JPH05230646A - スパッタ装置 - Google Patents
スパッタ装置Info
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- JPH05230646A JPH05230646A JP3206192A JP3206192A JPH05230646A JP H05230646 A JPH05230646 A JP H05230646A JP 3206192 A JP3206192 A JP 3206192A JP 3206192 A JP3206192 A JP 3206192A JP H05230646 A JPH05230646 A JP H05230646A
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- Japan
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- anode
- target
- discharge
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、基板への成膜を効率よく行うこと
ができるようにしたスパッタ装置を提供することを目的
とする。 【構成】内部が減圧される容器本体１１と、この容器本
体内に基板２６と離間対向して設けられたタ−ゲット１
５と、このタ−ゲットの表面側に空間部２１を区画形成
するとともに上記基板と対向する部位に開口部２０が形
成された容器状のアノ−ド１９と、このアノ−ドと上記
タ−ゲットとに電圧を印加することでこれらの間の上記
空間部に放電を発生させる直流電源２４と、上記空間部
内に設けられこの空間部に磁界を発生させる永久磁石２
２とを具備したことを特徴とする。
ができるようにしたスパッタ装置を提供することを目的
とする。 【構成】内部が減圧される容器本体１１と、この容器本
体内に基板２６と離間対向して設けられたタ−ゲット１
５と、このタ−ゲットの表面側に空間部２１を区画形成
するとともに上記基板と対向する部位に開口部２０が形
成された容器状のアノ−ド１９と、このアノ−ドと上記
タ−ゲットとに電圧を印加することでこれらの間の上記
空間部に放電を発生させる直流電源２４と、上記空間部
内に設けられこの空間部に磁界を発生させる永久磁石２
２とを具備したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はタ−ゲットにイオンを
衝突させることで放出される成分によって基板に成膜す
るスパッタ装置に関する。
衝突させることで放出される成分によって基板に成膜す
るスパッタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、上記スパッタ装置は、半導体
装置や液晶表示装置などの基板に信頼性の高い金属配線
を形成するような場合に用いられている。そのようなス
パッタ装置としては、たとえば特開平２−２９８２６８
号公報に開示された構成のものが知られている。
装置や液晶表示装置などの基板に信頼性の高い金属配線
を形成するような場合に用いられている。そのようなス
パッタ装置としては、たとえば特開平２−２９８２６８
号公報に開示された構成のものが知られている。
【０００３】図５に従来のスパッタ装置を示す。すなわ
ち、同図中１は真空容器である。この真空容器１の下部
にはカソ−ド２が設けられ、このカソ−ド２の上面には
タ−ゲット３が載置されている。上記真空容器１内の上
部にはアノ−ド４が配置され、このアノ−ド４には基板
５が保持されている。上記カソ−ド２は高周波電源６に
接続され、上記アノ−ド４はア−スされている。上記カ
ソ−ド２の下面側には電磁石７が設けられている。上記
真空容器１の上部には放電ガスの供給管８が接続され、
下部には内部を減圧する真空ポンプ９が接続されてい
る。
ち、同図中１は真空容器である。この真空容器１の下部
にはカソ−ド２が設けられ、このカソ−ド２の上面には
タ−ゲット３が載置されている。上記真空容器１内の上
部にはアノ−ド４が配置され、このアノ−ド４には基板
５が保持されている。上記カソ−ド２は高周波電源６に
接続され、上記アノ−ド４はア−スされている。上記カ
ソ−ド２の下面側には電磁石７が設けられている。上記
真空容器１の上部には放電ガスの供給管８が接続され、
下部には内部を減圧する真空ポンプ９が接続されてい
る。
【０００４】このような構成において、真空容器１の内
部を所定の圧力に減圧した後、放電ガスを供給したなら
ば、カソ−ド２とアノ−ド４との間に高周波電圧を印加
することでグロ−放電を発生させる。その放電によって
カソ−ド２とアノ−ド４との間の空間部１０がプラズマ
状態となるから、そのプラズマ中のイオンが上記タ−ゲ
ット３をスパッタリングする。それによって、タ−ゲッ
ト３の成分が放出されて上記基板５に付着するから、こ
の基板５の表面に金属膜が薄く形成されることになる。
上記カソ−ド２の下面側には電磁石７が配設されてい
る。この電磁石７によって上記タ−ゲット３の上面側に
磁界を発生させることができるから、その磁界によって
プラズマ密度を高めることができる。
部を所定の圧力に減圧した後、放電ガスを供給したなら
ば、カソ−ド２とアノ−ド４との間に高周波電圧を印加
することでグロ−放電を発生させる。その放電によって
カソ−ド２とアノ−ド４との間の空間部１０がプラズマ
状態となるから、そのプラズマ中のイオンが上記タ−ゲ
ット３をスパッタリングする。それによって、タ−ゲッ
ト３の成分が放出されて上記基板５に付着するから、こ
の基板５の表面に金属膜が薄く形成されることになる。
上記カソ−ド２の下面側には電磁石７が配設されてい
る。この電磁石７によって上記タ−ゲット３の上面側に
磁界を発生させることができるから、その磁界によって
プラズマ密度を高めることができる。
【０００５】ところで、このような構成のスパッタ装置
においては、カソ−ド２と、基板５を保持したアノ−ド
４との間で放電を発生させるため、上記基板５が放電の
影響を受けることが避けられない。すなわち、放電によ
ってカソ−ド２とアノ−ド４との間の空間部１０がプラ
ズマ状態となると、上記基板５はプラズマ雰囲気にもろ
にさらされることになる。そのため、プラズマ中のイオ
ンが上記基板５に衝突するから、基板５やその基板５に
形成された薄膜が上記イオンによって損傷を受けるとい
うことがある。
においては、カソ−ド２と、基板５を保持したアノ−ド
４との間で放電を発生させるため、上記基板５が放電の
影響を受けることが避けられない。すなわち、放電によ
ってカソ−ド２とアノ−ド４との間の空間部１０がプラ
ズマ状態となると、上記基板５はプラズマ雰囲気にもろ
にさらされることになる。そのため、プラズマ中のイオ
ンが上記基板５に衝突するから、基板５やその基板５に
形成された薄膜が上記イオンによって損傷を受けるとい
うことがある。
【０００６】また、放電領域はカソ−ド２とアノ−ド４
との間の空間部１０の全体にわたる広い範囲となる。そ
のため、上記空間部１０に電磁石７によって磁界を発生
させても、放電領域におけるプラズマの電子密度を十分
に高めることができないから、上記基板５へのスパッタ
リング速度を速くすることができない。さらに、放電領
域が広いことによって、カソ−ド２とアノ−ド４との間
における放電抵抗が増大してイオンの発生量が少なくな
るから、そのことによってもスパッタリング速度の低下
を招くことになる。
との間の空間部１０の全体にわたる広い範囲となる。そ
のため、上記空間部１０に電磁石７によって磁界を発生
させても、放電領域におけるプラズマの電子密度を十分
に高めることができないから、上記基板５へのスパッタ
リング速度を速くすることができない。さらに、放電領
域が広いことによって、カソ−ド２とアノ−ド４との間
における放電抵抗が増大してイオンの発生量が少なくな
るから、そのことによってもスパッタリング速度の低下
を招くことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のス
パッタ装置はカソ−ドと基板を保持したアノ−ドとの間
の空間部で放電を発生させるようにしているので、基板
が放電の悪影響を受けたり、スパッタリング速度を十分
に速くすることができないなどのことがあった。
パッタ装置はカソ−ドと基板を保持したアノ−ドとの間
の空間部で放電を発生させるようにしているので、基板
が放電の悪影響を受けたり、スパッタリング速度を十分
に速くすることができないなどのことがあった。
【０００８】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、基板に放電の悪影響を与
えることがなく、しかもスパッタリング速度を速くする
ことができるようにしたスパッタ装置を提供することに
ある。
で、その目的とするところは、基板に放電の悪影響を与
えることがなく、しかもスパッタリング速度を速くする
ことができるようにしたスパッタ装置を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、内部が減圧される容器本体と、この容器
本体内に基板と離間対向して設けられたタ−ゲットと、
このタ−ゲットの表面側に空間部を区画形成するととも
に上記基板と対向する部位に開口部が形成された容器状
のアノ−ドと、このアノ−ドと上記タ−ゲットとに電圧
を印加することでこれらの間の上記空間部に放電を発生
させる給電手段と、上記空間部内に設けられこの空間部
に磁界を発生させる磁石とを具備したことを特徴とす
る。
にこの発明は、内部が減圧される容器本体と、この容器
本体内に基板と離間対向して設けられたタ−ゲットと、
このタ−ゲットの表面側に空間部を区画形成するととも
に上記基板と対向する部位に開口部が形成された容器状
のアノ−ドと、このアノ−ドと上記タ−ゲットとに電圧
を印加することでこれらの間の上記空間部に放電を発生
させる給電手段と、上記空間部内に設けられこの空間部
に磁界を発生させる磁石とを具備したことを特徴とす
る。
【００１０】
【作用】上記構成によれば、放電が容器状のアノ−ドに
よって制限された空間部内で発生するから、その放電の
悪影響が上記空間部の外に配置された基板に及ぶことが
なく、さらには放電領域が狭い範囲に限定されることで
プラズマの密度が高まるから、スパッタリング速度を速
くすることができる。
よって制限された空間部内で発生するから、その放電の
悪影響が上記空間部の外に配置された基板に及ぶことが
なく、さらには放電領域が狭い範囲に限定されることで
プラズマの密度が高まるから、スパッタリング速度を速
くすることができる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図３を
参照して説明する。図１に示すスパッタ装置は容器本体
１１を備えている。この容器本体１１にはアルゴンなど
の放電ガスを供給するガス供給部１２ａに連通した供給
管１２と、真空ポンプ１３ａに連通した排気管１３とが
接続されていて、上記真空ポンプ１３ａによって上記容
器本体１１内が所定の圧力に減圧されるようになってい
る。
参照して説明する。図１に示すスパッタ装置は容器本体
１１を備えている。この容器本体１１にはアルゴンなど
の放電ガスを供給するガス供給部１２ａに連通した供給
管１２と、真空ポンプ１３ａに連通した排気管１３とが
接続されていて、上記真空ポンプ１３ａによって上記容
器本体１１内が所定の圧力に減圧されるようになってい
る。
【００１２】上記容器本体１１の底部には開口部１１ａ
が形成され、この開口部１１ａにはカソ−ドとなるバッ
キングプレ−ト１４が気密に設けられている。このバッ
キングプレ−ト１４上にはタ−ゲット１５が着脱自在に
設置されている。上記バッキングプレ−ト１４の下面は
凹凸状に形成され、この下面側には上記バッキングプレ
−ト１４の凹部内に入り込む状態で第１の永久磁石１６
が配置されている。図２に示すように上記第１の永久磁
石１６のＮ極からＳ極向かう磁力線によって上記タ−ゲ
ット１５の上面側には第１の磁界１７が形成される。
が形成され、この開口部１１ａにはカソ−ドとなるバッ
キングプレ−ト１４が気密に設けられている。このバッ
キングプレ−ト１４上にはタ−ゲット１５が着脱自在に
設置されている。上記バッキングプレ−ト１４の下面は
凹凸状に形成され、この下面側には上記バッキングプレ
−ト１４の凹部内に入り込む状態で第１の永久磁石１６
が配置されている。図２に示すように上記第１の永久磁
石１６のＮ極からＳ極向かう磁力線によって上記タ−ゲ
ット１５の上面側には第１の磁界１７が形成される。
【００１３】上記タ−ゲット１５の周辺部には矩形リン
グ状のベ−ス１８が上記タ−ゲット１５と電気的に絶縁
されて配設されている。このベ−ス１８上にはアノ−ド
１９が電気的に導通して配設されている。このアノ−ド
１９は、図３に示すように下面が全体にわたって開放し
上面に上記タ−ゲット１５の平面形状よりも小さな矩形
状の開口部２０ａが形成された容器部２０と、この容器
部２０の下端周辺部から外方に延出され上記ベ−ス１８
に電気的に導通した状態で固定されたフランジ２０ｂと
から形成されている。それによって、アノ−ド１９は、
上記タ−ゲット１５の上面側にその容器部２０の大きさ
によって規定された空間部２１を区画形成している。
グ状のベ−ス１８が上記タ−ゲット１５と電気的に絶縁
されて配設されている。このベ−ス１８上にはアノ−ド
１９が電気的に導通して配設されている。このアノ−ド
１９は、図３に示すように下面が全体にわたって開放し
上面に上記タ−ゲット１５の平面形状よりも小さな矩形
状の開口部２０ａが形成された容器部２０と、この容器
部２０の下端周辺部から外方に延出され上記ベ−ス１８
に電気的に導通した状態で固定されたフランジ２０ｂと
から形成されている。それによって、アノ−ド１９は、
上記タ−ゲット１５の上面側にその容器部２０の大きさ
によって規定された空間部２１を区画形成している。
【００１４】上記アノ−ド１９の開口部２０ａの周辺部
内面には矩形リング状に形成された第２の永久磁石２２
が設けられている。この第２の永久磁石２２のＮ極から
Ｓ極に向かう磁力線によって上記開口部２０ａの周辺部
に図２に示すように第２の磁界２３を発生させることが
できる。
内面には矩形リング状に形成された第２の永久磁石２２
が設けられている。この第２の永久磁石２２のＮ極から
Ｓ極に向かう磁力線によって上記開口部２０ａの周辺部
に図２に示すように第２の磁界２３を発生させることが
できる。
【００１５】上記バッキングプレ−ト１４は直流電源２
４の陰極に接続され、上記アノ−ド１９はベ−ス１８を
介して陽極に接続されている。上記直流電源２４をオン
にすれば、上記バッキングプレ−ト１４（タ−ゲット１
５）とアノ−ド１９との間に放電を発生させることがで
きる。
４の陰極に接続され、上記アノ−ド１９はベ−ス１８を
介して陽極に接続されている。上記直流電源２４をオン
にすれば、上記バッキングプレ−ト１４（タ−ゲット１
５）とアノ−ド１９との間に放電を発生させることがで
きる。
【００１６】上記容器本体１１内の上部にはホルダ２５
が設置されている。このホルダ２５には、上記アノ−ド
１９の開口部２０ａと対向する位置に半導体装置や液晶
表示装置などを形成するための基板２６が着脱自在に保
持される。
が設置されている。このホルダ２５には、上記アノ−ド
１９の開口部２０ａと対向する位置に半導体装置や液晶
表示装置などを形成するための基板２６が着脱自在に保
持される。
【００１７】つぎに、上記構成のスパッタ装置による作
用を説明する。まず、真空ポンプ１３ａを作動させて容
器本体１１内を所定の圧力まで減圧したならば、この容
器本体１１内にガス供給部１２ａから放電ガスを供給す
る。放電ガスを供給したならば、直流電源２４をオンに
してバッキングプレ−ト１４とアノ−ド１９との間に電
圧を印加する。それによって、これらバッキングプレ−
ト１４とアノ−ド１９との間、つまりアノ−ド１９の容
器部２０によって区画された空間部２１内にグロ−放電
が点弧されるから、このグロ−放電によって上記空間部
２１がプラズマ状態となる。
用を説明する。まず、真空ポンプ１３ａを作動させて容
器本体１１内を所定の圧力まで減圧したならば、この容
器本体１１内にガス供給部１２ａから放電ガスを供給す
る。放電ガスを供給したならば、直流電源２４をオンに
してバッキングプレ−ト１４とアノ−ド１９との間に電
圧を印加する。それによって、これらバッキングプレ−
ト１４とアノ−ド１９との間、つまりアノ−ド１９の容
器部２０によって区画された空間部２１内にグロ−放電
が点弧されるから、このグロ−放電によって上記空間部
２１がプラズマ状態となる。
【００１８】このようにした空間部２１にプラズマが発
生すると、プラズマ中のイオンがバッキングプレ−ト１
４上に載置されたタ−ゲット１５をスパッタするから、
このタ−ゲット１５の成分が容器部２０の開口部２０ａ
から空間部２１の外部に飛び出して基板２６に付着し、
この基板２６の表面に薄膜を形成することになる。
生すると、プラズマ中のイオンがバッキングプレ−ト１
４上に載置されたタ−ゲット１５をスパッタするから、
このタ−ゲット１５の成分が容器部２０の開口部２０ａ
から空間部２１の外部に飛び出して基板２６に付着し、
この基板２６の表面に薄膜を形成することになる。
【００１９】上記空間部２１には第１の永久磁石１６と
第２の永久磁石２２とによって第１の磁界１７と第２の
磁界２３とが形成される。そのため、上記空間部２１内
における電子密度が高くなり、プラズマの密度も高くな
るから、スパッタ速度を速くすることができる。また、
電子密度が高くなれば、放電抵抗が低くなり、イオンの
発生量が増大するから、それによってもスパッタ速度を
向上させることができる。
第２の永久磁石２２とによって第１の磁界１７と第２の
磁界２３とが形成される。そのため、上記空間部２１内
における電子密度が高くなり、プラズマの密度も高くな
るから、スパッタ速度を速くすることができる。また、
電子密度が高くなれば、放電抵抗が低くなり、イオンの
発生量が増大するから、それによってもスパッタ速度を
向上させることができる。
【００２０】一方、プラズマが発生する領域はアノ−ド
１９の容器部２０によって区画された狭い空間部２１内
に限られる。そのため、空間部２１内におけるプラズマ
の密度が高くなるから、そのことによってもスパッタ速
度を高めることができる。また、アノ−ド１９の容器部
２０によって区画された空間部２１でプラズマが発生す
ることで、イオンが空間部２１の外部にあまり飛び出す
ことがない。そのため、空間部２１の外に配置された基
板２６がイオンの悪影響を受けることがほとんどないか
ら、この基板２６に形成された薄膜が損傷することがな
い。
１９の容器部２０によって区画された狭い空間部２１内
に限られる。そのため、空間部２１内におけるプラズマ
の密度が高くなるから、そのことによってもスパッタ速
度を高めることができる。また、アノ−ド１９の容器部
２０によって区画された空間部２１でプラズマが発生す
ることで、イオンが空間部２１の外部にあまり飛び出す
ことがない。そのため、空間部２１の外に配置された基
板２６がイオンの悪影響を受けることがほとんどないか
ら、この基板２６に形成された薄膜が損傷することがな
い。
【００２１】図４はこの発明の他の実施例を示す。この
実施例はバッキングプレ−ト１４とアノ−ド１９との間
に、直流電源２４に代わり、高周波電源３１がマッチン
グ回路３２を介して接続されている。上記高周波電源３
１は100 ＭＨZ 〜200 ＭZ の範囲で周波数を変えること
ができるようになっている。
実施例はバッキングプレ−ト１４とアノ−ド１９との間
に、直流電源２４に代わり、高周波電源３１がマッチン
グ回路３２を介して接続されている。上記高周波電源３
１は100 ＭＨZ 〜200 ＭZ の範囲で周波数を変えること
ができるようになっている。
【００２２】このような構成によれば、周波数を制御す
ることで放電時に生じる直流成分としての電圧を約-100
Ｖまで低減することができ、またＩＴＯ膜（透明導電
膜）のスパッタに適用した場合、その抵抗率を250 ℃加
熱において1.0 ×10-4Ω・cm程度まで低減することがで
きた。
ることで放電時に生じる直流成分としての電圧を約-100
Ｖまで低減することができ、またＩＴＯ膜（透明導電
膜）のスパッタに適用した場合、その抵抗率を250 ℃加
熱において1.0 ×10-4Ω・cm程度まで低減することがで
きた。
【００２３】なお、上記各実施例ではアノ−ドとバッキ
ングプレ−トとの間に電圧を印加するようにしたが、バ
ッキングプレ−トを設けず、アノ−ドとタ−ゲットとの
間に直接、電圧を印加するようにしてもよい。また、磁
石としては永久磁石に代わり、電磁石であってもよく、
さらにバッキングプレ−トの下面側に第１の磁石を設け
ず、アノ−ドに第１の磁石を設けだけであってもよい。
ングプレ−トとの間に電圧を印加するようにしたが、バ
ッキングプレ−トを設けず、アノ−ドとタ−ゲットとの
間に直接、電圧を印加するようにしてもよい。また、磁
石としては永久磁石に代わり、電磁石であってもよく、
さらにバッキングプレ−トの下面側に第１の磁石を設け
ず、アノ−ドに第１の磁石を設けだけであってもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、容器状の
アノ−ドによってタ−ゲットの表面側に空間部を区画形
成し、この空間部内で放電を発生させるとともに、この
空間部に磁石によって磁界を発生させることができるよ
うにした。
アノ−ドによってタ−ゲットの表面側に空間部を区画形
成し、この空間部内で放電を発生させるとともに、この
空間部に磁石によって磁界を発生させることができるよ
うにした。
【００２５】そのため、上記空間部内で発生する放電に
よるプラズマの密度を高めることができるから、基板へ
のスパッタリング速度を速くすることができる。さらに
は、プラズマによって空間部で発生するイオンが上記空
間部の外に配置された基板に悪影響を与えずらいから、
基板に形成された薄膜が損傷を受けるのを防止できる。
さらに、空間部内に設けられた磁石によって放電時にお
ける電子密度を高くすることができるから、それによっ
ても、スパタッリング速度を速くすることができる。
よるプラズマの密度を高めることができるから、基板へ
のスパッタリング速度を速くすることができる。さらに
は、プラズマによって空間部で発生するイオンが上記空
間部の外に配置された基板に悪影響を与えずらいから、
基板に形成された薄膜が損傷を受けるのを防止できる。
さらに、空間部内に設けられた磁石によって放電時にお
ける電子密度を高くすることができるから、それによっ
ても、スパタッリング速度を速くすることができる。
【図１】この発明の一実施例を示す全体構成図。
【図２】磁界の発生状態を説明するための要部の断面
図。
図。
【図３】アノ−ドの斜視図。
【図４】この発明の他の実施例を示す要部の断面図。
【図５】従来のスパッタ装置の構成図。
１１…容器本体、１５…タ−ゲット、１９…アノ−ド、
２０…開口部、２１…空間部、２２…第２の永久磁石、
２４…直流電源（給電手段）、２６…基板。
２０…開口部、２１…空間部、２２…第２の永久磁石、
２４…直流電源（給電手段）、２６…基板。
Claims (1)
- 【請求項１】 内部が減圧される容器本体と、この容器
本体内に基板と離間対向して設けられたタ−ゲットと、
このタ−ゲットの表面側に空間部を区画形成するととも
に上記基板と対向する部位に開口部が形成された容器状
のアノ−ドと、このアノ−ドと上記タ−ゲットとに電圧
を印加することでこれらの間の上記空間部に放電を発生
させる給電手段と、上記空間部内に設けられこの空間部
に磁界を発生させる磁石とを具備し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 |
|---|---|---|---|
| JP3206192A JPH05230646A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206192A JPH05230646A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | スパッタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230646A true JPH05230646A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12348368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3206192A Pending JPH05230646A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | スパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230646A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5733419A (en) * | 1995-11-16 | 1998-03-31 | Balzers Aktiengesellschaft | Vacuum treatment chamber |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP3206192A patent/JPH05230646A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5733419A (en) * | 1995-11-16 | 1998-03-31 | Balzers Aktiengesellschaft | Vacuum treatment chamber |
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