JPH066786B2 - Thin film forming equipment - Google Patents
Thin film forming equipmentInfo
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- JPH066786B2 JPH066786B2 JP62060149A JP6014987A JPH066786B2 JP H066786 B2 JPH066786 B2 JP H066786B2 JP 62060149 A JP62060149 A JP 62060149A JP 6014987 A JP6014987 A JP 6014987A JP H066786 B2 JPH066786 B2 JP H066786B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、試料基板上にスパッタリングにより各種材料
の薄膜を形成するための装置に関するものであり、特に
高密度プラズマを利用して各種薄膜を高速度、高効率で
連続して長時間安定に形成するための新規な薄膜形成装
置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for forming thin films of various materials on a sample substrate by sputtering, and in particular, various thin films can be formed using high density plasma. The present invention relates to a novel thin film forming apparatus for continuously forming stably at high speed and high efficiency for a long time.
従来から、少なくとも1種類以上のガスを原料として、
プラズマ中でそのガスを分解して基板上に堆積、或は反
応させて、膜を形成する、いわゆるプラズマ化学気相堆
積(P−CVD)法や、ブラズマ中で薄膜形成要素とし
てのターゲットをスパッタして膜を形成するいわゆるス
パッタ装置は、各種材料の薄膜形成に各方面で広く用い
られている。Conventionally, at least one kind of gas is used as a raw material,
A so-called plasma chemical vapor deposition (P-CVD) method of forming a film by decomposing the gas in plasma and depositing it on the substrate or reacting it, or sputtering a target as a thin film forming element in plasma A so-called sputtering apparatus for forming a film by using the above is widely used in various fields for forming a thin film of various materials.
又スパッタ装置においては第5図に示す様なターゲット
1と基板2とを向かい合わせた通常の2極(rf,d
c)スパッタ装置がもっとも一般的で、ターゲット1と
薄膜を付着させる基板2を有する真空槽4はガス導入系
及び排気系からなり、真空槽4の内部にプラズマを発生
させターゲツト1をスパッタするものである。Further, in the sputtering apparatus, as shown in FIG. 5, a normal two-pole (rf, d) in which the target 1 and the substrate 2 are opposed to each other
c) A sputtering apparatus is the most common, and the vacuum chamber 4 having the target 1 and the substrate 2 to which the thin film is attached is composed of a gas introduction system and an exhaust system, and generates plasma inside the vacuum chamber 4 to sputter the target 1. Is.
一方、第6図に示したスパッタ装置が文献:Japanese J
ournal of Applied Physics,Vol.23,No.8,August,1984,
pp.L534-L536に示されている。本装置は、マイクロ波に
よる電子サイクロトロン共鳴を用いた高密度プラズマに
よる円筒状ターゲット12のスパッタと、磁界発生用電磁
石8の発散磁場によるプラズマ輸送とを組み合わせて、
基板2上に薄膜を形成させるものである。On the other hand, the sputtering device shown in FIG.
ournal of Applied Physics, Vol.23, No.8, August, 1984,
pp.L534-L536. This apparatus combines sputtering of a cylindrical target 12 with high-density plasma using electron cyclotron resonance using microwaves and plasma transport with a divergent magnetic field of a magnetic field generating electromagnet 8,
A thin film is formed on the substrate 2.
第6図に示したマイクロ波放電と発散磁場によるプラズ
マ輸送を組み合わせた従来の薄膜形成装置は、電子サイ
クロトロン共鳴(ECR)による高効率、高密度プラズ
マ生成を可能とし、数eVから数十eVまでの低エネル
ギーイオンの引出しと、高電子温度による高活性プラズ
マの実現を両立させる方法であり、良質の種々の薄膜の
低温生成を可能とする優れた装置である。しかも、10-4
〜10-5Torr台での低ガス圧放電が可能であり、プラズマ
生成用の電極や熱電子放出用のフィラメント等を用いて
いない無電極放電の形態をとるため、各種反応性ガスを
用いた連続した長時間安定な膜形成も可能である。The conventional thin film deposition system that combines microwave discharge and plasma transport by a divergent magnetic field shown in Fig. 6 enables high efficiency and high density plasma generation by electron cyclotron resonance (ECR), and can be used for several eV to several tens eV. It is a method that makes it possible to combine the extraction of low-energy ions with the realization of high-activity plasma at a high electron temperature, and is an excellent device that enables low-temperature production of various high-quality thin films. Moreover, 10 -4
Various reactive gases were used because it is possible to achieve low gas pressure discharge in the range of ~ 10 -5 Torr and to form an electrodeless discharge that does not use electrodes for plasma generation or filaments for thermionic emission. It is also possible to continuously form a stable film for a long time.
しかしながら、上述の薄膜形成装置では、形成膜材料と
して金属や他の導電性材料を堆積させようとすると、そ
の膜は、目的の基板上のみばかりでなく、石英等により
構成されたマイクロ波導入窓にも付着してしまい、結果
として、プラズマ生成用のマイクロ波が、そのマイクロ
波導入窓で反射されてしまい、プラズマ生成が困難にな
ってしまうという問題点があった。このように、上述の
装置は、種々の優れた特徴を有するにもかかわらず、導
電性材料膜の長時間安定形成ができないという大きな問
題点があるために、対象材料やその膜の厚さが限定され
ていた。However, in the above-described thin film forming apparatus, when a metal or another conductive material is to be deposited as a forming film material, the film is not only formed on the target substrate, but also on the microwave introduction window made of quartz or the like. However, as a result, the microwave for plasma generation is reflected by the microwave introduction window, which makes it difficult to generate plasma. As described above, the above-described device has a great problem that the conductive material film cannot be stably formed for a long time despite having various excellent characteristics. It was limited.
従って、本発明の目的は上述したような従来の問題点を
解消し、目的の基板上にスパッタリングで導膜を連続し
て長時間安定に形成することのできる薄膜形成装置を提
供することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a thin film forming apparatus capable of continuously forming a conductive film on a target substrate by sputtering continuously for a long time. .
かかる目的を達成するために、本発明の薄膜形成装置は
プラズマ生成室と、プラズマ生成室に結合され、内部に
基板ホルダーを有する試料室とを備えたガス導入口を有
する真空槽と、プラズマ生成室の外周に設けられ、プラ
ズマ生成室の側壁と平行に磁界を形成し、かつ基板ホル
ダーに向って拡散する磁界を形成する磁石と、一端がマ
イクロ波導入窓を介してマイクロ波導波管に結合され、
他端がプラズマ生成室に磁石によってプラズマ生成室内
に形成される磁束と直角方向に結合されている真空導波
管とを備え、プラズマ生成室は真空槽内に導入したマイ
クロ波が共振するマイクロ波空洞共振器を形成する径お
よび長さを有するプラズマ生成室と、プラズマ引出し窓
と基板ホルダーとの間にスパッタリングのためのターゲ
ットを備えたことを特徴とする。In order to achieve such an object, the thin film forming apparatus of the present invention includes a plasma generation chamber, a vacuum chamber having a gas inlet which is coupled to the plasma generation chamber, and has a sample chamber having a substrate holder therein, and plasma generation. A magnet, which is provided on the outer circumference of the chamber, forms a magnetic field parallel to the side wall of the plasma generation chamber, and forms a magnetic field that diffuses toward the substrate holder, and one end is coupled to the microwave waveguide through the microwave introduction window. Is
The other end is provided with a vacuum waveguide which is connected to the plasma generation chamber in a direction perpendicular to the magnetic flux formed in the plasma generation chamber by the magnet, and the microwave introduced into the vacuum chamber resonates in the plasma generation chamber. A plasma generation chamber having a diameter and a length forming a cavity, and a target for sputtering are provided between the plasma extraction window and the substrate holder.
本発明の薄膜形成装置によれば、プラズマが磁束の直角
方向に拡散することはないため、マイクロ波導入窓がプ
ラズマにさらされることが防止される。よって、従来の
ように磁界と直交する位置にマイクロ波導入窓が設置さ
れている場合と比較して、マイクロ波導入窓の汚れを著
しく低減させることができる。また、マイクロ波導入窓
がプラズマ生成室の側壁よりも外側に設置されているた
めに、プラズマの一部が真空導波管方向にしみ出すこと
によるマイクロ波導入窓の汚れが低減される。さらに、
マイクロ波導入窓は試料室から直接見えないようにすれ
ば、スパッタリングでターゲットから飛び出す粒子のマ
イクロ波導入窓への付着を防止でき、導電性の薄膜もス
パッタリングにより長時間の形成が可能となる。According to the thin film forming apparatus of the present invention, since the plasma does not diffuse in the direction perpendicular to the magnetic flux, the microwave introduction window is prevented from being exposed to the plasma. Therefore, as compared with the conventional case where the microwave introduction window is installed at a position orthogonal to the magnetic field, the contamination of the microwave introduction window can be significantly reduced. In addition, since the microwave introduction window is installed outside the side wall of the plasma generation chamber, contamination of the microwave introduction window due to a part of plasma seeping out in the vacuum waveguide direction is reduced. further,
By making the microwave introduction window invisible from the sample chamber, it is possible to prevent particles spattering from the target by sputtering from adhering to the microwave introduction window, and it is also possible to form a conductive thin film for a long time by sputtering.
以下、図面に基づき実施例について説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.
第3図に、本発明の薄膜形成装置の磁束方向の磁束密度
分布図の例を示した。FIG. 3 shows an example of a magnetic flux density distribution diagram in the magnetic flux direction of the thin film forming apparatus of the present invention.
第3図の黒丸は、同じ図面に示した本装置の位置に対応
する磁束密度Bを示す。一方、プラズマ生成室11へのマ
イクロ波の進入方向である真空導波管10方向は、その真
空導波管10の方向が電磁石8によって発生する磁束方向
に対して直交しているため、プラズマが磁束を横切って
磁束の直交方向に拡散することはなく、真空導波管10中
にプラズマが拡散してゆくことがない。The black circles in FIG. 3 indicate the magnetic flux density B corresponding to the position of this device shown in the same drawing. On the other hand, the direction of the vacuum waveguide 10, which is the direction of microwaves entering the plasma generation chamber 11, is perpendicular to the direction of the magnetic flux generated by the electromagnet 8, so that the plasma It does not diffuse across the magnetic flux in the direction orthogonal to the magnetic flux, and the plasma does not diffuse into the vacuum waveguide 10.
第4図に薄膜形成装置におけるプラズマの生成状態図を
示す。第4図(A)は本発明の薄膜形成装置のプラズマ生
成状態図であり、第4図(B)は真空導波管10を磁束と平
行な方向に設け、マイクロ波導入窓を単にプラズマ生成
室から離して設置した場合のプラズマ生成状態図であ
る。第4図(A),第4図(B)において点群はプラズマを示
し、点群の密度の濃い部分はプラズマ密度が高いことを
示している。第4図(B)において、単に真空導波管10を
用いたのみの場合には、その真空導波管10の内部でEC
R条件の磁束密度を満足され、そこで、プラズマが発生
するために、マイクロ波の電力がプラズマ生成室11中に
有効に供給されず、不均一なプラズマが生成されてしま
う。それと同時に、真空導波管10からマイクロ波導入窓
方向にも発散磁場が形成されているため、プラズマは基
板方向ばかりでなく、そのマイクロ波導入窓方向にも加
速されてしまう。これに対して、第4図(A)における本
発明の構成においては、真空導波管10が電磁石8により
形成される磁束方向に対して直交してプラズマ生成室に
結合されており、プラズマが磁束と直交して拡散するこ
とはないため、結果としてプラズマはマイクロ波導入窓
方向に加速されることはない。FIG. 4 shows a plasma generation state diagram in the thin film forming apparatus. FIG. 4 (A) is a plasma generation state diagram of the thin film forming apparatus of the present invention, and FIG. 4 (B) shows that the vacuum waveguide 10 is provided in the direction parallel to the magnetic flux and the microwave introduction window is simply generated. It is a plasma generation state diagram at the time of installing apart from a chamber. In FIGS. 4 (A) and 4 (B), the point cloud indicates plasma, and the high density portion of the point cloud indicates high plasma density. In FIG. 4 (B), when only the vacuum waveguide 10 is used, the EC inside the vacuum waveguide 10
Since the magnetic flux density of the R condition is satisfied, and the plasma is generated there, the microwave power is not effectively supplied into the plasma generation chamber 11, and the nonuniform plasma is generated. At the same time, since the divergent magnetic field is formed from the vacuum waveguide 10 in the microwave introduction window direction, the plasma is accelerated not only in the substrate direction but also in the microwave introduction window direction. On the other hand, in the configuration of the present invention in FIG. 4 (A), the vacuum waveguide 10 is connected to the plasma generation chamber at right angles to the magnetic flux direction formed by the electromagnet 8, and the plasma is generated. As a result, the plasma is not accelerated toward the microwave introduction window because it does not diffuse orthogonally to the magnetic flux.
実施例2 第11図は本発明の薄膜形成装置の一実施例であるスパッ
タ装置の構成概要図であり、第2図は第1図に示した本
発明のスパッタ装置の斜視断面図である。真空槽4は真
空導波管10、プラズマ生成室11及び試料室9からなる。
またその真空槽4にはマイクロ波導入窓6を通して順に
マイクロ波導波管7、更に図示しない整合器、マイクロ
波電力計、アイソレータ等のマイクロ波導入機構に接続
されたマイクロ波源からマイクロ波を供給する。真空導
波管10は、プラズマ生成室11の周囲に配置した磁界発生
用電磁石8によって発生する磁束方向に対して直交する
ようにプラズマ生成室11に結合される。実施例では、石
英ガラス板を用いたマイクロ波導入窓は、試料室9より
直接見えない部分に設置した。マイクロ波源としては、
たとえば、2.45GHzのマグネトロンを用いている。Embodiment 2 FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a sputtering apparatus which is an embodiment of the thin film forming apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a perspective sectional view of the sputtering apparatus of the present invention shown in FIG. The vacuum chamber 4 comprises a vacuum waveguide 10, a plasma generation chamber 11 and a sample chamber 9.
In addition, microwaves are sequentially supplied to the vacuum chamber 4 through a microwave introduction window 6 from a microwave waveguide 7 and a microwave source connected to a microwave introduction mechanism such as a matching device, a microwave power meter, and an isolator (not shown). . The vacuum waveguide 10 is coupled to the plasma generation chamber 11 so as to be orthogonal to the magnetic flux direction generated by the magnetic field generating electromagnets 8 arranged around the plasma generation chamber 11. In the example, the microwave introduction window using the quartz glass plate was installed in a portion that was not directly visible from the sample chamber 9. As a microwave source,
For example, by using a magnetron of 2.45GH z.
試料室9内でプラズマ引出し窓16と基板ホルダー15との
間には、負の電圧を印加できるプラズマをとり囲むよう
なターゲソトが備えられているか、或はプラズマに面す
るように配置された少なくとも一枚の平板状のターゲッ
トが備えられている。プラズマ生成室11にAr等のガスを
導入し、プラズマを発生させ、その粒子によりターゲッ
トをスパッタし膜を基板2上に堆積させる。In the sample chamber 9, between the plasma extraction window 16 and the substrate holder 15, there is provided a target target that surrounds the plasma to which a negative voltage can be applied, or at least it is arranged so as to face the plasma. One flat plate target is provided. A gas such as Ar is introduced into the plasma generation chamber 11 to generate plasma, and the particles are used to sputter a target to deposit a film on the substrate 2.
プラズマ生成室11及び真空導波管10はプラズマ生成によ
る温度上昇を防止するために、水冷される。図示しない
ガス導入系がプラズマ生成室11に直接接続される。その
プラズマ生成室11の外側で、電磁石8による磁束方向に
は基板2をおき、基板2の上にはプラズマ3を遮断する
ことができるように図示しないシャッタを配置してい
る。またその基板ホルダーにはヒータを内臓しており基
板2を加熱することができる。さらに基板2には直流あ
るいは交流の電圧を印加することができ、膜形成中の基
板バイアスや基板のスパッタクリーニングを行うことが
できる。The plasma generation chamber 11 and the vacuum waveguide 10 are water-cooled to prevent a temperature rise due to plasma generation. A gas introduction system (not shown) is directly connected to the plasma generation chamber 11. Outside the plasma generation chamber 11, the substrate 2 is placed in the direction of the magnetic flux by the electromagnet 8, and a shutter (not shown) is arranged on the substrate 2 so that the plasma 3 can be blocked. A heater is built in the substrate holder to heat the substrate 2. Further, a direct current or an alternating current voltage can be applied to the substrate 2 to perform substrate bias during film formation and sputter cleaning of the substrate.
プラズマ生成室11は、マイクロ波空洞共振器の条件とし
て、一例として、円形空銅共振モードTE113を採用し、
内のりで直径20cm高さ20cmの円筒形状を用いてマイクロ
波の電界強度を高め、マイクロ波放電の効率を高めるよ
うにした。プラズマ生成室11の下端、即ち、基板部へ通
じる面には、プラズマ引出し窓16として10cm径の穴があ
いており、その面はマイクロ波に対する反射面ともな
り、プラズマ生成室11は空洞共振器として作用してい
る。The plasma generation chamber 11 employs, as an example, a circular copper-copper resonance mode TE 113 as a condition of the microwave cavity resonator,
A cylindrical shape with a diameter of 20 cm and a height of 20 cm was used as the inner paste to enhance the electric field strength of microwaves and enhance the efficiency of microwave discharge. At the lower end of the plasma generation chamber 11, that is, on the surface leading to the substrate portion, there is a hole with a diameter of 10 cm as the plasma extraction window 16, the surface also serves as a reflection surface for microwaves, and the plasma generation chamber 11 has a cavity resonator. Acting as.
プラズマ生成室11の外周には、電磁石8を配設し、これ
によって発生する磁界の強度をマイクロ波による電子サ
イクロトロン共鳴(ECR)の条件がプラズマ生成室11
の内部で成立する様に決定する。例えば周波数2.45GHZ
のマイクロ波に対しては、ECRの条件は磁束密度875
Gであるため、その磁束密度875Gがプラズマ生成室11
の内部のどこかで実現されている。An electromagnet 8 is arranged on the outer circumference of the plasma generation chamber 11, and the intensity of the magnetic field generated by the electromagnet 8 is determined by the conditions of electron cyclotron resonance (ECR) by microwaves.
It is decided so that it will be established inside. For example the frequency 2.45GH Z
For microwaves, the ECR condition is magnetic flux density 875
Since it is G, its magnetic flux density of 875 G
Is realized somewhere inside the.
次に、本発明のスパッタ装置を用いてAl膜を形成した
結果について説明する。試料室9の真空度を5×10-7To
rrまで排気した後、Arガスを毎分30ccのフロー速度で導
入しプラズマ生成室11内のガス圧を5×10-4としてマイ
クロ波電力100〜500W、円筒状のAlターゲット12に投入
する電力を100〜500W、磁場勾配を発散磁場勾配として
膜を形成した。このとき試料台は加熱しないで常温で膜
形成をおこなった。この結果、60〜300nm/minの堆積速
度で長時間連続して安定に効率よくAl膜を堆積でき
た。第6図に示した従来の装置では300nm/minの堆積速
度でAl膜を形成した場合、わずかに2分間しか連続し
て膜形成ができないのに対して、本発明装置を用いれ
ば、10μm以上の厚さのAl膜を連続して安定に形成で
きた。Next, the result of forming an Al film using the sputtering apparatus of the present invention will be described. The degree of vacuum in the sample chamber 9 is set to 5 × 10 -7 To
After exhausting to rr, Ar gas was introduced at a flow rate of 30 cc / min, the gas pressure in the plasma generation chamber 11 was set to 5 × 10 −4 , microwave power was 100 to 500 W, and power was supplied to the cylindrical Al target 12. Of 100 to 500 W and the magnetic field gradient as a divergent magnetic field gradient to form a film. At this time, a film was formed at room temperature without heating the sample table. As a result, the Al film could be stably and efficiently deposited continuously for a long time at a deposition rate of 60 to 300 nm / min. In the conventional apparatus shown in FIG. 6, when an Al film is formed at a deposition rate of 300 nm / min, the film can be continuously formed for only 2 minutes. It was possible to continuously and stably form an Al film having a thickness of.
このときのイオンの平均エネルギーは10eVから30eVまで
変化し、基板方向に飛来するAl粒子のうち約15%がイ
オンであった。The average energy of the ions at this time varied from 10 eV to 30 eV, and about 15% of the Al particles flying toward the substrate were ions.
本発明の薄膜形成装置は、Al膜の形成のみならず、ほ
とんどすべての薄膜の形成に用いることができ、また導
入するガスとしてほとんどの反応性ガスを用いることが
でき、それにより反応スパッタも実現出来る。The thin film forming apparatus of the present invention can be used not only for forming an Al film but also for forming almost all thin films, and can use almost any reactive gas as a gas to be introduced, thereby realizing reactive sputtering. I can.
また、本発明の装置の実施例では、ターゲツトに対して
特に磁場を印加していないが、ターゲット表面に適当な
磁束を交差させてターゲット表面に電子を効率よく拘束
することによりマグネトロン放電と組み合わせてより高
速のスパッタ装置として用いることもできる。In the embodiment of the apparatus of the present invention, no magnetic field is particularly applied to the target, but by combining an appropriate magnetic flux on the target surface and efficiently confining the electrons on the target surface, it is possible to combine it with magnetron discharge. It can also be used as a higher speed sputtering device.
以上説明した様に、本発明は、プラズマ生成に電子サイ
クロトロン共鳴によるマイクロ波放電を用い、磁場強度
がゆるやかに変化する発散磁場勾配により試料室方向に
プラズマを加速して低いガス圧中で高効率の低温膜形成
を実現するものであり、従来の方法では導電性膜を連続
して長時間安定に形成することが不可能であったのに対
して、本発明では、マイクロ波導入窓を有する真空導波
管を、プラズマ生成室内の磁束に対して直交する向きに
接続し、かつ、真空導波管を用い、マイクロ波導入窓を
試料室から直接しみだしや、スパッタ粒子のマイクロ波
導入窓のくもりを除去でき、膜の導電性によらずスパッ
タリングにより連続して膜形成を可能とするものであ
る。更に、粒子のエネルギーも数eVから数十eVまでの広
い範囲で自由に制御でき、高活性なプラズマを用いてい
ることから、この装置を用いて、損傷の少ない良質の膜
を低基板温度で高速度、高安定に形成することができ
る。As described above, the present invention uses microwave discharge by electron cyclotron resonance for plasma generation, accelerates plasma in the sample chamber direction by a divergent magnetic field gradient in which the magnetic field strength changes slowly, and achieves high efficiency in low gas pressure. In contrast to the conventional method, which is impossible to form a conductive film continuously and stably for a long time, the present invention has a microwave introduction window. Connect the vacuum waveguide in a direction orthogonal to the magnetic flux in the plasma generation chamber, and use the vacuum waveguide to exude the microwave introduction window directly from the sample chamber or the microwave introduction window for sputtered particles. The haze can be removed, and the film can be continuously formed by sputtering regardless of the conductivity of the film. Furthermore, since the energy of particles can be freely controlled in a wide range from several eV to several tens of eV and a highly active plasma is used, this device can be used to obtain a good quality film with little damage at a low substrate temperature. It can be formed at high speed and high stability.
本発明ではECRに必要な磁場を電磁石によって得てい
るが、これを種々の永久磁石やヨークを用いて、あるい
はそれらを組み合わせて形成しても全く同様の効果をも
つことは明らかである。In the present invention, the magnetic field required for ECR is obtained by the electromagnet, but it is clear that the same effect can be obtained by using various permanent magnets or yokes or by combining them.
第1図は本発明の薄膜形成装置の一実施例であるスパッ
タ装置の構成概要図、 第2図は第1図に示した本発明の薄膜形成装置の実施例
であるスパッタ装置の斜視断面図、 第3図は本発明の薄膜形成装置の磁束方向の磁束密度分
布図、 第4図(A)および(B)は薄膜形成装置におけるプラズマの
生成状態概要図、 第5図は2極スパッタ装置の構成図、 第6図は従来のスパッタ装置の概要図である。 1…ターゲット、 2…基板、 3…プラズマ、 4…真空槽、 5…磁束、 6…マイクロ波導入窓、 7…マイクロ波導波管、 8…磁界発生用電磁石、 9…試料室、 10…真空導波管、 11…プラズマ生成室、 12…円筒状ターゲット、FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a sputtering apparatus which is an embodiment of the thin film forming apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a perspective sectional view of the sputtering apparatus which is an embodiment of the thin film forming apparatus of the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a magnetic flux density distribution diagram in the magnetic flux direction of the thin film forming apparatus of the present invention, FIGS. 4 (A) and 4 (B) are schematic diagrams of plasma generation states in the thin film forming apparatus, and FIG. FIG. 6 is a schematic diagram of a conventional sputtering apparatus. 1 ... Target, 2 ... Substrate, 3 ... Plasma, 4 ... Vacuum tank, 5 ... Magnetic flux, 6 ... Microwave introduction window, 7 ... Microwave waveguide, 8 ... Electromagnetic field generating electromagnet, 9 ... Sample chamber, 10 ... Vacuum Waveguide, 11 ... Plasma generation chamber, 12 ... Cylindrical target,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹之内 好明 東京都大田区西六郷1丁目29番13号 有限 会社大日真空研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−133636(JP,A) 特開 昭60−135573(JP,A) 特開 昭61−87869(JP,A) 特開 昭59−93874(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiaki Takenouchi 1-29-13 Nishirokugo, Ota-ku, Tokyo Inside Dainichi Vacuum Laboratory (56) Reference JP-A-57-133636 (JP, A) JP-A-60-135573 (JP, A) JP-A-61-87869 (JP, A) JP-A-59-93874 (JP, A)
Claims (1)
合され、内部に基板ホルダーとスパッタリング材料で形
成されたターゲットとを有する試料室とを備えたガス導
入口を有する真空槽と、 前記プラズマ生成室の外周に設けられ、前記プラズマ生
成室の側壁と平行に磁界を形成し、かつ前記基板ホルダ
ーに向って拡散する磁界を形成する磁石と、 前記プラズマ生成室と前記試料室との間に配置されたプ
ラズマ引出し窓と、 一端がマイクロ波導入窓を介してマイクロ波導波管に結
合され、他端が前記プラズマ生成室に前記磁石によって
前記プラズマ生成室内に形成される磁束と直角方向に結
合されている真空導波管とを備え、 前記プラズマ生成室は前記真空槽内に導入したマイクロ
波が共振するマイクロ波空洞共振器を形成する径および
長さを有し、 前記マイクロ波導入窓が、前記プラズマ生成室の内側か
ら外側に向って離れた位置に、かつ、前記試料室から直
接見えない位置に配置されていることを特徴とする薄膜
形成装置。1. A vacuum chamber having a plasma inlet, a gas inlet connected to the plasma outlet, and a sample chamber having a substrate holder and a target formed of a sputtering material therein; Between the plasma generation chamber and the sample chamber, a magnet that is provided on the outer periphery of the generation chamber, forms a magnetic field parallel to the side wall of the plasma generation chamber, and forms a magnetic field that diffuses toward the substrate holder. A plasma extraction window is arranged, one end of which is coupled to a microwave waveguide through a microwave introduction window, and the other end of which is coupled to the plasma generation chamber in a direction perpendicular to the magnetic flux formed in the plasma generation chamber by the magnet. And a diameter and a length that form a microwave cavity resonator in which the microwave introduced into the vacuum chamber resonates. And the microwave introduction window is disposed at a position away from the inside of the plasma generation chamber toward the outside and at a position that is not directly visible from the sample chamber. apparatus.
Priority Applications (1)
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| JP62060149A JPH066786B2 (en) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | Thin film forming equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP62060149A JPH066786B2 (en) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | Thin film forming equipment |
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| JPS63227777A JPS63227777A (en) | 1988-09-22 |
| JPH066786B2 true JPH066786B2 (en) | 1994-01-26 |
Family
ID=13133806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62060149A Expired - Lifetime JPH066786B2 (en) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | Thin film forming equipment |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPH066786B2 (en) |
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-
1987
- 1987-03-17 JP JP62060149A patent/JPH066786B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |