JPH0982492A - 基板のコーティング又は浄化方法及び装置 - Google Patents
基板のコーティング又は浄化方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、基板の陰極スパッタリング
又は陰極エッチングによる形成方法、並びに１０12ｃｍ
-3以上のプラズマ密度を可能にするこの方法を実施する
装置を実現することにある。 【解決手段】 陰極スパッタリングにより基板にコーテ
ィングを形成する方法及び基板を陰極エッチングする方
法。基板はチャンバ内に置かれ、チャンバ内にはプラズ
マが発生され且つマイクロ波周波数範囲内の電磁界を付
与することにより電子のサイクロトロン共鳴ゾーンが陰
極の近くに形成される。マイクロ波周波数は２．４５Ｇ
Ｈｚ以上であり、磁界内での電子のサイクロトロン周波
数に等しい。或いは、電磁界は、サイクロトロン共鳴ゾ
ーン外のプラズマ放射線が制限されるサイクロトロン共
鳴ゾーン内に直接カップリングされる。
又は陰極エッチングによる形成方法、並びに１０12ｃｍ
-3以上のプラズマ密度を可能にするこの方法を実施する
装置を実現することにある。 【解決手段】 陰極スパッタリングにより基板にコーテ
ィングを形成する方法及び基板を陰極エッチングする方
法。基板はチャンバ内に置かれ、チャンバ内にはプラズ
マが発生され且つマイクロ波周波数範囲内の電磁界を付
与することにより電子のサイクロトロン共鳴ゾーンが陰
極の近くに形成される。マイクロ波周波数は２．４５Ｇ
Ｈｚ以上であり、磁界内での電子のサイクロトロン周波
数に等しい。或いは、電磁界は、サイクロトロン共鳴ゾ
ーン外のプラズマ放射線が制限されるサイクロトロン共
鳴ゾーン内に直接カップリングされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チャンバ内に基板
を置き、次にチャンバをプラズマが生じる１Ｐａ以下の
圧力にし且つコーティング形成中に該圧力に維持し、ス
パッタリングを行なう陰極と陽極との間でチャンバ内に
電界を付与し、電子の磁気による閉じ込め回路を実現す
るため、少なくとも陰極のレベルにおいて電界に対して
実質的に垂直な磁界も付与し、磁界中の電子のサイクロ
トロン周波数に等しいマイクロ波周波数範囲内の電磁界
を付与することにより、陰極の近くに電子のサイクロト
ロン共鳴ゾーンを形成することからなる、陰極スパッタ
リングにより基板にコーティングを形成する方法に関す
る。また、本発明は、チャンバ内に基板を置き、次にチ
ャンバをプラズマが生じる１Ｐａ以下の圧力にし且つ浄
化中に該圧力に維持し、陽極と、陰極として機能する基
板との間でチャンバ内に電界を付与し、電子の磁気によ
る閉じ込め回路を実現するため、少なくとも陰極のレベ
ルにおいて電界に対して実質的に垂直な磁界も付与し、
磁界中の電子のサイクロトロン周波数に等しいマイクロ
波周波数範囲内の電磁界を付与することにより、陰極の
近くに電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形成すること
からなる、陰極スパッタリングにより基板にコーティン
グを形成する方法に関する。最後に、本発明は、上記方
法を実施する装置に関する。
を置き、次にチャンバをプラズマが生じる１Ｐａ以下の
圧力にし且つコーティング形成中に該圧力に維持し、ス
パッタリングを行なう陰極と陽極との間でチャンバ内に
電界を付与し、電子の磁気による閉じ込め回路を実現す
るため、少なくとも陰極のレベルにおいて電界に対して
実質的に垂直な磁界も付与し、磁界中の電子のサイクロ
トロン周波数に等しいマイクロ波周波数範囲内の電磁界
を付与することにより、陰極の近くに電子のサイクロト
ロン共鳴ゾーンを形成することからなる、陰極スパッタ
リングにより基板にコーティングを形成する方法に関す
る。また、本発明は、チャンバ内に基板を置き、次にチ
ャンバをプラズマが生じる１Ｐａ以下の圧力にし且つ浄
化中に該圧力に維持し、陽極と、陰極として機能する基
板との間でチャンバ内に電界を付与し、電子の磁気によ
る閉じ込め回路を実現するため、少なくとも陰極のレベ
ルにおいて電界に対して実質的に垂直な磁界も付与し、
磁界中の電子のサイクロトロン周波数に等しいマイクロ
波周波数範囲内の電磁界を付与することにより、陰極の
近くに電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形成すること
からなる、陰極スパッタリングにより基板にコーティン
グを形成する方法に関する。最後に、本発明は、上記方
法を実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような方法及び装置は、欧州特許出
願第０５６３６０９号から知られている。これらの方法
は、基板をコーティング又は浄化すべき場合には、一般
に「プラズマスパッタリング」又は「プラズマエッチン
グ」と称される。陰極スパッタリングにおいて、基板上
への蒸着速度又は基板を浄化する速度は、放電中の電離
度、従ってターゲットの密度又は陰極電流に直接関係し
ている。プラズマが安定することにより到達できる最大
電流密度は、プラズマを形成するガスの励起状態に強く
影響される。従って、少なくとも陰極のレベル（高さ）
で付与され且つ電子の磁気による閉じ込め回路の実現を
可能にする磁界が存在すると、ターゲット電流の密度の
増大及び／又はターゲット電圧の低下の可能性が生じ
る。磁界と同時に付与されるマイクロ波周波数範囲の電
磁界が存在すると、電子のエネルギを増大させる、電子
のサイクロトロン共鳴の現象が創出される。マイクロ波
周波数は電磁界の電子のサイクロトロン周波数に等しい
ので、電磁界のエネルギは電子により少なくとも一部が
吸収される。従って、運動エネルギの増大につれてジャ
イレーション半径が増大し、電離衝突の増幅を可能にす
る。かくして電離度が増大し、これにより蒸着速度が増
大し、従って方法の効率が高められる。既知の方法及び
装置の欠点は、電磁界の出力が増大されるとプラズマ密
度も増大し、従ってプラズマがマイクロ波を反射し、こ
れによりマイクロ波がマイクロ波発生源に向かって反射
されることである。かくして、電磁界エネルギのカップ
リングが、１０12ｃｍ-3の範囲の最大プラズマ密度に等
しい或るしきい値以下に制限される。
願第０５６３６０９号から知られている。これらの方法
は、基板をコーティング又は浄化すべき場合には、一般
に「プラズマスパッタリング」又は「プラズマエッチン
グ」と称される。陰極スパッタリングにおいて、基板上
への蒸着速度又は基板を浄化する速度は、放電中の電離
度、従ってターゲットの密度又は陰極電流に直接関係し
ている。プラズマが安定することにより到達できる最大
電流密度は、プラズマを形成するガスの励起状態に強く
影響される。従って、少なくとも陰極のレベル（高さ）
で付与され且つ電子の磁気による閉じ込め回路の実現を
可能にする磁界が存在すると、ターゲット電流の密度の
増大及び／又はターゲット電圧の低下の可能性が生じ
る。磁界と同時に付与されるマイクロ波周波数範囲の電
磁界が存在すると、電子のエネルギを増大させる、電子
のサイクロトロン共鳴の現象が創出される。マイクロ波
周波数は電磁界の電子のサイクロトロン周波数に等しい
ので、電磁界のエネルギは電子により少なくとも一部が
吸収される。従って、運動エネルギの増大につれてジャ
イレーション半径が増大し、電離衝突の増幅を可能にす
る。かくして電離度が増大し、これにより蒸着速度が増
大し、従って方法の効率が高められる。既知の方法及び
装置の欠点は、電磁界の出力が増大されるとプラズマ密
度も増大し、従ってプラズマがマイクロ波を反射し、こ
れによりマイクロ波がマイクロ波発生源に向かって反射
されることである。かくして、電磁界エネルギのカップ
リングが、１０12ｃｍ-3の範囲の最大プラズマ密度に等
しい或るしきい値以下に制限される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、基板
の陰極スパッタリング又は陰極エッチングによる形成方
法、並びに１０12ｃｍ-3以上のプラズマ密度を可能にす
るこの方法を実施する装置を実現することにある。
の陰極スパッタリング又は陰極エッチングによる形成方
法、並びに１０12ｃｍ-3以上のプラズマ密度を可能にす
るこの方法を実施する装置を実現することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
の方法は、付与されるマイクロ波周波数が２．４５ＧＨ
ｚ〜４５ＧＨｚ、より詳しくは２８．５ＧＨｚであるこ
とを特徴とする。２．４５ＧＨｚ以上のマイクロ波周波
数を用いることにより、プラズマは電磁界に対して「透
明」になり、プラズマを通過するマイクロ波の放射線を
全く反射しなくなる。より詳しくは、１０13ｃｍ-3ｃｍ
のプラズマ密度は、２８．５ＧＨｚのプラズマ周波数に
相当する。
の方法は、付与されるマイクロ波周波数が２．４５ＧＨ
ｚ〜４５ＧＨｚ、より詳しくは２８．５ＧＨｚであるこ
とを特徴とする。２．４５ＧＨｚ以上のマイクロ波周波
数を用いることにより、プラズマは電磁界に対して「透
明」になり、プラズマを通過するマイクロ波の放射線を
全く反射しなくなる。より詳しくは、１０13ｃｍ-3ｃｍ
のプラズマ密度は、２８．５ＧＨｚのプラズマ周波数に
相当する。
【０００５】
【発明の実施の形態】別の解決方法によれば、本発明の
方法は、電磁界が、サイクロトロン共鳴ゾーン内に延び
ている少なくとも１つのアンテナを介して、前記電子の
サイクロトロン共鳴ゾーンに直接カップリングされるこ
とを特徴とする。マイクロ波電磁界の出力を電子のサイ
クロトロン共鳴ゾーンに直接カップリングすることによ
り、マイクロ波エネルギがこのゾーン内で直接吸収さ
れ、これにより、マイクロ波がプラズマにより反射され
ることが防止され、従ってプラズマ密度を増大させるこ
とができる。本発明の装置の特定の実施の形態は、前記
マイクロ波発生源の方向の前記サイクロトロン共鳴ゾー
ン外のプラズマ放射線を制限する手段を有することを特
徴とする。プラズマ放射線を制限することにより、共鳴
ゾーンに向かうマイクロ波の経路においてマイクロ波エ
ネルギの伝播が妨げられないため、プラズマ密度を増大
できる。本発明の装置の好ましい実施の形態は、プラズ
マ放射線を制限する前記手段が、互いに電気的に絶縁さ
れ且つ前記マイクロ波発生源を前記共鳴ゾーンにカップ
リングする導波管に対しても電気的に絶縁されているス
クリーンの形態をなす要素を備え、該要素は前記電磁界
の電界ラインに対して垂直に導波管内に配置されている
ことを特徴とする。このような要素は、容易に取り付け
ることができ且つプラズマ放射線を効率的に制限する。
方法は、電磁界が、サイクロトロン共鳴ゾーン内に延び
ている少なくとも１つのアンテナを介して、前記電子の
サイクロトロン共鳴ゾーンに直接カップリングされるこ
とを特徴とする。マイクロ波電磁界の出力を電子のサイ
クロトロン共鳴ゾーンに直接カップリングすることによ
り、マイクロ波エネルギがこのゾーン内で直接吸収さ
れ、これにより、マイクロ波がプラズマにより反射され
ることが防止され、従ってプラズマ密度を増大させるこ
とができる。本発明の装置の特定の実施の形態は、前記
マイクロ波発生源の方向の前記サイクロトロン共鳴ゾー
ン外のプラズマ放射線を制限する手段を有することを特
徴とする。プラズマ放射線を制限することにより、共鳴
ゾーンに向かうマイクロ波の経路においてマイクロ波エ
ネルギの伝播が妨げられないため、プラズマ密度を増大
できる。本発明の装置の好ましい実施の形態は、プラズ
マ放射線を制限する前記手段が、互いに電気的に絶縁さ
れ且つ前記マイクロ波発生源を前記共鳴ゾーンにカップ
リングする導波管に対しても電気的に絶縁されているス
クリーンの形態をなす要素を備え、該要素は前記電磁界
の電界ラインに対して垂直に導波管内に配置されている
ことを特徴とする。このような要素は、容易に取り付け
ることができ且つプラズマ放射線を効率的に制限する。
【０００６】本発明の装置の他の好ましい実施の形態
は、前記アンテナ（単一又は複数）が陰極を通って配置
され、アンテナの一端が電子のサイクロトロン共鳴ゾー
ン内に位置していることを特徴とする。このようなアン
テナは、共鳴ゾーン内のマイクロ波出力の直接カップリ
ングを可能にし、これによりマイクロ波の反射を防止す
る。本発明による装置の他の好ましい実施の形態は、マ
イクロ波発生源とチャンバとの間には、陰極のスパッタ
リングされた物質による汚染からチャンバ内のマイクロ
波伝播ゾーンを保護することを目的とするバッファゾー
ンが配置されていることを特徴とする。
は、前記アンテナ（単一又は複数）が陰極を通って配置
され、アンテナの一端が電子のサイクロトロン共鳴ゾー
ン内に位置していることを特徴とする。このようなアン
テナは、共鳴ゾーン内のマイクロ波出力の直接カップリ
ングを可能にし、これによりマイクロ波の反射を防止す
る。本発明による装置の他の好ましい実施の形態は、マ
イクロ波発生源とチャンバとの間には、陰極のスパッタ
リングされた物質による汚染からチャンバ内のマイクロ
波伝播ゾーンを保護することを目的とするバッファゾー
ンが配置されていることを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明をより詳細
に説明する。図面において、同一要素又は類似要素には
同じ参照番号が使用されている。図１に示す装置は、陰
極２及び陽極３が配置されたチャンバ９を有している。
陰極及び陽極は、これらを容易に交換できるように支持
体（図示せず）に設けられている。陰極及び陽極は、こ
れらの間に電界を発生させるため、慣用的な方法で電圧
源（これも図示せず）に接続されている。この装置を用
いて陰極スパッタリングにより基板にコーティングする
場合、陽極は、コーティングすべき基板で形成するのが
好ましい。コーティングすべき基板で陽極を形成しない
場合には、陽極は、陰極とコーティングすべき基板との
間の空間に配置される。もちろん、他の実施例も可能で
あり、例えば、陽極を古典的な陽極で形成し且つ基板を
チャンバ内の陰極と陽極との間に導入できる。この装置
を用いて陰極エッチングにより基板を浄化する場合に
は、基板は陰極で構成するのが好ましい。チャンバは、
例えばアルゴンガス又は究極的に反応性のあるガス混合
物のガス源７に連結されている。ガス源は、チャンバ内
にガスを噴射し、陰極と陽極との間の空間内にプラズマ
を発生させるのに役立つ。
に説明する。図面において、同一要素又は類似要素には
同じ参照番号が使用されている。図１に示す装置は、陰
極２及び陽極３が配置されたチャンバ９を有している。
陰極及び陽極は、これらを容易に交換できるように支持
体（図示せず）に設けられている。陰極及び陽極は、こ
れらの間に電界を発生させるため、慣用的な方法で電圧
源（これも図示せず）に接続されている。この装置を用
いて陰極スパッタリングにより基板にコーティングする
場合、陽極は、コーティングすべき基板で形成するのが
好ましい。コーティングすべき基板で陽極を形成しない
場合には、陽極は、陰極とコーティングすべき基板との
間の空間に配置される。もちろん、他の実施例も可能で
あり、例えば、陽極を古典的な陽極で形成し且つ基板を
チャンバ内の陰極と陽極との間に導入できる。この装置
を用いて陰極エッチングにより基板を浄化する場合に
は、基板は陰極で構成するのが好ましい。チャンバは、
例えばアルゴンガス又は究極的に反応性のあるガス混合
物のガス源７に連結されている。ガス源は、チャンバ内
にガスを噴射し、陰極と陽極との間の空間内にプラズマ
を発生させるのに役立つ。
【０００８】陰極２の近くには永久磁石４、５、６が配
置されている。これらの磁石は、チャンバの少なくとも
陰極のレベルに、電界に対して実質的に垂直な磁界を発
生させることを可能にする。図１には、磁界のフィール
ドラインが符号Ｂで示されている。磁界は、チャンバ内
の陰極と陽極との間に、電子の磁気による閉じ込め回路
を実現するように加えられる。この磁界は、電界単独で
到達する電流密度より非常に高いターゲット電流密度に
到達することを可能にする。磁気誘導フィールドでは、
この磁界自体の強さが実質的に一定である限り、電子は
一定半径をもつ螺旋状（ヘリコイダル）経路を描く。従
って、電子はチャンバ内でより長い経路を描き、このた
め電子とガス分子又は原子との高い衝突確率、従って電
離度の増大を達成できる。永久磁石を用いる代わりに、
コイルに電流を流すことにより磁界を作ることもでき
る。この場合、コイルは陰極のレベルに配置される。チ
ャンバ内部を低圧にするため、装置はチャンバに連結さ
れたポンプ１０を有する。従って、本発明の方法を使用
する間、チャンバは１Ｐａ以下の圧力に維持される。
置されている。これらの磁石は、チャンバの少なくとも
陰極のレベルに、電界に対して実質的に垂直な磁界を発
生させることを可能にする。図１には、磁界のフィール
ドラインが符号Ｂで示されている。磁界は、チャンバ内
の陰極と陽極との間に、電子の磁気による閉じ込め回路
を実現するように加えられる。この磁界は、電界単独で
到達する電流密度より非常に高いターゲット電流密度に
到達することを可能にする。磁気誘導フィールドでは、
この磁界自体の強さが実質的に一定である限り、電子は
一定半径をもつ螺旋状（ヘリコイダル）経路を描く。従
って、電子はチャンバ内でより長い経路を描き、このた
め電子とガス分子又は原子との高い衝突確率、従って電
離度の増大を達成できる。永久磁石を用いる代わりに、
コイルに電流を流すことにより磁界を作ることもでき
る。この場合、コイルは陰極のレベルに配置される。チ
ャンバ内部を低圧にするため、装置はチャンバに連結さ
れたポンプ１０を有する。従って、本発明の方法を使用
する間、チャンバは１Ｐａ以下の圧力に維持される。
【０００９】また、本発明の装置は、マイクロ波発生源
８を有している。このマイクロ波発生源は、マイクロ波
周波数範囲の電磁界を、窓又はアンテナを介してチャン
バ内に導入する。陰極の近くに電子（ＥＣＲ）のサイク
ロトロン共鳴ゾーンを作るには、マイクロ波発生器によ
り発生される電磁界のマイクロ波周波数ｆは、磁界中で
の電子のサイクロトロン周波数、すなわち、 ｆ＝ｅＢ／２πｍ に等しくなくてはならない。ここで、ｅ及びｍは電子の
電荷及び質量を表し、Ｂは磁界の強さを表す。従って、
例えば磁界Ｂ＝８７５ガウスの場合には、周波数の値
は、ｆ＝２．４５×１０9 Ｈｚとなる。電磁界は、磁界
中での電子の回転方向以外の同方向に偏波されるのが好
ましい。従って、マイクロ波により導入されるエネルギ
は、事実上全てが吸収される。マイクロ波周波数範囲内
の電磁界がチャンバ内に誘起される結果として、マイク
ロ波周波数が磁界中の電子のジャイレーション周波数と
一致する場合には、電子により描かれる一定半径の螺旋
状経路がスパイラル経路に変形され、その半径は各旋回
毎に増大する。これは、電子が、サイクロトロン共鳴プ
ロセスの間に電磁エネルギを吸収することにより運動エ
ネルギを増大させるからである。このような経路が図２
に示されている。この現象により、チャンバ内での電離
衝突回数が増大される。電子とガス分子又は原子との電
離衝突回数の増大により、プラズマの電離度が増大され
る。電子の磁気による閉じ込め回路及び電子のサイクロ
トロン共鳴ゾーンは陰極の近くにあるため、プラズマの
電離度の増大が実現されるのはこの場所である。
８を有している。このマイクロ波発生源は、マイクロ波
周波数範囲の電磁界を、窓又はアンテナを介してチャン
バ内に導入する。陰極の近くに電子（ＥＣＲ）のサイク
ロトロン共鳴ゾーンを作るには、マイクロ波発生器によ
り発生される電磁界のマイクロ波周波数ｆは、磁界中で
の電子のサイクロトロン周波数、すなわち、 ｆ＝ｅＢ／２πｍ に等しくなくてはならない。ここで、ｅ及びｍは電子の
電荷及び質量を表し、Ｂは磁界の強さを表す。従って、
例えば磁界Ｂ＝８７５ガウスの場合には、周波数の値
は、ｆ＝２．４５×１０9 Ｈｚとなる。電磁界は、磁界
中での電子の回転方向以外の同方向に偏波されるのが好
ましい。従って、マイクロ波により導入されるエネルギ
は、事実上全てが吸収される。マイクロ波周波数範囲内
の電磁界がチャンバ内に誘起される結果として、マイク
ロ波周波数が磁界中の電子のジャイレーション周波数と
一致する場合には、電子により描かれる一定半径の螺旋
状経路がスパイラル経路に変形され、その半径は各旋回
毎に増大する。これは、電子が、サイクロトロン共鳴プ
ロセスの間に電磁エネルギを吸収することにより運動エ
ネルギを増大させるからである。このような経路が図２
に示されている。この現象により、チャンバ内での電離
衝突回数が増大される。電子とガス分子又は原子との電
離衝突回数の増大により、プラズマの電離度が増大され
る。電子の磁気による閉じ込め回路及び電子のサイクロ
トロン共鳴ゾーンは陰極の近くにあるため、プラズマの
電離度の増大が実現されるのはこの場所である。
【００１０】このようにして達成されるプラズマの電離
度の増大により、古典的なマグネトロン陰極スパッタリ
ング又は古典的なマグネトロン陰極エッチングにより達
成される陰極電流密度より非常に高い陰極電流密度に到
達できる。従って本発明の方法によって、定常電流での
放電インピーダンスの減少、従ってイオン衝撃による基
板の加熱により引き起こされる損失の低減が可能とな
る。これにより３００ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度が得ら
れ、この電流密度は、陰極スパッタリングでは、古典的
なマグネトロン陰極スパッタリングにおいて今日まで実
現されている最大蒸着速度の１０倍の蒸着速度に相当す
る。図３は、ターゲット電圧（Ｖ）とターゲット電流
（Ｉ）との間の関係を示す。これから分かるように、マ
イクロ波周波数範囲内の電磁界の導入によりプラズマに
付与される電離度が増大すると、出力曲線Ｐ1 （マイク
ロ波を用いない場合）から出力曲線Ｐ2 （マイクロ波を
用いる場合）へと変化できる。定常電流（Ｉ）に相当す
る一定蒸着速度では、陰極と陽極との間で測定したプラ
ズマのインピーダンスの低下により、電圧Ｖが低下する
ことに注目されたい。しかしながら、高出力では、電磁
界の出力のマイクロ波発生源に向かう戻り反射により１
つの問題が生じる。高出力ではプラズマ密度が充分に増
大し、このためマイクロ波に対して反射するようにな
り、これにより、実際には、１０12ｃｍ -3の範囲の最大
プラズマ密度に等しい或るしきい値以下のマイクロ波エ
ネルギのカップリングを制限する。従って、既知の装置
では高いプラズマ密度（特に１０ 13ｃｍ-3の範囲の高い
プラズマ密度）が得られない。マイクロ波反射現象を図
８に、プラズマ密度Ｎp を電子のサイクロトロン共鳴ゾ
ーンに対する距離ｄの関数で示している。共鳴ゾーンは
距離Ｌにあると考えられ、これは、共鳴ゾーンに向けて
マイクロ波を導く導波管２１（図５）の出口にあること
を意味する。プラズマ密度Ｎp は距離Ｌで最大になり、
チャンバ９内と同様に、導波管内部でも放射により急速
に減少する。従って、導波管を通るマイクロ波は、プラ
ズマ密度が高いときに導波管内に進入するプラズマによ
り反射される。従って、これらのマイクロ波がサイクロ
トロン共鳴ゾーンに到達することはなく、これらの反射
されたマイクロ波のエネルギカップリングも生じない。
度の増大により、古典的なマグネトロン陰極スパッタリ
ング又は古典的なマグネトロン陰極エッチングにより達
成される陰極電流密度より非常に高い陰極電流密度に到
達できる。従って本発明の方法によって、定常電流での
放電インピーダンスの減少、従ってイオン衝撃による基
板の加熱により引き起こされる損失の低減が可能とな
る。これにより３００ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度が得ら
れ、この電流密度は、陰極スパッタリングでは、古典的
なマグネトロン陰極スパッタリングにおいて今日まで実
現されている最大蒸着速度の１０倍の蒸着速度に相当す
る。図３は、ターゲット電圧（Ｖ）とターゲット電流
（Ｉ）との間の関係を示す。これから分かるように、マ
イクロ波周波数範囲内の電磁界の導入によりプラズマに
付与される電離度が増大すると、出力曲線Ｐ1 （マイク
ロ波を用いない場合）から出力曲線Ｐ2 （マイクロ波を
用いる場合）へと変化できる。定常電流（Ｉ）に相当す
る一定蒸着速度では、陰極と陽極との間で測定したプラ
ズマのインピーダンスの低下により、電圧Ｖが低下する
ことに注目されたい。しかしながら、高出力では、電磁
界の出力のマイクロ波発生源に向かう戻り反射により１
つの問題が生じる。高出力ではプラズマ密度が充分に増
大し、このためマイクロ波に対して反射するようにな
り、これにより、実際には、１０12ｃｍ -3の範囲の最大
プラズマ密度に等しい或るしきい値以下のマイクロ波エ
ネルギのカップリングを制限する。従って、既知の装置
では高いプラズマ密度（特に１０ 13ｃｍ-3の範囲の高い
プラズマ密度）が得られない。マイクロ波反射現象を図
８に、プラズマ密度Ｎp を電子のサイクロトロン共鳴ゾ
ーンに対する距離ｄの関数で示している。共鳴ゾーンは
距離Ｌにあると考えられ、これは、共鳴ゾーンに向けて
マイクロ波を導く導波管２１（図５）の出口にあること
を意味する。プラズマ密度Ｎp は距離Ｌで最大になり、
チャンバ９内と同様に、導波管内部でも放射により急速
に減少する。従って、導波管を通るマイクロ波は、プラ
ズマ密度が高いときに導波管内に進入するプラズマによ
り反射される。従って、これらのマイクロ波がサイクロ
トロン共鳴ゾーンに到達することはなく、これらの反射
されたマイクロ波のエネルギカップリングも生じない。
【００１１】２．４５ＧＨｚでのマイクロ波カップリン
グをもって機能し且つ導波管を使用する従来の装置で
は、電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを越えて放射する
可能性があるプラズマが、共鳴ゾーン外のプラズマ密度
が高いマイクロ波をなお一層反射するバリヤとなってし
まう事実に問題がある。プラズマ密度が１０12ｃｍ-3以
下の最大値で非常に急速に飽和してしまうのは、この現
象のためである。従って、この問題を解決するには、図
９に示すように、マイクロ波導波管内部でプラズマ密度
Ｎp が急速に低下できるようにする手段を設ける必要が
ある。マイクロ波導波管内のプラズマ密度が低いと、マ
イクロ波の反射確率も低くなり、従って、マイクロ波は
サイクロトロン共鳴ゾーンに到達し、カップリングを可
能にする。
グをもって機能し且つ導波管を使用する従来の装置で
は、電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを越えて放射する
可能性があるプラズマが、共鳴ゾーン外のプラズマ密度
が高いマイクロ波をなお一層反射するバリヤとなってし
まう事実に問題がある。プラズマ密度が１０12ｃｍ-3以
下の最大値で非常に急速に飽和してしまうのは、この現
象のためである。従って、この問題を解決するには、図
９に示すように、マイクロ波導波管内部でプラズマ密度
Ｎp が急速に低下できるようにする手段を設ける必要が
ある。マイクロ波導波管内のプラズマ密度が低いと、マ
イクロ波の反射確率も低くなり、従って、マイクロ波は
サイクロトロン共鳴ゾーンに到達し、カップリングを可
能にする。
【００１２】この問題を解決する別の方法も可能であ
る。第１の解決法は、電磁界の周波数を充分に増大さ
せ、プラズマが、プラズマ密度の探査範囲における電磁
放射線に対して反射しないようにすることである。充分
に高い周波数では、プラズマは電磁放射線に対して「透
明」である。実際、プラズマの誘電率は次の公式すなわ
ち、 εp ≒εo ｛ １−（ωR 2 ／ωμW 2 ）｝ ωμW ＝２π＊ｆμW ωR ＝２π＊ｆR ｆR ＝ｅ2 ＊Ｎp ／( εo ＊ｍ＊２π) により与えられる。ここで、Ｎp 、ｅ、ｍ、εo 、ｆR
及びｆμW は、それぞれ、プラズマ密度、電子の電荷、
電子の質量、真空の誘電率、プラズマの固有周波数及び
マイクロ波の周波数を表す。ω′μW ＞ω′R の場合に
は、０＜εp ＜１となり、マイクロ波はプラズマを透過
する。逆に、ω′μW ＜ω′R の場合には、εp の値は
必然的にεp ＜０となり、これは、中間がマイクロ波を
反射するようになることを示す。このため、本発明の装
置は、２．４５ＧＨｚ以上（より詳しくは、２．４５〜
４５ＧＨｚ）のマイクロ波励起周波数をもつマイクロ波
発生源を使用している。従って、２８．５ＧＨｚの周波
数がｆR ＝１０13ｃｍ-3のプラズマ密度に相当する。電
子のサイクロトロン共鳴を保存するには、マイクロ波周
波数を増大させることにより、誘導フィールドの値も増
大させなくてはならない。従って、放電時の電子のサイ
クロトロン共鳴によりカップリングを得るには、２８．
５ＧＨｚにおいて、誘導フィールドの値は９０００ガウ
スでなくてはならない。
る。第１の解決法は、電磁界の周波数を充分に増大さ
せ、プラズマが、プラズマ密度の探査範囲における電磁
放射線に対して反射しないようにすることである。充分
に高い周波数では、プラズマは電磁放射線に対して「透
明」である。実際、プラズマの誘電率は次の公式すなわ
ち、 εp ≒εo ｛ １−（ωR 2 ／ωμW 2 ）｝ ωμW ＝２π＊ｆμW ωR ＝２π＊ｆR ｆR ＝ｅ2 ＊Ｎp ／( εo ＊ｍ＊２π) により与えられる。ここで、Ｎp 、ｅ、ｍ、εo 、ｆR
及びｆμW は、それぞれ、プラズマ密度、電子の電荷、
電子の質量、真空の誘電率、プラズマの固有周波数及び
マイクロ波の周波数を表す。ω′μW ＞ω′R の場合に
は、０＜εp ＜１となり、マイクロ波はプラズマを透過
する。逆に、ω′μW ＜ω′R の場合には、εp の値は
必然的にεp ＜０となり、これは、中間がマイクロ波を
反射するようになることを示す。このため、本発明の装
置は、２．４５ＧＨｚ以上（より詳しくは、２．４５〜
４５ＧＨｚ）のマイクロ波励起周波数をもつマイクロ波
発生源を使用している。従って、２８．５ＧＨｚの周波
数がｆR ＝１０13ｃｍ-3のプラズマ密度に相当する。電
子のサイクロトロン共鳴を保存するには、マイクロ波周
波数を増大させることにより、誘導フィールドの値も増
大させなくてはならない。従って、放電時の電子のサイ
クロトロン共鳴によりカップリングを得るには、２８．
５ＧＨｚにおいて、誘導フィールドの値は９０００ガウ
スでなくてはならない。
【００１３】第２の解決法は、導波管の方向におけるサ
イクロトロン共鳴ゾーン（ＥＣＲゾーン）の外部に、プ
ラズマ放射線に対するバリヤを作ることからなる。図５
は、この目的のための本発明の装置の一実施例を示し、
該装置にはこの放射線を制限する手段が設けられてい
る。これらの手段は、並置された別個の要素２０を有
し、該要素は互いに絶縁されており且つマイクロ波発生
源８をサイクロトロン共鳴ゾーンに連結する導波管２１
に対しても絶縁されている。これらの要素２０は、導波
管内のマイクロ波の偏波された電磁界の電界ラインに対
して垂直に配置するのが好ましい。これらの要素２０を
マイクロ波の偏波された電磁界の電界ラインに対して垂
直に配置することにより、マイクロ波発生源８への戻り
反射が最小になる。これらの要素は、導波管内でのプラ
ズマ放射線を防ぐため、導波管の端部に配置される。従
って、これらの要素は、実質的に反射を制限することに
より、直接マイクロ波により運ばれる出力を、電子のサ
イクロトロン共鳴ゾーン内に供給できる。なぜならば、
ＥＣＲカップリングが生じるこのゾーンでは、マイクロ
波放射線エネルギが多く吸収されるからである（このこ
とは、この共鳴ゾーン外にある同密度のプラズマに対し
ては当てはまらない）。これらの要素を二重励起装置
（ＤＣマイクロ波）に付加することにより、プラズマ密
度は１０ 12ｃｍ-3以上の値に到達する。
イクロトロン共鳴ゾーン（ＥＣＲゾーン）の外部に、プ
ラズマ放射線に対するバリヤを作ることからなる。図５
は、この目的のための本発明の装置の一実施例を示し、
該装置にはこの放射線を制限する手段が設けられてい
る。これらの手段は、並置された別個の要素２０を有
し、該要素は互いに絶縁されており且つマイクロ波発生
源８をサイクロトロン共鳴ゾーンに連結する導波管２１
に対しても絶縁されている。これらの要素２０は、導波
管内のマイクロ波の偏波された電磁界の電界ラインに対
して垂直に配置するのが好ましい。これらの要素２０を
マイクロ波の偏波された電磁界の電界ラインに対して垂
直に配置することにより、マイクロ波発生源８への戻り
反射が最小になる。これらの要素は、導波管内でのプラ
ズマ放射線を防ぐため、導波管の端部に配置される。従
って、これらの要素は、実質的に反射を制限することに
より、直接マイクロ波により運ばれる出力を、電子のサ
イクロトロン共鳴ゾーン内に供給できる。なぜならば、
ＥＣＲカップリングが生じるこのゾーンでは、マイクロ
波放射線エネルギが多く吸収されるからである（このこ
とは、この共鳴ゾーン外にある同密度のプラズマに対し
ては当てはまらない）。これらの要素を二重励起装置
（ＤＣマイクロ波）に付加することにより、プラズマ密
度は１０ 12ｃｍ-3以上の値に到達する。
【００１４】要素２０は、導波管内のマイクロ波の偏波
された電磁界の電界ベクトルに対して垂直に配置するの
が好ましいけれども、これらの要素がマイクロ波の通過
を妨げない限り、他の配置も可能である。９０°以外の
角度では、装置が、マイクロ波源に向かって戻る何％か
の反射出力を許容する場合には、機能を妨げない。９０
°以外の角度でも、要素は、プラズマ密度を導波管の方
向にかなり減少させる機能を発揮するであろう。これら
の要素は、例えば、必要に応じて種々の寸法に形成でき
る薄板、バー又はワイヤで構成される。
された電磁界の電界ベクトルに対して垂直に配置するの
が好ましいけれども、これらの要素がマイクロ波の通過
を妨げない限り、他の配置も可能である。９０°以外の
角度では、装置が、マイクロ波源に向かって戻る何％か
の反射出力を許容する場合には、機能を妨げない。９０
°以外の角度でも、要素は、プラズマ密度を導波管の方
向にかなり減少させる機能を発揮するであろう。これら
の要素は、例えば、必要に応じて種々の寸法に形成でき
る薄板、バー又はワイヤで構成される。
【００１５】図６は本発明の装置の他の実施例を示し、
該装置では、マイクロ波放射線の出力が、１つ又は幾つ
かのアンテナ２２により、共鳴ゾーン及び電極の近くに
直接供給される。これにより、マイクロ波電磁界の出力
は電子のサイクロトロン共鳴ゾーンに直接カップリング
される。共鳴ゾーンを、共鳴ゾーンと導波管との間のプ
ラズマ伝播を防止する要素の近く又はアンテナの近くに
最適な方法で分散させるため、これらの好ましい実施例
には、誘導フィールドの方向及び値を修正する要素を付
加できる。図６に示すように、カップリングアンテナ２
２は、磁界を形成する磁石２３、２４、及び２５並びに
陰極２を通っている。アンテナ２２の一端はサイクロト
ロン共鳴ゾーンに直接終端している。このためマイクロ
波をこのゾーンに直接導入すること、従ってプラズマへ
のマイクロ波の反射を防止することが可能になる。これ
らのアンテナは、ＥＣＲゾーンの陰極２の近くで直接終
わるように配置されている。アンテナが直接サイクロト
ロン共鳴ゾーンに終端している事実から、導入されたマ
イクロ波電磁界のエネルギがアンテナの直ぐ近くで吸収
される。この場合、アンテナとカップリングゾーンとの
間でのプラズマ放射線ゾーンの形成は重要ではない。
該装置では、マイクロ波放射線の出力が、１つ又は幾つ
かのアンテナ２２により、共鳴ゾーン及び電極の近くに
直接供給される。これにより、マイクロ波電磁界の出力
は電子のサイクロトロン共鳴ゾーンに直接カップリング
される。共鳴ゾーンを、共鳴ゾーンと導波管との間のプ
ラズマ伝播を防止する要素の近く又はアンテナの近くに
最適な方法で分散させるため、これらの好ましい実施例
には、誘導フィールドの方向及び値を修正する要素を付
加できる。図６に示すように、カップリングアンテナ２
２は、磁界を形成する磁石２３、２４、及び２５並びに
陰極２を通っている。アンテナ２２の一端はサイクロト
ロン共鳴ゾーンに直接終端している。このためマイクロ
波をこのゾーンに直接導入すること、従ってプラズマへ
のマイクロ波の反射を防止することが可能になる。これ
らのアンテナは、ＥＣＲゾーンの陰極２の近くで直接終
わるように配置されている。アンテナが直接サイクロト
ロン共鳴ゾーンに終端している事実から、導入されたマ
イクロ波電磁界のエネルギがアンテナの直ぐ近くで吸収
される。この場合、アンテナとカップリングゾーンとの
間でのプラズマ放射線ゾーンの形成は重要ではない。
【００１６】図７は、図５に示した実施例と同じ構造を
もつ装置を示すものである。この装置自体は、プラズマ
放射線をサイクロトロン共鳴ゾーン外に制限する機能を
有する磁気レンズ２６が設けられている点で、図５の実
施例とは異なっている。図４は、本発明による装置の他
の実施例を示すものである。マイクロ波発生源は、導波
管１０を介してチャンバ９に連結されており、導波管１
０内にはマイクロ波を透過する窓１２が設けられてい
る。導波管には、スパッタリングされた物質により窓１
２が汚染されないように保護することを目的とするバッ
ファゾーン（バッフル）１１が続いている。この場合、
マイクロ波発生源はチャンバ９に対してバッファゾーン
１１を越えた位置に配置される。所望ならば、マイクロ
波発生源のあらゆる汚染からの保護を高めるため、例え
ばアルゴンガスのような中性ガスをバッファゾーンに導
入することができる。バッファゾーンは、汚染からの保
護に一層寄与する湾曲状に構成するのが好ましい。ター
ゲット又は陰極は異なる形状にすることができる。従っ
て、ターゲット又は陰極は、矩形又は円形の平面形状又
は中空陰極を備えた円筒状にすることができる。
もつ装置を示すものである。この装置自体は、プラズマ
放射線をサイクロトロン共鳴ゾーン外に制限する機能を
有する磁気レンズ２６が設けられている点で、図５の実
施例とは異なっている。図４は、本発明による装置の他
の実施例を示すものである。マイクロ波発生源は、導波
管１０を介してチャンバ９に連結されており、導波管１
０内にはマイクロ波を透過する窓１２が設けられてい
る。導波管には、スパッタリングされた物質により窓１
２が汚染されないように保護することを目的とするバッ
ファゾーン（バッフル）１１が続いている。この場合、
マイクロ波発生源はチャンバ９に対してバッファゾーン
１１を越えた位置に配置される。所望ならば、マイクロ
波発生源のあらゆる汚染からの保護を高めるため、例え
ばアルゴンガスのような中性ガスをバッファゾーンに導
入することができる。バッファゾーンは、汚染からの保
護に一層寄与する湾曲状に構成するのが好ましい。ター
ゲット又は陰極は異なる形状にすることができる。従っ
て、ターゲット又は陰極は、矩形又は円形の平面形状又
は中空陰極を備えた円筒状にすることができる。
【００１７】
【効果】本発明によれば、基板の陰極スパッタリング又
は陰極エッチングによる形成方法、並びに１０12ｃｍ-3
以上のプラズマ密度を可能にするこの方法を実施する装
置を実現することができる。
は陰極エッチングによる形成方法、並びに１０12ｃｍ-3
以上のプラズマ密度を可能にするこの方法を実施する装
置を実現することができる。
【図１】従来技術によるコーティング形成装置を示す概
略図である。
略図である。
【図２】チャンバ内の電子の経路を示す概略図である。
【図３】陰極と陽極との間で測定した電気的特性の変化
を、マイクロ波電磁放射線により加えられる出力Ｐの関
数で示す２つの曲線を示すものである。
を、マイクロ波電磁放射線により加えられる出力Ｐの関
数で示す２つの曲線を示すものである。
【図４】バッファゾーンが設けられた装置を示す概略図
である。
である。
【図５】プラズマ放射線を制限する手段が設けられた本
発明の装置を示す概略図である。
発明の装置を示す概略図である。
【図６】カップリングアンテナが設けられた本発明の装
置を示す概略図である。
置を示す概略図である。
【図７】プラズマ放射線を制限する手段が設けられた本
発明の装置を示す概略図である。
発明の装置を示す概略図である。
【図８】プラズマ放射線の現象を示すグラフである。
【図９】プラズマ放射線の現象を示すグラフである。
２ 陰極 ３ 陽極 ４ 永久磁石 ５ 永久磁石 ６ 永久磁石 ７ ガス源 ８ マイクロ波発生源 ９ チャンバ １０ ポンプ ２１ 導波管 ２２ アンテナ ２３ 磁石 ２４ 磁石 ２５ 磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｓ 21/3065 21/302 Ｂ
Claims (15)
- 【請求項１】 チャンバ内に基板を置き、次にチャンバ
をプラズマが生じる１Ｐａ以下の圧力にし且つコーティ
ング形成中に該圧力に維持し、スパッタリングを行なう
陰極と陽極との間でチャンバ内に電界を付与し、電子の
磁気による閉じ込め回路を実現するため、少なくとも陰
極のレベルにおいて電界に対して実質的に垂直な磁界も
付与し、磁界中の電子のサイクロトロン周波数に等しい
マイクロ波周波数範囲内の電磁界を付与することによ
り、陰極の近くに電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形
成することからなる、陰極スパッタリングにより基板に
コーティングを形成する方法において、付与されるマイ
クロ波周波数が２．４５ＧＨｚ〜４５ＧＨｚ、特に２
８．５ＧＨｚであることを特徴とする基板のコーティン
グ方法。 - 【請求項２】 チャンバ内に基板を置き、次にチャンバ
をプラズマが生じる１Ｐａ以下の圧力にし且つコーティ
ング形成中に該圧力に維持し、スパッタリングを行なう
陰極と陽極との間でチャンバ内に電界を付与し、電子の
磁気による閉じ込め回路を実現するため、少なくとも陰
極のレベルにおいて電界に対して実質的に垂直な磁界も
付与し、磁界中の電子のサイクロトロン周波数に等しい
マイクロ波周波数範囲内の電磁界を付与することによ
り、陰極の近くに電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形
成することからなる、陰極スパッタリングにより基板に
コーティングを形成する方法において、電磁界が、電子
のサイクロトロン共鳴ゾーン内に延びている少なくとも
１つのアンテナを介して、サイクロトロン共鳴ゾーン内
に直接カップリングされることを特徴とする基板のコー
ティング方法。 - 【請求項３】 チャンバ内に基板を置き、次にチャンバ
をプラズマの生じる１Ｐａ以下の圧力にし且つコーティ
ング形成中に該圧力に維持し、陽極と、陰極として機能
する前記基板との間でチャンバ内に電界を付与し、電子
の磁気による閉じ込め回路を実現するため、少なくとも
陰極のレベルにおいて電界に対して実質的に垂直な磁界
も付与し、磁界中の電子のサイクロトロン周波数に等し
いマイクロ波周波数範囲内の電磁界を付与することによ
り、陰極の近くに電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形
成することからなる基板陰極エッチング方法において、
付与されるマイクロ波周波数が２．４５ＧＨｚ〜４５Ｇ
Ｈｚ、特に２８．５ＧＨｚであることを特徴とする基板
の陰極エッチング方法。 - 【請求項４】 チャンバ内に基板を置き、次にチャンバ
をプラズマの生じる１Ｐａ以下の圧力にし且つコーティ
ング形成中に該圧力に維持し、陽極と、陰極として機能
する前記基板との間でチャンバ内に電界を付与し、電子
の磁気による閉じ込め回路を実現するため、少なくとも
陰極のレベルにおいて電界に対して実質的に垂直な磁界
も付与し、磁界中の電子のサイクロトロン周波数に等し
いマイクロ波周波数範囲内の電磁界を付与することによ
り、陰極の近くに電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形
成することからなる基板の基板陰極エッチング方法にお
いて、マイクロ波電磁界の出力が、電子のサイクロトロ
ン共鳴ゾーン内に延びている少なくとも１つのアンテナ
を介して、サイクロトロン共鳴ゾーン内に直接カップリ
ングされることを特徴とする基板のエッチング方法。 - 【請求項５】 チャンバを有し、該チャンバが、これを
１Ｐａ以下の圧力にし且つコーティング形成中に該圧力
に維持する第１手段と、スパッタリングするための陰極
を支持する第１コアと、陽極並びにチャンバ内の陰極と
陽極との間に電界を付与する第２手段を支持する第２板
状支持体と、電子の磁気による閉じ込め回路を実現する
ため、少なくとも陰極のレベルにおいて電界に対して実
質的に垂直な磁界をチャンバ内に付与するための磁界源
と、チャンバ内にプラズマを発生させるためのプラズマ
発生器とを備えており、前記陰極スパッタリング装置が
更に、磁界中の電子のサイクロトロン周波数に等しいマ
イクロ波周波数をもつ電磁界をチャンバ内に導入し、且
つ陰極の近くに電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形成
するマイクロ波発生源を有する、基板にコーティングを
形成することを目的とする陰極スパッタリング装置にお
いて、前記マイクロ波発生源は、マイクロ波周波数が
２．４５ＧＨｚ〜４５ＧＨｚ、特に２８．５ＧＨｚであ
る電磁界を形成することを特徴とする陰極スパッタリン
グ装置。 - 【請求項６】 チャンバを有し、該チャンバが、これを
１Ｐａ以下の圧力にし且つコーティング形成中に該圧力
に維持する第１手段と、スパッタリングするための陰極
を支持する第１コアと、陽極並びにチャンバ内の陰極と
陽極との間に電界を付与する第２手段を支持する第２板
状支持体と、電子の磁気による閉じ込め回路を実現する
ため、少なくとも陰極のレベルにおいて電界に対して実
質的に垂直な磁界をチャンバ内に付与するための磁界源
と、チャンバ内にプラズマを発生させるためのプラズマ
発生器とを備えており、前記陰極スパッタリング装置が
更に、磁界中の電子のサイクロトロン周波数に等しいマ
イクロ波周波数をもつ電磁界をチャンバ内に導入し、且
つ陰極の近くに電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形成
するマイクロ波発生源を有する、基板にコーティングを
形成することを目的とする陰極スパッタリング装置にお
いて、前記マイクロ波発生源の方向の前記サイクロトロ
ン共鳴ゾーン外のプラズマ放射線を制限する手段を有す
ることを特徴とする陰極スパッタリング装置。 - 【請求項７】 チャンバを有し、該チャンバが、これを
１Ｐａ以下の圧力にし且つコーティング形成中に該圧力
に維持する第１手段と、スパッタリングするための陰極
を支持する第１コアと、陽極並びにチャンバ内の陰極と
陽極との間に電界を付与する第２手段を支持する第２板
状支持体と、電子の磁気による閉じ込め回路を実現する
ため、少なくとも陰極のレベルにおいて電界に対して実
質的に垂直な磁界をチャンバ内に付与するための磁界源
と、チャンバ内にプラズマを発生させるためのプラズマ
発生器とを備えており、前記陰極スパッタリング装置が
更に、磁界中の電子のサイクロトロン周波数に等しいマ
イクロ波周波数をもつ電磁界をチャンバ内に導入し、且
つ陰極の近くに電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形成
するマイクロ波発生源を有する、基板にコーティングを
形成することを目的とする陰極スパッタリング装置にお
いて、前記マイクロ波発生源には少なくとも１つのアン
テナが設けられ、該アンテナはサイクロトロン共鳴ゾー
ン内に延びており且つマイクロ波電磁界の出力を、電子
のサイクロトロン共鳴ゾーン内に直接カップリングする
ことを特徴とする陰極スパッタリング装置。 - 【請求項８】 チャンバを有し、該チャンバが、これを
１Ｐａ以下の圧力にし且つエッチング中に該圧力に維持
する第３手段と、浄化すべき基板を形成する陰極を支持
する第１コアと、陽極並びにチャンバ内の陰極と陽極と
の間に電界を付与する第２手段を支持する第２板状支持
体と、電子の磁気による閉じ込め回路を実現するため、
少なくとも陰極のレベルにおいて電界に対して実質的に
垂直な磁界をチャンバ内に付与するための磁界源と、チ
ャンバ内にプラズマを発生させるためのプラズマ発生器
とを備えており、前記イオン衝撃装置が更に、磁界中の
電子のサイクロトロン周波数に等しいマイクロ波周波数
をもつ電磁界をチャンバ内に導入し且つ陰極の近くに電
子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形成するマイクロ波発
生源を有する、基板を浄化することを目的とするイオン
衝撃装置において、前記マイクロ波発生源は、マイクロ
波周波数が２．４５ＧＨｚ〜４５ＧＨｚ、特に２８．５
ＧＨｚである電磁界を形成することを特徴とするイオン
衝撃装置。 - 【請求項９】 チャンバを有し、該チャンバが、これを
１Ｐａ以下の圧力にし且つエッチング中に該圧力に維持
する第３手段と、浄化すべき基板を形成する陰極を支持
する第１コアと、陽極並びにチャンバ内の陰極と陽極と
の間に電界を付与する第２手段を支持する第２板状支持
体と、電子の磁気による閉じ込め回路を実現するため、
少なくとも陰極のレベルにおいて電界に対して実質的に
垂直な磁界をチャンバ内に付与するための磁界源と、チ
ャンバ内にプラズマを発生させるためのプラズマ発生器
とを備えており、前記イオン衝撃装置が更に、磁界中の
電子のサイクロトロン周波数に等しいマイクロ波周波数
をもつ電磁界をチャンバ内に導入し且つ陰極の近くに電
子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形成するマイクロ波発
生源を有する、基板を浄化することを目的とするイオン
衝撃装置において、前記マイクロ波発生源の方向の前記
サイクロトロン共鳴ゾーン外のプラズマ放射線を制限す
る手段を有することを特徴とするイオン衝撃装置。 - 【請求項１０】 チャンバを有し、該チャンバが、これ
を１Ｐａ以下の圧力にし且つ陰極エッチング中に該圧力
に維持する第３手段と、浄化すべき基板を形成する陰極
を支持する第１コアと、陽極並びにチャンバ内の陰極と
陽極との間に電界を付与する第２手段を支持する第２板
状支持体と、電子の磁気による閉じ込め回路を実現する
ため、少なくとも陰極のレベルにおいて電界に対して実
質的に垂直な磁界をチャンバ内に付与するための磁界源
と、チャンバ内にプラズマを発生させるためのプラズマ
発生器とを備えており、前記イオン衝撃装置が更に、磁
界中の電子のサイクロトロン周波数に等しいマイクロ波
周波数をもつ電磁界をチャンバ内に導入し且つ陰極の近
くに電子のサイクロトロン共鳴ゾーンを形成するマイク
ロ波発生源を有する、基板を浄化することを目的とする
イオン衝撃装置において、前記マイクロ波発生源には少
なくとも１つのアンテナが設けられ、該アンテナはサイ
クロトロン共鳴ゾーン内に延びており且つマイクロ波電
磁界の出力を、電子のサイクロトロン共鳴ゾーン内に直
接カップリングすることを特徴とするイオン衝撃装置。 - 【請求項１１】 プラズマ放射線を制限する前記手段
は、互いに電気的に絶縁され且つ前記マイクロ波発生源
を前記共鳴ゾーンにカップリングする導波管に対しても
電気的に絶縁されているスクリーンの形態をなす要素を
備え、該要素は前記電磁界の電界ラインに対して垂直に
導波管内に設けられていることを特徴とする請求項６又
は９に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記アンテナ（単一又は複数）は陰極
を通って配置され、アンテナの一端は電子のサイクロト
ロン共鳴ゾーン内に位置していることを特徴とする請求
項７又は１０に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記マイクロ波発生源とチャンバとの
間には、陰極のスパッタリングされた物質による汚染か
らチャンバ内のマイクロ波伝播ゾーンを保護することを
目的とするバッファゾーンが設けられていることを特徴
とする請求項５〜１２のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記バッファゾーンがチャンバに対し
て湾曲状を呈していることを特徴とする請求項１３に記
載の装置。 - 【請求項１５】 前記マイクロ波発生源は、チャンバに
対してバッファゾーンを越えて配置されたアンテナ又は
窓に連結されていることを特徴とする請求項１３又は１
４に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| BE09500260 | 1995-03-24 | ||
| BE9500260A BE1009356A5 (fr) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Procede et dispositif pour revetir ou nettoyer un substrat. |
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2004506293A (ja) * | 2000-08-03 | 2004-02-26 | ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチエン | 強磁性共鳴励起および粒子充填基材を加熱するためのそれの使用 |
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