JP3585519B2 - Sputtering apparatus and sputtering method - Google Patents
Sputtering apparatus and sputtering method Download PDFInfo
- Publication number
- JP3585519B2 JP3585519B2 JP05548694A JP5548694A JP3585519B2 JP 3585519 B2 JP3585519 B2 JP 3585519B2 JP 05548694 A JP05548694 A JP 05548694A JP 5548694 A JP5548694 A JP 5548694A JP 3585519 B2 JP3585519 B2 JP 3585519B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sputtering
- voltage
- pulse
- target
- positive voltage
- 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 - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はスパッタ装置、及びスパッタ方法に関し、特にRF電源を用いてターゲット材をスパッタするスパッタ装置、及びスパッタ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
スパッタリング技術は、現代ハイテク産業に欠かせないものとなっており、広汎な応用範囲を持ったドライプロセスとして広く知られているところである。このスパッタリング技術に用いられるスパッタ技術を、ターゲット材が配置されるターゲット電極に印加される電圧の種類から分類すると、DCスパッタ技術とRFスパッタ技術とに大別できるが、特に絶縁物をスパッタするためにはRFスパッタ技術が不可欠とされている。
【0003】
このRFスパッタ技術に用いられていた従来のスパッタ装置を図4に示す。100は真空槽であり、その中にはターゲット材101が配置されている。該ターゲット材101はインピーダンス整合用のマッチングボックス109を介して高周波電源108に接続されている。
【0004】
また、前記ターゲット材101とは対向した位置に基板電極103が置かれており、この基板電極103にシリコンウェハーやガラス基板等の被スパッタ物102が配置された後、図示しない真空ポンプによって真空状態におかれ、スパッタ作業が開始される。
【0005】
前記基板電極103と前記被スパッタ物102との間には、回り込み防止板105とシャッター104とが設けられており、所望の真空度に達してガス導入孔106からアルゴンガスが導入され、前記ターゲット材101へのRF電圧の印加により生成されたプラズマが安定したら前記シャッター104を開けてスパッタを開始し、成膜を行う。なお、前記ターゲット材101にシリコンを用いると共に、前記導入孔106より微量のO2ガスも導入してスパッタするようにすれば、前記被スパッタ物102上にSiO2を成膜することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術のRFスパッタ装置では、スパッタ電力を高めていくとターゲット材表面、ターゲット電極表面、またはこれらとアースシールドとの間や被スパッタ物表面、あるいは被スパッタ物が配置された電極の表面等に異常放電現象が発生してしまう。このような異常放電は、真空槽内のあらゆる場所で観察でき、異常放電が発生すると膜質不良を引き起こしたり、被スパッタ物が絶縁破壊する等、製品不良が発生する原因となっていた。
【0007】
本発明は上記従来技術の抱える問題点を解決すべく創作されたもので、その目的は、スパッタ中に異常放電を発生しないスパッタ装置、及びスパッタ方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1記載の発明装置は、ターゲット材と、ターゲット材が配置されたターゲット電極と、ターゲット電極に交流電圧を印加してターゲット材の表面近傍にプラズマを発生させる交流電源とを有するスパッタ装置において、ターゲット電極に正電圧パルスを印加する正電圧パルス電源を備え、交流電源は交流電圧のターゲット電極への印加を間欠的に停止し、正電圧パルス電源は交流電源と接続され、交流電圧の印加が停止されている期間にターゲット電極に正電圧パルスを印加するように同期設定されていることを特徴とする。
請求項2記載の発明方法は、ターゲット材と、ターゲット材が配置されたターゲット電極と、ターゲット電極に交流電圧を印加してターゲット材の表面近傍にプラズマを発生させる交流電源とを有するスパッタ装置を使用するスパッタ方法であって、スパッタ装置にさらに正電圧パルス電源を設けて、ターゲット電極に印加される交流電圧を間欠的に停止して、停止期間にターゲット電極に正電圧パルスを印加することを特徴とする。
【0009】
【作用】
本発明の動作原理を、異常放電現象が甚だしいRFマグネトロンスパッタ方式でスパッタを行う場合において、ターゲット材表面と真空槽の内壁との間の異常放電の発生を例にとって説明する。なお、マグネトロンを使用するRFスパッタは、ターゲット材にハイパワーのRF電力を加えることができるので、一般に広く使用されているが、本発明はこのRFマグネトロンスパッタ方式に限定されるものではない。
【0010】
この異常放電はターゲット材101が比較的低抵抗で、それに比べてスパッタリングにより生成された膜が絶縁物等の、比較的高抵抗の膜である場合によく発生することが知られている。具体的には、図3に示すRFマグネトロンスパッタ装置で、ターゲット電極111上にSiターゲット材112を配置し、ArガスとO2ガスを導入して反応性スパッタリングを行うことで、図示しない被スパッタ物上にSiO2膜を生成するような場合が該当する。
【0011】
このRFマグネトロン方式でスパッタを行う場合には、前記Siターゲット材112の磁石1151と磁石1152の間が強くスパッタされるため、その部分のみが深く掘れてしまい、エロージョン113が形成されるのが普通である。
【0012】
一方、非エロージョン部1161、1162では、逆にスパッタされた粒子が散乱により戻ってきて薄膜が析出する場合があり、この時に反応性ガスのO2も一緒に取り込まれると、薄膜1171、1172は高抵抗のSiO2膜となってしまう。そして、その表面がArイオンで叩かれると電子が抜き取られたり、二次電子を放出したりしてプラスに帯電してしまうこととなる。
【0013】
ところで、プラズマ中に存在する電子は、前記磁石1151、1152の作る磁界に閉じ込められるため、非エロージョン部1161、1162には少量しか入射しない。従って、スパッタリングにより前記薄膜1171、1172が帯電し始めると電子はほとんど放出される一方であり、前記薄膜1171、1172の電位は上昇し続けるので、終には沿面放電現象が発生したり、電位差が前記薄膜1171、1172の絶縁耐圧を超えた場合には、ターゲット材112上で絶縁破壊放電が発生する等、異常放電の原因となっていた。
【0014】
本発明によれば、前記ターゲット電極111に正電圧パルスが印加されるので、
プラズマ中から該ターゲット電極111に向かって電子が飛来してくる。そして、その飛程上に前記ターゲット材112が配置されていれば、電子はこのターゲット材に入射し、帯電によりターゲット材112に蓄積された正電荷を放電させる。
【0015】
従って、該ターゲット電極111上の非エロージョン部1161、1162等の電位は一定限度以上には上昇せず、異常放電が発生することはない。
【0016】
なお、スパッタ中は前記ターゲット材112の表面に析出した薄膜1171、1172は正電位に帯電しているが、ターゲット材112、あるいはその近傍に配置されたターゲット電極111は、その正電位とは符号が逆向きの負の電位VDCにある。本発明では、該ターゲット電極111に正電圧パルスが印加され、その電位がグラウンド電位よりも高い正電位になる場合を含むだけではなく、正電圧パルスが印加されても、グラウンド電位よりも低い負電位のままである場合も含む。
【0017】
【実施例】
本発明の実施例を図面を用いて説明する。
図1(a)は本発明装置の第1の実施例のブロック図であり、ターゲット電極11上にはターゲット材であるシリコン板12が配置されている。該ターゲット電極11には、インピーダンス整合のためのマッチングボックス13を介して交流電源であるRF電源14が接続されている。前記ターゲット電極11にはパルス電源15が接続され、該ターゲット電極11と前記シリコン板12に正電圧パルスを印加し得るように構成した。
【0018】
図2(a)は前記第1の実施例の、RF電源14が出力する交流電圧VRF、パルス電源15が出力する正電圧パルスVP1、および前記交流電圧VRFと前記正電圧パルスVP1とが印加された前記ターゲット電極11の電圧波形を示したグラフである。
【0019】
図2(a)中のVDCなる電圧は、セルフバイアス電圧と呼ばれる電圧であり、前記交流電圧VRFが前記ターゲット電極11に印加されると、真空槽内に存するプラズマ中の正のArイオンと負の電子の質量差による易動度の相違から、前記ターゲット電極11にあらわれるものであり、この交流電圧VRFが印加されているターゲット電極11に前記パルス電源15から正電圧パルスVP1が重畳されると、交流電圧波形VT1のようになる。前記正電圧パルスVP1が印加されたときの電圧波形VT1のピーク電圧は0Vを超えているが、前記セルフバイアス電圧VDC以上であれば、0Vを超えない場合も本実施例に含まれる。
【0020】
図1(b)は本発明装置の第2の実施例のブロック図であり、ターゲット電極21上には、シリコン板22が配置され、マッチングボックス23を介して交流電源であるパルスRF電源24が接続されている。前記ターゲット電極21には前記ターゲット電極21に正電圧パルスを印加するパルス電源25が接続され、前記パルスRF電源24と前記パルス電源25とが接続され、同期をとれるように構成されている。
【0021】
図2(b)は前記第2の実施例の、パルスRF電源24が出力するパルスRF電圧VRFpulse、パルス電源25が出力する正電圧パルスVP2、および前記パルスVRF電圧と前記正電圧パルスVP2とが印加された前記ターゲット電極21の電圧波形を示したグラフである。図2(b)中のVDCなる電圧は、図2(a)におけるセルフバイアス電圧と同様の原因により前記ターゲット電極21に現れるものであり、このセルフバイアス電圧VDCに、前記パルスRF電圧VRFpulseと前記正電圧パルスVP2とが重畳されると、交流電圧波形VT2のようになる。
【0022】
前記パルスRF電源24は、前記パルス電源25が正電圧パルスVP2を出力している間は、その出力電圧VRFpulse出力を停止する同期動作を行うように設定されている。
【0023】
なお、前記交流電圧VRF、前記パルスRF電圧VRFpulseは高周波であり、法規制上の制約等により、市販されているRFスパッタ装置では13.56MHzの周波数が多用されているが、本発明はその周波数に限定されず、異常放電現象が発生し得る周波数に広く適用することが可能である。
【0024】
このように、ターゲット電極に正電圧パルスを間欠的に印加することで異常放電を防止することができる。
【0025】
具体的な実験結果を示すと、Arガス圧力 6.7×10ー1Pa(5.0×10−3Torr)、O2ガス圧力 1.3×10−1Pa(1×10−3Torr)、ターゲット材材質Si、5”×8”(厚さ4mm)、RF電力1000W、スパッタリング時間10分間という成膜条件でスパッタを行い、異常放電の回数を測定した。
【0026】
従来技術によるスパッタでは、図6(a)のグラフのy軸上のプロットで示すように、ターゲット材表面で20回(■)、真空槽内壁で5回(●)の異常放電が観察された。
【0027】
それに対し、本発明を適用した場合は次のような実験結果を得た。
【0028】
(1) 先ず、前記第1の実施例における実験結果について説明する。
【0029】
▲1▼ 前記成膜条件と同一の成膜条件の下でスパッタを行い、前記ターゲット電極のセルフバイアス電圧VDCを測定したところ−400Vであった。
【0030】
このターゲット電極に前記交流電圧VRFを印加すると共に、更に前記正電圧パルスVpulseのパルス印加周期Tpulseを200μsec、パルス印加時間tpulseを10μsecとして、該正電圧パルスVP1を重畳し、スパッタを行った。そのときの結果を、異常放電の回数Nを縦軸にとり、前記正電圧パルスVP1が印加されたときのターゲット電極の電位Vtargetを横軸にとり、図5(a)のグラフに示す。このグラフでは、ターゲット材表面における異常放電の回数は白四角(□)のプロットを結んだ曲線171で、真空槽内壁における異常放電の回数は白丸(○)のプロットを結んだ曲線172で表してある。
【0031】
前記ターゲット電極の電位Vtargetの電圧値が−200V以上になると異常放電の回数は減少することが分かる。
【0032】
なお、後記する図5(b)、(c)、図6(a)から(c)においてもターゲット材表面の放電回数を白四角(□)のプロットで、真空槽内壁での放電回数を白丸(○)のプロットで表す。
【0033】
▲2▼ 上記条件のうち、パルス印加時間tpulseを10μsecとし、前記正電圧パルスVpulseの電圧を前記ターゲット電極の電位Vtargetが+40Vになるように設定して、パルス印加周期Tpulseの値を種々振って、異常放電の回数Nを測定した。その結果を図5(b)に示す。このときのターゲット材表面での放電回数は曲線175で、真空槽内壁での放電回数は曲線176で表してあり、前記パルス印加周期Tpulsは200μsec以下が有効であることが分かる。
【0034】
▲3▼ 今度は、前記ターゲット電極の電位Vtargetが+40Vになるように前記正電圧パルスVpulseの電圧値を保って、前記パルス印加周期Tpulseを200μsecに設定し、前記パルス印加時間tpulseの値を種々振って異常放電の回数Nを測定した。その結果を図5(c)に、ターゲット材表面での放電回数を曲線177で、真空槽内壁での放電回数を曲線178で示す。該パルス印加時間tpulseは10μsec以上が有効であることが分かる。
【0035】
(2) 次に、前記成膜条件と同一の成膜条件の下、前記第2の実施例における実験結果について説明する。
【0036】
▲1▼ このときのターゲット電極のセルフバイアス電圧VDCも−400Vであり、スパッタの際、前記パルスRF電圧VRFpulseの印加周期TRF(on)を200μsec、前記パルスRF電圧を停止して正電圧パルスVP2を印加する正電圧パルス印加時間tP2を10μsecとして、ターゲット電極に、前記パルスRF電圧VRFpulseを印加した。そして、この正電圧パルスVP2の電圧値を種々変化させてスパッタを行い、異常放電の回数Nを測定した。
【0037】
そのときの実験結果を図6(a)に示す。曲線202はターゲット材表面での異常放電の回数であり、曲線203は真空槽内壁での異常放電の回数である。前記正電圧パルスVP2の電圧値が80V以上になると異常放電は観察されなくなっていることがわかる。
【0038】
▲2▼ 前記正電圧パルスVP2の電圧値とその印加周期tP2(μsec)を80V、10μsecに設定し、前記パルスRF電圧VRFpulseの印加周期TRF(on)(μsec)の値を種々振って放電回数を測定した。その結果を図6(b)のグラフに示す。このときのターゲット材表面での放電回数は曲線206で、真空槽内壁での放電回数は曲線207で表してあり、前記パルスRF電圧VRFpulseの周期TRF(on)は200μsec以下のときが効果的であることが分かる。
【0039】
▲3▼ 前記正電圧パルスVP2の電圧値を変えず(80V)、前記パルスRF電圧VRFpulseの印加周期TRF(on)を200μsecに設定し直し、該パルスRF電圧VRFpulseの印加を停止し、前記正電圧パルスVP2を印加する時間tp2(μsec)の値を種々変えて異常放電の回数Nを測定した。その結果を図6(c)のグラフに、ターゲット材表面での放電回数は曲線302で、真空槽内壁での放電回数は曲線303で示す。前記正電圧パルスVP2の印加時間tp2は10μsec以上のときが効果的であることが分かる。
【0040】
(3) なお、上記実験では、正電圧パルスVP1、VP2を一定周期で印加したが、各正電圧パルスの間隔が異なる場合も本発明に含まれる。
【0041】
【発明の効果】
本発明によれば、スパッタ中に異常放電が現象を生じることがないので、良質な薄膜を成膜することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明装置の第1の実施例 (b)第2の実施例
【図2】交流電圧と正電圧パルスの関係を示した図
【図3】異常放電発生の原理図
【図4】従来技術のスパッタ装置
【図5】本発明の第1の実施例の実験値
【図6】本発明の第2の実施例の実験値
【符号の説明】
12、22……ターゲット材 11、21……ターゲット電極
15、25……パルス電源
VRF、VRFpulse……交流電圧 VP1、VP2……正電圧パルス[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a sputtering apparatus and a sputtering method, and more particularly to a sputtering apparatus and a sputtering method for sputtering a target material using an RF power supply.
[0002]
[Prior art]
Sputtering technology has become indispensable in the modern high-tech industry and is widely known as a dry process with a wide range of applications. If the sputtering technique used for this sputtering technique is classified according to the type of voltage applied to the target electrode on which the target material is arranged, it can be broadly classified into DC sputtering technique and RF sputtering technique. It is considered that RF sputtering technology is indispensable.
[0003]
FIG. 4 shows a conventional sputtering apparatus used for this RF sputtering technique.
[0004]
A
[0005]
A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the RF sputtering apparatus of the prior art, as the sputtering power is increased, the surface of the target material, the surface of the target electrode, or the surface of the object between these and the earth shield, the surface of the object to be sputtered, or the surface of the electrode on which the object to be sputtered is disposed Abnormal discharge phenomenon occurs. Such an abnormal discharge can be observed at any place in the vacuum chamber, and when the abnormal discharge occurs, the film quality is deteriorated, and the sputtered object causes dielectric breakdown, which causes a product defect.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a sputtering apparatus and a sputtering method that do not generate abnormal discharge during sputtering.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Invention according to claim 1, wherein in order to solve the above problems, a target material, a target electrode which data Getto material is arranged, the plasma in the vicinity of the surface of the motor Getto material by applying an AC voltage to the motor Getto electrode in the sputtering apparatus having an AC power source for generating includes a positive voltage pulse power supply for applying a positive voltage pulse to the motor Getto electrode, AC power supply intermittently stop application to the target electrode of the AC voltage, a positive voltage pulse power supply Is connected to an AC power supply, and is synchronously set so as to apply a positive voltage pulse to the target electrode during a period in which the application of the AC voltage is stopped .
The method of the invention of claim 2, wherein includes a target material, a target electrode which data Getto material is disposed, and an AC power by applying an AC voltage to the motor Getto electrodes to generate plasma in the vicinity of the surface of the data Getto material a sputtering method using a sputtering apparatus, provided with a positive voltage pulse power supply further the sputtering apparatus, the AC voltage applied to the target electrode to intermittently stop, a positive voltage pulse to the motor Getto electrode outage It is characterized by applying .
[0009]
[Action]
The operation principle of the present invention will be described by taking an example of occurrence of abnormal discharge between the surface of a target material and the inner wall of a vacuum chamber when sputtering is performed by an RF magnetron sputtering method in which an abnormal discharge phenomenon is extremely large. Note that RF sputtering using a magnetron is generally widely used because high-power RF power can be applied to a target material, but the present invention is not limited to this RF magnetron sputtering method.
[0010]
It is known that this abnormal discharge often occurs when the
[0011]
When performing sputtering with this RF magnetron system, the order between the magnets 115 1 and the magnet 115 and second
[0012]
On the other hand, the non-erosion portion 116 1, 116 2, may sputtered particles conversely thin film is deposited to come back by the scattering, this O 2 reactive gas is also incorporated together when the thin film 117 1 , 117 2 becomes a SiO 2 film having a high resistance. When the surface is hit with Ar ions, electrons are extracted or secondary electrons are emitted, and the surface is positively charged.
[0013]
Meanwhile, electrons present in the plasma, the order to be confined in a magnetic field to make the magnet 115 1, 115 2, only enter a small amount in the non-erosion portion 116 1, 116 2. Therefore, when the thin films 117 1 and 117 2 begin to be charged by sputtering, almost all electrons are emitted, and the potential of the thin films 117 1 and 117 2 continues to rise, so that a creeping discharge phenomenon occurs at the end. If the potential difference exceeds the withstand voltage of the thin films 117 1 and 117 2 , an abnormal discharge is caused, for example, a dielectric breakdown discharge occurs on the
[0014]
According to the present invention, since a positive voltage pulse is applied to the
Electrons come from the plasma toward the
[0015]
Therefore, the non-erosion portion 116 1, 116 2 potential such on the
[0016]
During sputtering, the thin films 117 1 and 117 2 deposited on the surface of the
[0017]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a block diagram of a first embodiment of the apparatus of the present invention, and a
[0018]
FIG. 2A shows an AC voltage VRF output from the
[0019]
The voltage VDC in FIG. 2A is a voltage called a self-bias voltage. When the AC voltage VRF is applied to the
[0020]
FIG. 1B is a block diagram of a second embodiment of the apparatus of the present invention. A
[0021]
FIG. 2B shows the pulse RF voltage VRFpulse output from the pulse
[0022]
The pulse
[0023]
Note that the AC voltage VRF and the pulse RF voltage VRFpulse are high frequencies, and a frequency of 13.56 MHz is frequently used in a commercially available RF sputtering apparatus due to restrictions in laws and regulations. The present invention is not limited to this, and can be widely applied to frequencies where an abnormal discharge phenomenon can occur.
[0024]
As described above, abnormal discharge can be prevented by intermittently applying the positive voltage pulse to the target electrode.
[0025]
The specific experimental results are as follows: Ar gas pressure 6.7 × 10 −1 Pa (5.0 × 10 −3 Torr), O 2 gas pressure 1.3 × 10 −1 Pa (1 × 10 −3 Torr). ), Target material Si, 5 ″ × 8 ″ (thickness 4 mm), RF power 1000 W, sputtering
[0026]
In the sputtering according to the prior art, as shown by the plot on the y-axis of the graph of FIG. 6A, abnormal discharge was observed 20 times (■) on the surface of the target material and 5 times (●) on the inner wall of the vacuum chamber. .
[0027]
In contrast, when the present invention was applied, the following experimental results were obtained.
[0028]
(1) First, experimental results in the first embodiment will be described.
[0029]
{Circle around (1)} The sputtering was performed under the same film forming conditions as the film forming conditions, and the self-bias voltage VDC of the target electrode was measured to be −400 V.
[0030]
The AC voltage VRF was applied to the target electrode, the pulse application period Tpulse of the positive voltage pulse Vpulse was set to 200 μsec, and the pulse application time tpulse was set to 10 μsec, and the positive voltage pulse VP1 was superimposed to perform sputtering. The results at that time are shown in the graph of FIG. 5A, where the number of abnormal discharges N is plotted on the vertical axis, and the potential Vtarget of the target electrode when the positive voltage pulse VP1 is applied is plotted on the horizontal axis. In this graph, the number of abnormal discharges on the target material surface is represented by a
[0031]
It can be seen that the number of abnormal discharges decreases when the voltage value of the potential Vtarget of the target electrode becomes -200 V or more.
[0032]
In FIGS. 5B, 5C, and 6A to 6C, the number of discharges on the surface of the target material is plotted by a white square (□), and the number of discharges on the inner wall of the vacuum chamber is indicated by a white circle. It is represented by the plot (().
[0033]
{Circle around (2)} Among the above conditions, the pulse application time tpulse is set to 10 μsec, the voltage of the positive voltage pulse Vpulse is set so that the potential Vtarget of the target electrode becomes +40 V, and the value of the pulse application cycle Tpulse is varied. And the number N of abnormal discharges was measured. The result is shown in FIG. At this time, the number of discharges on the surface of the target material is indicated by a
[0034]
{Circle around (3)} This time, the voltage value of the positive voltage pulse Vpulse is maintained so that the potential Vtarget of the target electrode becomes +40 V, the pulse application period Tpulse is set to 200 μsec, and the value of the pulse application time tpulse is variously set. The number N of abnormal discharges was measured by shaking. The results are shown in FIG. 5C, where the number of discharges on the target material surface is indicated by a
[0035]
(2) Next, an experimental result in the second embodiment will be described under the same film forming conditions as the film forming conditions.
[0036]
{Circle around (1)} At this time, the self-bias voltage VDC of the target electrode is also −400 V. During the sputtering, the application period TRF (on) of the pulse RF voltage VRFpulse is 200 μsec, the pulse RF voltage is stopped, and the positive voltage pulse VP2 is stopped. The pulse RF voltage VRFpulse was applied to the target electrode with a positive voltage pulse application time tP2 of 10 μsec applied. Then, sputtering was performed while varying the voltage value of the positive voltage pulse VP2, and the number N of abnormal discharges was measured.
[0037]
The experimental results at that time are shown in FIG. A
[0038]
{Circle around (2)} The voltage value of the positive voltage pulse VP2 and the application cycle tP2 (μsec) are set to 80 V and 10 μsec, and the value of the application cycle TRF (on) (μsec) of the pulse RF voltage VRFpulse is varied to change the number of discharges. Was measured. The results are shown in the graph of FIG. At this time, the number of discharges on the target material surface is represented by a
[0039]
(3) Without changing the voltage value of the positive voltage pulse VP2 (80 V), the application period TRF (on) of the pulse RF voltage VRFpulse is reset to 200 μsec, and the application of the pulse RF voltage VRFpulse is stopped. The number N of abnormal discharges was measured by variously changing the value of the time tp2 (μsec) for applying the voltage pulse VP2. The results are shown in a graph of FIG. It can be seen that it is effective when the application time tp2 of the positive voltage pulse VP2 is 10 μsec or more.
[0040]
(3) In the above experiment, the positive voltage pulses VP1 and VP2 were applied at a constant period. However, the present invention includes a case where the intervals between the positive voltage pulses are different.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, since abnormal discharge does not occur during sputtering, a high-quality thin film can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A shows a first embodiment of the apparatus of the present invention. FIG. 2B shows a second embodiment. FIG. 2 shows a relationship between an AC voltage and a positive voltage pulse. FIG. FIG. 4 shows a conventional sputtering apparatus. FIG. 5 shows experimental values of the first embodiment of the present invention. FIG. 6 shows experimental values of the second embodiment of the present invention.
12, 22
Claims (2)
前記ターゲット材が配置されたターゲット電極と、
前記ターゲット電極に交流電圧を印加して前記ターゲット材の表面近傍にプラズマを発生させる交流電源とを有するスパッタ装置において、
前記ターゲット電極に正電圧パルスを印加する正電圧パルス電源を備え、
前記交流電源は前記交流電圧の前記ターゲット電極への印加を間欠的に停止し、
前記正電圧パルス電源は前記交流電源と接続され、前記交流電圧の印加が停止されている期間に前記ターゲット電極に正電圧パルスを印加するように同期設定されていることを特徴とするスパッタ装置。Target material,
A target electrode to which the target material is disposed,
In a sputtering apparatus having an AC power supply for applying an AC voltage to the target electrode to generate plasma near the surface of the target material,
A positive voltage pulse power supply for applying a positive voltage pulse to the target electrode,
The AC power supply intermittently stops applying the AC voltage to the target electrode,
The sputtering apparatus is characterized in that the positive voltage pulse power supply is connected to the AC power supply, and is synchronously set so as to apply a positive voltage pulse to the target electrode during a period in which the application of the AC voltage is stopped.
前記ターゲット材が配置されたターゲット電極と、
前記ターゲット電極に交流電圧を印加して前記ターゲット材の表面近傍にプラズマを発生させる交流電源とを有するスパッタ装置を使用するスパッタ方法であって、
前記スパッタ装置にさらに正電圧パルス電源を設けて、前記ターゲット電極に印加される交流電圧を間欠的に停止して、停止期間に前記ターゲット電極に正電圧パルスを印加することを特徴とするスパッタ方法。Target material,
A target electrode to which the target material is disposed,
A sputtering method using a sputtering apparatus having an AC power source to generate plasma in the vicinity of the surface of the target material by applying an AC voltage to the target electrode,
A sputtering method, further comprising: providing a positive voltage pulse power supply to the sputtering apparatus, intermittently stopping an AC voltage applied to the target electrode, and applying a positive voltage pulse to the target electrode during a stop period. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05548694A JP3585519B2 (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Sputtering apparatus and sputtering method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05548694A JP3585519B2 (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Sputtering apparatus and sputtering method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07258845A JPH07258845A (en) | 1995-10-09 |
JP3585519B2 true JP3585519B2 (en) | 2004-11-04 |
Family
ID=12999962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05548694A Expired - Lifetime JP3585519B2 (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Sputtering apparatus and sputtering method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3585519B2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3689524B2 (en) | 1996-03-22 | 2005-08-31 | キヤノン株式会社 | Aluminum oxide film and method for forming the same |
DE19949394A1 (en) * | 1999-10-13 | 2001-04-19 | Balzers Process Systems Gmbh | Electrical supply unit and method for reducing sparking during sputtering |
DE10222909A1 (en) * | 2002-05-22 | 2003-12-04 | Unaxis Balzers Ag | Sputtering process or device for the production of coatings optimized for residual stress |
JP5347345B2 (en) * | 2008-06-16 | 2013-11-20 | 旭硝子株式会社 | Process for producing conductive mayenite type compound |
JP6644617B2 (en) * | 2016-03-31 | 2020-02-12 | 住友理工株式会社 | Magnetron sputter deposition system |
WO2019087390A1 (en) | 2017-11-06 | 2019-05-09 | キヤノンアネルバ株式会社 | Structure and production method therefor |
JP2020047711A (en) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 株式会社アルバック | Method for manufacturing memory element |
CN113394091A (en) * | 2021-05-10 | 2021-09-14 | 上海华力集成电路制造有限公司 | Dry etching radio frequency discharge enhancement method and dry etching equipment |
-
1994
- 1994-03-25 JP JP05548694A patent/JP3585519B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07258845A (en) | 1995-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4693805A (en) | Method and apparatus for sputtering a dielectric target or for reactive sputtering | |
KR100372385B1 (en) | Thin film fabrication method and thin film fabrication apparatus | |
US6642149B2 (en) | Plasma processing method | |
US5961793A (en) | Method of reducing generation of particulate matter in a sputtering chamber | |
JP2845163B2 (en) | Plasma processing method and apparatus | |
US7247221B2 (en) | System and apparatus for control of sputter deposition process | |
US3562142A (en) | R.f.sputter plating method and apparatus employing control of ion and electron bombardment of the plating | |
JP3585519B2 (en) | Sputtering apparatus and sputtering method | |
LU100893B1 (en) | Method of low-temperature plasma generation, method of an electrically conductive or ferromegnetic tube coating using pulsed plasma and devices for providing the methods thereof | |
JPH05217950A (en) | Gettering and removal of particles during plasma treatment | |
JP2978940B2 (en) | Cleaning method for reaction chamber of plasma process equipment | |
US6248220B1 (en) | Radio frequency sputtering apparatus and film formation method using same | |
JP2003077904A (en) | Apparatus and method for plasma processing | |
JP2002306957A (en) | Plasma treating device | |
JPS6277479A (en) | Formation of thin film by plasma cvd method | |
JPH08302464A (en) | Sputtering cathode and sputtering device | |
Kitabayashi et al. | Charging of glass substrate by plasma exposure | |
JPH0758083A (en) | Semiconductor manufacturing apparatus | |
JP2980956B2 (en) | High frequency plasma CVD equipment | |
JPH0987835A (en) | Method and device for sputtering | |
JPH06145973A (en) | Sputtering device | |
JPS621471B2 (en) | ||
JP2918926B2 (en) | Film forming method and apparatus | |
JPH01272766A (en) | Magnetron sputtering operation | |
JP3805004B2 (en) | Sputtering equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040106 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040413 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040610 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040706 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040804 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070813 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130813 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |