JPH03253568A - カルーセル形スパツタリング装置およびそのスパツタリング方法 - Google Patents

カルーセル形スパツタリング装置およびそのスパツタリング方法

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JPH03253568A
JPH03253568A JP2051872A JP5187290A JPH03253568A JP H03253568 A JPH03253568 A JP H03253568A JP 2051872 A JP2051872 A JP 2051872A JP 5187290 A JP5187290 A JP 5187290A JP H03253568 A JPH03253568 A JP H03253568A
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晃治 中島
Kimisumi Yamamoto
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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〕 本発明はカルーセル形スパッタリング装置およびそのス
パッタリング方法に係わシ、特にそのカソード構造釦よ
びそのカソード構造を用いた成膜方法に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
従来、この種のスパッタリング装置は、正多角形の回転
ドラムの側面にプレート状基板もしくは複数枚の円板状
基板を取り付け、矩形ターゲットの長平方向とドラム回
転軸とが平行となるように矩形ターゲットを配置し、側
面に基板を取り付けた状態で正多角形ドラムを回転させ
ながら、基板上に成膜を行なっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の矩形カソード構造を有したカルーセル形スパッタ
リング装置を用いて成膜を行なう場合、基板ホルダーを
正多角形回転ドラムの円周上に回転させるので、正多角
形の稜にあたる部分と辺にあたる部分とでは、ターゲッ
トとの最短接近距離とターゲットに対する角度との関係
が異なるため、ターゲット上面のプラズマによってスパ
ッタされたスパッタ原子の基板への付着確率が異なり、
等速回転では基板幅方向の膜厚分布が不均一となる問題
があった。
〔課題を解決するための手段〕
このような課題を解決するために本発明によるカルーセ
ル形スパッタリング装置は、多角形ドラムの外周上に平
板状基板をその表面が正多角形の一辺となるように取り
付けこの多角形ドラムを円周方向に回転させる正多角形
回転ドラムと、この多角形回転ドラムの中心方向に向け
て一方は中心に向う線に対して時計廻す方向に他方は反
時計廻シ方向に角度をもたせて配置した少なくとも21
固の矩形状カソード電極部とを有している。
本発明によるスパッタリング方法は、矩形カソード電極
部の各ターゲット上面のプラズマリングによってスパッ
タされたスパッタ原子を、平板状基板上に重ね合わせる
ことにより成膜を行なうものである。
〔作用〕
本発明に)いては、各矩形状カソード電極部の時計廻シ
角度(以下、ふシ角と呼ぶ)を適正値に選定することに
よシ、平板状基板上に均一な膜厚分布で成膜される。
〔実施例〕
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明によるカルーセル形スパッタIJング装
置の一実施例による構成を説明する図であり、同図(&
)は全体の構Fs、を示す斜視図、同図中)は同図(a
)のA−A’線の断面図、同図(c)は同図(a)の電
極部の外形を示す斜視図、同図(d)は同図(C)のB
−B′線の断面図である。同図に釦いて、1は複数の基
板を側面に取り付けて回転軸Cを中心として矢印り方向
に回転しながら成膜する正多角形回転ドラム、2は回転
ドラム1の側面に取シ付けられた被成膜基板、3はスパ
ッタ粒子の斜め入射をカットするために基板2の回転方
向(矢印り方向)と同一方向に開度HI4I4症なシャ
ッター 4s 、 4zはシャッター3の開口部内に回
転軸Cと直角方向に結ぶ直線に対して正方向、負方向に
角度(−〇。
十〇)を有して配置された矩形ターゲット、51゜5、
は各矩形ターゲット4. 、4.の矩形電極部、1.6
2は中央磁極、T、、7.は各中央磁極6h62を囲む
外周磁極、81 + 82は各中央磁極61゜62と外
周磁極71.7!とによって形成される磁力線、91 
、91は磁力線at 、 ax Kよって封じ込められ
ているほぼ長トラック状プラズマリング、10は電極部
51 、 Stに電力を投入する高圧電源、11は真空
容器である。
このような構成に釦いて、回転ドラム10側面に複数の
基板2を取り付け、この正多角形回転ドラム1を矢印り
方向へ回転させながら、矩形ターゲット4t 、 4x
の上面の長トラック状プラズマリング9+ 、 9tに
よってスパッタされたスパッタ原子が重ね合わされて大
面積基板2上にほぼ均一な膜厚分布で成膜される。筐た
、成膜範囲はシャッター3によって調整されている。
一般にスパッタ原子の基板への付着a車は、コサイン則
によって支配されてカ夛、ターゲット上のプラズマリン
グの位置から基板面内の各位置までの距離とそのなす角
度に分布があれば、付着確*が異なう、膜厚分蒲が生じ
てしまう。従来のカルーセル形スパッタリング装置に訃
いては、正多角形回転ドラムを回転しながら、成膜を行
った場合、第2図(&)に示す基板2の中心部と同図(
b)に示す基板2の端にあたる角の部分とでプラズマリ
ング9からの最短接近距離とプラズマリング9に対する
角度とに差が生じ、基板2の幅方向で膜厚が不均一とな
っていた。これに対して本実施例では、シャッター3の
開口部内に矩形電極部St 、 5x t−開口部中心
線に対して対称にかつふb角を置いて配置し、各矩形タ
ーゲット41.4xの上面の長トラック状プラズマリン
グ91.9□によってスパッタされたスパッタ原子が重
ね合わされ、その結果として第3図に示すように膜厚均
一化が実現できる。つt、b同図(&)に示す矩形ター
ゲット41による膜厚分布d1と、同図(b)に示す矩
形ターゲット4zによる膜厚分布d、とを重ね合わせた
同図(c)に示す膜厚分布d3となる。しかし、対称に
配置した矩形電極部51 、5zのふシ角を小さくする
と、第4図に第3図と同様の方法で説明すると各矩形タ
ーゲット41,4□の上面の長トラック状プラズマリン
グ91,9□による膜厚分布d1 + d2の山高部分
が同図(a) 、 (b)に示すように中央寄シになう
、重ね合わせた膜厚分布d3も同図(C)に示すように
中央山高の分布となってしまう。また、矩形電極部5.
.5.のふシ角を大きくしすぎると、逆転し、tJX5
図(1) 、 (b) 、 (c)に同様に示すように
中1;低く、外周が高い膜厚分布d1 + d2 + 
d3となる。このように各矩形電極部51.5zのふシ
角には適正値が存在してシb1その値は基板2の配列径
、正多角形回転ドラム1の分割数、シャッター3の開口
度、ターゲラ) 41 、4zと基板2との間の距離な
どによシ、一義的に決めることができる。
次に本実施例について以下の運転条件によ】膜厚分布の
均一化について説明する。
(比較例の運転条件) ターゲットの外径寸法5インチ×18インチ(127m
 x 457m ) 、マグネトロン磁極にて封じ込め
られた長トラック状プラズマリング、基板寸法300諺
X 300 m、のプレート状基板、基板とターゲット
との間の最短接近距離60 m、アルゴンガス圧力IQ
mTorr 、ターゲットとしてCuを使用。
六角形回転ドラムの直径5 Q cm 、シャッタ開度
90度、放題電流・回転速度・成膜時間は任意として成
膜を行ない、@6図は基板中央高さ位置での幅方向の膜
厚分布を求めたものである。同図から明らかなように3
0W1角の基板内で幅方向に±20噂の膜厚分布が生じ
ている。これに対して正多角形回転ドラムの分割数を1
2分割に増大させてドラムilN径を116crnにし
て膜厚の均一化を試みた結果、第7図に示すように幅方
向に±18嘩程度の改善しか認められず、装置寸法を大
きくした割には効果が得られなかった。
(実施例の運転条件) ターゲットの外形寸法3インチ×18インチ(76雪X
457■)の矩形ターゲット4+ 、 4tを正多角形
回転ドラム1の回転軸に直角方向に結ぶ直線に対して正
方向、負方向に20度の角度をふって中心線に対して対
称に2列配置し、それぞれマグネトロン磁極にて長トラ
ック状プラズマリング91+92+基板寸法300 v
m X 300−のプレート状基板、基板とターゲット
との間の最短接近距離60箇、アルゴンガス圧力10m
Torr 、ターゲットとしてCuを使用、六角形回転
ドラムの直径60の、シャッター開度90度、放電電流
・回転速度・成膜時間は任意として成膜を行ない、第8
図は基板中央高さ位置での幅方向の膜厚分布を求めたも
のである。同図から明らかなように30ffi角の基板
内で幅方向に上2゜5−までに膜厚均一化がなされたこ
とが判る。
第9図は本発明に係わるカルーセル形スパッタリング装
置の他の実施例による構成を説明する図で同図(a)は
全体の構成を示す図、同図(b)は同図(a)のA−A
’線の断面図、同図(c〉は同図(1)の電極部の外形
を示す斜視図、同図(d)は同図(、)のB−B’線の
断面図であう、前述の図と同一部分には同一符号を付し
である。同図において、5は矩形ターゲット4+ 、 
4xの電極部、12はリング状の内周磁極、13は内周
磁極12を囲むリング状の外周磁極、8はリング状の内
周磁極12と外周磁極13とによって形成される磁力線
、9は磁力線8によって封じ込められている略長方形状
プラズマリングである。
このような構成にかいても、略長方形状プラズマリング
9の相方のリニアープラズマ部分に矩形ターゲット4r
 、 42が配置されてリニアープラズマによってスパ
ッタされたスパッタ原子の重ね合わせによシ、大面積基
板内で膜厚均一化が可能となる。この場合も前述した運
転条件による略長方形状プラズマリング9によっても同
様の結果が得られ、中小量生産用として回転ドラムの直
径を大きくすること逢<、大面積基板内に均一な膜厚に
て成膜を要する用途に大きな威力を発揮することができ
る。
なシ、前述した実施例にかいては、同一シャッター3の
開口範囲内に矩形電極部4+、4zを中心線に対して対
称に配置した場合について説明したが、本発明は、これ
に限定されるものではなく、第10図、第11図に示す
ように同一シャッター3の開口範囲内でなくても正多角
形回転ドラム1に対して相対位置が同じであれば、位相
がずれても同様の効果が得られる。筐た、wc12図に
示すように矩形電極部41 、4xを真空容器11に対
して角度をもたせて配置しても正多角形回転ドラム1に
対する相対位置が同じであれば、同様の効果が得られる
。この場合、基板2を取シ付は正多角形回転ドラム1の
回転軸Cに対して直角となる面に対して一θの角度を有
するカソード電極部51と↑θの角度を有するカソード
電極52とを、角度θを自在に調整できる調節機構を設
けてこの調節機構に装着するととくよって容易に実現で
きる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、正多角形回転ドラ
ムの直径を大きくすることなく、周率な構成で大面積基
板内に均一な膜厚でスパッタ成膜ができるという極めて
優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるカルーセル形スパッfi IJン
グ装置の一実施例による構成を説明する図、第2図は従
来のカルーセル形スパッタリング装置の課題を説明する
図、第3図〜第5図は本発明によるスパッタリング方法
を説明する図、ig6図、第7図は従来の基板中央より
幅方向の膜厚分布を示す図、f88図は本発明に係わる
基板中央よう幅方向の膜厚分布を示す図、第9図は本発
明の他の実施例による*tCを説明する図、1XlO図
〜第12図は本発明のさらに他の実施例による構成を説
明する図である。 1・・・・正多角形回転ドラム、2・・・・被成膜基板
、3・・・・シャッター 4.4+、4・・・・・矩形
ターゲット、5.5t、5x ・・・・カソード電極部
、6t+6x ・・・・中央磁極、T1゜7x  ・・
・・外周磁極、8 + 8t + 82・・・・磁力線
、9,91.!iz ・・・・プラズマリング、10・
・・・高圧電源、11・・・・真空容器、12・・・・
内周磁板、13・・・・外周磁極。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)多角形ドラムの外周上に平板状基板をその表面が
    正多角形の一辺となるよりに取り付けて円周方向に回転
    させる正多角形回転ドラムと、前記正多角形回転ドラム
    の中心方向に向けて一方は中心に向う線に対して時計廻
    り方向に他方は反時計廻り方向に角度をもたせて配置し
    た少なくとも2個の矩形状カソード電極部とを備えたこ
    とを特徴とするカルーセル形スパッタリング装置。
  2. (2)請求項1において、前記矩形状カソード電極部の
    各ターゲット上面のリニアプラズマによつてスパッタさ
    れたスパッタ原子を前記平板状基板上に重ね合わせて成
    膜を行なうことを特徴としたスパッタリング方法。
JP2051872A 1990-03-05 1990-03-05 カルーセル形スパツタリング装置およびそのスパツタリング方法 Expired - Fee Related JPH0768614B2 (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002063064A1 (fr) 2001-02-07 2002-08-15 Asahi Glass Company, Limited Dispositif de projection et procede pour realiser un film de projection
JP2003500533A (ja) * 1999-05-25 2003-01-07 ユナキス・バルツェルス・アクチェンゲゼルシャフト 真空処理装置および工作物の製造方法
JP2007186773A (ja) * 2006-01-16 2007-07-26 Bridgestone Corp 成膜方法及び装置
JP2009035788A (ja) * 2007-08-02 2009-02-19 Ulvac Japan Ltd 成膜装置
US7749622B2 (en) 2002-10-22 2010-07-06 Asahi Glass Company, Limited Multilayer film-coated substrate and process for its production
RU2606363C2 (ru) * 2015-05-27 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Установка карусельного типа для магнетронного напыления многослойных покрытий и способ магнетронного напыления равнотолщинного нанопокрытия

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009063789A1 (ja) * 2007-11-13 2009-05-22 Ebara-Udylite Co., Ltd. 三次元形状のワークへのスパッタリング成膜方法およびそれに用いる装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59117220A (ja) * 1982-12-24 1984-07-06 Hitachi Ltd スパツタ装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59117220A (ja) * 1982-12-24 1984-07-06 Hitachi Ltd スパツタ装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003500533A (ja) * 1999-05-25 2003-01-07 ユナキス・バルツェルス・アクチェンゲゼルシャフト 真空処理装置および工作物の製造方法
WO2002063064A1 (fr) 2001-02-07 2002-08-15 Asahi Glass Company, Limited Dispositif de projection et procede pour realiser un film de projection
US6863785B2 (en) 2001-02-07 2005-03-08 Asahi Glass Company, Limited Sputtering apparatus and sputter film deposition method
US7749622B2 (en) 2002-10-22 2010-07-06 Asahi Glass Company, Limited Multilayer film-coated substrate and process for its production
JP2007186773A (ja) * 2006-01-16 2007-07-26 Bridgestone Corp 成膜方法及び装置
JP2009035788A (ja) * 2007-08-02 2009-02-19 Ulvac Japan Ltd 成膜装置
RU2606363C2 (ru) * 2015-05-27 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Установка карусельного типа для магнетронного напыления многослойных покрытий и способ магнетронного напыления равнотолщинного нанопокрытия

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