JPH05271924A - Simultaneous formation of films by sputtering on plural substrates and device therefor and system for simultaneously forming films on plural substrates - Google Patents

Simultaneous formation of films by sputtering on plural substrates and device therefor and system for simultaneously forming films on plural substrates

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JPH05271924A
JPH05271924A JP7417592A JP7417592A JPH05271924A JP H05271924 A JPH05271924 A JP H05271924A JP 7417592 A JP7417592 A JP 7417592A JP 7417592 A JP7417592 A JP 7417592A JP H05271924 A JPH05271924 A JP H05271924A
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JP
Japan
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substrate
substrates
target
film forming
thin film
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Application number
JP7417592A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Saito
裕 斉藤
Shinji Sasaki
新治 佐々木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05271924A publication Critical patent/JPH05271924A/en
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Abstract

PURPOSE:To efficiently and simultaneously stick sputtered particles to plural substrates at a uniform film thickness. CONSTITUTION:Magnetic lines of force are repulsed by each other and are formed as flattened magnetic lines of force if the distances between the substrates 4 and targets 13 are set at 1.5 to 2/5 the diameter of the substrates 4 and currents of the same polarity are passed to coils 11a to 11c. Plasma can eventually be generated stably in the central parts of the targets 13 as well and the formation of the films by sputtering in the central parts of the targets 13 is possible. On the other hand, the films can be formed stably by sputtering even in the outer peripheral parts of the targets 13 if the currents of the same polarity are passed to the coils 11a, 11b and the current of the reverse polarity is passed to the coil 11c.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、基板に薄膜を形成する
ためのスパッタ成膜方法とその装置並びにスパッタ成膜
システム係わり、特に複数の基板各々への同時成膜やタ
ーゲットの利用効率の向上、ターゲット印加電力当りの
基板へのスパッタ粒子の付着確率の向上、膜厚均一な薄
膜形成が可能とされた複数基板同時スパッタ成膜方法と
その装置、更には積層膜を形成すべくそのような複数基
板同時スパッタ成膜装置を複数含む複数基板同時スパッ
タ成膜システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering film forming method for forming a thin film on a substrate, an apparatus therefor, and a sputtering film forming system, and in particular, simultaneous film formation on a plurality of substrates and improvement of target utilization efficiency. A method for simultaneously sputtering multiple substrates and a device therefor capable of improving the deposition probability of sputtered particles on a substrate per target applied power and forming a thin film having a uniform film thickness, and further forming a laminated film. The present invention relates to a multi-substrate simultaneous sputtering film forming system including a plurality of multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatuses.

【0002】[0002]

【従来の技術】これまで、基板に薄膜を形成せしめる際
でのスパッタ方法としては、シィン・フィルム・プロセ
シィーズ(1978)における第131頁から第173
頁(THIN FILM PROCESSES(1987)pp131−1
73)に亘って記載されているプレーナマグネトロンス
パッタ方法が主に採用されているのが実情である。プレ
ーナマグネトロンスパッタ方法とは、基板と磁気回路と
の間にターゲットを介在せしめ、ターゲット面上で磁力
線が閉ループとなるべくその磁気回路によりターゲット
面上に弧状の磁力線を形成せしめた状態で、スパッタリ
ングを行う方法であり、プレーナマグネトロンスパッタ
方法による場合には、速度大にして、しかも膜厚均一に
して薄膜が基板上に形成され得るものとなっている。な
お、特開昭60−106962号公報にはプレーナマグ
ネトロンスパッタ方法による両面成膜技術が、また、特
開昭58−3975号公報にはプレーナマグネトロンス
パッタ方法により成膜を形成せしめる際でのターゲット
利用効率の向上技術がそれぞれ示されている。
2. Description of the Related Art Up to now, as a sputtering method for forming a thin film on a substrate, Shin-Film Processes (1978), pp. 131-173.
Page (THIN FILM PROCESSES (1987) pp131-1
In reality, the planar magnetron sputtering method described in 73) is mainly adopted. In the planar magnetron sputtering method, a target is interposed between a substrate and a magnetic circuit, and sputtering is performed with the magnetic circuit forming an arc-shaped magnetic field line on the target surface so that the magnetic field line forms a closed loop on the target surface. This is a method, and in the case of the planar magnetron sputtering method, a thin film can be formed on the substrate at a high speed and with a uniform film thickness. Incidentally, JP-A-60-106962 discloses a double-sided film forming technique using a planar magnetron sputtering method, and JP-A-58-3975 discloses a target use in forming a film by the planar magnetron sputtering method. Each efficiency improvement technique is shown.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
60−106962号公報における枚葉式静止対向形プ
レーナマグネトロンスパッタ方法では、複数の基板各々
の片面側への同時成膜やターゲット利用効率の向上、基
板面へのスパッタ粒子の付着確率の向上、膜厚の均一化
についてはあまり考慮されていないものとなっている。
このスパッタ方法では、一般に基板・ターゲット間の距
離はその基板の直径の半分とされ、また、ターゲットで
のエロージョンは基板の直径と同一の直径のドーナッツ
状として形成されたものとなっている。したがって、こ
のスパッタ方法では、ターゲットから放出されたスパッ
タ粒子の基板面への付着確率は基板の寸法が大きくなる
程に小さくなり、直径150mmの基板では25%程度
と低くスパッタ粒子の利用効率が良好でないばかりか、
投入電力の無駄も多く、更に、エロージョンがターゲッ
ト上の狭いドーナッツ状領域に限られていることから、
ターゲットの利用効率の向上は図れないものとなってい
る。
However, in the single-wafer stationary opposed planar magnetron sputtering method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-106962, simultaneous film formation on one side of each of a plurality of substrates and improvement of target utilization efficiency are achieved. However, improvement of the probability of attachment of sputtered particles to the surface of the substrate and uniformization of the film thickness have not been considered so much.
In this sputtering method, the distance between the substrate and the target is generally half the diameter of the substrate, and the erosion on the target is formed as a donut shape having the same diameter as the diameter of the substrate. Therefore, in this sputtering method, the probability of the sputtered particles emitted from the target adhering to the substrate surface decreases as the size of the substrate increases, and is as low as about 25% for a substrate having a diameter of 150 mm, and the utilization efficiency of sputtered particles is good. Not only
There is also a lot of waste of input power, and since erosion is limited to a narrow donut-shaped area on the target,
It is impossible to improve the utilization efficiency of the target.

【0004】一方、特開昭58−3975号公報による
場合には、基板・ターゲット間の距離はその基板の直径
の半分を標準として、エロージョンが基板の直径と同一
の直径のドーナッツ状として形成される際に、エロージ
ョンの幅を広げる工夫がされているが、ターゲットから
放出されたスパッタ粒子の基板面への付着確率の向上に
ついては考慮されていないものとなっている。また、エ
ロージョンをターゲットの中心部に位置させるべく磁気
回路を制御し磁力線を中心部に形成せしめる場合は、磁
力線の弧はヘアピンのように基板側へ伸びてしまいプラ
ズマが不安定となる結果、安定にスパッタ成膜を行い得
ないものとなっている。更に、ターゲット外周部一杯ま
でエロージョンの位置を振る場合は、プラズマ中の電子
のアノードへの流入によってプラズマが消滅してしま
い、スパッタ成膜を行えないものとなっている。即ち、
ターゲットの中心部から外周部に至る広範囲に亘って、
エロージョンを発生させる方法についても触れられてい
ないものとなっている。
On the other hand, according to JP-A-58-3975, the distance between the substrate and the target is half the diameter of the substrate as a standard, and the erosion is formed as a donut shape having the same diameter as the diameter of the substrate. However, the improvement of the sticking probability of the sputtered particles emitted from the target to the substrate surface is not taken into consideration. When the magnetic circuit is controlled so that the erosion is located in the center of the target and the magnetic lines of force are formed in the central part, the arc of the magnetic lines of force extends toward the substrate side like a hairpin and the plasma becomes unstable, resulting in stable It cannot be formed by sputtering. Further, when the erosion position is swung up to the outer peripheral portion of the target, the plasma is extinguished by the inflow of electrons in the plasma to the anode, so that sputtering film formation cannot be performed. That is,
Over a wide range from the center of the target to the outer periphery,
There is no mention of how to cause erosion.

【0005】本発明の第1の目的は、ターゲットから放
出されたスパッタ粒子が効率的に複数の基板各々に同時
に付着させ得る複数基板同時スパッタ成膜方法とその装
置を供するにある。本発明の第2の目的は、ターゲット
から放出されたスパッタ粒子が効率的に複数の基板各々
に同時に、しかも膜厚均一にして付着させ得る複数基板
同時スパッタ成膜方法とその装置を供するにある。本発
明の第3の目的は、ターゲットから放出されたスパッタ
粒子が効率的に複数の基板各々に少なくとも同時に、し
かも積層膜として付着させ得る複数基板同時スパッタ成
膜システムを供するにある。
A first object of the present invention is to provide a multi-substrate simultaneous sputtering film forming method and apparatus capable of efficiently depositing sputtered particles emitted from a target onto each of a plurality of substrates. A second object of the present invention is to provide a multi-substrate simultaneous sputtering film deposition method and apparatus capable of efficiently depositing sputtered particles emitted from a target onto each of a plurality of substrates simultaneously and with a uniform film thickness. .. A third object of the present invention is to provide a multi-substrate simultaneous sputtering film formation system in which sputtered particles emitted from a target can be efficiently deposited on each of a plurality of substrates at least simultaneously and as a laminated film.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、基本
的には、背中合せ状態にある2枚の基板各々の直径をR
として、該基板と該基板対応のターゲット間との距離L
が、R×1/5≦L≦R×2/5とし、かつターゲット
面各々での弧状磁力線を相互に反発せしめ偏平化磁力線
を形成せしめた状態で、それら基板各々における被薄膜
形成面各々に対し、対応するターゲットからのスパッタ
粒子を付着せしめることで達成される。また、真空容器
内の中央部に2枚の基板を背中合せに仮固定する基板ホ
ルダと、該基板各々の直径をRとして、該基板対応に設
けられ、該基板各々との間の距離Lが、R×1/5≦L
≦R×2/5とされたターゲットと、該ターゲット対応
に設けられ、ターゲット面各々での磁力線が相互に反発
されて偏平化磁力線が形成されるべく弧状磁力線を発生
する磁気回路と、を少なくとも含むべく構成することで
達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The first purpose is basically to set the diameter of each of two substrates in back-to-back relation to R
Is the distance L between the substrate and the target corresponding to the substrate.
Is R × 1/5 ≦ L ≦ R × 2/5, and the flat magnetic field lines are formed by repulsing the arc-shaped magnetic field lines on the respective target surfaces to form flattened magnetic field lines. On the other hand, it is achieved by depositing sputtered particles from the corresponding target. Further, a substrate holder for temporarily fixing two substrates back to back in the central portion of the vacuum container, and a substrate holder provided corresponding to the substrates with the diameter of each of the substrates being R, the distance L between the substrates is R × 1/5 ≦ L
At least a target satisfying ≦ R × 2/5 and a magnetic circuit provided corresponding to the target and generating arc-shaped magnetic force lines so that the magnetic force lines on the respective target surfaces are repulsed from each other and flattened magnetic force lines are formed. It is achieved by configuring to include.

【0007】上記第2の目的はまた、基本的には、背中
合せ状態にある2枚の基板各々の直径をRとして、該基
板と該基板対応のターゲット間との距離Lが、R×1/
5≦L≦R×2/5とし、かつターゲット面各々での弧
状磁力線を相互に反発せしめ偏平化磁力線を形成せしめ
た状態で、ターゲット面各々でのエロージョン位置を更
新しつつ、2枚の基板各々における被薄膜形成面各々に
対し、対応するターゲットからのスパッタ粒子を付着せ
しめることで達成される。また、真空容器内の中央部に
2枚の基板を背中合せに仮固定する基板ホルダと、該基
板各々の直径をRとして、該基板対応に設けられ、該基
板各々との間の距離Lが、R×1/5≦L≦R×2/5
とされたターゲットと、該ターゲット対応に設けられ、
ターゲット面各々での磁力線が相互に反発されて偏平化
磁力線が形成されるべく弧状磁力線を発生する電磁石
と、を少なくとも含むべく構成することで達成される。
The second purpose is basically to set the diameter L of each of the two back-to-back substrates to R, and the distance L between the substrates and the target corresponding to the substrates to be R × 1 /
5 ≦ L ≦ R × 2/5, and while the arc-shaped magnetic field lines on each target surface are mutually repulsed to form a flattened magnetic field line, the two erosion positions on each target surface are updated. It is achieved by depositing sputtered particles from a corresponding target on each thin film formation surface. Further, a substrate holder for temporarily fixing two substrates back to back in the central portion of the vacuum container, and a substrate holder provided corresponding to the substrates with the diameter of each of the substrates being R, the distance L between the substrates is R × 1/5 ≦ L ≦ R × 2/5
And a target provided with the target,
It is achieved by including at least an electromagnet that generates arc-shaped magnetic force lines so that the magnetic force lines on each of the target surfaces repel each other to form flattened magnetic force lines.

【0008】更に、上記第3の目的は、背中合せに仮固
定されている2枚の基板各々を複数配置されている複数
基板同時スパッタ成膜装置各々に順次収容せしめる度
に、該基板各々における被薄膜形成面を該基板対応のタ
ーゲットに対向せしめた状態で、該被薄膜形成面各々に
対し対応するターゲットからのスパッタ粒子をプレーナ
マグネトロン方式によって付着せしめることによって、
上記被薄膜形成面に積層膜を形成せしめるべく構成する
ことで達成される。
Further, the third purpose is that each time two substrates temporarily fixed back to back are accommodated in each of a plurality of substrate simultaneous sputtering film-forming apparatuses, a substrate on each substrate is successively accommodated. In a state where the thin film forming surface is made to face the target corresponding to the substrate, the sputtered particles from the corresponding target are attached to each of the thin film forming surfaces by a planar magnetron method,
This is achieved by forming a laminated film on the thin film formation surface.

【0009】[0009]

【作用】真空容器内に背中合せに仮固定されている2枚
の基板各々の直径をRとして、その基板とその基板対応
のターゲット間との距離Lが、R×1/5≦L≦R×2
/5と接近した状態で、スパッタ成膜が行われる場合
は、ターゲットから放出されたスパッタ粒子の基板各々
への付着効率は改善され得るものである。また、弧状磁
力線発生用磁気回路として、磁力線が制御可な電磁石
(具体的には複数の電磁石として構成)を採用した上、
ターゲット面各々での弧状磁力線を相互に反発せしめ偏
平化磁力線を形成せしめた状態で、ターゲット面各々で
のエロージョン位置を更新しつつ、2枚の基板各々にお
ける被薄膜形成面各々に対し、対応するターゲットから
のスパッタ粒子を付着せしめる場合は、基板各々ではそ
の中央部から外周部に亘って、薄膜がスパッタ粒子の付
着量大にして、しかも膜厚均一にして形成され得るもの
である。
With the diameter of each of the two substrates temporarily fixed back-to-back in the vacuum vessel as R, the distance L between the substrate and the target corresponding to the substrate is R × 1/5 ≦ L ≦ R × Two
When the sputtering film formation is performed in the state of approaching / 5, the adhesion efficiency of the sputtered particles emitted from the target to each substrate can be improved. Further, as the magnetic circuit for generating the arc-shaped magnetic field lines, an electromagnet whose magnetic field lines are controllable (specifically, configured as a plurality of electromagnets) is used.
Corresponding to each thin film formation surface on each of the two substrates while updating the erosion position on each target surface in a state in which the arcuate magnetic force lines on each target surface are mutually repelled and flattened magnetic field lines are formed. When sputtered particles from the target are attached, a thin film can be formed on each substrate from the central portion to the outer peripheral portion with a large amount of sputtered particles attached and a uniform film thickness.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明を図1から図9により説明す
る。先ず本発明による複数基板同時スパッタ成膜装置の
構成について説明すれば、図1はその一例での一部縦断
面構成を示したものである。これによる場合、真空排気
装置2およびガス導入機構3が連通可とされてなる真空
容器1の内部の略中心部には、2枚の基板4を背中合せ
状態で仮固定(仮固定方法は機械的であっても、また、
静電吸着でも可)するための基板ホルダ5が位置される
が、これを中心として、ほぼ左右対称なものとして構成
されたものとなっている。それら基板4各々はその被薄
膜形成面を外側にして基板ホルダ5に仮固定されている
わけであるが、それら基板4各々に対向しては、絶縁物
6を介しカソード7が、また、真空容器1壁面にはアノ
ード8が設置されたものとなっている。また、カソード
7にはヨーク9、コイル11a〜11cおよびコイル電
源12a〜12cから構成される電磁石群10が具備さ
れており、ヨーク9およびコイル11a〜11cの基板
4側にはまた、ターゲット13が具備されたバッキング
プレート14が設置されるものとなっている。更に、カ
ソード7はスパッタ電源15に、基板ホルダ15はバイ
アススパッタ用電源16にそれぞれ接続されたものとな
っている。因みに、バッキングプレート14へのターゲ
ット13の取付けは、一般に用いられている金属による
ボンディングや機械的な締結による固定でもよく、この
場合、バッキングプレート14とターゲット13との間
にインジウム(In)等の軟らかい金属が挿入される場
合は、ターゲット13自体は効率的に冷却され得るもの
となっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to FIGS. First, the structure of a simultaneous sputtering film forming apparatus for a plurality of substrates according to the present invention will be described. FIG. 1 shows a partial vertical cross-sectional structure as an example thereof. In this case, two substrates 4 are temporarily fixed back-to-back in a substantially central portion inside the vacuum container 1 in which the vacuum evacuation device 2 and the gas introduction mechanism 3 can communicate (the temporary fixing method is mechanical. Even,
A substrate holder 5 for electrostatic attraction is also provided, but the substrate holder 5 is configured so as to be substantially bilaterally symmetrical with respect to this. Each of the substrates 4 is temporarily fixed to the substrate holder 5 with the thin film formation surface facing outside. When facing the substrates 4, the cathode 7 and the vacuum are disposed via the insulator 6. An anode 8 is installed on the wall surface of the container 1. Further, the cathode 7 is provided with an electromagnet group 10 including a yoke 9, coils 11a to 11c, and coil power supplies 12a to 12c, and a target 13 is also provided on the substrate 9 side of the yoke 9 and the coils 11a to 11c. The backing plate 14 provided is installed. Further, the cathode 7 is connected to a sputtering power source 15, and the substrate holder 15 is connected to a bias sputtering power source 16. Incidentally, the target 13 may be attached to the backing plate 14 by bonding with a commonly used metal or fixing by mechanical fastening. In this case, indium (In) or the like may be interposed between the backing plate 14 and the target 13. When a soft metal is inserted, the target 13 itself can be cooled efficiently.

【0011】さて、以上のように構成されてなる複数基
板同時スパッタ成膜装置での動作について説明すれば以
下のようである。即ち、先ず真空排気装置2により真空
容器1内が所定圧力となるべく真空排気された後は、ガ
ス導入機構3より不活性ガス(一般にArガス)を真空
容器1内に導入され所定の圧力(一般に10-2から1P
aの圧力)に保持されるものとなっている。このような
状態で、コイル11a〜11c各々にコイル電源12a
〜12cより電流を与え、ターゲット13上に弧状の磁
力線を発生させる一方、スパッタ電源15からカソード
7に電力を印加しプラズマを発生させ、スパッタ電源1
5により生じるターゲット13上の負電位によりプラズ
マ中の不活性ガスイオンをターゲット13に衝突させる
ことによって、スパッタ成膜が行われるものとなってい
る。不活性ガスイオンの衝突によって、ターゲット13
からはスパッタ粒子が放出されるわけであるが、その
際、ターゲット13から放出されたスパッタ粒子は余弦
則に従うことが知られており、ターゲット13と基板4
との間の距離が近い程に、スパッタ粒子は基板4に付着
量大として付着するようになっている。したがって、カ
ソード7に印加されるスパッタ電源15からの印加電力
当りの成膜速度、あるいはスパッタ粒子付着量はターゲ
ット13と基板4との間の距離により決定されるものと
なっている。しかしながら、基板4へのスパッタ粒子の
付着によって薄膜が形成されるに際しては、その膜厚の
均一性はターゲット13と基板4との間の距離が近い程
に困難であり、したがって、ターゲット13上ではその
中央部から周辺部までの広い範囲に亘ってエロージョン
を発生させる必要があるものとなっている。
Now, the operation of the multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus having the above-mentioned structure will be described below. That is, first, the inside of the vacuum container 1 is evacuated by the vacuum exhaust device 2 to a predetermined pressure, and then an inert gas (generally Ar gas) is introduced into the vacuum container 1 by the gas introduction mechanism 3 to a predetermined pressure (generally). 10 -2 to 1P
(a pressure). In such a state, the coil power supply 12a is provided to each of the coils 11a to 11c.
Current is applied to the target 13 to generate arc-shaped magnetic lines of force, while electric power is applied to the cathode 7 from the sputter power supply 15 to generate plasma, and the sputtering power supply 1 is generated.
By causing the inert gas ions in the plasma to collide with the target 13 by the negative potential on the target 13 generated by 5, the sputtering film formation is performed. By the collision of the inert gas ions, the target 13
Sputtered particles are emitted from the target 13. It is known that the sputtered particles emitted from the target 13 at that time follow the cosine law.
The closer the distance between and is, the larger the amount of the sputtered particles attached to the substrate 4 is. Therefore, the deposition rate per power applied from the sputtering power source 15 applied to the cathode 7, or the amount of sputtered particles deposited is determined by the distance between the target 13 and the substrate 4. However, when a thin film is formed by the deposition of the sputtered particles on the substrate 4, the uniformity of the film thickness is difficult as the distance between the target 13 and the substrate 4 becomes short. It is necessary to generate erosion over a wide range from the central part to the peripheral part.

【0012】ところで、そのようなエロージョンの発生
に関しては、既述の特開昭58−3975号公報に記載
の方法が知られているが、その方法に係るスパッタ成膜
装置では、図2に示すように、磁力線発生のためのコイ
ルは2つのコイル11a,11bより構成されたものと
なっている。したがって、例えばコイル11aに与える
電流と反対の電流をコイル11bに流すことで、図示の
如くに弧状の磁力線21,22が発生するが、このう
ち、磁力線21はターゲット13中央部上にヘアピン状
に発生された上、基板4を貫通するようになっている。
これがために、プラズマ発生が不安定となり、ターゲッ
ト13中央部でのスパッタ成膜を行い得なかったもので
ある。このような不具合に加え、また、図3に示すよう
に、コイル11a,11bに同一極性となる電流を加え
る場合には、ターゲット13上では弧状の磁力線23が
ターゲット13外周部で発生されるが、この磁力線23
はアノード8を貫通することから、プラズマ中の電子の
アノード8への流入によってプラズマが消滅してしま
い、ターゲット13外周部でのスパッタ成膜を行い得な
かったものである。
Regarding the generation of such erosion, the method described in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 58-3975 is known, and the sputtering film forming apparatus according to the method is shown in FIG. As described above, the coil for generating lines of magnetic force is composed of two coils 11a and 11b. Therefore, for example, when a current opposite to the current applied to the coil 11a is passed through the coil 11b, arc-shaped magnetic force lines 21 and 22 are generated as shown in the figure. Among these, the magnetic force lines 21 are hairpin-shaped on the center of the target 13. In addition to being generated, it passes through the substrate 4.
For this reason, plasma generation became unstable, and sputter film formation could not be performed in the central portion of the target 13. In addition to such a problem, as shown in FIG. 3, when currents having the same polarity are applied to the coils 11a and 11b, arc-shaped magnetic field lines 23 are generated on the outer periphery of the target 13 on the target 13. , This line of magnetic force 23
Since the electrode penetrates the anode 8, the plasma is extinguished by the inflow of electrons in the plasma into the anode 8, and the sputtering film formation cannot be performed on the outer peripheral portion of the target 13.

【0013】しかしながら、本発明による複数基板同時
スパッタ成膜装置では、図4に示すように、基板4とタ
ーゲット13との間の距離は基板4の直径の1/5〜2
/5とされ、しかも基板4両側に設置されたカソード7
同志の磁極構成を同一とした上で、コイル11a〜11
cに適当に電流値が制御された状態で、同一極性の電流
を流すようにすれば、図示の如くに磁力線21a,22
bが発生されるものとなっている。これより判るよう
に、ヘアピン状の磁力線21aは相互に反発され、磁力
線21aは基板4を貫通し得なく扁平化されたものとし
て形成されるようになっている。この結果として、ター
ゲット13中央部でも安定にプラズマが発生し得ること
から、ターゲット13中央部でのスパッタ成膜が可能と
されるものである。また、図5に示すように、コイル1
1a,11bに同一極性となる電流を流す一方、コイル
11cに逆の極性となる電流を流すようにすれば、ター
ゲット13外周部では磁力線23aはコイル11cによ
り形成される磁力線24により内側に押され、磁力線2
3aがアノード8を貫通しなくなる結果、ターゲット1
3外周部でも安定にスパッタ成膜を行い得るものであ
る。
However, in the multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 4, the distance between the substrate 4 and the target 13 is 1/5 to 2 of the diameter of the substrate 4.
/ 5, and cathodes 7 installed on both sides of substrate 4
The coils 11a to 11 have the same magnetic pole structure.
If currents of the same polarity are made to flow in a state in which the current value is appropriately controlled in c, the magnetic force lines 21a, 22 as shown in FIG.
b is generated. As can be seen from this, the hairpin-shaped magnetic force lines 21a repel each other, and the magnetic force lines 21a cannot penetrate the substrate 4 and are formed as flattened. As a result, plasma can be stably generated even in the center of the target 13, so that the sputter deposition can be performed in the center of the target 13. In addition, as shown in FIG.
If currents having the same polarity are passed through 1a and 11b while currents having the opposite polarity are passed through the coil 11c, the magnetic force lines 23a are pushed inward by the magnetic force lines 24 formed by the coil 11c on the outer peripheral portion of the target 13. , Magnetic field line 2
As a result of 3a not penetrating the anode 8, the target 1
It is also possible to stably perform sputter film formation on the outer peripheral portion of No. 3.

【0014】以上のように、本発明による複数基板同時
スパッタ成膜方法、あるいは複数基板同時スパッタ成膜
装置による場合は、ターゲット13中央部から外周部に
至る広い範囲内で、コイル11a〜11c各々に流され
る電流の大きさとその極性を制御することによって、タ
ーゲット13上の任意位置に任意の大きさのエロージョ
ンが発生可能とされることから、基板4に薄膜が形成さ
れるに際してはその膜厚の均一性の向上が図れるもので
ある。また、その際に、基板4にバイアススパッタ用電
源16を接続した上、スパッタ成膜中に基板4に電力を
印加しプラズマ中の荷電粒子を基板4に入射させるバイ
アススパッタを行うようにすれば、スパッタ成膜により
形成される薄膜の結晶性が向上され得るものとなってい
る(例えば論文“ロー テンパラチャー シリコン エ
ピタキシー バイ ロー エナージィ バイアス スパ
ッタリング”(Low-temperature silicon epitaxy by l
ow-energy bias sputtering:Appl Phys Lett VOL53,NO.
5 PAGE.364-366)や、特公昭60ー221563号公報
を参照のこと)。
As described above, in the case of the multiple substrate simultaneous sputtering film forming method or the multiple substrate simultaneous sputtering film forming apparatus according to the present invention, each of the coils 11a to 11c is within a wide range from the central portion of the target 13 to the outer peripheral portion. By controlling the magnitude and the polarity of the electric current applied to the target 13, erosion of an arbitrary size can be generated at an arbitrary position on the target 13. Therefore, when a thin film is formed on the substrate 4, its thickness is The uniformity of can be improved. Further, at that time, if the bias sputtering power source 16 is connected to the substrate 4 and bias sputtering is performed in which electric power is applied to the substrate 4 during sputtering film formation to cause charged particles in plasma to enter the substrate 4. , The crystallinity of thin films formed by sputter deposition can be improved (for example, the paper “Low-temperature silicon epitaxy by l”).
ow-energy bias sputtering: Appl Phys Lett VOL53, NO.
5 PAGE.364-366) and Japanese Patent Publication No. 60-221563).

【0015】以上、本発明による複数基板同時スパッタ
成膜装置の基本的な構成について説明したが、図6はま
た、本発明による複数基板同時スパッタ成膜装置の他の
例での一部縦断面構成を示したものである。先の例で
は、コイル11a、11b間にはヨーク9が介在されて
いたが、本例でのものでは、コイル11a,11bは互
いに接した状態で設置されたものとなっている。したが
って、本例でのものでは、コイル11a、11b間には
ヨーク9が介在されないことから、先の例のように、エ
ロージョン中心をターゲット13中央部から外周部まで
大きく移動させ得ないが、先の例とは異なって、エロー
ジョンの幅をターゲット13中央部から外周部まで大き
く取れ、しかもターゲット13上のエロージョンに対し
ても多少はその位置制御が可能であり、特にエロージョ
ンをターゲット13中央部から周辺部に亘り幅広く形成
する方法、例えば基板寸法が小さい場合での薄膜形成に
適したものとなっている。
Although the basic structure of the multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus according to the present invention has been described above, FIG. 6 also shows a partial vertical cross section of another example of the multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus according to the present invention. It shows the configuration. In the previous example, the yoke 9 was interposed between the coils 11a and 11b, but in the present example, the coils 11a and 11b are installed in contact with each other. Therefore, in the present example, since the yoke 9 is not interposed between the coils 11a and 11b, the erosion center cannot be largely moved from the central part of the target 13 to the outer peripheral part as in the previous example. Unlike the above example, the width of the erosion can be widened from the central part to the outer peripheral part of the target 13, and the position of the erosion on the target 13 can be controlled to some extent. This method is suitable for forming a wide film over the peripheral portion, for example, for forming a thin film when the substrate size is small.

【0016】図7は同じく、本発明による複数基板同時
スパッタ成膜装置の更に異なる他の例での一部縦断面構
成を示したものである。図1や図6に示す構成では、3
個のコイル11a〜11cが配置されていたが、本例で
のものでは、図示のように、2個のコイル11a,11
bだけが配置されたものとなっている。したがって、タ
ーゲット13最外周での成膜は不可とされているが、中
央部での成膜は可能であり、また、基板4寸法に対する
ターゲット13の大きさを、図1の場合に比し大きくす
れば、必要な外周位置でのエロージョンが得られること
から、従来例に比しターゲット13の利用効率は向上さ
れ得るものとなっている。
FIG. 7 is a partial vertical sectional view showing still another example of the multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus according to the present invention. In the configuration shown in FIGS. 1 and 6, 3
Although the coils 11a to 11c are arranged, in the present example, as illustrated, the two coils 11a and 11c are arranged.
Only b is arranged. Therefore, although it is not possible to form a film on the outermost periphery of the target 13, it is possible to form a film on the central portion, and the size of the target 13 relative to the size of the substrate 4 is larger than that in the case of FIG. By doing so, erosion at the required outer peripheral position can be obtained, so that the utilization efficiency of the target 13 can be improved as compared with the conventional example.

【0017】最後に、本発明による複数基板同時スパッ
タ成膜システムについて説明すれば、図8、図9はそれ
ぞれその平面、縦断面を示したものである。既述の本発
明による複数基板同時スパッタ成膜装置を複数含むもの
として、積層膜が形成されるべく構成されたものとなっ
ている。即ち、図8に示すように、搬送室50上には複
数の真空容器1が等ピッチで設置されているが、基板4
はそれら真空容器1を順次介される度に所望の薄膜が形
成されることで、基板4上には積層膜が形成されるよう
にしたものである。より具体的に説明すれば、先ず基板
4は大気から2枚づつ基板ホルダ5に仮固定された後
は、取入れ室51に取込まれた状態で真空排気系2aに
より真空排気されることによって、大気中において基板
4表面に付着された不純物ガスが除去されるものとなっ
ている。このようにして、不純物ガスが除去された基板
4はその後、スパッタ成膜に適する所定の温度に加熱さ
れるべく、加熱源54および真空排気系2aが具備され
た加熱室52で加熱されるものとなっている。適当に加
熱された基板4はその後、スパッタ成膜処理室としての
真空容器1各々を順次介される度に、基板4上には所望
に薄膜が形成されるものである。真空容器1の数は本例
では3個とされているが、真空容器1は必要に応じ任意
数設置され得るものである。
Lastly, the simultaneous sputtering film forming system for a plurality of substrates according to the present invention will be described. FIG. 8 and FIG. 9 respectively show the plane and the vertical section. It is configured to form a laminated film by including a plurality of simultaneous sputtering film forming apparatuses for a plurality of substrates according to the present invention. That is, as shown in FIG. 8, a plurality of vacuum containers 1 are installed on the transfer chamber 50 at an equal pitch.
A desired thin film is formed each time the vacuum container 1 is sequentially inserted, so that a laminated film is formed on the substrate 4. More specifically, first, two substrates 4 are temporarily fixed to the substrate holder 5 from the atmosphere, and then are evacuated by the evacuation system 2a while being taken into the intake chamber 51. The impurity gas attached to the surface of the substrate 4 is removed in the atmosphere. In this way, the substrate 4 from which the impurity gas has been removed is then heated in the heating chamber 52 provided with the heating source 54 and the vacuum exhaust system 2a so as to be heated to a predetermined temperature suitable for sputtering film formation. Has become. The appropriately heated substrate 4 is then one on which a desired thin film is formed on the substrate 4 each time it is sequentially passed through each of the vacuum chambers 1 as the sputtering film forming processing chamber. The number of vacuum vessels 1 is three in this example, but any number of vacuum vessels 1 can be installed as required.

【0018】ここで、搬送室50の内部構成について説
明すれば、図9に示すように、基板4が仮固定されるた
めの基板ホルダ5を備え、かつ真空容器1が取付けられ
た部分での穴60を塞ぎ真空雰囲気を隔離するための機
能を有するバルブ56が、インデックス回転と上下運動
の機能を有する搬送装置55上に設置されたものとなっ
ている。その搬送装置55はまた、搬送室50の下部で
真空を保ち回転運動可能な導入機構57を介し、装置ベ
ース59上に取付けられた駆動源58に接続されるよう
になっている。以上の構成により、基板4は先ず大気か
ら取入れ室51に取込まれた状態で取入れ室51は真空
排気されるが、その真空排気が完了後は、搬送装置55
は下降された状態で所定角度回転された上、再び上昇さ
れるようになっている。これにより、基板4は加熱室5
2に導入された状態で加熱されるが、所定温度に加熱さ
れた後は、搬送装置55での同様な動作によりスパッタ
成膜を行う真空容器1に導入され薄膜が形成されるもの
である。この薄膜形成が必要層に亘って行われた後は、
基板4は取出し室53に導入された状態で大気下に開放
されることで、積層膜形成が完了された基板4が大気に
取り出されるものである。このように、本成膜システム
では、基板4は真空中で連続に搬送装置55が1動作す
る度に対象製品が完成されることから、高品質の薄膜製
品が高生産性を以て生産可能となるものである。
Here, the internal structure of the transfer chamber 50 will be described. As shown in FIG. 9, a substrate holder 5 for temporarily fixing the substrate 4 is provided and a portion where the vacuum container 1 is attached is provided. A valve 56 having a function of closing the hole 60 and isolating a vacuum atmosphere is installed on the transfer device 55 having a function of index rotation and vertical movement. The transfer device 55 is also connected to a drive source 58 mounted on a device base 59 via an introduction mechanism 57 that maintains a vacuum in the lower part of the transfer chamber 50 and is rotatable. With the above structure, the substrate 4 is first evacuated from the atmosphere into the intake chamber 51, and then the intake chamber 51 is evacuated.
Is rotated by a predetermined angle in the lowered state and then raised again. As a result, the substrate 4 is heated in the heating chamber 5
After being heated to a predetermined temperature, it is introduced into the vacuum container 1 for carrying out sputter film formation by the same operation in the transfer device 55, and a thin film is formed. After this thin film is formed over the necessary layers,
The substrate 4 introduced into the take-out chamber 53 is opened to the atmosphere so that the substrate 4 on which the laminated film formation is completed is taken out to the atmosphere. As described above, in the present film forming system, since the target product is completed every time the transfer device 55 is continuously operated in vacuum in the substrate 4, a high quality thin film product can be produced with high productivity. It is a thing.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上、説明したように、請求項1,5に
よる場合は、ターゲットから放出されたスパッタ粒子が
効率的に複数の基板各々に同時に付着させ得る複数基板
同時スパッタ成膜方法とその装置が、また、請求項2〜
4、6〜10による場合には、ターゲットから放出され
たスパッタ粒子が効率的に複数の基板各々に同時に、し
かも膜厚均一にして付着させ得る複数基板同時スパッタ
成膜方法とその装置が、更に、請求項11〜13によれ
ば、ターゲットから放出されたスパッタ粒子が効率的に
複数の基板各々に少なくとも同時に、しかも積層膜とし
て付着させ得る複数基板同時スパッタ成膜システムがそ
れぞれ得られるものとなっている。
As described above, according to the first and fifth aspects of the present invention, a method for simultaneously forming a plurality of substrates by which the sputtered particles emitted from a target can be efficiently adhered to each of a plurality of substrates at the same time, and a method thereof. The device also claims
In the case of 4, 6 to 10, the sputtered particles emitted from the target can be efficiently adhered to each of the plurality of substrates simultaneously and with a uniform film thickness. According to Claims 11 to 13, it is possible to obtain a multi-substrate simultaneous sputtering film forming system in which the sputtered particles emitted from the target can be efficiently adhered to each of the plurality of substrates at least simultaneously and as a laminated film. ing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明による複数基板同時スパッタ成
膜装置の一例での一部縦断面構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a partial vertical cross-sectional structure of an example of a multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus according to the present invention.

【図2】図2は、本発明による複数基板同時スパッタ成
膜方法を説明する関係上、従来技術に係るスパッタ成膜
方法を説明するための図
FIG. 2 is a diagram for explaining a sputter film forming method according to a conventional technique in relation to explaining a method for simultaneously sputtering plural substrates according to the present invention.

【図3】図3は、同じく本発明による複数基板同時スパ
ッタ成膜方法を説明する関係上、従来技術に係るスパッ
タ成膜方法を説明するための図
FIG. 3 is a diagram for explaining a sputter film forming method according to a conventional technique in relation to explaining a method for simultaneously sputtering plural substrates according to the present invention.

【図4】図4は、本発明による複数基板同時スパッタ成
膜方法を説明するための図
FIG. 4 is a diagram for explaining a method for simultaneously sputtering multiple substrates according to the present invention.

【図5】図5は、同じく本発明による複数基板同時スパ
ッタ成膜方法を説明するための図
FIG. 5 is a diagram for explaining a simultaneous sputtering film forming method for a plurality of substrates according to the present invention.

【図6】図6は、本発明による複数基板同時スパッタ成
膜装置の他の例での一部縦断面構成を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a partial vertical cross-sectional structure of another example of the multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus according to the present invention.

【図7】図7は、同じく本発明による複数基板同時スパ
ッタ成膜装置の他の例での一部縦断面構成を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a partial vertical cross-sectional structure of another example of the multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus according to the present invention.

【図8】図8は、本発明による複数基板同時スパッタ成
膜システムの平面を示す図
FIG. 8 is a plan view of a multi-substrate simultaneous sputtering film forming system according to the present invention.

【図9】図9は、その複数基板同時スパッタ成膜システ
ムの縦断面構成を示す図
FIG. 9 is a view showing a vertical sectional configuration of the multi-substrate simultaneous sputtering film forming system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…真空容器、2…真空排気装置、3…ガス供給機構、
4…基板、5…基板ホルダ、7…カソード、8…アノー
ド、9…ヨーク、10…電磁石群、11a〜11c…コ
イル、12a〜12c…コイル電源、13…ターゲッ
ト、15…スパッタ電源、16…バイアススパッタ用電
源、50…搬送室、51…取入れ室、52…加熱室、5
3…取出し室、55…搬送装置、58…駆動源
1 ... vacuum container, 2 ... vacuum exhaust device, 3 ... gas supply mechanism,
4 ... Substrate, 5 ... Substrate holder, 7 ... Cathode, 8 ... Anode, 9 ... Yoke, 10 ... Electromagnet group, 11a-11c ... Coil, 12a-12c ... Coil power supply, 13 ... Target, 15 ... Sputtering power supply, 16 ... Power supply for bias sputtering, 50 ... Transport chamber, 51 ... Intake chamber, 52 ... Heating chamber, 5
3 ... take-out chamber, 55 ... carrier device, 58 ... drive source

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 背中合せに仮固定されている2枚の基板
各々における被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに
対向せしめた状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応す
るターゲットからのスパッタ粒子をプレーナマグネトロ
ン方式によって付着せしめる複数基板同時スパッタ成膜
方法であって、基板各々の直径をRとして、該基板と該
基板対応のターゲット間との距離Lが、R×1/5≦L
≦R×2/5とし、かつターゲット面各々での弧状磁力
線を相互に反発せしめ偏平化磁力線を形成せしめた状態
で、2枚の基板各々における被薄膜形成面各々に対し、
対応するターゲットからのスパッタ粒子を付着せしめる
ようにした複数基板同時スパッタ成膜方法。
1. Sputtered particles from a target corresponding to each thin film forming surface in a state where the thin film forming surface of each of the two substrates temporarily fixed back to back faces a target corresponding to the substrate. Is a multi-substrate simultaneous sputtering film forming method for depositing by means of a planar magnetron system, wherein a distance L between the substrate and a target corresponding to the substrate is R × 1/5 ≦ L, where R is the diameter of each substrate.
≦ R × 2/5, and with the arcuate magnetic field lines on each target surface repelling each other to form a flattened magnetic field line, for each thin film formation surface on each of the two substrates,
Simultaneous sputtering film formation method for multiple substrates in which sputtered particles from corresponding targets are attached.
【請求項2】 背中合せに仮固定されている2枚の基板
各々における被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに
対向せしめた状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応す
るターゲットからのスパッタ粒子をプレーナマグネトロ
ン方式によって付着せしめる複数基板同時スパッタ成膜
方法であって、基板各々の直径をRとして、該基板と該
基板対応のターゲット間との距離Lが、R×1/5≦L
≦R×2/5とし、かつターゲット面各々での弧状磁力
線を相互に反発せしめ偏平化磁力線を形成せしめた状態
で、ターゲット面各々でのエロージョン位置を更新しつ
つ、2枚の基板各々における被薄膜形成面各々に対し、
対応するターゲットからのスパッタ粒子を付着せしめる
ようにした複数基板同時スパッタ成膜方法。
2. Sputtered particles from a target corresponding to each thin film forming surface in a state where the thin film forming surface of each of the two substrates temporarily fixed back to back faces a target corresponding to the substrate. Is a multi-substrate simultaneous sputtering film forming method for depositing by means of a planar magnetron system, wherein a distance L between the substrate and a target corresponding to the substrate is R × 1/5 ≦ L, where R is the diameter of each substrate.
≦ R × 2/5, and while the arcuate magnetic field lines on each target surface are mutually repulsed to form a flattened magnetic field line, the erosion position on each target surface is updated and the target magnetic field on each of the two substrates is updated. For each thin film formation surface,
Simultaneous sputtering film formation method for multiple substrates in which sputtered particles from corresponding targets are attached.
【請求項3】 背中合せに仮固定されている2枚の基板
各々における被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに
対向せしめた状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応す
るターゲットからのスパッタ粒子をプレーナマグネトロ
ン方式によって付着せしめる複数基板同時スパッタ成膜
方法であって、基板各々の直径をRとして、該基板と該
基板対応のターゲット間との距離Lが、R×1/5≦L
≦R×2/5とし、かつターゲット面各々での弧状磁力
線を相互に反発せしめ偏平化磁力線を形成せしめた状態
で、移動速度および内外周部各々での滞在時間を制御可
として、ターゲット面各々でのエロージョン位置を内周
部から外周部に亘って往復移動させつつ、2枚の基板各
々における被薄膜形成面各々に対し、対応するターゲッ
トからのスパッタ粒子を付着せしめるようにした複数基
板同時スパッタ成膜方法。
3. Sputtered particles from a target corresponding to each thin film forming surface in a state where the thin film forming surface of each of the two substrates temporarily fixed back to back is made to face a target corresponding to the substrate. Is a multi-substrate simultaneous sputtering film forming method for depositing by means of a planar magnetron system, wherein a distance L between the substrate and a target corresponding to the substrate is R × 1/5 ≦ L, where R is the diameter of each substrate.
≦ R × 2/5, and with the arcuate magnetic field lines on each target surface repulsing each other to form a flattened magnetic field line, the moving speed and the stay time at each of the inner and outer peripheral parts can be controlled, and each target surface can be controlled. Simultaneous sputtering of multiple substrates so that sputtered particles from corresponding targets are attached to each thin film formation surface of each of the two substrates while reciprocating the erosion position from the inner peripheral portion to the outer peripheral portion. Deposition method.
【請求項4】 背中合せに仮固定されている2枚の基板
各々における被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに
対向せしめた状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応す
るターゲットからのスパッタ粒子をプレーナマグネトロ
ン方式によって付着せしめる複数基板同時スパッタ成膜
方法であって、基板各々の直径をRとして、該基板と該
基板対応のターゲット間との距離Lが、R×1/5≦L
≦R×2/5とし、かつターゲット面各々での弧状磁力
線を相互に反発せしめ偏平化磁力線を形成せしめた状態
で、プラズマ中の荷電粒子を基板に入射させるべく該基
板に電力を印加しつつ、2枚の基板各々における被薄膜
形成面各々に対し、対応するターゲットからのスパッタ
粒子を付着せしめるようにした複数基板同時スパッタ成
膜方法。
4. Sputtered particles from a target corresponding to each thin film forming surface in a state where the thin film forming surface of each of the two substrates temporarily fixed back to back faces a target corresponding to the substrate. Is a multi-substrate simultaneous sputtering film forming method for depositing by means of a planar magnetron system, wherein a distance L between the substrate and a target corresponding to the substrate is R × 1/5 ≦ L, where R is the diameter of each substrate.
≦ R × 2/5 and applying electric power to the substrate so that charged particles in plasma are incident on the substrate in a state where arc-shaped magnetic field lines on each target surface are mutually repulsed to form a flattened magnetic field line. A method for simultaneous multi-substrate film formation in which sputtered particles from a corresponding target are attached to each thin film formation surface of each of the two substrates.
【請求項5】 背中合せに仮固定されている2枚の基板
各々における被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに
対向せしめた状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応す
るターゲットからのスパッタ粒子をプレーナマグネトロ
ン方式によって付着せしめる複数基板同時スパッタ成膜
装置であって、真空容器内の中央部に2枚の基板を背中
合せに仮固定する基板ホルダと、該基板各々の直径をR
として、該基板対応に設けられ、該基板各々との間の距
離Lが、R×1/5≦L≦R×2/5とされたターゲッ
トと、該ターゲット対応に設けられ、ターゲット面各々
での磁力線が相互に反発されて偏平化磁力線が形成され
るべく弧状磁力線を発生する磁気回路と、を少なくとも
含む複数基板同時スパッタ成膜装置。
5. Sputtered particles from a target corresponding to each thin film forming surface in a state where the thin film forming surface of each of the two substrates temporarily fixed back to back faces a target corresponding to the substrate. Is a multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus for adhering two substrates by a planar magnetron system, and a substrate holder for temporarily fixing two substrates back to back in a central portion of a vacuum container, and a diameter of each substrate is R
As the target and the distance L between each of the substrates is R × 1/5 ≦ L ≦ R × 2/5, and the target is provided at each target surface. And a magnetic circuit for generating arc-shaped magnetic force lines so that flattened magnetic force lines are formed by mutually repulsing the magnetic force lines of the above.
【請求項6】 背中合せに仮固定されている2枚の基板
各々における被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに
対向せしめた状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応す
るターゲットからのスパッタ粒子をプレーナマグネトロ
ン方式によって付着せしめる複数基板同時スパッタ成膜
装置であって、真空容器内の中央部に2枚の基板を背中
合せに仮固定する基板ホルダと、該基板各々の直径をR
として、該基板対応に設けられ、該基板各々との間の距
離Lが、R×1/5≦L≦R×2/5とされたターゲッ
トと、該ターゲット対応に設けられ、ターゲット面各々
での磁力線が相互に反発されて偏平化磁力線が形成され
るべく弧状磁力線を発生する磁気回路と、スパッタ成膜
中、プラズマ中の荷電粒子を上記基板各々に入射させる
べく該基板に電力を印加する電源と、を少なくとも含む
複数基板同時スパッタ成膜装置。
6. Sputtered particles from a target corresponding to each thin film formation surface in a state where the thin film formation surface of each of the two substrates temporarily fixed back to back is made to face a target corresponding to the substrate. Is a multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus for adhering two substrates by a planar magnetron system, and a substrate holder for temporarily fixing two substrates back to back in a central portion of a vacuum container, and a diameter of each substrate is R
As the target and the distance L between each of the substrates is R × 1/5 ≦ L ≦ R × 2/5, and the target is provided at each target surface. Magnetic circuit for generating arc-shaped magnetic force lines so that the magnetic force lines of the above are mutually repulsed to form a flattened magnetic force line, and electric power is applied to the substrates so that charged particles in plasma are made incident on each of the substrates during sputtering film formation. A multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus including at least a power source.
【請求項7】 背中合せに仮固定されている2枚の基板
各々における被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに
対向せしめた状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応す
るターゲットからのスパッタ粒子をプレーナマグネトロ
ン方式によって付着せしめる複数基板同時スパッタ成膜
装置であって、真空容器内の中央部に2枚の基板を背中
合せに仮固定する基板ホルダと、該基板各々の直径をR
として、該基板対応に設けられ、該基板各々との間の距
離Lが、R×1/5≦L≦R×2/5とされたターゲッ
トと、該ターゲット対応に設けられ、ターゲット面各々
での磁力線が相互に反発されて偏平化磁力線が形成され
るべく弧状磁力線を発生する電磁石と、を少なくとも含
む複数基板同時スパッタ成膜装置。
7. Sputtered particles from a target corresponding to each thin film forming surface in a state where the thin film forming surface of each of the two substrates temporarily fixed back to back is made to face a target corresponding to the substrate. Is a multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus for adhering two substrates by a planar magnetron system, and a substrate holder for temporarily fixing two substrates back to back in a central portion of a vacuum container, and a diameter of each substrate is R
As the target and the distance L between each of the substrates is R × 1/5 ≦ L ≦ R × 2/5, and the target is provided at each target surface. A multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus including at least an electromagnet that generates arc-shaped magnetic force lines so that flattened magnetic force lines are formed by mutually repulsing the magnetic force lines.
【請求項8】 背中合せに仮固定されている2枚の基板
各々における被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに
対向せしめた状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応す
るターゲットからのスパッタ粒子をプレーナマグネトロ
ン方式によって付着せしめる複数基板同時スパッタ成膜
装置であって、真空容器内の中央部に2枚の基板を背中
合せに仮固定する基板ホルダと、該基板各々の直径をR
として、該基板対応に設けられ、該基板各々との間の距
離Lが、R×1/5≦L≦R×2/5とされたターゲッ
トと、該ターゲット対応に設けられ、ターゲット面各々
での磁力線が相互に反発されて偏平化磁力線が形成され
るべく弧状磁力線を発生する複数の電磁石と、を少なく
とも含む複数基板同時スパッタ成膜装置。
8. Sputtered particles from a target corresponding to each thin film forming surface in a state where the thin film forming surface of each of the two substrates temporarily fixed back to back is made to face a target corresponding to the substrate. Is a multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus for adhering two substrates by a planar magnetron system, and a substrate holder for temporarily fixing two substrates back to back in a central portion of a vacuum container, and a diameter of each substrate is R
As the target and the distance L between each of the substrates is R × 1/5 ≦ L ≦ R × 2/5, and the target is provided at each target surface. And a plurality of electromagnets that generate arc-shaped magnetic force lines so that flattened magnetic force lines are formed by mutually repulsing the magnetic force lines.
【請求項9】 背中合せに仮固定されている2枚の基板
各々における被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに
対向せしめた状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応す
るターゲットからのスパッタ粒子をプレーナマグネトロ
ン方式によって付着せしめる複数基板同時スパッタ成膜
装置であって、真空容器内の中央部に2枚の基板を背中
合せに仮固定する基板ホルダと、該基板各々の直径をR
として、該基板対応に設けられ、該基板各々との間の距
離Lが、R×1/5≦L≦R×2/5とされたターゲッ
トと、該ターゲット対応に設けられ、かつヨークにより
区切られた空間に配置された状態で、ターゲット面各々
での磁力線が相互に反発されて偏平化磁力線が形成され
るべく弧状磁力線を発生する複数の電磁石と、を少なく
とも含む複数基板同時スパッタ成膜装置。
9. Sputtered particles from a target corresponding to each thin film forming surface in a state where the thin film forming surface of each of the two substrates temporarily fixed back to back faces a target corresponding to the substrate. Is a multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus for adhering two substrates by a planar magnetron system, and a substrate holder for temporarily fixing two substrates back to back in a central portion of a vacuum container, and a diameter of each substrate is R
Is provided corresponding to the substrate, and the distance L between each of the substrates is R × 1/5 ≦ L ≦ R × 2/5, and the target is provided corresponding to the target and is separated by a yoke. Multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus including at least a plurality of electromagnets that generate arc-shaped magnetic force lines so that flattened magnetic force lines are formed by mutually repulsing the magnetic force lines on each target surface in a state of being arranged in a fixed space. ..
【請求項10】 背中合せに仮固定されている2枚の基
板各々における被薄膜形成面を該基板対応のターゲット
に対向せしめた状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応
するターゲットからのスパッタ粒子をプレーナマグネト
ロン方式によって付着せしめる複数基板同時スパッタ成
膜装置であって、真空容器内の中央部に2枚の基板を背
中合せに仮固定する基板ホルダと、該基板各々の直径を
Rとして、該基板対応に設けられ、該基板各々との間の
距離Lが、R×1/5≦L≦R×2/5とされたターゲ
ットと、該ターゲット対応に設けられ、かつヨークによ
り区切られた空間に配置された状態で、ターゲット面各
々での磁力線が相互に反発されて偏平化磁力線が形成さ
れるべく弧状磁力線を発生する複数の電磁石と、スパッ
タ成膜中、プラズマ中の荷電粒子を上記基板各々に入射
させるべく該基板に電力を印加する電源と、を少なくと
も含む複数基板同時スパッタ成膜装置。
10. Sputtered particles from a target corresponding to each thin film forming surface in a state where the thin film forming surface of each of the two substrates temporarily fixed back to back faces a target corresponding to the substrate. A multi-substrate simultaneous sputtering film-forming apparatus for depositing by means of a planar magnetron system, comprising: a substrate holder for temporarily fixing two substrates back-to-back in the center of a vacuum container; In a space which is provided correspondingly and has a distance L between each of the substrates of R × 1/5 ≦ L ≦ R × 2/5, and a space which is provided correspondingly to the target and is separated by a yoke. When arranged, a plurality of electromagnets that generate arc-shaped magnetic force lines so that the magnetic force lines on each target surface repel each other to form flattened magnetic force lines, and a plasma during sputtering film formation. Including at least a plurality of substrates simultaneously sputtering deposition system a charged particle and a power supply applying power to the substrate to be incident on the substrate respectively, the.
【請求項11】 背中合せに仮固定されている2枚の基
板各々を複数配置されている複数基板同時スパッタ成膜
装置各々に順次収容せしめる度に、該基板各々における
被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに対向せしめた
状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応するターゲット
からのスパッタ粒子をプレーナマグネトロン方式によっ
て付着せしめることによって、上記被薄膜形成面に積層
膜を形成するための複数基板同時スパッタ成膜システム
であって、複数基板同時スパッタ成膜装置各々は、真空
容器内の中央部に2枚の基板を背中合せに仮固定する基
板ホルダと、該基板各々の直径をRとして、該基板対応
に設けられ、該基板各々との間の距離Lが、R×1/5
≦L≦R×2/5とされたターゲットと、該ターゲット
対応に設けられ、ターゲット面各々での磁力線が相互に
反発されて偏平化磁力線が形成されるべく弧状磁力線を
発生する磁気回路と、を少なくとも含む複数基板同時ス
パッタ成膜装置として構成されている複数基板同時スパ
ッタ成膜システム。
11. A thin film formation surface of each of the two substrates temporarily fixed back-to-back is accommodated in each of the plurality of substrate simultaneous sputtering film forming apparatuses arranged in sequence. A plurality of substrates simultaneously for forming a laminated film on the thin film forming surface by adhering sputtered particles from the corresponding target to each of the thin film forming surfaces by a planar magnetron method in a state of facing the thin film forming surface. A sputtering film forming system, wherein each of the plural substrates simultaneous sputtering film forming apparatus comprises a substrate holder for temporarily fixing two substrates back to back in a central portion of a vacuum container, and a diameter of each substrate for R. Correspondingly provided, the distance L between each of the substrates is R × 1/5
A target satisfying ≦ L ≦ R × 2/5, and a magnetic circuit that is provided corresponding to the target and that generates arc-shaped magnetic force lines so that the magnetic force lines on each target surface are mutually repelled to form flattened magnetic force lines; A multi-substrate simultaneous sputtering film-forming system configured as a multi-substrate simultaneous sputtering film-forming apparatus including at least the following.
【請求項12】 背中合せに仮固定されている2枚の基
板各々を複数配置されている複数基板同時スパッタ成膜
装置各々に順次収容せしめる度に、該基板各々における
被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに対向せしめた
状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応するターゲット
からのスパッタ粒子をプレーナマグネトロン方式によっ
て付着せしめることによって、上記被薄膜形成面に積層
膜を形成するための複数基板同時スパッタ成膜システム
であって、複数基板同時スパッタ成膜装置各々は、真空
容器内の中央部に2枚の基板を背中合せに仮固定する基
板ホルダと、該基板各々の直径をRとして、該基板対応
に設けられ、該基板各々との間の距離Lが、R×1/5
≦L≦R×2/5とされたターゲットと、該ターゲット
対応に設けられ、ターゲット面各々での磁力線が相互に
反発されて偏平化磁力線が形成されるべく弧状磁力線を
発生する磁気回路と、スパッタ成膜中、プラズマ中の荷
電粒子を上記基板各々に入射させるべく該基板に電力を
印加する電源と、を少なくとも含む複数基板同時スパッ
タ成膜装置として構成されている複数基板同時スパッタ
成膜システム。
12. A thin film formation surface of each of the two substrates temporarily fixed back-to-back is accommodated in each of the plurality of substrate simultaneous sputtering film forming apparatuses arranged in plurality. A plurality of substrates simultaneously for forming a laminated film on the thin film forming surface by adhering sputtered particles from the corresponding target to each of the thin film forming surfaces by a planar magnetron method in a state of facing the thin film forming surface. A sputtering film forming system, wherein each of the plural substrates simultaneous sputtering film forming apparatus comprises a substrate holder for temporarily fixing two substrates back to back in a central portion of a vacuum container, and a diameter of each substrate for R. Correspondingly provided, the distance L between each of the substrates is R × 1/5
A target satisfying ≦ L ≦ R × 2/5, and a magnetic circuit that is provided corresponding to the target and that generates arc-shaped magnetic force lines so that the magnetic force lines on each target surface are mutually repelled to form flattened magnetic force lines; A multi-substrate simultaneous sputtering film forming system configured as a multi-substrate simultaneous sputtering film forming apparatus including at least a power source for applying electric power to the substrates so that charged particles in plasma enter each of the substrates during the sputter film forming. ..
【請求項13】 背中合せに仮固定されている2枚の基
板各々を複数配置されている複数基板同時スパッタ成膜
装置各々に順次収容せしめる度に、該基板各々における
被薄膜形成面を該基板対応のターゲットに対向せしめた
状態で、該被薄膜形成面各々に対し対応するターゲット
からのスパッタ粒子をプレーナマグネトロン方式によっ
て付着せしめることによって、上記被薄膜形成面に積層
膜を形成するための複数基板同時スパッタ成膜システム
であって、複数基板同時スパッタ成膜装置各々は、真空
容器内の中央部に2枚の基板を背中合せに仮固定する基
板ホルダと、該基板各々の直径をRとして、該基板対応
に設けられ、該基板各々との間の距離Lが、R×1/5
≦L≦R×2/5とされたターゲットと、該ターゲット
対応に設けられ、かつヨークにより区切られた空間に配
置された状態で、ターゲット面各々での磁力線が相互に
反発されて偏平化磁力線が形成されるべく弧状磁力線を
発生する複数の電磁石と、スパッタ成膜中、プラズマ中
の荷電粒子を上記基板各々に入射させるべく該基板に電
力を印加する電源と、を少なくとも含む複数基板同時ス
パッタ成膜装置として構成されている複数基板同時スパ
ッタ成膜システム。
13. A thin film formation surface of each of the two substrates temporarily fixed back-to-back is accommodated in each of the plurality of substrate simultaneous sputtering film forming apparatuses arranged in correspondence. A plurality of substrates simultaneously for forming a laminated film on the thin film forming surface by adhering sputtered particles from the corresponding target to each of the thin film forming surfaces by a planar magnetron method in a state of facing the thin film forming surface. A sputtering film forming system, wherein each of the plural substrates simultaneous sputtering film forming apparatus comprises a substrate holder for temporarily fixing two substrates back to back in a central portion of a vacuum container, and a diameter of each substrate for R. Correspondingly provided, the distance L between each of the substrates is R × 1/5
In a state in which the target is set to ≦ L ≦ R × 2/5 and the target is provided in a space corresponding to the target and is separated by a yoke, the magnetic lines of force on the respective target surfaces repel each other and the flattened magnetic lines of force are reciprocated. Multi-substrate co-sputtering including at least a plurality of electromagnets that generate arc-shaped magnetic field lines so that the substrate is formed, and a power source that applies electric power to the substrates to cause charged particles in plasma to enter each of the substrates during sputtering film formation. A multi-substrate simultaneous sputtering film forming system configured as a film forming apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002097572A (en) * 2000-09-22 2002-04-02 Olympus Optical Co Ltd Substrate holder and method for manufacturing optical component using the same
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