JPS5987039A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPS5987039A JPS5987039A JP19746082A JP19746082A JPS5987039A JP S5987039 A JPS5987039 A JP S5987039A JP 19746082 A JP19746082 A JP 19746082A JP 19746082 A JP19746082 A JP 19746082A JP S5987039 A JPS5987039 A JP S5987039A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- targets
- sputtering
- thin film
- electrode
- filament
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
- C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
-
- 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
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- 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
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
- C23C14/354—Introduction of auxiliary energy into the plasma
- C23C14/355—Introduction of auxiliary energy into the plasma using electrons, e.g. triode sputtering
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は薄膜形成装置に係り、特に絶縁材料でもスパッ
タでき、かつ、低温、高速スパッタを可能とするのに好
適な薄膜形成装置に関するものである。
タでき、かつ、低温、高速スパッタを可能とするのに好
適な薄膜形成装置に関するものである。
スパッタ法として、第１図に示すように、同一寸法の２
枚の円板ターゲット１，２をそれぞれのスパッタされる
面が互いに向い合うように平行に配置し、ターゲット１
，２とシールド６との間にそれぞれ直流電源４より直流
電圧を印加し、Ｔた、各ターゲツト１，２０表面と垂直
方向に３００〜５０ ＣＱｅの磁界ｔｉ石５によって印
加し、ターゲット１．２の対向面間のスペースＡ内に高
エネルギー電子を閉じ込めてスパッタするものが提案さ
れている。なお、６は薄膜を破着させる基板、７１ｄそ
れの支持台である。
枚の円板ターゲット１，２をそれぞれのスパッタされる
面が互いに向い合うように平行に配置し、ターゲット１
，２とシールド６との間にそれぞれ直流電源４より直流
電圧を印加し、Ｔた、各ターゲツト１，２０表面と垂直
方向に３００〜５０ ＣＱｅの磁界ｔｉ石５によって印
加し、ターゲット１．２の対向面間のスペースＡ内に高
エネルギー電子を閉じ込めてスパッタするものが提案さ
れている。なお、６は薄膜を破着させる基板、７１ｄそ
れの支持台である。
このようなスパッタ法によれは、ターゲット１．２間○
スパッタガスのイオン化が促進されて、スパッタ速度が
速くなるのみならず、側部に置かれた基板６への電子の
衝突がほとんどなく、基板乙の温度上昇は、例えば、７
００Ｗの電力を投入して、鉄に対して５０００ Ｘ／ｍ
ｉｎの最高膜形成速度を得るようにしたとしても、ター
ゲットホルダ（図示せず）を水冷にすることにより１０
０８Ｃ以下に抑えることができる。
スパッタガスのイオン化が促進されて、スパッタ速度が
速くなるのみならず、側部に置かれた基板６への電子の
衝突がほとんどなく、基板乙の温度上昇は、例えば、７
００Ｗの電力を投入して、鉄に対して５０００ Ｘ／ｍ
ｉｎの最高膜形成速度を得るようにしたとしても、ター
ゲットホルダ（図示せず）を水冷にすることにより１０
０８Ｃ以下に抑えることができる。
このように、低温、搗速スパッタができるがその反面、
ターゲット１，２に印加する電源が直流であるため、タ
ーゲツト材として１は導電性がある金属である必要があ
り、金属しでｈスパッタできないという欠点があった。
ターゲット１，２に印加する電源が直流であるため、タ
ーゲツト材として１は導電性がある金属である必要があ
り、金属しでｈスパッタできないという欠点があった。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、絶縁材料でもスパックでき、かつ、低温、高
速スパッタが可能々薄膜形成装置を提供することにある
。
ところは、絶縁材料でもスパックでき、かつ、低温、高
速スパッタが可能々薄膜形成装置を提供することにある
。
本発明の特徴は、対向させて配置したターゲット間の側
部に上記ターゲット間で励起さするプラズマの制御用電
極と熱電子放出用フィラメントを配置し、上記制御用電
極には正の直流バイアス電圧を印加するとともに高周波
信号を導入し、上記フィラメントには加熱用篭諒電圧と
ともに負の直流バイアス′亀圧を印加する構成とした点
にある。
部に上記ターゲット間で励起さするプラズマの制御用電
極と熱電子放出用フィラメントを配置し、上記制御用電
極には正の直流バイアス電圧を印加するとともに高周波
信号を導入し、上記フィラメントには加熱用篭諒電圧と
ともに負の直流バイアス′亀圧を印加する構成とした点
にある。
以下本発明を第４図に示した実施例および第２図、第３
図、第５図を用いて詳細に西兄明する。
図、第５図を用いて詳細に西兄明する。
まず、本発明に至った経過について第２図。
第６図を用いて説明する。
第２図ＩＣ示すように、一対のターゲット１゜２間に形
成されるプラズマの側面に電極８を設け、この電極８！
／ｃ第２の直流電源９により正の電圧を臼刀口し、こｖ
回圧をＶ＋ 、 ｖ２． Ｖ３と変化させると、第３図
に示す放電電圧特性が得られ、電極８への印加電圧によ
り、ターゲット電圧を変化でくることができる。
成されるプラズマの側面に電極８を設け、この電極８！
／ｃ第２の直流電源９により正の電圧を臼刀口し、こｖ
回圧をＶ＋ 、 ｖ２． Ｖ３と変化させると、第３図
に示す放電電圧特性が得られ、電極８への印加電圧によ
り、ターゲット電圧を変化でくることができる。
すなわち、電極８にさらに高周波信号を導入することに
より、ターゲット１，２として絶縁材料上用・、へても
、その静電容量により高周波電界を電力］することがで
き、絶縁材料のスパッタが回部になることがわかる。た
だし、ターゲット１，２には、第１図を用いて説明した
ように常に直流電界が印加されているので、ターゲット
１，２がチャージアップしないように、熱電子による中
和が必要である。
より、ターゲット１，２として絶縁材料上用・、へても
、その静電容量により高周波電界を電力］することがで
き、絶縁材料のスパッタが回部になることがわかる。た
だし、ターゲット１，２には、第１図を用いて説明した
ように常に直流電界が印加されているので、ターゲット
１，２がチャージアップしないように、熱電子による中
和が必要である。
本発明は上記に着目してなされたもので、以下実施例に
よって説明する。
よって説明する。
第４図は本発明の薄膜形成装置の一実施例を示す要部構
成図である。第４図において、１゜２はそれぞれスパッ
タされる面が互いに向い合うように竹子に配置したター
ゲット、３はそれぞれターゲット１．２の側部を覆うよ
うに配置したシールドで、ターゲット１，２の裏には、
それぞれプラズマを収れんさせるだめのターゲット表面
と垂直方向に３００〜５０００ｅの磁界を発生させる磁
石５が配置しである。そして、ターゲット１．２とシー
ルド６間には、直流電源４により共振回路１０を介して
−１２００Ｖ の電圧を印加しである。また、ターゲッ
ト１，２の間の側部には、薄膜を被着させるための基板
６が支持台７に保持して配置してあり、さらに、制御用
′成極８と熱電子放出用フィラメント１１が配置しであ
る。そして電極８には、直流電源９より＋ ５００ Ｖ
の電圧が印加してあり、さらに、共振回路１０の２次巻
線出力が正相で帰環されるように接続しである。また、
フィラメント１１は電源１２により加熱し、熱電子を放
出させるとともに直流電源１７）によ５−７００ Ｖの
電圧全印加しである。
成図である。第４図において、１゜２はそれぞれスパッ
タされる面が互いに向い合うように竹子に配置したター
ゲット、３はそれぞれターゲット１．２の側部を覆うよ
うに配置したシールドで、ターゲット１，２の裏には、
それぞれプラズマを収れんさせるだめのターゲット表面
と垂直方向に３００〜５０００ｅの磁界を発生させる磁
石５が配置しである。そして、ターゲット１．２とシー
ルド６間には、直流電源４により共振回路１０を介して
−１２００Ｖ の電圧を印加しである。また、ターゲッ
ト１，２の間の側部には、薄膜を被着させるための基板
６が支持台７に保持して配置してあり、さらに、制御用
′成極８と熱電子放出用フィラメント１１が配置しであ
る。そして電極８には、直流電源９より＋ ５００ Ｖ
の電圧が印加してあり、さらに、共振回路１０の２次巻
線出力が正相で帰環されるように接続しである。また、
フィラメント１１は電源１２により加熱し、熱電子を放
出させるとともに直流電源１７）によ５−７００ Ｖの
電圧全印加しである。
次に、動作について説明する。真空装置（図示せず）を
稼動させ、薄膜形成装置の室内を真空にした後、アルゴ
ンガスを導入し、そのガス圧を２ Ｘ １０−” Ｔｏ
ｒｒ にし、ターゲット１，２゜電極８．フィラメン
ト１１に上記の電圧を印加する。ターゲット１，２と電
極８とは、共振回路１０を介し２正相に帰環されている
ため、共振回路１０の共振周波数で発振する。このとき
、上記した実施例の薄膜形成装置の放電動作は、第５図
に示した放電電圧特性線図中の線分ＡＢで示す動作線上
にあり、線分Ａ Ｂ間を高周波振動し、スパッタを行う
。この振動の一周期の間でターゲット屹圧がフィラメン
ト１１のバイアス電圧である−７００ Ｖより正方向に
あるとき、フィラメント１１よｉつの熱電子によりター
ゲット１．２の表面のチャージを中和し、チャージアッ
プを防止して放電を持続させる。
稼動させ、薄膜形成装置の室内を真空にした後、アルゴ
ンガスを導入し、そのガス圧を２ Ｘ １０−” Ｔｏ
ｒｒ にし、ターゲット１，２゜電極８．フィラメン
ト１１に上記の電圧を印加する。ターゲット１，２と電
極８とは、共振回路１０を介し２正相に帰環されている
ため、共振回路１０の共振周波数で発振する。このとき
、上記した実施例の薄膜形成装置の放電動作は、第５図
に示した放電電圧特性線図中の線分ＡＢで示す動作線上
にあり、線分Ａ Ｂ間を高周波振動し、スパッタを行う
。この振動の一周期の間でターゲット屹圧がフィラメン
ト１１のバイアス電圧である−７００ Ｖより正方向に
あるとき、フィラメント１１よｉつの熱電子によりター
ゲット１．２の表面のチャージを中和し、チャージアッ
プを防止して放電を持続させる。
上記した本発明の実施例によれば、上記したように動作
するから、ターゲット１，２を絶縁材料とすることがで
き、絶縁材料のスパッタが可能である。また第１図での
説明から明らかなように、低温でも高速でスパッタする
ことができる。
するから、ターゲット１，２を絶縁材料とすることがで
き、絶縁材料のスパッタが可能である。また第１図での
説明から明らかなように、低温でも高速でスパッタする
ことができる。
なお、電極８への高周波の導入は、高周波発振器から導
入するようにしてもよく、効果は同一である。また、電
極８およびフィラメント１１の位置は、対向したターゲ
ット１．２間の領面であればいずれでもよく、それによ
って効果が変わることはない。
入するようにしてもよく、効果は同一である。また、電
極８およびフィラメント１１の位置は、対向したターゲ
ット１．２間の領面であればいずれでもよく、それによ
って効果が変わることはない。
以上説明したように、本発明によれば、絶縁材料でもス
パッタでき、かつ、低温、高速スパッタが可能であると
いう効果がある。
パッタでき、かつ、低温、高速スパッタが可能であると
いう効果がある。
第１図は従来の対向ターゲット方式のスパッタ薄膜形成
装置の要部構成図、第２図は本発明に至る経過を説明す
るための構成図、第３図は第２図の電極の印加電圧を変
えたときの放電電圧特性線図、第４図は本発明の薄膜形
成装置の一実施例を示す要部構成図、第５図は第４図の
場合の放電電圧特性線図である。 １．２・・・ターゲット ３・・・シールド４．９．１
３・・・直流電源 ５・−・磁石 ６・・・基板８ 制御用電極
１０・・共振回路１１・・・熱電子放出用フイラ
メン１ １２・・・電源 狛１７ 第２図 第３図 第５図
装置の要部構成図、第２図は本発明に至る経過を説明す
るための構成図、第３図は第２図の電極の印加電圧を変
えたときの放電電圧特性線図、第４図は本発明の薄膜形
成装置の一実施例を示す要部構成図、第５図は第４図の
場合の放電電圧特性線図である。 １．２・・・ターゲット ３・・・シールド４．９．１
３・・・直流電源 ５・−・磁石 ６・・・基板８ 制御用電極
１０・・共振回路１１・・・熱電子放出用フイラ
メン１ １２・・・電源 狛１７ 第２図 第３図 第５図
Claims (1)
- １ 対向させて配置した一対のターゲット間の側部に基
板を！ｉｉ２置し、該基板上に薄膜をスパックにより形
成するようにして浸る薄膜形成装置において、前記一対
のターゲット間の側部に前記ターゲット間で励起される
プラズマの制御用電極と熱電子放出用フィラメントとを
配置し、前記制御用電極には正の直流バイアス電圧を印
加するとともに高周波信号を導入し、前記フィラメント
には加熱用電源電圧とともに負の直流バイアス電圧を電
力ｒする構成としたことを特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19746082A JPS5987039A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19746082A JPS5987039A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987039A true JPS5987039A (ja) | 1984-05-19 |
Family
ID=16374867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19746082A Pending JPS5987039A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987039A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4784739A (en) * | 1986-12-26 | 1988-11-15 | Teijin Limited | Method of producing a thin film by sputtering and an opposed target type sputtering apparatus |
| WO2018069091A1 (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Evatec Ag | Sputtering source |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP19746082A patent/JPS5987039A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4784739A (en) * | 1986-12-26 | 1988-11-15 | Teijin Limited | Method of producing a thin film by sputtering and an opposed target type sputtering apparatus |
| WO2018069091A1 (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Evatec Ag | Sputtering source |
| CN109804455A (zh) * | 2016-10-14 | 2019-05-24 | 瑞士艾发科技 | 溅射源 |
| JP2019533762A (ja) * | 2016-10-14 | 2019-11-21 | エヴァテック・アーゲー | スパッタリングソース |
| CN109804455B (zh) * | 2016-10-14 | 2022-03-15 | 瑞士艾发科技 | 溅射源 |
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