JP2008156743A - 対向ターゲットスパッタ装置及び対向ターゲットスパッタ方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 真空チャンバ1と、真空チャンバ内に対向して設けられた一対のターゲット2A,2Bと、前記ターゲットにスパッタ電力を供給するスパッタ電源5と、前記ターゲットの表面を通り、その垂直方向ないしほぼ垂直方向に磁界を形成するマグネット3A,3Bを備え、前記磁界を形成すると共に前記真空チャンバに導入したスパッタリングガス中で前記ターゲット間の空間部の外側に設けた基板Wにスパッタ成膜する対向ターゲットスパッタ装置である。前記スパッタ電源5は、スパッタ成膜する際にターゲット2A,2Bに投入される瞬時電力のピーク値であるピーク電力を前記空間部の体積で除した最大体積電力密度が83W/cm3 以上となるようにスパッタ電力を前記ターゲットに供給する。
【選択図】図1
Description
Tiイオン発光強度割合=I[Ti+]/(I[Ti+]+I[Ti])
I[Ti+]:Tiイオン発光スペクトル強度
I[Ti]:Ti発光スペクトル強度
2A,2B,2X,2Y ターゲット
3A,3B,3X,3Y マグネット(磁気発生源)
5 スパッタ電源
20 プラズマ源
30 磁気通路部材
W 基板
Claims (21)
- 真空チャンバと、
真空チャンバ内に対向して設けられた一対のターゲット及び前記ターゲットの表面を通り、その垂直方向ないしほぼ垂直方向に互いに引き合う向きの磁界を形成する磁気発生源を備えたプラズマ源と、
前記ターゲットにスパッタ電力を供給するスパッタ電源を備え、
前記磁界を形成すると共に前記真空チャンバに導入したスパッタリングガス中で前記一対のターゲット間の空間部の外側に設けた基板にスパッタ成膜する対向ターゲットスパッタ装置であって、
前記スパッタ電源は、スパッタ成膜する際に前記一対のターゲットに投入される瞬時電力のピーク値であるピーク電力を前記空間部の体積で除した最大体積電力密度が83W/cm3 以上となるようにスパッタ電力を前記ターゲットに供給する、対向ターゲットスパッタ装置。 - 前記スパッタ電源は、スパッタ成膜の際に、直流電力又は1kHz〜400kHzのパルス状高周波電力を0.1〜10Hzの周期で前記ターゲットに供給する、請求項1に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記スパッタ電源は、スパッタ成膜の際に、最大体積電力密度が1000W/cm3 以上となるようにスパッタ電力を前記ターゲットに供給する、請求項1又は2に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記スパッタ電源は、スパッタ成膜の際に、最大体積電力密度が4000W/cm3 以上となるようにスパッタ電力を前記ターゲットに供給する、請求項1又は2に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 対向配置された前記ターゲットの間隔が5〜30mmに設定された、請求項1から4のいずれか1項に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記一対のターゲットは、ターゲットの間隔が基板側に向かって開くように傾けながら対向配置した、請求項1から5のいずれか1項に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記一対のターゲットは、一方のターゲット表面と他方のターゲット表面とが平行に配置されると共に表面方向にずれて対向配置された、請求項1から5のいずれか1項に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記一対のターゲットは、それぞれ異なる材料で形成された、請求項1から7のいずれか1項に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記磁気発生源は、その一端が一対のターゲットの裏面側にそれぞれ隣接配置され、その他端が磁気通路部材によって磁気的に接続された、請求項1から8のいずれか1項に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記磁気発生源は、それぞれ絶縁部材を介してターゲットの裏面に隣接配置された、請求項1から9のいずれか1項に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記磁気発生源は、それぞれ磁性部材を介してターゲットの裏面に隣接配置された、請求項1から9のいずれか1項に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記磁性部材は冷却手段を備える、請求項11に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記磁性部材は絶縁部材を介してターゲットの裏面に隣接配置された、請求項11又は12に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記一対のターゲットと磁気発生源と磁気通路部材に囲まれた空間の内側に基板を配置するように前記基板の支持部材を設けた、請求項9から13のいずれか1項に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 請求項1に記載した対向ターゲットスパッタ装置において、
前記プラズマ源を2つ設け、前記スパッタ電源の一方の出力端が一つのプラズマ源のターゲットに接続され、前記スパッタ電源の他方の出力端が他のプラズマ源のターゲットに接続された、対向ターゲットスパッタ装置。
- 請求項1に記載した対向ターゲットスパッタ装置において、
前記プラズマ源を複数設け、各プラズマ源のターゲットにスパッタ電源から電力を供給するようにした、対向ターゲットスパッタ装置 - 前記プラズマ源のそれぞれにスパッタ電力を供給又は停止する開閉スイッチを各プラズマ源に対応して設けた、請求項16に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記複数のプラズマ源を直線状に配置した、請求項16又は17に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 前記複数のプラズマ源をそれらのターゲット間の空間が円状、楕円状あるいはレーストラック状になるように配置した、請求項16又は17に記載した対向ターゲットスパッタ装置。
- 対向して設けられた一対のターゲットを備える真空チャンバにスパッタリングガスを導入し、前記ターゲットの垂直方向ないしほぼ垂直方向に磁界を形成した状態で前記一対のターゲットにスパッタ電力を供給し、前記ターゲット間の空間部の外側に設けた基板にスパッタ成膜する対向ターゲットスパッタ方法であって、
前記一対のターゲットに投入される瞬時電力のピーク値であるピーク電力を前記空間部の体積で除した最大体積電力密度が83W/cm3 以上となるようにスパッタ電力を前記ターゲットに供給する、対向ターゲットスパッタ方法。 - スパッタ成膜の際に、直流電力又は1kHz〜400kHzのパルス状高周波電力を0.1〜10Hzの周期で前記ターゲットに供給する、請求項5に記載した対向ターゲットスパッタ方法。
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