JPS613879A - スパツタ装置 - Google Patents
スパツタ装置Info
- Publication number
- JPS613879A JPS613879A JP12207084A JP12207084A JPS613879A JP S613879 A JPS613879 A JP S613879A JP 12207084 A JP12207084 A JP 12207084A JP 12207084 A JP12207084 A JP 12207084A JP S613879 A JPS613879 A JP S613879A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- potential
- sputtering
- target
- substrate holder
- 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
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (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】
５ 本発明はスパッタ装置に関する。
スパッタ装置はイオン化した原子を、スパッタすべき物
質（ターゲラ））に衝突させることにより該物質の分子
または原子をスパッタさせ、それを適当な基板上へ被着
させて所望のスパッタ膜を得る方法である。従来の２極
または多極のＤ″ＣまたはＲＦスパッタ装置に於てプテ
ズマ電界内を移動すや多数の成膜分子やスパッタガスは
イオン化状態で基板へ入射して付着する。そのイオン化
分子等は、極間の電界分布や電気力線の影響を受けて、
基板上に膜を形成するｉに付着強度の向上や高速成膜性
などの廟点を有する反面、スパッタ膜中に歪を導入し、
結晶成長や磁気特性（磁性材゛の場合）の面で悪い影響
を生じている。
質（ターゲラ））に衝突させることにより該物質の分子
または原子をスパッタさせ、それを適当な基板上へ被着
させて所望のスパッタ膜を得る方法である。従来の２極
または多極のＤ″ＣまたはＲＦスパッタ装置に於てプテ
ズマ電界内を移動すや多数の成膜分子やスパッタガスは
イオン化状態で基板へ入射して付着する。そのイオン化
分子等は、極間の電界分布や電気力線の影響を受けて、
基板上に膜を形成するｉに付着強度の向上や高速成膜性
などの廟点を有する反面、スパッタ膜中に歪を導入し、
結晶成長や磁気特性（磁性材゛の場合）の面で悪い影響
を生じている。
′〔発明の目的〕
本発明はスパッタ膜の特性を向上することができるスパ
ッタ装置を提供することを目的とする。
ッタ装置を提供することを目的とする。
より具体的に述べると、本発明の目的は、基板面へ入射
するスパッタ原子または分子をほぼ完全に中性化しうる
だけでなくスパッタ膜の特性を□・制御しうるスパッタ
装置を提供することにある。
するスパッタ原子または分子をほぼ完全に中性化しうる
だけでなくスパッタ膜の特性を□・制御しうるスパッタ
装置を提供することにある。
本発明のスパッタ装置は、ターゲラ）と基板ホルダーと
の間において、鉄基板ホルダーに近接して中性化電極を
設は且つこの電位を制御する制御回路を設けたことを特
徴とする。
の間において、鉄基板ホルダーに近接して中性化電極を
設は且つこの電位を制御する制御回路を設けたことを特
徴とする。
なお、中性化電極を用いる技術はプラズマ技術において
は実用化されており、例えばα−８ｉＨ膜の製作に用い
られることが知られているが（ジャーナル・オプ・アプ
ライド・フィツクスＶｏ１２２．１、Ｊａｎ １９１１
５ ）、この場合には中性化電極の電位は変化させずに
接地電位に固定することが重要と考えられており、成膜
の制御を行うという思想はない。これに対して、本発明
は中性化電極の電位を制御することによってスパッタ族
の特性の制御を行うものである。
は実用化されており、例えばα−８ｉＨ膜の製作に用い
られることが知られているが（ジャーナル・オプ・アプ
ライド・フィツクスＶｏ１２２．１、Ｊａｎ １９１１
５ ）、この場合には中性化電極の電位は変化させずに
接地電位に固定することが重要と考えられており、成膜
の制御を行うという思想はない。これに対して、本発明
は中性化電極の電位を制御することによってスパッタ族
の特性の制御を行うものである。
本発明によると、ターゲットからスパッタされて来る虞
膜分子會たけ原子は、中性化電極を通り抜けるときにそ
の電荷を奪われ、或いは電極に）ラップされ、中性化さ
れた分子等はその飛行エネルギーを用いて中性のまま基
板上へ入射・付着することができる。本装置により成膜
された薄膜は、膜の結晶構造が均一であり、歪が少なく
、密度や膜厚が均一である。例えば磁性膜の場合には角
渥比が向上し、軟磁性材料では特にＨｅ （抗磁力）の
向上を達成でき番等のすぐれた緒特性を実現できる。
膜分子會たけ原子は、中性化電極を通り抜けるときにそ
の電荷を奪われ、或いは電極に）ラップされ、中性化さ
れた分子等はその飛行エネルギーを用いて中性のまま基
板上へ入射・付着することができる。本装置により成膜
された薄膜は、膜の結晶構造が均一であり、歪が少なく
、密度や膜厚が均一である。例えば磁性膜の場合には角
渥比が向上し、軟磁性材料では特にＨｅ （抗磁力）の
向上を達成でき番等のすぐれた緒特性を実現できる。
第１図は本発明の装置を示す概念図である。１はスパッ
タチャンバーであり、その中に基板ホルダー２、それに
対向するターゲラ）３が設けられている。チャンバー１
はメインパルプ５を通して排気システム４に接続されて
いる。以上の構成は従来のスパッタ装置と同一である。
タチャンバーであり、その中に基板ホルダー２、それに
対向するターゲラ）３が設けられている。チャンバー１
はメインパルプ５を通して排気システム４に接続されて
いる。以上の構成は従来のスパッタ装置と同一である。
スパッタチャンバー１には本発明に従って中性化電極７
が基板ホルダー２に近接して約Ｓ〜Ｓ Ｏｍｍの距離を
置いて配置され、チャンバーの外部に設けられ、該電極
を接地電位に近い制御電位に設定しうる中性化回路６へ
引出されている。中性化電極７は金網または金属リング
より成るもので、その近傍を遥°るスパッタ分子または
原子の電荷を除来する働きをする。図示の例では基板ホ
ルダ２は陽極を兼ねており、陰極ターゲット５との間に
例えば２〜５ＫＶなどの電位差を有する。スパッタチャ
ンバー１は排気された後アルゴンなどの不活性ガスが連
続導入され、ＲＦ発振器などからのＲＦエネルギーによ
りイオン化されたアルゴンイ・オンはターゲット３に激
しく衝突してターゲット分子または原子をたたき出す。
が基板ホルダー２に近接して約Ｓ〜Ｓ Ｏｍｍの距離を
置いて配置され、チャンバーの外部に設けられ、該電極
を接地電位に近い制御電位に設定しうる中性化回路６へ
引出されている。中性化電極７は金網または金属リング
より成るもので、その近傍を遥°るスパッタ分子または
原子の電荷を除来する働きをする。図示の例では基板ホ
ルダ２は陽極を兼ねており、陰極ターゲット５との間に
例えば２〜５ＫＶなどの電位差を有する。スパッタチャ
ンバー１は排気された後アルゴンなどの不活性ガスが連
続導入され、ＲＦ発振器などからのＲＦエネルギーによ
りイオン化されたアルゴンイ・オンはターゲット３に激
しく衝突してターゲット分子または原子をたたき出す。
こうしてスパッタされた成膜分子等は大きな速度でプラ
ズマ中を通り抜けるが、その間に一部イオン化されてし
まう。しかし、成膜分子等が中性化電極７を通り抜ける
ときにその電荷は電極７により奪われて中性化し、しか
も設定される電位によりスパッタ膜の特性を制御する。
ズマ中を通り抜けるが、その間に一部イオン化されてし
まう。しかし、成膜分子等が中性化電極７を通り抜ける
ときにその電荷は電極７により奪われて中性化し、しか
も設定される電位によりスパッタ膜の特性を制御する。
このようにして基板面２へ付着する成膜分子はけば中性
化しており、均一厚さで均質な成膜を得ることができる
。特に反応性スパッタにおいては、中性化した成膜反応
が効果的である。
化しており、均一厚さで均質な成膜を得ることができる
。特に反応性スパッタにおいては、中性化した成膜反応
が効果的である。
上記の装置を用いて実験を行い、本発明の効果を確認し
た。
た。
実施例１
直径約７００ ｍｍ 、厚み４５０ｍ帛のステンレス製
真空槽をあらかじめ１０ Ｐａまで排気し、その後
ムｒガスを１０〜１０ Ｐｍまで導入し安定状態を
作る。次に極間距離を４ＯＮ５０ｍｍ ｓｉ度とし極間
にＲＦ電圧として約ＳＫＹを印加してスパッタを行う。
真空槽をあらかじめ１０ Ｐａまで排気し、その後
ムｒガスを１０〜１０ Ｐｍまで導入し安定状態を
作る。次に極間距離を４ＯＮ５０ｍｍ ｓｉ度とし極間
にＲＦ電圧として約ＳＫＹを印加してスパッタを行う。
ターゲラ）としてＦ・−Ｎｌ （２０−８０）のパー
マ胃イ膜を用いて、通常のＲＦスパッタを行う。このと
き、基板材として例えば温度１００℃に保ったコーニン
グ７０５９ガラスを用い、膜厚約４Ｐ程度を成膜する。
マ胃イ膜を用いて、通常のＲＦスパッタを行う。このと
き、基板材として例えば温度１００℃に保ったコーニン
グ７０５９ガラスを用い、膜厚約４Ｐ程度を成膜する。
このとき、基板１約１０ ｍＷＮの所に中性化電極（す
５０）のアミ状電極をもうけ、この電位を、＋３ｖ程度
にすると、膜の磁気特性の内特にＨｅ （抗磁力）の低
下をもたらすことがてきる。その様子を図１に示す。横
軸と中性化電極、電位、縦軸とＨｅをプレットしたもの
である。この図かられかるように中性化電極の電位を変
えることで磁性体、磁気特性を変化させることが可能と
なる。
５０）のアミ状電極をもうけ、この電位を、＋３ｖ程度
にすると、膜の磁気特性の内特にＨｅ （抗磁力）の低
下をもたらすことがてきる。その様子を図１に示す。横
軸と中性化電極、電位、縦軸とＨｅをプレットしたもの
である。この図かられかるように中性化電極の電位を変
えることで磁性体、磁気特性を変化させることが可能と
なる。
以上の実験から分るように、中性化電極７の電位を−２
〜−３ｖ程度に設定すると、Ｈ＋！を増大でき、或いは
＋２〜＋４ｖ程度に設定すると、Ｈｅを減少できる。こ
のように、本発明によれば成膜特性の制御が可能になる
。
〜−３ｖ程度に設定すると、Ｈ＋！を増大でき、或いは
＋２〜＋４ｖ程度に設定すると、Ｈｅを減少できる。こ
のように、本発明によれば成膜特性の制御が可能になる
。
第１図は本発明のスパッタ装置の概念°図°、及び第２
図は本発明のスパッタ装置の応用例における虞膜轡性を
示すダツ７である。図の記号は次の通りである。 １！スパツタチヤンバー ２！基板ホルダー ５！ターゲツ） ４怠排気系 ５！メインパルプ ６！電位制御回路 ７を中性化電極 第１図 暑
図は本発明のスパッタ装置の応用例における虞膜轡性を
示すダツ７である。図の記号は次の通りである。 １！スパツタチヤンバー ２！基板ホルダー ５！ターゲツ） ４怠排気系 ５！メインパルプ ６！電位制御回路 ７を中性化電極 第１図 暑
Claims (2)
- （１）イオン化ガスを封じるスパッタチャンバー中にタ
ーゲットと前記ターゲットに対向する基板ホルダーとを
設けて成るスパッタ装置において、前記ターゲットと基
板ホルダーとの間で前記基板ホルダーに近接して中性化
用電極を配置し、且つこの電極の電位の制御手段を設け
たことを特徴とするスパッタ装置。 - （２）中性化用電極は網状又はリング状であり、制御手
段はターゲットよりは高く基板ホルダーよりは低く定め
られてほぼ接地電位近傍で電位を制御するものである前
記第１項記載のスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12207084A JPS613879A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12207084A JPS613879A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | スパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS613879A true JPS613879A (ja) | 1986-01-09 |
Family
ID=14826892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12207084A Pending JPS613879A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS613879A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01270320A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Seiko Epson Corp | 絶縁薄膜堆積装置 |
| JP2002129320A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-09 | Ulvac Japan Ltd | スパッタ方法及びスパッタ装置 |
| JP2006308443A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Tokyo Institute Of Technology | コンビナトリアルマテリアル用評価基板 |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP12207084A patent/JPS613879A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01270320A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Seiko Epson Corp | 絶縁薄膜堆積装置 |
| JP2002129320A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-09 | Ulvac Japan Ltd | スパッタ方法及びスパッタ装置 |
| JP2006308443A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Tokyo Institute Of Technology | コンビナトリアルマテリアル用評価基板 |
| JP4560628B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2010-10-13 | 国立大学法人東京工業大学 | コンビナトリアルマテリアル用評価基板 |
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