JPS61243171A - 多元スパツタ装置 - Google Patents
多元スパツタ装置Info
- Publication number
- JPS61243171A JPS61243171A JP8287285A JP8287285A JPS61243171A JP S61243171 A JPS61243171 A JP S61243171A JP 8287285 A JP8287285 A JP 8287285A JP 8287285 A JP8287285 A JP 8287285A JP S61243171 A JPS61243171 A JP S61243171A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- disks
- magnetic field
- composition
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は、複数成分で構成される蒸着薄膜を作製する際
のスパッタ装置に関するものである。
のスパッタ装置に関するものである。
従来の技術
従来複数成分から構成される合金あるいは化合物の薄膜
を作製する場合、スパッタリング法は真空蒸着法よシも
もとの蒸発源の成分に近い薄膜が作製できるといわれて
いるが、全く同じになるわけではない。（例えば、金原
粂「薄膜」、（昭−１６、日）、裳華房、第２４ページ
）そこで薄膜の組成の厳密な設定・制御には、蒸発源と
なるスパッタリングターゲットの組成あるいは成分の面
積比を適当に変える必要がある。
を作製する場合、スパッタリング法は真空蒸着法よシも
もとの蒸発源の成分に近い薄膜が作製できるといわれて
いるが、全く同じになるわけではない。（例えば、金原
粂「薄膜」、（昭−１６、日）、裳華房、第２４ページ
）そこで薄膜の組成の厳密な設定・制御には、蒸発源と
なるスパッタリングターゲットの組成あるいは成分の面
積比を適当に変える必要がある。
また、複数個の独立したターゲットを用いた多元スパッ
タ法は、独立に蒸発量を制御することにより薄膜の組成
を設定することができる。
タ法は、独立に蒸発量を制御することにより薄膜の組成
を設定することができる。
発明が解決しようとする問題点
このような従来の方法で任意の組成の合金あるいは化合
物薄膜を作製する場合、スパッタリングターゲットの組
成等を変えるやり方は煩雑で厳密性に欠けるため、多元
スパッタ法が優れると考えられる。しかしスパッタリン
グ速度を高めて薄膜を作製しようとした場合、ターゲッ
ト表面に平行な磁界を生ずるようなマグネトロン構造を
とらせる必要があるが、従来の多元スパッタ法でターゲ
ットをマグネトロン構造にするには例えば第２図の方法
がとられる。３種類のターゲラ） ２１．２２゜２３が
それぞれ個別電源２４，２５．２６で制御されるが、タ
ーゲット表面に放射状磁界２７．２７’。
物薄膜を作製する場合、スパッタリングターゲットの組
成等を変えるやり方は煩雑で厳密性に欠けるため、多元
スパッタ法が優れると考えられる。しかしスパッタリン
グ速度を高めて薄膜を作製しようとした場合、ターゲッ
ト表面に平行な磁界を生ずるようなマグネトロン構造を
とらせる必要があるが、従来の多元スパッタ法でターゲ
ットをマグネトロン構造にするには例えば第２図の方法
がとられる。３種類のターゲラ） ２１．２２゜２３が
それぞれ個別電源２４，２５．２６で制御されるが、タ
ーゲット表面に放射状磁界２７．２７’。
２７′を生じさせるため、それぞれの円板ターゲットの
下に磁石を配置して切り離した構造となる。
下に磁石を配置して切り離した構造となる。
しかしこのようなマグネトロン構造のターゲットは本質
的に面積を小さくすることが難しくしかもそれが複数個
あるために、組成の均一な薄膜を得る点に問題があシ特
に大基板にわたって一様な合金あるいは化合物薄膜を得
るのはこの方法では困難であると考えられてきた。
的に面積を小さくすることが難しくしかもそれが複数個
あるために、組成の均一な薄膜を得る点に問題があシ特
に大基板にわたって一様な合金あるいは化合物薄膜を得
るのはこの方法では困難であると考えられてきた。
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するため、スパッタリングタ
ーゲヴトを成分が異なりかつ電気的に絶縁された複数個
のリング状円板の集りで構成し、各々の円板の表面に径
方向の磁界を生ずる磁石構造を持たせ、円板に供給する
電力により薄膜の組成の制御を行うものである。
ーゲヴトを成分が異なりかつ電気的に絶縁された複数個
のリング状円板の集りで構成し、各々の円板の表面に径
方向の磁界を生ずる磁石構造を持たせ、円板に供給する
電力により薄膜の組成の制御を行うものである。
作用
本発明は上記の構成により、成分の異なる各ターゲット
が効果的なマグネトロンカソード、となり、プラズマ放
電の電子を各リング状円板の中央部に集中させることが
できる。従ってスパッタリング速度を高めて合金あるい
は化合物薄膜の作製が可能で、しかもターゲットがリン
グ状の集まりで構成されているので、広面積の基板にわ
たって組成の一様な薄膜を作製することができ、従来問
題とされた組成の不均一性が解消された。
が効果的なマグネトロンカソード、となり、プラズマ放
電の電子を各リング状円板の中央部に集中させることが
できる。従ってスパッタリング速度を高めて合金あるい
は化合物薄膜の作製が可能で、しかもターゲットがリン
グ状の集まりで構成されているので、広面積の基板にわ
たって組成の一様な薄膜を作製することができ、従来問
題とされた組成の不均一性が解消された。
実施例
本発明の内容のより深い理解のために、以下具体的な実
施例により本発明を説明する。３元系複合酸化物である
（Ｐｂ、Ｌａ）ＴｉＯ２は、透光性にすぐれかつ大きな
電気光学効果を持つ材料である。従ってこの材料の薄膜
は光デバイスへの応用に期待が大きい。電気光学効果の
大きさは組成に非常に敏感であるので、薄膜の組成の厳
密な設定が必要である。第１図は本発明の多元スパッタ
装置の一実施例におけるスパッタリングターゲット構造
を示す。ｐｂのリング状円板１１．Ｌａのリング状円板
１２ 、 Ｔｉのリング状円板１３が絶縁物１４ａ。
施例により本発明を説明する。３元系複合酸化物である
（Ｐｂ、Ｌａ）ＴｉＯ２は、透光性にすぐれかつ大きな
電気光学効果を持つ材料である。従ってこの材料の薄膜
は光デバイスへの応用に期待が大きい。電気光学効果の
大きさは組成に非常に敏感であるので、薄膜の組成の厳
密な設定が必要である。第１図は本発明の多元スパッタ
装置の一実施例におけるスパッタリングターゲット構造
を示す。ｐｂのリング状円板１１．Ｌａのリング状円板
１２ 、 Ｔｉのリング状円板１３が絶縁物１４ａ。
１４ｂ、１４０．１４（１にはさまれた構成となってい
る。ターゲットの下には円筒状磁石１６があシ、各々の
円板の表面に平行磁界１６を生じさせている。このため
スバ・Ｉり放電中の電子をこの部分に集中させることが
でき、スパッタ速度を高めることが可能とな−た。また
薄膜の組成は個別電１７．１８．１９を制御することに
よシ任意に設定できた。入力電力としてｐｂに１０Ｗ、
Ｌａに２ｏｏ、Ｔｉに２００ｗを供給し、アルゴンと酸
素が１：１〜のガスを導入し、ｓｐａのガス圧のもとて
基板温度を７００℃に保って反応性スパッタ蒸着を行う
ことによシ、組成ＰｂＯ，’１２ ”Ｏ１２”ＯＪ３０
ｍの薄膜を作製することができ、大きな電気光学定数Ｒ
＝１ｘ１ｏ−１６（ｍ／ｖ）２が確認された。また全タ
ーゲット径１００ｍｍに対し、５０ｍｍｐの基板上に組
成分布が３チ以下の均一な薄膜が作製できた。
る。ターゲットの下には円筒状磁石１６があシ、各々の
円板の表面に平行磁界１６を生じさせている。このため
スバ・Ｉり放電中の電子をこの部分に集中させることが
でき、スパッタ速度を高めることが可能とな−た。また
薄膜の組成は個別電１７．１８．１９を制御することに
よシ任意に設定できた。入力電力としてｐｂに１０Ｗ、
Ｌａに２ｏｏ、Ｔｉに２００ｗを供給し、アルゴンと酸
素が１：１〜のガスを導入し、ｓｐａのガス圧のもとて
基板温度を７００℃に保って反応性スパッタ蒸着を行う
ことによシ、組成ＰｂＯ，’１２ ”Ｏ１２”ＯＪ３０
ｍの薄膜を作製することができ、大きな電気光学定数Ｒ
＝１ｘ１ｏ−１６（ｍ／ｖ）２が確認された。また全タ
ーゲット径１００ｍｍに対し、５０ｍｍｐの基板上に組
成分布が３チ以下の均一な薄膜が作製できた。
発明の効果
以上のように本発明の多元スパッタ装置は、複数成分か
らなる合金あるいは化合物の薄膜を任意の組成に設定し
て高スパッタリング速度で蒸着することができる。また
広い基板面積に対しても薄膜の組成を均一に作製するこ
とができ、本発明の工業的価値は高い。
らなる合金あるいは化合物の薄膜を任意の組成に設定し
て高スパッタリング速度で蒸着することができる。また
広い基板面積に対しても薄膜の組成を均一に作製するこ
とができ、本発明の工業的価値は高い。
第１図は本発明の一実施例における多元スパッタリング
ターゲットの構造図、第２図は従来の多元スパッタ法の
ターゲット配置図である。 １１・・・・・・ｐｂメタ−ット、１２・・・・・・Ｌ
ａターゲット、１３・・−・−・Ｔｉ ターゲット、１
４ａ、１４ｂ。 １４０．１４（１・・・・・・絶縁物、１５・・・・・
・磁石、１６・・・・・・表面磁界、１７，１８，１９
・・・・・・個別電源、２１．２２．２３・・・・・・
個別ターゲット、２４゜２５．２６・・・・・・個別電
源、２７ 、２７’、 ２７’−・・・・・表面磁界。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
ｆ！１ 第２図
ターゲットの構造図、第２図は従来の多元スパッタ法の
ターゲット配置図である。 １１・・・・・・ｐｂメタ−ット、１２・・・・・・Ｌ
ａターゲット、１３・・−・−・Ｔｉ ターゲット、１
４ａ、１４ｂ。 １４０．１４（１・・・・・・絶縁物、１５・・・・・
・磁石、１６・・・・・・表面磁界、１７，１８，１９
・・・・・・個別電源、２１．２２．２３・・・・・・
個別ターゲット、２４゜２５．２６・・・・・・個別電
源、２７ 、２７’、 ２７’−・・・・・表面磁界。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
ｆ！１ 第２図
Claims (1)
- ターゲットが、成分が異なりかつ電気的に絶縁された複
数個のリング状円板の集まりで構成され、各々の円板の
表面に径方向の磁界を生じる磁石構造を有し、上記円板
に供給されるそれぞれの電力により作製される薄膜の組
成の制御を行うことを特徴とする多元スパッタ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8287285A JPS61243171A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 多元スパツタ装置 |
| US06/856,783 US4731172A (en) | 1985-04-18 | 1986-04-17 | Method for sputtering multi-component thin-film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8287285A JPS61243171A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 多元スパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61243171A true JPS61243171A (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13786384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8287285A Pending JPS61243171A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 多元スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61243171A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824540A (en) * | 1988-04-21 | 1989-04-25 | Stuart Robley V | Method and apparatus for magnetron sputtering |
| US5427665A (en) * | 1990-07-11 | 1995-06-27 | Leybold Aktiengesellschaft | Process and apparatus for reactive coating of a substrate |
| CN103132028A (zh) * | 2011-11-30 | 2013-06-05 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 具有多个靶体和磁体的沉积室的pvd装置和方法 |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP8287285A patent/JPS61243171A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824540A (en) * | 1988-04-21 | 1989-04-25 | Stuart Robley V | Method and apparatus for magnetron sputtering |
| US5427665A (en) * | 1990-07-11 | 1995-06-27 | Leybold Aktiengesellschaft | Process and apparatus for reactive coating of a substrate |
| CN103132028A (zh) * | 2011-11-30 | 2013-06-05 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 具有多个靶体和磁体的沉积室的pvd装置和方法 |
| US9708706B2 (en) | 2011-11-30 | 2017-07-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | PVD apparatus and method with deposition chamber having multiple targets and magnets |
| US10190209B2 (en) | 2011-11-30 | 2019-01-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | PVD apparatus and method with deposition chamber having multiple targets and magnets |
| CN110230030A (zh) * | 2011-11-30 | 2019-09-13 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 具有多个靶体和磁体的沉积室的pvd装置和方法 |
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