JP2002167671A - ヘリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装置 - Google Patents
ヘリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】超微粒子の粒径を大幅に変えることができしか
も超微粒子の収率のよく、また基板上の成膜範囲を制御
できるへリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装置
を提供する。 【解決手段】スパッタカソード室と成膜室とを有し、ス
パッタカソード室で生成された原子及び超微粒子の集合
体を成膜室内の基板に吸着させて薄膜を形成するように
した装置において、スパッタカソード室内に設けたシュ
ラウド内にマグネトロンスパッタカソード部から離間し
て、超微粒子の発生プロセスを制御する高周波誘導コイ
ルを設けられる。また成膜室にレンズ効果により超微粒
子を収束、発散をさせる設けた静電レンズが設けられ
る。
も超微粒子の収率のよく、また基板上の成膜範囲を制御
できるへリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装置
を提供する。 【解決手段】スパッタカソード室と成膜室とを有し、ス
パッタカソード室で生成された原子及び超微粒子の集合
体を成膜室内の基板に吸着させて薄膜を形成するように
した装置において、スパッタカソード室内に設けたシュ
ラウド内にマグネトロンスパッタカソード部から離間し
て、超微粒子の発生プロセスを制御する高周波誘導コイ
ルを設けられる。また成膜室にレンズ効果により超微粒
子を収束、発散をさせる設けた静電レンズが設けられ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体プロセスの
特にサブミクロンでのコンタクトホールへの埋め込みや
Ｓｉの超微粒子を積層させた電予発光素子の分野で利用
され得るへリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装
置に関するものである。
特にサブミクロンでのコンタクトホールへの埋め込みや
Ｓｉの超微粒子を積層させた電予発光素子の分野で利用
され得るへリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の超微粒子薄膜形成装置の一例を添
付図面の図２に示す。従来の薄膜形成装置はスパッタリ
ング法を用いて成膜されていた。すなわち、図２に示す
ように、図示装置はスパッタカソード室１とスパッタカ
ソード室１に隣接して設けられた成膜室２とを備え、ス
パッタカソード室１はポート１ａを介して図示していな
い真空ポンプに接続され、また成膜室２もポート２ａを
介して図示していない真空ポンプに接続され、それぞれ
真空に保持できるように構成されている。スパッタカソ
ード室１内には、液体窒素シュラウド３が設けられ、こ
の液体窒素シュラウド３はスパッタカソード室１と熱的
に絶縁されて取り付けられ、そして液体窒素が充填され
る。また液体窒素シュラウド３の後壁にはＨｅガス導入
口３ａが設けられている。４はスパッタカソード組立体
であり、スパッタカソード室１に取り付けられている。
付図面の図２に示す。従来の薄膜形成装置はスパッタリ
ング法を用いて成膜されていた。すなわち、図２に示す
ように、図示装置はスパッタカソード室１とスパッタカ
ソード室１に隣接して設けられた成膜室２とを備え、ス
パッタカソード室１はポート１ａを介して図示していな
い真空ポンプに接続され、また成膜室２もポート２ａを
介して図示していない真空ポンプに接続され、それぞれ
真空に保持できるように構成されている。スパッタカソ
ード室１内には、液体窒素シュラウド３が設けられ、こ
の液体窒素シュラウド３はスパッタカソード室１と熱的
に絶縁されて取り付けられ、そして液体窒素が充填され
る。また液体窒素シュラウド３の後壁にはＨｅガス導入
口３ａが設けられている。４はスパッタカソード組立体
であり、スパッタカソード室１に取り付けられている。
【０００３】スパッタカソード組立体４は、先端部にロ
ウ材で接合されたターゲット４ａと、マグネトロン放電
を発生させる磁場を発生する永久磁石４ｂと、スパッタ
カソード組立体４の先端部からＡｒガスを放出するよう
にされたＡｒガス導入パイプ４ｃと、ターゲット４ａ及
び永久磁石４ｂを冷却する冷却水の導入パイプ４ｄとを
備えている。
ウ材で接合されたターゲット４ａと、マグネトロン放電
を発生させる磁場を発生する永久磁石４ｂと、スパッタ
カソード組立体４の先端部からＡｒガスを放出するよう
にされたＡｒガス導入パイプ４ｃと、ターゲット４ａ及
び永久磁石４ｂを冷却する冷却水の導入パイプ４ｄとを
備えている。
【０００４】また、液体窒素シュラウド３の先端部には
アパチャ５が設けられている。６はオリフィスであり、
スパッタカソード室１と成膜室２との間に取り付けられ
ている。成膜室２内には基板ホルダ７が設けられ、基板
ホルダ７には成膜すべき基板（図示していない）が装着
される。
アパチャ５が設けられている。６はオリフィスであり、
スパッタカソード室１と成膜室２との間に取り付けられ
ている。成膜室２内には基板ホルダ７が設けられ、基板
ホルダ７には成膜すべき基板（図示していない）が装着
される。
【０００５】このような従来の超微粒子薄膜形成装置の
動作を、Ｓｉ膜を形成する場合について説明する。スパ
ッタカソードの組立体４における夕一ゲット４ａとして
Ｓｉターゲットを接合する。このスパッタカソード組立
体４をスパッタカソード室１に取付け、そしてスパッタ
カソード室１及び成膜室２はそれぞれ組合さった真空ポ
ンプで排気される。
動作を、Ｓｉ膜を形成する場合について説明する。スパ
ッタカソードの組立体４における夕一ゲット４ａとして
Ｓｉターゲットを接合する。このスパッタカソード組立
体４をスパッタカソード室１に取付け、そしてスパッタ
カソード室１及び成膜室２はそれぞれ組合さった真空ポ
ンプで排気される。
【０００６】スパッタカソード室１及び成膜室２の圧力
が１０-5Ｔｏｒｒ以下になった段階で、Ａｒガス導入パ
イプ４ｃからＡｒガスを導入し、また図示していないが
スパッタカソード組立体４に電力（ＤＣ又は高肩波）を
供給し、Ａｒプラズマを発生させてＳｉターゲット４ａ
をスパッタする。この時に既にシュラウド３には液体窒
素が充填され十分に冷却された状態にある。スパッタさ
れたＳｉの原子群のうち電離された超微粒子、原子が発
生する。発生したこれらの超微粒子、原子はＨｅガス導
入口３ａからシュラウド３内に導入されたＨｅガスど衝
突し、超微粒予の集合体を形成する。一方、ガス原子は
シュラウド３の壁に凝結される。
が１０-5Ｔｏｒｒ以下になった段階で、Ａｒガス導入パ
イプ４ｃからＡｒガスを導入し、また図示していないが
スパッタカソード組立体４に電力（ＤＣ又は高肩波）を
供給し、Ａｒプラズマを発生させてＳｉターゲット４ａ
をスパッタする。この時に既にシュラウド３には液体窒
素が充填され十分に冷却された状態にある。スパッタさ
れたＳｉの原子群のうち電離された超微粒子、原子が発
生する。発生したこれらの超微粒子、原子はＨｅガス導
入口３ａからシュラウド３内に導入されたＨｅガスど衝
突し、超微粒予の集合体を形成する。一方、ガス原子は
シュラウド３の壁に凝結される。
【０００７】このようにしてシュラウド３内で形成され
た超微粒子は、アパチャ５を通りぬけ、オリフィスを通
過する。この時に基板ホルダ７にプラ ス又は
マイナス (図示例ではプラス)の電圧を印加すると、超
微粒子は基板ホルダ７に向って加速されて基板に吸着
し、超微粒子薄膜を形成する。
た超微粒子は、アパチャ５を通りぬけ、オリフィスを通
過する。この時に基板ホルダ７にプラ ス又は
マイナス (図示例ではプラス)の電圧を印加すると、超
微粒子は基板ホルダ７に向って加速されて基板に吸着
し、超微粒子薄膜を形成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の超微粒子薄膜形
成装置では、粒径を変えるのにＨｅガスの流量を変えて
行っていたが、スパッタカソードがブラズマを形成する
ためには数Ｔｏｒｒまでシュラウド３内部を高い圧力に
維持しないとプラズマが点火維持することができず、そ
のため広い範囲で圧力を制御することができなかった。
また電離した超微粒子又は中性のガス原子と衝突して中
性化してしまい、超微粒子の収率が低下する問題があ
る。
成装置では、粒径を変えるのにＨｅガスの流量を変えて
行っていたが、スパッタカソードがブラズマを形成する
ためには数Ｔｏｒｒまでシュラウド３内部を高い圧力に
維持しないとプラズマが点火維持することができず、そ
のため広い範囲で圧力を制御することができなかった。
また電離した超微粒子又は中性のガス原子と衝突して中
性化してしまい、超微粒子の収率が低下する問題があ
る。
【０００９】また、アパチャ５及びオリフィス６を通過
して基板に吸着する場合、吸着原子のエリア（すなわち
成膜範囲）を制御することができない問題があった。
して基板に吸着する場合、吸着原子のエリア（すなわち
成膜範囲）を制御することができない問題があった。
【００１０】そこで、本発明は、上記のような従来技術
の問題を解決して、超微粒子の粒径を大幅に変えること
ができしかも超微粒子の収率のよいへリコンプラズマを
用いた超微粒子薄膜形成装置を提供することを目的とし
てい。また本発明の別の目的は、基板上の成膜範囲を制
御できるへリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装
置を提供することにある。
の問題を解決して、超微粒子の粒径を大幅に変えること
ができしかも超微粒子の収率のよいへリコンプラズマを
用いた超微粒子薄膜形成装置を提供することを目的とし
てい。また本発明の別の目的は、基板上の成膜範囲を制
御できるへリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装
置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の発明によれば、スパッタカソード
室と成膜室とを有し、スパッタカソード室にマグネトロ
ンスパッタカソード部の回りに冷媒を貯蔵することが可
能なシュラウドを設け、シュラウドで仕切られた閉空間
に放電用ガスを導入して発生したプラズマによってマグ
ネトロンスパッタカソード部に取付けられたターゲット
からスパッタされた原子及び超微粒子をシュラウドで仕
切られた閉空間に導入されるＨｅガスと衝突させて原子
及び超微粒子の集合体を生成し、これを成膜室内の基板
に吸着させて薄膜を形成するようにした装置において、
シュラウド内にマグネトロンスパッタカソード部から離
間して、超微粒子の発生プロセスを制御する高周波誘導
コイルを設けたことを特徴としている。高周波誘導コイ
ルは、好ましくは出力電力を制御できる高周波電源によ
って付勢され得る。
めに、本発明の第１の発明によれば、スパッタカソード
室と成膜室とを有し、スパッタカソード室にマグネトロ
ンスパッタカソード部の回りに冷媒を貯蔵することが可
能なシュラウドを設け、シュラウドで仕切られた閉空間
に放電用ガスを導入して発生したプラズマによってマグ
ネトロンスパッタカソード部に取付けられたターゲット
からスパッタされた原子及び超微粒子をシュラウドで仕
切られた閉空間に導入されるＨｅガスと衝突させて原子
及び超微粒子の集合体を生成し、これを成膜室内の基板
に吸着させて薄膜を形成するようにした装置において、
シュラウド内にマグネトロンスパッタカソード部から離
間して、超微粒子の発生プロセスを制御する高周波誘導
コイルを設けたことを特徴としている。高周波誘導コイ
ルは、好ましくは出力電力を制御できる高周波電源によ
って付勢され得る。
【００１２】本発明の第１の発明では、シュラウド壁の
内側でコイルを真空中に取り付けることによってＲＦの
パワの吸収効率が上昇し、プラズマの電離効率を上げる
ことができる。これにより、高周波はヘリコン伝搬モ
ードとなり、ガス流量を低下させてもプラズマの放電を
維持することができるようになる。例えば２００Ｗ程度
の高周波をコイルに投入することで、１０−４Ｔｏｒｒ
まで圧力を下げてもブラズマは点火保持することができ
る。その結果、シュラウド内部を従来のように数Ｔｏｒ
ｒ程度の領域から１０−４Ｔｏｒｒまで下げることがで
きるようになり、広い圧力範囲てスパッタされた粒子の
集団化のプロセスを行うことができ、超微粒子のサイズ
を変えることができるようになる。また、プラズマの電
離効率が上げることにより、電子密度が高くなり、そし
て超微粒子の電離効率が上がり、その結果超微粒子の収
率を上げることができるようになる。
内側でコイルを真空中に取り付けることによってＲＦの
パワの吸収効率が上昇し、プラズマの電離効率を上げる
ことができる。これにより、高周波はヘリコン伝搬モ
ードとなり、ガス流量を低下させてもプラズマの放電を
維持することができるようになる。例えば２００Ｗ程度
の高周波をコイルに投入することで、１０−４Ｔｏｒｒ
まで圧力を下げてもブラズマは点火保持することができ
る。その結果、シュラウド内部を従来のように数Ｔｏｒ
ｒ程度の領域から１０−４Ｔｏｒｒまで下げることがで
きるようになり、広い圧力範囲てスパッタされた粒子の
集団化のプロセスを行うことができ、超微粒子のサイズ
を変えることができるようになる。また、プラズマの電
離効率が上げることにより、電子密度が高くなり、そし
て超微粒子の電離効率が上がり、その結果超微粒子の収
率を上げることができるようになる。
【００１３】また、上記の別の目的を達成するために、
本発明の第２の発明によれば、スパッタカソード室と成
膜室とを有し、スパッタカソード室にマグネトロンスパ
ッタカソード部の回りに冷媒を貯蔵することが可能なシ
ュラウドを設け、シュラウドで仕切られた閉空間に放電
用ガスを導入して発生したプラズマによってマグネトロ
ンスパッタカソード部に取付けられたターゲットからス
パッタされた原子及び超微粒子をシュラウドで仕切られ
た閉空間に導入されるＨｅガスと衝突させて原子及び超
微粒子の集合体を生成し、これを成膜室内の基板に吸着
させて薄膜を形成するようにした装置において、シュラ
ウドで発生したプラズマの流出する方向において成膜室
内の基板ヘ向う経路に沿って、基板への超微粒子の吸着
面積を制御する静電レンズを設けたことを特徴としてい
る。静電レンズは、スパッタカソード室と成膜室と間に
設けられたオリフイスと、成膜室内の基板との間に位置
決めされ得る。また、静電レンズは、好ましくは、金属
製の円筒体から成り、直流高電圧電源に接続され得る。
本発明の第２の発明によれば、スパッタカソード室と成
膜室とを有し、スパッタカソード室にマグネトロンスパ
ッタカソード部の回りに冷媒を貯蔵することが可能なシ
ュラウドを設け、シュラウドで仕切られた閉空間に放電
用ガスを導入して発生したプラズマによってマグネトロ
ンスパッタカソード部に取付けられたターゲットからス
パッタされた原子及び超微粒子をシュラウドで仕切られ
た閉空間に導入されるＨｅガスと衝突させて原子及び超
微粒子の集合体を生成し、これを成膜室内の基板に吸着
させて薄膜を形成するようにした装置において、シュラ
ウドで発生したプラズマの流出する方向において成膜室
内の基板ヘ向う経路に沿って、基板への超微粒子の吸着
面積を制御する静電レンズを設けたことを特徴としてい
る。静電レンズは、スパッタカソード室と成膜室と間に
設けられたオリフイスと、成膜室内の基板との間に位置
決めされ得る。また、静電レンズは、好ましくは、金属
製の円筒体から成り、直流高電圧電源に接続され得る。
【００１４】また、本発明の第２の発明においては、成
膜室に設けた静電レンズに電圧を印加することでレンズ
効果により収束、発散をさせることができるようにな
り、その結果基板への吸着面積を任意に変えることがで
きるようになる。
膜室に設けた静電レンズに電圧を印加することでレンズ
効果により収束、発散をさせることができるようにな
り、その結果基板への吸着面積を任意に変えることがで
きるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面の図１を参照して
本発明によるへリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形
成装置の一実施の形態について説明する。図１に示すよ
うに、超微粒子薄膜形成装置は、それぞれ円筒形を成し
たスパッタカソード室１１及びスパッタカソード室１１
に連接して設けられた成膜室１２を備えており、スパッ
タカソード室１１及び成膜室１２はそれぞれ排気ポート
１１ａ、１２ａを介して図示していない排気系に接続さ
れ、それぞれ真空に保持できるように構成されている。
本発明によるへリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形
成装置の一実施の形態について説明する。図１に示すよ
うに、超微粒子薄膜形成装置は、それぞれ円筒形を成し
たスパッタカソード室１１及びスパッタカソード室１１
に連接して設けられた成膜室１２を備えており、スパッ
タカソード室１１及び成膜室１２はそれぞれ排気ポート
１１ａ、１２ａを介して図示していない排気系に接続さ
れ、それぞれ真空に保持できるように構成されている。
【００１６】スパッタカソード室１１内には、液体窒素
シュラウド１３が設けられ、この液体窒素シュラウド１
３はスパッタカソード室１１と熱的に絶縁されて取り付
けられ、そして内部に液体窒素が充填される。また液体
窒素シュラウド１３の後壁にはＨｅガス導入口１３ａが
設けられている。
シュラウド１３が設けられ、この液体窒素シュラウド１
３はスパッタカソード室１１と熱的に絶縁されて取り付
けられ、そして内部に液体窒素が充填される。また液体
窒素シュラウド１３の後壁にはＨｅガス導入口１３ａが
設けられている。
【００１７】液体窒素シュラウド１３内には、スパッタ
カソード組立体１４が同軸状に配置されている。このス
パッタカソード組立体１４は、先端部にロウ材で接合さ
れたターゲット１４ａと、マグネトロン放電を発生させ
る磁場を発生する永久磁石１４ｂと、スパッタカソード
組立体１４の先端部からＡｒガスを放出するようにされ
たＡｒガス導入パイプ１４ｃと、ターゲット１４ａ及び
永久磁石１４ｂを冷却する冷却水の導入パイプ１４ｄと
を備えている。
カソード組立体１４が同軸状に配置されている。このス
パッタカソード組立体１４は、先端部にロウ材で接合さ
れたターゲット１４ａと、マグネトロン放電を発生させ
る磁場を発生する永久磁石１４ｂと、スパッタカソード
組立体１４の先端部からＡｒガスを放出するようにされ
たＡｒガス導入パイプ１４ｃと、ターゲット１４ａ及び
永久磁石１４ｂを冷却する冷却水の導入パイプ１４ｄと
を備えている。
【００１８】また、液体窒素シュラウド１３の先端部に
はアパチャ１５が同軸上に設けられている。アパチャ１
５の前方にはオリフィス１６が同軸上に配置され、図示
実施の形態ではこのオリフィス１６はスパッタカソード
室１１と成膜室１２との間に取り付けられている。
はアパチャ１５が同軸上に設けられている。アパチャ１
５の前方にはオリフィス１６が同軸上に配置され、図示
実施の形態ではこのオリフィス１６はスパッタカソード
室１１と成膜室１２との間に取り付けられている。
【００１９】成膜室１２内には、基板ホルダ１７が設け
られ、基板ホルダ１７は直流電源１８に接続されてい
る。基板ホルダ１７には図示していないが成膜すべき基
板が装着される。
られ、基板ホルダ１７は直流電源１８に接続されてい
る。基板ホルダ１７には図示していないが成膜すべき基
板が装着される。
【００２０】さらに、本発明の図示実施の形態において
は、スパッタカソード組立体１４とアパチャ１５との間
において液体窒素シュラウド１３内には、高周波誘導コ
イル１９が同軸上に配置され、このコイル１９は外部の
高周波電源２０に接続されている。この高周波電源２０
はコイル１９を付勢する出力電力を制御すなわち調整で
きるように構成され得る。このコイル１９は、発生する
プラズマ密度を高めて電離効率を上げるように作用す
る。
は、スパッタカソード組立体１４とアパチャ１５との間
において液体窒素シュラウド１３内には、高周波誘導コ
イル１９が同軸上に配置され、このコイル１９は外部の
高周波電源２０に接続されている。この高周波電源２０
はコイル１９を付勢する出力電力を制御すなわち調整で
きるように構成され得る。このコイル１９は、発生する
プラズマ密度を高めて電離効率を上げるように作用す
る。
【００２１】また、成膜室１２内において、オリフィス
１６と基板ホルダ１７との間に金属製の円筒体から成り
得るコンデンサコイル２１が同軸上に配置され、このコ
ンデンサコイル２１は直流高電圧電源２２に接続され、
オリフィス１６を通ってきた超微粒子をレンズ効果によ
り収束させたり発散させるように機能する。
１６と基板ホルダ１７との間に金属製の円筒体から成り
得るコンデンサコイル２１が同軸上に配置され、このコ
ンデンサコイル２１は直流高電圧電源２２に接続され、
オリフィス１６を通ってきた超微粒子をレンズ効果によ
り収束させたり発散させるように機能する。
【００２２】このように構成した図示装置を用いてＳｉ
薄膜を形成する場合について説明する。ターゲット１４
ａとしてはＳｉ基板を使用する。スパッタカソード組立
体１４におけるＡｒガス導入パイプ１４ｃを介してスパ
ッタカソード組立体１４の先端部からＡｒガスをスパッ
タカソード室１１内に導入してプラズマを点火させる。
同時に高周波電源２０からコイル１９に高周波電力を投
入してプラズマの電離効率を高めさせる。
薄膜を形成する場合について説明する。ターゲット１４
ａとしてはＳｉ基板を使用する。スパッタカソード組立
体１４におけるＡｒガス導入パイプ１４ｃを介してスパ
ッタカソード組立体１４の先端部からＡｒガスをスパッ
タカソード室１１内に導入してプラズマを点火させる。
同時に高周波電源２０からコイル１９に高周波電力を投
入してプラズマの電離効率を高めさせる。
【００２３】この状態において、Ｈｅガス導入口１３ａ
からシュラウド１３内へＨｅガスを導入し、Ａｒガスの
流量を下げて行く。例えばこのへリコン伝搬モードては
１０ −４Ｔｏｒｒまで下げることができる。この結果、
従来１０４〜１０５程度の集団であった微粒子の衝突が
少な< なることより、１０３〜１０４程度の集団とな
り、さらに超微細化することができる。さらにプラズマ
密度を上げることにより電離効率を上げることができ
る。
からシュラウド１３内へＨｅガスを導入し、Ａｒガスの
流量を下げて行く。例えばこのへリコン伝搬モードては
１０ −４Ｔｏｒｒまで下げることができる。この結果、
従来１０４〜１０５程度の集団であった微粒子の衝突が
少な< なることより、１０３〜１０４程度の集団とな
り、さらに超微細化することができる。さらにプラズマ
密度を上げることにより電離効率を上げることができ
る。
【００２４】ここで、アパチャ１５及びオリフィス１６
が約φ１ｃｍの場合、基板上の成膜エリアは２〜３ｃｍ
である。しかし本発明によれば、コンデンサレンズ２１
に直流高電圧電源２２から高電圧を印加することによ
り、コンデンサレンズ２１の収束及び発散作用で基板上
の成膜エリアはφ１ｃｍからφ５ｃｍまで変えることが
できる。
が約φ１ｃｍの場合、基板上の成膜エリアは２〜３ｃｍ
である。しかし本発明によれば、コンデンサレンズ２１
に直流高電圧電源２２から高電圧を印加することによ
り、コンデンサレンズ２１の収束及び発散作用で基板上
の成膜エリアはφ１ｃｍからφ５ｃｍまで変えることが
できる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の第１
の発明によれば、スパッタカソード室と成膜室とを有
し、スパッタカソード室で生成された原子及び超微粒子
の集合体を成膜室内の基板に吸着させて薄膜を形成する
ようにした装置において、スパッタカソード室内に設け
たシュラウド内にマグネトロンスパッタカソード部から
離間して、超微粒子の発生プロセスを制御する高周波誘
導コイルを設けたことにより、発生するプラズマの電離
効率を高めることができ、それにより生成される超微粒
子の収率を大幅に向上させかつ超微粒子の粒径を大幅に
変えることができるようになる。
の発明によれば、スパッタカソード室と成膜室とを有
し、スパッタカソード室で生成された原子及び超微粒子
の集合体を成膜室内の基板に吸着させて薄膜を形成する
ようにした装置において、スパッタカソード室内に設け
たシュラウド内にマグネトロンスパッタカソード部から
離間して、超微粒子の発生プロセスを制御する高周波誘
導コイルを設けたことにより、発生するプラズマの電離
効率を高めることができ、それにより生成される超微粒
子の収率を大幅に向上させかつ超微粒子の粒径を大幅に
変えることができるようになる。
【００２６】また、本発明の第２の発明によれば、成膜
室に設けた静電レンズに電圧を印加することでレンズ効
果により収束、発散をさせることができ、その結果基板
への超微粒子の吸着面積を任意に変えることができるよ
うになる。
室に設けた静電レンズに電圧を印加することでレンズ効
果により収束、発散をさせることができ、その結果基板
への超微粒子の吸着面積を任意に変えることができるよ
うになる。
【図１】本発明のへリコンプラズマ用いた超微粒子薄膜
形成装置の一実施の形態を示す概略断面図。
形成装置の一実施の形態を示す概略断面図。
【図２】従来の超微粒子薄膜形成装置の一例を示す概略
断面図。
断面図。
１１：スパッタカソード室 １２：成膜室 １３：液体窒素シュラウド １４：スパッタカソード組立体 １５：アパチャ １６：オリフィス １７：基板ホルダ １８：直流電源 １９：高周波誘導コイル ２０：高周波電源 ２１：コンデンサコイル ２２：直流高電圧電源
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Claims (5)
- 【請求項１】スパッタカソード室と成膜室とを有し、ス
パッタカソード室にマグネトロンスパッタカソード部の
回りに冷媒を貯蔵することが可能なシュラウドを設け、
シュラウドで仕切られた閉空間に放電用ガスを導入して
発生したプラズマによってマグネトロンスパッタカソー
ド部に取付けられたターゲットからスパッタされた原子
及び超微粒子をシュラウドで仕切られた閉空間に導入さ
れるＨｅガスと衝突させて原子及び超微粒子の集合体を
生成し、これを成膜室内の基板に吸着させて薄膜を形成
するようにした装置において、 シュラウド内にマグネトロンスパッタカソード部から離
間して、超微粒子の発生プロセスを制御する高周波誘導
コイルを設けたことを特徴とするへリコンプラズマを用
いた超微粒子薄膜形成装置。 - 【請求項２】高周波誘導コイルが、出力電力を制御でき
る高周波電源に接続されている請求項１に記載のへリコ
ンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装置。 - 【請求項３】スパッタカソード室と成膜室とを有し、ス
パッタカソード室にマグネトロンスパッタカソード部の
回りに冷媒を貯蔵することが可能なシュラウドを設け、
シュラウドで仕切られた閉空間に放電用ガスを導入して
発生したプラズマによってマグネトロンスパッタカソー
ド部に取付けられたターゲットからスパッタされた原子
及び超微粒子をシュラウドで仕切られた閉空間に導入さ
れるＨｅガスと衝突させて原子及び超微粒子の集合体を
生成し、これを成膜室内の基板に吸着させて薄膜を形成
するようにした装置において、 シュラウドで発生したプラズマの流出する方向において
成膜室内の基板ヘ向う経路に沿って、基板への超微粒子
の吸着面積を制御する静電レンズを設けたことを特徴と
するへリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装置。 - 【請求項４】静電レンズが、スパッタカソード室と成膜
室と間に設けられたオリフイスと、成膜室内の基板との
間に位置決めされている請求項３に記載のへリコンプラ
ズマを用いた超微粒子薄膜形成装置。 - 【請求項５】静電レンズが、金属製の円筒体から成り、
直流高電圧電源に接続されている請求項３に記載のへリ
コンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装置。
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| JP2000364723A JP4621347B2 (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | ヘリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装置 |
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006315882A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Univ Nagoya | カーボンナノチューブ集合体及びその製造方法 |
| EP2539480A1 (en) * | 2010-02-24 | 2013-01-02 | TiÅ AB | Plasma sputtering process for producing particles |
| US9017636B2 (en) | 2003-06-30 | 2015-04-28 | Fujitsu Limited | Manufacturing method of semiconductor device |
| CN117416072A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 晋江市创佳纺织科技有限公司 | 一种纳米防水鞋面的制作工艺及制作设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07291790A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-11-07 | Nippon Steel Corp | 分子線エピタキシー装置 |
| JPH1171200A (ja) * | 1997-08-25 | 1999-03-16 | Ulvac Japan Ltd | ＳｉＣエピタキシャル成長装置およびＳｉＣエピタキシャル薄膜作成方法 |
-
2000
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07291790A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-11-07 | Nippon Steel Corp | 分子線エピタキシー装置 |
| JPH1171200A (ja) * | 1997-08-25 | 1999-03-16 | Ulvac Japan Ltd | ＳｉＣエピタキシャル成長装置およびＳｉＣエピタキシャル薄膜作成方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9017636B2 (en) | 2003-06-30 | 2015-04-28 | Fujitsu Limited | Manufacturing method of semiconductor device |
| US9564589B2 (en) | 2003-06-30 | 2017-02-07 | Fujitsu Limited | Forming method and forming apparatus of carbon nanotubes |
| JP2006315882A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Univ Nagoya | カーボンナノチューブ集合体及びその製造方法 |
| EP2539480A1 (en) * | 2010-02-24 | 2013-01-02 | TiÅ AB | Plasma sputtering process for producing particles |
| JP2013520573A (ja) * | 2010-02-24 | 2013-06-06 | ティア・エービー | 粒子を製造するためのプラズマ・スパッタリング・プロセス |
| EP2539480A4 (en) * | 2010-02-24 | 2017-04-05 | PlasmAdvance AB | Plasma sputtering process for producing particles |
| CN117416072A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 晋江市创佳纺织科技有限公司 | 一种纳米防水鞋面的制作工艺及制作设备 |
| CN117416072B (zh) * | 2023-12-19 | 2024-03-08 | 晋江市创佳纺织科技有限公司 | 一种纳米防水鞋面的制作工艺及制作设备 |
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