JPH02111875A - スパッタリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シャッター泣面を基板に著しく接近させるこ
とにより、シャッター開閉間での放電状態の変化を抑え
、スパッタ成膜の安定化を図るスパッタリング装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、薄膜を形成するスパッタリング装置においては、
ターゲット表面の清浄化及びスパッタリング条件、特に
、スパッタレートの安定化を図るために、シャッターを
閉じた状態でのプレスバックを行うのが通常である。

従来のスパッタリング装置では、第４図に示すようにタ
ーゲット５よりスパッタされた材料が周囲に飛散しない
ように、基板３とターゲット５の間でターゲット５の近
傍にシャック−４の位；なを設定している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記のような構造のスパッタリング装置では、
シャッターの開と閑により、放電空間が太き（異なるた
め、シャッターを開いた後もスパッタレートが安定する
ために時間を要するという欠点があった。すなわち、こ
のことは、基板上に成膜中にもスパッタレートが変化し
ていることを意味する。そのため、この変化に起因して
混入ガス足、密度、膜構造などにおいて、膜の厚さ方向
での均一性が失われる。

また、スパッタレートと膜組成が密接な関係をもつ反応
性スパッタにおいては、上記スパッタレートの変化が膜
の厚さ方向での組成の均一性を低下させることになる。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、成膜中
でのスパッタレートの安定化を図ったスパンクリング装
置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、上記の問題点を解決すべく、種々研究の結果
、スパッタリング装置において、シャッターを基板とタ
ーゲットの間で、基板に著しく近い位置に配置すること
によって上記の問題点を解決しうることを見出して本発
明を完成したものである。

即ち、本発明は、シャッター開閉間でのスパッターレー
トの変化をなくすことにより、シャンター間抜の成膜中
でのスパッタレートの安定化を図り、その結果として、
試料の膜厚方向での各物性の均一化を図ることを要旨と
するものである。

〔作用〕

本発明のスパックリング装置では、基板とターゲットの
間で、シャック−を基板に著しく近い位置に配置するの
で、シャッターとサンプル基板との間隔は、シャッター
の開閉によってプラズマの広がりに大きな変化を来さな
い程度に小さくすることができる。したがって、シャッ
ター開閉間でのスパッターレートの変化をなくすことが
でき、シャッター間抜の成膜中でのスパッタレートの安
定化を図ることができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係るスパックリング装置の１実施例を
示す図、第２図および第３図は本発明の他の実施例を示
す図である０図中、ｌは真空層、２は基板ホルダー、３
はサンプル基板、４はシャッター、５はターゲット、６
はターゲット電極、７は電源、８はガス導入口、９は排
気口、１０はｌＩ２厚分布修正板、１１は水晶振動子、
１２は膜厚モニタを示す。

第１図において、サンプル基板３とターゲット５とは、
真空槽ｌ中に対向配置され、かつこれらの間にンヤ・ツ
タ−４が配置されている。そして、基板ホルダー２は真
空槽ｌと共に接地されている。

ターゲット５はターゲット電極６上に取り付けられてお
り、ターゲット電極６が電’６１に接続されている。

このような構成のスパッタリング装置において、本発明
は、シャッター４の位置を図示の如くサンプル基板３側
に極めて近い位置に配置することを特徴とするものであ
る。このシャッター４を配置する位置によりシャッター
４の開閉前後でのスパッタ条件、特にスパッタレートの
安定化を図ることができる。

なお、シャンク−４とサンプル基板３との間隔は、シャ
・ンター４の開閉によってプラズマの広がりに大きな変
化を来さない程度にすることである。

すなわち、シャッター４とターゲット５との間隔をａ、
サンプル ｂとしたとき、その比ａ　／　ｂが０．８〜０．９程度
が望ましい．また、シャッター４の大きさは、サンプル
基板３を覆うことのできる最小のものでよい．ターゲッ
ト５として使用する材料には、特に制限はない。

本発明の第２の実施例として示した第２図のスパッタリ
ング装置は、シャッター４とサンプル基板３の間に膜厚
分布修正板１０が設けられているものである．このよう
にサンプル基板３内の膜厚分布を均一にするための膜厚
分布修正板ｌＯを用いる場合には、ｊｆｆ　Ｂ２厚分布
修正板１０をシャッター４近傍の上部（基板側）または
下部（ターゲット側）に設置するのが望ましい。

さらに、本発明の第３の実施例として示した第３図のス
パッタリング装置は、シャッター４とターゲット５の間
に水晶振り」子１１を設け、膜厚モニタ１２によってス
パッタレートをモニタする機能を備えているものである
。このように構成することにより、シャッターの開閉に
関係なく常に、スパッタレートをモニタすることができ
る。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
（、種々の変形が可能である。

例えば本発明に適用されるシャッターの開閉機構には特
に制約はなく、片開き、両開き等、いずれでも良い、シ
ャッター材料は、耐反応性、剛性等から、ステ、ンレス
仮が望ましい。

また、スパッタの方式としては、直流２極スパツタ、バ
イアススパッタ、非対称交流スパッタ、ＲＦスパッタ、
３極スパツタ、４極スパツタ、及びこれらの反応性スパ
ッタに対し、適用することができる。

第４図は第３図に示す実施例に対する比較例を示す図、
第５図は第３図および第４図に示すスパッタリング装置
によるシャッター開閉でのスパッタレートを示す図であ
る。

第５図において、曲線Ａが第３図に示すスパッタリング
装置によるシャッター開閉でのスパッタレート、曲線Ｂ
が第４図に示すスパッタリング装置によるシャッター開
閉でのスパッタレートである。なお、ターゲットとして
Ｔｅを用い、ＲＦ電源を用いてスパッタリングを行った
。シャッターの位置は、シャッターとターゲットの間隔
をａ、サンプル基板とターゲットの間隔をｂとしたとき
、第３図に示すスパッタリング装置は、 −〇、８ 第４図に示すスパッタリング装置は、 □口０．　５ とした、その結果、曲線Ａ、Ｂを対比すると明らかなよ
うに従来品である曲線Ｂにおいては、シャッターの開閉
に伴うスパッタレートの変化が認められるが、本発明に
よる曲線Ａにおいては、このような変化は認められず、
成膜中でのスパッタレートの安定化が実現された。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、真空
槽に基板とターゲットとを対向配置し、かつ前記基板と
ターゲットの間にシャッターを有するスパッタリング装
置において、シャッターと’！＝　＋Ｎの間隔をシャッ
ターとターゲットの間隔に比べて著しく小さくすること
により、プレスパツタから成膜へ移行する際のシャッタ
ーの移動によるスパッタレートの変動をなくし、スパッ
タ条件の安定化を図ると共に、その結果として試料の膜
厚方向での各物性の均一化を図ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスパッタリング装置の１実施例を
示す図、第２図および第３図は本発明の他の実施例を示
す図、第４図は第３図に示す実施例に対する比較例を示
す図、第５図は第３図および第４図に示すスパッタリン
グ装置によるシャッター開閉でのスパッタレートを示す
図である。 ■・・・真空層、２は基板ホルダー、３・・・サンプル
基板、４・・・シャッター、５・・・ターゲット、６・
・・ターゲット電極、７・・・電源、８・・・ガス導入
口、９・・・排気口、１０・・・膜厚分布修正板、１１
・・・水晶振動子、１２・・・ｌ１２厚モニタ。 出　願　人　　　大日本印刷株式会社 代理人　弁理士　阿　部　龍　吉（外５名）第１ 図 を濤、 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空槽内に基板とターゲットとを対向配置し、か
   つ前記基板とターゲットの間にシャッターを有するスパ
   ッタリング装置において、シャッターとターゲットとの
   間隔に比べてシャッターと基板との間隔を著しく小さく
   したことを特徴とするスパッタリング装置。
2. （２）上記シャッターの近傍基板側、或いはターゲット
   側に膜厚分布修正板を設置したことを特徴とする請求項
   １記載のスパッタリング装置。
3. （３）上記シャッターとターゲットの間に水晶振動子を
   備え、ターゲットを構成する材料のスパッタリングレー
   トを測定する手段を有することを特徴とする請求項１記
   載のスパッタリング装置。