JP2000226649A - 高周波スパッタリング装置、その基板側及びターゲット側グランドリング、並びに、酸化絶縁膜の成膜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空チャンバー２内に、複数の基板５が整列
して設置される基板電極３と、基板５表面に形成される
酸化絶縁膜の材料となる方形状のターゲット１３を設置
するターゲット電極４とが対向配置され、ターゲット１
３及びターゲット電極４の周囲にはグランドリング７が
配置されたバイアススパッタ式の高周波スパッタリング
装置１において、膜厚分布の均一性を飛躍的に向上さ
せ、大記憶容量対応の高性能薄膜磁気ヘッド等の製造の
スループットの向上、歩留まりの向上を低コストで達成
する。 【解決手段】 少なくともプラズマＰに対向する側のグ
ランドリング７の端面形状を、枠の各辺部２２の中央側
よりもコーナー部に至るにしたがって徐々にターゲット
１３から離反するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば薄膜磁気ヘ
ッドやＩＣ等の構成層として用いられるＳｉＯ₂やＡｌ₂
Ｏ₃などの酸化絶縁膜の成膜方法、並びに、酸化絶縁膜
の成膜に用いるのに好適な高周波スパッタリング装置、
並びに、そのグランドリング（アースシールドリング）
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、薄膜磁気ヘッドやＩＣ等の保
護膜、絶縁膜として、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）やアル
ミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などの酸化絶縁薄膜が多用される。一
般に、これら蒸気圧の低い絶縁体の薄膜形成には、高周
波スパッタリング装置が用いられている。この高周波ス
パッタリング装置では、絶縁体からなるターゲットをタ
ーゲット電極にボンディング材を用いて一体に接合し、
アルゴンガス等の不活性ガス中で基板側との間で高周波
放電を起こさせ、この放電によって生じたイオンにより
ターゲット表面をスパッタリングして、基板表面に酸化
絶縁薄膜を成膜する。

【０００３】かかる高周波スパッタリング装置の一般的
構成は図６に模式的に示されている。該装置１は、真空
チャンバー２の内部に基板電極３とターゲット電極４と
が、所定の間隔をあけて対向配置されたバイアススパッ
タ式のものである。このバイアススパッタ法は、ターゲ
ット電極４と基板電極３の双方に高周波電圧を印加して
プラズマＰを生じさせることにより、基板電極３にも負
のバイアス電位を積極的に発生させ、プラズマＰ中の正
イオン（例えばアルゴンイオン）による基板５に対する
逆スパッタリングの発生を制御して、基板５表面に成膜
される酸化絶縁膜の平坦化を図り得るものである。

【０００４】各電極３，４の周囲には、アースされたグ
ランドリング６，７（アースシールドリング）が配置さ
れ、スパッタ時の電場の向きを制御して、プラズマＰを
一定範囲に遮蔽するようにしている。

【０００５】また、各電極３，４にはそれぞれ高周波電
源８，９が接続されるが、真空チャンバー２内部のイン
ピーダンスによって高周波電力が内部で消費される効率
が大きく変わるため、放電状態で適宜調整して効率を上
げるようにするためのマッチングボックス１０，１１
が、各電極３，４と電源８，９との間に設けられてい
る。なお、高周波電源８，９としては、周波数が１０Ｍ
Ｈｚ〜１５ＭＨｚ程度のものがよく用いられており、出
力は一度に処理する基板の枚数や大きさ、要求される成
膜速度等によって適宜設定されるが、例えば９枚の基板
を処理する場合には、ターゲット側電源９には１０〜２
０ｋＷ、基板側電源８には１〜３ｋＷのものを用いるこ
とができる。

【０００６】これら電源８，９に対しては、プラズマＰ
の相互干渉を避けるために共通の高周波発振器１２から
高周波信号を送信している。なお、発振器１２に位相調
整器を接続して、両電極３，４に供給される高周波電力
の位相差を調整して、プラズマＰの状態を最適なものと
することができる。

【０００７】なお、図示していないが、真空チャンバー
２には、真空ポンプに接続された排気口が設けられてい
るとともに、アルゴンガス等の不活性ガス（放電ガス）
の導入口が設けられている。

【０００８】ターゲット電極４には、基板表面に成膜す
べき酸化絶縁膜の材料となるターゲット１３がボンディ
ング材を介して一体的に接合されている。このターゲッ
ト１３としては、円盤状や、正方形や長方形を含む角形
状などの種々の形態が従来より知られている。また、タ
ーゲット側のグランドリング７の従来形状は、図７に示
すように、平面視方形枠状であって、プラズマに対向す
る側の端部に、外方向に突出するフランジ部が形成され
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年、薄膜磁気ヘッド
の製造等において膜厚１００μｍ以下の絶縁膜や保護膜
を形成する場合に、成膜時間を非常に短くしたり、１回
の基板処理枚数を増やすなど、スループットの向上に対
する要求が高まっている。かかる要求に対応するために
は、基板並びにターゲットの形状としては、円盤状より
も方形状が好適であり、方形状のものを用いれば、円盤
状のものを用いた場合に比して小型の装置でより多くの
基板をバッチ処理することができることが知られてい
る。

【００１０】さらに、高周波スパッタリングに用いるタ
ーゲットを大型化し、又は成膜速度を増やすために高電
力化が図られているが、この場合に、異常放電や微少ア
ーキングが生じ易くなるという問題がある。

【００１１】かかる問題を解決するために、本願発明者
らは既に、プラズマの安定性向上によりピットや汚染の
無い良好な薄膜を形成し、歩留まりの改善と製造コスト
の低減を図るために、特開平９−８７８３７号公報に開
示される高周波スパッタリング装置を開発している。

【００１２】この装置は、ターゲット周囲に配置される
グランドリングとターゲットとの隙間を最適化するとと
もに、方形枠状のグランドリングのコーナー部に拡大し
た孔を設けることにより、異常放電や微少アーキングを
低減してプラズマの安定性を向上し得ることを度重なる
実験により知見したことに基づいて開発したものであ
る。

【００１３】さらに、かかる上記した先願に係る高周波
スパッタリング装置によれば、図７に示すような単なる
方形枠状の旧来のグランドリングを装着したものに比し
て若干の膜厚分布や信頼性の向上をも図ることができた
ものであるが、近年の薄膜磁気ヘッドの小型化と高性能
化のために要求される膜厚分布の均一性の達成は困難に
なってきた。先願装置によって縦横３列の計９枚の方形
状基板に酸化絶縁膜を成膜した場合の膜状態を図８に模
式的に示している。最も外側の大きな方形枠は基板ホル
ダー１４の外縁であり、この基板ホルダー１４に所定間
隔をあけて９枚の方形状基板５を設置してある。方形状
基板内部は、成膜された酸化絶縁膜の膜厚が大きいほど
密に、小さいほど疎にドットを描画している。図に示さ
れるように、先願装置によれば、９枚の基板５のうち、
特に４隅の基板５ａに成膜される絶縁膜の膜厚に乱れが
大きく、歩留まりの悪化が深刻になっている。

【００１４】本発明は、グランドリングの更なる形状最
適化により、膜厚分布の均一性を飛躍的に向上すること
を目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、先の出
願後においても、薄膜磁気ヘッド等の製造現場からの要
望に対応するべく、膜厚分布の更なる均一化を達成する
ために鋭意研究を重ね、膜厚がコーナー部において小さ
くなる原因の究明に努めた。その結果、膜厚分布が悪化
する原因は、プラズマは全体的に丸くなる傾向にあるの
に対し、方形状基板に対向配置されるターゲットや、基
板ホルダーが方形状であるため、そのコーナー部におけ
るスパッタ効率が比較的悪くなり、膜厚分布に影響を及
ぼすことが判明した。

【００１６】ターゲットを大型化すれば膜厚分布を改善
し得ると考えられるが、そのためにはターゲット電極、
基板電極、基板ホルダー並びにグランドリングのすべて
を大型化する必要があり、装置全体の設計からやり直す
必要がある。

【００１７】したがって、グランドリングの形状最適化
による膜厚分布の安定性が要望されている。かかる要望
に応じて、本願発明者は数１０種類のグランドリングを
試作するなどの思考錯誤を行った。上記したように膜厚
がコーナー部において小さくなるのは、方形状ターゲッ
トや方形状基板ホルダーのコーナー部がプラズマに十分
に曝されていないことが原因であるので、プラズマを大
きくすることにより膜厚分布は改善されると考えられ
る。プラズマを十分大きくするためには、プラズマを遮
蔽しているグランドリングとして、方形状ターゲットや
方形状基板ホルダーを内部に配置し得る大きさの丸い輪
形状のものを用いればよい。しかしながら、本願発明者
らによる実験の結果、かかるグランドリングを用いた場
合には、縦横３列の基板のうち、グランドリングから遠
ざかってしまう中央側の基板における膜厚分布の安定性
が悪化した。

【００１８】以上の知見に基づき、本願発明者らは、基
本的形態は角枠形状としつつ、その各辺部のコーナー部
を外方に広げた形状のグランドリングを開発した。具体
的には、外縁形状が角形の基板ホルダーの周囲に配置さ
れる基板側グランドリング、及び／又は、角形状のター
ゲットの周囲に配置されるターゲット側グランドリング
を備えた高周波スパッタリング装置において、前記基板
側グランドリング及び／又はターゲット側グランドリン
グを、その内側に配置される基板ホルダー又はターゲッ
トの外縁形状に相似する角枠形状であって、その各辺部
の中央側よりもコーナー部に至るにしたがって基板ホル
ダー又はターゲットから離反する形状に構成した。かか
る構成により、プラズマがコーナー部において外方に拡
がる傾向が生じ、コーナー部においてもスパッタが十分
に行われ、成膜される酸化絶縁膜の膜厚分布の均一化、
安定性の向上が図られる。なお、基板側グランドリング
及びターゲット側グランドリングの双方を上記した形状
にしてもよく、また、いずれか一方のみを上記した形状
としたものも本発明に含む。

【００１９】上記本発明の高周波スパッタリング装置に
おけるターゲット並びにターゲット側グランドリングの
最も代表的な形状は、ターゲットが方形状、グランドリ
ングが略方形枠形状であるが、その他の角形状であって
もよい。この点は、基板ホルダー並びに基板側グランド
リングについても同様である。

【００２０】ターゲット側グランドリングの具体的な形
状は、ターゲットの形状に応じて種々選定することがで
きるが、ターゲットが真っ直ぐな辺を有する方形状であ
る場合には、ターゲット側グランドリングの各辺部の枠
内縁形状を、コーナー部に比して中央側が枠内方に向か
って凸状とすればよい。基板側グランドリングについて
も同様に、基板ホルダーの形状に応じて種々選定できる
が、基板ホルダーの外縁形状が真っ直ぐな辺を有する方
形状である場合、基板側グランドリングの各辺部の枠内
縁形状を、コーナー部に比して中央側が枠内方に向かっ
て凸状とすればよい。

【００２１】本発明は、基板がアース接続された最も基
本的な高周波スパッタリング装置に用いてもよいが、バ
イアススパッタ式の高周波スパッタリング装置において
最も好適に用いられる。即ち、本発明は、真空チャンバ
ー内に、複数の基板が整列して設置される基板電極と、
基板表面に形成される酸化絶縁膜の材料となる方形状の
ターゲットを設置するターゲット電極とが対向配置さ
れ、複数の基板は、外縁形状が方形の基板ホルダーに保
持され、該基板ホルダー及び基板電極の周囲には略方形
枠形状の基板側グランドリングが配置され、ターゲット
及びターゲット電極の周囲には略方形枠形状のターゲッ
ト側グランドリングが配置されたバイアススパッタ式の
高周波スパッタリング装置において、前記基板側グラン
ドリング及び／又はターゲット側グランドリングは、少
なくともプラズマに対向する側の端面形状が、枠の各辺
部の中央側よりもコーナー部に至るにしたがって、内側
に配置される基板ホルダー又はターゲットから徐々に離
反するよう構成されていることを特徴とするものであ
る。

【００２２】本発明は、高周波スパッタリング装置とし
てのみならず、グランドリング単体に適用可能である。
即ち、高周波スパッタリング装置の真空チャンバー内で
生成されるプラズマを遮蔽するために方形状を含む角形
状のターゲットの周囲に配置される略方形枠状を含む略
角枠形状のグランドリングにおいて、枠を構成する各辺
部の枠内縁形状を、各辺部の中央側からコーナー部に至
るにしたがって徐々に枠外側に拡げたものとすることが
でき、かかるターゲット側グランドリングを方形状のタ
ーゲットの周囲に配置して高周波スパッタリングを行う
ことにより、均一な膜厚の酸化絶縁膜を成膜し得る。

【００２３】また、高周波スパッタリング装置の真空チ
ャンバー内で生成されるプラズマを遮蔽するために基板
の周囲に配置される略方形枠状のグランドリングにおい
て、枠を構成する各辺部の枠内縁形状を、各辺部の中央
側からコーナー部に至るにしたがって徐々に枠外側に拡
げたものとすることもでき、かかる基板側グランドリン
グを方形状の複数の基板を基板電極に保持するための外
縁形状が方形状等の基板ホルダーの周囲に配置して高周
波スパッタリングを行うことにより、均一な膜厚の酸化
絶縁膜を成膜し得る。

【００２４】これら本発明のターゲット側グランドリン
グ及び基板側グランドリングの双方を高周波スパッタリ
ング装置に装着するのが最も好適であると考えられる
が、いずれか一方のみを装着するだけでも従来装置に比
して飛躍的に膜厚分布の均一性が向上されることが本願
発明者らの実験によって確認されている。

【００２５】上記したグランドリングにおいて、そのコ
ーナー部の枠内縁形状を円弧状に拡げた構成とすること
により、プラズマの拡大と安定性の向上とをより一層図
ることができる。

【００２６】なお、上記したグランドリングの形状は、
少なくとも、ターゲットの表層部から一定範囲において
備えていればよく、下層側は単なる方形枠状に構成して
もよい。好ましくは、グランドリングは、ターゲットの
表面から深さ１〜１０ｍｍの範囲でターゲット及びター
ゲット電極の側面との隙間のうち最も狭い間隔（即ち各
辺部の中央側）を０．５〜５ｍｍとするのが良い。

【００２７】上記グランドリングを備えた高周波スパッ
タリング装置を用いて酸化絶縁膜を成膜する方法として
は、ターゲット側グランドリング及び基板側グランドリ
ングの双方に本発明を適用したものと、いずれか一方の
みに本発明を適用したものが包含される。

【００２８】本発明の酸化絶縁膜の成膜方法として最も
好適なものは、ターゲット側グランドリングと基板側グ
ランドリングの双方に本発明を適用したもの、即ち、真
空チャンバー内に、ターゲット電極と基板電極とを対向
配置させ、基板電極には外縁形状が角形の基板ホルダー
により複数の基板を設置させ、ターゲット電極には基板
表面に形成すべき酸化絶縁膜の材料となる角形状のター
ゲットを接合し、基板ホルダーの周囲には、該ホルダー
の各辺の中央側よりもコーナー部に至るにしたがって基
板ホルダーから離反するように基板側グランドリングを
配置させ、ターゲットの周囲には、ターゲットの各辺の
中央側よりもコーナー部に至るにしたがってターゲット
から離反するようにターゲット側グランドリングを配置
させ、内部を真空雰囲気とした真空チャンバー内に放電
ガスを供給して高周波電場を印加することにより高周波
放電を行わせ、該放電により生じたイオンによりターゲ
ット表面をスパッタリングして、対向配置された基板表
面に酸化絶縁膜を成膜することを特徴とする酸化絶縁膜
の成膜方法である。

【００２９】本発明の酸化絶縁膜の成膜方法の他の形態
として、真空チャンバー内に、基板表面に形成すべき酸
化絶縁膜の材料となる角形状のターゲットと、該ターゲ
ットに対向する複数の基板とを配置し、ターゲットの周
囲には、ターゲットの各辺の中央側よりもコーナー部に
至るにしたがってターゲットから離反するようにターゲ
ット側グランドリングを配置させ、内部を真空雰囲気と
した真空チャンバー内に放電ガスを供給して高周波電場
を印加することにより高周波放電を行わせ、該放電によ
り生じたイオンによりターゲット表面をスパッタリング
して、対向配置された基板表面に酸化絶縁膜を成膜する
ことができる。

【００３０】さらに別の本発明の酸化絶縁膜の成膜方法
の形態として、真空チャンバー内に、ターゲット電極と
基板電極とを対向配置させ、基板電極には外縁形状が角
形の基板ホルダーにより複数の基板を設置させ、ターゲ
ット電極には基板表面に形成すべき酸化絶縁膜の材料と
なる角形状のターゲットを接合し、基板ホルダーの周囲
には、該ホルダーの各辺の中央側よりもコーナー部に至
るにしたがって基板ホルダーから離反するように基板側
グランドリングを配置させ、内部を真空雰囲気とした真
空チャンバー内に放電ガスを供給して高周波電場を印加
することにより高周波放電を行わせ、該放電により生じ
たイオンによりターゲット表面をスパッタリングして、
対向配置された基板表面に酸化絶縁膜を成膜することが
できる。

【００３１】これら本発明の酸化絶縁膜の成膜方法によ
って、角形状のターゲット、角形状の基板や基板ホルダ
ーを用いながらも、成膜される絶縁膜の膜厚の均一性が
飛躍的に向上し、特に、サブミクロン精度の加工が要求
される近年の高密度記録対応薄膜磁気ヘッドにおける絶
縁膜や保護膜の成膜に好適に用いることができ、今後一
層の小型化が推進されると予想される薄膜磁気ヘッドの
歩留まりの向上、生産性の向上に大きく貢献し得る。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明するが、高周波スパッタリング装置の基
本構成は従来と同様であるので図６を参照して詳細説明
を省略し、本発明の特徴点について以下詳細に説明す
る。

【００３３】図１〜図３は、本発明の実施の形態に係る
高周波スパッタリング装置１に装着されるターゲット側
グランドリング７（アースシールドリング）を示してい
る。このグランドリング７は、正方形板状のターゲット
１３及びターゲット電極４の周囲に配置されるように略
正方形枠状を呈している。このグランドリング７は、そ
の上面がターゲット１３の表面と同じ高さに配置されて
いる。また、グランドリング７の上端部（プラズマ側端
部）には、その枠全周にわたって外方に突出するフラン
ジ部２１が設けられている。

【００３４】方形枠状のグランドリング７の各辺部２２
の内縁形状は、中央側からコーナー部に至るに従って徐
々にターゲット１３側縁からの距離が大きくなるように
構成されている。図示例では、各辺部２２をその長さ方
向にほぼ３等分し、中央部の内縁は真っ直ぐに形成して
いるが、両側部の一定領域においては、コーナー部に至
るにしたがって徐々に外方に拡がるように形状設計して
いる。また、グランドリング７のコーナー部において
は、その枠内縁形状が円弧状に拡げられている。

【００３５】具体的な寸法設計は、ターゲットの大き
さ、チャンバー内圧力、電源出力等のパラメータに応じ
て種々設定することができるが、図示例のグランドリン
グ７では、各辺部２２の中央部に対するコーナー部内縁
の後退量ｄ（拡開量）の、各辺部２２の全長ｌに対する
割合はおよそ２〜３％としてあり、また、各辺部２２の
コーナー部とターゲット１３との距離ｓ１は、各辺部２
２の中央部とターゲット１３との距離ｓ２の約２倍程度
にしている。

【００３６】基板側グランドリング６についても、上記
したターゲット側グランドリング７と同様の形状に構成
することができる。即ち、本発明の実施の形態に係る基
板側グランドリング６は、図８に示すように外縁形状が
正方形状の基板ホルダー１４及び基板電極３の周囲に配
置されるように略正方形枠状を呈するものである。該リ
ング６は、その上面が基板５並びに基板ホルダー１４の
表面と同じ高さに配置され、また、グランドリング６の
上端部（プラズマ側端部）には、その枠全周にわたって
外方に突出するフランジ部を設けることができる。

【００３７】方形枠状のグランドリング６の各辺部の内
縁形状は、中央側からコーナー部に至るに従って徐々に
基板ホルダー１４側縁からの距離が大きくなるように構
成する。例えば、枠の各辺部をその長さ方向にほぼ３等
分し、中央部の内縁は真っ直ぐに形成しているが、両側
部の一定領域においては、コーナー部に至るにしたがっ
て徐々に外方に拡がるテーパー状に形状設計することが
できる。また、グランドリング６のコーナー部は、上記
ターゲット側グランドリング７と同様に、その枠内縁形
状を円弧状に拡げることができる。

【００３８】本発明の高周波スパッタリング装置は、上
記した実施の形態に係るターゲット側グランドリング７
と基板側グランドリング６の双方を備えたものとして実
現することが好適であるが、いずれか一方を備えるもの
として実施することも可能である。

【００３９】上記した本発明の実施の形態に係る基板側
グランドリング６及び／又はターゲット側グランドリン
グ７を備えた高周波スパッタリング装置によって、Ｓｉ
Ｏ₂やＡｌ₂Ｏ₃などの酸化絶縁膜を高周波スパッタリン
グ法により成膜することにより、従来装置に比して飛躍
的に均一性が向上された酸化絶縁膜が得られる。

【００４０】

【実施例】上記実施の形態に係るグランドリングをター
ゲット側に備えた図６に示すような高周波スパッタリン
グ装置１で、縦横３列に整列配置された計９枚の方形基
板５をバッチ処理することにより、各基板５表面に成膜
された酸化絶縁薄膜の膜厚分布の一実施例を図４に示
す。図中に示された膜厚の単位はミクロン（μｍ）であ
り、各基板５ごとに縦横５列ずつの計２５ポイントにつ
いて計測した。

【００４１】この実施例における膜厚計測値の最大値は
７．５３μｍ、最小値は６．８８μｍであり、その差は
僅かに０．６５μｍであった。また、２２５の計測点に
おける全データの標準偏差も、僅かに０．１１に止まっ
た。

【００４２】一方、ターゲット側グランドリングを図７
に示す従来のものに交換し、その他の条件は全く同一に
設定して、同様に９枚の基板５をバッチ処理して得られ
た酸化絶縁薄膜の膜厚分布を図５に示す。この場合の膜
厚計測値の最大値は９．５５μｍ、最小値は７．９９μ
ｍであり、その差は１．５６μｍにも達した。また、全
データの標準偏差は０．２８となった。

【００４３】このように、本発明を適用したグランドリ
ングを用いることによって、真空チャンバー内に生成さ
れるプラズマを大きくすることができる。本願発明者ら
の目視によっても、明らかにプラズマの状態が従来装置
と本願装置とでは異なることが確認されている。したが
って、かかる本実施例に係るグランドリングを備えた高
周波スパッタリング装置によって、バッチ処理された複
数の方形状基板表面に成膜される酸化絶縁薄膜の膜厚の
均一性を飛躍的に向上できた。かかる効果により、サブ
ミクロン精度が要求される近年の薄膜磁気ヘッドやＩＣ
の歩留まりも飛躍的に改善され、生産性の向上により低
コスト化を図ることもでき、さらに、方形状ターゲット
と方形状基板を用いる従来の高周波スパッタリング装置
のグランドリングを本発明のグランドリングに変更する
だけで、従来は解決困難であった膜厚分布の乱れを大幅
に改善することができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、グランドリングの形状
の最適化を図ることによって、正方形状や長方形状を含
む角形状ターゲットや角形状基板ホルダーを用いた高周
波スパッタリング法により基板表面に酸化絶縁膜を成膜
したときの膜厚の均一性を飛躍的に向上させることがで
き、バッチ内の膜厚分布を３％以下にすることも可能と
なる。したがって、サブミクロン精度での膜加工が要求
されている近年の薄膜磁気ヘッドやＩＣにおける絶縁膜
や保護膜の成膜を、方形状を含む角形のターゲットを用
いながらも膜厚均一性を確保しつつ行うことができ、円
形ターゲットの場合と同程度の膜厚の安定性を達成しな
がらも、円形ターゲットの場合よりも多くの基板をバッ
チ処理することが可能となり、スループットの向上によ
るコスト低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る高周波スパッタリン
グ装置のターゲット側グランドリングを示す斜視図であ
る。

【図２】同グランドリングを示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。

【図３】図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係るグランドリングを装
着して酸化絶縁膜を成膜した実施例における膜厚分布図
である。

【図５】従来のグランドリングを装着して酸化絶縁膜を
成膜した比較例における膜厚分布図である。

【図６】高周波スパッタリング装置の一般的構成を示す
模式図である。

【図７】従来のグランドリングを示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は側面図である。

【図８】従来の高周波スパッタリング装置による成膜状
態を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 高周波スパッタリング装置 ２ 真空チャンバー ３ 基板電極 ４ ターゲット電極 ５ 基板 ６ 基板側グランドリング ７ ターゲット側グランドリング ８ ターゲット側高周波電源 ９ 基板側高周波電源 １３ ターゲット １４ 基板ホルダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K029 BA44 BA46 CA05 CA13 DC12 DC20 DC35 JA01 5D033 DA03 5F045 AA19 AB32 AB37 BB02 BB03 BB08 DP15 EB02 EH13

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外縁形状が角形の基板ホルダーの周囲に
   配置される基板側グランドリング、及び／又は、角形状
   のターゲットの周囲に配置されるターゲット側グランド
   リングを備えた高周波スパッタリング装置において、 前記基板側グランドリング及び／又はターゲット側グラ
   ンドリングは、その内側に配置される基板ホルダー又は
   ターゲットの外縁形状に相似する角枠形状であって、そ
   の各辺部の中央側よりもコーナー部に至るにしたがって
   基板ホルダー又はターゲットから離反する形状に構成さ
   れていることを特徴とする高周波スパッタリング装置。
2. 【請求項２】 複数の基板を保持する外縁形状が方形の
   基板ホルダーの周囲に配置される基板側グランドリン
   グ、及び／又は、方形状のターゲットの周囲に配置され
   るターゲット側グランドリングを備えた高周波スパッタ
   リング装置において、 前記基板側グランドリング及び／又はターゲット側グラ
   ンドリングは、その内側に配置される基板ホルダー又は
   ターゲットの外縁形状に相似する略方形枠形状であっ
   て、その各辺部の中央側よりもコーナー部に至るにした
   がって基板ホルダー又はターゲットから徐々に離反する
   ように、各辺部の枠内縁形状がコーナー部に比して中央
   側が枠内方に向かって凸状に構成されていることを特徴
   とする高周波スパッタリング装置。
3. 【請求項３】 真空チャンバー内に、複数の基板が整列
   して設置される基板電極と、基板表面に形成される酸化
   絶縁膜の材料となる方形状のターゲットを設置するター
   ゲット電極とが対向配置され、複数の基板は基板ホルダ
   ーに保持され、該基板ホルダー及び基板電極の周囲には
   略方形枠形状の基板側グランドリングが配置され、ター
   ゲット及びターゲット電極の周囲には略方形枠形状のタ
   ーゲット側グランドリングが配置されたバイアススパッ
   タ式の高周波スパッタリング装置において、 前記基板側グランドリング及び／又はターゲット側グラ
   ンドリングは、少なくともプラズマに対向する側の端面
   形状が、枠の各辺部の中央側よりもコーナー部に至るに
   したがって、内側に配置される基板ホルダー又はターゲ
   ットから徐々に離反するよう構成されていることを特徴
   とする高周波スパッタリング装置。
4. 【請求項４】 高周波スパッタリング装置の真空チャン
   バー内で生成されるプラズマを遮蔽するために角形状の
   ターゲットの周囲に配置される略角枠形状のグランドリ
   ングであって、 枠を構成する各辺部の枠内縁形状が、各辺部の中央側か
   らコーナー部に至るにしたがって徐々に枠外側に拡げら
   れていることを特徴とする高周波スパッタリング装置の
   ターゲット側グランドリング。
5. 【請求項５】 コーナー部の枠内縁形状が、円弧状に拡
   げられていることを特徴とする請求項４に記載の高周波
   スパッタリング装置のターゲット側グランドリング。
6. 【請求項６】 高周波スパッタリング装置の真空チャン
   バー内で生成されるプラズマを遮蔽するために基板の周
   囲に配置される略方形枠状のグランドリングであって、 枠を構成する各辺部の枠内縁形状が、各辺部の中央側か
   らコーナー部に至るにしたがって徐々に枠外側に拡げら
   れていることを特徴とする高周波スパッタリング装置の
   基板側グランドリング。
7. 【請求項７】 コーナー部の枠内縁形状が、円弧状に拡
   げられていることを特徴とする請求項６に記載の高周波
   スパッタリング装置の基板側グランドリング。
8. 【請求項８】 真空チャンバー内に、基板表面に形成す
   べき酸化絶縁膜の材料となる角形状のターゲットと、該
   ターゲットに対向する複数の基板とを配置し、ターゲッ
   トの周囲には、ターゲットの各辺の中央側よりもコーナ
   ー部に至るにしたがってターゲットから離反するように
   ターゲット側グランドリングを配置させ、内部を真空雰
   囲気とした真空チャンバー内に放電ガスを供給して高周
   波電場を印加することにより高周波放電を行わせ、該放
   電により生じたイオンによりターゲット表面をスパッタ
   リングして、対向配置された基板表面に酸化絶縁膜を成
   膜することを特徴とする酸化絶縁膜の成膜方法。
9. 【請求項９】 真空チャンバー内に、ターゲット電極と
   基板電極とを対向配置させ、基板電極には外縁形状が角
   形の基板ホルダーにより複数の基板を設置させ、ターゲ
   ット電極には基板表面に形成すべき酸化絶縁膜の材料と
   なる角形状のターゲットを接合し、基板ホルダーの周囲
   には、該ホルダーの各辺の中央側よりもコーナー部に至
   るにしたがって基板ホルダーから離反するように基板側
   グランドリングを配置させ、内部を真空雰囲気とした真
   空チャンバー内に放電ガスを供給して高周波電場を印加
   することにより高周波放電を行わせ、該放電により生じ
   たイオンによりターゲット表面をスパッタリングして、
   対向配置された基板表面に酸化絶縁膜を成膜することを
   特徴とする酸化絶縁膜の成膜方法。
10. 【請求項１０】 真空チャンバー内に、ターゲット電極
    と基板電極とを対向配置させ、基板電極には外縁形状が
    角形の基板ホルダーにより複数の基板を設置させ、ター
    ゲット電極には基板表面に形成すべき酸化絶縁膜の材料
    となる角形状のターゲットを接合し、基板ホルダーの周
    囲には、該ホルダーの各辺の中央側よりもコーナー部に
    至るにしたがって基板ホルダーから離反するように基板
    側グランドリングを配置させ、ターゲットの周囲には、
    ターゲットの各辺の中央側よりもコーナー部に至るにし
    たがってターゲットから離反するようにターゲット側グ
    ランドリングを配置させ、内部を真空雰囲気とした真空
    チャンバー内に放電ガスを供給して高周波電場を印加す
    ることにより高周波放電を行わせ、該放電により生じた
    イオンによりターゲット表面をスパッタリングして、対
    向配置された基板表面に酸化絶縁膜を成膜することを特
    徴とする酸化絶縁膜の成膜方法。