JPS5835591B2 - スパツタリング装置 - Google Patents
スパツタリング装置Info
- Publication number
- JPS5835591B2 JPS5835591B2 JP54006839A JP683979A JPS5835591B2 JP S5835591 B2 JPS5835591 B2 JP S5835591B2 JP 54006839 A JP54006839 A JP 54006839A JP 683979 A JP683979 A JP 683979A JP S5835591 B2 JPS5835591 B2 JP S5835591B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- anode
- holder
- sputtering
- sputtering apparatus
- Prior art date
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- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流二極スパッタリング装置に関するもので、
特に高品質の膜を得るために負のバイアス電圧を印加す
るようにした新規な装置を提供するものである。
特に高品質の膜を得るために負のバイアス電圧を印加す
るようにした新規な装置を提供するものである。
従来の直流二極スパッタリング装置を第１図に示す。
１はカソードとしてのターゲットホルダーで、ターゲッ
トホルダー１にはタンタルなどのターゲット２が設けら
れる。
トホルダー１にはタンタルなどのターゲット２が設けら
れる。
３はアノードとしての基板ホルダーで、基板ホルダー３
には基板４が設けられる。
には基板４が設けられる。
５はシャッターで、ターゲットホルダー１と基板ホルダ
ー３との間に介在する。
ー３との間に介在する。
■はスパッタ電源で、陰極側はターゲットホルダー１に
接続され、陽極側はチェンバ６および基板ホルダー３に
接続されると共に接地される。
接続され、陽極側はチェンバ６および基板ホルダー３に
接続されると共に接地される。
このような直流二極スパッタリング装置を使用して薄膜
を作成する場合、スパッタ電圧ｖ１スパッタ電流工、ス
パッタ圧力Ｐの間には一定の関係があり、それらを独立
に制御できないという点で薄膜作成の条件がかなり制限
される。
を作成する場合、スパッタ電圧ｖ１スパッタ電流工、ス
パッタ圧力Ｐの間には一定の関係があり、それらを独立
に制御できないという点で薄膜作成の条件がかなり制限
される。
例えば、窒化タンタル抵抗体薄膜を作成する場合、スパ
ッタ圧力Ｐは１ｏ−２Ｔｏｒｒ（’ＩＰａ、１台になる
から、三極または四極プラズマスパッタリング装置にょ
る１０ Ｔｏｒｒ（１０−１Ｐａ〕 台にて作成し
た膜に比較して膜の特性が低下するという欠点がある。
ッタ圧力Ｐは１ｏ−２Ｔｏｒｒ（’ＩＰａ、１台になる
から、三極または四極プラズマスパッタリング装置にょ
る１０ Ｔｏｒｒ（１０−１Ｐａ〕 台にて作成し
た膜に比較して膜の特性が低下するという欠点がある。
したがって、直流二極スパッタリング装置を使用して高
品質の膜を得ようとすれば、チェンバ６のベーキングを
注意深く行なうことやプリズパッタを長時間荷なうこと
などを考慮しなければならない。
品質の膜を得ようとすれば、チェンバ６のベーキングを
注意深く行なうことやプリズパッタを長時間荷なうこと
などを考慮しなければならない。
Ｌかし。実際にはこれらの操作によっても膜の特性が充
分に改善されない場合がある。
分に改善されない場合がある。
ところで、上述のような問題点を改善するために、第２
図に示すようなバイアススパッタリング装置が既に提案
されている。
図に示すようなバイアススパッタリング装置が既に提案
されている。
このバイアススパッタリング装置において、２１はカソ
ードとしてのターゲットホルダー、２２はターゲット、
２３は基板ホルダー、２４は基板、２５はシャッター、
２６はチェンバ、２７はアノードである。
ードとしてのターゲットホルダー、２２はターゲット、
２３は基板ホルダー、２４は基板、２５はシャッター、
２６はチェンバ、２７はアノードである。
スパッタ電源Ｖの陰極側はターゲットホルダー２１に接
続され、またその陽極側はチェンバ２６およびアノード
２７に接続されると共に接地される。
続され、またその陽極側はチェンバ２６およびアノード
２７に接続されると共に接地される。
バイアススパッタリング電源ＶＢの陰極側は基板ホルダ
ー２３に接続され、その陽極側は接地される。
ー２３に接続され、その陽極側は接地される。
このバイアススパッタリング装置により製作された窒化
タンタル抵抗体薄膜は、第１図に示した直流二極スパッ
タリング装置により製作された薄膜よりも品質の良いも
のが得られる。
タンタル抵抗体薄膜は、第１図に示した直流二極スパッ
タリング装置により製作された薄膜よりも品質の良いも
のが得られる。
ＬかＬｌこのバイアススパッタ装置における主放電はア
ノード２７とターゲット２２との間で生ずるが、アノー
ド２７とターゲット２２との間に介在した基板ホルダー
２３を大きくすると、主放電が乱れたり、または消滅す
るため、あまり基板ホルダー２３をアノード２７に対し
て大きくできない。
ノード２７とターゲット２２との間で生ずるが、アノー
ド２７とターゲット２２との間に介在した基板ホルダー
２３を大きくすると、主放電が乱れたり、または消滅す
るため、あまり基板ホルダー２３をアノード２７に対し
て大きくできない。
したがって、スパッタリングによる薄膜生成効率が低下
してしまうという欠点がある。
してしまうという欠点がある。
しかるに、本発明はこのような従来のバイアススパッタ
リング装置の欠点を改善するために、従来の直流二極ス
パッタリング装置のターゲットホルダーと基板ホルダー
との間に接地されたメツシュアノードを設け、かつ基板
ホルダーに負のバイアス電圧を印加するようにしたスパ
ッタリング装置を提供するものである。
リング装置の欠点を改善するために、従来の直流二極ス
パッタリング装置のターゲットホルダーと基板ホルダー
との間に接地されたメツシュアノードを設け、かつ基板
ホルダーに負のバイアス電圧を印加するようにしたスパ
ッタリング装置を提供するものである。
これにより、従来の直流二極スパッタリング装置を簡単
な改良によりバイアススパッタリング装置として転用し
得るものである。
な改良によりバイアススパッタリング装置として転用し
得るものである。
第３図に本発明に係るスパッタリング装置の一実施例を
示す。
示す。
このスパッタリング装置において、３１はカソードとし
てのターゲットホルダー、３２はターゲット、３３は基
板ホルダー、３４は基板、３５はシャッター、３６はチ
ェンバ、３７はメツシュアノードである。
てのターゲットホルダー、３２はターゲット、３３は基
板ホルダー、３４は基板、３５はシャッター、３６はチ
ェンバ、３７はメツシュアノードである。
メツシュアノード３７はターゲットホルダー３１と基板
ホルダー３３との間に介在し、両ホルダー３１．３３間
に位置する部分は例えび網目状の孔を有している。
ホルダー３３との間に介在し、両ホルダー３１．３３間
に位置する部分は例えび網目状の孔を有している。
スパッタ電源■の陰極側はターゲットホルダー３１に接
続され、またその陽極側はチェンバ３６およびメツシュ
アノード３７に接続されると共に接地される。
続され、またその陽極側はチェンバ３６およびメツシュ
アノード３７に接続されると共に接地される。
バイアス電源ＶＢの陰極側は基板ホルダー３３に接続さ
れ、その陽極側は接地される。
れ、その陽極側は接地される。
次に、第３図に示した装置を使用し１例えば窒化タンタ
ル薄膜を作成した場合について述べる。
ル薄膜を作成した場合について述べる。
第４図に導入するアルゴンガスおよび窒素ガスのうちの
窒素ガス分圧に対する窒化タンタル薄膜の抵抗率の変化
を示す。
窒素ガス分圧に対する窒化タンタル薄膜の抵抗率の変化
を示す。
第４図において、曲線ａはバイアス電圧ＶＥがＯｖの場
合、曲線すはバイアス電圧ＶＢが−１ｏｏｖの場合、曲
線Ｃはバイアス電圧ＶＢが一２００ｖの場合を示す。
合、曲線すはバイアス電圧ＶＢが−１ｏｏｖの場合、曲
線Ｃはバイアス電圧ＶＢが一２００ｖの場合を示す。
バイアス電圧ＶＢの効果をＯＶから一２００Ｖｉに大き
くすると分圧率７〜１１％に存在するプラトー領域がよ
り明確になり、かつその領域の抵抗率も純粋な窒化タン
タル薄膜の抵抗率２５０μΩ−備に近づいていくことが
判る。
くすると分圧率７〜１１％に存在するプラトー領域がよ
り明確になり、かつその領域の抵抗率も純粋な窒化タン
タル薄膜の抵抗率２５０μΩ−備に近づいていくことが
判る。
これは負のバイアス電圧を基板ホルダー３３に印加する
ことにより、膜の表面がイオンの衝撃を受けて純化され
、高品質になったことを示している。
ことにより、膜の表面がイオンの衝撃を受けて純化され
、高品質になったことを示している。
なお、本発明において、主放電はターゲット３２とメツ
シュアノード３７との間で生ずるのであるが、基板３４
上での薄膜の生成はメツシュアノード３７の網目を介し
た付着物によって行なわれるため、基板３４の面積を大
きくしても主放電が乱れたり、または消滅したりするこ
とがなく、これにより基板３４に対する薄膜生成効率を
向上することができる。
シュアノード３７との間で生ずるのであるが、基板３４
上での薄膜の生成はメツシュアノード３７の網目を介し
た付着物によって行なわれるため、基板３４の面積を大
きくしても主放電が乱れたり、または消滅したりするこ
とがなく、これにより基板３４に対する薄膜生成効率を
向上することができる。
また、従来の直流二極スパッタリング装置にメツシュア
ノードを付加し１バイアス電源を用意すればバイアスス
パッタリング装置として容易に転用し得るものである。
ノードを付加し１バイアス電源を用意すればバイアスス
パッタリング装置として容易に転用し得るものである。
以上にて述べたように、本発明は直流二極スパッタリン
グ装置において、メツシュアノードを設け、基板ホルダ
ーに負のバイアス電圧を印加するという簡単な構成であ
るが、スパッタリングによる高品質の膜を得ることがで
きるという利点を奏するものである。
グ装置において、メツシュアノードを設け、基板ホルダ
ーに負のバイアス電圧を印加するという簡単な構成であ
るが、スパッタリングによる高品質の膜を得ることがで
きるという利点を奏するものである。
第１図は第１の従来例を示す図、第２図は第２の従来例
を示す図、第３図は本発明の一実施例を示す図、第４図
は本発明の一実施例により得られたタンタル薄膜の窒素
分圧率に対する抵抗率の変化を示す図である。 図中、３１はターゲットホルダー、３２はターゲット、
３３は基板ホルダー ３°４は基板、３５はシャッター
３６はチェンバ ３７はメツシュアノード。
を示す図、第３図は本発明の一実施例を示す図、第４図
は本発明の一実施例により得られたタンタル薄膜の窒素
分圧率に対する抵抗率の変化を示す図である。 図中、３１はターゲットホルダー、３２はターゲット、
３３は基板ホルダー ３°４は基板、３５はシャッター
３６はチェンバ ３７はメツシュアノード。
Claims (1)
- １ ターゲットホルダーと基板ホルダーとの間にメツシ
ュアノードを設け、ターゲットホルダーとメツシュアノ
ードとの間にスパッタ電源を接続し１基板ホルダーに負
のバイアス電圧を印加してなるスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54006839A JPS5835591B2 (ja) | 1979-01-23 | 1979-01-23 | スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54006839A JPS5835591B2 (ja) | 1979-01-23 | 1979-01-23 | スパツタリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55100979A JPS55100979A (en) | 1980-08-01 |
| JPS5835591B2 true JPS5835591B2 (ja) | 1983-08-03 |
Family
ID=11649401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54006839A Expired JPS5835591B2 (ja) | 1979-01-23 | 1979-01-23 | スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5835591B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58151473A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-08 | Teijin Ltd | 対向タ−ゲツト式スパツタ装置 |
| JPS5970777A (ja) * | 1982-10-18 | 1984-04-21 | Fujitsu General Ltd | スパツタリング装置 |
| JPS59178367U (ja) * | 1983-05-10 | 1984-11-29 | 株式会社富士通ゼネラル | スパツタリング装置 |
| JP2919306B2 (ja) * | 1995-05-31 | 1999-07-12 | 日本電気株式会社 | 低抵抗タンタル薄膜の製造方法及び低抵抗タンタル配線並びに電極 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5538919A (en) * | 1978-09-05 | 1980-03-18 | Nec Corp | Sputtering apparatus |
-
1979
- 1979-01-23 JP JP54006839A patent/JPS5835591B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55100979A (en) | 1980-08-01 |
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