JPS6217173A - 平板マグネトロンスパツタ装置 - Google Patents
平板マグネトロンスパツタ装置Info
- Publication number
- JPS6217173A JPS6217173A JP15406285A JP15406285A JPS6217173A JP S6217173 A JPS6217173 A JP S6217173A JP 15406285 A JP15406285 A JP 15406285A JP 15406285 A JP15406285 A JP 15406285A JP S6217173 A JPS6217173 A JP S6217173A
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- Japan
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- substrate
- strainer
- magnetron sputtering
- target
- cathode
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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】
産業上の利用分野
本発明は、特に凹凸構造をもつ基板の平板マグネトロン
スパッタに用いられる平板マグネトロンスパッタ装置に
関するものである。
スパッタに用いられる平板マグネトロンスパッタ装置に
関するものである。
従 来 の 技 術
マグネトロンスパッタは、一般に知られているように大
きなターゲット衝撃イオン電流密度を得ることができ、
ターゲット而におけるスパッタエツチング速度お５１、
び■、を根面における成膜速度が大ぎいので、生産性が
高く、また低エネルギでのスパッタができ、さらには基
板への入射熱量を低く押えることができるなどの特徴が
あり、広く利用されている。
きなターゲット衝撃イオン電流密度を得ることができ、
ターゲット而におけるスパッタエツチング速度お５１、
び■、を根面における成膜速度が大ぎいので、生産性が
高く、また低エネルギでのスパッタができ、さらには基
板への入射熱量を低く押えることができるなどの特徴が
あり、広く利用されている。
ところで、平板マグネトロンスパッタ装置を用いてサブ
ミクロンの高アスペクト比（深さ／代表径比）の凹凸構
造を有する基板にスパッタ蒸着する場合に、凹の部分に
おける膜厚が凸の部分における膜厚に比べて著しり薄り
なる傾向がある。特に、この傾向は代表径が１μｍ以下
の場合に若しい。その理由は、平板マグネトロンスパッ
タ装置のスパッタ源が真空蒸着用蒸発源に比べて広い面
積をもっていることにある。すなわち、凸の部分には広
い面積のスパッタ源から斜めに入射する原子も堆積する
が、凹の部分には斜め入射の成分は到達しないためであ
る。一般に、スパッタ原子の方向分布は余弦法則に従っ
て平板スパッタ源の上に立つ球状であり、そのエネルギ
分布は数ｅｖに最確値をもつマクスウェル分布であるこ
とが知られている。これを考慮に入れたモンテカルロ法
によるシミュレーションによっても上述の凸の部分すな
わち頂部と凹の部分すなわち底部との堆積膜厚が著しく
異なることが認められる。従って、広い面積のスパッタ
源をもつ平板マグネトロンスパッタ装置を用いて凹凸構
造を有する基板にスパッタ蒸着する場合に上）ホのよう
に膜厚分布が不揃いとなるのは避けられない一般的な事
実である。
ミクロンの高アスペクト比（深さ／代表径比）の凹凸構
造を有する基板にスパッタ蒸着する場合に、凹の部分に
おける膜厚が凸の部分における膜厚に比べて著しり薄り
なる傾向がある。特に、この傾向は代表径が１μｍ以下
の場合に若しい。その理由は、平板マグネトロンスパッ
タ装置のスパッタ源が真空蒸着用蒸発源に比べて広い面
積をもっていることにある。すなわち、凸の部分には広
い面積のスパッタ源から斜めに入射する原子も堆積する
が、凹の部分には斜め入射の成分は到達しないためであ
る。一般に、スパッタ原子の方向分布は余弦法則に従っ
て平板スパッタ源の上に立つ球状であり、そのエネルギ
分布は数ｅｖに最確値をもつマクスウェル分布であるこ
とが知られている。これを考慮に入れたモンテカルロ法
によるシミュレーションによっても上述の凸の部分すな
わち頂部と凹の部分すなわち底部との堆積膜厚が著しく
異なることが認められる。従って、広い面積のスパッタ
源をもつ平板マグネトロンスパッタ装置を用いて凹凸構
造を有する基板にスパッタ蒸着する場合に上）ホのよう
に膜厚分布が不揃いとなるのは避けられない一般的な事
実である。
発明が解決しようとする問題点
このように、平板マグネミーロンスパッタ装置を用いて
サブミクロンの高アスペクト比（深さ／代表径比）の凹
凸構造を有する基板にスパッタ蒸着する場合に、凹の部
分における膜厚が凸の部分における膜厚に比べて著しく
薄くなり、一様な膜厚で成膜することは困難である。
サブミクロンの高アスペクト比（深さ／代表径比）の凹
凸構造を有する基板にスパッタ蒸着する場合に、凹の部
分における膜厚が凸の部分における膜厚に比べて著しく
薄くなり、一様な膜厚で成膜することは困難である。
ここで、頂部と底部との堆積膜厚の比を“頂底膜厚比”
と呼ぶことにづると、凹凸構造を有する基板の平板マグ
ネ１−ロンスパッタにおいて、基板の凹凸の部分の代表
径ｄと凹の部分の深さ１とが共にμｍの単位で測られる
寸法であってしかもｄが１μｍないしはそれ以下の寸法
であるような場合に、“頂底膜厚比″を１にできるだけ
近づけることが必要となってきている。
と呼ぶことにづると、凹凸構造を有する基板の平板マグ
ネ１−ロンスパッタにおいて、基板の凹凸の部分の代表
径ｄと凹の部分の深さ１とが共にμｍの単位で測られる
寸法であってしかもｄが１μｍないしはそれ以下の寸法
であるような場合に、“頂底膜厚比″を１にできるだけ
近づけることが必要となってきている。
そこで、本発明の目的（Ｌ１上述のような凹凸構造を有
する基板の１を板マグネトロンスパッタにおいて、一様
な膜厚１なわち″頂底膜厚比″１で成膜することができ
るようにした平板マグネトロンスパッタ装置を提供する
ことにある。
する基板の１を板マグネトロンスパッタにおいて、一様
な膜厚１なわち″頂底膜厚比″１で成膜することができ
るようにした平板マグネトロンスパッタ装置を提供する
ことにある。
問題点を解決するための手段
上記の目的を達成するために、本発明による平板マグネ
トロンスパッタ装置は、ターゲットの取り付けられるカ
ソードとこれに対向して設けられ基板の取り付けられる
アノードとの間に、上記ターゲットからのスパッタ原子
のうち基板にほぼ垂直な方向をもつもののみを上記基板
に通すストレーナを設けたことを特徴としている。
トロンスパッタ装置は、ターゲットの取り付けられるカ
ソードとこれに対向して設けられ基板の取り付けられる
アノードとの間に、上記ターゲットからのスパッタ原子
のうち基板にほぼ垂直な方向をもつもののみを上記基板
に通すストレーナを設けたことを特徴としている。
ストレーナは中空殻構造であり、タープ・ットと基板と
の間の適当な位置に固定または可動に配置され得る。ス
トレーナを固定配置する場合には、ターゲットに一体的
にストレーナを設けることもでき、また可動配置の場合
には、ストレーナは基板に沿って往復動または回転運動
するように構成され得る。
の間の適当な位置に固定または可動に配置され得る。ス
トレーナを固定配置する場合には、ターゲットに一体的
にストレーナを設けることもでき、また可動配置の場合
には、ストレーナは基板に沿って往復動または回転運動
するように構成され得る。
作 用
このように構成したことによって、本発明のによる平板
マグネトロンスパッタ装置においては、ターゲツト面か
ら斜めに飛び出したスパッタ原子は中空殻構造のストレ
ーナ壁 ーナ壁に衝突し、従って基板には入射しない。この場合
、ストレーナに印加する電位は、ストレーナをターゲッ
トに結合してまたはその近傍に設けた時にはカソードと
同電位にすることにより中空殻に底つきのカソードをも
つスパッタ源として作用し、またマグネトロン放電の主
要領域の範囲外に設けたときには基板電位と同じ電位で
もあるいは基板電位に対して適当に正または負であって
もよい。さらに、必要ならば、適当なりＣまたはＲＦｆ
ｆｉ圧をストレーナに印加して基板における成膜状態を
制御することも可能である。
マグネトロンスパッタ装置においては、ターゲツト面か
ら斜めに飛び出したスパッタ原子は中空殻構造のストレ
ーナ壁 ーナ壁に衝突し、従って基板には入射しない。この場合
、ストレーナに印加する電位は、ストレーナをターゲッ
トに結合してまたはその近傍に設けた時にはカソードと
同電位にすることにより中空殻に底つきのカソードをも
つスパッタ源として作用し、またマグネトロン放電の主
要領域の範囲外に設けたときには基板電位と同じ電位で
もあるいは基板電位に対して適当に正または負であって
もよい。さらに、必要ならば、適当なりＣまたはＲＦｆ
ｆｉ圧をストレーナに印加して基板における成膜状態を
制御することも可能である。
実 施 例
以下、添附図面を寺照して本発明の実施例について説明
する。
する。
第１図には本発明の一実施例を示し、１はカソードであ
り、この口（゛（Ｌターゲラ１−が一体内に構成されて
いる。カソード１に対向してアノード２上には基板３が
取付けられている。カソード１とアノード２上の基板３
との間には図示したように、高さし、代表軽りの中空殻
構造をもつストレーナ４がカソード１に平行に配置され
ている。
り、この口（゛（Ｌターゲラ１−が一体内に構成されて
いる。カソード１に対向してアノード２上には基板３が
取付けられている。カソード１とアノード２上の基板３
との間には図示したように、高さし、代表軽りの中空殻
構造をもつストレーナ４がカソード１に平行に配置され
ている。
ここで、カソード１とアノード２上の基板３との間の距
離をＳとし、カソード１とストレーナ４の一端との間の
距離を８１とし、また基板３とストレーナ４の他端との
間の距離を８２とすると、カソード１と基板３とが平行
である場合には、５＝８１＋８２＋しであるが、カソー
ド１と基板３とが平行でない場合、例えば基板３が曲面
であったり、斜めに傾いていて自転しているなどの場合
には、Ｓをカソード１とアノード２上の基板３との間の
代表距離とする。
離をＳとし、カソード１とストレーナ４の一端との間の
距離を８１とし、また基板３とストレーナ４の他端との
間の距離を８２とすると、カソード１と基板３とが平行
である場合には、５＝８１＋８２＋しであるが、カソー
ド１と基板３とが平行でない場合、例えば基板３が曲面
であったり、斜めに傾いていて自転しているなどの場合
には、Ｓをカソード１とアノード２上の基板３との間の
代表距離とする。
ここで、゛頂底膜厚比″を１にできるだけ近づけるため
にはストレーナ４の高ざＬと代表径りとの比Ｌ／Ｄを最
適な値に設定する必要があり、比Ｌ／Ｄをゼロに近ずけ
ると通常の平板マグネトロンスパッタ蒸着となってしま
い、一方、Ｌ／Ｄ＝■とすると、各穴に一杯詰物をした
ものを置いたことに相当するので、基板に成膜ができな
くなってしまう。従って、実際上は、０．１≦Ｌ／Ｄ≦
１０の範囲で選ばれる。また缶ｌｌｌｌＳ１および距離
Ｓ２はそれぞれ、Ｏ≦Ｓ１≦Ｓ−Ｌ、Ｏ≦Ｓ２≦Ｓ−１
の範囲で選ばれる。
にはストレーナ４の高ざＬと代表径りとの比Ｌ／Ｄを最
適な値に設定する必要があり、比Ｌ／Ｄをゼロに近ずけ
ると通常の平板マグネトロンスパッタ蒸着となってしま
い、一方、Ｌ／Ｄ＝■とすると、各穴に一杯詰物をした
ものを置いたことに相当するので、基板に成膜ができな
くなってしまう。従って、実際上は、０．１≦Ｌ／Ｄ≦
１０の範囲で選ばれる。また缶ｌｌｌｌＳ１および距離
Ｓ２はそれぞれ、Ｏ≦Ｓ１≦Ｓ−Ｌ、Ｏ≦Ｓ２≦Ｓ−１
の範囲で選ばれる。
なお、図示実施例では、ストレーナ４はカソード１とア
ノード２上の基板３との間のほぼ中間にすなわちＳ お
よびＳ２をそれぞれ適当な距離に選んで固定配置されて
いるが、距ｌ１１１Ｓ１をピロ近くに選んでストレーナ
４をカソード１と同電位にすることにＪ：す、中空殻構
造に底つきのカソードをもつスパッタ源として構成覆る
ことができ、また距離Ｓ２をゼロ近くに選んでストヒニ
ナをアノード上の基板に沿って適当な駆動手段により往
復動または回転運動させるように構成してもよい。
ノード２上の基板３との間のほぼ中間にすなわちＳ お
よびＳ２をそれぞれ適当な距離に選んで固定配置されて
いるが、距ｌ１１１Ｓ１をピロ近くに選んでストレーナ
４をカソード１と同電位にすることにＪ：す、中空殻構
造に底つきのカソードをもつスパッタ源として構成覆る
ことができ、また距離Ｓ２をゼロ近くに選んでストヒニ
ナをアノード上の基板に沿って適当な駆動手段により往
復動または回転運動させるように構成してもよい。
本発明において用いられ得るストレーナの幾つかの例を
第２〜５図に示す。第２図に示すストレーナは中空円筒
をハニカム状に組合せたものから成っており、第３図に
は中空六角筒をハニカム状に組合せたものが示、＼ＩＬ
Ｃおり、第４図には中空四角筒をハニカム状に組合せた
ものが示されており、また第５図には中空三角筒をハニ
カム状に組合せたものが示されている。なお、必要なら
ば、ストレーナとして他の任意の中空筒ハニカム状のも
のを用いることができる。
第２〜５図に示す。第２図に示すストレーナは中空円筒
をハニカム状に組合せたものから成っており、第３図に
は中空六角筒をハニカム状に組合せたものが示、＼ＩＬ
Ｃおり、第４図には中空四角筒をハニカム状に組合せた
ものが示されており、また第５図には中空三角筒をハニ
カム状に組合せたものが示されている。なお、必要なら
ば、ストレーナとして他の任意の中空筒ハニカム状のも
のを用いることができる。
発 明 の 効 果
以上説明してきたように、本発明においては、ターゲッ
トの取り付けられるカソードと上記ターゲットに対向し
て設けられ基板の取り付けられるアノードとの間に上記
ターゲットからのスパッタ原子のうら基板にほぼ垂直な
方向をもつもののみを上記基板に通すストレーナを設け
ているので、サブミクロンの高アスペクト比（深さ／代
表径比）の凹凸構造を有する基板にスパッタ蒸着する場
合でも、凹の部分および凸の部分を一様な膜厚で成膜す
ることができる。これにより、ターゲツト面におけるス
パッタエツチング速度および基板面における成膜速度が
大きく、低エネルギでのスパッタができ、また基板への
入射熱ａを低く押えることができるなどのマグネトロン
スパッタの特徴を生かして凹凸構造を有する基板を一様
な膜厚で効率よく成膜することができる。
トの取り付けられるカソードと上記ターゲットに対向し
て設けられ基板の取り付けられるアノードとの間に上記
ターゲットからのスパッタ原子のうら基板にほぼ垂直な
方向をもつもののみを上記基板に通すストレーナを設け
ているので、サブミクロンの高アスペクト比（深さ／代
表径比）の凹凸構造を有する基板にスパッタ蒸着する場
合でも、凹の部分および凸の部分を一様な膜厚で成膜す
ることができる。これにより、ターゲツト面におけるス
パッタエツチング速度および基板面における成膜速度が
大きく、低エネルギでのスパッタができ、また基板への
入射熱ａを低く押えることができるなどのマグネトロン
スパッタの特徴を生かして凹凸構造を有する基板を一様
な膜厚で効率よく成膜することができる。
第１図は本発明の平板マグネトロンスパッタ装置の要部
の構成を示す概略断面図、第２．３，４゜５図はそれぞ
れ本発明の平板マグネトロンスパッタ装置に用いられる
異なったストレーナを示す平面図である。 図中、１：カソード、 ２ニアノード、 ３：基板、
４ニストレーナ。
の構成を示す概略断面図、第２．３，４゜５図はそれぞ
れ本発明の平板マグネトロンスパッタ装置に用いられる
異なったストレーナを示す平面図である。 図中、１：カソード、 ２ニアノード、 ３：基板、
４ニストレーナ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ターゲットの取り付けられるカソードと上記ターゲ
ットに対向して設けられ基板の取り付けられるアノード
との間に、上記ターゲットからのスパッタ原子のうち基
板にほぼ垂直な方向をもつもののみを通すストレーナを
設けたことを特徴とする平板マグネトロンスパッタ装置
。 ２、カソードとアノードとの間に設けられるストレーナ
が固定配置される特許請求の範囲第１項に記載の平板マ
グネトロンスパッタ装置。 ３、カソードとアノードとの間に設けられるストレーナ
が基板に対して平行に動くようにされる特許請求の範囲
第１項に記載の平板マグネトロンスパッタ装置。 ４、ストレーナがカソードにおけるターゲットに結合し
ている特許請求の範囲第１項または第２項のいずれかに
記載の平板マグネトロンスパッタ装置。 ５、ストレーナが中空殻構造である特許請求の範囲第１
〜４項のいずれか一つに記載の平板マグネトロンスパッ
タ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15406285A JPS6217173A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 平板マグネトロンスパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15406285A JPS6217173A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 平板マグネトロンスパツタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6217173A true JPS6217173A (ja) | 1987-01-26 |
| JPH0432152B2 JPH0432152B2 (ja) | 1992-05-28 |
Family
ID=15576067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15406285A Granted JPS6217173A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 平板マグネトロンスパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6217173A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63310965A (ja) * | 1987-06-11 | 1988-12-19 | Anelva Corp | スパッタリング装置 |
| US5133849A (en) * | 1988-12-12 | 1992-07-28 | Ricoh Company, Ltd. | Thin film forming apparatus |
| US5223108A (en) * | 1991-12-30 | 1993-06-29 | Materials Research Corporation | Extended lifetime collimator |
| US5393398A (en) * | 1991-06-19 | 1995-02-28 | Sony Corporation | Magnetron sputtering apparatus |
| US5401675A (en) * | 1991-04-19 | 1995-03-28 | Lee; Pei-Ing P. | Method of depositing conductors in high aspect ratio apertures using a collimator |
| US5415753A (en) * | 1993-07-22 | 1995-05-16 | Materials Research Corporation | Stationary aperture plate for reactive sputter deposition |
| JPH07166345A (ja) * | 1993-12-15 | 1995-06-27 | Nec Corp | スパッタ装置 |
| US5529670A (en) * | 1991-04-19 | 1996-06-25 | International Business Machines Corporation | Method of depositing conductors in high aspect ratio apertures under high temperature conditions |
| US5635036A (en) * | 1990-01-26 | 1997-06-03 | Varian Associates, Inc. | Collimated deposition apparatus and method |
| US6521106B1 (en) * | 1990-01-29 | 2003-02-18 | Novellus Systems, Inc. | Collimated deposition apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS601397A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-07 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | 圧縮容量可変型圧縮機 |
-
1985
- 1985-07-15 JP JP15406285A patent/JPS6217173A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS601397A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-07 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | 圧縮容量可変型圧縮機 |
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| JPH07166345A (ja) * | 1993-12-15 | 1995-06-27 | Nec Corp | スパッタ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0432152B2 (ja) | 1992-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |