JPS6314865A - スパツタリング装置 - Google Patents
スパツタリング装置Info
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- JPS6314865A JPS6314865A JP15900786A JP15900786A JPS6314865A JP S6314865 A JPS6314865 A JP S6314865A JP 15900786 A JP15900786 A JP 15900786A JP 15900786 A JP15900786 A JP 15900786A JP S6314865 A JPS6314865 A JP S6314865A
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- Japan
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- target
- substrate
- taper
- sputtering apparatus
- particles
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
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- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
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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
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (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
本発明はスパッタリング装置において、２成分以上の合
金及び化合物薄膜を形成するための多元のスパッタリン
グ装置に関するものである。
金及び化合物薄膜を形成するための多元のスパッタリン
グ装置に関するものである。
従来の技術
近年、２成分以上の合金及び化合物薄膜を、おのおの組
成が異なる複数のターゲットをスバ、りする多元スパッ
タリング装置を用いて形成することが一般に行なわれる
ようになってきた。
成が異なる複数のターゲットをスバ、りする多元スパッ
タリング装置を用いて形成することが一般に行なわれる
ようになってきた。
以下図面を参照しながら、上述した多元のスパッタリン
グ装置の１例について説明する。第３図は従来例のスパ
ッタリング装置の断面図である。
グ装置の１例について説明する。第３図は従来例のスパ
ッタリング装置の断面図である。
１１は内部が排気可能なチャンバーである。１２はチャ
ンバ１１内に配置され薄膜が形成される基板、１３は基
板１２を保持しかつ自転ないしは公転させる基板ホルダ
である。１４．１５は基板２と対向して配置された各々
組成元素が異なるターゲットである。１６．１７はター
ゲノ）１４ 、１６を保持するバッキングプレートであ
る。
ンバ１１内に配置され薄膜が形成される基板、１３は基
板１２を保持しかつ自転ないしは公転させる基板ホルダ
である。１４．１５は基板２と対向して配置された各々
組成元素が異なるターゲットである。１６．１７はター
ゲノ）１４ 、１６を保持するバッキングプレートであ
る。
以上のように構成された多元スパッタリング装置につい
て以下その動作を説明する。
て以下その動作を説明する。
まず、陰極となるターゲット１４ ＋ １５．ｌ＋’バ
ッキングプレート１６．１７に高電圧を印加させ、グロ
ー放電を発生させる。ターゲット１４．１５からスパッ
タされ飛散する粒子を基板１２に付着させることにより
薄膜が形成される。この際、ターゲソ） １４ 、１６
の材料をそれぞれＣｏ、Ｃｒにすると形成薄膜としてＣ
ｏ−Ｃｒ合金膜が得られる。
ッキングプレート１６．１７に高電圧を印加させ、グロ
ー放電を発生させる。ターゲット１４．１５からスパッ
タされ飛散する粒子を基板１２に付着させることにより
薄膜が形成される。この際、ターゲソ） １４ 、１６
の材料をそれぞれＣｏ、Ｃｒにすると形成薄膜としてＣ
ｏ−Ｃｒ合金膜が得られる。
また、各ターゲットに印加するスパッタ電力比を変える
ことてよ）、任意にＣｏ−Ｃｒの組成比を変えることが
可能となる。
ことてよ）、任意にＣｏ−Ｃｒの組成比を変えることが
可能となる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、基板上に形成され
た薄膜の組成及び膜厚が均一となるような基板位置は限
定されるという問題があった。第４図に上記多元スパッ
タリング装置の膜厚分布を示す。横軸は、ターゲット１
４．１５の中心を結ぶ直線上の距離である。形成薄膜の
膜厚分布及び組成分布を±６チ以下にするためには、基
板中心位置を第４図の領域２０内に配置し、かつ基板の
自公転が必要となる。このため、基板の運動機構が必要
となるなど装置が複雑、高価となる欠点があった。また
、ターゲソ）１４．１５から飛散する粒子の一部しか基
板に付着しないだめターゲット材料の利用効率が極めて
低いという欠点もあった。上記の２つの欠点は、多元ス
パッタ装置を生産用成膜装置として使用する際に重大な
問題となっていた。
た薄膜の組成及び膜厚が均一となるような基板位置は限
定されるという問題があった。第４図に上記多元スパッ
タリング装置の膜厚分布を示す。横軸は、ターゲット１
４．１５の中心を結ぶ直線上の距離である。形成薄膜の
膜厚分布及び組成分布を±６チ以下にするためには、基
板中心位置を第４図の領域２０内に配置し、かつ基板の
自公転が必要となる。このため、基板の運動機構が必要
となるなど装置が複雑、高価となる欠点があった。また
、ターゲソ）１４．１５から飛散する粒子の一部しか基
板に付着しないだめターゲット材料の利用効率が極めて
低いという欠点もあった。上記の２つの欠点は、多元ス
パッタ装置を生産用成膜装置として使用する際に重大な
問題となっていた。
本発明は上記問題点に鑑み、基板の自公転を不要にする
とともにターゲット材料の利用効率を向上させるスパッ
タリング装置を提供するものである。
とともにターゲット材料の利用効率を向上させるスパッ
タリング装置を提供するものである。
問題点を解決するだめの手段
上記問題点を解決するために本発明のスパッタリング装
置は、中心部が基板に対し凸型テーパを有する第１ター
ゲットと、第１ターゲットの外周部に配置され基板に対
し凹型テーパを有する円環状の第２ターゲットという構
成を備えたものである。
置は、中心部が基板に対し凸型テーパを有する第１ター
ゲットと、第１ターゲットの外周部に配置され基板に対
し凹型テーパを有する円環状の第２ターゲットという構
成を備えたものである。
作 用
本発明は上記した構成により、第１及び第２ターゲット
が同心状又は略同心状に配置され、また、基板に対して
凸型及び凹型テーパを有するため、基板上のそれぞれの
ターゲットから飛散した粒子により形成される薄膜の膜
厚分布は均一となり、また、ターゲットから飛散した粒
子の大部分は基、板に付着する。したがって本発明を用
いることにより、基板の自公転が不要となるとともに、
ターゲット材料の利用効率が向上する。
が同心状又は略同心状に配置され、また、基板に対して
凸型及び凹型テーパを有するため、基板上のそれぞれの
ターゲットから飛散した粒子により形成される薄膜の膜
厚分布は均一となり、また、ターゲットから飛散した粒
子の大部分は基、板に付着する。したがって本発明を用
いることにより、基板の自公転が不要となるとともに、
ターゲット材料の利用効率が向上する。
実施例
以下本発明の一実施例のスパッタリング装置について、
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
基板ホルダである。４は基板に対し凸型テーパを用する
円錐台状の第１ターゲットである。６は第１ターゲット
の外周部に同心状に配置され基板２に対し凹型テーパを
用する円環状の第２ターゲットである。６，７はターゲ
ノ）４．５を保持するバッキングプレー） テ、！ｌ：
、ル。
円錐台状の第１ターゲットである。６は第１ターゲット
の外周部に同心状に配置され基板２に対し凹型テーパを
用する円環状の第２ターゲットである。６，７はターゲ
ノ）４．５を保持するバッキングプレー） テ、！ｌ：
、ル。
以上のように構成されだスパッタリング装置について以
下その動作について説明する。
下その動作について説明する。
まず陰極となるタープ、、７ ト４ 、５及びバッキン
グプレート６．７に高電圧を印加しグロー放電を発生さ
せる。ターゲット４，５からスパッタされ飛散する粒子
を基板２に付着させることにより基板が形成される。ま
た、ターゲット４，５の材料をＣｏ−Ｃｒにすると形成
薄膜としてＣｏＣｒ合金膜が得られる。また各ターゲッ
ト４，５に印加するスパッタ電力比を変えることにより
任意にＣｏ−Ｃｒの組成比を変えることが可能でちる。
グプレート６．７に高電圧を印加しグロー放電を発生さ
せる。ターゲット４，５からスパッタされ飛散する粒子
を基板２に付着させることにより基板が形成される。ま
た、ターゲット４，５の材料をＣｏ−Ｃｒにすると形成
薄膜としてＣｏＣｒ合金膜が得られる。また各ターゲッ
ト４，５に印加するスパッタ電力比を変えることにより
任意にＣｏ−Ｃｒの組成比を変えることが可能でちる。
第２図に本発明のスパッタリング装置の膜厚分布を示す
。８はターゲット４から飛散した粒子から形成された薄
膜の膜厚分布、９はターゲット５から飛散した粒子から
形成された薄膜の膜厚分布である。１ｏは、膜厚分布及
び組成分布が±５チ以下となる領域である。したがって
第４図と比較して、膜厚分布及び組成分布が±５係以下
となる領域が広く、しかも、基板２の自公転がなくても
充分な膜厚分布及び組成分布が得られる。一般に、ター
ゲット４，５からスパッタされ飛散する粒子の放射分布
が余弦法則で近似されることが知られている。これは、
ターゲット４，５から飛散する粒子数は、ターゲット４
．ｓと鉛直方向が最も多く、鉛直方向と飛散粒子とのな
す角をθとすると、飛散粒子数はｃｏｓθに比例すると
いう実験側である。
。８はターゲット４から飛散した粒子から形成された薄
膜の膜厚分布、９はターゲット５から飛散した粒子から
形成された薄膜の膜厚分布である。１ｏは、膜厚分布及
び組成分布が±５チ以下となる領域である。したがって
第４図と比較して、膜厚分布及び組成分布が±５係以下
となる領域が広く、しかも、基板２の自公転がなくても
充分な膜厚分布及び組成分布が得られる。一般に、ター
ゲット４，５からスパッタされ飛散する粒子の放射分布
が余弦法則で近似されることが知られている。これは、
ターゲット４，５から飛散する粒子数は、ターゲット４
．ｓと鉛直方向が最も多く、鉛直方向と飛散粒子とのな
す角をθとすると、飛散粒子数はｃｏｓθに比例すると
いう実験側である。
したがって本実施例では、飛散粒子の放射分布に角度依
存性があることを利用して第１及び第２ターゲット４，
６の粒子飛散面を基板２に対し傾斜させることにより、
飛散粒子数の基板２面上での分布が改善するとともに、
飛散粒子の大半を基板２に付着させるという事が可能と
なった。
存性があることを利用して第１及び第２ターゲット４，
６の粒子飛散面を基板２に対し傾斜させることにより、
飛散粒子数の基板２面上での分布が改善するとともに、
飛散粒子の大半を基板２に付着させるという事が可能と
なった。
発明の効果
以下のように本発明は、中心部が基板に対し凸型テーパ
を有する第１ターゲットと、第１ターゲットの外周部に
配置され基板に対し凹型テーパを有する円環状の第２タ
ーゲットからなるターゲットを設けることにより、基板
の自公転が不要となるとともにターゲット材料の利用効
率を向上することができる。
を有する第１ターゲットと、第１ターゲットの外周部に
配置され基板に対し凹型テーパを有する円環状の第２タ
ーゲットからなるターゲットを設けることにより、基板
の自公転が不要となるとともにターゲット材料の利用効
率を向上することができる。
第１図は本発明の実施例におけるスパッタリング装置の
構成図、第２図は本発明のスパッタリング装置による膜
厚分布を示すグラフ、第３図は従来例のスパッタリング
装置の構成図、第４図は従来例のスパッタリーグ装置に
よる膜厚分布を示すグラフである。 ４・・・・・・第１ターゲット、６・・・・・・第２タ
ーゲット。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名士−
−−オイグーゲッド 第１図 ５−ヤ２ ” 第２図 一一一→ヤ１ダーゲ、外 奏８（中）も刀・５つ距な能（Ｃｍ） 第３図 第 ４ 図 １１”““−一“°ルグーゲン）２プ４Ｃ−一グーゲッ
ト１５
構成図、第２図は本発明のスパッタリング装置による膜
厚分布を示すグラフ、第３図は従来例のスパッタリング
装置の構成図、第４図は従来例のスパッタリーグ装置に
よる膜厚分布を示すグラフである。 ４・・・・・・第１ターゲット、６・・・・・・第２タ
ーゲット。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名士−
−−オイグーゲッド 第１図 ５−ヤ２ ” 第２図 一一一→ヤ１ダーゲ、外 奏８（中）も刀・５つ距な能（Ｃｍ） 第３図 第 ４ 図 １１”““−一“°ルグーゲン）２プ４Ｃ−一グーゲッ
ト１５
Claims (2)
- （１）陰極のターゲットに高電圧を印加してグロー放電
を発生させ、ターゲットからスパッタされ飛散する粒子
を基板に付着させるスパッタリング装置において、前記
ターゲットが、中心部が前記基板に対し凸型テーパを有
する第１ターゲットと、前記第１ターゲットの外周部に
配置され基板に対し凹型テーパを有する円環状の第２タ
ーゲットからなることを特徴とするスパッタリング装置
。 - （２）前記第１ターゲットと第２ターゲットが異なる材
料で構成され、同時にスパッタすることにより複合薄膜
が形成されるようにした特許請求の範囲第１項記載のス
パッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15900786A JPS6314865A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15900786A JPS6314865A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | スパツタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6314865A true JPS6314865A (ja) | 1988-01-22 |
Family
ID=15684201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15900786A Pending JPS6314865A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6314865A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254754A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 傾斜組成制御膜の形成法 |
| US5538603A (en) * | 1993-05-19 | 1996-07-23 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and process for increasing uniformity of sputtering rate in sputtering apparatus |
| US6086735A (en) * | 1998-06-01 | 2000-07-11 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Contoured sputtering target |
| JP2009001902A (ja) * | 1996-05-09 | 2009-01-08 | Applied Materials Inc | プラズマの発生及びスパッタのためのコイル |
| US8398832B2 (en) | 1996-05-09 | 2013-03-19 | Applied Materials Inc. | Coils for generating a plasma and for sputtering |
| CN107636196A (zh) * | 2015-05-14 | 2018-01-26 | 瓦里安半导体设备公司 | 多层沉积装置及方法 |
| WO2024094525A1 (fr) * | 2022-11-03 | 2024-05-10 | Trixell | Procede de depot d'une couche de materiaux inorganiques ou hybrides organiques/inorganiques sur un substrat |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6199674A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-17 | Hitachi Ltd | スパツタ電極 |
-
1986
- 1986-07-07 JP JP15900786A patent/JPS6314865A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6199674A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-17 | Hitachi Ltd | スパツタ電極 |
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| FR3141699A1 (fr) * | 2022-11-03 | 2024-05-10 | Trixell | Procédé de dépôt d’une couche de matériaux inorganiques ou hybrides organiques/inorganiques sur un substrat |
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