JP2001081553A - スパッタ方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板や膜の損傷がない成膜が実現でき、しか
も生産性の高いスパッタ方法および装置を提供する。 【解決手段】 真空容器１に基板２とターゲット３とを
対向させ、基板２とターゲット３との間には基板２より
も小さい開口１９を持つ遮蔽板８を配置し、真空容器１
にガスを導入して真空容器１とターゲット３との間に電
圧を印加して放電させ、イオンと電子に電離したプラズ
マを発生させ、イオンによりターゲット３からターゲッ
ト原子を叩き出して遮蔽板８の開口を通過させて基板２
の表面に薄膜を形成するスパッタ装置であって、遮蔽板
８の基板２側に磁気回路を設けて遮蔽板の開口１９を覆
う磁力線１３を発生させ、磁力線１３により電子を遮蔽
板８に導くよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタ方法と装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体、光ディスク、電子部品などの薄
膜形成には、スパッタ装置が用いられている。図１１
は、従来のスパッタ装置を示す。ガス供給ライン４とガ
ス排気ライン５とを有する真空チャンバ１の内部には、
基板２とターゲット３とが対向して配置され、基板２と
ターゲット３との間には基板２よりも小さい開口部１９
を有する遮蔽板８が配置されている。

【０００３】ターゲット３には直流または交流の高圧電
源６が接続されており、遮蔽板８には遮蔽板８の電位を
制御する電源９が接続されている。７は絶縁物である。
上記のように構成されたスパッタ装置の動作を以下に述
べる。排気ライン５を使って真空チャンバ１内のガスを
排気しながら、ガス供給ライン４よりＡｒなどのガスを
導入する。

【０００４】高圧電源６により真空チャンバ１とターゲ
ット３との間に高電圧を印加すると、放電が生じてＡｒ
がイオンと電子に電離したプラズマ１１が発生する。イ
オンは負にバイアスされたターゲット３に衝突してター
ゲット原子を叩き出し、叩き出したターゲット原子（以
下、「スパッタ粒子」と称す）は遮蔽板８の開口部１９
を通過して基板２に付着し、基板２の表面に薄膜が形成
される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
たスパッタ装置では、遮蔽板８は、プラズマ１１中に存
在する高エネルギーの電子が基板２に衝突して、基板２
や形成された薄膜を損傷するのを防ぐ目的で配置されて
いるが、単に基板２とターゲット３との間に遮蔽板８を
配置するだけでは、エネルギーの高い電子を十分に遮蔽
することができない。また、遮蔽板８は電子だけでなく
ターゲット３から飛び出すスパッタ粒子も遮蔽するた
め、生産性を向上するためには遮蔽板８の開口部１９を
広げることが要望されている。

【０００６】このような問題を解決するものとして、特
開平５−２０９２６５号公報や特開平９−１１１４４８
号公報には、遮蔽板８の電位をアースまたは正電位とす
ることで発生した電場により電子を遮蔽板８の側へ導
き、より効率的に損傷を低減する方法が開示されてい
る。しかしながら、このような方法において遮蔽板８の
開口部１９を広げていくと、プラズマによる電場の減衰
効果により遮蔽板８から離れた位置にある電子を遮蔽板
８の側に導くことができなくなり、開口部１９を電子が
通過してしまって基板２や膜に損傷が生じることとな
る。

【０００７】また、生産性の向上を図るために電力を増
大する場合にも、プラズマによる電場の減衰効果が大き
くなり、特開平９−１１１４４８号公報にあるように、
遮蔽板８の開口部１９を小さくしなければならない。本
発明は前記問題点を解決し、基板や膜の損傷がない成膜
が実現でき、しかも生産性の高いスパッタ方法および装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のスパッタ装置
は、遮蔽板の開口を覆うような磁力線を発生させる磁気
回路を設けたことを特徴とする。この本発明によると、
開口の広い遮蔽板を用いても電子の基板への流入を阻止
できるため、基板や膜の損傷がなく、しかも生産性の高
い成膜が実現できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載のスパッタ
装置は、真空容器に基板とターゲットとを対向させ、前
記基板とターゲットとの間には前記基板よりも小さい開
口を持つ遮蔽板を配置し、前記真空容器にガスを導入し
て前記真空容器とターゲットとの間に電圧を印加して放
電させ、イオンと電子に電離したプラズマを発生させ、
前記イオンによりターゲットからターゲット原子を叩き
出して前記遮蔽板の開口を通過させて前記基板の表面に
薄膜を形成するスパッタ装置であって、前記遮蔽板の基
板側に磁気回路を設けて前記遮蔽板の開口を覆う磁力線
を発生させたことを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項２記載のスパッタ装置は、
真空容器に基板とターゲットとを対向させ、前記基板と
ターゲットとの間には前記基板よりも小さい開口を持つ
遮蔽板を配置し、前記真空容器にガスを導入して前記真
空容器とターゲットとの間に電圧を印加して放電させ、
イオンと電子に電離したプラズマを発生させ、前記イオ
ンによりターゲットからターゲット原子を叩き出して前
記遮蔽板の開口を通過させて前記基板の表面に薄膜を形
成するスパッタ装置であって、前記遮蔽板の基板側でか
つ前記遮蔽板と基板との間に磁石を設け、前記開口両端
の遮蔽板上で磁場の遮蔽板に垂直な成分の符号が逆であ
るよう前記磁石の極性をそろえたことを特徴とする。

【００１１】本発明の請求項３記載のスパッタ装置は、
真空容器に基板とターゲットとを対向させ、前記基板と
ターゲットとの間には前記基板よりも小さい開口を持つ
遮蔽板を配置し、前記真空容器にガスを導入して前記真
空容器とターゲットとの間に電圧を印加して放電させ、
イオンと電子に電離したプラズマを発生させ、前記イオ
ンによりターゲットからターゲット原子を叩き出して前
記遮蔽板の開口を通過させて前記基板の表面に薄膜を形
成するスパッタ装置であって、前記基板の裏面側に磁石
を設け、前記開口両端の遮蔽板上で磁場の遮蔽板に垂直
な成分の符号が逆であるよう前記磁石の極性をそろえた
ことを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項４記載のスパッタ装置は、
真空容器に基板とターゲットとを対向させ、前記基板と
ターゲットとの間には前記基板よりも小さい開口を持つ
遮蔽板を配置し、前記真空容器にガスを導入して前記真
空容器とターゲットとの間に電圧を印加して放電させ、
イオンと電子に電離したプラズマを発生させ、前記イオ
ンによりターゲットからターゲット原子を叩き出して前
記遮蔽板の開口を通過させて前記基板の表面に薄膜を形
成するスパッタ装置であって、前記遮蔽板の一部に電流
を流す電源を設け、前記電流を流している遮蔽板に隣接
する遮蔽板上で磁場の遮蔽板に垂直な成分の符号が、前
記電流を流している遮蔽板を挟んで逆になるよう電流の
方向をそろえたことを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項５記載のスパッタ装置は、
請求項２または請求項３において、ターゲットの裏面に
マグネトロン磁石を設け、前記マグネトロン磁石の磁極
の正面に前記遮蔽板を配置し、前記遮蔽板の基板側に
は、前記遮蔽板上のターゲット側に出現する磁場の極性
がマグネトロン磁石の極性と一致する磁石を配置したこ
とを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項６記載のスパッタ装置は、
請求項４において、ターゲットの裏面に、前記ターゲッ
トと基板との対向方向と交差する方向に移動可能なマグ
ネトロン磁石を設け、前記マグネトロン磁石の移動に同
期して電流を流す遮蔽板および電流の方向を制御する制
御手段を設けたことを特徴とする。本発明の請求項７記
載のスパッタ装置は、請求項１〜請求項６のいずれかに
おいて、遮蔽板を冷却する冷却機構を設けたことを特徴
とする。

【００１５】本発明の請求項８記載のスパッタ装置は、
請求項１〜請求項６のいずれかにおいて、遮蔽板を加熱
する加熱機構を設けたことを特徴とする。本発明の請求
項９記載のスパッタ装置は、請求項１〜請求項６のいず
れかにおいて、遮蔽板の電位を変更可能な電源を設けた
ことを特徴とする。本発明の請求項１０記載のスパッタ
装置は、請求項１〜請求項６のいずれかにおいて、遮蔽
板と基板とを相対的に運動させる機構を備えたことを特
徴とする。

【００１６】本発明の請求項１１記載のスパッタ方法
は、請求項１〜請求項６のいずれかにおいて、真空容器
に基板とターゲットとを対向させ、前記基板とターゲッ
トとの間には前記基板よりも小さい開口を持つ遮蔽板を
配置し、前記真空容器にガスを導入して前記真空容器と
ターゲットとの間に電圧を印加して放電させ、イオンと
電子に電離したプラズマを発生させ、前記イオンにより
ターゲットからターゲット原子を叩き出して前記遮蔽板
の開口を通過させて前記基板の表面に成膜するに際し、
前記遮蔽板の開口を磁力線にて覆い、前記磁力線にて前
記電子を遮蔽板に導いて衝突させ、前記遮蔽板の開口に
ターゲット原子を通過させて成膜することを特徴とす
る。

【００１７】以下、本発明の各実施の形態を図１〜図１
０を用いて説明する。なお、上記従来例を示す図１１と
同様をなすものについては、同一の符号をつけて説明す
る。 （実施の形態１）図１〜図３は本発明の（実施の形態
１）を示す。図１はスパッタ装置の構成図、図２はスパ
ッタ装置の平面図、図３はスパッタ装置の要部拡大図を
それぞれ示す。

【００１８】この（実施の形態１）では、基板２や膜の
損傷をなくすために、遮蔽板８の開口部１９を覆うよう
な磁力線を発生させる磁気回路を基板２の側に設けた点
で上記従来例と異なる。図１に示すように、ガス供給ラ
イン４とガス排気ライン５とを有する真空チャンバ１の
内部には、基板２とターゲット３とが対向して配置さ
れ、基板２とターゲット３との間には複数の開口部１９
が形成された遮蔽板８が配置されている。

【００１９】遮蔽板８の基板２側の面の少なくとも遮蔽
板８と基板２との間の部分には、磁気回路として、基板
２とターゲット３との対向方向に磁化され、その磁化の
方向が隣接するもの同士で逆になるように配置された複
数の磁石１２ａ〜１２ｆが設けられている。詳しくは図
２に示すように、真空チャンバ１の内側には、その外形
がターゲット３よりも大きい遮蔽板８が配置されてい
る。

【００２０】遮蔽板８には、長手方向の長さが基板２よ
りも長く、その面積が基板２よりも小さい開口部１９が
平行に複数穿設されており、それぞれの開口部１９の両
側には開口部１９と平行になるように磁石１２ａ〜１２
ｆが遮蔽板８の基板２側の面に設けられている。磁石１
２ａ〜１２ｆは、上述のように基板２とターゲット３と
の対向方向に磁化され、開口部１９の両端の遮蔽板８で
は、遮蔽板８に垂直な磁場の成分の符号が逆になるよう
磁石の極性をそろえているため、それぞれの開口部１９
が覆われるような磁力線１３が発生する。なお、磁力線
１３に付した矢印は、磁場の方向を表している。

【００２１】また、ターゲット３には直流または交流の
高圧電源６が接続されており、遮蔽板８には遮蔽板８の
電位を制御する電源９が接続されている。７は絶縁物で
ある。上記のように構成されたスパッタ装置では、排気
ライン５を使って真空チャンバ１内のガスを排気しなが
らガス供給ライン４よりＡｒなどのガスを導入し、高圧
電源６により真空チャンバ１とターゲット３との間に高
電圧を印加すると、放電が生じてＡｒがイオンと電子に
電離したプラズマ１１が発生する。

【００２２】イオンは負にバイアスされたターゲット３
に衝突してターゲット原子を叩き出し、スパッタ粒子が
遮蔽板８の開口部１９を通過して基板２に付着し、基板
２の表面に薄膜が形成される。このとき、図３に示すよ
うに、開口部１９に入射してきた電子１４は、磁場によ
りローレンツ力を受けて矢印Ａで示すように磁力線１３
に巻き付く形で遮蔽板８へと導かれ、基板２の近傍に接
近できないため、電子１４による基板２や膜の損傷が解
消される。

【００２３】また、磁力線１３は開口部１９を覆うよう
に構成されているため、遮蔽板８から離れた電子１４も
磁力線１３によって遮蔽板８の側に導かれ、広い開口の
遮蔽板８を使用できるため、生産性が向上する。なお、
上記（実施の形態１）では、磁石１２ａ〜１２ｆを基板
２とターゲット３との対向方向に磁化するように構成し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、図４に
示すように、基板２とターゲット３との対向方向に交差
する方向にそれぞれの磁石１２ａ〜１２ｆが磁化するよ
う構成してもよい。

【００２４】（実施の形態２）図５は本発明の（実施の
形態２）を示す。この（実施の形態２）では、基板２の
側に設ける磁気回路として遮蔽板８の基板２側の面では
なく、基板２の裏面に磁石を設けた点で異なるが、それ
以外の基本的な構成は上記（実施の形態１）とほぼ同様
である。

【００２５】詳しくは、図５に示すように、上記（実施
の形態１）よりも広くかつ数が少ない開口部１９が形成
された遮蔽板８を用いる。そして、基板２の裏面側に
は、真空チャンバ１を介してその一部が基板２にかかる
ように磁石１２ａ，１２ｂが配置されている。磁石１２
ａ，１２ｂは、開口部１９とほぼ同じ幅を持ち、基板２
に平行方向に磁化されている。また、磁石１２ａ，１２
ｂの磁化の方向を反転させ、隣接する開口部１９に挟ま
れた遮蔽板８上において、磁場の遮蔽板８に垂直な成分
の符号が逆であるように、磁石１２ａ，１２ｂの極性を
そろえている。

【００２６】このような構成とすると、上記（実施の形
態１）における図３と同様に、電子は磁力線１３により
遮蔽板８の側に導かれて遮蔽板８に衝突するため、基板
２の近傍に接近することができず、電子による基板２や
膜の劣化を低減できる。また、磁力線１３が開口部１９
を覆うように構成されているので、遮蔽板８から離れた
電子も磁力線１３によって遮蔽板１９に導かれ、広い開
口部１９の遮蔽板８を使用でき、生産性を向上できる。

【００２７】基板加熱などの機構が基板の裏面に必要な
時は上記（実施の形態１）が有効であり、より開口を広
げることが必要な時は大きい磁石を使用できるという点
でこの（実施の形態２）が有効である。 （実施の形態３）図６と図７は本発明の（実施の形態
３）を示す。

【００２８】図６はスパッタ装置の構成を示し、図７は
スパッタ装置の平面図を示す。この（実施の形態３）で
は、基板２の側に設ける磁気回路として磁石を配置する
代わりに、遮蔽板８の一部に電流を流す電源を設けた点
で異なるが、それ以外の基本的な構成は上記（実施の形
態１），（実施の形態２）と同様である。詳しくは、図
６に示すように、遮蔽板８の一部、ここでは遮蔽板８
ａ，８ｃに電流を流す電源１５および配線１６ａ，１６
ｂを設け、記号Ａで示すように遮蔽板８ａには紙面裏か
ら表に向かって電流を流し、記号Ｂで示すように遮蔽板
８ｃには紙面表から裏に向かって電流を流している。

【００２９】電流を流している遮蔽板８ａ，８ｃに隣接
する遮蔽板８では、磁場の遮蔽板８に垂直な成分の符号
が、電流を流している遮蔽板８を挟んで逆になるように
電流の方向を調整している。このような構成とすると、
開口部１９を覆う磁力線１３が発生し、電子１４が遮蔽
板８に導かれて、基板２や膜の劣化を防止できる。

【００３０】また、電流電源および電力は必要となる
が、上記（実施の形態１）〜（実施の形態３）に較べ
て、遮蔽板８の裏面や基板２の裏面の構成をシンプルに
できる。 （実施の形態４）図８は、本発明の（実施の形態４）を
示す。（実施の形態４）は、本発明のスパッタ装置がマ
グネトロンスパッタ装置であって、特に生産性を向上す
るために基板２とターゲット３の距離を短く配置してい
る場合で、遮蔽板の裏側の磁石とマグネトロン放電用の
磁石の干渉が起こるような時の好適な構成を示してい
る。

【００３１】１０はマグネトロン磁石であり、ターゲッ
ト３上に磁力線１３ａを発生させている。詳しくは、２
つの開口部１９が形成された遮蔽板８の基板２側には、
磁気回路として、基板２とターゲット３との対向方向に
磁化されその磁化の方向が隣接するものどうしで逆にな
るように配置された磁石１２ａ〜１２ｃが配けられてい
る。この磁石１２ａ〜１２ｃによって、開口部１９を覆
うような磁力線１３ａが発生している。

【００３２】ターゲット３の裏面にはマグネトロン磁石
１０が配置されており、このマグネトロン磁石１０によ
ってターゲット３の表面の遮蔽板８の開口部１９と対向
する位置には、磁力線１３ｂが発生している。磁力線１
３ｂは、ターゲット３の表面でトンネル形状を作る形状
となっており、磁場によりプラズマ１１を閉じ込めるこ
とで高密度プラズマ１７を発生させ、成膜速度を向上さ
せる。

【００３３】上記のように構成されたスパッタ装置で
は、遮蔽板８がマグネトロン磁石１０の磁極の正面に位
置し、遮蔽板８の裏面に配置された磁石１２ａ〜１２ｃ
の遮蔽板８上のターゲット３側に出現する磁場の極性が
マグネトロン磁石１０の極性と一致する。従って、開口
部１９を覆う磁力線１３ａとマグネトロン磁石１０の磁
力線１３ｂとの向きが一致して、これらの磁力線が干渉
しても磁力を強め合うため、本発明の効果とマグネトロ
ンスパッタによる生産性向上の効果を増大できる。

【００３４】このような構成によると、生産性を向上す
るために基板２とターゲット３との距離を短く配置して
いる場合でも、良好に成膜できる。なお、上記（実施の
形態４）では、基板の側に設ける磁気回路として磁石を
用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、上
記（実施の形態２）のように、磁気回路として遮蔽板の
一部に電流を流す電源を設ける構成としても良い。

【００３５】（実施の形態５）図９は本発明の（実施の
形態５）を示す。（実施の形態５）は、本発明のスパッ
タ装置がターゲット裏面で移動するマグネトロン磁石を
持つマグネトロンスパッタ装置であって、特に生産性を
向上するために基板とターゲットの距離を短く配置して
いる場合で、遮蔽板の側の磁場とマグネトロン放電用の
磁場の干渉が起こるような時の好適な構成を示してい
る。

【００３６】成膜中にマグネトロン磁石１０をターゲッ
ト３の裏面で移動する方法は、大型の基板にスパッタ成
膜する場合などにおいて、膜厚均一性やターゲットの利
用率を向上するため、ターゲット上で均一にスパッタを
発生させる手段として用いられる。詳しくは、図９
（ａ）に示すように、上記（実施の形態４）と同様に構
成されたマグネトロン磁石１０に、成膜中にターゲット
３の裏面を基板２とターゲット３との対向方向に垂直な
方向に移動させる移動機構１８を設けた。

【００３７】また、遮蔽板８には、マグネトロン磁石１
０の移動に同期して電流を流す電源１５を設けた。遮蔽
板８に電流を流す構成は、上記（実施の形態３）と同様
のものである。例えば、マグネトロン磁石１０が図９
（ａ）の位置にあるとき、遮蔽板８ｂ，８ｄ，８ｆ，８
ｈ，８ｊ，８ｌにのみ電流を流し、しかも遮蔽板８ｂ，
８ｆ，８ｊには紙面裏から表に向かって電流を流し、遮
蔽板８ｄ，８ｈ，８ｌには紙面表から裏に向かって電流
を流すとすると、開口部１９を覆う磁力線１３ａが発生
する。磁力線に付した矢印は、磁場の方向を表してい
る。

【００３８】開口部１９を覆う磁力線１３ａとマグネト
ロン磁石１０が発生する磁力線１３ｂの向きは一致して
おり、磁力を強め合っている。図９（ｂ）に移動したと
きには、遮蔽板８ｃ，８ｅ，８ｇ，８ｉ，８ｋにのみ電
流を流し、しかも遮蔽板８ｃ，８ｈ，８ｋには紙面裏か
ら表に向かって電流を流し、遮蔽板８ｅ，８ｉには紙面
表から裏に向かって電流を流すとすると、開口部１９を
覆う磁力線１３ｃが発生する。

【００３９】開口部１９を覆う磁力線１３ｃとマグネト
ロン磁石１０の磁力線１３ｂとの向きは一致しており、
磁力を強め合っている。以下同様にマグネトロン磁石の
移動に同期して電流を流す遮蔽板８と電流の方向を切り
替えていくことで、電流により発生する磁力線とマグネ
トロン磁石１０の磁力線の向きを一致させた状態を保
つ。

【００４０】このとき、基板２や膜に損傷を与える電子
は磁力線に導かれ、遮蔽板２に衝突して基板２の近傍に
接近できず、基板２や膜に損傷を与えることはない。ま
た磁力線が開口部１９を覆うように構成されているの
で、遮蔽板８から離れた電子も磁力線によって遮蔽板に
導かれ、広い開口の遮蔽板を使用でき、生産性を向上で
きる。

【００４１】しかも、開口部１９を覆う磁力線とマグネ
トロン磁石１０の磁力線は常に強め合うので、マグネト
ロンスパッタによる生産性向上の効果も増大する。な
お、上記各実施の形態においては、矩形状の基板２を用
いてスパッタ処理を行う例を示したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、円状の基板を用いても同様の
構成とすることができる。

【００４２】例えば、上記（実施の形態１）と同様の構
成とする場合には、図１０（ａ）に示すように、円形の
真空チャンバ１の内部に円形の基板２およびターゲット
３を配置し、基板２の対向面に環状の遮蔽板８ａ，８ｂ
とこの遮蔽板８ａ，８ｂをつなぐブリッジ部８ｃとから
なる遮蔽板８を配置し、基板２と遮蔽板８ａ，８ｂとの
間に遮蔽板８ａ，８ｂの開口に沿う形状の磁石１２ａ，
１２ｂを配置できる。

【００４３】また、上記（実施の形態２）と同様の構成
とする場合には、図１０（ｂ）に示すように、円形の真
空チャンバ１の内部に円形の基板２およびターゲット３
を配置し、基板２の対向面に環状の遮蔽板８ａ〜８ｃを
配置し、遮蔽板８ｂに電流を流す電源１５を接続する構
成としてもよい。上記のように構成された各種実施の形
態では、遮蔽板８からの輻射熱が問題となるときには、
遮蔽板８を冷却する冷却機構を設け、遮蔽板８からの膜
剥離が問題となるときは、遮蔽板８を加熱する加熱機構
を設けることが好ましい。

【００４４】また、遮蔽板８への電子の吸着を確実にす
るためには、遮蔽板８の電位を変更可能な電源を設ける
ことが好ましく、特に遮蔽板８の電位をプラズマ電位よ
り高く制御する事が効果的である。また、遮蔽板８の影
による膜厚の不均一が問題となるときは、遮蔽板８と基
板２を相対的に運動させる、具体的には、基板２の成膜
面に対して水平または垂直方向に運動させる、あるいは
円形の基板２を使用する場合には基板２の中心まわりに
回転運動させることが効果的である。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明のスパッタ装置によ
ると、真空容器に基板とターゲットとを対向させ、前記
基板とターゲットとの間には前記基板よりも小さい開口
を持つ遮蔽板を配置し、前記真空容器にガスを導入して
前記真空容器とターゲットとの間に電圧を印加して放電
させ、イオンと電子に電離したプラズマを発生させ、前
記イオンによりターゲットからターゲット原子を叩き出
して前記遮蔽板の開口を通過させて前記基板の表面に薄
膜を形成するスパッタ装置であって、前記遮蔽板の基板
側に磁気回路を設けて前記遮蔽板の開口を覆う磁力線を
発生させるよう構成することで、基板や膜に損傷を与え
る電子は開口部を覆う磁力線に導かれ、遮蔽板に衝突し
て基板の近傍に接近できず、基板や膜に損傷を与えるこ
とがなくなる。

【００４６】また、遮蔽板から離れた電子も磁力線によ
って選択的に遮蔽板に導かれるので、広い開口の遮蔽板
を使用でき、生産性の向上が図れる。本発明のスパッタ
方法によると、真空容器に基板とターゲットとを対向さ
せ、前記基板とターゲットとの間には前記基板よりも小
さい開口を持つ遮蔽板を配置し、前記真空容器にガスを
導入して前記真空容器とターゲットとの間に電圧を印加
して放電させ、イオンと電子に電離したプラズマを発生
させ、前記イオンによりターゲットからターゲット原子
を叩き出して前記遮蔽板の開口を通過させて前記基板の
表面に成膜するに際し、前記遮蔽板の開口を磁力線にて
覆い、前記磁力線にて前記電子を遮蔽板に導いて衝突さ
せ、前記遮蔽板の開口にターゲット原子を通過させて成
膜することで、基板や膜に損傷のない成膜が容易に実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の（実施の形態１）におけるスパッタ装
置の構成を示す図

【図２】本発明の（実施の形態１）におけるスパッタ装
置の平面図

【図３】本発明の（実施の形態１）におけるスパッタ装
置の要部を示す模式図

【図４】本発明の（実施の形態１）における別のスパッ
タ装置の構成を示す図

【図５】本発明の（実施の形態２）におけるスパッタ装
置の構成を示す図

【図６】本発明の（実施の形態３）におけるスパッタ装
置の構成を示す図

【図７】本発明の（実施の形態４）におけるスパッタ装
置の平面図

【図８】本発明の（実施の形態５）におけるスパッタ装
置の構成を示す図

【図９】本発明の（実施の形態６）におけるスパッタ装
置の構成を示す図

【図１０】本発明の別の形状のスパッタ装置の構成を示
す平面図

【図１１】従来のスパッタ装置の構成を示す図

【符号の説明】

１ 真空チャンバ ２ 基板 ３ ターゲット ８ 遮蔽板 １０ マグネトロン磁石 １１ プラズマ １２ 磁石 １３ 磁力線 １６ａ，１６ｂ 配線 １７ 高密度プラズマ １８ 移動機構

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空容器に基板とターゲットとを対向さ
   せ、前記基板とターゲットとの間には前記基板よりも小
   さい開口を持つ遮蔽板を配置し、前記真空容器にガスを
   導入して前記真空容器とターゲットとの間に電圧を印加
   して放電させ、イオンと電子に電離したプラズマを発生
   させ、前記イオンによりターゲットからターゲット原子
   を叩き出して前記遮蔽板の開口を通過させて前記基板の
   表面に薄膜を形成するスパッタ装置であって、 前記遮蔽板の基板側に磁気回路を設けて前記遮蔽板の開
   口を覆う磁力線を発生させたスパッタ装置。
2. 【請求項２】真空容器に基板とターゲットとを対向さ
   せ、前記基板とターゲットとの間には前記基板よりも小
   さい開口を持つ遮蔽板を配置し、前記真空容器にガスを
   導入して前記真空容器とターゲットとの間に電圧を印加
   して放電させ、イオンと電子に電離したプラズマを発生
   させ、前記イオンによりターゲットからターゲット原子
   を叩き出して前記遮蔽板の開口を通過させて前記基板の
   表面に薄膜を形成するスパッタ装置であって、 前記遮蔽板の基板側でかつ前記遮蔽板と基板との間に磁
   石を設け、前記開口両端の遮蔽板上で磁場の遮蔽板に垂
   直な成分の符号が逆であるよう前記磁石の極性をそろえ
   たスパッタ装置。
3. 【請求項３】真空容器に基板とターゲットとを対向さ
   せ、前記基板とターゲットとの間には前記基板よりも小
   さい開口を持つ遮蔽板を配置し、前記真空容器にガスを
   導入して前記真空容器とターゲットとの間に電圧を印加
   して放電させ、イオンと電子に電離したプラズマを発生
   させ、前記イオンによりターゲットからターゲット原子
   を叩き出して前記遮蔽板の開口を通過させて前記基板の
   表面に薄膜を形成するスパッタ装置であって、 前記基板の裏面側に磁石を設け、前記開口両端の遮蔽板
   上で磁場の遮蔽板に垂直な成分の符号が逆であるよう前
   記磁石の極性をそろえたスパッタ装置。
4. 【請求項４】真空容器に基板とターゲットとを対向さ
   せ、前記基板とターゲットとの間には前記基板よりも小
   さい開口を持つ遮蔽板を配置し、前記真空容器にガスを
   導入して前記真空容器とターゲットとの間に電圧を印加
   して放電させ、イオンと電子に電離したプラズマを発生
   させ、前記イオンによりターゲットからターゲット原子
   を叩き出して前記遮蔽板の開口を通過させて前記基板の
   表面に薄膜を形成するスパッタ装置であって、 前記遮蔽板の一部に電流を流す電源を設け、 前記電流を流している遮蔽板に隣接する遮蔽板上で磁場
   の遮蔽板に垂直な成分の符号が、前記電流を流している
   遮蔽板を挟んで逆になるよう電流の方向をそろえたスパ
   ッタ装置。
5. 【請求項５】ターゲットの裏面にマグネトロン磁石を設
   け、前記マグネトロン磁石の磁極の正面に前記遮蔽板を
   配置し、 前記遮蔽板の基板側には、前記遮蔽板上のターゲット側
   に出現する磁場の極性がマグネトロン磁石の極性と一致
   する磁石を配置した請求項２または請求項３記載のスパ
   ッタ装置。
6. 【請求項６】ターゲットの裏面に、前記ターゲットと基
   板との対向方向と交差する方向に移動可能なマグネトロ
   ン磁石を設け、 前記マグネトロン磁石の移動に同期して電流を流す遮蔽
   板および電流の方向を制御する制御手段を設けた請求項
   ４記載のスパッタ装置。
7. 【請求項７】遮蔽板を冷却する冷却機構を設けた請求項
   １〜請求項６のいずれかに記載のスパッタ装置。
8. 【請求項８】遮蔽板を加熱する加熱機構を設けた請求項
   １〜請求項６のいずれかに記載のスパッタ装置。
9. 【請求項９】遮蔽板の電位を変更可能な電源を設けた請
   求項１〜請求項６のいずれかに記載のスパッタ装置。
10. 【請求項１０】遮蔽板と基板とを相対的に運動させる機
    構を備えた請求項１〜請求項６のいずれかに記載のスパ
    ッタ装置。
11. 【請求項１１】真空容器に基板とターゲットとを対向さ
    せ、前記基板とターゲットとの間には前記基板よりも小
    さい開口を持つ遮蔽板を配置し、前記真空容器にガスを
    導入して前記真空容器とターゲットとの間に電圧を印加
    して放電させ、イオンと電子に電離したプラズマを発生
    させ、前記イオンによりターゲットからターゲット原子
    を叩き出して前記遮蔽板の開口を通過させて前記基板の
    表面に成膜するに際し、 前記遮蔽板の開口を磁力線にて覆い、前記磁力線にて前
    記電子を遮蔽板に導いて衝突させ、前記遮蔽板の開口に
    ターゲット原子を通過させて成膜するスパッタ方法。