JPH05263225A - スパッタリング方法 - Google Patents
スパッタリング方法Info
- Publication number
- JPH05263225A JPH05263225A JP9212192A JP9212192A JPH05263225A JP H05263225 A JPH05263225 A JP H05263225A JP 9212192 A JP9212192 A JP 9212192A JP 9212192 A JP9212192 A JP 9212192A JP H05263225 A JPH05263225 A JP H05263225A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- sputtering
- substrate
- cylindrical
- chamber
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【構成】円筒型スパッタターゲットまわりの空間を複数
に分割するように、かつ、ターゲット表面が回転しなが
ら複数の空間に順々に現れるように、仕切板を円筒軸に
平行に備えた状態で、複数の空間に異なったガスを導入
して同時に放電を行う。 【効果】ターゲット表面が不活性ガスが導入された空間
の後に反応性ガスが導入された空間に入るようにする
と、常にターゲット表面がきれいな状態で反応性スパッ
タできる。
に分割するように、かつ、ターゲット表面が回転しなが
ら複数の空間に順々に現れるように、仕切板を円筒軸に
平行に備えた状態で、複数の空間に異なったガスを導入
して同時に放電を行う。 【効果】ターゲット表面が不活性ガスが導入された空間
の後に反応性ガスが導入された空間に入るようにする
と、常にターゲット表面がきれいな状態で反応性スパッ
タできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は円筒型スパッタターゲッ
トを用いたスパッタリング方法に関するものである。
トを用いたスパッタリング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ターゲットが円筒型で円筒内部に
磁石と冷却水配管を有し、冷却水が内部全体を満たして
ターゲットを冷却し、ターゲットを円筒軸のまわりに回
転させながら放電を行うスパッタターゲットは米国特許
第４３５６０７３号明細書、特表昭５８−５００１７４
号公報等により知られている。
磁石と冷却水配管を有し、冷却水が内部全体を満たして
ターゲットを冷却し、ターゲットを円筒軸のまわりに回
転させながら放電を行うスパッタターゲットは米国特許
第４３５６０７３号明細書、特表昭５８−５００１７４
号公報等により知られている。
【０００３】このカソードの利点として、１）ターゲッ
トが回転しており、ターゲット表面のある一部分はわず
かの時間しかプラズマにさらされないため、ターゲット
の冷却効率が高く、大きなパワーを投入できること、
２）ターゲットが均一にエロージョンされていくため、
ターゲットの利用効率が高いこと、が挙げられる。
トが回転しており、ターゲット表面のある一部分はわず
かの時間しかプラズマにさらされないため、ターゲット
の冷却効率が高く、大きなパワーを投入できること、
２）ターゲットが均一にエロージョンされていくため、
ターゲットの利用効率が高いこと、が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
１）は見方を変えれば常にプラズマにさらされているタ
ーゲット表面はなく、非プラズマ領域では、チャンバー
中の水または残留ガス等によってターゲット表面が酸化
等、変質しており、この表面が次々にプラズマ領域に入
り、先ず表面の酸化または変質層が除去され、その後に
ターゲットのスパッタが行われているということであ
る。従って、表面の酸化または変質層も基板上に成膜さ
れていることになり膜質に悪影響を及ぼす恐れがある。
１）は見方を変えれば常にプラズマにさらされているタ
ーゲット表面はなく、非プラズマ領域では、チャンバー
中の水または残留ガス等によってターゲット表面が酸化
等、変質しており、この表面が次々にプラズマ領域に入
り、先ず表面の酸化または変質層が除去され、その後に
ターゲットのスパッタが行われているということであ
る。従って、表面の酸化または変質層も基板上に成膜さ
れていることになり膜質に悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００５】また、特に反応性スパッタを行う場合、プ
ラズマに入る直前または出た直後のターゲット表面に
は、反応生成物が堆積される。ターゲット表面がクリー
ンな状態でスパッタを開始し、しばらくすると堆積され
た反応生成物の厚さが増加し、これが取りきれない状態
となる。反応生成物が、絶縁物の場合、ＤＣスパッタを
すると、徐々にターゲット表面に絶縁物が堆積され、ア
ーキングが起き、成膜速度が落ちてきてしまう。
ラズマに入る直前または出た直後のターゲット表面に
は、反応生成物が堆積される。ターゲット表面がクリー
ンな状態でスパッタを開始し、しばらくすると堆積され
た反応生成物の厚さが増加し、これが取りきれない状態
となる。反応生成物が、絶縁物の場合、ＤＣスパッタを
すると、徐々にターゲット表面に絶縁物が堆積され、ア
ーキングが起き、成膜速度が落ちてきてしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、ターゲットが円筒型
で円筒内部に磁石と冷却用液体用の配管を有し、冷却用
液体が内部全体を満たしてターゲットを冷却し、円筒軸
のまわりに回転させながら放電を行う円筒型スパッタタ
ーゲットを用いたスパッタリング法において、ターゲッ
トのまわりの空間を複数に分割するように、かつ、ター
ゲット表面が回転しながら複数の空間に順々に現れるよ
うに、仕切板を円筒軸に平行に備えた状態で、複数の空
間に異なったガスを導入して同時に放電を行うスパッタ
リング方法を提供するものである。
を解決すべくなされたものであり、ターゲットが円筒型
で円筒内部に磁石と冷却用液体用の配管を有し、冷却用
液体が内部全体を満たしてターゲットを冷却し、円筒軸
のまわりに回転させながら放電を行う円筒型スパッタタ
ーゲットを用いたスパッタリング法において、ターゲッ
トのまわりの空間を複数に分割するように、かつ、ター
ゲット表面が回転しながら複数の空間に順々に現れるよ
うに、仕切板を円筒軸に平行に備えた状態で、複数の空
間に異なったガスを導入して同時に放電を行うスパッタ
リング方法を提供するものである。
【０００７】図１にこの発明のスパッタリング方法を行
う装置の一例の該略断面図を示す。１は真空チャンバー
壁である。チャンバー中には内部に磁石６、７および冷
却用液体用の配管８を有した円筒型ターゲット５があ
る。円筒ターゲットの回りの空間は仕切り板４によって
２つに仕切られており、それぞれの空間にはガス導入管
２、３により、外部より異なったガスが導入可能となっ
ている。チャンバーには、排気ポンプ９が装着されてお
り、チャンバー内部は適当な真空度が保たれるようにな
っている。
う装置の一例の該略断面図を示す。１は真空チャンバー
壁である。チャンバー中には内部に磁石６、７および冷
却用液体用の配管８を有した円筒型ターゲット５があ
る。円筒ターゲットの回りの空間は仕切り板４によって
２つに仕切られており、それぞれの空間にはガス導入管
２、３により、外部より異なったガスが導入可能となっ
ている。チャンバーには、排気ポンプ９が装着されてお
り、チャンバー内部は適当な真空度が保たれるようにな
っている。
【０００８】ターゲット５にはスパッタ用電源（図では
省略する）が繋がっており、チャンバー内部でスパッタ
が行われるようになっている。１０は基板ホルダーであ
り、この上にガラス、プラスチック等の基板が載せられ
るようになっている。
省略する）が繋がっており、チャンバー内部でスパッタ
が行われるようになっている。１０は基板ホルダーであ
り、この上にガラス、プラスチック等の基板が載せられ
るようになっている。
【０００９】今、基板のある方の空間に、ガス導入管３
から反応性ガス（Ｏ2 ，Ｎ2 ，ＣＨ4 など）を導入し、
反応性スパッタを行うとする。このとき、反応生成物が
基板上、チャンバー壁とともにターゲット上にも被着す
る。このとき、もう一方の空間にはガス導入管２からア
ルゴン等、不活性ガスのみを導入してスパッタを行う
と、ここでターゲット上の反応生成物は除去され、ター
ゲット表面が再び基板のある空間に現れるときにはター
ゲット表面はクリーンな状態になっている。
から反応性ガス（Ｏ2 ，Ｎ2 ，ＣＨ4 など）を導入し、
反応性スパッタを行うとする。このとき、反応生成物が
基板上、チャンバー壁とともにターゲット上にも被着す
る。このとき、もう一方の空間にはガス導入管２からア
ルゴン等、不活性ガスのみを導入してスパッタを行う
と、ここでターゲット上の反応生成物は除去され、ター
ゲット表面が再び基板のある空間に現れるときにはター
ゲット表面はクリーンな状態になっている。
【００１０】つまり、ターゲットが１回転する間に反応
性スパッタとプレスパッタを行うことになる。従って、
通常のプレーナー型ターゲットで反応性スパッタをする
際に必要なプレスパッタの時間が短縮できる。特に反応
生成物が絶縁物である場合、絶縁物の被着によって引き
起こされるアーキングが減少するため、より大きなパワ
ーが投入可能となる。
性スパッタとプレスパッタを行うことになる。従って、
通常のプレーナー型ターゲットで反応性スパッタをする
際に必要なプレスパッタの時間が短縮できる。特に反応
生成物が絶縁物である場合、絶縁物の被着によって引き
起こされるアーキングが減少するため、より大きなパワ
ーが投入可能となる。
【００１１】仕切り板の材質は金属、セラミックなど真
空中で高温に熱せられたときにガス放出の少ないものが
望ましい。金属を用いる場合、仕切り板は電極としての
作用もするが、電位としてはアースにしてもフローティ
ングにしてもよい。また、水冷することが望ましい。
空中で高温に熱せられたときにガス放出の少ないものが
望ましい。金属を用いる場合、仕切り板は電極としての
作用もするが、電位としてはアースにしてもフローティ
ングにしてもよい。また、水冷することが望ましい。
【００１２】ターゲットと仕切り板のすき間の大きさ
は、２つの領域のガスが互いに相手の領域に流れないよ
うにできるだけ小さくすることが望ましい。通常２〜５
ｍｍ程度でよい。また、図１は仕切り板が２枚の場合を
示したものであるが、２枚以上の仕切り板を配置し、２
つ以上の空間に分割することもできる。また、分割した
各空間ごとに異なる反応性ガスを導入し、各空間ごとに
同時に膜形成を行うこともできる。例えば、一方の空間
にＮ2 ガスを導入して窒化物を形成すると同時に他方の
空間にＯ2 ガスを導入して酸化物を形成することも可能
である。
は、２つの領域のガスが互いに相手の領域に流れないよ
うにできるだけ小さくすることが望ましい。通常２〜５
ｍｍ程度でよい。また、図１は仕切り板が２枚の場合を
示したものであるが、２枚以上の仕切り板を配置し、２
つ以上の空間に分割することもできる。また、分割した
各空間ごとに異なる反応性ガスを導入し、各空間ごとに
同時に膜形成を行うこともできる。例えば、一方の空間
にＮ2 ガスを導入して窒化物を形成すると同時に他方の
空間にＯ2 ガスを導入して酸化物を形成することも可能
である。
【００１３】
【実施例】図１に示す装置を用い、ターゲットとしてＴ
ｉ、導入ガスとして基板のある方の領域にはアルゴンと
酸素を１：１の割合で導入し、もう一方の領域にはアル
ゴンのみを導入し、真空度を両方の領域とも２．０×１
０-3Ｔｏｒｒにして、ターゲットに−４００Ｖの直流電
圧をかけて、ＤＣスパッタを行った。基板のある方の領
域では反応性スパッタにより基板上に絶縁性のＴｉＯ2
が生成された。放電開始後３０分後のアーキングの１秒
当りの回数をターゲットにオシロスコープをつないで調
べた。この結果は平均０．３回／秒であった。
ｉ、導入ガスとして基板のある方の領域にはアルゴンと
酸素を１：１の割合で導入し、もう一方の領域にはアル
ゴンのみを導入し、真空度を両方の領域とも２．０×１
０-3Ｔｏｒｒにして、ターゲットに−４００Ｖの直流電
圧をかけて、ＤＣスパッタを行った。基板のある方の領
域では反応性スパッタにより基板上に絶縁性のＴｉＯ2
が生成された。放電開始後３０分後のアーキングの１秒
当りの回数をターゲットにオシロスコープをつないで調
べた。この結果は平均０．３回／秒であった。
【００１４】次に両方の領域にアルゴンと酸素を１：１
の割合で導入し、真空度、ターゲットにかける電圧を前
回と同じにして両方の領域で反応性スパッタを行った。
放電開始後３０分後のアーキングの１秒当りの回数を同
じように調べた。この結果は平均４．３回／秒であっ
た。
の割合で導入し、真空度、ターゲットにかける電圧を前
回と同じにして両方の領域で反応性スパッタを行った。
放電開始後３０分後のアーキングの１秒当りの回数を同
じように調べた。この結果は平均４．３回／秒であっ
た。
【００１５】以上より、片方の領域で導入ガスをアルゴ
ンのみにしてスパッタすると、アーキングが防止できる
ことがわかった。
ンのみにしてスパッタすると、アーキングが防止できる
ことがわかった。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、常にターゲット表面が
きれいな状態で反応性スパッタリングを行うことがで
き、反応生成物が絶縁物であってもアーキングが発生し
ない。
きれいな状態で反応性スパッタリングを行うことがで
き、反応生成物が絶縁物であってもアーキングが発生し
ない。
【図１】本発明による装置の概略図（断面図）。
１ ：真空チャンバー壁 ２、３：ガス導入管 ４ ：仕切り板 ５ ：円筒型ターゲット ６、７：磁石 ８ ：冷却用液体用の配管 ９ ：排気ポンプ １０ ：基板ホルダー
Claims (1)
- 【請求項１】ターゲットが円筒型で円筒内部に磁石と冷
却用液体用の配管を有し、冷却用液体が内部全体を満た
してターゲットを冷却し、円筒軸のまわりに回転させな
がら放電を行う円筒型スパッタターゲットを用いたスパ
ッタリング法において、ターゲットのまわりの空間を複
数に分割するように、かつ、ターゲット表面が回転しな
がら複数の空間に順々に現れるように、仕切板を円筒軸
に平行に備えた状態で、複数の空間に異なったガスを導
入して同時に放電を行うスパッタリング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9212192A JPH05263225A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | スパッタリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9212192A JPH05263225A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | スパッタリング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05263225A true JPH05263225A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=14045606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9212192A Withdrawn JPH05263225A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | スパッタリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05263225A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0703599A1 (fr) * | 1994-09-22 | 1996-03-27 | Saint-Gobain Vitrage | Cathode rotative de pulvérisation cathodique à plusieurs cibles |
| JP2010156014A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Kanazawa Inst Of Technology | スパッタリング装置 |
| JP2010156015A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Kanazawa Inst Of Technology | スパッタリング装置 |
| JP2012255199A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ロータリースパッタリングカソード、及びロータリースパッタリングカソードを備えた成膜装置 |
| CN103993274A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-08-20 | 浙江上方电子装备有限公司 | 一种磁控溅射系统及其清洁方法 |
| CN104766779A (zh) * | 2009-10-02 | 2015-07-08 | 应用材料公司 | 用于涂覆衬底的方法和涂覆器 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP9212192A patent/JPH05263225A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0703599A1 (fr) * | 1994-09-22 | 1996-03-27 | Saint-Gobain Vitrage | Cathode rotative de pulvérisation cathodique à plusieurs cibles |
| FR2725073A1 (fr) * | 1994-09-22 | 1996-03-29 | Saint Gobain Vitrage | Cathode rotative de pulverisation cathodique a plusieurs cibles |
| JP2010156014A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Kanazawa Inst Of Technology | スパッタリング装置 |
| JP2010156015A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Kanazawa Inst Of Technology | スパッタリング装置 |
| CN104766779A (zh) * | 2009-10-02 | 2015-07-08 | 应用材料公司 | 用于涂覆衬底的方法和涂覆器 |
| JP2012255199A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ロータリースパッタリングカソード、及びロータリースパッタリングカソードを備えた成膜装置 |
| CN103993274A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-08-20 | 浙江上方电子装备有限公司 | 一种磁控溅射系统及其清洁方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |