JPH02247380A - 高周波バイアススパッタリング装置及びその方法 - Google Patents
高周波バイアススパッタリング装置及びその方法Info
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- JPH02247380A JPH02247380A JP6612089A JP6612089A JPH02247380A JP H02247380 A JPH02247380 A JP H02247380A JP 6612089 A JP6612089 A JP 6612089A JP 6612089 A JP6612089 A JP 6612089A JP H02247380 A JPH02247380 A JP H02247380A
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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】
〔腫東上の利用分野〕
本発明は、基板上に薄族を形成するための高周波バイア
ススパッタリング装置及びその方法に、関する。
ススパッタリング装置及びその方法に、関する。
為周改発振器を共有し、谷々の鳥Ｍｌ改電諒からターゲ
ット電極と基敬電惚とに１％周改電カケ印加するバイア
ススパッタリング装置において、安定した膜形成を行う
ために、従来、例えは、特開昭５９−２０５４７７号に
開示されているように、内電極に印加する高周波電力の
位相を制御して、その位相差を一定に維持する方法が採
られていた。
ット電極と基敬電惚とに１％周改電カケ印加するバイア
ススパッタリング装置において、安定した膜形成を行う
ために、従来、例えは、特開昭５９−２０５４７７号に
開示されているように、内電極に印加する高周波電力の
位相を制御して、その位相差を一定に維持する方法が採
られていた。
上日己従来技術は、内電極に印加される高周波電力の位
相差が一定になるように制御する方式であり、基板電極
のバイアス電圧を所定の憧に維持することについては配
慮されておらず、基板電極のバイアス電圧の変動により
スパッタエッチ麓が変化するために％基板上に形成され
る薄膜の厚さが毎回ばらついてしまうという問題があり
た。
相差が一定になるように制御する方式であり、基板電極
のバイアス電圧を所定の憧に維持することについては配
慮されておらず、基板電極のバイアス電圧の変動により
スパッタエッチ麓が変化するために％基板上に形成され
る薄膜の厚さが毎回ばらついてしまうという問題があり
た。
本発明の目的は、形成する課の厚さの書現性が良い高周
改バイアススパッタリング＃装置及びその方法を提供す
ることにある。
改バイアススパッタリング＃装置及びその方法を提供す
ることにある。
上記目的を達成するために、ｆｉ仮電極のバイアス電圧
を検出し工設定櫨と比較し、その量に応じたｇＬ号を出
力するバイアス電位検出比較手段と。
を検出し工設定櫨と比較し、その量に応じたｇＬ号を出
力するバイアス電位検出比較手段と。
前記出力信号に基いて基板電極に印加する高周波電力の
位相を調整する位相ｇ整手段とを設け℃、基板電極のバ
イアス電圧を所定の値に維持するようにした。
位相を調整する位相ｇ整手段とを設け℃、基板電極のバ
イアス電圧を所定の値に維持するようにした。
バイアス電圧検出比較手段は、基板電極に印加された高
周波電力の波形を検出し、その二ンベａプ技形の半幅ｇ
Ｌ（以下、これをバイアス電圧という）を不める。次に
、このバイアス電圧を予め設定しておいた基準電圧と比
較し、その量に応じた制御電圧を出力する。（バイアス
電圧がｍ足の−のとき、制御電圧はＯｒになる。） 位相！ＩＩｌ！Ｉ！１手段は、上記バイアス電圧検出比
較手段からの制御電圧に応じて、位相！＆ｉ４１整手段
に大手段る高周波源からの高周波電力の位相を変化させ
二基板電極に印加する。
周波電力の波形を検出し、その二ンベａプ技形の半幅ｇ
Ｌ（以下、これをバイアス電圧という）を不める。次に
、このバイアス電圧を予め設定しておいた基準電圧と比
較し、その量に応じた制御電圧を出力する。（バイアス
電圧がｍ足の−のとき、制御電圧はＯｒになる。） 位相！ＩＩｌ！Ｉ！１手段は、上記バイアス電圧検出比
較手段からの制御電圧に応じて、位相！＆ｉ４１整手段
に大手段る高周波源からの高周波電力の位相を変化させ
二基板電極に印加する。
それによって、基板電極のバイアス電圧は、常に所定の
値に維持され、基板上には、８机性良く所定の厚さの薄
膜が形成される。
値に維持され、基板上には、８机性良く所定の厚さの薄
膜が形成される。
以下、本発明に係る高周波バイアススパッタの実ゐ例を
、第１図乃至纂８図により睨明する。
、第１図乃至纂８図により睨明する。
先ず、第１図は、本発明の高周波バイアススパッタ装置
の一実施例な示す概略構成図である。
の一実施例な示す概略構成図である。
１は真空槽、２＆エターゲツト電極、３はターゲット、
４は基板電極、５は基板である。６は共有の高Ｍ１Ｂ、
発蚤器である。７．８は高周波電源で共有の高周波発掘
器６０偏号を受けてそれぞれ所定の高周波電力を出力す
るものである。９は高周波位相制御ユニット、１０はバ
イアス電圧検出比較ユニットである。
４は基板電極、５は基板である。６は共有の高Ｍ１Ｂ、
発蚤器である。７．８は高周波電源で共有の高周波発掘
器６０偏号を受けてそれぞれ所定の高周波電力を出力す
るものである。９は高周波位相制御ユニット、１０はバ
イアス電圧検出比較ユニットである。
以上の構成において、真空１１１１をＸ全排気：ｐ段（
図示せず）により排気して、ガス導入手段（図示せず）
により放電維持用ガス（アルゴンガス；Ａｒ ）を導入
して所定の圧力にした後、高周波電源７．８から所定の
高周波電力をターゲット電極２、基板電極４に印加して
放電を発止させて、ターゲット５をスパッタして基板５
に薄膜を堆積させる。
図示せず）により排気して、ガス導入手段（図示せず）
により放電維持用ガス（アルゴンガス；Ａｒ ）を導入
して所定の圧力にした後、高周波電源７．８から所定の
高周波電力をターゲット電極２、基板電極４に印加して
放電を発止させて、ターゲット５をスパッタして基板５
に薄膜を堆積させる。
ここで、高周波電源７．８はａｉ６ＭｌｉＭｍ器６を共
有しており、ターゲット電極２と基板電極４に印加され
る高周波電力は周波数が完全に一紋するので１周波数の
ずれによる電力の干渉がな（、安定した放電が得られる
。
有しており、ターゲット電極２と基板電極４に印加され
る高周波電力は周波数が完全に一紋するので１周波数の
ずれによる電力の干渉がな（、安定した放電が得られる
。
高周波電源８から出力された高周波電力は、？ａＪ周波
位相制御ユニットで位相を任意に変えられて基板電極４
に印加される。即ち、基板電極４に印加される高周波電
力Ｆ２０２０位相ターゲット電極２に印加される高周波
電力Ｗ１０位相に対して任意の童ずらずことができる。
位相制御ユニットで位相を任意に変えられて基板電極４
に印加される。即ち、基板電極４に印加される高周波電
力Ｆ２０２０位相ターゲット電極２に印加される高周波
電力Ｗ１０位相に対して任意の童ずらずことができる。
第２因は、ターゲット電極２に２ ＥｌＦ’１基板電極
４に１５０Ｗ印加し、真空１ｗ１の内部圧力を０．７ｐ
ａ Ｋ設定した状態で、高周波位相調整ユニット９を
用いて基板電極４に印加する高８阪電力Ｆ２の位相を、
ターゲット電極２に印加するｉｔ！！、周波電力Ｗ１の
位相に対して０°〜１８０°ずらしたときのターゲット
電極２及び基板電極４のバイアス電圧な実験的に求めた
ものである。
４に１５０Ｗ印加し、真空１ｗ１の内部圧力を０．７ｐ
ａ Ｋ設定した状態で、高周波位相調整ユニット９を
用いて基板電極４に印加する高８阪電力Ｆ２の位相を、
ターゲット電極２に印加するｉｔ！！、周波電力Ｗ１の
位相に対して０°〜１８０°ずらしたときのターゲット
電極２及び基板電極４のバイアス電圧な実験的に求めた
ものである。
また、この時の基板５上での成膜速度と基板電極４のバ
イアス電圧とはａＫ５図に示すような関係６Ｒ子。バイ
アス電圧を負の側へ太き（すると基板上でのスパッタエ
ッチ菫が増えるために、見掛は上の成膜速度は減少する
。
イアス電圧とはａＫ５図に示すような関係６Ｒ子。バイ
アス電圧を負の側へ太き（すると基板上でのスパッタエ
ッチ菫が増えるために、見掛は上の成膜速度は減少する
。
ここで、高周波位相制御ユニット９を動作させず、位相
差を一定に保った状態で上記放電条件で民時間バイアス
スパッタ成Ｍｙａ−行なった場合、基板電極４のバイア
ス電圧ＣＶｎｃ）は、Ｉ！４図に示すような変化をし、
時間経過に伴い除々に低下する。
差を一定に保った状態で上記放電条件で民時間バイアス
スパッタ成Ｍｙａ−行なった場合、基板電極４のバイア
ス電圧ＣＶｎｃ）は、Ｉ！４図に示すような変化をし、
時間経過に伴い除々に低下する。
また、基板５の基板電極４へのセット状態や、真空槽１
の内壁の表面状態、真空のベース圧力の変動等により、
基板電極４のバイアス電圧（Ｖｎｃ）は、第５囚に示す
ような範囲で変動する。
の内壁の表面状態、真空のベース圧力の変動等により、
基板電極４のバイアス電圧（Ｖｎｃ）は、第５囚に示す
ような範囲で変動する。
上記諸条件が相異して基板電極４のバイアス電圧ＣＶｎ
ｃ）が変動することにより、成膜速成は藁５図に示した
ような関係で変化し、基板５に形成される薄膜の厚さに
ばらつきが生じてしまう。
ｃ）が変動することにより、成膜速成は藁５図に示した
ような関係で変化し、基板５に形成される薄膜の厚さに
ばらつきが生じてしまう。
従って、形成する膜の厚さのばらつきを小さくするため
には、基板電極４のバイアス電圧ＣＶｎｃ）を常に一定
に維持することが必景である０本発明は、この事実に鑑
みて、基板型４ｉｋ４のバイアス電圧ＣＶｎｃ）を成膜
中常時モニタし、七〇算動に応じて基板電極４に印加す
る高周改電力Ｖ２０位相を調整することにより、基板電
極４に常に一定のバイアス電圧（Ｖｎｃ ）が得られる
ようにするものである。
には、基板電極４のバイアス電圧ＣＶｎｃ）を常に一定
に維持することが必景である０本発明は、この事実に鑑
みて、基板型４ｉｋ４のバイアス電圧ＣＶｎｃ）を成膜
中常時モニタし、七〇算動に応じて基板電極４に印加す
る高周改電力Ｖ２０位相を調整することにより、基板電
極４に常に一定のバイアス電圧（Ｖｎｃ ）が得られる
ようにするものである。
そこで第１図に示す本発明に係るバイアス電位検出比較
ユニツ）１０及び高周波位相調整ヱニット９について第
６図に抽いて具体的に説明する。即ち、波形検出＄１１
は基板電極４に印加された藁７図に示すような高周波電
力＃７２の波形をモニタする。バイアス電位検出部１２
は上記波形の千ンベａプ信号よりその半幅値からバイア
ス電圧（Ｖｎｃ）を不める。このバイアス電位は、比１
２部１５におい″Ｃ基準電圧発生ｌＢ１４から出される
基準電圧４と比較され、その電圧の差に応じた制御電圧
ＶＣが出力される。
ユニツ）１０及び高周波位相調整ヱニット９について第
６図に抽いて具体的に説明する。即ち、波形検出＄１１
は基板電極４に印加された藁７図に示すような高周波電
力＃７２の波形をモニタする。バイアス電位検出部１２
は上記波形の千ンベａプ信号よりその半幅値からバイア
ス電圧（Ｖｎｃ）を不める。このバイアス電位は、比１
２部１５におい″Ｃ基準電圧発生ｌＢ１４から出される
基準電圧４と比較され、その電圧の差に応じた制御電圧
ＶＣが出力される。
この制御電圧りは、高周技位相側御ユニット９に入力さ
れ、第８図に示すように高周波電源８から入る高周波電
力の波形１６に対し℃出力成形１７（１板電極４に印加
する高周改電カＦ２）の位相なΔψたけずらす。
れ、第８図に示すように高周波電源８から入る高周波電
力の波形１６に対し℃出力成形１７（１板電極４に印加
する高周改電カＦ２）の位相なΔψたけずらす。
その結果、基板型＆４に印加される高周波電力Ｗ２はタ
ーゲット電極２に印加される高周波電力ＦＩＫ対して位
相がずれる。ここで、高ｍａｔカＦ１は高８牧亀力Ｆ２
に比べて１０倍以上大きいために、ターゲット電極２の
バイアス電圧は第２図に示すようにほとんど変化しない
。一方、基板電極４のバイアス電位はＣＶｎｃ）位相の
ずれに対して敏感に反応して、所定の蝋に設定される。
ーゲット電極２に印加される高周波電力ＦＩＫ対して位
相がずれる。ここで、高ｍａｔカＦ１は高８牧亀力Ｆ２
に比べて１０倍以上大きいために、ターゲット電極２の
バイアス電圧は第２図に示すようにほとんど変化しない
。一方、基板電極４のバイアス電位はＣＶｎｃ）位相の
ずれに対して敏感に反応して、所定の蝋に設定される。
上記構成と作用により、基板電極４には常に所定のバイ
アス電位ＣＶｎｃ）が発生し、基板５に形成する膜の厚
さを所定の甑で再現性良く得ることが可能になる。
アス電位ＣＶｎｃ）が発生し、基板５に形成する膜の厚
さを所定の甑で再現性良く得ることが可能になる。
以上説明したよ５に本発明によれは、基板電極のバイア
ス電圧を所定の値に維持することができるので、基板上
に形成する膜の形敢速良が安定し。
ス電圧を所定の値に維持することができるので、基板上
に形成する膜の形敢速良が安定し。
所定の厚さの膜を再現性良く得られるという効果がある
。
。
第１図は本発明の一実施例な示すシステス構成図、第２
図はターゲット電極に対する基板電慣印加高周技電力の
位相ずれ菫とターゲット電極及び基板電極のＶＯＣとの
実験関係を示す図、ｉ５図はターゲット電極に対する基
板１！億卯加烏局匝電力の位相ずれ童と属属速反の実験
関係を示す凶、第４図は実験による基板電極バイアス電
圧の時間変化を示す図、為５図は実験による放ｔを繰返
し行なった時の基板電極バイアス電圧のほらつきを示す
図、蘂６図は第１−に示すバイアス′１圧検出比較ユニ
ットを詳細に示した１０１２図、第７図は藁６図に示す
改形検出姉で検出する＾周阪電カの波形の−９１１を示
す図、λδ図は第６凶に示す高周波位相制御ユ４ットの
入力及び出カ高周波電カの波形の位相ずれ菫の一例を示
す図である。 １・・・＾空槽 ２・・・ターゲット電極
４・・・基板電極 ６・・・高周波発振器７・
・・高周波電源 ８・・・高周波電源９・・・高
周波位相制御ユニット １０・・・バイアス電圧検出比戦ユニット第 図 第 図 繰返−し匣Ｈ丈ｉ回 第 図 第
図はターゲット電極に対する基板電慣印加高周技電力の
位相ずれ菫とターゲット電極及び基板電極のＶＯＣとの
実験関係を示す図、ｉ５図はターゲット電極に対する基
板１！億卯加烏局匝電力の位相ずれ童と属属速反の実験
関係を示す凶、第４図は実験による基板電極バイアス電
圧の時間変化を示す図、為５図は実験による放ｔを繰返
し行なった時の基板電極バイアス電圧のほらつきを示す
図、蘂６図は第１−に示すバイアス′１圧検出比較ユニ
ットを詳細に示した１０１２図、第７図は藁６図に示す
改形検出姉で検出する＾周阪電カの波形の−９１１を示
す図、λδ図は第６凶に示す高周波位相制御ユ４ットの
入力及び出カ高周波電カの波形の位相ずれ菫の一例を示
す図である。 １・・・＾空槽 ２・・・ターゲット電極
４・・・基板電極 ６・・・高周波発振器７・
・・高周波電源 ８・・・高周波電源９・・・高
周波位相制御ユニット １０・・・バイアス電圧検出比戦ユニット第 図 第 図 繰返−し匣Ｈ丈ｉ回 第 図 第
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、高周波発振器と、該高周波発振器より発振された高
周波でもって高周波電力をターゲット電極に印加する第
１の高周波電源と、上記高周波発振器より発振された高
周波でもって高周波電力を基板電極に印加する第２の高
周波電源と、上記基板電極のバイアス電圧を検出し、検
出されたバイアス電圧に応じた制御電圧を出力するバイ
アス電圧検出手段と、該バイアス電圧検出手段から出力
される制御電圧に基いて上記第２の高周波電源から上記
基板電極に印加する高周波電力の位相を変化させる位相
制御手段とを備え、基板上に薄膜を形成することを特徴
とする高周波バイアススパッタリング装置。 ２、上記バイアス電圧検出手段は、検出されたバイアス
電圧と予め設定された基準電圧との差に応じて制御電圧
を出力するように構成したことを特徴とする請求項１記
載の高周波バイアススパッタリング装置。 ３、高周波発振器を共有する第１及び第２の高周波電源
を用い、第１の高周波電源よりターゲット電極に高周波
電力を印加し、バイアス電圧検出手段により基板電極の
バイアス電圧を検出し、検出されたバイアス電圧に応じ
た制御電圧に基いて第２の高周波電源から上記基板電極
に印加する高周波電力の位相を変化させ、基板上に薄膜
を形成することを特徴とする高周波バイアススパッタリ
ング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1066120A JP2901634B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 高周波バイアススパッタリング装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1066120A JP2901634B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 高周波バイアススパッタリング装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02247380A true JPH02247380A (ja) | 1990-10-03 |
| JP2901634B2 JP2901634B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=13306698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1066120A Expired - Fee Related JP2901634B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 高周波バイアススパッタリング装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2901634B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0718431A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-01-20 | Anelva Corp | バイアススパッタによる薄膜形成方法 |
| JP2010242212A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-10-28 | Fujifilm Corp | 位相シフトによる物理的気相成長方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6029467A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-14 | Anelva Corp | スパッタリング装置用電力供給装置 |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP1066120A patent/JP2901634B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6029467A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-14 | Anelva Corp | スパッタリング装置用電力供給装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0718431A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-01-20 | Anelva Corp | バイアススパッタによる薄膜形成方法 |
| JP2010242212A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-10-28 | Fujifilm Corp | 位相シフトによる物理的気相成長方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2901634B2 (ja) | 1999-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |