JPH07157876A - Thin film forming device and ion-beam sputtering device - Google Patents

Thin film forming device and ion-beam sputtering device

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JPH07157876A
JPH07157876A JP30496393A JP30496393A JPH07157876A JP H07157876 A JPH07157876 A JP H07157876A JP 30496393 A JP30496393 A JP 30496393A JP 30496393 A JP30496393 A JP 30496393A JP H07157876 A JPH07157876 A JP H07157876A
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JP
Japan
Prior art keywords
target
thin film
ion beam
vacuum chamber
substrate holder
Prior art date
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Pending
Application number
JP30496393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Nakagawa
由岐夫 中川
Isao Hashimoto
橋本  勲
Yasushi Ishikawa
靖 石川
Hiroshi Kaneko
洋 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP30496393A priority Critical patent/JPH07157876A/en
Publication of JPH07157876A publication Critical patent/JPH07157876A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a film forming device capable of increasing the amt. of thin film to be formed on the side wall and bottom at the time of forming a stepped film or a wiring film in the contact hole of a semiconductor device. CONSTITUTION:An ion-beam sputtering device consisting of a vacuum chamber 1, ion source 2, leader electrode 13, target 9, substrate holder 5, substrate 7, etc., is used to form a film on a stepped part or in a contact hole. The ion source 2 takes a turn around the substrate holder 5 so that the target 9 is irradiated with the drawn out ion beam, and a film is formed in the contact hole. Consequently, the amt. of film to be formed on the stepped part and the side wall and bottom of the contact hole is increased, and the film forming rate is increased in ion-beam sputtering.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は薄膜成膜装置及びイオン
ビームスパッタ装置に係り、特に、半導体素子形成上コ
ンタクトホール等段差のある部分の成膜に好適な薄膜成
膜装置及びイオンビームスパッタ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film forming apparatus and an ion beam sputtering apparatus, and more particularly, to a thin film forming apparatus and an ion beam sputtering apparatus suitable for forming a stepped portion such as a contact hole in forming a semiconductor element. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜を形成する装置として幾つかの種類
があるが、その一つにスパッタ装置があり、特にマグネ
トロンスパッタ装置は、従来型の装置と比較して、成膜
速度が速いことから生産用にも用いられている。
2. Description of the Related Art There are several types of thin film forming apparatuses, one of which is a sputtering apparatus. In particular, a magnetron sputtering apparatus has a higher film forming speed than a conventional type apparatus. It is also used for production.

【0003】ところで、薄膜を形成する基板は通常平坦
であるが、一度膜を形成し、図2に示すようにその膜に
凹凸を付けたり、半導体素子のコンタクトホールを形成
した後で、その穴部に配線膜を形成することがある。従
来は、この凹凸のある段差部,底部、あるいはコンタク
トホール部にもマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜
していた。
By the way, a substrate on which a thin film is formed is usually flat. However, a film is formed once, and as shown in FIG. 2, the film is made uneven, and after forming a contact hole of a semiconductor element, the hole is formed. A wiring film may be formed on the part. Conventionally, a film is also formed on the uneven step portion, bottom portion, or contact hole portion using a magnetron sputtering device.

【0004】半導体の素子形成には、絶縁膜,配線膜を
多層に成膜するが、コンタクトホール部への配線材料、
例えばアルミニウムの成膜は、従来、マゲネトロンスパ
ッタ装置が使用されていた。
In order to form a semiconductor element, an insulating film and a wiring film are formed in multiple layers.
For example, for forming aluminum film, a magnetron sputtering apparatus has been conventionally used.

【0005】尚、マゲネトロンスパッタ装置に関して
は、特開平1−147063 号公報に開示されている。
A magnetron sputtering apparatus is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 147063/1991.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のマグネトロンス
パッタ方式では、段差部あるいはコンタクトホール部へ
薄膜を形成しようとする場合、平坦部へ付着する膜厚に
比較し、段差部,コンタクトホール部の側壁,底部へ付
着する膜厚が平坦部に付着する膜厚より薄くなるという
問題があった。
In the conventional magnetron sputtering method, when a thin film is to be formed on the step portion or the contact hole portion, the side wall of the step portion or the contact hole portion is compared with the film thickness deposited on the flat portion. However, there is a problem that the film thickness attached to the bottom is smaller than the film thickness attached to the flat part.

【0007】本発明は上述の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、段差部,コンタクトホール部
の側壁,底部へ付着する膜厚を従来得られていた値より
も大きくすることにある。
The present invention has been made in view of the above points,
The purpose thereof is to make the film thickness deposited on the step portion, the side wall of the contact hole portion, and the bottom portion larger than the conventionally obtained value.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では高真空中で成膜できるイオンビームスパ
ッタ装置を用いる手段を採用した。更に、イオンビーム
スパッタ装置の基板ホルダを揺動可能とし、段差部,ホ
ール部の側壁部へのスパッタ粒子の到達効率を高めるよ
うにした。更に、イオンビームスパッタの成膜速度を速
くするため、基板ホルダの外周部に円筒状のイオン源を
配置するようにした。
In order to achieve the above object, the present invention employs a means using an ion beam sputtering apparatus capable of forming a film in a high vacuum. Further, the substrate holder of the ion beam sputtering apparatus is made swingable so that the arrival efficiency of the sputtered particles to the step portion and the side wall portion of the hole portion is improved. Further, in order to increase the film forming speed of the ion beam sputtering, a cylindrical ion source is arranged on the outer peripheral portion of the substrate holder.

【0009】[0009]

【作用】イオンビームスパッタ装置はマグネトロンスパ
ッタ装置と比較し、高真空中での成膜が可能なため、タ
ーゲットから飛び出たスパッタ粒子は、指向性よく基板
に向かう。このため、段差部の底,コンタクトホール底
にもスパッタ粒子が届きやすくなり、その領域での膜厚
は、従来装置のものより厚くなる。更に基板ホルダが揺
動することにより、側壁部をターゲットに向かせること
が出来、側壁部へ飛来するスパッタ粒子が多くなり、こ
の部分への膜厚を厚くできる。イオンビームスパッタに
おいて、基板ホルダの外周部に円筒状のイオン源を配置
することにより、イオンビームの引出し面積が大きくな
り、多量のイオンビームをターゲットに照射する作用に
より、成膜速度を速くできる。
The ion beam sputtering apparatus can form a film in a high vacuum as compared with the magnetron sputtering apparatus, so that the sputtered particles jumping from the target are directed to the substrate with good directivity. For this reason, the sputtered particles easily reach the bottom of the step portion and the bottom of the contact hole, and the film thickness in that region becomes thicker than that of the conventional device. Further, by swinging the substrate holder, the side wall can be directed toward the target, the number of sputtered particles flying to the side wall increases, and the film thickness on this part can be increased. In ion beam sputtering, by disposing a cylindrical ion source on the outer peripheral portion of the substrate holder, the extraction area of the ion beam is increased, and the action of irradiating the target with a large amount of the ion beam can increase the film formation rate.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明を説
明する。
The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.

【0011】図1に本発明の一実施例を示す。図1はイ
オンビームスパッタ装置の構成を示すもので、該図に示
すごとく、真空チャンバ1にはイオン源2、及びゲート
弁3を介して真空排気系4が接続され、真空チャンバ1
の内部には基板7を支持する基板ホルダ5,ターゲット
ホルダ8の上に成膜すべき材質からなるターゲット9が
配置されている。基板ホルダ5は駆動機構6により自転
できるようになっており、更にターゲットホルダ8は水
冷されターゲット9を冷却している。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the configuration of an ion beam sputtering apparatus. As shown in the figure, a vacuum chamber 1 is connected to a vacuum exhaust system 4 via an ion source 2 and a gate valve 3.
Inside the substrate, a target 9 made of a material to be deposited is arranged on a substrate holder 5 supporting a substrate 7 and a target holder 8. The substrate holder 5 can be rotated by a drive mechanism 6, and the target holder 8 is water-cooled to cool the target 9.

【0012】イオン源2の内部にはフイラメント10が
配置され、ガス流量を制御するマスフローメータ11と
アルゴン(Ar)のような不活性ガスを充填したボンベ
12が接続されている。イオン源2と真空チャンバ1の
接続部には、多数の穴のあいた2枚ないし3枚で構成さ
れた引出し電極13が配置されている。14は引出し電
極13から導き出されたイオンを中和するニュートララ
イザーで熱電子を放出するものである。
A filament 10 is arranged inside the ion source 2, and a mass flow meter 11 for controlling the gas flow rate and a cylinder 12 filled with an inert gas such as argon (Ar) are connected. At the connecting portion between the ion source 2 and the vacuum chamber 1, an extraction electrode 13 composed of two or three sheets having a large number of holes is arranged. Reference numeral 14 is a neutralizer for neutralizing the ions extracted from the extraction electrode 13, and emits thermoelectrons.

【0013】次に、本発明の動作について説明する。Next, the operation of the present invention will be described.

【0014】ターゲットホルダ8上にターゲット9を組
込み、基板7を配置した後で、真空チャンバ1及びイオ
ン源2の内部を真空排気系4によって高真空に排気す
る。その後、ボンベ12からArガスをマスフローメー
タ11を介して一定量、例えば1分間に数CC供給す
る。
After mounting the target 9 on the target holder 8 and disposing the substrate 7, the interiors of the vacuum chamber 1 and the ion source 2 are evacuated to a high vacuum by the vacuum evacuation system 4. Then, Ar gas is supplied from the cylinder 12 through the mass flow meter 11 at a constant amount, for example, several CCs per minute.

【0015】次に、フイラメント10に電流を流し、イ
オン源2の壁に図示しない電源を接続しアーク放電を生
じさせる。イオン源2の内部は、ArのイオンAr+ と
電子の混在したプラズマ状態となり、引出し電極13か
ら電界によって引き出されたAr+ は例えば数百eVか
ら1500eV位の間の任意の値に設定されたエネルギ
ーをもってターゲット9を照射する。ターゲット9の材
質はスパッタ作用により、スパッタ粒子15としてター
ゲット9から飛び出し基板7に到達する。
Next, an electric current is applied to the filament 10 to connect a power source (not shown) to the wall of the ion source 2 to cause arc discharge. The inside of the ion source 2 is in a plasma state in which Ar ions Ar + and electrons are mixed, and Ar + extracted by the electric field from the extraction electrode 13 is set to an arbitrary value between several hundred eV and 1500 eV, for example. The target 9 is irradiated with energy. The material of the target 9 is ejected from the target 9 as the sputtered particles 15 to reach the substrate 7 by the sputtering action.

【0016】イオンビームスパッタは、従来のマグネト
ロンスパッタと比較し高真空中(例えば10-3Pa)で
の成膜が可能なため、スパッタ粒子は基板7へ到達する
迄に、真空チャンバ1内部のガスと衝突することが殆ど
無く指向性良く飛んでゆく。従って、図2に示す基板上
に形成した膜に段差がある場合(16−a)、コンタク
トホールがある場合(16−b)でも、これらの基板に
さらに、薄膜を形成する時に、段差の底部,ピンホール
の底部にもスパッタ粒子が到達する。
Ion beam sputtering is capable of forming a film in a high vacuum (for example, 10 −3 Pa) as compared with conventional magnetron sputtering. Therefore, sputtered particles in the vacuum chamber 1 before the substrate 7 arrives. There is almost no collision with gas and it flies with good directivity. Therefore, even if the film formed on the substrate shown in FIG. 2 has a step (16-a) or a contact hole (16-b), the bottom of the step is further formed when a thin film is further formed on these substrates. , Sputtered particles also reach the bottom of the pinhole.

【0017】この様子を図6に示す。図6は、図2のコ
ンタクトホール部16−bを拡大して示し、ホール部に
到達したスパッタ粒子は17で示す膜を形成する。ここ
で、コンタクトホール上部(図では下側),段差部,底
部に付着した膜厚をa,b,cとすると、b/a,c/
aはいずれも1より小さくなる。
This state is shown in FIG. FIG. 6 is an enlarged view of the contact hole portion 16-b of FIG. 2, and the sputtered particles reaching the hole portion form a film indicated by 17. Here, when the film thicknesses attached to the upper part (lower side in the figure) of the contact hole, the step part, and the bottom part are a, b, and c, b / a, c /
Both a are smaller than 1.

【0018】この様なホール部に配線膜である例えばア
ルミニウム膜を形成する時、段差部,底部へ付着する膜
の厚さはピンホール上部に付着する値よりも小さく、従
来のマグネトロンスパッタでは特にその比b/a,c/
aが小さかった。
When a wiring film, such as an aluminum film, is formed in such a hole portion, the thickness of the film attached to the step portion and the bottom portion is smaller than the value attached to the upper portion of the pinhole, and particularly in conventional magnetron sputtering. The ratio b / a, c /
a was small.

【0019】これに反して図1に示すイオンビームスパ
ッタを使用した場合、b/a,c/aが実験の結果大幅
に大きくなることがわかった。
On the contrary, when the ion beam sputtering shown in FIG. 1 was used, it was found that b / a and c / a were significantly increased as a result of the experiment.

【0020】コンタクトホールの段差,底部に成膜され
る配線膜の厚さは、配線膜の場合、通電容量等からその
最小値が決まってきて、従って、b/a,c/aが大き
い程効率よい使い方が出来ると言える。イオンビームス
パッタでは、従来のマグネトロンスパッタよりも、その
値が大きいのでコンタクトホールへの成膜に非常に適し
た方法である。
In the case of a wiring film, the minimum value of the thickness of the wiring film formed on the step and bottom of the contact hole is determined by the current-carrying capacity, etc. Therefore, the larger b / a and c / a are, It can be said that it can be used efficiently. Since ion beam sputtering has a larger value than conventional magnetron sputtering, it is a very suitable method for forming a film on a contact hole.

【0021】図3は異なる実施例を示し、基板ホルダ5
とターゲット9のなす角度が時間的に変化する即ち揺動
機構をもたせ、かつ自転も可能となっている。
FIG. 3 shows a different embodiment, in which the substrate holder 5
The angle formed by the target 9 and the target 9 changes with time, that is, a swinging mechanism is provided and rotation is possible.

【0022】本実施例の場合、図2に示す段差,コンタ
クトホールの壁部へスパッタ粒子が多量飛んでくること
を可能にし、特に壁部への成膜量を多くすることに効果
がある。図6で説明すればb/aの値を大きくすること
で効果がある。
In the case of this embodiment, a large amount of sputtered particles can fly to the wall portion of the step and contact hole shown in FIG. 2, and it is particularly effective in increasing the film formation amount on the wall portion. As described with reference to FIG. 6, it is effective to increase the value of b / a.

【0023】図4は更に異なる実施例を示し、真空チャ
ンバ1の内部にターゲットホルダ8,ターゲット9,基
板ホルダ5,基板7を配置してあるのは、図1と同じで
あるが、イオン源2が基板ホルダ5を囲む形で一周する
構造となっているのが大きく異なる。一周する構成のイ
オン源は、いくつかの分割されたイオン源を複数個配置
して構成するものでもよい。
FIG. 4 shows a further different embodiment, in which the target holder 8, the target 9, the substrate holder 5 and the substrate 7 are arranged inside the vacuum chamber 1 as in the case of FIG. 2 is different in that it has a structure in which the substrate 2 surrounds the substrate holder 5 and makes one round. The ion source configured to make one round may be configured by disposing a plurality of divided ion sources.

【0024】本イオンビームスパッタでは、イオンビー
ムの引出し面積を従来のものと比較し大幅に大きくでき
るので、多量のイオンビームをターゲット9に照射し、
成膜速度を速くすることができる。
In this ion beam sputtering, the extraction area of the ion beam can be made significantly larger than that of the conventional one. Therefore, a large amount of the ion beam is applied to the target 9,
The film forming speed can be increased.

【0025】このイオンビームスパッタ装置をコンタク
トホール部への成膜に適用することで、コンタクトホー
ルの底部,側壁部への成膜量を多くし、かつ成膜速度を
速くできるという効果がある。図4では図示しないが、
基板ホルダを自転可能とし、さらに揺動可能とする機構
を追加でき、この場合も側壁部の成膜量を多くできる効
果がある。
By applying the ion beam sputtering apparatus to the film formation on the contact hole portion, there is an effect that the film formation amount on the bottom portion and the side wall portion of the contact hole can be increased and the film formation speed can be increased. Although not shown in FIG. 4,
A mechanism that allows the substrate holder to rotate and further swing can be added, and in this case also, there is an effect that the amount of film formation on the side wall can be increased.

【0026】図5は更に異なる実施例を示し、真空チャ
ンバ1の内部に基板ホルダ5,基板7を配置し、イオン
源2を基板ホルダ5の周囲に一周する形で配置する。タ
ーゲット9は真空チャンバ1の内部で円錐状に配置す
る。あるいは平面から構成される複数枚のターゲットを
V字形配置してもよい。
FIG. 5 shows a further different embodiment, in which the substrate holder 5 and the substrate 7 are arranged inside the vacuum chamber 1, and the ion source 2 is arranged so as to go around the substrate holder 5 once. The target 9 is arranged in a conical shape inside the vacuum chamber 1. Alternatively, a plurality of targets composed of planes may be arranged in a V shape.

【0027】イオン源2から引出されたArのイオンビ
ームはターゲット9を照射し、これによりスパッタされ
た粒子は、基板7上に15で示すスパッタ粒子として基
板上に成膜される。
The ion beam of Ar extracted from the ion source 2 irradiates the target 9, and the particles sputtered by this are deposited as sputtered particles on the substrate 7 on the substrate 7.

【0028】イオン源及びターゲットの構成として、イ
オン源を複数個基板ホルダの周囲に配置し、同数個のタ
ーゲットをイオン源と対向する位置で、スパッタ粒子が
基板に到達するように配置するものでもよい。本構成の
イオンビームスパッタ装置は、ターゲット面積を広くで
き、多量のイオンビームをターゲットに照射可能とな
り、成膜速度を速くすることができる。また、スパッタ
粒子の一部は対向するターゲットに飛んでゆくが、これ
はターゲットの消耗を少なくする効果になる。
As a configuration of the ion source and the target, a plurality of ion sources may be arranged around the substrate holder, and the same number of targets may be arranged at positions facing the ion source so that the sputtered particles reach the substrate. Good. In the ion beam sputtering apparatus having this configuration, the target area can be widened, a large amount of ion beam can be applied to the target, and the film formation speed can be increased. Further, some of the sputtered particles fly to the facing target, which has the effect of reducing the consumption of the target.

【0029】本構成のイオンビームスパッタ装置を段差
部、あるいはコンタクトホール部への成膜に利用すると
スパッタ粒子が側壁部の全周に亘って飛んでくるので、
特に側壁部への膜付着効率を高めることで効果がある。
図5の構成においても、基板ホルダ5を揺動可能あるい
は自転可能とすることができ、コンタクトホールの底
部,側壁部に従来装置よりも多量の膜を形成できるとい
う効果がある。また、これらのイオンビームスパッタ装
置を用いて、コンタクトホール部への成膜を行うこと
で、成膜速度を速くし、かつ側壁部,底部への膜を厚く
できる効果がある。ターゲットを円錐状に配置した場合
は、側壁部へ全方向からスパッタ粒子が飛んでくるの
で、この部分の膜を厚くできる効果がある。
When the ion beam sputtering apparatus of this structure is used for forming a film on a step portion or a contact hole portion, sputtered particles fly over the entire circumference of the side wall portion.
In particular, it is effective to increase the efficiency of film deposition on the side wall.
Also in the configuration of FIG. 5, the substrate holder 5 can be swung or can rotate, and a larger amount of film can be formed on the bottom and side walls of the contact hole than in the conventional device. In addition, by using these ion beam sputtering devices to form a film on the contact hole portion, there is an effect that the film forming speed can be increased and the film on the side wall portion and the bottom portion can be thickened. When the target is arranged in a conical shape, sputtered particles fly to the side wall from all directions, so that the film in this portion can be thickened.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、スパッタ
粒子が指向性良く飛んでくるイオンビームスパッタ装置
を用いることで、段差部あるいは半導体素子のコンタク
トホールへの側壁部,底部への膜厚を従来装置よりも厚
くすることができ、例えば半導体素子形成上非常に有効
である。また、基板ホルダを揺動動作,自転動作させる
ことで、特に側壁部への成膜部への成膜量を多くできる
効果がある。
According to the present invention described above, by using an ion beam sputtering apparatus in which sputtered particles fly with a good directivity, the film thickness on the step portion or the side wall portion to the contact hole of the semiconductor element and the bottom portion Can be made thicker than the conventional device, which is very effective in forming a semiconductor element, for example. In addition, by swinging or rotating the substrate holder, there is an effect that the amount of film formed on the film forming portion on the side wall can be increased.

【0031】更に、イオンビームスパッタ装置で、イオ
ン源を基板ホルダを取り囲む形で一周する構成にするこ
とで、多量のイオンビームを発生させることができ、従
来よりも成膜速度を大幅に速くできる効果がある。
Further, in the ion beam sputtering apparatus, the ion source is formed so as to surround the substrate holder so that a large amount of ion beam can be generated, and the film forming speed can be significantly increased as compared with the conventional case. effective.

【0032】同じ構成のイオン源で、ターゲットを円錐
状に配置することで、ターゲット面積が広くなり、成膜
速度を大幅に速くできる効果がある。
By arranging the targets in a conical shape with the ion source having the same structure, there is an effect that the target area is widened and the film formation speed can be greatly increased.

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

【図1】本発明の一実施例を示すイオンビームスパッタ
装置の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an ion beam sputtering apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の固有の基板を説明する断面図である。FIG. 2 is a sectional view illustrating a substrate unique to the present invention.

【図3】本発明の他の実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図6】図2のホール部を拡大して示した部分断面図で
ある。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a hole portion of FIG. 2 in an enlarged manner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…真空チャンバ、2…イオン源、3…ゲート弁、4…
真空排気系、5…基板ホルダ、6…駆動機構、7…基
板、8…ターゲットホルダ、9…ターゲット、10…フ
ィラメント、13…引出し電極、16−b…コンタクト
ホール、17…膜。
1 ... Vacuum chamber, 2 ... Ion source, 3 ... Gate valve, 4 ...
Vacuum evacuation system, 5 ... Substrate holder, 6 ... Driving mechanism, 7 ... Substrate, 8 ... Target holder, 9 ... Target, 10 ... Filament, 13 ... Extraction electrode, 16-b ... Contact hole, 17 ... Membrane.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 洋 茨城県勝田市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所計測器事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiroshi Kaneko 882 Ichige, Katsuta City, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd. Measuring Instruments Division

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に形成した薄膜の断面に段差、ある
いはコンタクトホールのようなホールがあり、この薄膜
の上に更なる薄膜を形成させる手段は、真空チャンバ
と、該真空チャンバ内に設けられたターゲットと、該タ
ーゲットをスパッタすることで飛び出した粒子が付着し
て薄膜が形成される基板を支持する基板ホルダと、前記
真空チャンバに支持され、前記ターゲットをスパッタす
るために該ターゲットにイオンビームを照射するイオン
源とから構成されるイオンビームスパッタ装置であるこ
とを特徴とする薄膜形成装置。
1. A cross section of a thin film formed on a substrate has a step or a hole such as a contact hole, and a means for forming a further thin film on the thin film is provided in a vacuum chamber and in the vacuum chamber. Supported target, a substrate holder for supporting a substrate on which thin particles are formed by particles sputtered by sputtering the target, and an ion for the target supported by the vacuum chamber for sputtering the target. A thin film forming apparatus, which is an ion beam sputtering apparatus including an ion source for irradiating a beam.
【請求項2】前記基板ホルダがターゲットに対して揺動
動作、及びあるいは自転動作をするイオンビームスパッ
タ装置であることを特徴とする請求項1記載の薄膜形成
装置。
2. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the substrate holder is an ion beam sputtering apparatus that swings and / or rotates about a target.
【請求項3】真空チャンバと、該真空チャンバ内に設け
られたターゲットと、該ターゲットをスパッタすること
で飛び出した粒子が付着して薄膜が形成される基板を支
持する基板ホルダと、前記真空チャンバに支持され、前
記ターゲットをスパッタするために該ターゲットにイオ
ンビームを照射するイオン源とを備えたイオンビームス
パッタ装置において、 前記基板上には当初から、あるいは適当な処置を施すこ
とで断面に段差、若しくはコンタクトホール形成された
薄膜があり、前記ターゲットをスパッタすることで飛び
出した粒子を付着することで、前記薄膜の上に更なる薄
膜を形成することを特徴とするイオンビームスパッタ装
置。
3. A vacuum chamber, a target provided in the vacuum chamber, a substrate holder for supporting a substrate on which a thin film is formed by adhering particles ejected by sputtering the target, and the vacuum chamber. And an ion source for irradiating the target with an ion beam in order to sputter the target. An ion beam sputtering apparatus comprising: an ion source for irradiating the target with an ion beam; Alternatively, there is a thin film in which a contact hole is formed, and a further thin film is formed on the thin film by adhering particles that fly out by sputtering the target, and an ion beam sputtering apparatus.
【請求項4】前記基板ホルダがターゲットに対して揺動
動作、及びあるいは自転動作をするイオンビームスパッ
タ装置であることを特徴とする請求項3記載の薄膜形成
装置。
4. The thin film forming apparatus according to claim 3, wherein the substrate holder is an ion beam sputtering apparatus that swings and / or rotates about a target.
【請求項5】真空チャンバと、該真空チャンバ内に設け
られたターゲットと、該ターゲットをスパッタすること
で飛び出した粒子が付着して薄膜が形成される基板を支
持する基板ホルダと、前記真空チャンバに支持され、前
記ターゲットをスパッタするために該ターゲットにイオ
ンビームを照射するイオン源とを備えたイオンビームス
パッタ装置において、 前記真空チャンバの内部で前記基板ホルダの外周部に、
該基板ホルダを取り囲む形で一周するイオン源を配置
し、前記基板と対向して配置したターゲットにイオン源
から引出されたイオンビームが照射するようにすると共
に、前記基板上には当初から、あるいは適当な処置を施
すことで断面に段差、若しくはコンタクトホール形成さ
れた薄膜があり、前記ターゲットをスパッタすることで
飛び出した粒子を付着することで、前記薄膜の上に更な
る薄膜を形成することを特徴とするイオンビームスパッ
タ装置。
5. A vacuum chamber, a target provided in the vacuum chamber, a substrate holder for supporting a substrate on which a thin film is formed by adhering particles ejected by sputtering the target, and the vacuum chamber. In an ion beam sputtering apparatus comprising an ion source for irradiating the target with an ion beam to sputter the target, in an outer peripheral portion of the substrate holder inside the vacuum chamber,
An ion source that surrounds the substrate holder is arranged so as to surround the substrate holder, and a target arranged opposite to the substrate is irradiated with the ion beam extracted from the ion source. There is a thin film in which a step or contact hole is formed in the cross section by applying an appropriate treatment, and it is possible to form a further thin film on the thin film by attaching particles that have jumped out by sputtering the target. Characteristic ion beam sputtering equipment.
【請求項6】前記基板ホルダを取り囲む形で一周するイ
オン源が、多数の分割したイオン源から構成されること
を特徴とする請求項5記載のイオンビームスパッタ装
置。
6. The ion beam sputtering apparatus according to claim 5, wherein the ion source which surrounds the substrate holder and makes a round comprises a plurality of divided ion sources.
【請求項7】前記基板ホルダがターゲットに対して揺動
動作、あるいは自転動作をすることを特徴とする請求項
5、又は6記載のイオンビームスパッタ装置。
7. The ion beam sputtering apparatus according to claim 5, wherein the substrate holder swings or rotates about a target.
【請求項8】真空チャンバと、該真空チャンバ内に設け
られたターゲットと、該ターゲットをスパッタすること
で飛び出した粒子が付着して薄膜が形成される基板を支
持する基板ホルダと、前記真空チャンバに支持され、前
記ターゲットをスパッタするために該ターゲットにイオ
ンビームを照射するイオン源とを備えたイオンビームス
パッタ装置において、 前記真空チャンバの内部で前記基板ホルダの外周部に、
該基板ホルダを取り囲む形で一周するイオン源を配置
し、前記基板と対向して配置したターゲットが円錐状、
若しくは多数の平面で構成されV字形をなすと共に、前
記基板上には当初から、あるいは適当な処置を施すこと
で断面に段差、若しくはコンタクトホール形成された薄
膜があり、前記ターゲットをスパッタすることで飛び出
した粒子を付着することで、前記薄膜の上に更なる薄膜
を形成することを特徴とするイオンビームスパッタ装
置。
8. A vacuum chamber, a target provided in the vacuum chamber, a substrate holder for supporting a substrate on which a thin film is formed by adhering particles ejected by sputtering the target, and the vacuum chamber. In an ion beam sputtering apparatus comprising an ion source for irradiating the target with an ion beam to sputter the target, in an outer peripheral portion of the substrate holder inside the vacuum chamber,
An ion source is arranged so as to encircle the substrate holder, and a target arranged facing the substrate has a conical shape.
Alternatively, the thin film has a V-shape formed of a large number of planes, and there is a thin film having a step or a contact hole formed in its cross section on the substrate from the beginning or by performing an appropriate treatment. An ion beam sputtering apparatus characterized in that a further thin film is formed on the thin film by adhering the particles that have jumped out.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107988579A (en) * 2017-11-20 2018-05-04 北京鼎臣世纪超导科技有限公司 A kind of ion beam sputtering assisted deposition machine
CN107988579B (en) * 2017-11-20 2019-12-03 北京鼎臣世纪超导科技有限公司 A kind of ion beam sputtering assisted deposition machine

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