JPH07116600B2 - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
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- JPH07116600B2 JPH07116600B2 JP2052269A JP5226990A JPH07116600B2 JP H07116600 B2 JPH07116600 B2 JP H07116600B2 JP 2052269 A JP2052269 A JP 2052269A JP 5226990 A JP5226990 A JP 5226990A JP H07116600 B2 JPH07116600 B2 JP H07116600B2
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- magnetic field
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、基板上に薄膜を形成するのに用いるスパッタ
リング装置に関する。
リング装置に関する。
［従来の技術］ 従来、スパッタリング装置としては、例えば真空槽内
に、基板とターゲットとを対向配置し、真空槽内に不活
性ガスを供給し、所定のガス圧として、ターゲットに負
の電圧を、基板に正の電圧をそれぞれ印加し、両者の間
にグロー放電を発生させることによって不活性ガスのイ
オンを発生させ、これらをターゲットに衝突させて、タ
ーゲットからスパッタ粒子を飛散させ、これらスパッタ
粒子を基板に衝突させて、付着させるものが知られてい
る。
に、基板とターゲットとを対向配置し、真空槽内に不活
性ガスを供給し、所定のガス圧として、ターゲットに負
の電圧を、基板に正の電圧をそれぞれ印加し、両者の間
にグロー放電を発生させることによって不活性ガスのイ
オンを発生させ、これらをターゲットに衝突させて、タ
ーゲットからスパッタ粒子を飛散させ、これらスパッタ
粒子を基板に衝突させて、付着させるものが知られてい
る。
［発明が解決しようとする課題］ 上記のようなスパッタリング装置では、基板上に成膜さ
れる薄膜の成膜条件の外部制御因子としては、基板とタ
ーゲットとの間に印加する電圧と、真空槽内の不活性ガ
スの圧力との２種類しかなく、きめこまかく成膜条件を
制御することができないという問題点があった。
れる薄膜の成膜条件の外部制御因子としては、基板とタ
ーゲットとの間に印加する電圧と、真空槽内の不活性ガ
スの圧力との２種類しかなく、きめこまかく成膜条件を
制御することができないという問題点があった。
また、上記のスパッタリング装置では、スパッタ粒子以
外に、荷電粒子、例えばイオン化された不活性ガス、２
次電子、ターゲットからスパッタされた際にイオン化さ
れたスパッタ粒子、大きな運動量で基板に衝突するの
で、基板に形成された膜の結晶を乱すという問題点もあ
った。
外に、荷電粒子、例えばイオン化された不活性ガス、２
次電子、ターゲットからスパッタされた際にイオン化さ
れたスパッタ粒子、大きな運動量で基板に衝突するの
で、基板に形成された膜の結晶を乱すという問題点もあ
った。
本発明の第１の目的は、成膜条件の外部制御因子を増加
させることであり、第２の目的は基板にスパッタ粒子以
外の荷電粒子が衝突するのを防止することである。
させることであり、第２の目的は基板にスパッタ粒子以
外の荷電粒子が衝突するのを防止することである。
［課題を解決するための手段］ 上記の課題を達成するために、本発明では、排気手段を
備える真空槽と、この真空槽内に不活性ガスを供給する
手段と、不活性ガスをプラズマ化する手段と、プラズマ
が照射されてスパッタ粒子を発生するターゲットと、ス
パッタ粒子が付着する基板とを具備する。特に、プラズ
マ化手段は、ターゲットと対向させて設けた電子放出手
段と、ターゲットと電子放出手段との間に設けられ、正
の直流電圧が印加される電極と、上記プラズマ中の電子
にこれを螺旋運動させる方向の磁界を上記電子放出手段
と上記電極との間から上記ターゲットまで供給する状態
に上記真空槽内に設けた磁界供給手段とを、具備し、上
記電子放出手段が、上記真空槽における上記磁界供給手
段の外方に位置し、上記ターゲットの負の直流電圧が印
加されている。
備える真空槽と、この真空槽内に不活性ガスを供給する
手段と、不活性ガスをプラズマ化する手段と、プラズマ
が照射されてスパッタ粒子を発生するターゲットと、ス
パッタ粒子が付着する基板とを具備する。特に、プラズ
マ化手段は、ターゲットと対向させて設けた電子放出手
段と、ターゲットと電子放出手段との間に設けられ、正
の直流電圧が印加される電極と、上記プラズマ中の電子
にこれを螺旋運動させる方向の磁界を上記電子放出手段
と上記電極との間から上記ターゲットまで供給する状態
に上記真空槽内に設けた磁界供給手段とを、具備し、上
記電子放出手段が、上記真空槽における上記磁界供給手
段の外方に位置し、上記ターゲットの負の直流電圧が印
加されている。
また、基板は、対向して配置されている上記ターゲット
と上記電子放出手段とをつなぐ直線方向から外れたプラ
ズマ非発生位置に設けることができる。
と上記電子放出手段とをつなぐ直線方向から外れたプラ
ズマ非発生位置に設けることができる。
［作用］ この発明によるスパッタリング装置では、真空槽内に不
活性ガスを供給し、電子放出手段から放出された電子は
正の直流電圧が印加された電極に向って移動するが、こ
の際に不活性ガスと衝突し、これをイオン化すると共
に、２次電子を発生する。この２次電子が別の不活性ガ
スに衝突し、この別の不活性ガスをイオン化し、２次電
子を発生する。以下、同様にして電子とイオン化された
不活性ガスが発生し、これによってプラズマが構成され
る。
活性ガスを供給し、電子放出手段から放出された電子は
正の直流電圧が印加された電極に向って移動するが、こ
の際に不活性ガスと衝突し、これをイオン化すると共
に、２次電子を発生する。この２次電子が別の不活性ガ
スに衝突し、この別の不活性ガスをイオン化し、２次電
子を発生する。以下、同様にして電子とイオン化された
不活性ガスが発生し、これによってプラズマが構成され
る。
この際に、各電子を螺旋運動させる方向に磁界を磁界供
給手段によって印加しているので、電子が不活性ガスに
衝突する機会が増え、イオン化が促進される。また、電
子放出手段は、この磁界供給手段の外方に位置している
ので、磁界による影響を受けにくく、損傷しにくい。
給手段によって印加しているので、電子が不活性ガスに
衝突する機会が増え、イオン化が促進される。また、電
子放出手段は、この磁界供給手段の外方に位置している
ので、磁界による影響を受けにくく、損傷しにくい。
このようにして発生したプラズマのうち、イオン化され
た不活性ガスは、負の電圧が印加されたターゲットに大
きな運動量で衝突し、ターゲットからスパッタ粒子を叩
き出す。この際、磁界が上記電子放出手段と上記電極と
の間、即ちプラズマの発生源の近くからターゲットの近
くまでかけられているので、プラズマは収束する。これ
らスパッタ粒子が基板に衝突し、成膜が形成される。
た不活性ガスは、負の電圧が印加されたターゲットに大
きな運動量で衝突し、ターゲットからスパッタ粒子を叩
き出す。この際、磁界が上記電子放出手段と上記電極と
の間、即ちプラズマの発生源の近くからターゲットの近
くまでかけられているので、プラズマは収束する。これ
らスパッタ粒子が基板に衝突し、成膜が形成される。
このとき、互いに対向配置されている電子放出手段とタ
ーゲットとを結ぶ直線から外れたプラズマ非発生の位置
に基板を設けると、プラズマ中の電子は磁界によって拘
束され、ターゲットから叩き出された際に、イオン化さ
れたスパッタ粒子及びイオン化された不活性ガスは、タ
ーゲットに向うので、これら正及び負の荷電粒子が基板
に衝突することはない。同様にプラズマ中のイオン化さ
れた不活性ガスや２次電子も基板に向うことはない。
ーゲットとを結ぶ直線から外れたプラズマ非発生の位置
に基板を設けると、プラズマ中の電子は磁界によって拘
束され、ターゲットから叩き出された際に、イオン化さ
れたスパッタ粒子及びイオン化された不活性ガスは、タ
ーゲットに向うので、これら正及び負の荷電粒子が基板
に衝突することはない。同様にプラズマ中のイオン化さ
れた不活性ガスや２次電子も基板に向うことはない。
［実施例］ 第１図において、２は真空槽で、例えば油拡散ポンプか
らなる排気手段４を備えている。この真空槽２内には、
縦断面形状がＵ字状の磁性体、例えば鉄枠６が配置され
ている。これは、例えば厚さが10mmの鉄板を、概略Ｕ字
状に折り曲げたものである。この鉄板６の水平下部脚6a
上には、磁界発生体、例えば永久磁石８が配置されてい
る。この永久磁石８は、例えば磁束800ガウス、直径120
mm、高さ50mmのものである。この鉄枠６及び永久磁石８
が磁界供給手段を構成し、これによって水平下部脚6a
と、これに平行な水平上部脚6bとの間に、これらを結ぶ
直線方向、即ち第１図の上下方向に磁界が発生する。
らなる排気手段４を備えている。この真空槽２内には、
縦断面形状がＵ字状の磁性体、例えば鉄枠６が配置され
ている。これは、例えば厚さが10mmの鉄板を、概略Ｕ字
状に折り曲げたものである。この鉄板６の水平下部脚6a
上には、磁界発生体、例えば永久磁石８が配置されてい
る。この永久磁石８は、例えば磁束800ガウス、直径120
mm、高さ50mmのものである。この鉄枠６及び永久磁石８
が磁界供給手段を構成し、これによって水平下部脚6a
と、これに平行な水平上部脚6bとの間に、これらを結ぶ
直線方向、即ち第１図の上下方向に磁界が発生する。
永久磁石８の上部には、ターゲット10、例えばタンタル
が電気絶縁された状態で配置されている。このターゲッ
ト10は、例えば直径が30mmのもので、その周囲を接地電
位とされたアルミニウム板11によって包囲されている。
が電気絶縁された状態で配置されている。このターゲッ
ト10は、例えば直径が30mmのもので、その周囲を接地電
位とされたアルミニウム板11によって包囲されている。
また、水平上部脚6bには、ターゲット10と対向するよう
に直径25mmの孔12が穿設され、これから鉄枠６内に電子
を放出するように、電子放出手段、例えば熱陰極14が水
平上部脚6bの外側に設けられている。この熱陰極14は、
例えば直径0.4mmのタングステンをコイル状に形成した
ものである。熱陰極14とターゲット10との間に陽極16が
設けられている。この陽極16は、例えばリング状に形成
したアルミニウム製で、この直径は、孔12の直径よりも
若干大きくされている。さらに、この陽極16は、ターゲ
ット10から約50乃至150mmの距離、望ましくは100mmに配
置されている。また、この陽極16から熱陰極14までの距
離は、約40乃至50mmである。これら熱陰極14と陽極16と
上述した磁界供給手段とがプラズマ化手段を構成してい
る。
に直径25mmの孔12が穿設され、これから鉄枠６内に電子
を放出するように、電子放出手段、例えば熱陰極14が水
平上部脚6bの外側に設けられている。この熱陰極14は、
例えば直径0.4mmのタングステンをコイル状に形成した
ものである。熱陰極14とターゲット10との間に陽極16が
設けられている。この陽極16は、例えばリング状に形成
したアルミニウム製で、この直径は、孔12の直径よりも
若干大きくされている。さらに、この陽極16は、ターゲ
ット10から約50乃至150mmの距離、望ましくは100mmに配
置されている。また、この陽極16から熱陰極14までの距
離は、約40乃至50mmである。これら熱陰極14と陽極16と
上述した磁界供給手段とがプラズマ化手段を構成してい
る。
熱陰極14には、可変の変流電力が交流電源18から印加さ
れ、陽極16には正の可変直流電圧が直流電源20から印加
され、ターゲット10には負の可変直流電圧が直流電源22
から印加される。
れ、陽極16には正の可変直流電圧が直流電源20から印加
され、ターゲット10には負の可変直流電圧が直流電源22
から印加される。
また、熱陰極14と陽極16との間には、不活性ガス、例え
ばアルゴンガスが流量可変に不活性ガス供給源24から供
給される。このアルゴンガスの供給位置は、例えば熱陰
極14から約10mmの位置である。
ばアルゴンガスが流量可変に不活性ガス供給源24から供
給される。このアルゴンガスの供給位置は、例えば熱陰
極14から約10mmの位置である。
ターゲット10の中心から第１図における右方に約45度傾
斜した位置に、基板26が設けられている。この基板26か
らターゲット10の中心までの距離は、例えば95mmであ
る。この基板26の前方には、スパッタ粒子が基板26に付
着するのを一時的に阻止するために、シャッタ28が設け
られている。
斜した位置に、基板26が設けられている。この基板26か
らターゲット10の中心までの距離は、例えば95mmであ
る。この基板26の前方には、スパッタ粒子が基板26に付
着するのを一時的に阻止するために、シャッタ28が設け
られている。
このようなスパッタリング装置では、まず真空槽２内を
油拡散ポンプ４によって、10-6torr程度まで排気する。
その後に熱陰極14に所望の電流を流し、これを加熱し、
熱電子を放出させる。次にガス供給源24からアルゴンガ
スを導入して、真空槽２内の圧力を10-4torrにする。次
に陽極16に正の電圧を印加する。このとき、熱陰極14か
らの電子は陽極16に向うが、この際にアルゴンガスと衝
突し、このアルゴンガスから電子を電離し、アルゴンガ
スをAr +イオン化すると共に、２次電子を放出する。さ
らに、この２次電子が他のアルゴンガスと衝突し、Ar +
と２次電子を放出する。以下、同様に順次アルゴンガス
がイオン化される。このとき、水平下部脚6a及び水平上
部脚6b間を結ぶ直線方向に、磁界が発生しているので、
各電子のうち磁界と垂直な方向に移動しているものが螺
旋運動を行ない、アルゴンガスとの衝突の機会が増加す
る。従って、アルゴンガスのイオン化がさらに促進され
る。このようにしてAr +と２次電子とが混在するプラズ
マが発生する。このプラズマの発生を確認した後、ター
ゲット10に負の電圧を印加すると、各Ar +がターゲット1
0に向い、大きな運動量でターゲット10に衝突する。こ
のとき、磁界が、陽極16と熱陰極14との間からターゲッ
ト10の近傍までに印加されているので、Ar+は収束し、
効率的にAr+がターゲット10に衝突する。これによって
ターゲット10からタンタルのスパッタ粒子が飛散し、ス
パッタリングが開始される。このような状態を約５分間
継続して、プレスパッタを行なった後に、シャッタ28を
開いて、基板26にスパッタ粒子を衝突させることによっ
て成膜する。このとき、ターゲット10からはスパッタ粒
子の他に、スパッタ粒子がイオン化されたものと、この
スパッタ粒子がイオン化されたことによって発生した２
次電子とからなる正負の荷電粒子が発生する。このう
ち、２次電子は磁界によって螺旋運動を行なうので、プ
ラズマ中に止まり、基板26側には向かわない。また、イ
オン化されたスパッタ粒子はターゲット10に印加されて
いる負の電圧によって、再びプラズマ中をターゲット10
側に向かうので、基板26側には向かわない。同様に、プ
ラズマ中のAr +や２次電子も基板26側には向かわない。
このように２次電子やイオン化されたスパッタ粒子はプ
ラズマ中に止まり、プラズマ外にある基板26側には向か
わず、Ar +やイオン化された粒子や２次電子が基板26側
に衝突して成膜の結晶を乱したり、純度を低下させたり
することはない。
油拡散ポンプ４によって、10-6torr程度まで排気する。
その後に熱陰極14に所望の電流を流し、これを加熱し、
熱電子を放出させる。次にガス供給源24からアルゴンガ
スを導入して、真空槽２内の圧力を10-4torrにする。次
に陽極16に正の電圧を印加する。このとき、熱陰極14か
らの電子は陽極16に向うが、この際にアルゴンガスと衝
突し、このアルゴンガスから電子を電離し、アルゴンガ
スをAr +イオン化すると共に、２次電子を放出する。さ
らに、この２次電子が他のアルゴンガスと衝突し、Ar +
と２次電子を放出する。以下、同様に順次アルゴンガス
がイオン化される。このとき、水平下部脚6a及び水平上
部脚6b間を結ぶ直線方向に、磁界が発生しているので、
各電子のうち磁界と垂直な方向に移動しているものが螺
旋運動を行ない、アルゴンガスとの衝突の機会が増加す
る。従って、アルゴンガスのイオン化がさらに促進され
る。このようにしてAr +と２次電子とが混在するプラズ
マが発生する。このプラズマの発生を確認した後、ター
ゲット10に負の電圧を印加すると、各Ar +がターゲット1
0に向い、大きな運動量でターゲット10に衝突する。こ
のとき、磁界が、陽極16と熱陰極14との間からターゲッ
ト10の近傍までに印加されているので、Ar+は収束し、
効率的にAr+がターゲット10に衝突する。これによって
ターゲット10からタンタルのスパッタ粒子が飛散し、ス
パッタリングが開始される。このような状態を約５分間
継続して、プレスパッタを行なった後に、シャッタ28を
開いて、基板26にスパッタ粒子を衝突させることによっ
て成膜する。このとき、ターゲット10からはスパッタ粒
子の他に、スパッタ粒子がイオン化されたものと、この
スパッタ粒子がイオン化されたことによって発生した２
次電子とからなる正負の荷電粒子が発生する。このう
ち、２次電子は磁界によって螺旋運動を行なうので、プ
ラズマ中に止まり、基板26側には向かわない。また、イ
オン化されたスパッタ粒子はターゲット10に印加されて
いる負の電圧によって、再びプラズマ中をターゲット10
側に向かうので、基板26側には向かわない。同様に、プ
ラズマ中のAr +や２次電子も基板26側には向かわない。
このように２次電子やイオン化されたスパッタ粒子はプ
ラズマ中に止まり、プラズマ外にある基板26側には向か
わず、Ar +やイオン化された粒子や２次電子が基板26側
に衝突して成膜の結晶を乱したり、純度を低下させたり
することはない。
第２図は、熱陰極14への供給電力を約87Wに固定し、陽
極16に100Vの正の電圧を印加し、この陽極16に流れる電
流が1.2Aになるように、アルゴンガスのガス圧を調整し
た状態で、ターゲット10に印加するターゲット電圧を変
化させたときに、ターゲット10に流れるターゲット電流
を測定して、プラズマ特性を調べた結果である。ターゲ
ット電流は、プラズマの電位を反映して変化し、ターゲ
ット電圧が接地電位、即ち0Vのとき、約70mAのターゲッ
ト電流が流れ、＋45Vのターゲット電圧で0mAとなり、こ
れ以上の正の電圧をターゲット10に印加した場合、ター
ゲット電流は電子電流となり、急激に増加した。一方、
負のターゲット電圧を印加すると、ターゲット電流はイ
ンオン電流となり、その増加は当初は緩やかであるが、
−100Vの電圧を印加すると、ターゲット電流は約80mAと
なり、−1200Vのターゲット電圧ではターゲット電流は
約100mAとなった。−100V印加時と−1200V印加時とで
は、ターゲット電流の変化は約20％しかないことからみ
て、−100Vという低いターゲット電圧で充分に高効率の
スパッタリングが行なえることが分かる。
極16に100Vの正の電圧を印加し、この陽極16に流れる電
流が1.2Aになるように、アルゴンガスのガス圧を調整し
た状態で、ターゲット10に印加するターゲット電圧を変
化させたときに、ターゲット10に流れるターゲット電流
を測定して、プラズマ特性を調べた結果である。ターゲ
ット電流は、プラズマの電位を反映して変化し、ターゲ
ット電圧が接地電位、即ち0Vのとき、約70mAのターゲッ
ト電流が流れ、＋45Vのターゲット電圧で0mAとなり、こ
れ以上の正の電圧をターゲット10に印加した場合、ター
ゲット電流は電子電流となり、急激に増加した。一方、
負のターゲット電圧を印加すると、ターゲット電流はイ
ンオン電流となり、その増加は当初は緩やかであるが、
−100Vの電圧を印加すると、ターゲット電流は約80mAと
なり、−1200Vのターゲット電圧ではターゲット電流は
約100mAとなった。−100V印加時と−1200V印加時とで
は、ターゲット電流の変化は約20％しかないことからみ
て、−100Vという低いターゲット電圧で充分に高効率の
スパッタリングが行なえることが分かる。
第３図はタンタルの成膜速度をプラズマ状態を一定にし
た条件のもとで測定したもので、即ち第２図の場合と同
様に、熱陰極14に供給する電力を87W、陽極電圧を100
V、陽極電圧16に流れる電流が1.2Aになるようにアルゴ
ンガス圧を調整し、ターゲット電圧を変化させたときの
基板26上への成膜速度を測定したものである。これから
明らかなように−200Vから−1200Vまでターゲット電圧
を変化させると、この変化に比例して成膜速度が増加し
ている。このようにターゲット電圧を変化させることに
よって成膜速度を変化させることができる。これと同様
に陽極16に印加する電圧を変化させたり、熱陰極14に供
給する電力を変化させたり、真空槽２内のアルゴンガス
圧を変化させることによっても、成膜速度等の成膜条件
を種々に変化させることができる。しかも、これらの条
件は互いに独立に変化させることができる。また、基板
26とターゲット10の中心との距離を変化させるようにす
ることによって成膜条件を変化させることができる。例
えば上記の距離を約40mmとすることもできる。また永久
磁石８に変えて、電磁石を用い、この電磁石を印加する
電力を変更することによって磁界の大きさを変化させ
て、成膜条件を変化させることもできる。
た条件のもとで測定したもので、即ち第２図の場合と同
様に、熱陰極14に供給する電力を87W、陽極電圧を100
V、陽極電圧16に流れる電流が1.2Aになるようにアルゴ
ンガス圧を調整し、ターゲット電圧を変化させたときの
基板26上への成膜速度を測定したものである。これから
明らかなように−200Vから−1200Vまでターゲット電圧
を変化させると、この変化に比例して成膜速度が増加し
ている。このようにターゲット電圧を変化させることに
よって成膜速度を変化させることができる。これと同様
に陽極16に印加する電圧を変化させたり、熱陰極14に供
給する電力を変化させたり、真空槽２内のアルゴンガス
圧を変化させることによっても、成膜速度等の成膜条件
を種々に変化させることができる。しかも、これらの条
件は互いに独立に変化させることができる。また、基板
26とターゲット10の中心との距離を変化させるようにす
ることによって成膜条件を変化させることができる。例
えば上記の距離を約40mmとすることもできる。また永久
磁石８に変えて、電磁石を用い、この電磁石を印加する
電力を変更することによって磁界の大きさを変化させ
て、成膜条件を変化させることもできる。
上記の実施例では、ターゲット10にタンタルを用いた
が、他にタングステン、チタン、モリブデン等を用いる
ことができるし、不活性ガスとしてはアルゴン以外の公
知のものを用いることができる。また、陽極16はリング
状のものを用いたが、放出された熱電子を収束させる場
合には、電子レンズ状のものを用いることもできる。
が、他にタングステン、チタン、モリブデン等を用いる
ことができるし、不活性ガスとしてはアルゴン以外の公
知のものを用いることができる。また、陽極16はリング
状のものを用いたが、放出された熱電子を収束させる場
合には、電子レンズ状のものを用いることもできる。
［発明の効果］ 以上のように、請求項１記載の発明によれば、磁界供給
手段の磁界は、電子放出手段と正の直流電圧が印加され
ている電極との間から、ターゲットにまで印加されてい
るので、プラズマビームの発生に関して圧力の依存性が
少なく、さして大きな磁界を印加しなくても、プラズマ
ビームは収束しやすい。従って、ターゲットに効率よく
プラズマ化された不活性ガスを衝突させることができる
ので、小さなターゲットを使用することができる。さら
に、小さな磁界でよいので、磁界供給手段は、真空槽内
に設けることができ、構成を簡略化でき、小型化を図る
ことができる。
手段の磁界は、電子放出手段と正の直流電圧が印加され
ている電極との間から、ターゲットにまで印加されてい
るので、プラズマビームの発生に関して圧力の依存性が
少なく、さして大きな磁界を印加しなくても、プラズマ
ビームは収束しやすい。従って、ターゲットに効率よく
プラズマ化された不活性ガスを衝突させることができる
ので、小さなターゲットを使用することができる。さら
に、小さな磁界でよいので、磁界供給手段は、真空槽内
に設けることができ、構成を簡略化でき、小型化を図る
ことができる。
スパッタリング装置としては、ECRスパッタリング装置
もあるが、これでは、マッチングをとるためにプラズマ
室と成膜室とを分離しなければならず、そのため大きな
設置スペースと多額の費用が発生するが、請求項１記載
の発明によれば、マッチングが取りやすいので、設備が
大型になることはなく、コストも低減できる。また、電
子放出手段が磁界供給手段の外方にあるので、磁界によ
って電子放出手段が損傷することもない。
もあるが、これでは、マッチングをとるためにプラズマ
室と成膜室とを分離しなければならず、そのため大きな
設置スペースと多額の費用が発生するが、請求項１記載
の発明によれば、マッチングが取りやすいので、設備が
大型になることはなく、コストも低減できる。また、電
子放出手段が磁界供給手段の外方にあるので、磁界によ
って電子放出手段が損傷することもない。
請求項２記載の発明によれば、対向配置されている電子
放出手段とターゲットとをつなぐ直線から外れた位置
に、基板を配置しているので、ターゲットをスパッタリ
ングした際に発生したイオンやプラズマ中のイオンは、
負の電圧が印加されているターゲット側に向かい、基板
側には向かわないので、基板に規制された膜の結晶を乱
すことがない上に、高純度の膜が得られる。
放出手段とターゲットとをつなぐ直線から外れた位置
に、基板を配置しているので、ターゲットをスパッタリ
ングした際に発生したイオンやプラズマ中のイオンは、
負の電圧が印加されているターゲット側に向かい、基板
側には向かわないので、基板に規制された膜の結晶を乱
すことがない上に、高純度の膜が得られる。
第１図は本発明によるスパッタリング装置の１実施例の
概略構成図、第２図は同実施例のターゲット電圧とター
ゲット電流との関係を示す図、第３図は同実施例のター
ゲット電圧と成膜速度との関係を示す図である。 ２……真空槽、４……油拡散ポンプ（排気手段）、10…
…ターゲット、14……熱陰極（電子放出手段）、16……
陽極、24……不活性ガス供給源、26……基板、 ６……鉄枠（磁界供給手段。） ８……永久磁石（磁界供給手段。）
概略構成図、第２図は同実施例のターゲット電圧とター
ゲット電流との関係を示す図、第３図は同実施例のター
ゲット電圧と成膜速度との関係を示す図である。 ２……真空槽、４……油拡散ポンプ（排気手段）、10…
…ターゲット、14……熱陰極（電子放出手段）、16……
陽極、24……不活性ガス供給源、26……基板、 ６……鉄枠（磁界供給手段。） ８……永久磁石（磁界供給手段。）
Claims (2)
- 【請求項１】排気手段を備える真空槽と、この真空槽内
に不活性ガスを供給する手段と、上記真空槽内に設けら
れ上記不活性ガスをプラズマ化する手段と、このプラズ
マ化手段によってプラズマ化された不活性ガスが照射さ
れてスパッタ粒子を発生するターゲットと、上記スパッ
タ粒子が付着する基板とを、具備し、 上記プラズマ化手段が、上記ターゲットと対向させて設
けた電子放出手段と、上記ターゲットと上記電子放出手
段との間に設けられ正の直流電圧が印加される電極と、
上記プラズマ中の電子にこれを螺旋運動させる方向の磁
界を、上記電子放出手段と上記電極との間から上記ター
ゲットまで供給する状態に上記真空槽内に設けた磁界供
給手段とを、具備し、上記電子放出手段が、上記真空槽
における上記磁界供給手段の外方に位置し、上記ターゲ
ットに負の直流電圧を印加しているスパッタリング装
置。 - 【請求項２】請求項１記載のスパッタリング装置におい
て、上記基板を、対向して配置されている上記ターゲッ
トと上記電子放出手段とをつなぐ直線方向から外れたプ
ラズマ非発生位置に設けてなるスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2052269A JPH07116600B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2052269A JPH07116600B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | スパッタリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03253564A JPH03253564A (ja) | 1991-11-12 |
| JPH07116600B2 true JPH07116600B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=12910059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2052269A Expired - Fee Related JPH07116600B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116600B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4983087B2 (ja) * | 2006-04-27 | 2012-07-25 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 成膜方法、半導体装置の製造方法、コンピュータ可読記録媒体、スパッタ処理装置 |
| CN107305829B (zh) * | 2016-04-20 | 2019-09-06 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 等离子体处理装置、热电子发生器、等离子体点燃装置及方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62167878A (ja) * | 1985-12-09 | 1987-07-24 | Shimadzu Corp | Ｅｃｒスパツタ装置 |
| JPS6372875A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | Hitachi Ltd | スパツタリング装置 |
| JPH0774441B2 (ja) * | 1987-06-05 | 1995-08-09 | 株式会社日立製作所 | イオンビ−ムスパツタ装置 |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2052269A patent/JPH07116600B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03253564A (ja) | 1991-11-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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