JP2002020861A - Method and system for film deposition - Google Patents
Method and system for film depositionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、LSIのような半
導体デバイスや、光磁気ディスクのような記録媒体など
の製造に用いられる成膜装置に関し、特に、イオン化さ
れた粒子を用いて各種の被膜を形成する成膜方法及び成
膜装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film forming apparatus used for manufacturing a semiconductor device such as an LSI and a recording medium such as a magneto-optical disk, and more particularly to a film forming apparatus using ionized particles. The present invention relates to a film forming method and a film forming apparatus for forming a film.
【0002】[0002]
【従来の技術】各種半導体デバイスでは、配線の形成や
層間絶縁膜、および光磁気ディスクの磁性層等を形成す
る際に成膜プロセスが用いられている。その際に使用さ
れる成膜装置には種々の性能が求められるが、最近、基
体に形成されたホールの内面、特にボトム部分のカバレ
ージ性の改善が求められている。2. Description of the Related Art In various semiconductor devices, a film forming process is used for forming wiring, an interlayer insulating film, and a magnetic layer of a magneto-optical disk. Various performances are required for a film forming apparatus used at that time, but recently, improvement in coverage of an inner surface of a hole formed in a base, particularly, a bottom portion is required.
【0003】図10は従来のスパッタリングにより堆積し
た膜の形状を示している。基体7の溝上部103に堆積して
いる膜100の厚さに比べて、溝底部104に堆積している膜
102の厚さが極めて薄いことがわかる。また溝側面101に
も膜が堆積していることがわかる。FIG. 10 shows the shape of a film deposited by conventional sputtering. The film deposited on the groove bottom 104 compared to the thickness of the film 100 deposited on the groove top 103 of the base 7
It can be seen that the thickness of 102 is extremely thin. It can also be seen that a film is also deposited on the groove side surface 101.
【0004】一例として磁壁移動型の光磁気ディスクの
場合について説明する。従来の光磁気ディスクやコンパ
クトディスクでは、ディスク上に溝(グルーブ)が同心
円状に形成されており、その溝の部分は情報を記録する
ために使用されていなかった。しかしながら、磁壁移動
型の光ディスクでは溝の底のボトム部分(グルーブ)を
も記録する部分とするために、溝以外の平坦部分(ラン
ド)と同様機能膜を形成する必要がある。しかも、グル
ーブとランドの間で干渉しないように境界面である溝側
面では光磁気信号がでないようにしなければならず、溝
側壁面への着膜量を可能な限り少なくしなければならな
い。すなわち、磁壁移動型の光磁気ディスクではボトム
カバレッジ率(溝の周囲の面への成膜速度に対する溝底
面への成膜速度の比)の高い膜形成が必要とされてい
る。As an example, a case of a domain wall moving type magneto-optical disk will be described. In conventional magneto-optical disks and compact disks, grooves (grooves) are formed concentrically on the disk, and the grooves are not used for recording information. However, in the domain wall displacement type optical disk, it is necessary to form a functional film in the same manner as a flat portion (land) other than the groove in order to record the bottom portion (groove) at the bottom of the groove. Moreover, in order to prevent interference between the groove and the land, a magneto-optical signal must not be generated on the groove side surface which is a boundary surface, and the amount of film deposited on the groove side wall surface must be reduced as much as possible. That is, in the domain wall displacement type magneto-optical disk, it is necessary to form a film having a high bottom coverage ratio (ratio of a film forming speed on the groove bottom surface to a film forming speed on a surface around the groove).
【0005】ボトムカバレッジ率の高い成膜の手法とし
て低圧遠隔スパッタリング法やコリメートスパッタリン
グ法、及び特開平10−259480号報で提案されている高周
波プラズマのアシストによるスパッタリング法が知られ
ている。As a method of forming a film having a high bottom coverage ratio, a low-pressure remote sputtering method, a collimated sputtering method, and a sputtering method assisted by high-frequency plasma proposed in JP-A-10-259480 are known.
【0006】低圧遠隔スパッタリング法は、通常のスパ
ッタリング法の圧力よりも低くして平均自由行程を長く
しているため、スパッタ粒子が散乱せずまっすぐに飛行
する。これとともに、ターゲットと基板との距離を長く
することにより、基板に対して垂直に飛行してくるスパ
ッタ粒子を選択的に基板に堆積させる手法である。[0006] In the low-pressure remote sputtering method, the mean free path is lengthened by lowering the pressure of the normal sputtering method, so that the sputtered particles fly straight without scattering. At the same time, by increasing the distance between the target and the substrate, sputter particles flying perpendicular to the substrate are selectively deposited on the substrate.
【0007】コリメートスパッタリング法は、ターゲッ
トと基板との間に基板に垂直の方向に多数の穴が空いた
円筒状の筒(コリメーター)を設置し、基板に垂直に飛
行するスパッタ粒子のみを基板に到達させ、堆積させる
手法である。In the collimated sputtering method, a cylindrical tube (collimator) having a large number of holes formed in a direction perpendicular to the substrate is provided between a target and a substrate, and only sputtered particles flying vertically to the substrate are disposed on the substrate. And deposit it.
【0008】また、高周波プラズマのアシストによるス
パッタリング法は、基板に高周波電圧を印加し基板近傍
でプラズマを形成し、飛行してくるスパッタ粒子をプラ
ズマ空間内でイオン化して、プラズマにより基板表面に
発生するマイナス電圧(セルフバイアス)でイオン化し
たスパッタ粒子を基板面に対して垂直の方向に引き込
み、堆積させる手法である。In the sputtering method using high-frequency plasma assist, a high-frequency voltage is applied to the substrate to form plasma near the substrate, and the flying sputter particles are ionized in the plasma space and generated on the substrate surface by the plasma. In this method, sputter particles ionized by a negative voltage (self-bias) are drawn in a direction perpendicular to the substrate surface and deposited.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低圧遠
隔スパッタリング法は基板との距離を長くするため成膜
速度が低下し、原材料(ターゲット)の利用効率が低
く、量産では溝のアスペクト比が最大4程度までの被成
膜基板への使用が限界であるといわれている。また、低
圧条件で成膜するため膜応力が大きくなり基板に大きな
力がかかることから、ポリカーボネイト等の柔らかい基
板への成膜が難しい。However, in the low-pressure remote sputtering method, the film-forming speed is reduced because the distance from the substrate is long, the utilization efficiency of the raw material (target) is low, and the aspect ratio of the groove is up to 4 in mass production. It is said that the use to a film formation substrate to the extent is the limit. Further, since the film is formed under a low pressure condition, the film stress increases and a large force is applied to the substrate, so that it is difficult to form the film on a soft substrate such as polycarbonate.
【0010】コリメートスパッタリング法はコリメータ
ーの部分にスパッタ粒子が堆積して損失になるため成膜
速度が低下し、原材料の利用効率が低いという問題があ
り、溝のアスペクト比が最大3程度までの被成膜基板へ
の使用が限界である。[0010] The collimated sputtering method has a problem that the sputtered particles are deposited on the collimator portion, resulting in a loss, thereby lowering the film forming rate and lowering the utilization efficiency of the raw material. Use for a substrate on which a film is to be formed is limited.
【0011】高周波プラズマのアシストによるスパッタ
リング法は、溝のアスペクト比が4以上の被成膜基板へ
の成膜に対応できるものの、基体に高周波電圧を印加し
プラズマを発生させるため、プラズマ中の荷電粒子が基
体に飛ぶ込み基体を加熱してしまう。よって、コンパク
トディスクや光磁気ディスク等の記録媒体で基体材料と
して多く用いられている樹脂等の低耐熱性材料からなる
基体には成膜し難い。The sputtering method using the assist of high-frequency plasma can cope with film formation on a film-forming substrate having a groove aspect ratio of 4 or more. However, since a plasma is generated by applying a high-frequency voltage to the substrate, the sputtering in the plasma is performed. The particles fly into the substrate and heat the substrate. Therefore, it is difficult to form a film on a substrate made of a low heat-resistant material such as a resin which is often used as a substrate material in a recording medium such as a compact disk and a magneto-optical disk.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、表面に
深い溝が形成されている基体であっても、高ボトムカバ
レッジ率で堆積膜を形成できる成膜方法及び成膜装置を
提供することにある。本発明の別の目的は、被成膜基体
の温度上昇を抑えることができる成膜方法及び成膜装置
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a film forming method and a film forming apparatus capable of forming a deposited film with a high bottom coverage ratio even on a substrate having a deep groove formed on the surface. It is in. Another object of the present invention is to provide a film forming method and a film forming apparatus capable of suppressing a temperature rise of a substrate on which a film is to be formed.
【0013】本発明の更に別の目的は、基体近傍の引き
込み電界の分布が均一な成膜方法及び成膜装置を提供す
ることにある。Still another object of the present invention is to provide a film forming method and a film forming apparatus in which the distribution of the drawn electric field near the substrate is uniform.
【0014】本発明は、イオン化した粒子を基体に入射
させて堆積膜を形成する成膜方法において、前記基体の
裏面側に引き込み電極を設け、前記引き込み電極に接地
電位に対して負極性の周期的に変動する電圧を印加しな
がら成膜を行うものであって、該基体の周囲に補助電極
を設けたり、引き込み電極を延在させることを特徴とす
る。According to the present invention, in a film forming method for forming a deposited film by irradiating ionized particles to a substrate, a lead-in electrode is provided on the back side of the substrate, and the lead-in electrode has a negative period with respect to a ground potential. A film is formed while applying a voltage that fluctuates gradually, and an auxiliary electrode is provided around the base or a lead-in electrode is extended.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】図1の装置は、本発明の実施形態による、
イオン化した粒子を基体に入射させて堆積膜を形成する
成膜装置であり、基体7の裏面側に引き込み電極10が設
けられており、成膜中に引き込み電極10に接地電位に対
して負極性の周期的に変化する電圧を印加する第1の電
圧印加手段11、12を有していることを特徴とする。The device of FIG. 1 is according to an embodiment of the present invention.
This is a film forming apparatus in which ionized particles are incident on a substrate to form a deposited film, and a pull-in electrode 10 is provided on the back side of the substrate 7, and the pull-in electrode 10 has a negative polarity with respect to a ground potential during film formation. Characterized by having first voltage applying means 11 and 12 for applying a periodically changing voltage.
【0017】以下、詳しく説明するに、この装置はイオ
ン化スパッタリングを利用した装置である。イオン化ス
パッタリングのメカニズムは、ターゲット2がスパッタ
されて放出されるスパッタリング粒子をイオン化機構6
でイオン化し、基体7の表面の負電界9によりイオン化さ
れたスパッタ粒子を基体7の表面に入射させるものであ
り、ボトムカバレッジ率良く成膜が行なえる。As will be described in detail below, this apparatus is an apparatus utilizing ionized sputtering. The mechanism of ionization sputtering is that the sputtering particles emitted by sputtering the target 2 are ionized by the ionization mechanism 6.
The sputtered particles are ionized by the negative electric field 9 on the surface of the substrate 7 and are incident on the surface of the substrate 7, so that a film can be formed with a good bottom coverage rate.
【0018】成膜チャンバー1は,ステンレス鋼又はア
ルミニウム等の金属製容器であり、電気的に基準電位に
接地されており、不図示のゲートバルブにより気密が保
てるようになっている。The film forming chamber 1 is a container made of metal such as stainless steel or aluminum, and is electrically grounded to a reference potential, so that airtightness can be maintained by a gate valve (not shown).
【0019】排気系14は大気圧から10-6Pa程度まで排気
可能な複合排気システムであり、不図示のオリフィスま
たはコンダクタンスバルブ等の排気速度調整器により排
気速度の調整が可能となっている。The exhaust system 14 is a complex exhaust system capable of exhausting from atmospheric pressure to about 10 -6 Pa, and the exhaust speed can be adjusted by an exhaust speed regulator such as an orifice or a conductance valve (not shown).
【0020】ターゲット2は、たとえば厚さ3mm、直径3
インチ(76.2mm)程度の円盤状であり、バッキングプレ
ートおよび絶縁物を介してスパッタリングチャンバー1
に設置されている。バッキングプレートは水冷により冷
却されている。ターゲット2の背後には磁石機構3が設置
されておりマグネトロンスパッタリングを行なえるよう
になっている。The target 2 has a thickness of 3 mm and a diameter of 3 mm, for example.
It has a disk shape of about inch (76.2 mm) and has a sputtering chamber 1 through a backing plate and an insulator.
It is installed in. The backing plate is cooled by water cooling. A magnet mechanism 3 is provided behind the target 2 so that magnetron sputtering can be performed.
【0021】スパッタリング電源4は所定の電力をター
ゲット2に印加してグロー放電を生ぜしめるものであ
り、基準電位である接地電位に対して−200乃至−600
(V)の負の直流電圧がターゲット2に印加されるように
なっている。The sputtering power source 4 applies a predetermined electric power to the target 2 to generate a glow discharge. The sputtering power source 4 is -200 to -600 with respect to the ground potential as the reference potential.
A negative DC voltage of (V) is applied to the target 2.
【0022】ガス導入手段5は、希ガス等のスパッタリ
ング放電用のガスを導入するもので、ターゲット2直上
に均一にガスが供給されるように配置されている。The gas introducing means 5 is for introducing a gas for sputtering discharge such as a rare gas, and is arranged so as to uniformly supply the gas directly above the target 2.
【0023】イオン化機構6は、ターゲット2から基体7
へのスパッタ粒子の飛行経路に設定されたイオン化空間
606において、熱陰極から放出された熱電子をスパッタ
粒子及びスパッタリング放電用のガスの粒子に衝突させ
てスパッタ粒子をイオン化する機構を採用している。詳
しくは、あるスパッタ粒子は、熱陰極より放出された熱
電子がスパッタ粒子に衝突してイオン化される。また、
別のスパッタ粒子は、熱電子がスパッタリング放電用の
ガス粒子に衝突し、生成されたスパッタリング放電用の
ガスの励起種またはイオンがスパッタ粒子に衝突するこ
とよりイオン化する。このように主として2つのメカニ
ズムでイオン化が起こる。The ionization mechanism 6 is provided between the target 2 and the substrate 7
Ionization space set in the flight path of sputtered particles to space
In 606, a mechanism for ionizing the sputtered particles by colliding thermionic electrons emitted from the hot cathode with the sputtered particles and the particles of the gas for sputtering discharge is adopted. Specifically, some sputtered particles are ionized by thermionic electrons emitted from the hot cathode colliding with the sputtered particles. Also,
Other sputtered particles are ionized by thermionic electrons colliding with the gas particles for the sputtering discharge, and the excited species or ions of the generated gas for the sputtering discharge colliding with the sputtered particles. Thus, ionization occurs mainly by two mechanisms.
【0024】図2は、本発明に用いることのできるイオ
ン化機構6の構造図である。具体的には、イオン化機構6
は、直列につながれたフィラメント601に直流電源604よ
り電流を流し加熱して熱電子を放出させる。グリッド60
2は網目構造であり、直流電源605により正の電圧が印加
されことにより、フィラメント601から放出された熱電
子がグリッド602に向かって加速される。加速された熱
電子は、すぐにグリッド602に捕捉されるのではなく、
グリッド602を通り抜けスパッタ粒子の軌道であるイオ
ン化空間606に至る。ここでスパッタ粒子及びスパッタ
リング放電用のガス粒子と衝突し、スパッタ粒子及びス
パッタリング放電用のガス粒子をイオン化又は励起した
後、グリッド602に捕捉される。なお、フィラメント601
の材質はReW、W、等の熱電子放出係数の大きなものが採
用され、グリッド602は線径1mm、ピッチ3mm程度の網目
構造のものが採用されている。また、フィラメント601
の片側はケーシング603と同電位であり、ケーシング603
は通常接地されているが、電子の拡散を防止するために
直流電源607により負の直流電圧を印加されているが、
ケーシング603が基準電位である接地電位に保持される
構成であっても良い。FIG. 2 is a structural diagram of an ionization mechanism 6 that can be used in the present invention. Specifically, ionization mechanism 6
, A current is supplied from a DC power supply 604 to a filament 601 connected in series, and the filament 601 is heated to emit thermoelectrons. Grid 60
Reference numeral 2 denotes a mesh structure. When a positive voltage is applied from the DC power supply 605, thermions emitted from the filament 601 are accelerated toward the grid 602. The accelerated thermoelectrons are not immediately captured by the grid 602,
It passes through the grid 602 to reach the ionization space 606 which is the trajectory of the sputtered particles. Here, the particles collide with the sputter particles and the gas particles for the sputtering discharge, and ionize or excite the sputter particles and the gas particles for the sputtering discharge. The filament 601
A material having a large thermionic emission coefficient, such as ReW, W, etc., is adopted as the material of the grid 602. The grid 602 has a mesh structure having a wire diameter of 1 mm and a pitch of about 3 mm. Also, filament 601
Is at the same potential as the casing 603,
Is normally grounded, but a negative DC voltage is applied by a DC power supply 607 to prevent diffusion of electrons.
The casing 603 may be configured to be held at the ground potential, which is the reference potential.
【0025】基体ホルダー8は、チャンバー1内に設置さ
れており、ターゲット2に対して平行に基体7を保持でき
るようになっている。基体ホルダー8と基体7との間には
絶縁物17を介挿させており、引込電極10は好ましくは基
体7の表面に対して平行に取付けられている。The substrate holder 8 is installed in the chamber 1 so that the substrate 7 can be held in parallel with the target 2. An insulator 17 is interposed between the base holder 8 and the base 7, and the lead-in electrode 10 is preferably mounted parallel to the surface of the base 7.
【0026】引込電極10には、信号発生器としてのファ
ンクションシンセサイザー11と電力増幅器12により構成
された第1の電圧印加手段が接続されている。この電圧
印加手段により基準電位である接地電位に対して負極性
の周期的に変動する矩形波の電圧が引込電極10に印加さ
れる。The lead-in electrode 10 is connected to a first voltage applying means constituted by a function synthesizer 11 as a signal generator and a power amplifier 12. By this voltage applying means, a rectangular wave voltage having a negative polarity and periodically fluctuating with respect to the ground potential as the reference potential is applied to the lead-in electrode 10.
【0027】符号23は基体7の端部の電界9の分布を基体
7の中心部付近と同じにするようにするために設けられ
た補助電極であり、第2の電圧印加手段としてのファン
クションシンセサイザー21と電力増幅器22より,引き込
み電極10への印加電圧と同様の電圧を印加されるように
構成されている。なお、補助電極23に印加する電圧は負
の直流電圧であっても良く、第2の電圧印加手段として
は、ファンクションシンセサイザー21及び電力増幅器22
の代わりとして直流電源を用いる構成であっても良い。Reference numeral 23 denotes the distribution of the electric field 9 at the end of the base 7
7 is an auxiliary electrode provided to make it the same as the vicinity of the center of 7. The same voltage as the voltage applied to the pull-in electrode 10 from the function synthesizer 21 and the power amplifier 22 as the second voltage applying means is provided. Is applied. The voltage applied to the auxiliary electrode 23 may be a negative DC voltage, and the function of the function synthesizer 21 and the power amplifier 22
Alternatively, a configuration using a DC power supply may be used instead.
【0028】図3は引込電極10及び補助電極23に印加さ
れるバイアス電圧の一例を示している。FIG. 3 shows an example of a bias voltage applied to the lead-in electrode 10 and the auxiliary electrode 23.
【0029】バイアス電圧は、所定の周期で、0又は負
極性の最小電圧(基準電位に対して振幅が最小になる電
圧)V1と、負極性の最大電圧(基準電位に対して振幅が
最大になる電圧)V2とに変化する電圧である。In a predetermined cycle, the bias voltage is 0 or a negative minimum voltage (a voltage having a minimum amplitude with respect to a reference potential) V1 and a negative maximum voltage (a maximum amplitude with respect to a reference potential). ) V2.
【0030】このバイアス電圧により、基体表面に基体
7に垂直な方向に電界9が形成され、イオン化したスパッ
タ粒子が電界9に沿って(基体7の表面の前面に対して垂
直に)加速され基板7に到達するようになっている。With this bias voltage, the substrate surface
An electric field 9 is formed in a direction perpendicular to 7, and ionized sputtered particles are accelerated along the electric field 9 (perpendicular to the front surface of the substrate 7) and reach the substrate 7.
【0031】なお、引き込み電極10及び補助電極23には
ファンクションシンセサイザー11、21及び電力増幅器1
2、22により任意の波形及び電圧を印加することが可能
である。It should be noted that the function synthesizers 11 and 21 and the power amplifier 1 are connected to the pull-in electrode 10 and the auxiliary electrode 23, respectively.
Arbitrary waveforms and voltages can be applied by 2 and 22.
【0032】次に、本発明の本実施形態による成膜方法
の手順について説明する。Next, the procedure of the film forming method according to the present embodiment of the present invention will be described.
【0033】基体ホルダー8に基体7をセットし複合排気
系14によりスパッタリングチャンバー内を10-6Pa台程度
まで排気する。The substrate 7 is set on the substrate holder 8 and the inside of the sputtering chamber is evacuated to about 10 −6 Pa by the combined exhaust system 14.
【0034】次にイオン化機構6を動作させる。すなわ
ち、直流電源607を動作し任意の値に設定し、フィラメ
ント用直流電源604を動作しフィラメント601を通電加熱
し、グリッド用直流電源605によりグリッド602に+10V
〜+200V程度の正の直流電圧を印加し、イオン化空間60
6に熱電子を放出させる。Next, the ionization mechanism 6 is operated. That is, the DC power supply 607 is operated and set to an arbitrary value, the filament DC power supply 604 is operated to energize and heat the filament 601, and +10 V is applied to the grid 602 by the grid DC power supply 605.
Apply a positive DC voltage of about + 200V to the ionization space 60
6. Thermions are emitted.
【0035】なお、スパッタリングの成膜速度により条
件は変わるが、グリッド602に流れ込む電流(エミッシ
ョン)の値は成膜中において5A以上に設定することが望
ましい。Although the conditions vary depending on the film forming speed of sputtering, the value of the current (emission) flowing into the grid 602 is desirably set to 5 A or more during the film forming.
【0036】次に、ガス導入手段5によりArガス等のス
パッタリング放電用のガスを導入し、複合排気系14の排
気速度調整器を制御してチャンバー1内を0.2〜2.0Pa程
度に維持し、スパッタリング電源4を動作しスパッタリ
ング放電を生じさせ、スパッタリングを開始する。同時
に、信号発生器11、21および電力増幅器12、22を動作さ
せ、引込電極10及び補助電極23に接地電位に対して0又
は負極性の周期的に変動する電圧を印加し、基体表面で
基体7に垂直な方向に引込み用電界9を形成する。Next, a gas for sputtering discharge, such as Ar gas, is introduced by the gas introduction means 5, and the inside of the chamber 1 is maintained at about 0.2 to 2.0 Pa by controlling the exhaust speed controller of the combined exhaust system 14, The sputtering power supply 4 is operated to generate a sputtering discharge and start sputtering. At the same time, the signal generators 11 and 21 and the power amplifiers 12 and 22 are operated, and a voltage that periodically changes to zero or negative with respect to the ground potential is applied to the lead-in electrode 10 and the auxiliary electrode 23, and the substrate surface A drawing electric field 9 is formed in a direction perpendicular to 7.
【0037】この時、引込電極10及び補助電極23に印加
する電圧は、例えば前述したように図3に示すような矩
形波を用い、矩形波の基準電圧0Vに近い負の最小電圧V1
では電子が入射可能となるように浮遊電位よりも若干正
になるようにする。具体的には負の最小電圧V1の値を0V
乃至−10Vの範囲から選択するとよい。浮遊電位とは、
一般にプラズマ中に置かれた電気的に絶縁された基体が
プラズマにより発生する該基板の電位を意味し、本実施
形態では引込電極10及び補助電極23に電圧を印加しない
場合に基体7に発生する電位のことである。At this time, the voltage applied to the pull-in electrode 10 and the auxiliary electrode 23 uses, for example, a rectangular wave as shown in FIG. 3 as described above, and the negative minimum voltage V1 close to the rectangular wave reference voltage 0V.
In this case, the potential is made slightly more positive than the floating potential so that electrons can be incident. Specifically, the value of the negative minimum voltage V1 is set to 0V
It is preferable to select from a range of from −10 V to −10 V. The floating potential is
Generally, an electrically insulated substrate placed in plasma means a potential of the substrate generated by the plasma, and in this embodiment, is generated in the substrate 7 when no voltage is applied to the lead-in electrode 10 and the auxiliary electrode 23. It is a potential.
【0038】矩形波の負の最大電圧V2は逆スパッタリン
グの効果が発生し成膜速度が著しく減少しないようにす
るため、−10V乃至−100Vの範囲から選択される値に設
定することが望ましい。The negative maximum voltage V2 of the rectangular wave is desirably set to a value selected from the range of -10V to -100V in order to prevent the effect of the reverse sputtering from being caused and the film forming speed from being remarkably reduced.
【0039】また、基体のチャージアップを防止しなが
らイオンを効率良く入射させるために、周波数は100KHz
以上とし、更には波形のデューティーは1対50以上、即
ち、基準電位(0V)を基準にして負の最大電圧V2を印加
している時間に対する、0V又は負の最小電圧V1を印加し
ている時間の比が50分の1以下となるように設定するこ
とが望ましい。The frequency is set to 100 KHz so that ions can be efficiently incident while preventing charge-up of the substrate.
In addition, the duty of the waveform is 1 to 50 or more, that is, 0 V or the minimum negative voltage V1 is applied with respect to the time when the maximum negative voltage V2 is applied with reference to the reference potential (0 V). It is desirable to set the time ratio to be 1/50 or less.
【0040】なお、前述したように、補助電極23に印可
する電圧は、負の直流電圧でも良い。次に、数分間その
ままの状態でプレスパッタリングを行なった後に、基体
シャッター13を開け、成膜を開始する。スパッタリング
放電によりスパッタリングされた粒子は、イオン化空間
606でイオン化され、基体7に向かって飛行し、基体表面
の引込電界9により加速され基体7に対して垂直に引き込
まれ、基体7に形成されている溝の底面に効率よく堆積
する。As described above, the voltage applied to the auxiliary electrode 23 may be a negative DC voltage. Next, after pre-sputtering is performed for several minutes, the base shutter 13 is opened to start film formation. The particles sputtered by the sputtering discharge form an ionization space.
It is ionized at 606, flies toward the substrate 7, is accelerated by the drawing electric field 9 on the substrate surface, is drawn perpendicular to the substrate 7, and is efficiently deposited on the bottom surface of the groove formed in the substrate 7.
【0041】所定の厚さまで成膜された後、シャッター
13を閉じ、信号発生器11、21、電力増幅器12、22、スパ
ッタリング用電源4、およびガス導入手段5を停止させ、
次に、イオン化機構6のフィラメント電源604、グリッ
ド電源605、フローティング電源607を停止させる。最後
に不図示のゲートバルブを閉じチャンバー1をリークさ
せ、基体7を基体ホルダー8より取り外す。After the film is formed to a predetermined thickness, the shutter
Close 13 and stop the signal generators 11, 21, power amplifiers 12, 22, sputtering power supply 4, and gas introduction means 5,
Next, the filament power supply 604, grid power supply 605, and floating power supply 607 of the ionization mechanism 6 are stopped. Finally, a gate valve (not shown) is closed to allow the chamber 1 to leak, and the base 7 is removed from the base holder 8.
【0042】なお、イオン化機構6はフィラメント601へ
のスパッタリング粒子の堆積を極端に嫌う。なぜなら、
フィラメントに膜が堆積すると抵抗値が変わりフィラメ
ントが切れ易くなるためである。そのため、スパッタリ
ング用電源4の動作中は必ずフィラメント用電源604を動
作させておくことが望ましい。The ionization mechanism 6 extremely dislikes the deposition of sputtered particles on the filament 601. Because
This is because when a film is deposited on the filament, the resistance value changes and the filament is easily broken. Therefore, it is desirable to always operate the filament power supply 604 while the sputtering power supply 4 is operating.
【0043】図4は、本発明の別の実施形態を示してい
る。被成膜基体7に対して引き込み電極10の大きさを大
きくしている。例えば、被成膜基体7が円盤の場合、引
き込み電極10は基体の直径より大きな直径を有する円
盤で形成される。基体7の周囲に延在している引き込み
電極10の延在部分30により形成される電界により、基体
7の表面の端部においても電界が基体7表面に対して垂直
になり、基体7表面の全面にわたって電界分布が均一化
されている。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. The size of the lead-in electrode 10 is larger than that of the film-forming substrate 7. For example, when the film formation substrate 7 is a disk, the lead-in electrode 10 is formed of a disk having a diameter larger than the diameter of the substrate. The electric field formed by the extending portion 30 of the pull-in electrode 10 extending around the base 7 causes the base
The electric field is also perpendicular to the surface of the substrate 7 at the end of the surface of the substrate 7, and the electric field distribution is uniform over the entire surface of the substrate 7.
【0044】引き込み電極10形状は円形が好ましいが、
その場合は引き込み電極10の直径を基体7の表面の直径
の2倍以上にすると良い。また基体7が多角形の場合に
は、そのもっとも長い対角線の2倍以上の直径をもつ円
形の引き込み電極、又は2倍以上の対角線をもつ多角形
の引き込み電極にするとより好ましい。The shape of the lead-in electrode 10 is preferably circular,
In this case, the diameter of the lead-in electrode 10 is preferably set to be at least twice the diameter of the surface of the base 7. When the base 7 is polygonal, it is more preferable to use a circular lead-in electrode having a diameter twice or more the longest diagonal line or a polygonal lead-in electrode having a diagonal line twice or more.
【0045】こうして、基体7の端部においても中心部
と同等のボトムカバレッジ率の良い膜が形成することが
できる。In this way, a film having the same bottom coverage ratio as the central portion can be formed even at the end of the base 7.
【0046】以上説明した、本実施形態では、堆積膜の
原料となる蒸発物質の蒸発手段としてスパッタリングを
用いているが、粒子の発生方法(成膜方法)は、電子ビ
ーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法等の様々な方法が採用可能
であり、堆積膜の原料となる蒸発物質も金属、合金、化
合物を問わず様々な物質が利用可能である。In this embodiment described above, sputtering is used as an evaporating means for evaporating a substance as a raw material of a deposited film, but the method of generating particles (film forming method) is electron beam evaporation, resistance heating evaporation. Various methods such as a deposition method can be adopted, and various substances can be used as the evaporation material as a raw material of the deposited film regardless of a metal, an alloy, or a compound.
【0047】また、本実施形態では、蒸発粒子のイオン
化機構として、蒸発粒子、及び放電用ガスの粒子に熱電
子を衝突させてイオン化する機構を採用しているが、本
発明のイオン化成膜方法は、レーザーアシストイオン化
法、高周波コイルプラズマアシストイオン化法等の蒸発
源と基体との間で蒸発粒子のイオン化を行う様々なイオ
ン化機構が利用可能である。Further, in the present embodiment, as a mechanism for ionizing the evaporating particles, a mechanism is employed in which the evaporating particles and the particles of the discharge gas are ionized by colliding thermal electrons with the particles. Various ionization mechanisms for ionizing evaporated particles between an evaporation source and a substrate, such as a laser assisted ionization method and a high frequency coil plasma assisted ionization method, can be used.
【0048】[0048]
【実施例】(実施例1)以下のような条件でイオン化ス
パッタリングを行った。 ・ターゲット寸法:直径76.2 mm ・引込電極寸法:直径76.2 mm ・補助電極平面寸法(基体面寸法):内径86.2mm外径9
6.2 mm ・引込電極と補助電極との間のギャップ:5mm ・ターゲットの材質:Al(アルミニウム) ・ターゲットへの投入電力:500W ・基体寸法:直径76.2mm ・スパッタリングチャンバー内圧力:1.3Pa ・放電用ガス種:Ar(アルゴン) ・放電用ガス流量:200sccm ・イオン化機構のグリッド電圧:50V ・イオン化機構のグリッド電流:20A(成膜中の値) ・イオン化機構のフローティング電源電圧:0V ・引込電極電圧:最小値0V、最大値−30V ・引込電極電圧周波数:500KHz ・引込電極電圧デューティー:1対100 ・補助電極電圧周波数:500KHz ・補助電極電圧デューティー:1対100EXAMPLES (Example 1) Ionized sputtering was performed under the following conditions.・ Target dimensions: 76.2 mm in diameter ・ Draw-in electrode dimensions: 76.2 mm in diameter ・ Auxiliary electrode plane dimensions (base surface dimensions): 86.2 mm inside diameter, 9 outside diameter
6.2 mm-Gap between the drop-in electrode and auxiliary electrode: 5 mm-Target material: Al (aluminum)-Power input to the target: 500 W-Base size: 76.2 mm-Pressure in the sputtering chamber: 1.3 Pa-Discharge Gas type: Ar (argon)-Discharge gas flow rate: 200 sccm-Grid voltage of ionization mechanism: 50 V-Grid current of ionization mechanism: 20 A (value during film formation)-Floating power supply voltage of ionization mechanism: 0 V-Drop-in electrode voltage : Minimum value 0V, Maximum value -30V ・ Retraction electrode voltage frequency: 500KHz ・ Retraction electrode voltage duty: 1: 100 ・ Auxiliary electrode voltage frequency: 500KHz ・ Auxiliary electrode voltage duty: 1: 100
【0049】図5は、上記の条件において補助電極に印
加する電圧の最小値V1及び最大値V2の値を変更してボト
ム巾0.25μm、アスペクト比4のサンプル基体に成膜を行
い試料を作製し、基体中心部、および基体端部より3mm
中心側にずれた位置のボトムカバレッジ率を測定した値
を示した図である。図5には比較するために、上記の条
件にて補助電極をアース電位、及びフローティング電位
にして成膜を行い試料を作製し測定したボトムカバレッ
ジ率を併記している。FIG. 5 shows a sample formed by changing the minimum value V1 and the maximum value V2 of the voltage applied to the auxiliary electrode under the above conditions and forming a film on a sample substrate having a bottom width of 0.25 μm and an aspect ratio of 4. 3 mm from the center of the base and the end of the base
It is the figure which showed the value which measured the bottom coverage rate of the position shifted | deviated to the center side. For comparison, FIG. 5 also shows the bottom coverage ratio measured by forming a film with the auxiliary electrode set to the ground potential and the floating potential under the above conditions and preparing a sample.
【0050】図5に示す通り、本実施例によると、基体
端部のボトムカバレッジ率が大幅に向上していることが
わかる。As shown in FIG. 5, according to the present embodiment, it can be seen that the bottom coverage ratio at the end of the base is greatly improved.
【0051】たとえば、基体端部より3mm中心にずれた
位置のボトムカバレッジ率は、補助電極がアース電位の
場合は8%、フローティング電位の場合が20%であるの
に対し、補助電極に印加する電圧の最小値V1および最大
値V2をそれぞれ0V乃至−10V、−60Vに設定した場合で
は、基体中心部と同様の値である40%程度のボトムカバ
レッジ率が得られている。For example, the bottom coverage ratio at a position shifted by 3 mm from the end of the base is 8% when the auxiliary electrode is at the ground potential and 20% when the auxiliary electrode is at the floating potential, but is applied to the auxiliary electrode. When the minimum value V1 and the maximum value V2 of the voltage are set to 0 V to -10 V and -60 V, respectively, a bottom coverage rate of about 40%, which is the same value as that of the central portion of the base, is obtained.
【0052】この結果は、基板の有効利用面積を向上さ
せることを意味しており、次世代DRUM、及び磁壁移動型
光磁気でディスク等の製作において、極めて有効である
ことを示している。This result means that the effective use area of the substrate is improved, and indicates that it is extremely effective in manufacturing a disk or the like by using the next-generation DRUM and the domain wall displacement type magneto-optics.
【0053】(実施例2)リアクティブエッチングによ
り、ボトム巾0.5μm、アスペクト比4の溝をAl基板表面
に形成したサンプル基板を複数用意した。(Example 2) A plurality of sample substrates were prepared by forming grooves having a bottom width of 0.5 µm and an aspect ratio of 4 on the surface of an Al substrate by reactive etching.
【0054】実施例1にならって、ターゲットにSiO
2を、SiO2用スパッタリング電源としてRF電源を用い、
補助電極に印加する電圧の最大値及び最小値の値を変更
して、溝が形成されているAl基板上に酸化シリコン膜を
イオン化スパッタリングによって形成した。According to Example 1, SiO 2 was used as the target.
2, using an RF power source as a sputtering power source SiO 2,
By changing the maximum value and the minimum value of the voltage applied to the auxiliary electrode, a silicon oxide film was formed on the Al substrate having the groove by ionization sputtering.
【0055】更に、実施例1にならって、ターゲットにA
lを用い、補助電極に印加する電圧の最大値および最小
値の値を変更して、上記の酸化シリコン膜が形成された
Al基板上に、Al膜をイオン化スパッタリングによって形
成した。Further, according to the first embodiment, A
Using l, changing the maximum value and the minimum value of the voltage applied to the auxiliary electrode, the silicon oxide film was formed.
An Al film was formed on an Al substrate by ionization sputtering.
【0056】こうして得られた各試料の試料の酸化シリ
コン膜およびAl膜の膜厚は、溝以外の部分でそれぞれ10
0nm、300nmであった。The thicknesses of the silicon oxide film and the Al film of each of the thus obtained samples were 10
0 nm and 300 nm.
【0057】各試料について、Al基板中心部、およびAl
基板端部より3mm中心側にずれた位置において、ボトム
部分の下地のAlと上層のAl間の絶縁耐圧を測定した。For each sample, the center of the Al substrate and the Al
At a position shifted by 3 mm from the edge of the substrate, the dielectric strength between the underlying Al and the upper Al in the bottom portion was measured.
【0058】図6は絶縁耐圧を示している。図6には比較
するために、上記の条件にて補助電極をアース電位、及
びフローティング電位にした場合の絶縁耐圧を併記して
いる。FIG. 6 shows the dielectric strength. FIG. 6 also shows, for comparison, the withstand voltage when the auxiliary electrode is set to the ground potential and the floating potential under the above conditions.
【0059】図6に示す通り、本実施例によると、基板
端部の絶縁耐圧が大幅に向上している。たとえば、補助
電極に直流電圧−60V、又は負極性の電圧の最小電圧V1
を0乃至−10V、最大電圧−60Vを印可した場合では、基
板中心部と同等の値である13V程度の絶縁耐圧が得られ
ている。As shown in FIG. 6, according to this embodiment, the withstand voltage at the end of the substrate is greatly improved. For example, a DC voltage of −60 V or a minimum voltage V1 of a negative voltage is applied to the auxiliary electrode.
When 0 to -10 V and a maximum voltage of -60 V are applied, a withstand voltage of about 13 V, which is the same value as the central part of the substrate, is obtained.
【0060】(実施例3)上述した図4の装置を用いて以
下のような条件でイオン化スパッタリングを行った。 ・ターゲット寸法:直径76.2 mm ・ターゲット2の材質:Al(アルミニウム) ・ターゲット2への投入電力:500W ・スパッタリングチャンバー内圧力:1.3Pa ・基体寸法:直径76.2mm ・放電用ガス種:アルゴン ・放電用ガス流量:200sccm ・イオン化機構のグリッド電圧:50V ・イオン化機構のグリッド電流:20A(成膜中の値) ・イオン化機構のフローティング電源電圧:0V ・引込電極形状:円形 ・引込電極電圧:最小値0V、最大値−60V ・引込電極電圧周波数:500KHz ・引込電極電圧デューティー:1対100(Example 3) Ionized sputtering was carried out under the following conditions using the above-described apparatus of FIG.・ Target size: 76.2 mm in diameter ・ Material of target 2: Al (aluminum) ・ Power applied to target 2: 500 W ・ Pressure in sputtering chamber: 1.3 Pa ・ Base size: 76.2 mm in diameter ・ Discharge gas type: argon ・ Discharge Gas flow rate for use: 200 sccm ・ Grid voltage of ionization mechanism: 50 V ・ Grid current of ionization mechanism: 20 A (value during film formation) ・ Floating power supply voltage of ionization mechanism: 0 V ・ Drawing electrode shape: circular ・ Drawing electrode voltage: minimum value 0V, maximum value -60V ・ Receiving electrode voltage frequency: 500KHz ・ Receiving electrode voltage duty: 1: 100
【0061】図7は上記の条件において、引込電極の形
状(大きさ)を変えることにより基体の直径対する引込
電極の直径の比率を変更して、ボトム巾0.25μm、アス
ペクト比4のサンプルに成膜を行い、基体中心部、およ
び基体端部より3mm中心側にずれた位置のボトムカバレ
ッジ率を測定した値を示した図である。FIG. 7 shows a sample having a bottom width of 0.25 μm and an aspect ratio of 4 by changing the shape (size) of the drawn electrode under the above conditions to change the ratio of the diameter of the drawn electrode to the diameter of the base. FIG. 6 is a diagram showing values obtained by measuring a bottom coverage ratio at a position shifted by 3 mm from the center of the base and the end of the base after forming the film.
【0062】図7に示す通り、本実施例によると、基体
端部のボトムカバレッジ率が大幅に向上している。たと
えば、基体端部より3mm中心側にずれた位置のボトムカ
バレッジ率をみると、引込電極の直径を、基体の直径の
2倍以上にした場合では、基体中心部のボトムカバレッ
ジ率と同等の40%程度の値が得られている。As shown in FIG. 7, according to this embodiment, the bottom coverage ratio at the end of the base is greatly improved. For example, looking at the bottom coverage ratio at a position shifted by 3 mm from the end of the base, the diameter of the lead-in electrode is determined by the diameter of the base.
In the case where it is twice or more, a value of about 40%, which is equivalent to the bottom coverage ratio at the center of the base, is obtained.
【0063】(実施例4)ターゲットとしてSiO2、Al
を、SiO2用スパッタリング電源としてRF電源を用意し
た。また、リアクティブエッチングにより、ボトム巾0.
5μm、アスペクト比4の溝をAl基板表面に形成したサン
プル基板を複数用意した。(Example 4) SiO 2 and Al as targets
An RF power source was prepared as a sputtering power source for SiO 2 . In addition, the bottom width is reduced to 0 by reactive etching.
A plurality of sample substrates having grooves of 5 μm and an aspect ratio of 4 formed on the surface of the Al substrate were prepared.
【0064】実施例3にならって、円形の引き込み電極
の直径を変えることにより基体の直径に対する引き込み
電極の直径の比率を変更して、SiO2、Alの順番でイオン
化スパッタリングを行い、試料を作製した。Following Example 3, the ratio of the diameter of the drawn-in electrode to the diameter of the base was changed by changing the diameter of the circular drawn-in electrode, and ionization sputtering was performed in the order of SiO 2 and Al to prepare a sample. did.
【0065】なお、溝以外の部分における膜厚は、酸化
シリコン膜が100nm、Al膜が300nmであった。The thickness of the portion other than the groove was 100 nm for the silicon oxide film and 300 nm for the Al film.
【0066】図8は、各試料について、Al基板中心部、
およびAl基板端部より3mm中心側にずれた位置におい
て、ボトム部分の下地のAlと上層のAl間の絶縁耐圧を測
定した値を示している。FIG. 8 shows, for each sample, the center of the Al substrate,
In addition, at the position shifted from the edge of the Al substrate toward the center by 3 mm, the measured values of the dielectric strength between the underlying Al and the upper Al in the bottom portion are shown.
【0067】図8に示す通り、本実施例によると、基体
端部の絶縁耐圧が大幅に向上している。たとえば、基体
端部より3mm中心にずれた位置の絶縁耐圧をみると、引
込電極の直径を、基体の直径又は最も長い対角線の2倍
以上にした場合では、基体中心部の絶縁耐圧と同等の13
V程度の値が得られている。As shown in FIG. 8, according to the present embodiment, the withstand voltage at the end of the base is greatly improved. For example, looking at the withstand voltage at a position shifted by 3 mm from the end of the base, when the diameter of the lead-in electrode is set to be at least twice the diameter of the base or the longest diagonal line, the withstand voltage is equivalent to the withstand voltage of the center of the base. 13
A value of about V is obtained.
【0068】図9は、ボトムカバレッジ率の算出方法を
示している。基体7の溝上部103に堆積した膜100
の厚さをtA、溝上底部104に堆積した膜102の厚
さをtBとしたときに、ステップカバレッジ率は100×t
B/tAで表わされる。すなわち溝上部103の堆積膜厚
に対する溝底部104の堆積膜厚の百分率である。FIG. 9 shows a method of calculating the bottom coverage ratio. The film 100 deposited on the groove upper portion 103 of the base 7
The thickness of t A, the thickness of the membrane 102 deposited on-groove bottom 104 is taken as t B, step coverage is 100 × t
Represented by B / t A. That is, it is a percentage of the deposited film thickness of the groove bottom portion 104 with respect to the deposited film thickness of the groove upper portion 103.
【0069】参考までに、従来のスパッタリングにより
堆積した膜の断面形状を図10に示す。従来のスパッタリ
ングではボトムカバレッジ率が悪いことがわかる。For reference, FIG. 10 shows a cross-sectional shape of a film deposited by conventional sputtering. It can be seen that the bottom coverage ratio is poor in the conventional sputtering.
【0070】[0070]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、イ
オン化された粒子を、高アスペクト比の溝(連続した凹
部や、開孔などの独立した凹部などを含む)に対し、ボ
トムカバレッジ率よく成膜することができる。また、基
体端部においても基板中心付近と同等の良好な堆積膜を
形成することができる。As described above, according to the present invention, the ionized particles are subjected to the bottom coverage ratio with respect to the grooves having a high aspect ratio (including continuous concave portions and independent concave portions such as openings). A good film can be formed. Also, a good deposited film equivalent to that near the center of the substrate can be formed at the end of the substrate.
【図1】本発明の一実施形態によるイオン化成膜装置の
構成を示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a configuration of an ionization film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明に用いられるイオン化機構の一例を示す
模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of an ionization mechanism used in the present invention.
【図3】本発明に用いられる引込電極、及び補助電極に
印加される電圧の波形の一例を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a waveform of a voltage applied to a lead-in electrode and an auxiliary electrode used in the present invention.
【図4】本発明の別の実施形態による成膜装置の構成を
示す模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing a configuration of a film forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施例による、補助電極に印加され
る最小・最大電圧とボトムカバレッジ率との関係を示す
図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a minimum / maximum voltage applied to an auxiliary electrode and a bottom coverage ratio according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の一実施例による、補助電極に印加され
る最小・最大電圧と絶縁耐圧との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a minimum / maximum voltage applied to an auxiliary electrode and a withstand voltage according to one embodiment of the present invention.
【図7】本発明の一実施例による、基体と引込電極との
大きさの比率とボトムカバレッジ率との関係を示す図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the size ratio between the base and the lead-in electrode and the bottom coverage ratio according to one embodiment of the present invention.
【図8】本発明の一実施例による、基体と引込電極との
大きさの比率と絶縁耐圧との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the size ratio of the base and the lead-in electrode and the withstand voltage according to one embodiment of the present invention.
【図9】ボトムカバレッジ率の測定方法を説明するため
の模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a method of measuring a bottom coverage ratio.
【図10】従来のスパッタリングにより堆積した膜の形
状を示す模式的断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the shape of a film deposited by conventional sputtering.
1 スパッタリングチャンバー 2 ターゲット 3 磁石機構 4 スパッタリング電源 5 ガス導入手段 6 イオン化機構 7 基体 8 基体ホルダー 9 引込電界 10 引込電極 11、21 信号発生器 12、22 電力増幅器 13 基体シャッター 14 排気系 23 補助電極 30 補助電極の一部であり、引き込み電極より延在し
ている部分 601 フィラメント 602 グリッド 603 ケース 604 フィラメント用直流電源 605 グリッド用直流電源 606 イオン化空間 607 フローティング用直流電源DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sputtering chamber 2 Target 3 Magnet mechanism 4 Sputtering power supply 5 Gas introduction means 6 Ionization mechanism 7 Substrate 8 Substrate holder 9 Attraction electric field 10 Intraction electrode 11, 21 Signal generator 12, 22 Power amplifier 13 Substrate shutter 14 Exhaust system 23 Auxiliary electrode 30 601 filament 602 grid 603 case 604 DC power supply for filament 605 DC power supply for grid 606 Ionization space 607 DC power supply for floating
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 正博 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 Fターム(参考) 4K029 BA03 BD01 BD12 CA03 DD04 EA09 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masahiro Kanai 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 4K029 BA03 BD01 BD12 CA03 DD04 EA09
Claims (12)
積膜を形成する成膜方法において、前記基体の裏面側に
引き込み電極を、該基体の周囲に補助電極を設け、前記
引き込み電極に接地電位に対して負極性の周期的に変化
する電圧を印加し、前記補助電極には前記引き込み電極
と同様の接地電位に対して負極性の周期的に変化する電
圧または負極性の直流の電圧を印加しながら成膜を行う
ことを特徴とする成膜方法。1. A film forming method in which ionized particles are made incident on a substrate to form a deposited film, wherein a lead-in electrode is provided on the back side of the substrate, an auxiliary electrode is provided around the base, and a ground potential is provided to the lead-in electrode. A voltage that periodically changes negative polarity is applied to the auxiliary electrode, and a voltage that periodically changes negatively or a DC voltage that is negative with respect to the ground potential is applied to the auxiliary electrode. A film forming method characterized in that a film is formed while performing film formation.
する前記電圧は0V乃至−100Vである請求項1記載の成膜
方法。2. The film forming method according to claim 1, wherein the voltage applied to the pull-in electrode and the auxiliary electrode ranges from 0V to -100V.
する前記周期的に変化する電圧は、100KHz以上の周期的
に変化する請求項1記載の成膜方法。3. The film forming method according to claim 1, wherein the periodically changing voltage applied to the pull-in electrode and the auxiliary electrode changes periodically at 100 KHz or more.
する前記周期的に変化する電圧は矩形波であり、負の最
大電圧を印加している時間に対する負の最小電圧又は接
地電位を印加している時間の比が50分の1以下である請
求項1記載の成膜方法。4. The periodically changing voltage applied to the pull-in electrode and the auxiliary electrode is a rectangular wave, and a negative minimum voltage or a ground potential with respect to a time during which a negative maximum voltage is applied is applied. 2. The film forming method according to claim 1, wherein the ratio of the time periods is 1/50 or less.
ン化機構が設けられている請求項1記載の成膜方法。5. The film forming method according to claim 1, further comprising an ionization mechanism for irradiating the particles with thermionic electrons.
積膜を形成する成膜方法において、前記基体の裏面側に
設けられた引き込み電極と、該基体の周囲に設けられた
補助電極と、成膜中に前記引き込み電極に接地電位に対
して負極性の周期的に変化する電圧を印加する第1の電
圧印加手段と、成膜中に前記補助電極に前記引き込み電
極と同様の接地電位に対して負極性の周期的に変化する
電圧または負極性の直流の電圧を印加する第2の電圧印
加手段と、を有することを特徴とする成膜装置。6. A film forming method for forming a deposited film by irradiating ionized particles to a substrate, comprising: a lead-in electrode provided on the back surface of the substrate; an auxiliary electrode provided around the substrate; First voltage applying means for applying a periodically changing voltage of negative polarity with respect to the ground potential to the pull-in electrode in the film, and applying the same ground potential to the auxiliary electrode as the pull-in electrode during film formation. And a second voltage applying means for applying a periodically changing voltage of a negative polarity or a DC voltage of a negative polarity.
積膜を形成する成膜方法において、前記基体の裏面側に
該基体の周囲に延在する部分を持つ引き込み電極を設
け、前記引き込み電極に接地電位に対して負極性の周期
的に変化する電圧を印加しながら成膜を行うことを特徴
とする成膜方法。7. A film forming method in which ionized particles are incident on a substrate to form a deposited film, wherein a drawing electrode having a portion extending around the base is provided on the back side of the base, and the drawing electrode is provided on the drawing electrode. A film formation method, wherein a film is formed while applying a voltage having a negative polarity that periodically changes with respect to a ground potential.
至−100Vである請求項7記載の成膜方法。8. The film forming method according to claim 7, wherein a voltage applied to the pull-in electrode is 0 V to −100 V.
は、100KHz以上の周波数で周期的に変化する請求項7記
載の成膜方法。9. The film forming method according to claim 7, wherein the voltage applied to the pull-in electrode periodically changes at a frequency of 100 KHz or more.
は矩形波であり、負の最大電圧を印加している時間に対
する負の最小電圧又は接地電位を印加している時間の比
が50分の1以下である請求項7記載の成膜方法。10. The voltage applied to the pull-in electrode is a rectangular wave, and a ratio of a time during which a negative minimum voltage or a ground potential is applied to a time during which a negative maximum voltage is applied is 1/50. 8. The film forming method according to claim 7, wherein:
オン化機構が設けられている請求項7記載の成膜方法。11. The film forming method according to claim 7, further comprising an ionization mechanism for irradiating the particles by applying thermionic electrons.
堆積膜を形成する成膜方法において、前記基体の裏面側
に設けられた該基体の周囲に延在する部分を持つ引き込
み電極と、成膜中に前記引き込み電極に接地電位に対し
て負極性の周期的に変化する電圧を印加する電圧印加手
段と、を有することを特徴とする成膜装置。12. A film forming method for forming a deposited film by irradiating ionized particles to a substrate, wherein a lead-in electrode having a portion provided on the back side of the substrate and extending around the substrate is provided. And a voltage applying means for applying to the lead-in electrode a voltage having a negative polarity and periodically changing with respect to a ground potential.
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