JPH0693435A - コリメートスパッタ成膜方法及びその装置 - Google Patents
コリメートスパッタ成膜方法及びその装置Info
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- JPH0693435A JPH0693435A JP24479792A JP24479792A JPH0693435A JP H0693435 A JPH0693435 A JP H0693435A JP 24479792 A JP24479792 A JP 24479792A JP 24479792 A JP24479792 A JP 24479792A JP H0693435 A JPH0693435 A JP H0693435A
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- Japan
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- collimator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ターゲット電極と基板電極との間の空間に、ス
パッタされたターゲット材料のうち基板面にほぼ垂直の
もののみを通過させるコリメータを用いてスパッタ成膜
する方法において、基板に入射するスパッタされたター
ゲット材料の量を基板全体で平均化し、膜厚むらがな
く、均一な膜厚を有するスパッタ膜を得る。 【構成】基板ホルダ３上の基板２は静止させた状態でコ
リメータ１を基板２と平行方向に矢印１１のように並進
往復運動を行わせ、コリメータ１のチューブの内壁６が
基板２上で陰となる時間を平均化する。
パッタされたターゲット材料のうち基板面にほぼ垂直の
もののみを通過させるコリメータを用いてスパッタ成膜
する方法において、基板に入射するスパッタされたター
ゲット材料の量を基板全体で平均化し、膜厚むらがな
く、均一な膜厚を有するスパッタ膜を得る。 【構成】基板ホルダ３上の基板２は静止させた状態でコ
リメータ１を基板２と平行方向に矢印１１のように並進
往復運動を行わせ、コリメータ１のチューブの内壁６が
基板２上で陰となる時間を平均化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコリメートスパッタ成膜
方法及びその装置に関する。
方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コリメータを有しないスパッタ装置にお
いて、小孔や溝を有する基板上へのスパッタ成膜を行う
と、スパッタされたターゲット材料があらゆる角度で基
板に入射する。このため、基板面に垂直な軸に対してあ
る角度以上の方向から飛来してきたターゲット材料は小
孔あるいは溝の底部にまで達することができず、これら
の側壁に付着してこれらの入口の面積を狭めてしまう。
従って、小孔あるいは溝の深さによってはこれらの底部
にまでターゲット材料が十分に達してしまわないうちに
これらの上部を塞いでしまうか、又はこれらの入口をせ
ばめることによってこれらの底部に到達するターゲット
材料が相対的に減ってしまう。その結果、小孔あるいは
溝の底部において十分な膜厚を得られないという欠点が
あった。
いて、小孔や溝を有する基板上へのスパッタ成膜を行う
と、スパッタされたターゲット材料があらゆる角度で基
板に入射する。このため、基板面に垂直な軸に対してあ
る角度以上の方向から飛来してきたターゲット材料は小
孔あるいは溝の底部にまで達することができず、これら
の側壁に付着してこれらの入口の面積を狭めてしまう。
従って、小孔あるいは溝の深さによってはこれらの底部
にまでターゲット材料が十分に達してしまわないうちに
これらの上部を塞いでしまうか、又はこれらの入口をせ
ばめることによってこれらの底部に到達するターゲット
材料が相対的に減ってしまう。その結果、小孔あるいは
溝の底部において十分な膜厚を得られないという欠点が
あった。
【０００３】このような問題を解決するためにコリメー
トスパッタ法では図３に示すようにターゲット４と基板
２の間の空間にコリメータ１を設けて成膜を行う。コリ
メータ１は、例えば、複数の同型で上下面が開口した円
筒状のチューブ９を、その側壁が平行になるように密に
組み合わせ全体が円筒形になるように配列して固定した
１種のフィルタである。コリメータ１の１つ１つのチュ
ーブ９の開口面は基板２と平行になるように配置されて
いる。コリメータ１は図４に示すように、基板に入射す
るターゲット材料７，８のうち基板に垂直な軸から±数
度以内のターゲット材料７のみを通過するようにし、そ
れ以外のターゲット材料８はコリメータ１内に付着させ
ることによって基板に入射するターゲット材料に指向性
をもたせるものである。すなわち、コリメートスパッタ
法は、小孔あるいは溝底部にも大量のターゲット材料が
到達し十分な膜厚が得られるようにした成膜方法である
（参考文献：Ｊ． Ｖａｃ． Ｓｃｉ． Ｔｅｃｈｎｏ
ｌ． Ａ９，２６１（１９９１）、米国特許Ｎｏ． ４
８２４５４４（１９８９））。
トスパッタ法では図３に示すようにターゲット４と基板
２の間の空間にコリメータ１を設けて成膜を行う。コリ
メータ１は、例えば、複数の同型で上下面が開口した円
筒状のチューブ９を、その側壁が平行になるように密に
組み合わせ全体が円筒形になるように配列して固定した
１種のフィルタである。コリメータ１の１つ１つのチュ
ーブ９の開口面は基板２と平行になるように配置されて
いる。コリメータ１は図４に示すように、基板に入射す
るターゲット材料７，８のうち基板に垂直な軸から±数
度以内のターゲット材料７のみを通過するようにし、そ
れ以外のターゲット材料８はコリメータ１内に付着させ
ることによって基板に入射するターゲット材料に指向性
をもたせるものである。すなわち、コリメートスパッタ
法は、小孔あるいは溝底部にも大量のターゲット材料が
到達し十分な膜厚が得られるようにした成膜方法である
（参考文献：Ｊ． Ｖａｃ． Ｓｃｉ． Ｔｅｃｈｎｏ
ｌ． Ａ９，２６１（１９９１）、米国特許Ｎｏ． ４
８２４５４４（１９８９））。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このコ
リメートスパッタ成膜方法ではコリメータの壁６の陰に
なる部分では飛来するターゲット材料が少なくなり、図
４に示すように、得られる薄膜５は膜厚むらが生じてし
まうという問題が存在する。本発明はこのような問題を
解決することを課題とするものであり、基板全面で高い
膜厚均一性が得られるコリメータ成膜方法およびその装
置を提供することを目的とする。
リメートスパッタ成膜方法ではコリメータの壁６の陰に
なる部分では飛来するターゲット材料が少なくなり、図
４に示すように、得られる薄膜５は膜厚むらが生じてし
まうという問題が存在する。本発明はこのような問題を
解決することを課題とするものであり、基板全面で高い
膜厚均一性が得られるコリメータ成膜方法およびその装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、ターゲット電極と基板電極との間の空
間に、スパッタされたターゲット材料のうち基板面にほ
ぼに垂直のもののみを通過させるコリメータを用いてス
パッタ成膜する方法において、コリメータと基板とを基
板面に平行に相対移動させつつ成膜することを特徴とす
るコリメートスパッタ成膜方法を提供するものである。
成膜の際にコリメータと基板との相対的な位置関係を連
続的あるいは不連続的に変化させることによって、基板
全面において均一な膜厚を有するスパッタ膜を形成する
ことができる。
めに本発明では、ターゲット電極と基板電極との間の空
間に、スパッタされたターゲット材料のうち基板面にほ
ぼに垂直のもののみを通過させるコリメータを用いてス
パッタ成膜する方法において、コリメータと基板とを基
板面に平行に相対移動させつつ成膜することを特徴とす
るコリメートスパッタ成膜方法を提供するものである。
成膜の際にコリメータと基板との相対的な位置関係を連
続的あるいは不連続的に変化させることによって、基板
全面において均一な膜厚を有するスパッタ膜を形成する
ことができる。
【０００６】上記方法を好適に実施することができる本
発明の装置は、コリメータ及び／又は基板を基板面と平
行に振盪させる振盪装置を備えたことを特徴とするコリ
メートスパッタ成膜装置である。
発明の装置は、コリメータ及び／又は基板を基板面と平
行に振盪させる振盪装置を備えたことを特徴とするコリ
メートスパッタ成膜装置である。
【０００７】
【作用】成膜中にコリメータと基板との相対的位置関係
を基板面と平行に、連続的あるいは不連続的に相対移動
させることによって、基板上にできるコリメータの壁の
陰の部分は成膜時間全体で見ると基板上全体に平均化さ
れて、スパッタされたターゲット材料は基板面全体に等
しく堆積されることになる。その結果、基板全体で膜厚
のむらが無く、均一な厚さの膜を得ることができる。
を基板面と平行に、連続的あるいは不連続的に相対移動
させることによって、基板上にできるコリメータの壁の
陰の部分は成膜時間全体で見ると基板上全体に平均化さ
れて、スパッタされたターゲット材料は基板面全体に等
しく堆積されることになる。その結果、基板全体で膜厚
のむらが無く、均一な厚さの膜を得ることができる。
【０００８】本発明の装置は上記方法を実施する好適な
装置であって、コリメータ又は基板保持具に、機械的又
は電磁的に振盪運動を付与する手段によって実現するこ
とができる。振盪運動は直線往復運動、偏心円運動、不
規則振動のいずれでもよく、１平面内又は１平面内に近
い範囲内での運動を指称する。
装置であって、コリメータ又は基板保持具に、機械的又
は電磁的に振盪運動を付与する手段によって実現するこ
とができる。振盪運動は直線往復運動、偏心円運動、不
規則振動のいずれでもよく、１平面内又は１平面内に近
い範囲内での運動を指称する。
【０００９】
【実施例】次に本発明に係る実施例について、図面を参
照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）及び図２（ａ）、
（ｂ）は、本発明に係るコリメートスパッタ成膜方法の
実施例を示すものである。図１に示す成膜方法は基板ホ
ルダ３上の基板２は静止させた状態でコリメータ１を基
板２と平行方向に矢印１１のように並進往復運動を行わ
せる方法である。コリメータ１は１ａの位置まで直線運
動する。この方法によりコリメータの１つ１つのチュー
ブの内壁６の位置は常に変化しているため、基板２上で
その陰となる部分も常に変化している。そしてその陰と
なる時間は基板全体で平均化されることになる。この結
果スパッタされたターゲット材料は基板全面に均一に付
着することになり、均一な膜厚を有する膜を得ることが
できる。
照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）及び図２（ａ）、
（ｂ）は、本発明に係るコリメートスパッタ成膜方法の
実施例を示すものである。図１に示す成膜方法は基板ホ
ルダ３上の基板２は静止させた状態でコリメータ１を基
板２と平行方向に矢印１１のように並進往復運動を行わ
せる方法である。コリメータ１は１ａの位置まで直線運
動する。この方法によりコリメータの１つ１つのチュー
ブの内壁６の位置は常に変化しているため、基板２上で
その陰となる部分も常に変化している。そしてその陰と
なる時間は基板全体で平均化されることになる。この結
果スパッタされたターゲット材料は基板全面に均一に付
着することになり、均一な膜厚を有する膜を得ることが
できる。
【００１０】コリメータを構成する円筒状チューブ９の
径と長さの比が１：４であるコリメータ１を用いて成膜
した。コリメータを静止させたまま成膜した時は、基板
上の最大膜厚部に対して最小膜厚部は約１０％も膜厚が
薄くなっていたのに対し、移動距離をチューブ径の３
倍、往復時間を１秒として、コリメータを基板面に平行
に直線運動をさせたところ膜厚差は約１．５％程度に減
少した。
径と長さの比が１：４であるコリメータ１を用いて成膜
した。コリメータを静止させたまま成膜した時は、基板
上の最大膜厚部に対して最小膜厚部は約１０％も膜厚が
薄くなっていたのに対し、移動距離をチューブ径の３
倍、往復時間を１秒として、コリメータを基板面に平行
に直線運動をさせたところ膜厚差は約１．５％程度に減
少した。
【００１１】図２に示す成膜方法は基板ホルダ３上の基
板２は静止させた状態でコリメータ１を基板２と平行な
面内で偏心円運動を行わせる方法である。この方法によ
りコリメータの壁６の位置は常に変化しているため基板
上でその陰となる部分も常に変化している。そしてその
時間は基板全体で平均化されることになる。この結果、
スパッタされたターゲット材料は基板全面に等しく付着
することになり、均一な膜厚を有する膜を得ることがで
きる。図１の並進往復運動が１次元運動なのに対し偏心
円運動は２次元運動なので効果が大きい。
板２は静止させた状態でコリメータ１を基板２と平行な
面内で偏心円運動を行わせる方法である。この方法によ
りコリメータの壁６の位置は常に変化しているため基板
上でその陰となる部分も常に変化している。そしてその
時間は基板全体で平均化されることになる。この結果、
スパッタされたターゲット材料は基板全面に等しく付着
することになり、均一な膜厚を有する膜を得ることがで
きる。図１の並進往復運動が１次元運動なのに対し偏心
円運動は２次元運動なので効果が大きい。
【００１２】実際上記の例に用いたのと同形のコリメー
タを用い、任意の偏心円運動をさせたところ、実施した
条件すべての場合に膜厚差は膜厚測定限界（１％）以下
となった。本実施例ではコリメータと基板との相対的位
置関係を変化させるためにコリメータのみを動かした
が、コリメータは固定して基板のみを動かしても、ある
いは、コリメータと基板と双方共に動かして相対運動を
させてもよい。また、本実施例ではコリメータの運動を
連続的に行っているが、最終的にコリメータの壁の陰に
なる部分が基板全体で平均化されさえすれば、運動が不
連続的であっても構わない。また、その運動も上記実施
例では並進往復運動と偏心円運動を示したが、基板上で
コリメータの壁の陰になる部分が基板全体で平均化され
るような運動であればどのような運動形態でもよい。
タを用い、任意の偏心円運動をさせたところ、実施した
条件すべての場合に膜厚差は膜厚測定限界（１％）以下
となった。本実施例ではコリメータと基板との相対的位
置関係を変化させるためにコリメータのみを動かした
が、コリメータは固定して基板のみを動かしても、ある
いは、コリメータと基板と双方共に動かして相対運動を
させてもよい。また、本実施例ではコリメータの運動を
連続的に行っているが、最終的にコリメータの壁の陰に
なる部分が基板全体で平均化されさえすれば、運動が不
連続的であっても構わない。また、その運動も上記実施
例では並進往復運動と偏心円運動を示したが、基板上で
コリメータの壁の陰になる部分が基板全体で平均化され
るような運動であればどのような運動形態でもよい。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
リメートスパッタ成膜方法において、成膜の際にコリメ
ータと基板との相対的位置関係を基板面と平行な面にお
いて、連続的あるいは不連続的に変化させることによっ
て、基板に入射するスパッタされたターゲット材料の量
を基板全体で平均化することができる。この結果、基板
全体で膜厚むらがなく、均一な膜厚を有するスパッタ膜
を得ることができる。
リメートスパッタ成膜方法において、成膜の際にコリメ
ータと基板との相対的位置関係を基板面と平行な面にお
いて、連続的あるいは不連続的に変化させることによっ
て、基板に入射するスパッタされたターゲット材料の量
を基板全体で平均化することができる。この結果、基板
全体で膜厚むらがなく、均一な膜厚を有するスパッタ膜
を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係るコリメートスパッタ成
膜方法の説明図で（ａ）は正面図、（ｂ）はコリメータ
の平面図である。
膜方法の説明図で（ａ）は正面図、（ｂ）はコリメータ
の平面図である。
【図２】本発明の一実施例に係るコリメートスパッタ成
膜方法の説明図である。（ａ）は正面図、（ｂ）はコリ
メータの平面図である。
膜方法の説明図である。（ａ）は正面図、（ｂ）はコリ
メータの平面図である。
【図３】コリメートスパッタ装置の概略図である。
【図４】従来のコリメートスパッタ成膜方法で作成した
薄膜の一例である。
薄膜の一例である。
１ コリメータ ２ 基板 ３ 基板ホルダ ４ ターゲット ５ 薄膜 ６ コリメータの壁 ７，８ ターゲット材料 ９ チューブ
Claims (2)
- 【請求項１】 ターゲット電極と基板電極との間の空間
に、スパッタされたターゲット材料のうち基板面にほぼ
垂直のもののみを通過させるコリメータを用いてスパッ
タ成膜する方法において、コリメータと基板とを基板面
に平行に相対移動させつつ成膜することを特徴とするコ
リメートスパッタ成膜方法。 - 【請求項２】 コリメータ及び／又は基板を基板面と平
行に振盪させる振盪装置を備えたことを特徴とするコリ
メートスパッタ成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24479792A JPH0693435A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | コリメートスパッタ成膜方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24479792A JPH0693435A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | コリメートスパッタ成膜方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0693435A true JPH0693435A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17124081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24479792A Withdrawn JPH0693435A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | コリメートスパッタ成膜方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693435A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130045339A1 (en) * | 2011-08-15 | 2013-02-21 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for diamond nucleation control for thin film processing |
| JP6088083B1 (ja) * | 2016-03-14 | 2017-03-01 | 株式会社東芝 | 処理装置及びコリメータ |
| US20170111021A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | Qorvo Us, Inc. | Methods for fabricating acoustic structure with inclined c-axis piezoelectric bulk and crystalline seed layers |
| JP2019196507A (ja) * | 2018-05-07 | 2019-11-14 | 株式会社アルバック | スパッタリング装置及びコリメータ |
| US11381212B2 (en) | 2018-03-21 | 2022-07-05 | Qorvo Us, Inc. | Piezoelectric bulk layers with tilted c-axis orientation and methods for making the same |
| US11401601B2 (en) | 2019-09-13 | 2022-08-02 | Qorvo Us, Inc. | Piezoelectric bulk layers with tilted c-axis orientation and methods for making the same |
| US11824511B2 (en) | 2018-03-21 | 2023-11-21 | Qorvo Us, Inc. | Method for manufacturing piezoelectric bulk layers with tilted c-axis orientation |
-
1992
- 1992-09-14 JP JP24479792A patent/JPH0693435A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130045339A1 (en) * | 2011-08-15 | 2013-02-21 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for diamond nucleation control for thin film processing |
| US10541662B2 (en) * | 2015-10-14 | 2020-01-21 | Qorvo Us, Inc. | Methods for fabricating acoustic structure with inclined c-axis piezoelectric bulk and crystalline seed layers |
| US10574204B2 (en) | 2015-10-14 | 2020-02-25 | Qorvo Biotechnologies, Llc | Acoustic resonator structure with inclined C-axis piezoelectric bulk and crystalline seed layers |
| US20170111021A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | Qorvo Us, Inc. | Methods for fabricating acoustic structure with inclined c-axis piezoelectric bulk and crystalline seed layers |
| US10541663B2 (en) | 2015-10-14 | 2020-01-21 | Qorvo Us, Inc. | Multi-stage deposition system for growth of inclined c-axis piezoelectric material structures |
| WO2017158977A1 (ja) * | 2016-03-14 | 2017-09-21 | 株式会社東芝 | 処理装置及びコリメータ |
| US20180067330A1 (en) * | 2016-03-14 | 2018-03-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Processing device and collimator |
| CN107614740A (zh) * | 2016-03-14 | 2018-01-19 | 株式会社东芝 | 处理装置和准直器 |
| JP6088083B1 (ja) * | 2016-03-14 | 2017-03-01 | 株式会社東芝 | 処理装置及びコリメータ |
| US11381212B2 (en) | 2018-03-21 | 2022-07-05 | Qorvo Us, Inc. | Piezoelectric bulk layers with tilted c-axis orientation and methods for making the same |
| US11824511B2 (en) | 2018-03-21 | 2023-11-21 | Qorvo Us, Inc. | Method for manufacturing piezoelectric bulk layers with tilted c-axis orientation |
| JP2019196507A (ja) * | 2018-05-07 | 2019-11-14 | 株式会社アルバック | スパッタリング装置及びコリメータ |
| US11401601B2 (en) | 2019-09-13 | 2022-08-02 | Qorvo Us, Inc. | Piezoelectric bulk layers with tilted c-axis orientation and methods for making the same |
| US11885007B2 (en) | 2019-09-13 | 2024-01-30 | Qorvo Us, Inc. | Piezoelectric bulk layers with tilted c-axis orientation and methods for making the same |
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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: 19991130 |