JPH0718437A - バイアススパッタによる薄膜形成方法 - Google Patents
バイアススパッタによる薄膜形成方法Info
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- JPH0718437A JPH0718437A JP16572293A JP16572293A JPH0718437A JP H0718437 A JPH0718437 A JP H0718437A JP 16572293 A JP16572293 A JP 16572293A JP 16572293 A JP16572293 A JP 16572293A JP H0718437 A JPH0718437 A JP H0718437A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放電開始を容易にしたバイアススパッタによ
る薄膜形成方法を提供することを目的としている。 【構成】 ターゲットおよび基板電極の両方に高周波電
力を印加して、両電極間で放電によるプラズマを形成
し、基板表面に薄膜を形成するバイアススパッタ法にお
いて、ターゲット２と基板電極３の間の距離を、放電開
始可能距離に設定して放電を開始させた後、ターゲット
２と基板電極３の間の距離を近接させて基板６の表面に
所要の薄膜形成を行う。
る薄膜形成方法を提供することを目的としている。 【構成】 ターゲットおよび基板電極の両方に高周波電
力を印加して、両電極間で放電によるプラズマを形成
し、基板表面に薄膜を形成するバイアススパッタ法にお
いて、ターゲット２と基板電極３の間の距離を、放電開
始可能距離に設定して放電を開始させた後、ターゲット
２と基板電極３の間の距離を近接させて基板６の表面に
所要の薄膜形成を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ターゲットおよび基
板電極の両方に高周波電力を印加して、両電極間で放電
によるプラズマを形成し、基板表面に薄膜を形成するバ
イアススパッタ法に関する。
板電極の両方に高周波電力を印加して、両電極間で放電
によるプラズマを形成し、基板表面に薄膜を形成するバ
イアススパッタ法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、表面に段差がある基板に薄膜形成
をする場合、段差の被覆性を向上する為に、前記のよう
なバイアススパッタ法が採用されている。
をする場合、段差の被覆性を向上する為に、前記のよう
なバイアススパッタ法が採用されている。
【０００３】例えば、磁気記録媒体に対して書込みおよ
び読取りを行う薄膜ヘッドのアルミナ保護膜の形成工程
において、厚い膜厚（数１０μm ）を大きな面積に亘っ
て短時間で形成する目的で、ターゲットと基板電極の間
の距離を２０〜４０mmと短く設定して、このバイアスス
パッタ法が採用されている。
び読取りを行う薄膜ヘッドのアルミナ保護膜の形成工程
において、厚い膜厚（数１０μm ）を大きな面積に亘っ
て短時間で形成する目的で、ターゲットと基板電極の間
の距離を２０〜４０mmと短く設定して、このバイアスス
パッタ法が採用されている。
【０００４】
【発明により解決すべき課題】前記のようなバイアスス
パッタ法において、ターゲットと基板電極の間の距離を
短く設定した場合、スパッタの為の放電開始が難しい問
題点があった。
パッタ法において、ターゲットと基板電極の間の距離を
短く設定した場合、スパッタの為の放電開始が難しい問
題点があった。
【０００５】スパッタ装置において、放電を開始させる
方法としては、ターゲットおよび基板電極を収容した真
空容器内の圧力を、一時的に高くする方法や、ターゲッ
ト周辺に設置した別の電極でアーク放電を起して、ター
ゲットと基板電極間の放電を誘起させる方法や、フィラ
メントから熱電子を放出させてターゲット、基板電極間
に放電の為の電子を供給する方法等が知られているが、
ターゲットと基板電極の間の距離を短く設定した場合に
は、いずれの方法も放電開始に有効な方法ではなかっ
た。
方法としては、ターゲットおよび基板電極を収容した真
空容器内の圧力を、一時的に高くする方法や、ターゲッ
ト周辺に設置した別の電極でアーク放電を起して、ター
ゲットと基板電極間の放電を誘起させる方法や、フィラ
メントから熱電子を放出させてターゲット、基板電極間
に放電の為の電子を供給する方法等が知られているが、
ターゲットと基板電極の間の距離を短く設定した場合に
は、いずれの方法も放電開始に有効な方法ではなかっ
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は前記のような
問題点に鑑みてなされたもので、放電開始を容易にした
バイアススパッタによる薄膜形成方法を提供することを
目的としている。
問題点に鑑みてなされたもので、放電開始を容易にした
バイアススパッタによる薄膜形成方法を提供することを
目的としている。
【０００７】斯る目的を達成したこの発明のバイアスス
パッタによる薄膜形成方法は、ターゲットおよび基板電
極の両方に高周波電力を印加して、両電極間で放電によ
るプラズマを形成し、基板表面に薄膜を形成するバイア
ススパッタ法において、前記ターゲットと基板電極の間
の距離を、放電開始可能距離に設定して放電を開始させ
た後、ターゲットと基板電極の間の距離を近接させて基
板表面に所要の薄膜形成を行うことを特徴としている。
パッタによる薄膜形成方法は、ターゲットおよび基板電
極の両方に高周波電力を印加して、両電極間で放電によ
るプラズマを形成し、基板表面に薄膜を形成するバイア
ススパッタ法において、前記ターゲットと基板電極の間
の距離を、放電開始可能距離に設定して放電を開始させ
た後、ターゲットと基板電極の間の距離を近接させて基
板表面に所要の薄膜形成を行うことを特徴としている。
【０００８】ターゲットと基板電極の近接前に、両電極
間にシャッター板を介在させて、基板表面のクリーニン
グを目的とするスパッタエッチおよびターゲット表面の
クリーニングを目的とするプリスパッタを行うようにし
ても良い。
間にシャッター板を介在させて、基板表面のクリーニン
グを目的とするスパッタエッチおよびターゲット表面の
クリーニングを目的とするプリスパッタを行うようにし
ても良い。
【０００９】
【作用】この発明によれば、放電が開始した後に、ター
ゲットと基板電極を近接させて放電を持続させるので、
大きな面積に、短時間で薄膜形成を行う工程を効率良く
進めることができる。
ゲットと基板電極を近接させて放電を持続させるので、
大きな面積に、短時間で薄膜形成を行う工程を効率良く
進めることができる。
【００１０】
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１は実施例で用いたバイアススパッタ装置の構成図で
ある。真空容器１の内部に、ターゲット２と基板電極３
が対向して設置してある。ターゲット２はターゲット電
極４に取付けられる基台５にボンディングされたもので
ある。基板電極３は上面に基板６が載置できるようにな
っている。
図１は実施例で用いたバイアススパッタ装置の構成図で
ある。真空容器１の内部に、ターゲット２と基板電極３
が対向して設置してある。ターゲット２はターゲット電
極４に取付けられる基台５にボンディングされたもので
ある。基板電極３は上面に基板６が載置できるようにな
っている。
【００１１】基板電極３およびターゲット電極４は、夫
々、図示は省略した水冷構造で冷却可能としてあると共
に、高周波電源７、８が接続されて、高周波電力をター
ゲット２と基板６の間に投入できるようにされている。
々、図示は省略した水冷構造で冷却可能としてあると共
に、高周波電源７、８が接続されて、高周波電力をター
ゲット２と基板６の間に投入できるようにされている。
【００１２】真空容器１は、真空ポンプ９で、内部を真
空排気可能としてあり、また、ガス導入系（図示してい
ない）より、アルゴンガスその他のスパッタリングガス
が導入口１０を通して導入可能としてあり、スパッタリ
ングに際しては、内部を所定圧力の雰囲気に調整できる
ようにしてある。図中１１は絶縁部材である。
空排気可能としてあり、また、ガス導入系（図示してい
ない）より、アルゴンガスその他のスパッタリングガス
が導入口１０を通して導入可能としてあり、スパッタリ
ングに際しては、内部を所定圧力の雰囲気に調整できる
ようにしてある。図中１１は絶縁部材である。
【００１３】前記基板電極３は、真空容器１の底壁１ａ
にベローズ１２を介して設けた昇降台１３を介して支持
されているもので、昇降台１３は底壁１ａとの間に設置
したエアーシリンダー１４で昇降し、これによって基板
電極３はターゲット２に対して離接できるようになって
いる。
にベローズ１２を介して設けた昇降台１３を介して支持
されているもので、昇降台１３は底壁１ａとの間に設置
したエアーシリンダー１４で昇降し、これによって基板
電極３はターゲット２に対して離接できるようになって
いる。
【００１４】前記真空容器１は、一側に、シャッター板
１５の退避空間１６を形成してある。シャッター板１５
は図示していない移動機構によって、前記退避空間１６
と、ターゲット２と基板電極３の対向空間１７の間で移
動できるようにしてある。
１５の退避空間１６を形成してある。シャッター板１５
は図示していない移動機構によって、前記退避空間１６
と、ターゲット２と基板電極３の対向空間１７の間で移
動できるようにしてある。
【００１５】図１は膜形成速度を大きくし、かつ表面処
理面積を広く確保する為に、ターゲット２と基板電極３
の間の対向距離を、可及的に近接させた状態を表わして
おり、この状態でターゲット２と基板電極３の間で放電
を起すことは難しい。
理面積を広く確保する為に、ターゲット２と基板電極３
の間の対向距離を、可及的に近接させた状態を表わして
おり、この状態でターゲット２と基板電極３の間で放電
を起すことは難しい。
【００１６】そこで、基板６の表面へ薄膜形成を行うに
際し、先ず、図２に示したようにエアーシリンダー１４
を動作させて、昇降台１３を介して基板電極３を降下さ
せて、ターゲット２との対向距離を放電開始が可能な距
離に設定し、高周波電源７、８より電力を投入してター
ゲット２と基板電極３の間で放電を起し、バイアススパ
ッタを開始させる。
際し、先ず、図２に示したようにエアーシリンダー１４
を動作させて、昇降台１３を介して基板電極３を降下さ
せて、ターゲット２との対向距離を放電開始が可能な距
離に設定し、高周波電源７、８より電力を投入してター
ゲット２と基板電極３の間で放電を起し、バイアススパ
ッタを開始させる。
【００１７】次にエアーシリンダー１４を動作させて、
昇降台１３を介して基板電極３を上昇させて、図１に示
した如くの近接状態にすると、放電は中断することなく
継続させることができ、速い膜形成速度で、広い面積に
亘って基板６の表面処理を行うことができる。
昇降台１３を介して基板電極３を上昇させて、図１に示
した如くの近接状態にすると、放電は中断することなく
継続させることができ、速い膜形成速度で、広い面積に
亘って基板６の表面処理を行うことができる。
【００１８】ターゲット２と基板電極３の対向距離の一
例を示せば、放電開始に当って（図２の状態）は約３５
mmとし、薄膜形成（図１の状態）では約２５mmとするも
のである。
例を示せば、放電開始に当って（図２の状態）は約３５
mmとし、薄膜形成（図１の状態）では約２５mmとするも
のである。
【００１９】図３は、放電開始に当り、基板電極３を更
に離れた位置まで降下させて、シャッター板をターゲッ
ト２と基板電極３の対向空間１７内に移動可能とする場
合を示したものである。
に離れた位置まで降下させて、シャッター板をターゲッ
ト２と基板電極３の対向空間１７内に移動可能とする場
合を示したものである。
【００２０】放電開始に当り、このように電極間にシャ
ッター板１５を挿入すれば、シャッター板１５と基板電
極３の間の放電により、基板電極３上に載置した基板６
の表面をスパッタエッチングによりクリーニングするこ
とができる。
ッター板１５を挿入すれば、シャッター板１５と基板電
極３の間の放電により、基板電極３上に載置した基板６
の表面をスパッタエッチングによりクリーニングするこ
とができる。
【００２１】またシャッター板１５とターゲット２の間
の放電によりターゲット２の表面をプリスパッタにより
クリーニングすることができる。
の放電によりターゲット２の表面をプリスパッタにより
クリーニングすることができる。
【００２２】従って、ターゲット２と基板電極３の間隔
を図３のような状態として、スパッタエッチおよびプリ
スパッタをした後、シャッター板１５を退避空間１６側
へ退避させると共に、基板電極３を上昇させて、図１の
ように近接状態として、放電を持続させることで、不純
物の少い薄膜形成を、広い面積に対し、速い膜形成速度
で行うことができる。
を図３のような状態として、スパッタエッチおよびプリ
スパッタをした後、シャッター板１５を退避空間１６側
へ退避させると共に、基板電極３を上昇させて、図１の
ように近接状態として、放電を持続させることで、不純
物の少い薄膜形成を、広い面積に対し、速い膜形成速度
で行うことができる。
【００２３】尚、ターゲットと基板電極を近接させて行
う従来のバイアススパッタ装置では、両電極間にシャッ
ター板を挿入すると放電開始が極めて困難となってい
た。従ってシャッター板はターゲットから可及的に離れ
るように基板電極に極めて近い位置で挿入可能に構成
し、シャッター板を退避した状態で先ず基板側のスパッ
タエッチを行い、次いでシャッター板を挿入して、ター
ゲットのプリスパッタを行う方法が採られていた。従っ
て、プリスパッタではスパッタエッチの際にターゲット
に付着した膜を除去する必要上、長時間の処理が必要と
されていたものである。
う従来のバイアススパッタ装置では、両電極間にシャッ
ター板を挿入すると放電開始が極めて困難となってい
た。従ってシャッター板はターゲットから可及的に離れ
るように基板電極に極めて近い位置で挿入可能に構成
し、シャッター板を退避した状態で先ず基板側のスパッ
タエッチを行い、次いでシャッター板を挿入して、ター
ゲットのプリスパッタを行う方法が採られていた。従っ
て、プリスパッタではスパッタエッチの際にターゲット
に付着した膜を除去する必要上、長時間の処理が必要と
されていたものである。
【００２４】
【発明の効果】以上に説明したようにこの発明によれ
ば、放電開始が容易、確実にできると共に、広い面積に
亘って速い膜形成速度で基板表面の処理ができる効果が
ある。
ば、放電開始が容易、確実にできると共に、広い面積に
亘って速い膜形成速度で基板表面の処理ができる効果が
ある。
【００２５】ターゲットと基板電極を近接させる前に、
シャッター板を両電極間に挿入して、基板表面のスパッ
タエッチおよびターゲットのプリスパッタを行なえば、
不純物の少い薄膜形成が可能である。
シャッター板を両電極間に挿入して、基板表面のスパッ
タエッチおよびターゲットのプリスパッタを行なえば、
不純物の少い薄膜形成が可能である。
【図１】この発明の実施例で使用したバイアススパッタ
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図２】この発明の実施例の放電開始時の説明図であ
る。
る。
【図３】この発明の他の実施例の放電開始時の説明図で
ある。
ある。
１ 真空容器 ２ ターゲット ３ 基板電極 ４ ターゲット電極 ６ 基板 ７、８ 高周波電源 ９ 真空ポンプ １２ ベローズ １３ 昇降台 １４ エアーシリンダー １５ シャッター板
Claims (2)
- 【請求項１】 ターゲットおよび基板電極の両方に高周
波電力を印加して両電極間で放電によるプラズマを形成
し、基板表面に薄膜を形成するバイアススパッタ法にお
いて、前記ターゲットと基板電極の間の距離を、放電開
始可能距離に設定して放電を開始させた後、ターゲット
と基板電極の間の距離を近接させて基板表面に所要の薄
膜形成を行うことを特徴とするバイアススパッタによる
薄膜形成方法。 - 【請求項２】 ターゲットと基板電極の近接前に、両電
極間にシャッター板を介在させてスパッタエッチおよび
プリスパッタを行う請求項１記載のバイアススパッタに
よる薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165722A JP3020189B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | バイアススパッタによる薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165722A JP3020189B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | バイアススパッタによる薄膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0718437A true JPH0718437A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3020189B2 JP3020189B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=15817833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5165722A Expired - Fee Related JP3020189B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | バイアススパッタによる薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3020189B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000079018A1 (en) * | 1999-06-22 | 2000-12-28 | Tokyo Electron Limited | Sputtering method using virtual shutter |
| JP2002302763A (ja) * | 2001-04-05 | 2002-10-18 | Anelva Corp | スパッタリング装置 |
| JP2004506090A (ja) * | 2000-03-10 | 2004-02-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 高圧物理気相堆積を実行する方法と装置 |
| US7247001B2 (en) | 2002-01-21 | 2007-07-24 | Ebara Corporation | Impeller |
| JP2014028999A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02185967A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-20 | Hitachi Ltd | バイアススパッタリング方法およびその装置 |
| JPH04173972A (ja) * | 1990-11-06 | 1992-06-22 | Shimadzu Corp | スパッタリング装置 |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP5165722A patent/JP3020189B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02185967A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-20 | Hitachi Ltd | バイアススパッタリング方法およびその装置 |
| JPH04173972A (ja) * | 1990-11-06 | 1992-06-22 | Shimadzu Corp | スパッタリング装置 |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| WO2000079018A1 (en) * | 1999-06-22 | 2000-12-28 | Tokyo Electron Limited | Sputtering method using virtual shutter |
| JP2004506090A (ja) * | 2000-03-10 | 2004-02-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 高圧物理気相堆積を実行する方法と装置 |
| JP2002302763A (ja) * | 2001-04-05 | 2002-10-18 | Anelva Corp | スパッタリング装置 |
| US7247001B2 (en) | 2002-01-21 | 2007-07-24 | Ebara Corporation | Impeller |
| JP2014028999A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3020189B2 (ja) | 2000-03-15 |
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