JPS6396268A - スパツタ装置 - Google Patents
スパツタ装置Info
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- JPS6396268A JPS6396268A JP24259286A JP24259286A JPS6396268A JP S6396268 A JPS6396268 A JP S6396268A JP 24259286 A JP24259286 A JP 24259286A JP 24259286 A JP24259286 A JP 24259286A JP S6396268 A JPS6396268 A JP S6396268A
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- sputtering
- anode
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 33
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Landscapes
- 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）
本発明は基板の上に薄膜を形成するスパッタ装置に関す
る。
る。
（従来技術）
スパッタ技術は薄膜作成のための有力な方法であり、固
体の表面をイオンでたたき、たたき出された物質を目的
の基板につけて薄膜をつくる。スパッタ技術にも多くの
方式がある。たとえば、電極の構造から大別すると、二
極スパッタ方式、三極または四極スパッタ方式およびマ
・グネトロンスパッタ方式がある。
体の表面をイオンでたたき、たたき出された物質を目的
の基板につけて薄膜をつくる。スパッタ技術にも多くの
方式がある。たとえば、電極の構造から大別すると、二
極スパッタ方式、三極または四極スパッタ方式およびマ
・グネトロンスパッタ方式がある。
本発明に関連して、マグネトロンスパッタ装置を説明す
ると、第５図に示すように、低圧の気体を封入した容器
（ベルジャ）ｌ内の陽極２と陰極３との間に電源４を用
いて電界Ｅを発生させ、一方、陰極３の裏側に備え付け
た磁石５により、陰極３の上部に電界Ｅと直交した磁界
Ｂを発生させる。
ると、第５図に示すように、低圧の気体を封入した容器
（ベルジャ）ｌ内の陽極２と陰極３との間に電源４を用
いて電界Ｅを発生させ、一方、陰極３の裏側に備え付け
た磁石５により、陰極３の上部に電界Ｅと直交した磁界
Ｂを発生させる。
上記の気体は、マグネトロン放電によりイオン化し、陰
極３の近くに閉じ込められ高密度のプラズマを生じる。
極３の近くに閉じ込められ高密度のプラズマを生じる。
このイオンは陰極３の上に設けたターゲット６に衝突し
、はじき出された原子と分子とは陽極２の近くの基板７
に付着し、薄膜を形成する。上記ターゲット６はイオン
の衝突などにより加熱され、また、ターゲット６の温度
が上昇すると基板７もその熱輻射により加熱される。こ
のイオン電流によるターゲット６の加熱を防ぐため、タ
ーゲット６は、パイプ８．９を通して、冷却水により、
直接、水冷されている。
、はじき出された原子と分子とは陽極２の近くの基板７
に付着し、薄膜を形成する。上記ターゲット６はイオン
の衝突などにより加熱され、また、ターゲット６の温度
が上昇すると基板７もその熱輻射により加熱される。こ
のイオン電流によるターゲット６の加熱を防ぐため、タ
ーゲット６は、パイプ８．９を通して、冷却水により、
直接、水冷されている。
従来、上記マグネトロンスパッタ装置により、１枚の基
板７に異なる材料粒子を同時に付着させて薄膜を形成す
る同時スパッタと、１枚の基板７に異なる材料粒子を順
次付着させて薄膜を多層に形成する多層膜スパッタとは
異なる装置により行なわれていた。
板７に異なる材料粒子を同時に付着させて薄膜を形成す
る同時スパッタと、１枚の基板７に異なる材料粒子を順
次付着させて薄膜を多層に形成する多層膜スパッタとは
異なる装置により行なわれていた。
すなわち、同時スパッタ装置では、第６図および第７図
に夫々そのＮ極構成を示すように、容器ｌ内にて１つの
円の円周上に３個の陰極３ ａ、 ３ ｂおよび３ｃを
１２０度の角度をおいて配置するとともに、これら陰極
３ ａ、 ３ ｂおよび３ｃを上記用の中心を通る中心
軸に向かって傾斜させている。また、上記陽極２は、陰
極３ ａ、 ３ ｂおよび３ｃが配置された円周の中心
軸に位置する回転軸１１の先端に回転自在に支持し、回
転軸１１を矢印Ａ１の向きに回転させて陽極２に保持さ
れた基板７を回転させ、基板７に３つのターゲット６ａ
、６ｂおよび６ｃからの粒子が均等に付着するようにし
ている。
に夫々そのＮ極構成を示すように、容器ｌ内にて１つの
円の円周上に３個の陰極３ ａ、 ３ ｂおよび３ｃを
１２０度の角度をおいて配置するとともに、これら陰極
３ ａ、 ３ ｂおよび３ｃを上記用の中心を通る中心
軸に向かって傾斜させている。また、上記陽極２は、陰
極３ ａ、 ３ ｂおよび３ｃが配置された円周の中心
軸に位置する回転軸１１の先端に回転自在に支持し、回
転軸１１を矢印Ａ１の向きに回転させて陽極２に保持さ
れた基板７を回転させ、基板７に３つのターゲット６ａ
、６ｂおよび６ｃからの粒子が均等に付着するようにし
ている。
一方、多層膜スパッタ装置では、第８図および第９図に
夫々その電極構成を示すように、陽極２に対して陰極３
ａ、 ３ ｂおよび３ｃをいずれら平行に配置してい
る。そして、回転軸１１．を矢印Ａ、の向きに間欠的に
回転させ、上記陰極３ ａ、 ３ ｂおよび３ｃを完全
に覆う寸法を有する陽極２の一部に基板７を保持し、陰
極３ ａ、 ３ ｂおよび３ｃに夫々保持されたターゲ
ット６ａ、６ｂおよび６ｃに対向して停止させ、基板７
上に多層に薄膜を形成する。
夫々その電極構成を示すように、陽極２に対して陰極３
ａ、 ３ ｂおよび３ｃをいずれら平行に配置してい
る。そして、回転軸１１．を矢印Ａ、の向きに間欠的に
回転させ、上記陰極３ ａ、 ３ ｂおよび３ｃを完全
に覆う寸法を有する陽極２の一部に基板７を保持し、陰
極３ ａ、 ３ ｂおよび３ｃに夫々保持されたターゲ
ット６ａ、６ｂおよび６ｃに対向して停止させ、基板７
上に多層に薄膜を形成する。
ところで、一枚の基板７にスパッタにより薄膜を形成す
る場合、目的によっては、同時スパッタにより異なる材
料からなる化合物もしくは混合物層を形成し、その上に
多層膜スパッタにより多層に薄膜を形成したり、その逆
に、多層膜スパッタ層の上に上記化合物もしくは混合物
層を形成したいと言うような場合がある。
る場合、目的によっては、同時スパッタにより異なる材
料からなる化合物もしくは混合物層を形成し、その上に
多層膜スパッタにより多層に薄膜を形成したり、その逆
に、多層膜スパッタ層の上に上記化合物もしくは混合物
層を形成したいと言うような場合がある。
このような場合には、第６図および第７図において説明
したような同時スパッタ装置と、第８図および第９図に
おいて説明したような多層膜スパッタ装置を必要とし、
設備コストが高くなるという問題があった。また、同時
スパッタを行なう場合と多層膜スパッタを行なう場合と
では、基［７の付は替えを必要とし、スパッタによる薄
膜形成が面倒であるという問題があった。
したような同時スパッタ装置と、第８図および第９図に
おいて説明したような多層膜スパッタ装置を必要とし、
設備コストが高くなるという問題があった。また、同時
スパッタを行なう場合と多層膜スパッタを行なう場合と
では、基［７の付は替えを必要とし、スパッタによる薄
膜形成が面倒であるという問題があった。
（発明の目的）
本発明の目的は、同時スパッタと多層膜スパッタを一台
の装置で行なうようにした設備コストが低（、多様な薄
膜を容易に形成することのできるスパッタ装置を堤供す
ることである。
の装置で行なうようにした設備コストが低（、多様な薄
膜を容易に形成することのできるスパッタ装置を堤供す
ることである。
（発明の構成）
このため、本発明は、容器内にて複数の陰極の各々が１
つの円の円周上に配置され、上記円周の中心を通る中心
軸に向かってターゲットを傾斜させた状態で保持する一
方、」二記中心軸上に位置する回転軸の先端部にてこの
回転軸と一体に回転するとともに薄膜を形成する基板を
保持する陽極が中心軸上に固定されており、この陽極と
回転軸との間には基板角度調節機構が設けられ、上記回
転軸の軸心に対して陽極に保持された基板の角度を調節
するようにしたことを特徴としている。上記基板角度調
節機構は、陽極に保持された基板が、同時スパッタのと
きは回転軸に垂直となり、多層膜スパッタのときは回転
により各ターゲットに平行となるように、陽極の回転軸
に女・ｔ、する固定角度を調節できるようにする。
つの円の円周上に配置され、上記円周の中心を通る中心
軸に向かってターゲットを傾斜させた状態で保持する一
方、」二記中心軸上に位置する回転軸の先端部にてこの
回転軸と一体に回転するとともに薄膜を形成する基板を
保持する陽極が中心軸上に固定されており、この陽極と
回転軸との間には基板角度調節機構が設けられ、上記回
転軸の軸心に対して陽極に保持された基板の角度を調節
するようにしたことを特徴としている。上記基板角度調
節機構は、陽極に保持された基板が、同時スパッタのと
きは回転軸に垂直となり、多層膜スパッタのときは回転
により各ターゲットに平行となるように、陽極の回転軸
に女・ｔ、する固定角度を調節できるようにする。
（作用）
本発明によれば、容器内でターゲットに対する基板の角
度を変えて同時スパッタおよび多層膜スパッタが行なえ
るようにしたので、一台の装置で同時スパッタと多層膜
スパッタが行なえ、スパヅ夕装置の設備コストを引き下
げることができる。
度を変えて同時スパッタおよび多層膜スパッタが行なえ
るようにしたので、一台の装置で同時スパッタと多層膜
スパッタが行なえ、スパヅ夕装置の設備コストを引き下
げることができる。
また、同一のスパッタ装置で同時スパッタと多層膜スパ
ッタが行なえるので、同時スパッタと多層膜スパッタと
で基数を別のスパッタ装置に付は替える等の面倒な作業
も不要となり、基板上に多様な薄膜を容易に形成するこ
とができる。
ッタが行なえるので、同時スパッタと多層膜スパッタと
で基数を別のスパッタ装置に付は替える等の面倒な作業
も不要となり、基板上に多様な薄膜を容易に形成するこ
とができる。
（実施例）
以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。
本発明に係るスパッタ装置の一実施例を第１図に示す。
上記スパッタ装置は、第６図および第７図において説明
した同時スパック装置において、回転軸１１と陽極２と
の間に基板角度調節機構１２を設け、上記回転軸１１の
軸心に対して陽極２に保持された基板７の角度を、同時
スパッタと多層膜スパッタとで変更するようにしたもの
である。
した同時スパック装置において、回転軸１１と陽極２と
の間に基板角度調節機構１２を設け、上記回転軸１１の
軸心に対して陽極２に保持された基板７の角度を、同時
スパッタと多層膜スパッタとで変更するようにしたもの
である。
なお、第１図において、第６図および第７図に対応する
部分には対応する符号を付して示し、重複した説明は省
略する。
部分には対応する符号を付して示し、重複した説明は省
略する。
上記基板角度調節機構１２は、たとえば第２図（ａ）お
よび（ｂ）に示すように、陽極２の基板７の保持側の主
面とは反対側を主面に対して垂直かつ互いに平行に突出
させた２枚の突片１３ａ、１３ｂと、これら突片１３ａ
、１３ｂおよびその間に挿入された回転軸１１の先端部
１１ａを貫通するねじ１４と、このねじ１４に螺合する
蝶ねじ１５とからなる。上記陽極２は、回転軸１１の先
端部１１ａにて、ねじ１４により揺動可能に支持され、
上記蝶ねじ１５を回転させることにより、第２図（ａ）
および（ｂ）に示すように、所望の位置に固定される。
よび（ｂ）に示すように、陽極２の基板７の保持側の主
面とは反対側を主面に対して垂直かつ互いに平行に突出
させた２枚の突片１３ａ、１３ｂと、これら突片１３ａ
、１３ｂおよびその間に挿入された回転軸１１の先端部
１１ａを貫通するねじ１４と、このねじ１４に螺合する
蝶ねじ１５とからなる。上記陽極２は、回転軸１１の先
端部１１ａにて、ねじ１４により揺動可能に支持され、
上記蝶ねじ１５を回転させることにより、第２図（ａ）
および（ｂ）に示すように、所望の位置に固定される。
このような構成であれば、基板７に同時スパッタを行な
う場合は、第１図において（イ）で示すように、陽極２
を回転軸１１の軸心に対して垂直となるように固定して
スパッタを行なうと、基板７にはターゲット６ ａ、
６ ｂおよび６ｃから夫々飛び出した粒子が付着し、こ
れらターゲット６ａ、６ｂおよび６ｃを夫々構成する材
料の化合物もしくは混合物の薄膜が形成される。
う場合は、第１図において（イ）で示すように、陽極２
を回転軸１１の軸心に対して垂直となるように固定して
スパッタを行なうと、基板７にはターゲット６ ａ、
６ ｂおよび６ｃから夫々飛び出した粒子が付着し、こ
れらターゲット６ａ、６ｂおよび６ｃを夫々構成する材
料の化合物もしくは混合物の薄膜が形成される。
また、基板７に多層膜スパッタを行なう場合は、第１図
において（ロ）で示すように、回転軸１１の回転に伴っ
てターゲット６ ａ、 ６ ｂおよび６Ｃに平行となる
ように陽極２を固定し、陽極２をターゲラ）６ａ、６ｂ
および６ｃの位置で順次、数秒ないし数分間停止させる
回転軸１１の矢印Ａ１方向の間欠駆動によりスパッタを
行なうと、基板７には、第３図に示すように、ターゲッ
ト６ａから飛び出した粒子による数ｌＯオングストロー
ムの厚さを有する薄膜Ａが形成され、この薄膜Ａの上に
はターゲット６ｂから飛び出した粒子による薄膜Ｂが形
成される。また、この薄膜Ｂの上には、ターゲラ）６ｃ
から飛び出した粒子による薄膜Ｃが形成される。以下、
同様の過程により薄膜Ａ、Ｂ、Ｃ，Ａ・・・の順で多層
膜スパッタが行なわれる。
において（ロ）で示すように、回転軸１１の回転に伴っ
てターゲット６ ａ、 ６ ｂおよび６Ｃに平行となる
ように陽極２を固定し、陽極２をターゲラ）６ａ、６ｂ
および６ｃの位置で順次、数秒ないし数分間停止させる
回転軸１１の矢印Ａ１方向の間欠駆動によりスパッタを
行なうと、基板７には、第３図に示すように、ターゲッ
ト６ａから飛び出した粒子による数ｌＯオングストロー
ムの厚さを有する薄膜Ａが形成され、この薄膜Ａの上に
はターゲット６ｂから飛び出した粒子による薄膜Ｂが形
成される。また、この薄膜Ｂの上には、ターゲラ）６ｃ
から飛び出した粒子による薄膜Ｃが形成される。以下、
同様の過程により薄膜Ａ、Ｂ、Ｃ，Ａ・・・の順で多層
膜スパッタが行なわれる。
よって、第１図のスパッタ装置では、１つの装置で同時
スパッタと多層膜スパッタが行なえることが分かる。
スパッタと多層膜スパッタが行なえることが分かる。
上記第１図のスパッタ装置では、同時スパッタと多層膜
スパッタの順序、あるいは、回転軸ｌｌの回転方向およ
び間欠駆動を予めプログラムしておくことにより、基板
７の上には、たとえば第４図に示すように、ターゲット
６ ａ、 ６ ｂ、 ６ ｃ等の化合物もしくは混合物
の薄膜（ＡＢＣ）、薄膜Ａ、 ＢもしくはＣを任意の順
序で容易に形成することができる。
スパッタの順序、あるいは、回転軸ｌｌの回転方向およ
び間欠駆動を予めプログラムしておくことにより、基板
７の上には、たとえば第４図に示すように、ターゲット
６ ａ、 ６ ｂ、 ６ ｃ等の化合物もしくは混合物
の薄膜（ＡＢＣ）、薄膜Ａ、 ＢもしくはＣを任意の順
序で容易に形成することができる。
上記実施例において、基板角度調節機構１２は、具体的
には図示しないが、外部リンク機構等により、回転軸１
１の軸心を通して容器ｌの外部から陽極２の角度を調節
する構成のものとすることもできる。このようにすれば
、容器の外部から陽極２の角度を調節することができる
ので、同時スパッタから多層膜スパッタを行なう場合、
あるいはその逆の場合、容器ｌの真空を破ることなく、
連続してスパッタを行なえる。
には図示しないが、外部リンク機構等により、回転軸１
１の軸心を通して容器ｌの外部から陽極２の角度を調節
する構成のものとすることもできる。このようにすれば
、容器の外部から陽極２の角度を調節することができる
ので、同時スパッタから多層膜スパッタを行なう場合、
あるいはその逆の場合、容器ｌの真空を破ることなく、
連続してスパッタを行なえる。
第１図は本発明に係るスパッタ装置の一実施例の説明図
、 第２図（ａ）および（ｂ）は夫々基板角度調節機構の一
例の説明図、 第３図および第４図は夫々第１図のスパッタ装置により
形成された薄膜の説明図、 第５図はマグネトロンスパッタ装置の原理説明図、 第６図および第７図は夫々従来の同時スパッタ用マグネ
トロンスパッタ装置の電極配置説明図、第８図および第
９図は夫々従来の多層膜スパッタ用マグネトロンスパッ
タ装置の電極配置説明図である。 １・・・容器、 ２・・・陽極、 ３．３ａ、３ｂ、３ｃ＝陰極、 ６．６ａ、６ｂ、６ｃｍターゲット、 ７・・基板、 ｌト・・回転軸、 １２・・・基板角度調節機構、１３ａ、１３ｂ・・・突
片、１４・ねじ、 １５・・・蝶ねじ。 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 青 山 葆ほか２名第１図 第２図 ｌａ 第６図
、 第２図（ａ）および（ｂ）は夫々基板角度調節機構の一
例の説明図、 第３図および第４図は夫々第１図のスパッタ装置により
形成された薄膜の説明図、 第５図はマグネトロンスパッタ装置の原理説明図、 第６図および第７図は夫々従来の同時スパッタ用マグネ
トロンスパッタ装置の電極配置説明図、第８図および第
９図は夫々従来の多層膜スパッタ用マグネトロンスパッ
タ装置の電極配置説明図である。 １・・・容器、 ２・・・陽極、 ３．３ａ、３ｂ、３ｃ＝陰極、 ６．６ａ、６ｂ、６ｃｍターゲット、 ７・・基板、 ｌト・・回転軸、 １２・・・基板角度調節機構、１３ａ、１３ｂ・・・突
片、１４・ねじ、 １５・・・蝶ねじ。 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 青 山 葆ほか２名第１図 第２図 ｌａ 第６図
Claims (1)
- （１）容器内に封入された気体がイオン化されてターゲ
ット材に衝突し、この衝突によりターゲット材から飛び
出した粒子が基板表面に付着してターゲット材を構成し
ている材料の膜が形成されるようにしたスパッタリング
装置において、 上記容器内にて各々が１つの円の円周上に配置され、上
記円周の中心を通る中心軸に向かってターゲットを傾斜
させた状態で保持する複数の陰極と、 上記容器に対して回転自在に取り付けられ、ほぼ上記１
つの円の中心を通る中心軸上に位置する回転軸と、 上記容器内にてこの回転軸の先端に固定され、この回転
軸と一体に回転するとともに上記基板を保持する陽極と
、 この陽極と回転軸との間に設けられ、上記回転軸の軸心
に対して陽極に保持された基板の角度を調節する基板角
度調節機構とを備えたことを特徴とするスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24259286A JPS6396268A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24259286A JPS6396268A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | スパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6396268A true JPS6396268A (ja) | 1988-04-27 |
Family
ID=17091341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24259286A Pending JPS6396268A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6396268A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002020868A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | Anelva Corp | 薄膜形成装置 |
| JP2010168607A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 組成比制御が可能な対向ターゲット式スパッタ装置 |
| CN102703875A (zh) * | 2012-07-05 | 2012-10-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种掠角磁控溅射沉积工艺装备 |
| US20180223414A1 (en) * | 2015-07-22 | 2018-08-09 | Furuya Metal Co., Ltd. | Powder coating apparatus |
-
1986
- 1986-10-13 JP JP24259286A patent/JPS6396268A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002020868A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | Anelva Corp | 薄膜形成装置 |
| JP2010168607A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 組成比制御が可能な対向ターゲット式スパッタ装置 |
| CN102703875A (zh) * | 2012-07-05 | 2012-10-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种掠角磁控溅射沉积工艺装备 |
| US20180223414A1 (en) * | 2015-07-22 | 2018-08-09 | Furuya Metal Co., Ltd. | Powder coating apparatus |
| US10793945B2 (en) * | 2015-07-22 | 2020-10-06 | Furuya Metal Co., Ltd. | Powder coating apparatus |
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