JPS63219578A - 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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- JPS63219578A JPS63219578A JP5250187A JP5250187A JPS63219578A JP S63219578 A JPS63219578 A JP S63219578A JP 5250187 A JP5250187 A JP 5250187A JP 5250187 A JP5250187 A JP 5250187A JP S63219578 A JPS63219578 A JP S63219578A
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- Japan
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- target
- targets
- substrate
- sputtering apparatus
- substrates
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 27
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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
Landscapes
- 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
金及び化合物の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。
金及び化合物の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パッタする多元スパッ
タリング装置を用いて形成することが一般的に行なわれ
るようになってきた。
成が異なる複数のターゲットをスパッタする多元スパッ
タリング装置を用いて形成することが一般的に行なわれ
るようになってきた。
以下図面を参照しながら、上述した従来の多元のスパッ
タリング装置の一例について説明する。
タリング装置の一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を保持しから自転ないし公転させる基
板ホルダである。１４．１５は基板１２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はターゲット１４゜１６を保持するバッキングプー
トである。
、１３は基板１２を保持しから自転ないし公転させる基
板ホルダである。１４．１５は基板１２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はターゲット１４゜１６を保持するバッキングプー
トである。
まず陰極となるターゲット１４．１５及びバッキングプ
レー）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、ターゲット１４．１５の材料をそれぞ
れＣｏ、Ｃｒにすると形成薄膜としてＣｏ−Ｃｒ合金膜
が得られる。
レー）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、ターゲット１４．１５の材料をそれぞ
れＣｏ、Ｃｒにすると形成薄膜としてＣｏ−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
ことによシ、任意にＣｏ−Ｃｒの組成比を変えることが
可能となる。
ことによシ、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、ターゲラ）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％以下にするためには、基
板中心位置を第４図の領域２ｏ内に配置し、かつ基板の
自公転が必要となる。このため、ターゲット１４゜１５
から飛散する粒子の一部しか基板に付着しないためター
ゲット材料の利用効率が極めて低いという欠点があり、
中度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、ターゲラ）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％以下にするためには、基
板中心位置を第４図の領域２ｏ内に配置し、かつ基板の
自公転が必要となる。このため、ターゲット１４゜１５
から飛散する粒子の一部しか基板に付着しないためター
ゲット材料の利用効率が極めて低いという欠点があり、
中度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、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
。
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
。
問題点を解決するための手段
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、平面状表面を有する第１ターゲットと、第１ター
ゲットの周囲を包囲し外側に向かって傾斜する円環状の
第２ターゲットを備えたものである。
置は、平面状表面を有する第１ターゲットと、第１ター
ゲットの周囲を包囲し外側に向かって傾斜する円環状の
第２ターゲット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
同心状または略同心状に配置され、また基板に対して平
面及び凸型テーバを有し、ターゲットから飛散する粒子
の放射分布がテーパ角の余弦に比例するため、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、広範囲で均一となシ、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シ、ターゲット材料の利用効率
が向上する。
同心状または略同心状に配置され、また基板に対して平
面及び凸型テーバを有し、ターゲットから飛散する粒子
の放射分布がテーパ角の余弦に比例するため、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、広範囲で均一となシ、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シ、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。
第１図において、１は内部が排気可能なチャンバ、２ａ
、２ｂはチャンバ１内に配置された基板、３ａ、３ｂは
基板２ａ、２ｂを保持する基板ホルダである。４は平面
状表面を有する第１ターゲットである。５は第１ターゲ
ットの外周部に配置され外側に向かって傾斜する円環状
の第２ターゲットである。６．７はターゲット４，６を
保持するバンキンググレートである。
、２ｂはチャンバ１内に配置された基板、３ａ、３ｂは
基板２ａ、２ｂを保持する基板ホルダである。４は平面
状表面を有する第１ターゲットである。５は第１ターゲ
ットの外周部に配置され外側に向かって傾斜する円環状
の第２ターゲットである。６．７はターゲット４，６を
保持するバンキンググレートである。
以上のように構成されたスパッタリング装置について以
下その動作を説明する。
下その動作を説明する。
まず陰極となるターゲット４，６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４，６からスパッタサレ飛散する粒子を基板２
ａ、２ｂに付着させることにより薄膜が形成される。ま
た、ターゲット４゜５の材料をＣｏ、ＣｒにするとＣｏ
−Ｃｒ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ある。
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４，６からスパッタサレ飛散する粒子を基板２
ａ、２ｂに付着させることにより薄膜が形成される。ま
た、ターゲット４゜５の材料をＣｏ、ＣｒにするとＣｏ
−Ｃｒ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ある。
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６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±６チ以下となる領域である。同図かられか
るように、第４図と比較して膜厚分布が±５％以下とな
る領域が広く、高い付着効率が得られ、ターゲット材料
の利用効率が高くなる。一般にターゲットから飛散する
スパッタ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、ターゲットから飛散する粒子数
は、ターゲットの鉛直方向が最も多く、鉛直方向と飛散
粒子のなす角をθとすると、飛散粒子数はＣＯ３θに比
例するという実験則である。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２ターゲット６の粒子飛散面を基板２ａ、２ｂに対し
傾斜六せることにより、飛散粒子数の基板２ａ。
。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６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±６チ以下となる領域である。同図かられか
るように、第４図と比較して膜厚分布が±５％以下とな
る領域が広く、高い付着効率が得られ、ターゲット材料
の利用効率が高くなる。一般にターゲットから飛散する
スパッタ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、ターゲットから飛散する粒子数
は、ターゲットの鉛直方向が最も多く、鉛直方向と飛散
粒子のなす角をθとすると、飛散粒子数はＣＯ３θに比
例するという実験則である。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２ターゲット６の粒子飛散面を基板２ａ、２ｂに対し
傾斜六せることにより、飛散粒子数の基板２ａ。
２ｂ上での分布が改善されるとともに、飛散粒子の大半
を基板２に付着させることが可能となった。
を基板２に付着させることが可能となった。
なお、本実施例では、ターゲット４．６の材料をＣｏ、
Ｃｒとしたが、他の材料を使用してもよい。
Ｃｒとしたが、他の材料を使用してもよい。
発明の効果
以下のように本発明は、平面状表面を有する第１ターゲ
ットと、第１ターゲットの周囲を包囲し、外側に向かっ
て傾斜する円環状の第２ターゲットからなるターゲット
を設けることにより、広い範囲で膜厚分布を均一にする
とともにターゲット利用効率を向上することができる。
ットと、第１ターゲットの周囲を包囲し、外側に向かっ
て傾斜する円環状の第２ターゲットからなるターゲット
を設けることにより、広い範囲で膜厚分布を均一にする
とともにターゲット利用効率を向上することができる。
Ｎ１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ング装置に
よる膜厚分布を示すグラフである。 ２ａ、２ｂ・・・・・・基板、４・・・・・・第１ター
ゲット、５・・・・・・第２ターゲット。 １−ム ヘ ろ ； リ 寸 埴寸 も 二 二 ■ 葛 峠 ！
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ング装置に
よる膜厚分布を示すグラフである。 ２ａ、２ｂ・・・・・・基板、４・・・・・・第１ター
ゲット、５・・・・・・第２ターゲット。 １−ム ヘ ろ ； リ 寸 埴寸 も 二 二 ■ 葛 峠 ！
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
ターゲットが平面状表面を有する第１ターゲットと、前
記第１ターゲットの周囲を包囲し外側に向かって傾斜す
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 |
|---|---|---|---|
| JP5250187A JPS63219578A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5250187A JPS63219578A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | スパツタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63219578A true JPS63219578A (ja) | 1988-09-13 |
Family
ID=12916472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5250187A Pending JPS63219578A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63219578A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194255A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-29 | Ulvac Corp | Sputtering device |
| JPS60200962A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-11 | Hitachi Ltd | プレ−ナマグネトロンスパツタリング方法 |
-
1987
- 1987-03-06 JP JP5250187A patent/JPS63219578A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194255A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-29 | Ulvac Corp | Sputtering device |
| JPS60200962A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-11 | Hitachi Ltd | プレ−ナマグネトロンスパツタリング方法 |
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