a portion 60 mm from the tip and a maximum width of 10 mm at a maximum width of 10 mm. Thus, unlike the related art in which the region where the film adheres to the substrate 7 is greatly limited by the opening or gap of the shielding plate, the film forming speed does not decrease. Further, the film thickness compensating plate 9 is moved from the surface of the substrate 7 to the target 3 side.
It is installed at a distance of mm.
【0022】また、ターゲット3はSiO2によって構
成され、5インチの直径を有している。The target 3 is made of SiO 2 and has a diameter of 5 inches.
【0023】次に、本実施形態のスパッタリング装置を
用いた薄膜形成方法について説明する。Next, a method for forming a thin film using the sputtering apparatus of the present embodiment will be described.
【0024】まず最初に、8インチの直径を有し良く洗
浄されたSiウェハ基板7を、成膜面がターゲット3に
向くように基板取リ付けホルダー6に固定する。次に、
真空チャンバー2内を真空排気口(不図示)より真空排
気した後に、真空チャンバー2の上部に格納してあるヒ
ーター10を下降させ、膜厚補正板9および基板7を加
熱させる。このとき、基板位置調節機構4によってヒー
ター10と基板7との距離が20mmになるように基板
取り付けホルダー6の位置を調節する。また、基板取り
付けホルダー6を一定速度で回転させることで基板7を
回転させ、基板7を均一に加熱させる。First, a well-cleaned Si wafer substrate 7 having a diameter of 8 inches is fixed to a substrate mounting holder 6 so that the film formation surface faces the target 3. next,
After evacuating the inside of the vacuum chamber 2 from a vacuum exhaust port (not shown), the heater 10 stored in the upper part of the vacuum chamber 2 is lowered to heat the film thickness correction plate 9 and the substrate 7. At this time, the position of the substrate mounting holder 6 is adjusted by the substrate position adjusting mechanism 4 so that the distance between the heater 10 and the substrate 7 becomes 20 mm. Further, the substrate 7 is rotated by rotating the substrate mounting holder 6 at a constant speed, so that the substrate 7 is uniformly heated.
【0025】膜厚補正板9および基板7が300℃に加
熱されたらヒーター10の電源を切り、ヒーター10を
真空チャンバー2の上部に格納する。このように、成膜
工程前に膜厚補正板9を予め加熱しておくことにより、
成膜工程中に膜厚補正板9が変形して薄膜の膜厚に分布
が生じることを防止することができる。When the film thickness correcting plate 9 and the substrate 7 are heated to 300 ° C., the power of the heater 10 is turned off, and the heater 10 is stored in the upper part of the vacuum chamber 2. As described above, by heating the film thickness correction plate 9 in advance before the film forming process,
It is possible to prevent the film thickness correction plate 9 from being deformed during the film forming process and causing a distribution in the film thickness of the thin film.
【0026】次に、基板位置調節機構4を駆動してター
ゲット3と基板7との距離が100mmになるように調
節し、さらに、回転アーム5を駆動して基板取り付けホ
ルダー6の中心とターゲット3の中心との距離が100
mmになるように調節する。次に、酸素ガスおよびアル
ゴンガスを真空チャンバー2内に流量比をO2/Ar=
0.1とした状態で導入させ、真空チャンバー2内の圧
力を2Paに設定する。続いて、RF電源から800W
の高周波電力をターゲット3に印加してターゲット3を
スパッタリングし、これによりターゲット3から放出さ
れたスパッタリング粒子を基板7上に堆積させて、Si
ウェハ基板7上にSiO2膜を成膜する。なお、この成
膜工程は、ターゲット3と膜厚補正板9との間に設けた
シャッター(不図示)をスパッタリングが安定してから
開くことで開始させる。Next, the substrate position adjusting mechanism 4 is driven to adjust the distance between the target 3 and the substrate 7 to be 100 mm, and the rotary arm 5 is driven to move the center of the substrate mounting holder 6 and the target 3. Distance to center of is 100
mm. Next, an oxygen gas and an argon gas are supplied into the vacuum chamber 2 at a flow ratio of O 2 / Ar =
The pressure in the vacuum chamber 2 is set to 2 Pa. Then, 800W from RF power supply
Is applied to the target 3 to sputter the target 3, whereby the sputtered particles released from the target 3 are deposited on the substrate 7,
An SiO 2 film is formed on the wafer substrate 7. This film formation step is started by opening a shutter (not shown) provided between the target 3 and the film thickness correction plate 9 after the sputtering is stabilized.
【0027】成膜速度が約6nm/minであるスパッ
タリング条件で、膜厚が約600nmの薄膜形成しよう
とすると、スパッタリング工程に約100分を要する。
そのため、この間にターゲット3が熱を持つことでスパ
ッタリング条件が変動するので、結果として、形成され
る薄膜の膜厚に分布が生じてしまう。しかしながら、本
実施形態では、基板7の表面からターゲット3側に10
mmの距離をおいた位置に膜厚補正板9が設置されてい
るため、基板7上に形成される薄膜の膜厚は、基板とタ
ーゲットとの間の中間部領域に遮蔽板が設置された従来
技術に比べて、ターゲット3が熱を持つことにより発生
するスパッタリング条件の変動の影響を受け難くなって
いる。In order to form a thin film having a thickness of about 600 nm under a sputtering condition at a film forming rate of about 6 nm / min, the sputtering process requires about 100 minutes.
For this reason, the sputtering conditions fluctuate because the target 3 has heat during this time, and as a result, a distribution occurs in the film thickness of the formed thin film. However, in the present embodiment, 10 μm from the surface of the substrate 7 to the target 3 side.
Since the film thickness correction plate 9 is provided at a position separated by a distance of 2 mm, the thickness of the thin film formed on the substrate 7 is such that the shielding plate is provided in an intermediate region between the substrate and the target. Compared with the prior art, the target 3 is less susceptible to fluctuations in sputtering conditions caused by having heat.
【0028】また、本実施形態では、膜厚補正板9が従
来技術のように基板7の表面の極めて近傍に設置されて
いないので、膜厚補正板9の陰が生じない。そのため、
基板7の全面にわたって膜厚が均一な薄膜が形成される
とともに、基板7に対する薄膜の密着力を良好にするこ
とができる。Further, in the present embodiment, since the film thickness correction plate 9 is not installed very close to the surface of the substrate 7 unlike the prior art, no shadow of the film thickness correction plate 9 occurs. for that reason,
A thin film having a uniform thickness can be formed over the entire surface of the substrate 7 and the adhesion of the thin film to the substrate 7 can be improved.
【0029】さらに、上記のようにして、スパッタリン
グ条件の時間的な変動によって発生する膜厚分布、およ
び膜厚補正板9の材料や厚みによる構造的な要因によっ
て発生する膜厚分布の変動が抑えられているため、基板
7上に実際に形成される薄膜の膜厚がシミュレーション
の結果とも良く合致するようになる。そのため、作業者
による試行錯誤的な作業要素を低減することができる。Further, as described above, the fluctuation of the film thickness distribution caused by the temporal fluctuation of the sputtering conditions and the fluctuation of the film thickness distribution generated by the structural factors due to the material and thickness of the film thickness compensating plate 9 are suppressed. Therefore, the thickness of the thin film actually formed on the substrate 7 matches well with the result of the simulation. Therefore, it is possible to reduce trial and error work elements by the operator.
【0030】次に、基板7上に所定の膜厚の薄膜が形成
されていることをモニタリングで確認したら、前記のシ
ャッターを閉じてRF電源を切り、スパッタリングを終
了させる。続いて、酸素ガスおよびアルゴンガスの供給
を止めて真空チャンバー2内を充分に真空排気し、基板
7の温度が室温近くにまで下がったら真空排気用バルブ
(不図示)を閉め、真空チャンバー2を開けて基板7を
基板取り付けホルダー6から取り外す。以上の工程によ
り、基板7上への薄膜形成工程が終了する。Next, when it is confirmed by monitoring that a thin film having a predetermined thickness is formed on the substrate 7, the shutter is closed and the RF power is turned off to terminate the sputtering. Subsequently, the supply of the oxygen gas and the argon gas is stopped, and the inside of the vacuum chamber 2 is sufficiently evacuated. When the temperature of the substrate 7 decreases to near room temperature, the evacuation valve (not shown) is closed, and the vacuum chamber 2 is closed. Open and remove the substrate 7 from the substrate mounting holder 6. Through the above steps, the step of forming a thin film on the substrate 7 is completed.
【0031】図2は、本実施形態の薄膜形成方法によっ
て基板上に形成されたSiO2膜の径方向の膜厚分布を
触針式測定器で測定した結果を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the results of measuring the radial thickness distribution of the SiO 2 film formed on the substrate by the thin film forming method of the present embodiment using a stylus type measuring instrument.
【0032】上記に説明した薄膜形成方法によって膜厚
が605nmの薄膜を基板7上に形成したところ、基板
7の中心から半径70mmまでの範囲では、605±1
0nmの膜厚分布が測定された。この膜厚分布は、60
5nmの膜厚に対するパーセントで表示すると、±1.
6%と表される。この結果はシミュレーションで得た膜
厚分布とかなリ良く合致するため、最適な形状の膜厚補
正板を得るために多くの試行錯誤を繰り返す作業を削減
することが可能となる。When a thin film having a thickness of 605 nm was formed on the substrate 7 by the above-described thin film forming method, 605 ± 1 within a range of a radius of 70 mm from the center of the substrate 7.
A film thickness distribution of 0 nm was measured. This film thickness distribution is 60
When expressed as a percentage of the film thickness of 5 nm, ± 1.
Expressed as 6%. Since this result agrees well with the film thickness distribution obtained by the simulation, it is possible to reduce the work of repeating a lot of trial and error to obtain a film thickness correction plate having an optimal shape.
【0033】以上に説明したように、本実施形態によれ
ば、膜厚補正板9自身の厚みによる膜厚分布が発生しな
いため、基板7上に形成される薄膜の膜厚をより高精度
に均一化することができる。また、膜厚補正板9が基板
7の表面に比較的に近い位置に設置されているため、基
板7上に形成される薄膜の膜厚が、基板とターゲットと
の間の中間部領域に遮蔽板が設置された従来技術に比べ
て、ターゲット3が熱を持つことにより発生するスパッ
タリング条件の変動の影響を受け難くすることができ
る。As described above, according to the present embodiment, since the film thickness distribution due to the thickness of the film thickness correction plate 9 itself does not occur, the film thickness of the thin film formed on the substrate 7 can be more accurately determined. It can be made uniform. Further, since the film thickness compensating plate 9 is provided at a position relatively close to the surface of the substrate 7, the film thickness of the thin film formed on the substrate 7 is shielded in an intermediate region between the substrate and the target. Compared with the prior art in which the plate is installed, it is possible to make the target 3 less susceptible to the fluctuation of the sputtering condition caused by having heat.
【0034】ここで、本願の発明者は、上記の実施形態
における膜厚補正板9の材料、厚さ、およびその設置位
置等に関する適用範囲を画定するために、以下に示す比
較例を実施した。以下に、これらの比較例について説明
する。Here, the inventor of the present application carried out the following comparative example in order to define the applicable range of the material, thickness, installation position and the like of the film thickness correction plate 9 in the above embodiment. . Hereinafter, these comparative examples will be described.
【0035】[第1の比較例]第1の比較例では、厚み
が1mmの膜厚補正板9を用い、その膜厚補正板9を基
板7からターゲット3側へ13mmの位置に設置して、
図1に示したスパッタリング装置1によって上述した薄
膜形成方法を実施した。その結果、上記に説明した第1
の実施形態と同様に、膜厚が高精度に均一化された薄膜
を得ることができた。[First Comparative Example] In the first comparative example, a film thickness correction plate 9 having a thickness of 1 mm was used, and the film thickness correction plate 9 was set at a position of 13 mm from the substrate 7 to the target 3 side. ,
The above-described thin film forming method was performed by the sputtering apparatus 1 shown in FIG. As a result, the first
As in the case of the first embodiment, a thin film having a uniform thickness with high precision was obtained.
【0036】[第2の比較例]第2の比較例では、厚み
が0.3mmの膜厚補正板9を用い、その膜厚補正板9
を基板7からターゲット3側へ7mmの位置に設置し
て、図1に示したスパッタリング装置1によって上述し
た薄膜形成方法を実施した。その結果、上記に説明した
第1の実施形態と同様に、膜厚が高精度に均一化された
薄膜を得ることができた。[Second Comparative Example] In a second comparative example, a thickness correction plate 9 having a thickness of 0.3 mm was used.
Was set at a position of 7 mm from the substrate 7 to the target 3 side, and the above-described thin film forming method was performed by the sputtering apparatus 1 shown in FIG. As a result, similarly to the first embodiment described above, a thin film having a uniform thickness with high precision was obtained.
【0037】[第3の比較例]第3の比較例では、厚み
が0.3〜1mmの膜厚補正板9を用い、その膜厚補正
板9を基板7からターゲット3側へ7〜13mmの位置
に設置して、図1に示したスパッタリング装置1によっ
て上述した薄膜形成方法を実施した。その結果、上記に
説明した第1の実施形態と同様に、膜厚が高精度に均一
化された薄膜を得ることができた。特に、膜厚補正板9
の厚みが0.4〜0.6mmの場合に好ましい結果が得
られた。[Third Comparative Example] In a third comparative example, a thickness correction plate 9 having a thickness of 0.3 to 1 mm is used, and the thickness correction plate 9 is moved from the substrate 7 to the target 3 by 7 to 13 mm. And the above-mentioned thin film forming method was performed by the sputtering apparatus 1 shown in FIG. As a result, similarly to the first embodiment described above, a thin film having a uniform thickness with high precision was obtained. In particular, the thickness correction plate 9
When the thickness was 0.4 to 0.6 mm, preferable results were obtained.
【0038】[第4の比較例]第4の比較例では、厚み
が2mmの膜厚補正板9を用い、その膜厚補正板9を基
板7からターゲット3側へ10mmの位置に設置して、
図1に示したスパッタリング装置1によって上述した薄
膜形成方法を実施した。その結果、膜厚が高精度に均一
化された薄膜を得ることはできなかった。[Fourth Comparative Example] In the fourth comparative example, a film thickness correction plate 9 having a thickness of 2 mm was used, and the film thickness correction plate 9 was set at a position of 10 mm from the substrate 7 toward the target 3. ,
The above-described thin film forming method was performed by the sputtering apparatus 1 shown in FIG. As a result, it was not possible to obtain a thin film having a uniform thickness with high precision.
【0039】[第5の比較例]第5の比較例では、厚み
が0.15mmの膜厚補正板9を用い、その膜厚補正板
9を基板7からターゲット3側へ10mmの位置に設置
して、図1に示したスパッタリング装置1によって上述
した薄膜形成方法を実施した。その結果、スパッタリン
グ中に膜厚補正板9の先端がターゲット3側に大きく反
ってしまった。さらに、スパッタリング終了後に基板7
の温度が室温近くに下がると、膜厚補正板9の先端が基
板7側に大きく反ってしまい、形成された薄膜を傷つけ
てしまった。また、膜厚が高精度に均一化された薄膜を
得ることはできなかった。[Fifth Comparative Example] In the fifth comparative example, a thickness correction plate 9 having a thickness of 0.15 mm is used, and the thickness correction plate 9 is set at a position 10 mm from the substrate 7 toward the target 3. Then, the above-described thin film forming method was performed by the sputtering apparatus 1 shown in FIG. As a result, the tip of the film thickness correction plate 9 warped largely toward the target 3 during sputtering. Further, after the sputtering, the substrate 7
When the temperature of the substrate dropped to near room temperature, the tip of the film thickness correction plate 9 was greatly warped toward the substrate 7, and the formed thin film was damaged. Further, a thin film having a uniform thickness with high precision could not be obtained.
【0040】[第6の比較例]第6の比較例では、厚み
が0.3mmの膜厚補正板9を用い、その膜厚補正板9
を基板7からターゲット3側へ20mmの位置に設置し
て、図1に示したスパッタリング装置1によって上述し
た薄膜形成方法を実施した。その結果、膜厚が高精度に
均一化された薄膜を得ることはできなかった。[Sixth Comparative Example] In the sixth comparative example, a thickness correction plate 9 having a thickness of 0.3 mm was used.
Was set at a position of 20 mm from the substrate 7 to the target 3 side, and the above-described thin film forming method was performed by the sputtering apparatus 1 shown in FIG. As a result, it was not possible to obtain a thin film having a uniform thickness with high precision.
【0041】[第7の比較例]第7の比較例では、厚み
が0.3mmの膜厚補正板9を用い、その膜厚補正板9
を基板7からターゲット3側へ5mmの位置に設置し
て、図1に示したスパッタリング装置1によって上述し
た薄膜形成方法を実施した。その結果、スパッタリング
終了後に基板7の温度が室温近くに下がると、膜厚補正
板9の先端が基板7側に反ったが、形成された薄膜を傷
つけるには至らなかった。また、本比較例によれば、膜
厚が高精度に均一化された薄膜を得ることができ、基板
と薄膜との密着強度も上記の実施形態の場合と同等の強
度が得られた。[Seventh Comparative Example] In a seventh comparative example, a thickness correction plate 9 having a thickness of 0.3 mm was used.
Was placed at a position of 5 mm from the substrate 7 to the target 3 side, and the above-described thin film forming method was performed by the sputtering apparatus 1 shown in FIG. As a result, when the temperature of the substrate 7 dropped to near room temperature after the end of the sputtering, the tip of the film thickness compensating plate 9 warped toward the substrate 7, but did not damage the formed thin film. Further, according to the present comparative example, a thin film having a uniform thickness with high accuracy can be obtained, and the adhesion strength between the substrate and the thin film was the same as that in the above embodiment.
【0042】[第8の比較例]第8の比較例では、膜厚
補正板を用いずに、図1に示したスパッタリング装置1
によって上述した薄膜形成方法を実施し、基板7上に膜
厚が563nmの薄膜を形成した。[Eighth Comparative Example] In an eighth comparative example, the sputtering apparatus 1 shown in FIG.
The thin film forming method described above was carried out to form a thin film having a thickness of 563 nm on the substrate 7.
【0043】図3は、本比較例によって基板上に形成さ
れた薄膜の径方向の膜厚分布を触針式測定器で測定した
結果を示すグラフである。本比較例によって薄膜を形成
した結果、基板7の中心から半径70mmまでの範囲で
は、563±21nmの膜厚分布が測定された。この膜
厚分布は、膜厚563nmに対するパーセントで表示す
ると、±3.1%と表される。このように、本比較例で
は、膜厚が上記の実施形態と同等に高精度に均一化され
た薄膜を得ることはできなかった。FIG. 3 is a graph showing the results of measuring the radial thickness distribution of a thin film formed on a substrate according to this comparative example using a stylus type measuring instrument. As a result of forming a thin film according to this comparative example, a film thickness distribution of 563 ± 21 nm was measured in a range from the center of the substrate 7 to a radius of 70 mm. This film thickness distribution is expressed as ± 3.1% when expressed as a percentage with respect to the film thickness of 563 nm. Thus, in this comparative example, it was not possible to obtain a thin film having a uniform thickness with high precision equivalent to that of the above embodiment.
【0044】[第9の比較例]第9の比較例では、厚み
が5mmのアルミニウム製の膜厚補正板9を用い、その
膜厚補正板9を基板7からターゲット3側へ50mmの
位置に設置して、図1に示したスパッタリング装置1に
よって上述した薄膜形成方法を実施した。なお、膜厚補
正板9が設置される位置は、基板7とターゲット3との
中央部領域である。Ninth Comparative Example In a ninth comparative example, an aluminum film thickness correction plate 9 having a thickness of 5 mm was used, and the film thickness correction plate 9 was placed 50 mm away from the substrate 7 toward the target 3. The thin film forming method described above was carried out using the sputtering apparatus 1 shown in FIG. The position where the film thickness correction plate 9 is installed is a central region between the substrate 7 and the target 3.
【0045】この結果、本比較例では、膜厚が高精度に
均一化された薄膜を得ることはできなかった。また、膜
厚を均一化させるために、多くの試行錯誤を繰り返して
膜厚補正板の形状を何度か変更し、上述の薄膜形成方法
を同様に実施したが、形成された薄膜の膜厚分布はシミ
ュレーションの結果と合致しなかった。As a result, in this comparative example, a thin film having a uniform thickness with high precision could not be obtained. Also, in order to make the film thickness uniform, many trials and errors were repeated to change the shape of the film thickness correction plate several times, and the above-mentioned thin film forming method was similarly performed. The distribution did not agree with the simulation results.
【0046】[第10の比較例]第10の比較例では、
厚みが2mmのセラミックス製の膜厚補正板9を用い、
その膜厚補正板9を基板7からターゲット3側へ約2m
mの位置に設置して、図1に示したスパッタリング装置
1によって上述した薄膜形成方法を実施した。[Tenth comparative example] In the tenth comparative example,
Using a ceramic thickness correction plate 9 having a thickness of 2 mm,
The thickness correction plate 9 is moved about 2 m from the substrate 7 to the target 3 side.
m, and the above-described thin film forming method was performed by the sputtering apparatus 1 shown in FIG.
【0047】この結果、本比較例では、膜厚が高精度に
均一化された薄膜を得ることはできなかった。また、膜
厚を均一化させるために、多くの試行錯誤を繰り返して
膜厚補正板の形状を何度か変更し、上述の薄膜形成方法
を同様に実施したが、形成された薄膜の膜厚分布はシミ
ュレーションの結果と合致しなかった。ただし、基板と
薄膜との密着強度は、上記の本実施形態の場合と同等の
強度が得られた。As a result, in this comparative example, it was not possible to obtain a thin film having a uniform thickness with high accuracy. Also, in order to make the film thickness uniform, many trials and errors were repeated to change the shape of the film thickness correction plate several times, and the above-mentioned thin film forming method was similarly performed. The distribution did not agree with the simulation results. However, the adhesion strength between the substrate and the thin film was equivalent to that of the above-described embodiment.
【0048】(第2の実施形態)図4は、本発明のスパ
ッタリング装置の第2の実施形態を示す概略構成図であ
る。(Second Embodiment) FIG. 4 is a schematic structural view showing a second embodiment of the sputtering apparatus of the present invention.
【0049】図4に示すように、本実施形態のスパッタ
リング装置21は、SiO2からなるターゲット23a
と、Al2O3からなるターゲット23bとの2種のター
ゲットを備えている。さらに、スパッタリング装置21
は、ターゲット23aから放出される粒子を遮る膜厚補
正板29aと、ターゲット23bから放出される粒子を
遮る膜厚補正板29bとの2枚の膜厚補正板を有してい
る。各補正板29a,29bは、それぞれ支柱28を介
して回転アーム25に取り付けられている。各支柱28
は、支柱28がターゲット23a,23bと基板27と
の間の領域に位置しないような形態で、各補正板29
a,29bをそれぞれ支持している。As shown in FIG. 4, the sputtering apparatus 21 of the present embodiment comprises a target 23a made of SiO 2.
And a target 23b made of Al 2 O 3 . Further, the sputtering apparatus 21
Has two film thickness correction plates, a film thickness correction plate 29a that blocks particles emitted from the target 23a and a film thickness correction plate 29b that blocks particles emitted from the target 23b. Each of the correction plates 29a and 29b is attached to the rotary arm 25 via a column 28, respectively. Each strut 28
Each correction plate 29 has a shape such that the column 28 is not located in the region between the targets 23a and 23b and the substrate 27.
a, 29b.
【0050】また、本実施形態では、膜厚補正板29
a,29bの材料として、チタン等の金属でなくセラミ
ックスが用いられている。セラミックス素材としては、
アルミナ、SiC、石英等を用いることができる。本実
施形態では、膜厚補正板29a,29bの材料として石
英からなるセラミックスが用いられている。回転アーム
25は、ターゲット23aによるスパッタリングとター
ゲット23bによるスパッタリングとを切り替える際
に、基板27と各ターゲット23a,23bとの相対的
な位置関係が互いに同じになるように、基板取り付けホ
ルダー26の中心と各ターゲット23a,23bの中心
との距離を調節することができるように構成されてい
る。In this embodiment, the film thickness compensating plate 29
Ceramics are used as materials a and 29b instead of metals such as titanium. As a ceramic material,
Alumina, SiC, quartz, or the like can be used. In the present embodiment, ceramics made of quartz are used as the material of the film thickness correction plates 29a and 29b. When switching between sputtering by the target 23a and sputtering by the target 23b, the rotating arm 25 is positioned at the center of the substrate mounting holder 26 so that the relative positional relationship between the substrate 27 and each of the targets 23a and 23b is the same. The distance between the target 23a and the center of the target 23b can be adjusted.
【0051】なお、スパッタリング装置21の真空チャ
ンバー22、基板位置調節機構24およびヒーター30
等の各構成は、図1に示したスパッタリング装置1と同
様であるので、詳しい説明は省略する。また、各膜厚補
正板29a,29bおよび各ターゲット23a,23b
の各部寸法、基板27と各膜厚補正板29a,29bと
の距離(10mm)は、第1の実施形態と同様である。The vacuum chamber 22, the substrate position adjusting mechanism 24 and the heater 30 of the sputtering apparatus 21
And the like are the same as those of the sputtering apparatus 1 shown in FIG. Further, each film thickness correction plate 29a, 29b and each target 23a, 23b
And the distance (10 mm) between the substrate 27 and each of the film thickness correction plates 29a and 29b are the same as in the first embodiment.
【0052】本実施形態のスパッタリング装置を用いた
薄膜形成方法では、スパッタリング工程において、ター
ゲット23aを用いて基板27上にSiO2膜を形成し
た後に、回転アーム25を回転させて基板27とターゲ
ット23bとの位置合わせを行い、続いてターゲット2
3bを用いて基板27上に形成されたSiO2膜の上に
Al2O3膜をさらに積層させる。In the thin film forming method using the sputtering apparatus of this embodiment, in the sputtering step, after forming a SiO 2 film on the substrate 27 using the target 23a, the rotating arm 25 is rotated to rotate the substrate 27 and the target 23b. And then target 2
An Al 2 O 3 film is further laminated on the SiO 2 film formed on the substrate 27 using 3b.
【0053】また、本実施形態の薄膜形成方法では、膜
厚補正板9および基板27のスパッタリング工程前の加
熱処理は省略し、膜厚補正板9および基板27が室温の
ままの状態でスパッタリング工程を行った。また、真空
チャンバー22内に導入される酸素ガスとArガスとの
流量比を等量とした。SiO2膜およびAl2O3膜の成
膜工程のいずれにおいても、真空チャンバー22内の圧
力を2Paに設定し、RF電源から800Wの高周波電
力を各ターゲット23a,23bに印加した。成膜速度
は1.5nm/minとした。上記の工程以外の工程
は、第1の実施形態の薄膜形成方法と同様に行った。In the method of forming a thin film according to the present embodiment, the heat treatment before the sputtering step of the film thickness compensating plate 9 and the substrate 27 is omitted, and the sputtering process is performed with the film thickness compensating plate 9 and the substrate 27 kept at room temperature. Was done. Further, the flow rate ratio between the oxygen gas and the Ar gas introduced into the vacuum chamber 22 was made equal. In both the SiO 2 film and the Al 2 O 3 film formation processes, the pressure in the vacuum chamber 22 was set to 2 Pa, and RF power of 800 W was applied to each of the targets 23 a and 23 b from an RF power supply. The deposition rate was 1.5 nm / min. Steps other than the above steps were performed in the same manner as the thin film forming method of the first embodiment.
【0054】図5は、本実施形態の薄膜形成方法によっ
て基板上に形成されたSiO2およびAl2O3からなる
積層膜の径方向の膜厚分布を触針式測定器で測定した結
果を示すグラフである。FIG. 5 shows the results of measuring the radial thickness distribution of a laminated film composed of SiO 2 and Al 2 O 3 formed on the substrate by the thin film forming method of this embodiment using a stylus type measuring instrument. It is a graph shown.
【0055】上記に説明した薄膜形成方法によって、膜
厚が550nmのSiO2膜と膜厚が48nmのAl2O
3膜からなる薄膜を基板上に形成したところ、基板の中
心から半径90mmまでの範囲では、598±3nmの
膜厚分布が測定された。この膜厚分布は、598nmの
膜厚に対するパーセントで表示すると、±0.5%と表
される。この結果はシミュレーションで得た膜厚分布と
かなリ良く合致するため、最適な形状の膜厚補正板を得
るために多くの試行錯誤を繰り返す作業を削減すること
が可能となる。According to the thin film forming method described above, a SiO 2 film having a thickness of 550 nm and an Al 2 O film having a thickness of 48 nm are formed.
When a thin film composed of three films was formed on the substrate, a film thickness distribution of 598 ± 3 nm was measured in a range from the center of the substrate to a radius of 90 mm. This film thickness distribution is expressed as ± 0.5% when expressed as a percentage of the film thickness of 598 nm. Since this result agrees well with the film thickness distribution obtained by the simulation, it is possible to reduce the work of repeating a lot of trial and error to obtain a film thickness correction plate having an optimal shape.
【0056】膜厚補正板は、セラミックスの熱膨張係数
が小さいために、室温状態からスパッタリングを開始し
てもスパッタリング工程中の加熱の影響を受けない。ま
た、膜厚補正板はセラミックスからなることで高い剛性
を有しているので、スパッタリングによって膜厚補正板
の表面に形成された薄膜による応力が発生しても、膜厚
補正板に反りが生じることが抑えられる。そのため、セ
ラミックスからなる膜厚補正板を用いることにより、低
温の成膜条件下においても薄膜の膜厚を高精度に均一化
することが可能になる。Since the film thickness compensating plate has a small coefficient of thermal expansion of ceramics, it is not affected by heating during the sputtering process even if sputtering is started from a room temperature state. In addition, since the film thickness compensator has high rigidity due to being made of ceramics, even if stress is generated by a thin film formed on the surface of the film thickness compensator by sputtering, the film compensator is warped. Is suppressed. Therefore, by using a film thickness correction plate made of ceramics, it is possible to make the film thickness of the thin film uniform with high precision even under low-temperature film formation conditions.
【0057】また、互いに異なる材料からなる2つのタ
ーゲット23a,23bを用いることにより、異種材料
からなる膜が積層された薄膜を形成することができる。Further, by using two targets 23a and 23b made of different materials, a thin film in which films made of different materials are stacked can be formed.
【0058】(第3の実施形態)本実施形態のスパッタ
リング装置では、木の葉状の形状に形成された膜厚補正
板に代えて、略3角形の形状に形成された膜厚補正板が
用いられている。略3角形形状の膜厚補正板は、1つの
先端部が基板の中心部の上方に位置するように配置され
ている。本実施形態のスパッタリング装置のその他の構
成は、図1に示したスパッタリング装置1と同様である
ので、詳しい説明は省略する。(Third Embodiment) In the sputtering apparatus of the present embodiment, a film thickness correction plate formed in a substantially triangular shape is used instead of a film thickness correction plate formed in a leaf shape. ing. The film thickness correction plate having a substantially triangular shape is arranged such that one tip is located above the center of the substrate. Other configurations of the sputtering apparatus of the present embodiment are the same as those of the sputtering apparatus 1 shown in FIG.
【0059】上記の本実施形態のスパッタリング装置に
よれば、第1の実施形態と同様の薄膜形成方法を行うこ
とにより、基板上に形成される薄膜の、基板の半径方向
に関する膜厚分布を、均一でなく任意に高精度に変化さ
せることができる。According to the sputtering apparatus of the present embodiment, by performing the same thin film forming method as in the first embodiment, the thickness distribution of the thin film formed on the substrate in the radial direction of the substrate can be reduced. It is not uniform and can be arbitrarily changed with high precision.
【0060】[0060]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、基板保
持手段とターゲットとの間に設置された膜厚補正板の厚
みを0.3mmから1mm、好ましくは0.4mmから
0.6mmとすることにより、薄膜の膜厚をより高精度
に均一化させることができる。さらに、膜厚補正板を、
基板の表面からターゲット側へ7mmから13mmの距
離をおいた位置に配置することにより、ターゲットが熱
を持つことにより発生するスパッタリング条件の変動の
影響を受け難くなり、基板に対する薄膜の密着力を良好
にすることができる。As described above, according to the present invention, the thickness of the film thickness correction plate provided between the substrate holding means and the target is set to 0.3 mm to 1 mm, preferably 0.4 mm to 0.6 mm. By doing so, the film thickness of the thin film can be made uniform with higher accuracy. Furthermore, a film thickness correction plate
By arranging the target at a distance of 7 mm to 13 mm from the surface of the substrate to the target side, the target is less susceptible to fluctuations in sputtering conditions caused by heating, and the adhesion of the thin film to the substrate is improved. Can be
【図1】本発明のスパッタリング装置の第1の実施形態
を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a sputtering apparatus of the present invention.
【図2】第1の実施形態の薄膜形成方法によって基板上
に形成されたSiO2膜の径方向の膜厚分布を触針式測
定器で測定した結果を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a result of measuring a radial thickness distribution of an SiO 2 film formed on a substrate by a thin film forming method according to the first embodiment using a stylus type measuring instrument.
【図3】第8の比較例によって基板上に形成された薄膜
の径方向の膜厚分布を触針式測定器で測定した結果を示
すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the results of measurement of the radial thickness distribution of a thin film formed on a substrate according to an eighth comparative example using a stylus-type measuring instrument.
【図4】本発明のスパッタリング装置の第2の実施形態
を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the sputtering apparatus of the present invention.
【図5】第2の実施形態の薄膜形成方法によって基板上
に形成されたSiO2およびAl2O3からなる積層膜の
径方向の膜厚分布を触針式測定器で測定した結果を示す
グラフである。FIG. 5 shows the result of measuring the radial thickness distribution of a laminated film composed of SiO 2 and Al 2 O 3 formed on a substrate by a thin film forming method according to the second embodiment using a stylus-type measuring instrument. It is a graph.
1,21 スパッタリング装置 2,22 真空チャンバー 3,23a,23b ターゲット 4,24 基板位置調節機構 5,25 回転アーム 6,26 基板取り付けホルダー 7,27 基板 8,28 支柱 9,29a,29b 膜厚補正板 10,30 ヒーター 1,21 Sputtering apparatus 2,22 Vacuum chamber 3,23a, 23b Target 4,24 Substrate position adjusting mechanism 5,25 Rotating arm 6,26 Substrate mounting holder 7,27 Substrate 8,28 Support 9,29a, 29b Film thickness correction Plate 10,30 heater
Claims (15)
基板保持手段と、該基板保持手段に対向する位置に設置
されたターゲットと、前記基板保持手段と前記ターゲッ
トとの間に配置され前記薄膜の膜厚を均一にするための
膜厚補正板とを有するスパッタリング装置において、 前記膜厚補正板の厚みが0.3mmから1mmであるこ
とを特徴とするスパッタリング装置。1. A substrate holding means for holding a substrate on which a thin film is formed on a surface, a target placed at a position facing the substrate holding means, and a target disposed between the substrate holding means and the target. A sputtering apparatus having a film thickness correction plate for making the thickness of a thin film uniform, wherein the thickness of the film thickness correction plate is from 0.3 mm to 1 mm.
0.6mmである請求項1に記載のスパッタリング装
置。2. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the thickness of the film thickness correction plate is 0.4 mm to 0.6 mm.
前記ターゲット側へ7mmから13mmの距離をおいた
位置に配置されている請求項1または2に記載のスパッ
タリング装置。3. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the film thickness correction plate is disposed at a distance of 7 mm to 13 mm from the surface of the substrate to the target.
前記ターゲットとの間の領域の外に設置された膜厚補正
板支持部材によって片持ち梁状に支持されている請求項
1から3のいずれか1項に記載のスパッタリング装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein the film thickness correction plate is supported in a cantilever manner by a film thickness correction plate support member provided outside a region between the substrate holding means and the target. 4. The sputtering apparatus according to any one of items 3 to 3.
ス、あるいはアルミニウムからなる請求項1から4のい
ずれか1項に記載のスパッタリング装置。5. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the thickness correction plate is made of titanium, ceramics, or aluminum.
請求項1から5のいずれか1項に記載のスパッタリング
装置。6. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the film thickness correction plates are provided.
ゲットが備えられているとともに、前記各ターゲットに
それぞれ対応する複数の前記膜厚補正板が備えられてい
る請求項1から5のいずれか1項に記載のスパッタリン
グ装置。7. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a plurality of said targets having different constituent materials; and a plurality of said film thickness correction plates respectively corresponding to said respective targets. 3. The sputtering apparatus according to 1.
基板保持手段と、該基板保持手段に対向する位置に設置
されたターゲットと、前記基板保持手段と前記ターゲッ
トとの間に配置され前記薄膜の膜厚を均一にするための
膜厚補正板とを有するスパッタリング装置を用いた薄膜
形成方法であって、 前記基板を前記基板保持手段に取り付ける工程と、 前記ターゲットをスパッタリングし、前記ターゲットか
ら放出されたスパッタリング粒子を前記基板の表面に堆
積させる工程とを有し、 厚みが0.3mmから1mmである前記膜厚補正板を用
いることを特徴とする薄膜形成方法。8. A substrate holding means for holding a substrate on which a thin film is formed on a surface, a target provided at a position facing the substrate holding means, and said target being disposed between said substrate holding means and said target. A method of forming a thin film using a sputtering apparatus having a film thickness correction plate for uniforming the film thickness of the thin film, the method comprising: attaching the substrate to the substrate holding means; sputtering the target; Depositing the released sputtered particles on the surface of the substrate, wherein the film thickness correction plate having a thickness of 0.3 mm to 1 mm is used.
前記膜厚補正板を用いる請求項8に記載の薄膜形成方
法。9. The thin film forming method according to claim 8, wherein the thickness correction plate having a thickness of 0.4 mm to 0.6 mm is used.
ら前記ターゲット側へ7mmから13mmの距離をおい
た位置に配置する請求項8または9に記載の薄膜形成方
法。10. The method for forming a thin film according to claim 8, wherein the thickness correction plate is disposed at a distance of 7 mm to 13 mm from the surface of the substrate to the target.
と前記ターゲットとの間の領域の外に設置された膜厚補
正板支持部材によって片持ち梁状に支持する請求項8か
ら10のいずれか1項に記載の薄膜形成方法。11. A cantilever-shaped support for said film thickness correction plate by a film thickness correction plate support member provided outside a region between said substrate holding means and said target. The method for forming a thin film according to claim 1.
ミニウムからなる前記膜厚補正板を用いる請求項8から
11のいずれか1項に記載の薄膜形成方法。12. The thin film forming method according to claim 8, wherein the film thickness compensating plate made of titanium, ceramics, or aluminum is used.
8から12のいずれか1項に記載の薄膜形成方法。13. The thin film forming method according to claim 8, wherein a plurality of said thickness correction plates are used.
ーゲットを用いるとともに、前記各ターゲットにそれぞ
れ対応する複数の前記膜厚補正板を用いる請求項8から
12のいずれか1項に記載の薄膜形成方法。14. The thin film forming method according to claim 8, wherein a plurality of said targets having different constituent materials are used, and a plurality of said film thickness correction plates respectively corresponding to said respective targets are used. .
前記ターゲットから放出されたスパッタリング粒子を前
記基板の表面に堆積させる工程の前に、前記膜厚補正板
を加熱処理する工程を有する請求項8から14のいずれ
か1項に記載の薄膜形成方法。15. Sputtering the target,
The method of forming a thin film according to any one of claims 8 to 14, further comprising a step of performing a heat treatment on the film thickness correction plate before the step of depositing sputtered particles emitted from the target on the surface of the substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11221016A JP2001049431A (en) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Sputtering equipment and thin film formation |
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JP11221016A JP2001049431A (en) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Sputtering equipment and thin film formation |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006070330A (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Nippon Shinku Kogaku Kk | Thin film vapor deposition system |
KR100922487B1 (en) * | 2001-11-02 | 2009-10-20 | 가부시키가이샤 알박 | Thin film forming apparatus and method |
CN106399950A (en) * | 2016-12-27 | 2017-02-15 | 光驰科技(上海)有限公司 | Coating method for evenly irradiating coating substrate with ion source |
-
1999
- 1999-08-04 JP JP11221016A patent/JP2001049431A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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