JPH0645873B2 - スパッタ装置 - Google Patents
スパッタ装置Info
- Publication number
- JPH0645873B2 JPH0645873B2 JP7568190A JP7568190A JPH0645873B2 JP H0645873 B2 JPH0645873 B2 JP H0645873B2 JP 7568190 A JP7568190 A JP 7568190A JP 7568190 A JP7568190 A JP 7568190A JP H0645873 B2 JPH0645873 B2 JP H0645873B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- targets
- substrate
- coil
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透明導電膜、装飾膜、等を基板上に作製する
スパッタ装置に関する。
スパッタ装置に関する。
従来より用いられているプレーナーマグネトロンスパッ
タ装置は概略第３図に示すような構成になっている。図
において、ターゲット２の裏面にヨーク14により磁気結
合された第１のリング状磁極13ｂ、第２のリング状磁極
13ｃ、および円柱状磁石13ａとが磁気回路を構成して配
置されている。コイル６に通電しない場合は、円柱状磁
石13ａ及び第１のリング状磁極13ｂによってターゲット
２の表面側（図面の正面側）の空間に磁力線、換言すれ
ば円環体 (Torus)の高さ方向に垂直な平面で半裁し、そ
の半裁面がターゲット２の表面に平行におかれた半円環
状磁界、通称トンネル状磁界12ａが発生する。このトン
ネル状磁界12ａによってその内部に高密度のグロー放電
プラズマが閉じ込められる。コイル６に通電したとき
は、トンネル状磁界12ａに第２のリング状磁極、第３の
リング状磁極を通過する磁束が重畳され、合成磁界12ｂ
が発生し、その内部に高密度のグロー放電プラズマ10が
閉じ込められる。マグネトロンスパッタリングにおいて
は、特開昭51-86083号公報に記載されている如く「最大
のターゲット侵食は、磁力線がターゲット表面に平行に
なる点、或は領域に揃い且つこの領域の下に横たわって
いる領域において発生する。」とされており、第３図の
従来の構成では、コイル６に通電する電流を制御するこ
とにより、生成される合成磁界12ｂがターゲット２と平
行となる領域を移動拡張させ、侵食領域15をターゲット
２のエッジ方向に拡張している。
タ装置は概略第３図に示すような構成になっている。図
において、ターゲット２の裏面にヨーク14により磁気結
合された第１のリング状磁極13ｂ、第２のリング状磁極
13ｃ、および円柱状磁石13ａとが磁気回路を構成して配
置されている。コイル６に通電しない場合は、円柱状磁
石13ａ及び第１のリング状磁極13ｂによってターゲット
２の表面側（図面の正面側）の空間に磁力線、換言すれ
ば円環体 (Torus)の高さ方向に垂直な平面で半裁し、そ
の半裁面がターゲット２の表面に平行におかれた半円環
状磁界、通称トンネル状磁界12ａが発生する。このトン
ネル状磁界12ａによってその内部に高密度のグロー放電
プラズマが閉じ込められる。コイル６に通電したとき
は、トンネル状磁界12ａに第２のリング状磁極、第３の
リング状磁極を通過する磁束が重畳され、合成磁界12ｂ
が発生し、その内部に高密度のグロー放電プラズマ10が
閉じ込められる。マグネトロンスパッタリングにおいて
は、特開昭51-86083号公報に記載されている如く「最大
のターゲット侵食は、磁力線がターゲット表面に平行に
なる点、或は領域に揃い且つこの領域の下に横たわって
いる領域において発生する。」とされており、第３図の
従来の構成では、コイル６に通電する電流を制御するこ
とにより、生成される合成磁界12ｂがターゲット２と平
行となる領域を移動拡張させ、侵食領域15をターゲット
２のエッジ方向に拡張している。
前記した従来の装置では、円柱状磁石13ａの直上のター
ゲット面の領域は常に磁界がターゲット２の表面とほぼ
垂直であるために侵食が遅いのでターゲット全体が均一
に侵食されず、ターゲット利用効率が悪いという問題が
あった。
ゲット面の領域は常に磁界がターゲット２の表面とほぼ
垂直であるために侵食が遅いのでターゲット全体が均一
に侵食されず、ターゲット利用効率が悪いという問題が
あった。
本発明は、ターゲットの侵食を一層均一に行うことがで
きるスパッタ装置を提供することを目的とする。
きるスパッタ装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、前記課題は、ターゲット近傍にゲロー
放電プラズマを生成し、スパッタ作用により前記ターゲ
ットの材料を基板上に飛来、堆積させるスパッタ装置に
おいて、前記基板に平行あるいは所要の傾斜をもって臨
みかつ互いに平行であり、前記基板との距離をほぼ等し
くして配置した複数枚のターゲットと、これら複数枚の
ターゲットの隣接するターゲット間に放電用電圧を供給
する放電用電源と、前記基板及び前記複数枚のターゲッ
トを収納する真空容器と、前記真空容器の外周に配置し
て前記複数枚のターゲット間に生成された電界と直交す
る方向の交流磁界を発生するコイルと該コイルに交流電
流を供給する交流電源とからなるスパッタ装置によって
解決される。
放電プラズマを生成し、スパッタ作用により前記ターゲ
ットの材料を基板上に飛来、堆積させるスパッタ装置に
おいて、前記基板に平行あるいは所要の傾斜をもって臨
みかつ互いに平行であり、前記基板との距離をほぼ等し
くして配置した複数枚のターゲットと、これら複数枚の
ターゲットの隣接するターゲット間に放電用電圧を供給
する放電用電源と、前記基板及び前記複数枚のターゲッ
トを収納する真空容器と、前記真空容器の外周に配置し
て前記複数枚のターゲット間に生成された電界と直交す
る方向の交流磁界を発生するコイルと該コイルに交流電
流を供給する交流電源とからなるスパッタ装置によって
解決される。
一般にプラズマに電界Ｅおよび該電界と直交する方向の
磁界Ｂを発生させると、プラズマを構成する荷電粒子
（電子、イオン）はＥ×Ｂ方向にドリフト運動（Ｅ×Ｂ
ドリフト）することが知られている。本発明では、ター
ゲット間に生成される電界に直交する方向に交流磁界を
発生させるため、上記Ｅ×Ｂドリフト作用により、各タ
ーゲット間では、ターゲット表面に対して垂直かつ磁界
に垂直な方向に、また、各ターゲット表面上ではターゲ
ットに平行かつ磁界に垂直な方向にプラズマを往復運動
せしめるものである。スパッタ作用は、プラズマ中のイ
オンがターゲットに衝突し、ターゲット材料をはじき飛
ばす作用であるから、ターゲット面内では、プラズマに
近い領域で侵食が速く、プラズマの往復運動に伴なって
ターゲット面内の侵食の速い領域も往復し、時間平均的
にターゲット面内の侵食は一様となる。
磁界Ｂを発生させると、プラズマを構成する荷電粒子
（電子、イオン）はＥ×Ｂ方向にドリフト運動（Ｅ×Ｂ
ドリフト）することが知られている。本発明では、ター
ゲット間に生成される電界に直交する方向に交流磁界を
発生させるため、上記Ｅ×Ｂドリフト作用により、各タ
ーゲット間では、ターゲット表面に対して垂直かつ磁界
に垂直な方向に、また、各ターゲット表面上ではターゲ
ットに平行かつ磁界に垂直な方向にプラズマを往復運動
せしめるものである。スパッタ作用は、プラズマ中のイ
オンがターゲットに衝突し、ターゲット材料をはじき飛
ばす作用であるから、ターゲット面内では、プラズマに
近い領域で侵食が速く、プラズマの往復運動に伴なって
ターゲット面内の侵食の速い領域も往復し、時間平均的
にターゲット面内の侵食は一様となる。
以下に本発明の実施例を第１図、第２図を用いて説明す
る。
る。
第１図は本発明に係わるスパッタ装置において、複数枚
のターゲットが基板に平行に臨むように配置した実施例
の概略図である。図において、真空容器４内に基板１が
配置され、該基板１に平行に臨むようにかつ相互に平行
の状態で、前記基板１との距離をほゞ等しくして、第１
のターゲット２ａ、および第２のターゲット２ｂが配置
される。該ターゲット２ａ，２ｂに放電用直流電源５ａ
が連結されており、更に、真空容器４の外周に配設され
たコイル６と該コイルに交流電流を流すコイル用交流電
源７ａが連絡されている。前記真空容器４にはガス供給
装置８と排気装置９が設けられている。かゝる装置にお
いて、ガス供給装置８より供給された圧力0.03Torr程度
のＡr ガスの雰囲気中で、第１のターゲット２ａと第２
のターゲット２ｂの間に、放電用直流電源５ａにより第
１のターゲット２ａが陰極になるように直流電圧を供給
すると、第１と第２のターゲット２ａ，２ｂ間に直流電
界Ｅ11ａが生成され、グロー放電プラズマ10が生成され
る。ここでコイル用交流電源７ａによりコイル６に例え
ば１Hz程度の交流電流を流すと、直流電界11ａと直交す
る方向に交流磁界12が発生し、第１のターゲット２ａの
近傍でＥ×Ｂドリフトによりプラズマ走査３が行われ
る。
のターゲットが基板に平行に臨むように配置した実施例
の概略図である。図において、真空容器４内に基板１が
配置され、該基板１に平行に臨むようにかつ相互に平行
の状態で、前記基板１との距離をほゞ等しくして、第１
のターゲット２ａ、および第２のターゲット２ｂが配置
される。該ターゲット２ａ，２ｂに放電用直流電源５ａ
が連結されており、更に、真空容器４の外周に配設され
たコイル６と該コイルに交流電流を流すコイル用交流電
源７ａが連絡されている。前記真空容器４にはガス供給
装置８と排気装置９が設けられている。かゝる装置にお
いて、ガス供給装置８より供給された圧力0.03Torr程度
のＡr ガスの雰囲気中で、第１のターゲット２ａと第２
のターゲット２ｂの間に、放電用直流電源５ａにより第
１のターゲット２ａが陰極になるように直流電圧を供給
すると、第１と第２のターゲット２ａ，２ｂ間に直流電
界Ｅ11ａが生成され、グロー放電プラズマ10が生成され
る。ここでコイル用交流電源７ａによりコイル６に例え
ば１Hz程度の交流電流を流すと、直流電界11ａと直交す
る方向に交流磁界12が発生し、第１のターゲット２ａの
近傍でＥ×Ｂドリフトによりプラズマ走査３が行われ
る。
第２図は、本発明に係わるスパッタ装置において基板に
対し、複数枚のターゲットが所要の傾斜をもって臨むよ
うに配置された実施例の概略図である。図において第１
のターゲット２ａ及び第２のターゲット２ｂは基板１に
対して所要の傾斜をもって交互に配置されている。ター
ゲット２ａ，２ｂ間は平行状態にあり、かつ基板１から
ほゞ等しい距離に設けられている。スパッタ装置の他の
構造は第１図の実施例と同様である。かゝる装置におい
て、圧力0.03Torr程度のＡr ガス雰囲気中で、第１のタ
ーゲット２ａと第２のターゲット２ｂの間に、放電用交
流電源５ｂにより、交流電圧を供給すると、第１と第２
のターゲット２ａ，２ｂ間に直流電界Ｅ11ｂが生成さ
れ、グロー放電プラズマ10が生成される。ここでコイル
用交流電源７ａによりコイル６に例えば１Hz程度の交流
電流を流すと、交流電界11ｂと直交する方向に交流磁界
12が発生し、第１のターゲット２ａ及び第２のターゲッ
ト２ｂの近傍でＥ×Ｂドリフトによりプラズマ走査３が
行われる。
対し、複数枚のターゲットが所要の傾斜をもって臨むよ
うに配置された実施例の概略図である。図において第１
のターゲット２ａ及び第２のターゲット２ｂは基板１に
対して所要の傾斜をもって交互に配置されている。ター
ゲット２ａ，２ｂ間は平行状態にあり、かつ基板１から
ほゞ等しい距離に設けられている。スパッタ装置の他の
構造は第１図の実施例と同様である。かゝる装置におい
て、圧力0.03Torr程度のＡr ガス雰囲気中で、第１のタ
ーゲット２ａと第２のターゲット２ｂの間に、放電用交
流電源５ｂにより、交流電圧を供給すると、第１と第２
のターゲット２ａ，２ｂ間に直流電界Ｅ11ｂが生成さ
れ、グロー放電プラズマ10が生成される。ここでコイル
用交流電源７ａによりコイル６に例えば１Hz程度の交流
電流を流すと、交流電界11ｂと直交する方向に交流磁界
12が発生し、第１のターゲット２ａ及び第２のターゲッ
ト２ｂの近傍でＥ×Ｂドリフトによりプラズマ走査３が
行われる。
本発明によれば、上記の構成としたため、ターゲット間
に生成された電界を直交する方向に交流磁界が発生して
プラズマを構成する荷電粒子がＥ×Ｂ方向にドリフト運
動を起すので、該ターゲットに平行かつ磁界に垂直な方
向にプラズマが往復運動を行い、これに伴いダーゲット
面内の侵食の速い領域も往復せしめられてターゲット面
内のより均一な侵食が可能となり、これによりターゲッ
トの利用効率が向上する。
に生成された電界を直交する方向に交流磁界が発生して
プラズマを構成する荷電粒子がＥ×Ｂ方向にドリフト運
動を起すので、該ターゲットに平行かつ磁界に垂直な方
向にプラズマが往復運動を行い、これに伴いダーゲット
面内の侵食の速い領域も往復せしめられてターゲット面
内のより均一な侵食が可能となり、これによりターゲッ
トの利用効率が向上する。
第１図は本発明のスパッタ装置の一部断面概略正面図、 第２図は本発明の他の実施例を示す一部断面概略正面
図、 第３図は従来例のスパッタ装置の一部断面概略正面図で
ある。 １……基板、２……ターゲット、 ２ａ……第２のターゲット、 ２ｂ……第２のターゲット、 ３……プラズマ走査、４……真空容器、 ５……放電用電源、５ａ……放電用直流電源、 ５ｂ……放電用交流電源、 ６……コイル、７……コイル用電源、 ７ａ……コイル用交流電源、 ８……ガス供給装置、９……排気装置、 10……グロー放電プラズマ、 11ａ……直流電界、11ｂ……交流電界、 12……交流磁界、12ａ……トンネル状磁界、 12ｂ……合成磁界、13ａ……円柱状磁石、 13ｂ……第１のリング状磁極、 13ｃ……第２のリング状磁極、 14……ヨーク、15……侵食領域。
図、 第３図は従来例のスパッタ装置の一部断面概略正面図で
ある。 １……基板、２……ターゲット、 ２ａ……第２のターゲット、 ２ｂ……第２のターゲット、 ３……プラズマ走査、４……真空容器、 ５……放電用電源、５ａ……放電用直流電源、 ５ｂ……放電用交流電源、 ６……コイル、７……コイル用電源、 ７ａ……コイル用交流電源、 ８……ガス供給装置、９……排気装置、 10……グロー放電プラズマ、 11ａ……直流電界、11ｂ……交流電界、 12……交流磁界、12ａ……トンネル状磁界、 12ｂ……合成磁界、13ａ……円柱状磁石、 13ｂ……第１のリング状磁極、 13ｃ……第２のリング状磁極、 14……ヨーク、15……侵食領域。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−158381（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−76185（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−17175（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−140078（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】真空容器内に基板と複数枚のターゲットを
配し、減圧雰囲気中で該ターゲットの近傍にグロー放電
プラズマを生成し、スパッタ作用により前記ターゲット
の材料を前記基板上に飛来、堆積させるスパッタ装置に
おいて、前記基板に平行あるいは所要の傾斜をもって臨
み、かつ相互に平行であるとともに、前記基板との距離
をほぼ等しくして配置した複数枚のターゲットと、これ
ら複数枚のターゲットの隣接するターゲット間に放電用
電圧を供給する放電用電源と、前記真空容器の外周に配
置して前記複数枚のターゲット間に生成される電界と直
交する方向の交流磁界を発生するコイルと該コイルに交
流電流を供給する交流電源とからなることを特徴とする
スパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7568190A JPH0645873B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7568190A JPH0645873B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | スパッタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03277771A JPH03277771A (ja) | 1991-12-09 |
| JPH0645873B2 true JPH0645873B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=13583184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7568190A Expired - Lifetime JPH0645873B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | スパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645873B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP7568190A patent/JPH0645873B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03277771A (ja) | 1991-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0051635B1 (en) | Sputter target and glow discharge coating apparatus | |
| JPH0627323B2 (ja) | スパツタリング方法及びその装置 | |
| US5106470A (en) | Method and device for controlling an electromagnet for a magnetron sputtering source | |
| JP2012201910A (ja) | マグネトロンスパッタ電極及びスパッタリング装置 | |
| EP0639939B1 (en) | Fast atom beam source | |
| JPH079062B2 (ja) | スパツタ装置 | |
| JP2001335930A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JPH0645873B2 (ja) | スパッタ装置 | |
| JP2902822B2 (ja) | プレーナ形マグネトロンスパッタ電極 | |
| JPH07233473A (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| JPH0660393B2 (ja) | プラズマ集中型高速スパツタ装置 | |
| JPS63307270A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JPS6217175A (ja) | スパツタリング装置 | |
| JP2000355764A (ja) | マグネトロンカソードユニット | |
| JPH07243039A (ja) | 直流マグネトロン型反応性スパッタ法 | |
| JPH076061B2 (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| JP3414667B2 (ja) | マグネトロンスパッタ方法 | |
| JPS61272373A (ja) | スパツタ装置 | |
| JPH0517869A (ja) | スパツタリング方法及び装置 | |
| JP2756911B2 (ja) | マグネトロンプラズマ用磁場発生装置 | |
| JP2002256431A (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| JPS63277758A (ja) | マグネトロンスパッタリング装置 | |
| JP2756910B2 (ja) | マグネトロンプラズマ用磁場発生装置 | |
| JPH04329875A (ja) | スパッタデポジション装置 | |
| JPH07173626A (ja) | スパッタ装置 |