JPH0375364A - 反応性スパッタリング装置 - Google Patents
反応性スパッタリング装置Info
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- JPH0375364A JPH0375364A JP21194989A JP21194989A JPH0375364A JP H0375364 A JPH0375364 A JP H0375364A JP 21194989 A JP21194989 A JP 21194989A JP 21194989 A JP21194989 A JP 21194989A JP H0375364 A JPH0375364 A JP H0375364A
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- Japan
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- cathode
- earth shield
- reactive
- sputtering
- shield
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- Pending
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- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 17
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 10
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 abstract description 10
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
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）
この発明は、カソードの一部をアースシールドで覆った
反応性スパッタリング装置に関するものである。
反応性スパッタリング装置に関するものである。
（従来の技術）
従来の反応性スパッタリング装置は、第４図に示される
ように真空槽ｌ内の上部には基板２が配置され、その基
板２の下方には直流の負電圧を印加した背部に電磁石（
図示せず）を備えたカソード３が基板２と対向するよう
に配置されている。
ように真空槽ｌ内の上部には基板２が配置され、その基
板２の下方には直流の負電圧を印加した背部に電磁石（
図示せず）を備えたカソード３が基板２と対向するよう
に配置されている。
そして、基板２とカソード３とで挟まれた空間の外側に
は、直流の正電圧を印加した一対のゲッタ作用をもった
アノード４がこの空間を挟むように対向して配置されて
いる。真空槽１内の上部には０２やＮ！な−どの反応性
ガスを導入する反応性ガス導入口５が配設され、また、
真空槽ｌ内の下部にはＡｒガスなどの不活性ガスを導入
する不活性ガス導入口６が配設されている。なお、図中
、７は真空排気口である。
は、直流の正電圧を印加した一対のゲッタ作用をもった
アノード４がこの空間を挟むように対向して配置されて
いる。真空槽１内の上部には０２やＮ！な−どの反応性
ガスを導入する反応性ガス導入口５が配設され、また、
真空槽ｌ内の下部にはＡｒガスなどの不活性ガスを導入
する不活性ガス導入口６が配設されている。なお、図中
、７は真空排気口である。
上記装置において、真空槽ｌ内に導入されるＯ２やＮ、
などの反応性ガスと、Ａｒガスなどの不活性ガスとは、
カソード３とアノード４との間の空間において、それぞ
れ電離または励起し、プラズマが発生するようになる。
などの反応性ガスと、Ａｒガスなどの不活性ガスとは、
カソード３とアノード４との間の空間において、それぞ
れ電離または励起し、プラズマが発生するようになる。
そして、このプラズマ中の反応性ガスと不活性ガスの各
イオンはそれぞれカソード３の方向に移動するようにな
る。しかしながら、反応性ガスのイオンはカソード３の
方向への移動の際、その一部が途中でゲッタ作用をもっ
たアノード４に反応性ガスのラジカル等と一緒に吸着さ
れるようになる。そのため、アノード４に吸着されなか
った反応性ガスのイオンやラジカル等だけが、カソード
３の表面上に至り、カソード３のスパッタリングの起き
ていない非エロージョン領域に反応生成物を形成するよ
うになる。
イオンはそれぞれカソード３の方向に移動するようにな
る。しかしながら、反応性ガスのイオンはカソード３の
方向への移動の際、その一部が途中でゲッタ作用をもっ
たアノード４に反応性ガスのラジカル等と一緒に吸着さ
れるようになる。そのため、アノード４に吸着されなか
った反応性ガスのイオンやラジカル等だけが、カソード
３の表面上に至り、カソード３のスパッタリングの起き
ていない非エロージョン領域に反応生成物を形成するよ
うになる。
一方、Ａｒガスなどの不活性ガスのイオンはアノード４
に吸着されることなくカソード３と衝突して、スパッタ
リングする。そして、このスパッタリングによって発生
したカソード３の粒子は反応性ガスのラジカル等と反応
しながら基板２に堆積し、そこに薄膜を形成するように
なる。
に吸着されることなくカソード３と衝突して、スパッタ
リングする。そして、このスパッタリングによって発生
したカソード３の粒子は反応性ガスのラジカル等と反応
しながら基板２に堆積し、そこに薄膜を形成するように
なる。
（発明が解決しようとする課題）
従来の反応性スパッタリング装置は、上記のように反応
性ガスのイオンはカソード３の方向への移動の際、その
一部が途中でゲッタ作用をもったアノード４に反応性ガ
スのラジカル等と一緒に吸着されるようになるが、アノ
ード４に吸着されなかった反応性ガスのその他のイオン
やラジカル等は、カソード３の表面上に至り、カソード
３のスパッタリングの起きていない非二ローション領域
に反応生成物を形成するようになる。このようにして反
応生成物を形成することにより、誘電体膜が形成され、
そこに入射されるＡｒイオンによって電荷が蓄積され、
チャージアップを起こし、カソード３のエロージョン領
域等に時間の経過と共にアーク放電を誘発するようにな
る等の問題を有していた。
性ガスのイオンはカソード３の方向への移動の際、その
一部が途中でゲッタ作用をもったアノード４に反応性ガ
スのラジカル等と一緒に吸着されるようになるが、アノ
ード４に吸着されなかった反応性ガスのその他のイオン
やラジカル等は、カソード３の表面上に至り、カソード
３のスパッタリングの起きていない非二ローション領域
に反応生成物を形成するようになる。このようにして反
応生成物を形成することにより、誘電体膜が形成され、
そこに入射されるＡｒイオンによって電荷が蓄積され、
チャージアップを起こし、カソード３のエロージョン領
域等に時間の経過と共にアーク放電を誘発するようにな
る等の問題を有していた。
この発明の目的は、従来の問題を解決して、カソードの
エロージョン領域等にアーク放電を誘発させない反応性
スパッタリング装置を提供することにある。
エロージョン領域等にアーク放電を誘発させない反応性
スパッタリング装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、この発明は、真空槽内に反
応性ガスと不活性ガスとを導入し、直流電圧を印加する
カソード上にプラズマを発生させ、そのプラズマ中のイ
オンをカソードに衝突させて、カソードをスパッタリン
グし、このスパッタリングによって発生したカソードの
粒子を反応性ガスと反応させながら基板に堆積し、そこ
に薄膜を形成する反応性スパッタリング装置において、
上記カソードのスパッタリングの起きていない非エロー
ジョン領域をアースシールドで覆ったことを特徴とする
ものである。
応性ガスと不活性ガスとを導入し、直流電圧を印加する
カソード上にプラズマを発生させ、そのプラズマ中のイ
オンをカソードに衝突させて、カソードをスパッタリン
グし、このスパッタリングによって発生したカソードの
粒子を反応性ガスと反応させながら基板に堆積し、そこ
に薄膜を形成する反応性スパッタリング装置において、
上記カソードのスパッタリングの起きていない非エロー
ジョン領域をアースシールドで覆ったことを特徴とする
ものである。
なお、カソードのスパッタリングの起きているエロージ
ョン領域の最外周及び最内周部分にもアースシールドを
覆うことが好ましい。
ョン領域の最外周及び最内周部分にもアースシールドを
覆うことが好ましい。
（作用）
この発明においては、カソードのスパッタリングの起き
ていない非エロージョン領域をアースシールドで覆うよ
うにしているので、反応性ガスのイオンやラジカル等に
よって形成される反応生成物は、カソードのスパッタリ
ングの起きていない非エロージョン領域に堆積すること
なく、アースシールド上に堆積するようになる。しかし
ながら、アースシールドは電位が常にＯであるため、ア
ースシールド上に堆積した反応生成物には電荷が蓄積し
なくなり、その結果、異常放電が起こらなくなる。
ていない非エロージョン領域をアースシールドで覆うよ
うにしているので、反応性ガスのイオンやラジカル等に
よって形成される反応生成物は、カソードのスパッタリ
ングの起きていない非エロージョン領域に堆積すること
なく、アースシールド上に堆積するようになる。しかし
ながら、アースシールドは電位が常にＯであるため、ア
ースシールド上に堆積した反応生成物には電荷が蓄積し
なくなり、その結果、異常放電が起こらなくなる。
なお、カソードのスパッタリングの起きているエロージ
ョン領域の最外周及び最内周部分にもアースシールドを
覆っているときも、上記と同様に異常放電が起こらなく
なる。
ョン領域の最外周及び最内周部分にもアースシールドを
覆っているときも、上記と同様に異常放電が起こらなく
なる。
（実施例）
以下、この発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図はこの発明の実施例を示しており、同図において
、従来の装置を示す第４図と同一符号のものは従来の装
置のものと同一につき、その説明を省略するが、この発
明の実施例は従来の装置と異なり、ドーナツ状の開口部
８ａを有するアース接地されたアースシールド８がカソ
ード３を上方より隙間をもって覆っている。そのため、
Ａｒガスなどの不活性ガスのイオンはアースシールド８
のドーナツ状の開口部８ａを通過してから、カソード３
と衝突するようになるので、そのイオンはドーナツ状の
開口部８ａとほぼ相似形をしたエロージョン領域３ａを
形成しながらカソード３をスパッタリングするようにな
る。それゆえ、アースシールド８はカソード３のスパッ
タリングの起きていない非エロージョン領域３ｂを覆う
ようになる。更に、アースシールド８は、カソード３の
非エロージョン領域３ｂの他に、スパッタリングの起き
ているエロージョン領域３ａの最外周及び最内周部分を
覆うようにもなる。ところで、第２図はドーナツ状の開
口部８ａを有するアースシールド８の斜視図である。
、従来の装置を示す第４図と同一符号のものは従来の装
置のものと同一につき、その説明を省略するが、この発
明の実施例は従来の装置と異なり、ドーナツ状の開口部
８ａを有するアース接地されたアースシールド８がカソ
ード３を上方より隙間をもって覆っている。そのため、
Ａｒガスなどの不活性ガスのイオンはアースシールド８
のドーナツ状の開口部８ａを通過してから、カソード３
と衝突するようになるので、そのイオンはドーナツ状の
開口部８ａとほぼ相似形をしたエロージョン領域３ａを
形成しながらカソード３をスパッタリングするようにな
る。それゆえ、アースシールド８はカソード３のスパッ
タリングの起きていない非エロージョン領域３ｂを覆う
ようになる。更に、アースシールド８は、カソード３の
非エロージョン領域３ｂの他に、スパッタリングの起き
ているエロージョン領域３ａの最外周及び最内周部分を
覆うようにもなる。ところで、第２図はドーナツ状の開
口部８ａを有するアースシールド８の斜視図である。
このような実施例において、反応性ガスのイオンやラジ
カル等によって形成される反応生成物は、カソード３の
スパッタリングの起きていない非エロージョン領域３ｂ
に堆積することなく、アースシールド８上に堆積するよ
うになる。だが、アースシールド８は電位が常にＯｌで
あるため、アースシールド８上に堆積した反応生成物に
は電荷が蓄積しなくなり、その結果、異常放電が起こら
なくなる。
カル等によって形成される反応生成物は、カソード３の
スパッタリングの起きていない非エロージョン領域３ｂ
に堆積することなく、アースシールド８上に堆積するよ
うになる。だが、アースシールド８は電位が常にＯｌで
あるため、アースシールド８上に堆積した反応生成物に
は電荷が蓄積しなくなり、その結果、異常放電が起こら
なくなる。
第３図は、横軸に成膜時間（ｈ）、縦軸にアーク放電の
回数（個／５ｉｎ）をとったグラフで、このグラフは、
Ａｌターゲットを用い、スパッタリング用不活性ガスと
してＡｒガスを真空槽内に導入して真空槽内を５ Ｘ
１０ ’Ｔｏｒｒにし、反応性ガスとして０２を２０
ｓｅｃｍ導入し、そして、カソードにり、Ｃパワー２に
冑を供給して、スパッタリングして、基板にＡｌｚＯｓ
膜を形成する場合における、○印を実線で結んだこの発
明の実施例におけるアーク放電の回数と、・印を破線で
結んだ従来の装置におけるアーク放電の回数との比較を
示している。この比較によれば、この発明の実施例にお
けるアーク放電の回数は従来の装置による回数より著し
く減少していることが理解できる。
回数（個／５ｉｎ）をとったグラフで、このグラフは、
Ａｌターゲットを用い、スパッタリング用不活性ガスと
してＡｒガスを真空槽内に導入して真空槽内を５ Ｘ
１０ ’Ｔｏｒｒにし、反応性ガスとして０２を２０
ｓｅｃｍ導入し、そして、カソードにり、Ｃパワー２に
冑を供給して、スパッタリングして、基板にＡｌｚＯｓ
膜を形成する場合における、○印を実線で結んだこの発
明の実施例におけるアーク放電の回数と、・印を破線で
結んだ従来の装置におけるアーク放電の回数との比較を
示している。この比較によれば、この発明の実施例にお
けるアーク放電の回数は従来の装置による回数より著し
く減少していることが理解できる。
（発明の効果）
この発明は、上記のようにカソードのスパッタリングの
起きていない非エロージョン領域をアースシールドで覆
うようにしているので、反応性ガスのイオンやラジカル
等によって形成される反応生成物は、カソードのスパッ
タリングの起きていない非エロージョン領域に堆積する
ことなく、アースシールド上に堆積するようになる。そ
の場合、アースシールドは電位が常に０であるため、ア
ースシールド上に堆積した反応生成物には電荷が蓄積し
なくなり、その結果、異常放電が起こらなくなり、基板
に安定した成膜を行うことが可能となる。
起きていない非エロージョン領域をアースシールドで覆
うようにしているので、反応性ガスのイオンやラジカル
等によって形成される反応生成物は、カソードのスパッ
タリングの起きていない非エロージョン領域に堆積する
ことなく、アースシールド上に堆積するようになる。そ
の場合、アースシールドは電位が常に０であるため、ア
ースシールド上に堆積した反応生成物には電荷が蓄積し
なくなり、その結果、異常放電が起こらなくなり、基板
に安定した成膜を行うことが可能となる。
第１図はこの発明の実施例を示す説明図、第２図はこの
発明の実施例におけるアースシールドの斜視図である。 第３図はこの発明の実施例におけるアーク放電の回数と
従来の装置におけるアーク放電の回数とを比較したグラ
フである。第４図は従来の装置を示す説明図である。 図中、 ｉ・・・・・真空槽 ２ ・ ・ ・ ・ ３ ・ ・ ・ ・ ３ａ・ ・ ・ ・ ３ｂ・ ・ ・ ・ ５ ・ ・ ・ ・ ６ ・ ・ ・ ・ ８ ・ ・ ・ ・ なお、図中、 している。 ・基板 ・カソード ・カソードのエロージョン領域 ・カソードの非エロージョン領域 ・反応性ガス導入口 ・不活性ガス導入口 ・アースシールド 同一符号は同−又は相当部分を示
発明の実施例におけるアースシールドの斜視図である。 第３図はこの発明の実施例におけるアーク放電の回数と
従来の装置におけるアーク放電の回数とを比較したグラ
フである。第４図は従来の装置を示す説明図である。 図中、 ｉ・・・・・真空槽 ２ ・ ・ ・ ・ ３ ・ ・ ・ ・ ３ａ・ ・ ・ ・ ３ｂ・ ・ ・ ・ ５ ・ ・ ・ ・ ６ ・ ・ ・ ・ ８ ・ ・ ・ ・ なお、図中、 している。 ・基板 ・カソード ・カソードのエロージョン領域 ・カソードの非エロージョン領域 ・反応性ガス導入口 ・不活性ガス導入口 ・アースシールド 同一符号は同−又は相当部分を示
Claims (2)
- １．真空槽内に反応性ガスと不活性ガスとを導入し、直
流電圧を印加するカソード上にプラズマを発生させ、そ
のプラズマ中のイオンをカソードに衝突させて、カソー
ドをスパッタリングし、このスパッタリングによって発
生したカソードの粒子を反応性ガスと反応させながら基
板に堆積し、そこに薄膜を形成する反応性スパッタリン
グ装置において、上記カソードのスパッタリングの起き
ていない非エロージョン領域をアースシールドで覆った
ことを特徴とする反応性スパッタリング装置。 - ２．請求項１記載の反応性スパッタリング装置において
、上記カソードのスパッタリングの起きているエロージ
ョン領域の最外周及び最内周部分にもアースシールドを
覆っていることを特徴とする反応性スパッタリング装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21194989A JPH0375364A (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 反応性スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21194989A JPH0375364A (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 反応性スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0375364A true JPH0375364A (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=16614367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21194989A Pending JPH0375364A (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 反応性スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0375364A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005213636A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Kobe Steel Ltd | 複合成膜装置およびスパッタリング蒸発源 |
| US8197647B2 (en) | 2004-02-02 | 2012-06-12 | Kobe Steel, Ltd. | Hard laminated film, method of manufacturing the same and film-forming device |
| JP2013007109A (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-10 | Ulvac Japan Ltd | スパッタリング用のターゲット及びこれを用いたスパッタリング方法 |
-
1989
- 1989-08-17 JP JP21194989A patent/JPH0375364A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005213636A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Kobe Steel Ltd | 複合成膜装置およびスパッタリング蒸発源 |
| US8197647B2 (en) | 2004-02-02 | 2012-06-12 | Kobe Steel, Ltd. | Hard laminated film, method of manufacturing the same and film-forming device |
| JP2013007109A (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-10 | Ulvac Japan Ltd | スパッタリング用のターゲット及びこれを用いたスパッタリング方法 |
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