JPH0666025U - スパッタエッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパッタエッチング装置のエッチング量のバ
ラツキの低減を目的とする。 【構成】 上下に間隔を隔てて互いに対向する上方の陰
極 (3)と下方の陽極 (4)と、前記陰極 (3)の対向面(3a)
に前記陽極 (4)と対向する如く取り付けられた基板 (7)
とを備えた真空槽 (2)と、前記陽極 (4)に設けた、不活
性ガスを前記陰極 (3)の対向面(3a)に取り付けられた基
板 (7)に向けて吹き出す複数のガス吹出口(4b)と、前記
真空槽 (2)内で、前記陽極 (4)の下方に設けられた、放
電ガスを排気するための排気口 (5)とから少なくとも構
成されるスパッタエッチング装置(10)。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば磁気ヘッドの製造工程で使用するスパッタエッチング装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

集積回路や磁気ヘッドなどの製造工程における微細なパターンの加工技術に、 イオンあるいはプラズマをアルゴンなどで作り、そのプラズマ中で生成したイオ ンを電界で加速してスパッタしてエッチングを行う加工方法がある。

【０００３】 図４は、平行平板型と称せられるスパッタエッチング装置１の一従来例の説明 図であり、以下同図を用いて装置の構成、機能について説明する。

【０００４】 スパッタエッチング装置１の真空槽２の内部には、互いに対向する電極盤３ａ ，４ａを備えた陰極３と陽極４が、陰極３を上側にして上下に配置されている。

【０００５】 また、この真空槽２の側面には排気口５と、下面にはガス導入口６とが設けら れている。この排気口５は槽内の放電ガスを吸引して槽外に排気するための吸引 装置（真空ポンプ）を接続するものであり、またガス導入口６は所定の流量の不 活性ガス（アルゴンガス）を槽内に導入するためのものである。さらに、エッチ ング加工される基板７は陰極３の電極盤３ａに、陽極４の電極盤４ａと対向する ように取り付けられ、間隔を隔てた陰極３と陽極４間には図示しないＲＦ電源よ り電界が印加される。

【０００６】 上記の如く構成されるスパッタエッチング装置１は、真空にした槽内に所定流 量の不活性ガス（アルゴンガス）を導入した後、図示しないＲＦ電源より陰極３ と陽極４に電界を印加することによりアルゴン雰囲気中でグロー放電を発生させ 、プラズマ中で生成したイオンを電界で加速して陰極３の電極盤３ａ上の基板７ をスパッタしてエッチングを行うものである。

【０００７】 上記したスパッタエッチング装置１を用いて具体的にエッチングを行い、基板 ７のエッチング量を測定した。測定結果は図５を参照して後記する。尚、陰極３ と陽極４には直径 100mmの電極盤３ａ，４ａを用い、その陰極３の電極盤３ａ上 に直径 68mm のフェライト基板７を略同心に取り付けてスパッタエッチングを行 った。

【０００８】 この時のエッチング条件は、 高周波電力 200 W エッチングガス圧力 9 mTorr 電極間隔 35 mm エッチング時間 60 min である。

【０００９】 図５は、エッチング処理した基板７面のエッチング量の測定結果を示すデータ で、基板７面上の複数の測定点を段差計を用いて測定したものである。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

図５に示した測定データから明らかなように、基板７面の測定場所によってエ ッチング量は最大1.07〜最小1.27ミクロンとなり、 0.2ミクロンのバラツキ幅が 生じ、全面均一なエッチングが得られていない。このように従来のスパッタエッ チング装置１は、バラツキの少ない全面均一なエッチング量を得ることが極めて 困難であるという問題があった。

【００１１】 このエッチング量のバラツキの要因としては、真空槽２内における放電ガスの 流れの不均一と、陰極３の電極盤３ａ上に取り付けた基板７面付近のアルゴン濃 度の不均一に起因し、これらは排気口５とガス導入口６の位置に大きく依存する ものと推測される。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するためになされたものであり、 少なくとも、 上下に間隔を隔てて互いに対向する上方の陰極と下方の陽極と、前記陰極の対 向面に前記陽極と対向する如く取り付けられた基板とを備えた真空槽と、 前記陽極に設けた、不活性ガスを前記陰極の対向面に取り付けられた基板に向 けて吹き出す複数のガス吹出口と、 前記真空槽内で前記陽極の下方に設けられた、放電ガスを排気するための排気 口とから構成したことを特徴とするスパッタエッチング装置を提供しようとする ものである。

【００１３】

【実施例】

図１は、本考案のスパッタエッチング装置１０の一実施例の説明図であり、図 ４に示した従来例のスパッタエッチング装置１の構成要素と同一構成要素には同 一符号を付し説明は省略し、装置構成上の異なる点を重点に説明する。

【００１４】 本考案のスパッタエッチング装置１０は、排気口５を真空槽２内で、陽極４の 下方に設け、さらに、陰極３の電極盤３ａに取り付けられた基板７面に向けて不 活性ガス（アルゴンガス）を吹き付ける複数のガス吹出口４ｂを、陽極４の電極 盤４ａ上に設けたことを特徴とするものである。

【００１５】 本考案のこれらの特徴について以下に詳述する。

【００１６】 まず、本考案のスパッタエッチング装置１０は、真空槽２内の放電ガスの流れ が排気口５の位置に大きく依存することに着目して、図１に示した如く排気口５ を、電極盤４ａを設けた陽極４の下方に位置するように真空槽２内に設けてある 。この排気口５の中心は、電極盤４ａの中心と同心となる位置に設けることがよ り好ましく、これにより排気口５に接続される図示しない吸引装置（真空ポンプ ）により吸引される放電ガスの流れを槽内均一にすることができる。

【００１７】 更に、本考案のスパッタエッチング装置１０は、不活性ガス（アルゴンガス） を陰極３の電極盤３ａに取り付けられた基板７面に向けて吹き付ける複数のガス 吹出口４ｂを陽極４の電極盤４ａ上に設けてある。この複数のガス吹出口４ｂは 、陽極４の電極盤４ａ上に描かれた同心円上に等間隔に設けられており、これら 複数のガス吹出口４ｂの全ては、外部より真空槽２内に配管されたガス導入管８ と接続され、ガス導入管８より導入される不活性ガス（アルゴンガス）を、陽極 ４の電極盤４ａ上の複数のガス吹出口４ｂより陰極３の電極盤３ａに取り付けら れた基盤７面に向けてシャワー状に略均一に吹き出すことができるものである。

【００１８】 尚、上記した陽極４の電極盤４ａ上に描かれた同心円の直径は、陰極３の電極 盤３ａに取り付けられた基盤７の直径よりも小さい方が望ましい。

【００１９】 図２は、直径 220mmの陽極４の電極盤４ａ上に描かれた直径 70mm の同心円上 に等間隔に設けた複数のガス吹出口４ｂの位置関係を示す一例図である。

【００２０】 上記の如く構成された本考案のスパッタエッチング装置１０を用いてエッチン グを行いエッチング量の測定を行った。測定結果は図３を参照して後記する。尚 、陰極３と陽極４には直径 220mmの電極盤３ａ，４ａを用い、その陰極３の電極 盤３ａ上に直径 110mmのフェライト基板７を略同心に取り付けてスパッタエッチ ングを行った。

【００２１】 この時のエッチング条件は、 高周波電力 1250W エッチングガス圧力 6 mTorr 電極間隔 71 mm エッチング時間 60 min である。

【００２２】 図３は、エッチング処理した基板７面のエッチング量の測定結果を示すデータ で、従来例と同様に、基板７面上の複数の測定点を段差計を用いて測定したもの である。同図と図５の測定データを対比すると、本考案のスパッタエッチング装 置１０を用いたエッチング量は最大0.82〜最小0.90ミクロンとなり、従来のスパ ッタエッチング装置１のバラツキ幅 0.2ミクロンに比し0.08ミクロンに改善され 満足のいくものである。

【００２３】 上述した如く本考案のスパッタエッチング装置１０は、基板７に対するアルゴ ン濃度を略均一にすると共に、真空槽２内の放電ガスの流れをも均一にすること ができ、エッチングされた基板のエッチング量のバラツキを改善することができ るものである。また、排気口を陽極４の下方、好ましくは直下に設けることによ る排気効率が向上し生産能力をも高めることができる効果がある。

【００２４】

【考案の効果】

上述したように、本考案のスパッタエッチング装置は、真空槽内の不活性ガス 雰囲気中で、陽極と対向する陰極に取り付けられた基板をエッチングするスパッ タエッチング装置において、槽内の上方に陰極と、下方に陽極とを間隔を隔てて 配置した真空槽内を真空に吸引する吸引装置を接続するための排気口を陽極の下 方に設け、さらに陰極に取り付けられた基板に向けて不活性ガスを吹き出す複数 の吹出口を陽極に設けることにより、従来のスパッタエッチング装置より遥かに エッチング量のバラツキが改善され、全面均一なエッチングが可能となり、かつ 、排気口を陽極の下方に設けることによる排気効率が向上し生産能力を高めるこ とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のスパッタエッチング装置の一実施例の
説明図である。

【図２】陽極の電極盤上に描かれた同心円上に等間隔に
設けた複数のガス吹出口の位置関係を示す一例図であ
る。

【図３】エッチング処理した基板面のエッチング量の測
定結果を示すデータである。

【図４】スパッタエッチング装置の一従来例の説明図で
ある。

【図５】エッチング処理した基板面のエッチング量の測
定結果を示すデータである。

【符号の説明】

２ 真空槽 ３ 陰極 ３ａ 陰極の電極面 ４ 陽極 ４ａ 陽極の電極面 ４ｂ ガス吹出口 ５ 排気口 ７ 基板 ８ ガス導入管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 伊東 孝史 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも、 上下に間隔を隔てて互いに対向する上方の陰極と下方の
   陽極と、前記陰極の対向面に前記陽極と対向する如く取
   り付けられた基板とを備えた真空槽と、 前記陽極に設けた、不活性ガスを前記陰極の対向面に取
   り付けられた基板に向けて吹き出す複数のガス吹出口
   と、 前記真空槽内で前記陽極の下方に設けられた、放電ガス
   を排気するための排気口とから構成したことを特徴とす
   るスパッタエッチング装置。