JPH11189863A - Production of thin coating and device therefor - Google Patents

Production of thin coating and device therefor

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JPH11189863A
JPH11189863A JP16073198A JP16073198A JPH11189863A JP H11189863 A JPH11189863 A JP H11189863A JP 16073198 A JP16073198 A JP 16073198A JP 16073198 A JP16073198 A JP 16073198A JP H11189863 A JPH11189863 A JP H11189863A
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thin film
evaporation
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顕弘 北畠
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敬治 山田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a producing method for uniformly forming coating with high precision even onto a large-sized substrate and to provide a device therefor. SOLUTION: As the producing method, in a state in which the surface of a substrate is confronted with the sputtering face of this target 3, while an inert gas is introduced into a vacuum chamber 1 via the hollow part of a shield body 2 in attachably and detachably engaged in a through hole piercing almost the center part of the target, the sputtering of the target and the heating of an evaporating source 5 are executed simultaneously or with different timing, and while an inert gas is introduced therein, the generated sputtering particles and evaporating particles are allowed to reach the surface of the substrate in jetted states. Moreover, the producing device is provided with a substrate holding part on a rotary table, a target set along the side face of the chamber in a state in which the sputtering face is faced toward the inner direction of the chamber, a shield body piercing almost the center of this target, a gas introducing tube 4 introduced into the hollow part of this shield body and an evaporating source in the vicinity of the outlet of the gas.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタ用ターゲ
ットと蒸発源とを備えた薄膜製造装置および、その装置
を用いて、薄膜を製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film manufacturing apparatus provided with a sputtering target and an evaporation source, and a method for manufacturing a thin film using the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板上に多成分の薄膜を比較的厚い膜厚
1μ程度でしかも均一に成膜する場合は、膜の精度等の
要因により、成膜の高速化が必要となる。そのための装
置として、特開昭55−94473号には、スパッタ用
ターゲットと蒸発源とが設けられ、多成分からなる膜を
形成するイオンプレーティング装置が開示されている。
2. Description of the Related Art When a multi-component thin film having a relatively thick film thickness of about 1 μm is uniformly formed on a substrate, it is necessary to increase the speed of film formation due to factors such as film accuracy. As an apparatus for that purpose, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-94473 discloses an ion plating apparatus provided with a sputtering target and an evaporation source to form a multi-component film.

【0003】この装置は図4に示すように、真空室41
内に固定された状態で設けられた基板46と、真空室4
1内の下方に設けられた蒸発源45と、基板46と蒸発
源45との間に設けられたターゲット42及びスパッタ
電極43と、ガス放電プラズマを発生させるために、蒸
発源45側に設けられた陽極44と基板46側に設けら
れた熱陰極47とから構成されている。この構成の装置
において、ガス供給源48よりガスが導入された真空室
41内で蒸発源45を加熱して一定速度で蒸発させ、蒸
発させた蒸発成分粒子をガス放電プラズマ中でイオン化
するとともに、スパッタ電極43に高周波電界を印加し
てターゲット42をスパッタすることにより、基板46
上に蒸発成分及びスパッタ成分の膜が形成される。
[0003] As shown in FIG.
A substrate 46 provided in a state fixed inside the vacuum chamber 4
1, an evaporation source 45 provided below, a target 42 and a sputter electrode 43 provided between the substrate 46 and the evaporation source 45, and an evaporation source 45 provided for generating gas discharge plasma. And a hot cathode 47 provided on the substrate 46 side. In the apparatus having this configuration, the evaporation source 45 is heated in the vacuum chamber 41 into which gas is introduced from the gas supply source 48 to evaporate at a constant speed, and the evaporated evaporation component particles are ionized in the gas discharge plasma, By applying a high-frequency electric field to the sputter electrode 43 to sputter the target 42,
A film of the evaporation component and the sputtering component is formed thereon.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のイオ
ンプレーティング装置の構成では、真空室41内に設け
られた蒸発源45は基板46と対向位置に設けられてい
るものの、ターゲット42は基板46の近傍に略垂直に
設けられているために、近年需要の高い大型の基板に対
しては、ターゲット42から発生するスパッタ粒子を均
一に到達させることができず、均一な膜が形成されない
という欠点があった。
In the above-described configuration of the ion plating apparatus, the evaporation source 45 provided in the vacuum chamber 41 is provided at a position facing the substrate 46, but the target 42 is provided at the substrate 46. , The sputtered particles generated from the target 42 cannot reach a large substrate, which is in high demand in recent years, and a uniform film cannot be formed. was there.

【0005】さらに、基板46と蒸発源45との間の距
離は、イオン化された蒸発成分を短時間で基板に到達さ
せることができない距離でもあり、膜の精度が悪い問題
もあった。
Further, the distance between the substrate 46 and the evaporation source 45 is a distance at which the ionized evaporation component cannot reach the substrate in a short time, and there is a problem that the accuracy of the film is poor.

【0006】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、大型の基板に対しても均一にしかも
精度の良い膜を形成するための成膜方法とその装置を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a film forming method and a device for forming a film uniformly and accurately on a large substrate. With the goal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の薄膜の製造方法は、真空チャンバ内に不活
性ガスを導入し、ターゲット近傍に発生するプラズマの
イオンエネルギによりターゲットがスパッタされて発生
するスパッタ粒子と、蒸発源の加熱により得られる蒸発
成分を上記プラズマによりイオン化した蒸発粒子とを、
基板表面に付着させることにより薄膜を形成する方法に
おいて、上記ターゲットを当該スパッタ面を真空チャン
バ内方へ向けた状態で真空チャンバ側面に沿って設置
し、上記基板表面をこのターゲットのスパッタ面と対向
させた状態で、そのターゲットの略中央部を貫通する貫
通孔内に着脱自在に嵌め込まれたシールド体の中空部を
介して真空チャンバ内に上記不活性ガスを導入しなが
ら、上記ターゲットのスパッタおよび上記蒸発源の加熱
を同時にあるいは異なるタイミングで行い、発生したス
パッタ粒子および蒸発粒子を同時にあるいは異なるタイ
ミングで上記不活性ガスを導入して噴射状態で上記基板
表面に到達させ、薄膜を形成することによって特徴付け
られている。
In order to achieve the above-mentioned object, a method of manufacturing a thin film according to the present invention comprises introducing an inert gas into a vacuum chamber, and sputtering a target by ion energy of plasma generated near the target. Sputtered particles generated by the evaporation, and evaporated particles obtained by ionizing the evaporation component obtained by heating the evaporation source by the plasma,
In the method of forming a thin film by adhering to a substrate surface, the target is placed along the side of the vacuum chamber with the sputtering surface facing the inside of the vacuum chamber, and the substrate surface is opposed to the sputtering surface of the target. In this state, while introducing the inert gas into the vacuum chamber through the hollow portion of the shield body removably fitted into a through hole penetrating the substantially central portion of the target, sputtering of the target and By heating the evaporation source at the same time or at different timings, introducing the inert gas at the same time or at different timings to the generated sputtered particles and the evaporated particles to reach the substrate surface in a spray state, thereby forming a thin film. It has been characterized.

【0008】また、上記ターゲットと蒸発源を互いに異
なる物質で構成することが望ましい。さらに、上記ター
ゲットおよび蒸発源を複数個設けるとともに、それぞれ
のターゲットに上記シールド体を着脱自在に嵌め込み、
そのシールド体の中空部に上記不活性ガスを導入する構
成であってもよい。
It is preferable that the target and the evaporation source are made of different materials. Further, while providing a plurality of the target and the evaporation source, the shield body is removably fitted to each target,
The above-mentioned inert gas may be introduced into the hollow portion of the shield body.

【0009】上記の薄膜の製造方法を適用するための本
発明の装置の構成は、真空チャンバ内に不活性ガスを導
入するためのガス導入管と、蒸発源およびターゲットを
備え、そのターゲット近傍に発生するプラズマのイオン
エネルギによりターゲットがスパッタされて発生するス
パッタ粒子と、蒸発源の加熱により得られる蒸発成分を
上記プラズマによりイオン化した蒸発粒子とを、基板表
面に付着させることにより薄膜を形成するための装置で
あって、上記基板を当該真空チャンバ側壁に薄膜形成面
を向けた状態で保持する保持部と、この保持部を上記真
空チャンバ内で回転させる回転テーブルと、当該スパッ
タ面を真空チャンバ内方へ向けた状態で上記真空チャン
バ側面に沿って設置されたターゲットと、このターゲッ
トの略中央部を貫通する貫通孔に着脱自在に設けられた
中空部を有するシールド体と、このシールド体の中空部
に上記不活性ガスを導入するガス導入管と、このガス導
入管により導入されるガスの出口近傍の上記中空部に設
けられた上記蒸発源とを備えていることによって特徴付
けられている。
The apparatus of the present invention for applying the above-described method for producing a thin film includes a gas introducing pipe for introducing an inert gas into a vacuum chamber, an evaporation source and a target, and is provided near the target. To form a thin film by adhering sputtered particles generated by sputtering a target by the ion energy of generated plasma and vaporized particles obtained by ionizing the vaporized component obtained by heating an evaporation source by the plasma to a substrate surface. A holding unit for holding the substrate with the thin-film forming surface facing the side wall of the vacuum chamber, a rotating table for rotating the holding unit in the vacuum chamber, and a sputter surface in the vacuum chamber. And a target placed along the side of the vacuum chamber in a direction Body having a hollow portion detachably provided in the through hole, a gas introduction pipe for introducing the inert gas into the hollow part of the shield body, and a gas exit pipe near the outlet of the gas introduced by the gas introduction pipe. And the evaporation source provided in the hollow portion.

【0010】また、上記蒸発源が上記ガス導入管により
導入されるガスの出口近傍の上記中空部内に2個設けら
れ、これらの蒸発源は同種または2種以上の異なる元素
からなるとともに、これらの蒸発源を加熱するための電
源を当該蒸発源のいずれかに選択的に供給するための切
替えスイッチが設けられた構成としてもよい。
[0010] Further, two evaporation sources are provided in the hollow portion near the outlet of the gas introduced by the gas introduction pipe, and these evaporation sources are made of the same or two or more different elements. A configuration may be adopted in which a changeover switch is provided for selectively supplying power for heating the evaporation source to any of the evaporation sources.

【0011】さらに、本発明の製造装置は、上記ガス導
入管および蒸発源を装着した中空部を有するシールド体
および上記ターゲットが一体化されたユニットで構成さ
れ、このユニットが複数個、上記真空チャンバ壁面また
はその壁面近傍に設置されているとともに、上記保持部
は複数の基板を保持可能とする構成であってもよい。
Further, the manufacturing apparatus of the present invention comprises a unit in which a shield body having a hollow portion in which the gas introduction pipe and the evaporation source are mounted, and a unit in which the target is integrated. It may be configured to be installed on a wall surface or in the vicinity of the wall surface, and that the holding unit can hold a plurality of substrates.

【0012】本発明の製造方法は、ターゲットの略中央
部のシールド体の中空部を介して不活性ガスを噴射状態
で注入しながら、ターゲット電極に電圧を印加すること
によるスパッタおよび蒸発源の加熱を同時あるいは異な
るタイミングで行われる。このとき、不活性ガスにより
スパッタ粒子およびイオン化された蒸発粒子が噴射状態
で基板に到達するのでし、その到達時間は短時間で済
む。これにより、基板全面に均一な膜を成膜することが
できる。
According to the manufacturing method of the present invention, the sputtering and the heating of the evaporation source are performed by applying a voltage to the target electrode while injecting an inert gas in a sprayed state through the hollow portion of the shield body substantially at the center of the target. At the same time or at different timings. At this time, the sputtered particles and the ionized evaporated particles by the inert gas reach the substrate in a sprayed state, and the arrival time is short. Thus, a uniform film can be formed on the entire surface of the substrate.

【0013】また、ターゲットと蒸発源を互いに異なる
物質で構成すれば、多元素からなる薄膜を形成すること
ができる。
When the target and the evaporation source are made of different materials, a thin film composed of multiple elements can be formed.

【0014】さらに、ターゲットおよび蒸発源を複数個
設置して上記の製造を行えば、大型基板や複数の基板に
対して、均一かつ精度のよい薄膜を製造することができ
る。
Furthermore, if a plurality of targets and evaporation sources are installed and the above-mentioned manufacturing is performed, a uniform and accurate thin film can be manufactured on a large-sized substrate or a plurality of substrates.

【0015】一方、本発明の製造装置は上記の本発明製
造方法を実現するための構成となっており、スパッタ粒
子および不活性ガスの出口近傍に設けられた蒸発源から
のイオン化された蒸発粒子は、不活性ガスの噴射ととも
に噴射状態で基板に到達し、この成膜は基板を回転させ
ながら行うことができるので、基板全面に均一かつ精度
のよい薄膜を同時に形成することができる。
On the other hand, the manufacturing apparatus of the present invention is configured to realize the above-described manufacturing method of the present invention, and includes ionized evaporated particles from an evaporation source provided near an outlet of sputtered particles and an inert gas. Reaches the substrate in a spray state together with the injection of the inert gas, and this film formation can be performed while rotating the substrate. Therefore, a uniform and accurate thin film can be simultaneously formed on the entire surface of the substrate.

【0016】また、蒸発源は2個設けられているので、
ともに同種の蒸発源とした場合には、一方は他方の蒸発
源の補充として使用してもよいし、異種の蒸発源とした
場合には、多元素からなる薄膜を形成することもでき
る。これらの蒸発源は切替えスイッチにより、必要に応
じて選択できる。
Also, since two evaporation sources are provided,
When both are the same type of evaporation source, one may be used as a supplement to the other evaporation source, and when different types of evaporation sources are used, a thin film composed of multiple elements can be formed. These evaporation sources can be selected as needed by a changeover switch.

【0017】さらに、蒸発源が装着されたシールド体お
よびターゲットは一体化されたユニットで構成されてい
るので、複数個設置する場合、その設置は容易である。
このような複数個の設置により、大型基板に対しても、
また複数の基板に対しても均一かつ精度のよい薄膜の形
成が可能になる。
Furthermore, since the shield body and the target on which the evaporation source is mounted are constituted by an integrated unit, when a plurality of units are installed, the installation is easy.
With such multiple installations, even for large substrates,
Further, a uniform and accurate thin film can be formed on a plurality of substrates.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図1は本製造方法の実施
の形態が適用される一製造装置の要部を示す概略構成
図、図2はその製造装置の全体構成を示す概略全体構成
図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of a manufacturing apparatus to which an embodiment of the present manufacturing method is applied, and FIG. 2 is a schematic overall configuration diagram showing an entire configuration of the manufacturing apparatus.

【0019】真空チャンバ1には、この真空チャンバ1
内を所定の真空状態とする真空ポンプ(図示せず)に接
続されている。この真空チャンバ1側壁には、第1スパ
ッタユニット10‥10および第2スパッタユニット2
0‥20がそれぞれ上下方向に複数個設置されている。
第1スパッタユニット10‥10は、図1に示すよう
に、真空チャンバ1内方にそのスパッタ面を向けた状態
で設置された銅からなるターゲット3と、このターゲッ
ト3とターゲット電極3aを介して真空チャンバ1外側
に配置された永久磁石6およびこの永久磁石6に接して
設けられたヨーク9からなる。さらに、このターゲット
3の略中央部には貫通孔が形成されており、この貫通孔
内には一方の端部が外側に開く傾斜部2aを有する円筒
形のシールド体2が嵌め込まれている。このシールド体
2には、不活性ガスを真空チャンバ1内に導入するため
のガス導入管4が設けられ、このガス導入管4のガス噴
射口4a近傍には、蒸発源収容用の容器5b内に収容さ
れた蒸発源5が2つ設けられており、それぞれ容器5b
の周壁に巻かれた蒸発用コイル5aによって蒸発源5を
加熱蒸発させる構造となっている。また、各蒸発用コイ
ル5aへの電源の供給はスイッチ7cによって選択的に
なされる構成となっている。なお、蒸発源5の材質は銅
が用いられている。また、ターゲット電極3aに供給さ
れる電圧は、インピ−ダンス整合のためのマッチングボ
ックス7aを介して交流電源であるRF電源8aからの
電圧と、ローパスフィルタ回路7bに直列接続されたス
パッタ用DC電源8bからの電圧とが重畳されて印加さ
れる構成となっている。
The vacuum chamber 1 has
The inside is connected to a vacuum pump (not shown) for setting a predetermined vacuum state. The first sputtering unit 10 # 10 and the second sputtering unit 2
A plurality of 0 ‥ 20 are provided in the vertical direction.
As shown in FIG. 1, the first sputtering unit 10 # 10 is provided with a target 3 made of copper placed inside the vacuum chamber 1 with its sputtered surface facing, and the target 3 and the target electrode 3a. It comprises a permanent magnet 6 arranged outside the vacuum chamber 1 and a yoke 9 provided in contact with the permanent magnet 6. Further, a through hole is formed at a substantially central portion of the target 3, and a cylindrical shield 2 having an inclined portion 2a whose one end is opened outward is fitted into the through hole. The shield body 2 is provided with a gas introduction pipe 4 for introducing an inert gas into the vacuum chamber 1. Near the gas injection port 4 a of the gas introduction pipe 4, there is a container 5 b for accommodating an evaporation source. Is provided with two evaporation sources 5, each of which is provided with a container 5b.
The evaporation source 5 is heated and evaporated by the evaporation coil 5a wound around the peripheral wall of the heating device. The power supply to each of the evaporation coils 5a is selectively performed by a switch 7c. The material of the evaporation source 5 is copper. The voltage supplied to the target electrode 3a is a voltage from an RF power supply 8a as an AC power supply via a matching box 7a for impedance matching, and a DC power supply for sputtering connected in series to a low-pass filter circuit 7b. 8b is superimposed and applied.

【0020】一方、第2スパッタユニット20‥20
は、クロムからなるターゲット23とターゲット電極2
3aを介して真空チャンバ1外側に配置された永久磁石
26によって構成されており、ターゲット電極23には
直流電源が供給される構成となっている。
On the other hand, the second sputtering unit 20 # 20
Is the target 23 made of chromium and the target electrode 2
It is constituted by a permanent magnet 26 disposed outside the vacuum chamber 1 via 3a, and a DC power is supplied to the target electrode 23.

【0021】また、真空チャンバ1内には、薄膜を形成
すべき基板S1 、S2 がその形成面をターゲット3、2
3にそれぞれ対向させた状態で基板ホルダ12に保持さ
れている。この基板ホルダ12は、モータ(図示せず)
によって真空チャンバ1内を回転駆動する回転テーブル
11上に設置されている。
In the vacuum chamber 1, substrates S 1 and S 2 on which thin films are to be formed are formed on the target surfaces 3 and 2 respectively.
3 are held by the substrate holder 12 so as to face each other. The substrate holder 12 includes a motor (not shown)
It is installed on a rotary table 11 that rotates and drives the inside of the vacuum chamber 1.

【0022】次に、以上の構成の薄膜製造装置を用い
て、基板S1 、S2 表面に薄膜(Cr−Cu−Crなる
3層構造薄膜)を形成する方法を説明する。
Next, a method of forming a thin film (three-layered thin film of Cr-Cu-Cr) on the surfaces of the substrates S 1 and S 2 using the thin film manufacturing apparatus having the above-described structure will be described.

【0023】まず、真空チャンバ1内を真空ポンプによ
り所定の真空度とした後、真空チャンバ1の搬入口(図
示せず)より、薄膜を形成すべき基板S1 、S2 を搬入
し、基板ホルダ12に装着する。回転テーブル11をモ
ータによって回転させ、基板S(S1 、S2 を総称して
以下Sと表記する)を第2スパッタユニット20のター
ゲット23の対向位置に配置する。次に、ターゲット電
極23aに電圧を印加することにより、ターゲット23
がスパッタされ、Cr粒子が基板Sに付着し、Cr膜が
形成される。
First, the inside of the vacuum chamber 1 is set to a predetermined degree of vacuum by a vacuum pump, and then the substrates S 1 and S 2 on which a thin film is to be formed are loaded through a loading port (not shown) of the vacuum chamber 1. It is mounted on the holder 12. The rotating table 11 is rotated by a motor, and the substrate S (S 1 and S 2 are collectively referred to as S hereinafter) is arranged at a position facing the target 23 of the second sputtering unit 20. Next, by applying a voltage to the target electrode 23a,
Is sputtered, Cr particles adhere to the substrate S, and a Cr film is formed.

【0024】次に、このCr粒子が形成された基板S
を、第1スパッタユニット10のターゲット3の対向位
置に配置する。ここで、不活性ガスとしてArをガス注
入管4より真空チャンバ1内に導入するとともに、ター
ゲット3のターゲット電極3aにマッチングボックス7
aを介して接続されたRF電源8aとローパスフィルタ
回路7bに直列接続されたスパッタ用DC電源8bとか
らの電圧とが重畳された電圧を印加してターゲット3を
スパッタする。これにより、Cu粒子が発生して基板S
に付着する。これと同時に蒸発用電源8cからの電圧
を、スイッチ7cによって選択された電流導入端子7d
を介して蒸発用コイル5aに供給し、蒸発源5を加熱す
る。このとき、蒸発源5から蒸発したCu粒子は、その
近傍から噴射される不活性ガスとともに噴射状態となっ
て基板S側へ移動して付着する。つまり、この両者のC
u粒子の付着により、基板SはCr−Cuの2層からな
る薄膜が形成された状態となる。
Next, the substrate S on which the Cr particles are formed
Is arranged at a position facing the target 3 of the first sputtering unit 10. Here, Ar as an inert gas is introduced into the vacuum chamber 1 from the gas injection pipe 4 and the matching box 7 is attached to the target electrode 3 a of the target 3.
The target 3 is sputtered by applying a voltage in which a voltage from the RF power supply 8a connected via the DC power supply a and a voltage from the sputtering DC power supply 8b connected in series to the low-pass filter circuit 7b are superimposed. Thereby, Cu particles are generated and the substrate S
Adheres to At the same time, the voltage from the evaporation power supply 8c is applied to the current introduction terminal 7d selected by the switch 7c.
To the evaporation coil 5a to heat the evaporation source 5. At this time, the Cu particles evaporated from the evaporation source 5 are ejected together with the inert gas ejected from the vicinity thereof, move to the substrate S side, and adhere thereto. In other words, C
Due to the attachment of the u particles, the substrate S is in a state where a thin film composed of two layers of Cr—Cu is formed.

【0025】その後、さらにこの基板Sを、第2スパッ
タユニット20のターゲット23の対向位置に配置し、
前記と同様にして、再びCr粒子を基板Sに付着させ、
Cr−Cu−Crの3層からなる薄膜を形成する。
Thereafter, the substrate S is further arranged at a position facing the target 23 of the second sputtering unit 20,
In the same manner as above, the Cr particles are again adhered to the substrate S,
A thin film composed of three layers of Cr-Cu-Cr is formed.

【0026】本実施の形態で用いた基板Sは大型の基板
であり、これは各スパッタユニット10、20が真空チ
ャンバ1側壁の上下方向に複数設置されていることによ
り、スパッタ粒子および蒸発粒子の付着面積を大きくす
ることが可能となり、しかも不活性ガスを上記した構成
で導入したので、短時間でこれらの粒子を基板Sに到達
させることができ、均一でしかも精度のよい膜を形成す
ることができる。
The substrate S used in the present embodiment is a large-sized substrate, which is provided with a plurality of sputter units 10 and 20 in the vertical direction of the side wall of the vacuum chamber 1 so that sputtered particles and evaporated particles can be removed. Since the attachment area can be increased, and the inert gas is introduced in the above-described configuration, these particles can reach the substrate S in a short time, and a uniform and accurate film can be formed. Can be.

【0027】本実施の形態では蒸発源は同種の元素(C
u)とし、一方が消耗した場合、切替えスイッチ7cに
より、他方に切替え連続してCuの蒸発粒子を発生させ
る構成となっている。
In this embodiment, the evaporation source is the same element (C
u), and when one of them is consumed, the switch is switched to the other by the changeover switch 7c to continuously generate evaporated particles of Cu.

【0028】なお、本実施の形態ではCr−Cu−Cr
膜を形成する場合を説明したが、薄膜の構成は、ターゲ
ット23、ターゲット3、蒸発源5の組み合わせによ
り、種々のものを形成することが可能である。
In this embodiment, Cr-Cu-Cr
Although the case where a film is formed has been described, various types of thin films can be formed by combining the target 23, the target 3, and the evaporation source 5.

【0029】例えば、ターゲット23をTi(チタン)
で、ターゲット3をW(タングステン)で、蒸発源5を
Al(アルミニウム)でそれぞれ構成した場合、Ti−
Al(W)−Ti膜が形成される。
For example, the target 23 is made of Ti (titanium).
When the target 3 is made of W (tungsten) and the evaporation source 5 is made of Al (aluminum), Ti-
An Al (W) -Ti film is formed.

【0030】また、本実施の形態では第1スパッタユニ
ット10と第2スパッタユニット20を組み合わせた構
成としたが、本発明はこれに限定されることなく、第1
スパッタユニット10のみで多元素の薄膜を形成するこ
とができる。例えば、第1スパッタユニット10のター
ゲット3をTiで、蒸発源5をTiでそれぞれ構成し、
反応性ガスとしてN2 (窒素ガス)あるいはNH3 (ア
ンモニアガス)を用いた場合、TiN膜を形成すること
ができる。さらに、一方の蒸発源5をCr、他方の蒸発
源5をCuとし、切替えスイッチ7cにより、適宜切替
えを行えば、第1スイッチユニット10のみでCr−C
u−Cr膜を形成することも可能である。
In the present embodiment, the first sputter unit 10 and the second sputter unit 20 are combined, but the present invention is not limited to this.
A multi-element thin film can be formed only by the sputtering unit 10. For example, the target 3 of the first sputtering unit 10 is composed of Ti, and the evaporation source 5 is composed of Ti.
When N 2 (nitrogen gas) or NH 3 (ammonia gas) is used as the reactive gas, a TiN film can be formed. Further, if one of the evaporation sources 5 is made of Cr and the other of the evaporation sources 5 is made of Cu and the switch is appropriately switched by the changeover switch 7c, the Cr-C
It is also possible to form a u-Cr film.

【0031】なお、ターゲット3と蒸発源5の材質が異
なる構成の場合、ターゲットのスパッタと蒸発粒子の噴
射のタイミングをずらすことにより、形成する多元素の
薄膜構造を制御することが可能である。
In the case where the material of the target 3 and the material of the evaporation source 5 are different, it is possible to control the multi-element thin film structure to be formed by shifting the timing of the sputtering of the target and the injection of the evaporated particles.

【0032】このように、成膜条件に応じて、ターゲッ
ト、蒸発源の材質および不活性ガスの種類を決定すると
ともに、それぞれの粒子を発生させるタイミングおよび
時間を制御すればよい。
As described above, the target, the material of the evaporation source, and the type of the inert gas may be determined according to the film forming conditions, and the timing and time for generating each particle may be controlled.

【0033】更に、第1スパッタユニット10、第2ス
パッタユニット20の配設位置および方向は、実施の形
態に限定されることなく、基板の大きさおよび数に応じ
て適宜設定することができる。
Further, the disposition positions and directions of the first sputter unit 10 and the second sputter unit 20 are not limited to the embodiment, but can be set as appropriate according to the size and number of the substrates.

【0034】また、蒸発源の構成は上記の実施の形態で
用いたものに限ることなく、例えばボートタイプやるつ
ぼタイプの蒸発源を用いることが可能である。
The configuration of the evaporation source is not limited to the one used in the above-described embodiment. For example, a boat type or crucible type evaporation source can be used.

【0035】以下に蒸発源としてボートタイプを適用し
た構成について説明する。図3はこのボートタイプの一
例を示す部分断面図である。
A configuration in which a boat type is used as an evaporation source will be described below. FIG. 3 is a partial sectional view showing an example of this boat type.

【0036】この蒸発源55は、板状に成形されたボロ
ンナイトライドの上面に一方の側壁が開放されていると
ともに、略垂直に形成された三方の側壁33に囲まれ、
これらの側壁33に対し略垂直な平面をなす底部34を
有する凹部31が形成された構成となっている。また、
この底部34には、このボロンナイトライドを貫通する
4個の貫通孔32が、側壁寄りの位置に底部34に垂直
に形成されている。
This evaporation source 55 has one side wall opened on the upper surface of a boron nitride formed in a plate shape, and is surrounded by three side walls 33 formed substantially vertically.
The side wall 33 has a configuration in which a concave portion 31 having a bottom portion 34 that is substantially perpendicular to the plane is formed. Also,
In the bottom portion 34, four through holes 32 penetrating the boron nitride are formed perpendicular to the bottom portion 34 at positions near the side wall.

【0037】図1および図2に示す装置にこの蒸発源5
5を用いる場合、この蒸発源55の蒸発熱源として、ア
ルミニウム線35がガス導入管4を介して供給され、こ
のアルミニウム線35の先端が蒸発源55の底部34に
触れるように配置される。この構成において、高温度の
アルミニウム線35が底部34に触れると、ボロンナイ
トライドは瞬間的に蒸発する。そしてこの蒸発粒子は蒸
発源55上方に拡散するとともに、貫通孔32を介して
蒸発源55の裏面側にも拡散し、さらに不活性ガスとと
もに基板S側に噴射状態で移動し、付着する。このよう
に蒸発粒子は貫通孔32を介して蒸発源55の裏面側に
も拡散するため、拡散範囲が広くなり、蒸発粒子は均一
に付着し、しかもその付着面積および付着力を大きくす
ることが可能となる。
The evaporation source 5 shown in FIGS.
When 5 is used, an aluminum wire 35 is supplied as a heat source of evaporation of the evaporation source 55 via the gas introduction pipe 4, and the end of the aluminum wire 35 is arranged so as to touch the bottom 34 of the evaporation source 55. In this configuration, when the high-temperature aluminum wire 35 touches the bottom 34, the boron nitride evaporates instantaneously. The evaporated particles diffuse above the evaporation source 55, also diffuse through the through-hole 32 to the back side of the evaporation source 55, and further move and adhere to the substrate S side together with the inert gas. As described above, since the evaporating particles are also diffused to the back surface side of the evaporation source 55 through the through holes 32, the diffusion range is widened, and the evaporating particles are uniformly adhered, and the adhering area and adhesion force are increased. It becomes possible.

【0038】なお、このボートタイプの例では、貫通孔
を4個設けた好ましい構成としたが、これに限ることな
く、長手方向に2個設けた構成とすれば上記の作用・効
果を得ることができる。
In this example of the boat type, the preferred configuration is provided with four through-holes. However, the present invention is not limited to this configuration. Can be.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜の製
造方法によれば、基板表面をこのターゲットのスパッタ
面と対向させた状態で、そのターゲットの略中央部を貫
通する貫通孔内に着脱自在に嵌め込まれたシールド体の
中空部を介して真空チャンバ内に不活性ガスを導入しな
がら、ターゲットのスパッタおよび蒸発源の加熱を同時
にあるいは異なるタイミングで行い、発生したスパッタ
粒子および蒸発粒子を不活性ガスを導入して噴射状態で
基板表面に到達させるようにしたので、スパッタ粒子お
よび蒸発粒子は短時間で基板表面に到達し、均一でかつ
精度のよい薄膜を形成することができる。また、ターゲ
ットと蒸発源を互いに異なる物質で構成した場合、多元
素からなる種々の薄膜を形成することができる。さら
に、ターゲットおよび蒸発源を複数個設けた構成とすれ
ば、大きな基板に対しても、また、複数の基板に対して
も同時に薄膜を形成することができる。
As described above, according to the method for manufacturing a thin film of the present invention, the substrate surface is opposed to the sputter surface of the target, and the through-hole is formed through the substantially central portion of the target. The sputtering of the target and the heating of the evaporation source are performed simultaneously or at different timings while introducing an inert gas into the vacuum chamber through the hollow portion of the shield body detachably fitted, and the generated sputtered particles and evaporated particles are removed. Since the inert gas is introduced to reach the substrate surface in the spray state, the sputtered particles and the evaporated particles reach the substrate surface in a short time, and a uniform and accurate thin film can be formed. When the target and the evaporation source are made of different materials, various thin films composed of multiple elements can be formed. Further, if a plurality of targets and evaporation sources are provided, a thin film can be formed on a large substrate or on a plurality of substrates at the same time.

【0040】また、本発明の製造装置によれば、基板保
持部と、この保持部を真空チャンバ内で回転させる回転
テーブルと、スパッタ面を真空チャンバ内方へ向けた状
態で真空チャンバ側面に沿って設置されたターゲット
と、このターゲットの略中央部を貫通するシールド体
と、このシールド体の中空部に不活性ガスを導入するガ
ス導入管と、導入されるガスの出口近傍に蒸発源とを備
えた構成としたので、スパッタ粒子および蒸発粒子は、
不活性ガスの噴射とともに噴射状態で基板に短時間で到
達し、しかも基板を回転させながら薄膜を形成すること
ができるので、基板全面に均一かつ精度のよい薄膜を形
成することができる。
Further, according to the manufacturing apparatus of the present invention, the substrate holding portion, the rotary table for rotating the holding portion in the vacuum chamber, and the side surface of the vacuum chamber with the sputtering surface directed inward of the vacuum chamber. And a shield body penetrating a substantially central portion of the target, a gas introduction pipe for introducing an inert gas into a hollow portion of the shield body, and an evaporation source near an outlet of the introduced gas. With the configuration provided, sputtered particles and evaporated particles are:
Since the thin film can be formed in a short time in the injection state together with the injection of the inert gas and can be formed while rotating the substrate, a uniform and accurate thin film can be formed on the entire surface of the substrate.

【0041】また、蒸発源は2個設けられているので、
ともに同種の蒸発源とした場合には、一方は他方の蒸発
源の補充として使用してもよいし、異種の蒸発源とした
場合には、多元素からなる薄膜を形成することもでき、
成膜条件に適宜応じることが可能になる。さらにまた、
蒸発源が装着されたシールド体およびターゲットは一体
化されたユニットで構成されているので、複数個設置し
ても、その設置作業は容易である。このような複数個の
設置により、大型基板に対するしても、また複数の基板
に対しても均一かつ精度のよい薄膜の形成を同時に行う
ことが可能になる。
Since two evaporation sources are provided,
When both are the same type of evaporation source, one may be used as a supplement to the other evaporation source, or when different types of evaporation sources are used, a thin film composed of multiple elements can be formed,
It is possible to appropriately respond to the film forming conditions. Furthermore,
Since the shield body and the target to which the evaporation source is attached are configured as an integrated unit, the installation work is easy even if a plurality of units are installed. By providing a plurality of such substrates, uniform and accurate thin film formation can be performed simultaneously on a large substrate or on a plurality of substrates.

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

【図1】本発明の薄膜製造装置の実施の形態の要部を示
す概略構成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of an embodiment of a thin film manufacturing apparatus of the present invention.

【図2】本発明の薄膜製造装置の実施の形態の全体構成
を示す概略全体構成図
FIG. 2 is a schematic overall configuration diagram showing an overall configuration of a thin film manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態に適用されるボートタイプ
の蒸発源の部分断面図
FIG. 3 is a partial sectional view of a boat type evaporation source applied to the embodiment of the present invention.

【図4】従来の薄膜製造装置の構成を示す図FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional thin film manufacturing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ‥‥真空チャンバ 2 ‥‥シールド体 3 ‥‥ターゲット 3a‥‥ターゲット電極 4 ‥‥ガス導入管 5 ‥‥蒸発源 6 ‥‥永久磁石 7c‥‥スイッチ 10‥‥第1スパッタユニット 11‥‥回転テーブル 12‥‥基板ホルダ Reference Signs List 1 vacuum chamber 2 shield body 3 target 3a target electrode 4 gas introduction tube 5 evaporation source 6 permanent magnet 7c switch 10 first sputter unit 11 rotation Table 12 ‥‥ substrate holder

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年3月5日[Submission date] March 5, 1999

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
め、本発明の薄膜の製造方法は、真空チャンバ内に不活
性ガスを導入し、ターゲット近傍に発生するプラズマの
イオンエネルギによりターゲットがスパッタされて発生
するスパッタ粒子と、蒸発源の加熱により得られる蒸発
成分を上記プラズマによりイオン化した蒸発粒子とを、
基板表面に付着させることにより薄膜を形成する方法に
おいて、上記ターゲットを当該スパッタ面を真空チャン
バ内方へ向けた状態で真空チャンバ底面に垂直に、か
つ、当該真空チャンバ側面に沿って設置し、上記基板表
面をこのターゲットのスパッタ面と対向させた状態で、
そのターゲットの略中央部を貫通する貫通孔内に着脱自
在に嵌め込まれたシールド体の中空部を介して真空チャ
ンバ内に上記不活性ガスを導入しながら、上記ターゲッ
トのスパッタおよび上記蒸発源の加熱を同時にあるいは
異なるタイミングで行い、発生したスパッタ粒子および
蒸発粒子を同時にあるいは異なるタイミングで上記不活
性ガスを導入して噴射状態で上記基板表面に到達させ、
薄膜を形成することによって特徴付けられている。
In order to solve the above-mentioned object, a method of manufacturing a thin film according to the present invention comprises introducing an inert gas into a vacuum chamber, and sputtering a target by ion energy of plasma generated near the target. Sputtered particles generated by the evaporation, and evaporated particles obtained by ionizing the evaporation component obtained by heating the evaporation source by the plasma,
In the method of forming a thin film by adhering to a surface of a substrate, the target may be perpendicular to a bottom surface of the vacuum chamber with the sputtering surface facing the inside of the vacuum chamber .
One, placed along the side of the vacuum chamber, with the substrate surface facing the sputtering surface of this target,
Sputtering of the target and heating of the evaporation source while introducing the inert gas into the vacuum chamber through a hollow portion of the shield body removably fitted into a through hole penetrating a substantially central portion of the target. Simultaneously or at different timings, the generated sputtered particles and evaporated particles are introduced at the same time or at different timings to the inert gas to reach the substrate surface in a spray state,
It is characterized by forming a thin film.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0008】また、上記ターゲットと蒸発源を互いに異
なる物質で構成することが望ましい。さらに、上記ター
ゲットおよび蒸発源を複数個設けるとともに、それぞれ
のターゲットに上記シールド体を着脱自在に嵌め込み、
そのシールド体の中空部に上記不活性ガスを導入する構
成であってもよい。またさらに、上記蒸発源を、上面に
凹部が形成された板状の成形体をなし、かつ、その凹部
内に当該成形体をその成形体上面に対し垂直に貫通する
複数の貫通孔が形成されたボート状成形体としに、上記
シールド体の中空部を介してアルミニウム線を供給する
とともに、上記成形体をこのアルミニウム線が蒸発する
温度とし、このアルミニウム線を上記凹部に当接させる
ことにより、瞬間的に蒸発させ、その蒸発粒子を上記不
活性ガスとともに上記基板に導く構成としてもよい。
It is preferable that the target and the evaporation source are made of different materials. Further, while providing a plurality of the target and the evaporation source, the shield body is removably fitted to each target,
The above-mentioned inert gas may be introduced into the hollow portion of the shield body. Further, the evaporation source is placed on the upper surface.
Forming a plate-like molded body having a concave portion, and the concave portion
Penetrates the molded body vertically inside the molded body
A boat-like molded body with a plurality of through holes formed,
Supply aluminum wire through the hollow part of the shield
At the same time, this aluminum wire evaporates
Temperature and let this aluminum wire abut against the recess
As a result, it is instantaneously evaporated and the evaporated particles
It is good also as a structure guide | induced to the said board | substrate with an active gas.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0009】上記の薄膜の製造方法を適用するための本
発明の装置の構成は、真空チャンバ内に不活性ガスを導
入するためのガス導入管と、蒸発源およびターゲットを
備え、そのターゲット近傍に発生するプラズマのイオン
エネルギによりターゲットがスパッタされて発生するス
パッタ粒子と、蒸発源の加熱により得られる蒸発成分を
上記プラズマによりイオン化した蒸発粒子とを、基板表
面に付着させることにより薄膜を形成するための装置で
あって、上記基板を当該真空チャンバ底面に垂直にかつ
その真空チャンバ側壁に薄膜形成面を向けた状態で保持
する保持部と、この保持部を上記真空チャンバ内で回転
させる回転テーブルと、当該スパッタ面を真空チャンバ
内方へ向けた状態で上記真空チャンバ底面に垂直にかつ
その真空チャンバ側面に沿って設置されたターゲット
と、このターゲットの略中央部を貫通する貫通孔に着脱
自在に設けられた中空部を有するシールド体と、このシ
ールド体の中空部に上記不活性ガスを導入するガス導入
管と、このガス導入管により導入されるガスの出口近傍
の上記中空部に設けられた上記蒸発源とを備えているこ
とによって特徴つけられている。
The apparatus of the present invention for applying the above-described method for producing a thin film includes a gas introducing pipe for introducing an inert gas into a vacuum chamber, an evaporation source and a target, and is provided near the target. To form a thin film by adhering sputtered particles generated by sputtering a target by the ion energy of generated plasma and vaporized particles obtained by ionizing the vaporized component obtained by heating an evaporation source by the plasma to a substrate surface. Apparatus, wherein the substrate is perpendicular to the bottom surface of the vacuum chamber and
A holding portion for holding a state with its thin film formation surface on the vacuum chamber side wall, and a rotary table for rotating the holder in the vacuum chamber, the vacuum chamber in a state of facing the sputtering surface into the vacuum chamber inwardly Perpendicular to the bottom and
A target disposed along the side surface of the vacuum chamber , a shield having a hollow portion detachably provided in a through hole penetrating a substantially central portion of the target, and the inert gas in the hollow of the shield. And an evaporation source provided in the hollow portion near the outlet of the gas introduced by the gas introduction tube.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0011】さらに、本発明の製造装置は、上記ガス導
入管および蒸発源を装着した中空部を有するシールド体
および上記ターゲットが一体化されたユニットで構成さ
れ、このユニットが複数個、上記真空チャンバ壁面また
はその壁面近傍に設置されているとともに、上記保持部
は複数の基板を保持可能とする構成であってもよい。
たさらに、上記蒸発源は、上面に凹部が形成された板状
の成形体をなし、かつ、その凹部内に当該成形体を貫通
する貫通孔が形成されたボート状成形体と、上記シール
ド体の中空部を介して供給されるアルミニウム線によっ
て構成されていてもよい。
Further, the manufacturing apparatus of the present invention comprises a unit in which a shield body having a hollow portion in which the gas introduction pipe and the evaporation source are mounted, and a unit in which the target is integrated. It may be configured to be installed on a wall surface or in the vicinity of the wall surface, and that the holding unit can hold a plurality of substrates. Ma
Furthermore, the above-mentioned evaporation source has a plate shape having a concave portion formed on the upper surface.
Of the molded body, and penetrates the molded body in the recess
Molded body having a through hole formed therein and the seal
Aluminum wire supplied through the hollow part of the
May be configured.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0014】さらに、ターゲットおよび蒸発源を複数個
設置して上記の製造を行えば、大型基板や複数の基板に
対して、均一かつ精度のよい薄膜を製造することができ
る。またさらに、蒸発源は上記ボート状成形体とし、成
形体の凹部に上記シールド体の中空部を介してアルミニ
ウム線が供給される構成を採用した場合には、蒸発材料
としてのアルミニウム線を連続的に供給することによ
り、蒸発粒子を連続的に基板に到達させることができ
る。
Furthermore, if a plurality of targets and evaporation sources are installed and the above-mentioned manufacturing is performed, a uniform and accurate thin film can be manufactured on a large-sized substrate or a plurality of substrates. Further, the evaporation source is the above-mentioned boat-shaped molded body, and
Aluminum through the hollow part of the shield
If a configuration in which the aluminum wire is supplied is used,
By continuously supplying aluminum wire as
The evaporating particles can reach the substrate continuously.
You.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0020】一方、第2スパッタユニット20‥20
は、クロムからなるターゲット23とターゲット電極2
3aを介して真空チャンバ1外側に配置された永久磁石
26によって構成されており、ターゲット電極23
は直流電源が供給される構成となっている。
On the other hand, the second sputtering unit 20 # 20
Is the target 23 made of chromium and the target electrode 2
It is constituted by a permanent magnet 26 arranged outside the vacuum chamber 1 via 3a, and a DC power is supplied to the target electrode 23a.

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0037[Correction target item name] 0037

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0037】図1および図2に示す装置にこの蒸発源5
5を用いる場合、アルミニウム線35がガス導入管4を
介して供給され、このアルミニウム線35の先端が蒸発
源55の底部34に触れるように配置される。この構成
において、アルミニウム線35が高温度の底部34に触
れると、アルミニウムは瞬間的に蒸発する。そしてこの
アルミニウム蒸発粒子は蒸発源55上方に拡散するとと
もに、貫通孔32を介して蒸発源55の裏面側にも拡散
し、さらに不活性ガスとともに基板1 側に噴射状態で
移動し、付着する。このように蒸発粒子は貫通孔32を
介して蒸発源55の裏面側にも拡散するため、拡散範囲
が広くなり、蒸発粒子は均一に付着し、しかもその付着
面積および付着力を大きくすることが可能となる。
The evaporation source 5 shown in FIGS.
When using a 5, A aluminum wire 35 is supplied through the gas inlet tube 4, the distal end of the aluminum wire 35 is arranged to touch the bottom 34 of the evaporation source 55. This configuration <br/> smell Te, when A aluminum wire 35 touches the bottom 34 of the high-temperature, aluminum is instantaneously evaporated. And this
With aluminum vapor particles diffuse into the evaporation source 55 upward, through the through-hole 32 is also diffused into the back surface side of the evaporation source 55, and further moved in the injection state with an inert gas to the substrate S 1 side, adheres. As described above, since the evaporating particles are also diffused to the back surface side of the evaporation source 55 through the through holes 32, the diffusion range is widened, and the evaporating particles are uniformly adhered, and the adhering area and the adhering force are increased. It becomes possible.

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0039[Correction target item name] 0039

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜の製
造方法によれば、基板表面をこのターゲットのスパッタ
面と対向させた状態で、そのターゲットの略中央部を貫
通する貫通孔内に着脱自在に嵌め込まれたシールド体の
中空部を介して真空チャンバ内に不活性ガスを導入しな
がら、ターゲットのスパッタおよび蒸発源の加熱を同時
にあるいは異なるタイミングで行い、発生したスパッタ
粒子および蒸発粒子を不活性ガスを導入して噴射状態で
基板表面に到達させるようにしたので、スパッタ粒子お
よび蒸発粒子は短時間で基板表面に到達し、均一でかつ
精度のよい薄膜を形成することができる。また、ターゲ
ットと蒸発源を互いに異なる物質で構成した場合、多元
素からなる種々の薄膜を形成することができる。さら
に、ターゲットおよび蒸発源を複数個設けた構成とすれ
ば、大きな基板に対しても、また、複数の基板に対して
も同時に薄膜を形成することができる。また、蒸発源を
ボート状成形体とし、この成形体の凹部にアルミニウム
線を供給する構成とし、このアルミニウム線を瞬間的に
蒸発させ、その蒸発粒子を上記不活性ガスとともに上記
基板に導く方法を採用した場合には、アルミニウム線は
ワイヤ送りなどにより、長時間にわたり連続的に供給で
きるので、その間その蒸発粒子を連続的に基板に供給で
きるので、大型基板であってもその大量生産に十分に対
応でき、しかも、アルミニウム線の供給を制御すること
で膜厚の制御も可能になる。
As described above, according to the method for manufacturing a thin film of the present invention, the substrate surface is opposed to the sputter surface of the target, and the through-hole is formed through the substantially central portion of the target. The sputtering of the target and the heating of the evaporation source are performed simultaneously or at different timings while introducing an inert gas into the vacuum chamber through the hollow portion of the shield body detachably fitted, and the generated sputtered particles and evaporated particles are removed. Since the inert gas is introduced to reach the substrate surface in the spray state, the sputtered particles and the evaporated particles reach the substrate surface in a short time, and a uniform and accurate thin film can be formed. When the target and the evaporation source are made of different materials, various thin films composed of multiple elements can be formed. Further, if a plurality of targets and evaporation sources are provided, a thin film can be formed on a large substrate or on a plurality of substrates at the same time. Also, the evaporation source
A boat-shaped body was formed and aluminum was inserted into the recess of this body.
Wire, and this aluminum wire is instantaneously
And evaporating the evaporated particles together with the inert gas.
When the method of leading to the substrate is adopted, the aluminum wire
Continuous supply over a long time by wire feed
In the meantime, the evaporated particles can be continuously supplied to the substrate.
Therefore, even large substrates can be adequately mass-produced.
Responsive and control the supply of aluminum wire
Thus, the film thickness can be controlled.

【手続補正10】[Procedure amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0041[Correction target item name] 0041

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0041】また、蒸発源は2個設けられているので、
ともに同種の蒸発源とした場合には、一方は他方の蒸発
源の補充として使用してもよいし、異種の蒸発源とした
場合には、多元素からなる薄膜を形成することもでき、
成膜条件に適宜応じることが可能になる。さらにまた、
蒸発源が装着されたシールド体およびターゲットは一体
化されたユニットで構成されているので、複数個設置し
ても、その設置作業は容易である。このような複数個の
設置により、大型基板に対するしても、また複数の基板
に対しても均一かつ精度のよい薄膜の形成を同時に行う
ことが可能になる。また、蒸発源として、ボート状成形
体を採用した場合には、上記したように大型基板の大量
生産に十分に対応でき、しかも、製造する薄膜の膜厚制
御も可能になる。
Since two evaporation sources are provided,
When both are the same type of evaporation source, one may be used as a supplement to the other evaporation source, or when different types of evaporation sources are used, a thin film composed of multiple elements can be formed,
It is possible to appropriately respond to the film forming conditions. Furthermore,
Since the shield body and the target to which the evaporation source is attached are configured as an integrated unit, the installation work is easy even if a plurality of units are installed. By providing a plurality of such substrates, uniform and accurate thin film formation can be performed simultaneously on a large substrate or on a plurality of substrates. In addition, boat-shaped molding
If a body is used, a large amount of large
It can fully cope with the production, and the thickness control of the thin film to be manufactured
It will be possible.

【手続補正11】[Procedure amendment 11]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】 FIG. 3

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】真空チャンバ内に不活性ガスを導入し、タ
ーゲット近傍に発生するプラズマのイオンエネルギによ
りターゲットがスパッタされて発生するスパッタ粒子
と、蒸発源の加熱により得られる蒸発成分を上記プラズ
マによりイオン化した蒸発粒子とを、基板表面に付着さ
せることにより薄膜を形成する方法において、上記ター
ゲットを当該スパッタ面を真空チャンバ内方へ向けた状
態で真空チャンバ側面に沿って設置し、上記基板表面を
このターゲットのスパッタ面と対向させた状態で、その
ターゲットの略中央部を貫通する貫通孔内に着脱自在に
嵌め込まれたシールド体の中空部を介して真空チャンバ
内に上記不活性ガスを導入しながら、上記ターゲットの
スパッタおよび上記蒸発源の加熱を同時にあるいは異な
るタイミングで行い、発生したスパッタ粒子および蒸発
粒子を同時にあるいは異なるタイミングで上記不活性ガ
スを導入して噴射状態で上記基板表面に到達させ、薄膜
を形成することを特徴とする薄膜の製造方法。
An inert gas is introduced into a vacuum chamber, and sputter particles generated by sputtering a target by ion energy of plasma generated in the vicinity of the target and an evaporation component obtained by heating an evaporation source are converted by the plasma. In the method of forming a thin film by attaching ionized evaporated particles to a substrate surface, the target is placed along the side of the vacuum chamber with the sputtering surface facing the inside of the vacuum chamber, and the substrate surface is removed. In a state where the inert gas is opposed to the sputtering surface of the target, the inert gas is introduced into the vacuum chamber through a hollow portion of a shield body detachably fitted into a through hole penetrating a substantially central portion of the target. While performing the sputtering of the target and the heating of the evaporation source simultaneously or at different timings. Introducing the generated sputtered particles and the evaporated particles simultaneously or at different timings inert gas to reach the substrate surface in the injection state, the method of manufacturing a thin film, which comprises forming a thin film.
【請求項2】上記ターゲットと蒸発源を互いに異なる物
質で構成することを特徴とする請求項1に記載の薄膜の
製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the target and the evaporation source are made of different materials.
【請求項3】上記ターゲットおよび蒸発源を複数個設け
るとともに、それぞれのターゲットに上記シールド体を
着脱自在に嵌め込み、そのシールド体の中空部に上記不
活性ガスを導入したことを特徴とする請求項1または2
に記載の薄膜の製造方法。
3. The apparatus according to claim 1, wherein a plurality of said targets and evaporation sources are provided, and said shield is detachably fitted into each of said targets, and said inert gas is introduced into a hollow portion of said shield. 1 or 2
3. The method for producing a thin film according to item 1.
【請求項4】真空チャンバ内に不活性ガスを導入するた
めのガス導入管と、蒸発源およびターゲットを備え、そ
のターゲット近傍に発生するプラズマのイオンエネルギ
によりターゲットがスパッタされて発生するスパッタ粒
子と、蒸発源の加熱により得られる蒸発成分を上記プラ
ズマによりイオン化した蒸発粒子とを、基板表面に付着
させることにより薄膜を形成するための装置であって、
上記基板を当該真空チャンバ側壁に薄膜形成面を向けた
状態で保持する保持部と、この保持部を上記真空チャン
バ内で回転させる回転テーブルと、当該スパッタ面を真
空チャンバ内方へ向けた状態で上記真空チャンバ側面に
沿って設置されたターゲットと、このターゲットの略中
央部を貫通する貫通孔に着脱自在に設けられた中空部を
有するシールド体と、このシールド体の中空部に上記不
活性ガスを導入するガス導入管と、このガス導入管によ
り導入されるガスの出口近傍の上記中空部に設けられた
上記蒸発源とを備えていることを特徴とする薄膜の製造
装置。
4. A gas introduction pipe for introducing an inert gas into a vacuum chamber, an evaporation source and a target, and sputter particles generated by sputtering the target by ion energy of plasma generated near the target. An apparatus for forming a thin film by adhering evaporation particles obtained by heating an evaporation source and evaporation particles ionized by the plasma to the substrate surface,
A holding unit for holding the substrate with the thin film forming surface facing the side wall of the vacuum chamber, a rotating table for rotating the holding unit in the vacuum chamber, and a sputter surface with the sputtering surface facing the inside of the vacuum chamber. A target disposed along the side of the vacuum chamber, a shield having a hollow portion detachably provided in a through-hole penetrating a substantially central portion of the target, and an inert gas provided in the hollow of the shield. A thin film manufacturing apparatus, comprising: a gas introduction pipe for introducing the gas; and the evaporation source provided in the hollow portion near an outlet of a gas introduced by the gas introduction pipe.
【請求項5】上記蒸発源が上記ガス導入管により導入さ
れるガスの出口近傍の上記中空部内に2個設けられ、こ
れらの蒸発源は同種または2種以上の異なる元素からな
るとともに、これらの蒸発源を加熱するための電源を当
該蒸発源のいずれかに選択的に供給するための切替えス
イッチが設けられていることを特徴とする請求項4に記
載の薄膜の製造装置。
5. Two evaporation sources are provided in the hollow portion near the outlet of the gas introduced by the gas introduction pipe, and these evaporation sources are made of the same or two or more different elements. 5. The thin film manufacturing apparatus according to claim 4, further comprising a changeover switch for selectively supplying a power supply for heating the evaporation source to any one of the evaporation sources.
【請求項6】上記ガス導入管および蒸発源を装着した中
空部を有するシールド体および上記ターゲットが一体化
されたユニットで構成され、このユニットが複数個、上
記真空チャンバ壁面またはその壁面近傍に設置されてい
るとともに、上記保持部は複数の基板を保持可能とする
構成であることを特徴とする請求項4または5に記載の
薄膜の製造装置。
6. A unit in which a shield body having a hollow portion to which the gas introduction tube and the evaporation source are mounted and the target are integrated, and a plurality of such units are installed on the vacuum chamber wall surface or near the wall surface. The thin film manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the holding unit is configured to hold a plurality of substrates.
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