JP2761875B2 - バイアススパッタリング法による堆積膜形成装置 - Google Patents
バイアススパッタリング法による堆積膜形成装置Info
- Publication number
- JP2761875B2 JP2761875B2 JP62208395A JP20839587A JP2761875B2 JP 2761875 B2 JP2761875 B2 JP 2761875B2 JP 62208395 A JP62208395 A JP 62208395A JP 20839587 A JP20839587 A JP 20839587A JP 2761875 B2 JP2761875 B2 JP 2761875B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- power supply
- target
- sputtering
- vacuum vessel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は基体上に均質で均一な膜厚の堆積膜を形成す
るのに至適なバイアススパッタリング法による堆積膜形
成装置に関する。 〔従来技術の説明〕 従来、超LSI、薄膜ヘッド等の微細回路部品の段差部
に堆積膜を形成する方法として、バイアススパッタリン
グ法による堆積膜形成方法が知られており、そのための
装置もいくつか提案されている。 第７図に示す装置は、従来のバイアススパッタリング
法による堆積膜形成装置の典型例の１つを模式的に示す
断面略図である。図中、701は真空容器、702はターゲッ
ト、703はターゲット702を取付けたカソード電極、704
は基板、705は基板ホルダー、706,707は整合器、708,70
9は高周波電源、710は磁石を夫々示している。 該図に示す装置は、真空容器701の中に、ターゲット7
02を取付けたカソード電極703と、基板704を取付けた基
板ホルダー705とが互いに対向するように設置されてお
り、それぞれ整合器706,707を介して高周波電源708,709
に連絡されている。ターゲット702の背面にはプラズマ
収束用の磁石710が配置されている。 こうした従来のバイアススパッタリング法による堆積
膜形成装置の操作は次のように行われている。即ち、真
空容器701内のガスを10-6Torr程度に真空排気し、そこ
にArガスを10-2Torr程度に充たし、カソード電極703に5
00W、基板ホルダー705に100Wのバイアス電力を印加す
る。放電を確認した後、所定の内圧になるように内圧を
調製し、カソード電極703の整合器706を調節して反射電
力が50W以下になるようにする。次いで基板ホルダー705
の整合器707を調節して反射電力が出来る限り小さくな
るようにする。こうした状態でターゲット702材料を基
板704上に析出させる。なお、基板704、ターゲット702
及び析出させる堆積膜が導電性材料である場合、高周波
電源のかわりに直流電源を用い、整合器を取り除くこと
もできる。 該図に示すバイアススパッタリング装置を用いて堆積
膜を形成する場合、ターゲットに印加された高周波電力
によりたたき出されたターゲット材料が基板に付着し、
かつ基板に印加された高周波電力により付着したターゲ
ット材料が再度たたき出され、そのいくらかは基板に再
付着するため、通常のカソードにのみ高周波電力を印加
して堆積膜形成を行う場合に比較してステップカバレッ
ジが良好となり、基板に凹凸を有していてもその凹凸の
段差部にも膜厚および膜質の均一な堆積膜が形成される
という特徴を有している。また、微細なコンタクト孔な
どの段差部の平坦化が可能であるという特徴もある。 しかしながら、上記従来装置では基板に印加された高
周波電力によって生じるスパッタリングがカソード上で
形成されるプラズマの影響を受け、大面積の膜厚の均一
化ができないという欠点があった。とくに、カソードに
磁界を加えるマグネットロンスパッタリング法による場
合には、基板にもこの磁界が影響するとともにカソード
の放電はそのプラズマ密度が部分的に異なった状態にな
っている。従って基板に均一に高周波電力を印加したと
しても、スパッタリングはプラズマ密度と磁界の影響で
かたより、その結果、膜厚の分布を悪くしていた。 また、基板上ではプラズマを収束できないことから、
有効なスパッタリングを行うために大電力を印加する必
要があった。そのため、基板のセルフバイアス電圧が大
きくなり、基板の損傷が問題となっていた。 〔発明の目的〕 本発明はバイアススパッタリング法により堆積膜を形
成する従来装置について、上述の諸問題を解決し、上述
の要求を満たす装置を提供することを目的とするもので
ある。 即ち、本発明の主たる目的は、形成される膜の膜厚、
膜質及び諸特性の均一化をはかりながら、膜の生産性向
上と共に、特に量産化を可能にし、同時に膜の大面積化
を可能にするバイアススパッタリング法による堆積膜形
成装置を提供することにある。 また、本発明の別の目的は、装置構成が簡単で、種々
の特性を有する堆積膜を効率的に量産化しうるバイアス
スパッタリング法による堆積膜形成装置を提供すること
にある。 〔発明の構成及び効果〕 本発明は従来のバイアススパッタリング法による堆積
膜形成装置についての諸問題を克服して、上述の目的を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、完成したものであ
り、その骨子とするところは、内部に密封形成されてな
る反応空間を有する真空容器と、該真空容器内に堆積膜
形成用基体及びターゲットを設置する手段と、該真空容
器内にスパッタリングガスを導入する手段と、該スパッ
タリングガスを励起させてプラズマを発生するための放
電エネルギー印加手段と、前記真空容器内を排気する手
段とからなるバイアススパッタリング法による堆積膜形
成装置であって、前記ターゲットのスパッタリング面が
反応空間を隔てて平行に対向するように設置された少な
くとも一対のターゲットを取付けたカソード電極を有
し、その背面にプラズマを収束するための磁界を発生さ
せる手段を設け、さらに、前記ターゲット間に形成され
た空間の側方に該空間に対向するように基板を取付けた
少なくとも一対の基板ホルダーを有し、前記カソード電
極と前記基板ホルダーにスパッタリング電力を供給する
電源を連絡させたことにある。 即ち、本発明のバイアススパッタリング法による堆積
膜形成装置は、内部に反応空間を有する真空容器と、該
真空容器内に、背面にプラズマを収束するための磁界発
生手段が設置された、カソード電極となる、ターゲット
のスパッタリング面が反応空間を隔てて対向するように
設置されるように前記ターゲットを設置するための手段
と、該真空容器内に、基体ホルダーとなる、前記ターゲ
ット間に形成された空間の側方に対向するように基体が
設置される堆積膜形成基体を設置する手段と、該真空容
器内にスパッタリングガスを導入する手段と、該スパッ
タリングガスを励起させてプラズマを発生するため前記
カソード電極と前記基体ホルダーに前記の放電エネルギ
ーを印加するための電源と、該真空容器内を排気する手
段と、を有することを特徴とするものである。 上記構成の本発明のバイアススパッタリング法による
堆積膜形成装置においては、カソードに印加された高周
波電力もしくは直流電力によって形成されたプラズマ
は、ターゲットと基板との間に閉じ込められて効率的に
カソードのスパッタリングおよび基板上の薄膜のスパッ
タリングを促進できるとともに、基板全面にわたって均
一なプラズマを形成することも可能であるので、膜厚を
大面積にわたって均一にできることとなる。このとき、
高周波の波長を等しくし、位相を制御すれば安定したス
パッタリングを行うことができる。 以下、本発明の装置の実施例を示し、それより本発明
について詳しく説明するが、本発明は該実施例により限
定されるものではない。 第１図は、本発明の装置の典型的な一例を模式的に示
す断面略図である。該図において、11は真空容器、21,2
2はターゲット、31,32はカソード電極、41,42は基板、5
1,52は基板ホルダー、61〜64は整合器、70は高周波電
源、81,82は磁界発生手段、91,92はアノードである。 高周波電源70は第２図に示すように単一の発振子71か
ら位相制御器72を介して増幅回路73〜76を通り、カソー
ドと基板ホルダーに供給される。従って、カソードと基
板ホルダーに供給される高周波入射電力は、同一周波数
で位相のみがずれて制御されたもので、電力パワーも個
別に制御可能なものである。 第１図に示す装置を用いた堆積膜形成は次のようにし
て行われる。 即ち、真空排気した真空容器11内を10-2Torr程度のAr
ガスで充たした後、２つのカソード電極31,32に3kWの高
周波電力を印加し、放電を確認する。次いで、真空容器
内を所定の真空度、例えば３×10-3Torrに調圧し、カソ
ード電極の整合器61,62を調節して反射波電力を50W以下
にする。次に基板ホルダー51,52に位相を任意に制御し
た50Wの高周波電力を印加し、整合器63,64を調節して反
射電力を5W以下にした状態で基板に膜を堆積させる。こ
の場合、対向したターゲット間にプラズマが形成される
が基板も負にセルフバイアスされるため、ターゲットと
基板に囲まれた空間に電子が閉じ込められ、磁界発生手
段により印加される磁界によりスパッタリングガスのイ
オン化を促進して、密度の高いプラズマが形成され、タ
ーゲットのスパッタリング及び基板のスパッタリングを
効率的に行うことができる。従って、基板ホルダーに印
加する高周波電力を小さくしてもバイアススパッタリン
グの効果が得られ、低基板損傷を実現できる。さらに一
対のターゲット間に形成されるプラズマの密度は基板全
面にわたっており、バイアススパッタリングは基板上で
均一に起こっていると考えられる。 本装置例において、カソード、基板ホルダーに周波数
が等しく、位相を制御した高周波電力を供給する高周波
電源は、２台の電源から個別に位相をずらせて高周波電
力が印加できれば同様の効果が得られる。又、ターゲッ
ト、基板及びスパッタリングにより形成された膜が導電
性であれば高周波電源のかわりに直流電源を用いてカソ
ードと基板ホルダーに直流電力を印加してもさしつかえ
ない。 また、本装置例で示した磁界発生手段には永久磁石を
用いているが電磁石でもよく、その磁界の形状も装置例
で示したマグネトロン磁界の他に第３図（ａ），（ｂ）
に示すような、ターゲット面に垂直な方向の磁界および
マグネトロン磁界であって対面する磁極を逆にした磁界
としてもよい。 さらに、第１図で示したカソードは、第４図に示すよ
うに２対に対しても同様の効果が得られる。基板ホルダ
ーについても対向して示したが対向する必要はなく、そ
の位置関係は自由であり、円形のターゲットを用いる場
合など、その円周上にいくつかならべてもよいことは言
うまでもない。 本発明の装置を用いて堆積膜を形成するについて使用
されるスパッタリングガスとしては、直流、高周波又は
マイクロ波等のエネルギーによりイオン化され、ターゲ
ットに衝突してターゲット材をスパッタし、基板表面に
所望の堆積膜を形成しうるものであればいずれのもので
あっても採用することができる。そして、使用するスパ
ッタリングガスは１種であっても、あるいは２種以上で
あってもよい。 また、本発明に用いる基体としては、導電性のもので
あっても、半導電性のものであっても、あるいは電気絶
縁性のものであってもよく、具体的には、金属、セラミ
ックス、ガラス、プラスチック等が挙げられる。 また堆積膜を形成するにあたっては、本発明の装置の
反応空間内を減圧条件下におくのが好ましいが、常圧条
件でも勿論よく、場合によっては加圧条件下におくこと
もできる。減圧下において堆積膜を形成する場合、スパ
ッタリングガスを導入する前に、反応空間内の圧力を５
×10-5Torr以下、好ましくは１×10-7Torr以下とし、ス
パッタリングガスを導入した時には反応空間内の圧力を
１×10-3〜Torr、好ましくは５×10-3〜１×10-2とする
のが望ましい。 第５図は、本発明の第１図に示す装置を用いて第１表
のスパッタリング条件で得られたSiO2膜の膜厚分布を示
したものである。５インチのウェハー内において±4.7
％とほぼ均一なSiO2膜を得ることができた。このとき、
段差部にスパッタリング蒸着された膜のステップカバレ
ッジ、膜質は改善され、さらに、段差部の平坦化の効果
も得られた。 比較のため、第７図に示す従来のマグネトロンバイア
ススパッタリング装置を用いてSiO2膜を成膜した。 第６図は、第７図に示す従来のマグネトロンバイアス
スパッタリング装置を用いて第２表のスパッタリング条
件で成膜して得られたSiO2膜の膜厚分布を示したもので
ある。５インチウェハー内において、膜厚分布は±10.6
％となっている。また、バイアスの効果を得るために必
要な電力もかなり大きくなっている。 〔発明の効果〕 本発明のバイアススパッタリング法による堆積膜形成
装置は、向かい合わせて置いたターゲットの側面に基板
ホルダーを有し、それぞれにスパッタ電力を供給するこ
とによって、 1. 大面積にわたって均一なスパッタ蒸着膜を得ること
ができる。 2. 段差部の膜質も均一で、ステップカバレッジも良
く、さらには微細なコンタクト孔の平坦化もできる。 3. 基板ホルダーに入力する電力が少なくてすみ、小さ
な電源で行えるので経済的であるとともに、基板損傷が
少ないので良質な膜を得ることができる。 4. ターゲットと基板で囲まれた空間にプラズマを閉じ
込められるため、非常に効率的なスパッタリングを行う
ことができる。 という効果がある。
るのに至適なバイアススパッタリング法による堆積膜形
成装置に関する。 〔従来技術の説明〕 従来、超LSI、薄膜ヘッド等の微細回路部品の段差部
に堆積膜を形成する方法として、バイアススパッタリン
グ法による堆積膜形成方法が知られており、そのための
装置もいくつか提案されている。 第７図に示す装置は、従来のバイアススパッタリング
法による堆積膜形成装置の典型例の１つを模式的に示す
断面略図である。図中、701は真空容器、702はターゲッ
ト、703はターゲット702を取付けたカソード電極、704
は基板、705は基板ホルダー、706,707は整合器、708,70
9は高周波電源、710は磁石を夫々示している。 該図に示す装置は、真空容器701の中に、ターゲット7
02を取付けたカソード電極703と、基板704を取付けた基
板ホルダー705とが互いに対向するように設置されてお
り、それぞれ整合器706,707を介して高周波電源708,709
に連絡されている。ターゲット702の背面にはプラズマ
収束用の磁石710が配置されている。 こうした従来のバイアススパッタリング法による堆積
膜形成装置の操作は次のように行われている。即ち、真
空容器701内のガスを10-6Torr程度に真空排気し、そこ
にArガスを10-2Torr程度に充たし、カソード電極703に5
00W、基板ホルダー705に100Wのバイアス電力を印加す
る。放電を確認した後、所定の内圧になるように内圧を
調製し、カソード電極703の整合器706を調節して反射電
力が50W以下になるようにする。次いで基板ホルダー705
の整合器707を調節して反射電力が出来る限り小さくな
るようにする。こうした状態でターゲット702材料を基
板704上に析出させる。なお、基板704、ターゲット702
及び析出させる堆積膜が導電性材料である場合、高周波
電源のかわりに直流電源を用い、整合器を取り除くこと
もできる。 該図に示すバイアススパッタリング装置を用いて堆積
膜を形成する場合、ターゲットに印加された高周波電力
によりたたき出されたターゲット材料が基板に付着し、
かつ基板に印加された高周波電力により付着したターゲ
ット材料が再度たたき出され、そのいくらかは基板に再
付着するため、通常のカソードにのみ高周波電力を印加
して堆積膜形成を行う場合に比較してステップカバレッ
ジが良好となり、基板に凹凸を有していてもその凹凸の
段差部にも膜厚および膜質の均一な堆積膜が形成される
という特徴を有している。また、微細なコンタクト孔な
どの段差部の平坦化が可能であるという特徴もある。 しかしながら、上記従来装置では基板に印加された高
周波電力によって生じるスパッタリングがカソード上で
形成されるプラズマの影響を受け、大面積の膜厚の均一
化ができないという欠点があった。とくに、カソードに
磁界を加えるマグネットロンスパッタリング法による場
合には、基板にもこの磁界が影響するとともにカソード
の放電はそのプラズマ密度が部分的に異なった状態にな
っている。従って基板に均一に高周波電力を印加したと
しても、スパッタリングはプラズマ密度と磁界の影響で
かたより、その結果、膜厚の分布を悪くしていた。 また、基板上ではプラズマを収束できないことから、
有効なスパッタリングを行うために大電力を印加する必
要があった。そのため、基板のセルフバイアス電圧が大
きくなり、基板の損傷が問題となっていた。 〔発明の目的〕 本発明はバイアススパッタリング法により堆積膜を形
成する従来装置について、上述の諸問題を解決し、上述
の要求を満たす装置を提供することを目的とするもので
ある。 即ち、本発明の主たる目的は、形成される膜の膜厚、
膜質及び諸特性の均一化をはかりながら、膜の生産性向
上と共に、特に量産化を可能にし、同時に膜の大面積化
を可能にするバイアススパッタリング法による堆積膜形
成装置を提供することにある。 また、本発明の別の目的は、装置構成が簡単で、種々
の特性を有する堆積膜を効率的に量産化しうるバイアス
スパッタリング法による堆積膜形成装置を提供すること
にある。 〔発明の構成及び効果〕 本発明は従来のバイアススパッタリング法による堆積
膜形成装置についての諸問題を克服して、上述の目的を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、完成したものであ
り、その骨子とするところは、内部に密封形成されてな
る反応空間を有する真空容器と、該真空容器内に堆積膜
形成用基体及びターゲットを設置する手段と、該真空容
器内にスパッタリングガスを導入する手段と、該スパッ
タリングガスを励起させてプラズマを発生するための放
電エネルギー印加手段と、前記真空容器内を排気する手
段とからなるバイアススパッタリング法による堆積膜形
成装置であって、前記ターゲットのスパッタリング面が
反応空間を隔てて平行に対向するように設置された少な
くとも一対のターゲットを取付けたカソード電極を有
し、その背面にプラズマを収束するための磁界を発生さ
せる手段を設け、さらに、前記ターゲット間に形成され
た空間の側方に該空間に対向するように基板を取付けた
少なくとも一対の基板ホルダーを有し、前記カソード電
極と前記基板ホルダーにスパッタリング電力を供給する
電源を連絡させたことにある。 即ち、本発明のバイアススパッタリング法による堆積
膜形成装置は、内部に反応空間を有する真空容器と、該
真空容器内に、背面にプラズマを収束するための磁界発
生手段が設置された、カソード電極となる、ターゲット
のスパッタリング面が反応空間を隔てて対向するように
設置されるように前記ターゲットを設置するための手段
と、該真空容器内に、基体ホルダーとなる、前記ターゲ
ット間に形成された空間の側方に対向するように基体が
設置される堆積膜形成基体を設置する手段と、該真空容
器内にスパッタリングガスを導入する手段と、該スパッ
タリングガスを励起させてプラズマを発生するため前記
カソード電極と前記基体ホルダーに前記の放電エネルギ
ーを印加するための電源と、該真空容器内を排気する手
段と、を有することを特徴とするものである。 上記構成の本発明のバイアススパッタリング法による
堆積膜形成装置においては、カソードに印加された高周
波電力もしくは直流電力によって形成されたプラズマ
は、ターゲットと基板との間に閉じ込められて効率的に
カソードのスパッタリングおよび基板上の薄膜のスパッ
タリングを促進できるとともに、基板全面にわたって均
一なプラズマを形成することも可能であるので、膜厚を
大面積にわたって均一にできることとなる。このとき、
高周波の波長を等しくし、位相を制御すれば安定したス
パッタリングを行うことができる。 以下、本発明の装置の実施例を示し、それより本発明
について詳しく説明するが、本発明は該実施例により限
定されるものではない。 第１図は、本発明の装置の典型的な一例を模式的に示
す断面略図である。該図において、11は真空容器、21,2
2はターゲット、31,32はカソード電極、41,42は基板、5
1,52は基板ホルダー、61〜64は整合器、70は高周波電
源、81,82は磁界発生手段、91,92はアノードである。 高周波電源70は第２図に示すように単一の発振子71か
ら位相制御器72を介して増幅回路73〜76を通り、カソー
ドと基板ホルダーに供給される。従って、カソードと基
板ホルダーに供給される高周波入射電力は、同一周波数
で位相のみがずれて制御されたもので、電力パワーも個
別に制御可能なものである。 第１図に示す装置を用いた堆積膜形成は次のようにし
て行われる。 即ち、真空排気した真空容器11内を10-2Torr程度のAr
ガスで充たした後、２つのカソード電極31,32に3kWの高
周波電力を印加し、放電を確認する。次いで、真空容器
内を所定の真空度、例えば３×10-3Torrに調圧し、カソ
ード電極の整合器61,62を調節して反射波電力を50W以下
にする。次に基板ホルダー51,52に位相を任意に制御し
た50Wの高周波電力を印加し、整合器63,64を調節して反
射電力を5W以下にした状態で基板に膜を堆積させる。こ
の場合、対向したターゲット間にプラズマが形成される
が基板も負にセルフバイアスされるため、ターゲットと
基板に囲まれた空間に電子が閉じ込められ、磁界発生手
段により印加される磁界によりスパッタリングガスのイ
オン化を促進して、密度の高いプラズマが形成され、タ
ーゲットのスパッタリング及び基板のスパッタリングを
効率的に行うことができる。従って、基板ホルダーに印
加する高周波電力を小さくしてもバイアススパッタリン
グの効果が得られ、低基板損傷を実現できる。さらに一
対のターゲット間に形成されるプラズマの密度は基板全
面にわたっており、バイアススパッタリングは基板上で
均一に起こっていると考えられる。 本装置例において、カソード、基板ホルダーに周波数
が等しく、位相を制御した高周波電力を供給する高周波
電源は、２台の電源から個別に位相をずらせて高周波電
力が印加できれば同様の効果が得られる。又、ターゲッ
ト、基板及びスパッタリングにより形成された膜が導電
性であれば高周波電源のかわりに直流電源を用いてカソ
ードと基板ホルダーに直流電力を印加してもさしつかえ
ない。 また、本装置例で示した磁界発生手段には永久磁石を
用いているが電磁石でもよく、その磁界の形状も装置例
で示したマグネトロン磁界の他に第３図（ａ），（ｂ）
に示すような、ターゲット面に垂直な方向の磁界および
マグネトロン磁界であって対面する磁極を逆にした磁界
としてもよい。 さらに、第１図で示したカソードは、第４図に示すよ
うに２対に対しても同様の効果が得られる。基板ホルダ
ーについても対向して示したが対向する必要はなく、そ
の位置関係は自由であり、円形のターゲットを用いる場
合など、その円周上にいくつかならべてもよいことは言
うまでもない。 本発明の装置を用いて堆積膜を形成するについて使用
されるスパッタリングガスとしては、直流、高周波又は
マイクロ波等のエネルギーによりイオン化され、ターゲ
ットに衝突してターゲット材をスパッタし、基板表面に
所望の堆積膜を形成しうるものであればいずれのもので
あっても採用することができる。そして、使用するスパ
ッタリングガスは１種であっても、あるいは２種以上で
あってもよい。 また、本発明に用いる基体としては、導電性のもので
あっても、半導電性のものであっても、あるいは電気絶
縁性のものであってもよく、具体的には、金属、セラミ
ックス、ガラス、プラスチック等が挙げられる。 また堆積膜を形成するにあたっては、本発明の装置の
反応空間内を減圧条件下におくのが好ましいが、常圧条
件でも勿論よく、場合によっては加圧条件下におくこと
もできる。減圧下において堆積膜を形成する場合、スパ
ッタリングガスを導入する前に、反応空間内の圧力を５
×10-5Torr以下、好ましくは１×10-7Torr以下とし、ス
パッタリングガスを導入した時には反応空間内の圧力を
１×10-3〜Torr、好ましくは５×10-3〜１×10-2とする
のが望ましい。 第５図は、本発明の第１図に示す装置を用いて第１表
のスパッタリング条件で得られたSiO2膜の膜厚分布を示
したものである。５インチのウェハー内において±4.7
％とほぼ均一なSiO2膜を得ることができた。このとき、
段差部にスパッタリング蒸着された膜のステップカバレ
ッジ、膜質は改善され、さらに、段差部の平坦化の効果
も得られた。 比較のため、第７図に示す従来のマグネトロンバイア
ススパッタリング装置を用いてSiO2膜を成膜した。 第６図は、第７図に示す従来のマグネトロンバイアス
スパッタリング装置を用いて第２表のスパッタリング条
件で成膜して得られたSiO2膜の膜厚分布を示したもので
ある。５インチウェハー内において、膜厚分布は±10.6
％となっている。また、バイアスの効果を得るために必
要な電力もかなり大きくなっている。 〔発明の効果〕 本発明のバイアススパッタリング法による堆積膜形成
装置は、向かい合わせて置いたターゲットの側面に基板
ホルダーを有し、それぞれにスパッタ電力を供給するこ
とによって、 1. 大面積にわたって均一なスパッタ蒸着膜を得ること
ができる。 2. 段差部の膜質も均一で、ステップカバレッジも良
く、さらには微細なコンタクト孔の平坦化もできる。 3. 基板ホルダーに入力する電力が少なくてすみ、小さ
な電源で行えるので経済的であるとともに、基板損傷が
少ないので良質な膜を得ることができる。 4. ターゲットと基板で囲まれた空間にプラズマを閉じ
込められるため、非常に効率的なスパッタリングを行う
ことができる。 という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の装置の典型的一例を模式的に示す断面
図であり、第２図は、第１図に示す装置の高周波電源の
回路構成図である。第３図は磁界発生手段の磁極の配置
例を示す図であり、第４図はカソード電極及び基板ホル
ダーの構成例を示す図である。第５図は、本発明の装置
を用いて得られたSiO2膜の膜厚分布を示す図であり、第
６図は従来の装置を用いて得られたSiO2膜の膜厚分布を
示す図である。第７図は従来のスパッタリング法による
堆積膜形成装置の典型的な例を模式的に示す断面図であ
る。 第１乃至４図および第７図について、11,701……真空容
器、21,22,702……ターゲット、31,32,33,34,703……カ
ソード電極、41,42,704……基板、51,52,705……基板ホ
ルダー、61,62,63,64,706,707……整合器、70,708,709
……高周波電源、71……発振子、72……位相制御器、73
〜76……増幅回路、81,82,710……磁界発生手段、91,92
……アノード。
図であり、第２図は、第１図に示す装置の高周波電源の
回路構成図である。第３図は磁界発生手段の磁極の配置
例を示す図であり、第４図はカソード電極及び基板ホル
ダーの構成例を示す図である。第５図は、本発明の装置
を用いて得られたSiO2膜の膜厚分布を示す図であり、第
６図は従来の装置を用いて得られたSiO2膜の膜厚分布を
示す図である。第７図は従来のスパッタリング法による
堆積膜形成装置の典型的な例を模式的に示す断面図であ
る。 第１乃至４図および第７図について、11,701……真空容
器、21,22,702……ターゲット、31,32,33,34,703……カ
ソード電極、41,42,704……基板、51,52,705……基板ホ
ルダー、61,62,63,64,706,707……整合器、70,708,709
……高周波電源、71……発振子、72……位相制御器、73
〜76……増幅回路、81,82,710……磁界発生手段、91,92
……アノード。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−272374（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−170566（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−205477（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−56717（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−39724（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−77460（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．内部に放電空間を有する真空容器と、該真空容器内
に、背面にプラズマを収束するための磁界発生手段が設
置された、カソード電極となる、ターゲットのスパッタ
リング面が反応空間を隔てて対向するように設置される
ように前記ターゲットを設置するための手段と、該真空
容器内に、基体ホルダーとなる、前記ターゲット間に形
成された空間の側方に対向するように基体が設置される
堆積膜形成用基体を設置する手段と、該真空容器内にス
パッタリングガスを導入する手段と、該スパッタリング
ガスを励起させてプラズマを発生するため前記カソード
電極と前記基体ホルダーに前記の放電エネルギーを印加
するための電源と、該真空容器内を排気する手段と、を
有することを特徴とするバイアススパッタリング法によ
る堆積膜形成装置。 ２．前記電源が、高周波電源であって、該高周波電源が
単一の発振子から位相制御器を介してそれぞれ増幅回
路、整合器を通じて前記カソード及び前記基板ホルダー
に連結されている特許請求の範囲第１項に記載されたバ
イアススパッタリング法による堆積膜形成装置。 ３．前記電源が直流電源である特許請求の範囲第１項に
記載されたバイアススパッタリング法による堆積膜形成
装置。 ４．前記ターゲットのスパッタリング面が平行になるよ
うに前記ターゲット設置手段が配置されている特許請求
の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載のバイアスス
パッタリング法による堆積膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62208395A JP2761875B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | バイアススパッタリング法による堆積膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62208395A JP2761875B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | バイアススパッタリング法による堆積膜形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6455379A JPS6455379A (en) | 1989-03-02 |
| JP2761875B2 true JP2761875B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=16555546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62208395A Expired - Fee Related JP2761875B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | バイアススパッタリング法による堆積膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2761875B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0361365A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-18 | Ube Ind Ltd | イオンアシストスパッタリング方法および装置 |
| JPH07122135B2 (ja) * | 1989-09-25 | 1995-12-25 | 宇部興産株式会社 | イオンアシストスパツタリング方法およびその装置 |
| JP2634339B2 (ja) * | 1991-10-11 | 1997-07-23 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | スパッタ装置 |
| US6340417B1 (en) * | 1996-03-14 | 2002-01-22 | Advanced Micro Devices, Inc. | Reactor and method for ionized metal deposition |
| WO2007046244A1 (ja) * | 2005-10-18 | 2007-04-26 | Ulvac, Inc. | スパッタリング装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5339724A (en) * | 1976-09-24 | 1978-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparation of magnetic head |
| JPS6277460A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | Tokuda Seisakusho Ltd | 放電電極 |
-
1987
- 1987-08-25 JP JP62208395A patent/JP2761875B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6455379A (en) | 1989-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3767551A (en) | Radio frequency sputter apparatus and method | |
| EP0148504B1 (en) | Method and apparatus for sputtering | |
| JPH07188917A (ja) | コリメーション装置 | |
| JPH09120956A (ja) | 物質処理用容量結合式二重周波数プラズマリアクタ | |
| JP2000156370A (ja) | プラズマ処理方法 | |
| JP2973058B2 (ja) | 高真空・高速イオン処理装置 | |
| US6235169B1 (en) | Modulated power for ionized metal plasma deposition | |
| JP2761875B2 (ja) | バイアススパッタリング法による堆積膜形成装置 | |
| JPH0699805B2 (ja) | スパツタリング装置 | |
| JPS627852A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JP2000178730A (ja) | 高周波スパッタリング装置及びそれを利用した薄膜形成方法 | |
| JPH11158621A (ja) | 半導体装置製造方法および製造装置 | |
| JPH02185967A (ja) | バイアススパッタリング方法およびその装置 | |
| JP2823611B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPS63307272A (ja) | イオンビ−ムスパツタ装置 | |
| JP3117663B2 (ja) | 多結晶シリコン薄膜の成膜方法 | |
| JPH0699799B2 (ja) | 真空蒸着方法 | |
| JPH09125243A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JP2777657B2 (ja) | プラズマ付着装置 | |
| JPH0585633B2 (ja) | ||
| JPS61174726A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JP2878997B2 (ja) | 真空蒸着装置 | |
| JP2675000B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPS621471B2 (ja) | ||
| JPH1150245A (ja) | スパッタ成膜装置およびスパッタリングターゲット |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |