KR930008340B1 - 스패터링장치 - Google Patents
스패터링장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR930008340B1 KR930008340B1 KR1019890005966A KR890005966A KR930008340B1 KR 930008340 B1 KR930008340 B1 KR 930008340B1 KR 1019890005966 A KR1019890005966 A KR 1019890005966A KR 890005966 A KR890005966 A KR 890005966A KR 930008340 B1 KR930008340 B1 KR 930008340B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sputtering apparatus
- workpiece
- spatter
- mhz
- film
- Prior art date
Links
Images
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
내용 없음.
Description
제 1 도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 스패터링장치의 개략단면도.
제 2 도는 종래의 스패터링장치의 개략단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30 : 진공용기 31 : 피가공물
32 : 지지대 34 : 타게트(Target)재료
35 : 진공펌프 36 : 파이프
37 : 압력제어장치 38 : 가스노즐
39 : 고주파전원 40 : 저주파전원
41 : 필터 42 : 자석
본 발명은, 고주파방전을 응용한 고속스패터링장치에 관한 것이다.
스패터링장치는, 진공용기내부에 피가공물을 유지하고, 진공용기내부에 위치하는 스패터건으로부터 발생된 스패터입자가 피가공물에 비래(飛來)해서, 박막을 형성하느 방법이다.
스패터건의 방식에 의해서 직류(DC)스패터링법, 고주파(RF)스패터링법, 마그네트론 스패터링법으로 대별되고, 용도에 따라서 선택해서 사용되고 있다.
스패터링장치의 과제는, 형성박막의 막질 및 막두께 분포의 제어 및 핀호울이나 미립자의 부착 등의 막결함의 문제이다. 또 생산면에서의 과제는 막퇴적속도의 증가이다.
따라서 양질의 스패터링막을 피가공물에 형성하기 위해서는, 장치구성이나 공정조건등등에 연구가 필요하다.
이하 도면을 참조하면서, 상기한 종래의 스패터링장치의 일예에 대해서 설명한다.
제 2 도에 종래의 스패터링장치를 도시한다.
제 2 도에 있어서, (20)은 진공용기, (21)은 피가공물, (22)는 피가공물(21)을 지지하기 위한 시료대, (23)은 스패터링을 발생시키기 위한 스패터건, (24)는 스패터링하기 위한 타게트(Target)재료, (25)는 진공용기(20) 내부를 진공배기하기 위한 진공펌프, (26)은 진공용기(20)와 진공펌프(25)를 기밀하게 접속하는 파이프, (27)은 진공용기(20) 내부의 압력을 소정치로 하기 위한 압력제어장치, (28)은 가스유량제어장치를 개재해서 가스를 진공용기(20)내부에 도입하기 위한 가스노즐, (29)는 스패터건(23)에 주파수 13.56MHz의 고주파전력을 공급하기 위한 전원이다.
이상과 같이 구성된 스패터링장치에 대해서, 이하 그 동작에 대해서 설명한다. 진공용기(20)내부를 진공펌프(25)에 의해서 감압배기함과 동시에 압력제어장치(27)의 조작 및 가스노즐(28)로부터 아르곤가스를 도입함으로서, 진공용기(20) 내부의 압력을 소정의 압력으로 제어한다. 다음에 전원(29)으로부터 13.56MHz의 고주파 전력을 전극인 스패터건(23)에 공급한다. 이 동작에 의해서 피가공물(21)과 스패터건(23)과의 공간에 저온플라즈마가 발생한다. 아르곤가스는 저온플라즈마속에서, 이온입자 또는 중성입자로서 존재한다. 한편 스패터건(23) 근방에는 이온쉬이드라고 하는 전위균배가 발생한다. 따라서 아르곤이온이 타게트재료(24)에 끌어당겨져서 충돌함으로서, 타게트재료(24) 표면으로부터 스패터입자가 비산한다. 이 스패터입자가 피가공물(21)에 비래(飛來)해서, 피가공물(21) 표면에 스패터링막이 형성된다. 막형성속도는, 고주파전력의 증가에 거의 비례해서 증가한다.
그러나, 상기한 바와 같은 스패터링장치에서는 다음의 문제점을 가지고 있었다. 막형성속도는 고주파전력의 증가와 함께 거의 비례해서 증가되나, 반면 타게트재료(24)나 피가공물(21)을 승온시킨다. 즉, 고주파전력의 증가는 플라즈마밀도를 증가시키고, 아르곤이온밀도 및 전자온도를 증가시키는 것으로 된다. 먼저 아르곤이온 밀도의 증가는, 타게트재료(24)에의 이온충돌량을 증가시키고, 즉 스패터입자의 발생이 증가해서 막형성속도가 향상되나, 전자온도의 증가는 타게트재료(24)나 피가공물(21)에 가속전자의 유입량을 증가시키고 승온시키는 것으로 된다. 이 결과, 타게트재료(24)에 깨어짐이나 용융이 발생하여 안정된 스패터링을 행할 수 없게 된다.
따라서, 스패터링을 안정되게 또한 고속으로 막형성하기 위해서는, 시료대(22) 및 스패터건(23)을 효율좋게 냉각시키는 수단이 필요하다. 도체, 반도체재료일 경우는 비교적 냉각시키는 것은 용이하나, 유전체(誘電體)재료일 경우는 열전도가 나쁘기 때문에 여러가지 문제가 발생하고 있었다. 또한 피가공물(21)이 수지 재료일 경우, 냉각효율이 나쁘기 때문에, 피가공물(21)이 온도상승에 기인해서 변형이나 변질되어, 품질의 확보가 곤란해져 있었다.
본 발명은 상기 과제에 감안해서, 피가공물 및 타게트의 온도상승을 억제하고, 또한 고속으로 막형성을 하는 일이 가능한 스패터링장치를 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스패터링장치는, 진공용기내부에 피가공물을 유지하고, 진공용기 내부에 위치하는 스패터건으로부터 발생한 스패터입자에 의해서 피가공물에 박막을 형성하는 스패터링장치에 있어서, 스패터건에 주파수가 다른 2개의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 구성에 의해서, 플라즈마밀도를 증가시키는 일없이, 아르곤이온의 타게트재료에의 충돌에너지를 증가시킴으로서, 전자온도의 증가를 억제해서 시료 및 타게트재료의 온도상승을 방지할 수 있으며, 고속으로 막을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예의 스패터링장치에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 제 1 도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 스패터링장치의 구성도를 도시한 도면이다.
제 1 도에 있어서, (30)은 진공용기, (31)은 피가공물, (32)는 피가공물(31)을 지지하는 지지대, (33)은 스패터건, (34)는 산화실리콘의 타게트재료, (35)는 진공펌프, (36)은 파이프, (37)은 진공용기(30) 내부의 압력을 제어하는 압력제어장치, (38)은 가스노즐, (39)는 주파수 13.56MHz의 고주파전원, (40)은 주파수 140MHz의 저주파전원, (41)은 13.56MHz의 고주파전력(39)이 저주파전원(40)으로 유입되는 것을 방지하는 필터, (42)는 영구자석이다.
이상과 같이 구성된 스패터링장치에 대해서 이하 그 동작에 대해서 설명한다. 먼저 진공용기(30) 내부를 진공펌프(35)에 의해서 진공배기함과 동시에 압력제어장치(37)의 조작 및 가스노즐(38)로부터 아르곤가스를 도입함으로서, 진공용기(30) 내부의 압력을 10m Torr 정도로 유지한다. 다음에 고주파전원(39)으로부터 13.56MHz의 고주파를 200W의 출력으로, 또 저주파전원(40)으로부터 140MH의 저주파를 50W의 출력으로 동시에 스패터건(33)에 공급한다. 이상의 동작에 의해서, 스패터입자가 발생하고, 피가공물(31)상에 굴절률 1.45±0.02, 막두께분포 ±4%의 산화실리콘막을 형성할 수 있었다. 이때 피가공물(31)의 표면온도는 61℃ 타게트이면 온도는 190℃였다. 온도측정은, 랙스트론사이의 형광온도계를 사용해서, 스패터링중에 그 표면온도를 측정하였다.
본 실시예의 효과를 명확하게 하기 위해서 비교실험을 행하였다. 표 1은 스패터링을 실시함에 있어서, 임의 전력으로 저주파전력을 공급하였을때, 막성장속도(Å/min) 및 피가공물(31), 타게트재료(34)의 표면온도를 조사한 결과이다. 저주파전력치가 영일 경우가 종래법에 의한 결과이다. 박막은 산화실리콘막(34)이고, 막두께 4000Å로 평가하였다.
[표 1]
표 1에 나타낸 바와같이 본 발명을 적용함으로서, 피가공물(31)의 온도 및 타게트재료(34)의 온도상승율 억제하고, 고속으로 막형성할 있었다.
표 2는, 플라즈마 발생시에 발생하는 스패터건(33)에 발생하는 자기바이어스(이하 VDC라고 약기함)에 대해서 마찬가지로 조사한 실험결과이다.
[표 2]
표 2에 나타낸 바와같이 저주파전력(40)의 공급에 의해서 VDC가 제어되어 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 저주파전력(40)을 공급하므로서 VDC를 증가하는 일이 가능하고, 플라즈마중의 아르곤이온을 VDC에 의해서 가속해서, 타게트재료(34)에 충돌시키는 효과가 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 의하면, 스패터건(33)에 적어도 2개의 주파수의 고주파전력을 동시에 공급하는 일이 가능한 고주파전력인가수단을 설치하므로서, 피가공물(31) 및 타게트재료(34)의 온도상승을 억제하고, 또한 고속으로 막형성을 행할 수 있었다.
Claims (4)
- 진공용기 내부에 피가공물을 유지하고, 진공용기 내부에 위치하는 스패터건으로부터 발생된 스패터입자에 의해서 피가공물에 박막을 형성하는 스패터링장치에 있어서, 스패터건에 주파수가 다른 2개의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 스패터링장치.
- 제 1 항에 있어서, 스패터건에 주파수가 13.56MHz의 전력과 주파수 140MHz의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 스패터링장치.
- 가스가 도입되는 가스도입구와 압력제어장치를 가진 용기에, 기판을 지지하는 기판지지수단과, 상기 기판에 대향해서, 상기 기판에 성막되는 재료가 되는 타게트재료를 지지하는 전극을 가지고, 상기 전극에 전력을 공급함으로서, 상기 기판에 막을 형성하는 스패터링장치에 있어서, 상기 전극에 주파수가 다른 2개의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 스패터링장치.
- 제 1 항에 있어서, 전극에 주파수가 13.56MHz의 전력과 주파수가 140MHz의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 스패터링장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63111082A JP2605341B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | スパッタリング方法 |
| JP63-111082 | 1988-05-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR890017386A KR890017386A (ko) | 1989-12-15 |
| KR930008340B1 true KR930008340B1 (ko) | 1993-08-30 |
Family
ID=14551925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019890005966A KR930008340B1 (ko) | 1988-05-06 | 1989-05-03 | 스패터링장치 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605341B2 (ko) |
| KR (1) | KR930008340B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2588985B2 (ja) * | 1990-03-09 | 1997-03-12 | 財団法人国際超電導産業技術研究センター | 酸化物薄膜の成膜方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63109164A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Seiko Epson Corp | マグネトロンスパツタ装置 |
| JPS63140077A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-11 | Sanyo Shinku Kogyo Kk | 誘電体薄膜の製造方法とその装置 |
-
1988
- 1988-05-06 JP JP63111082A patent/JP2605341B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-05-03 KR KR1019890005966A patent/KR930008340B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01279753A (ja) | 1989-11-10 |
| JP2605341B2 (ja) | 1997-04-30 |
| KR890017386A (ko) | 1989-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5000834A (en) | Facing targets sputtering device | |
| US4874497A (en) | Thin film forming apparatus | |
| US4844775A (en) | Ion etching and chemical vapour deposition | |
| EP0275021B1 (en) | Sputtering process and an apparatus for carrying out the same | |
| JP2000506225A (ja) | 工作物を被覆するための方法および装置 | |
| JP5461690B2 (ja) | スパッタリング装置及びスパッタリング方法 | |
| US3479269A (en) | Method for sputter etching using a high frequency negative pulse train | |
| KR20210089740A (ko) | Pvd 스퍼터링 증착 챔버의 경사형 마그네트론 | |
| KR100274309B1 (ko) | 스패터링 방법 및 장치 | |
| KR20060066632A (ko) | 기판에 재료를 캐소드 아크 증착시키기 위한 방법 및 장치 | |
| Chistyakov et al. | Advances in high power pulse reactive magnetron sputtering | |
| KR930008340B1 (ko) | 스패터링장치 | |
| US6342139B1 (en) | Sputtering system | |
| JP2674995B2 (ja) | 基板処理方法およびその装置 | |
| JPH07258842A (ja) | スパッタ装置及びスパッタ方法 | |
| Akhmadeev et al. | Plasma sources based on a low-pressure arc discharge | |
| RU2063472C1 (ru) | Способ плазменной обработки деталей и устройство для его осуществления | |
| JPH0488165A (ja) | スパッタ型イオン源 | |
| Fujiyama et al. | Sputter coating on high speed steel tube using a hybrid plasma produced by coaxial ECR and magnetron discharges | |
| JPH0867981A (ja) | スパッタ装置 | |
| JPS62222075A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| Wiatrowski et al. | Pulsed-DC selfsputtering of copper | |
| JPH0688221A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JP2777657B2 (ja) | プラズマ付着装置 | |
| JPH0585633B2 (ko) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070823 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |