JPH07176481A - 多層膜作成装置 - Google Patents

多層膜作成装置

Info

Publication number
JPH07176481A
JPH07176481A JP34527993A JP34527993A JPH07176481A JP H07176481 A JPH07176481 A JP H07176481A JP 34527993 A JP34527993 A JP 34527993A JP 34527993 A JP34527993 A JP 34527993A JP H07176481 A JPH07176481 A JP H07176481A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
plasma
target
sputtered
film
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.)
Pending
Application number
JP34527993A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Fukazawa
博之 深沢
Kenichi Takagi
憲一 高木
Toshio Negishi
敏夫 根岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ulvac Inc
Original Assignee
Ulvac Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulvac Inc filed Critical Ulvac Inc
Priority to JP34527993A priority Critical patent/JPH07176481A/ja
Publication of JPH07176481A publication Critical patent/JPH07176481A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】薄膜の膜厚制御を可能にするとともに、ターゲ
ットのエロージョンを均一にし、酸素等の補足を十分に
行い、薄膜に酸素等の欠損の発生を防止することの可能
な多層膜作成装置を提供することにある。 【構成】真空チャンバー21内に基板25と複数のター
ゲット24を対向するように配設し、プラズマ放電中の
イオンでターゲットをスパッタして基板の表面に薄膜を
作成する多層膜作成装置において、上記基板を載置し、
回転させる基板回転機構と、上記基板方向に活性ガスお
よびスパッタ粒子を供給する活性ガスおよびスパッタ粒
子供給機構と、上記ターゲットをカソード23に取り付
けるとともに、上記ターゲット面に中心軸を直交させる
ようにヘリカルコイル33を配設し、そのヘリカルコイ
ルに高周波発振源34を接続した高真空高速プラズマス
パッタ源とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は高真空中に設けられた
基板の表面に金属や酸化物等の多層膜を形成するときに
使用される多層膜作成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の多層膜作成装置には種々のものが
あるが、その一例が図4に示されている。同図におい
て、真空チャンバー1内の下部には2つのカソード2が
並列に配置され、各カソード2の上にはターゲット3が
載置されている。真空チャンバー1内の上部には基板4
を載せた基板用ターンテーブル9がカソード2およびタ
ーゲット3と対向するように配設されている。基板4の
背後には基板加熱機構5が配設されている。ターゲット
3前方の基板4側にはシャッタ6が配設されている。カ
ソード2にはスパッタ電源7が接続されている。なお、
図中、8は膜厚モニタである。
【0003】このような従来の1例においては、カソー
ド2と基板4との間でプラズマ放電が起こり、そのプラ
ズマ中のイオンターゲット3をスパッタし、基板4の表
面にターゲット3より飛び出したスパッタ粒子が付着し
て薄膜が形成されるようになる。その際、各カソード2
の上にターゲット3を載置しているので、一つのターゲ
ット3をスパッタして、基板4に一層目の薄膜を形成し
た後、基板用ターンテーブル9を回転させて、基板4を
別のターゲット3と対向させるようにし、その後、その
別のターゲット3をスパッタして、一層目の薄膜の上に
二層目の薄膜を形成する。そして、このような手順をお
こなうことによって、基板4の表面に多層膜を形成する
ようにする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の多層膜作成装置
の1例は、上記のようにプラズマ放電が起こるカソード
2と基板4との間の距離が短かく限定されているため、
膜厚モニタ8の配置に制約が生じるようになる。それゆ
え、膜厚モニタ8の配置の仕方によっては、基板4の表
面に実際に形成される膜厚と、膜厚モニタ8に表示され
る膜厚とに違いが起こり、正確な膜厚制御が出来なくな
る問題が起きた。
【0005】また、基板用ターンテーブル9を回転させ
ることによって、基板4の位置を変え、そして、基板4
の表面に多層膜を形成するようにしているが、多層膜の
それぞれの薄膜の膜厚を制御することは難しい問題が起
きた。
【0006】更に、各ターゲット3のエロージョンが必
ずしも均一にはならず、不均一になり易くなる問題が起
きた。
【0007】更にその上、酸素等のガスを供給して、酸
素等の補足を行うことが必ずしも完全とはいえないた
め、薄膜に酸素等の欠損が発生する問題が起きた。
【0008】この発明の目的は、従来の上記問題を解決
して、薄膜の膜厚制御を可能にするとともに、ターゲッ
トのエロージョンを均一にし、酸素等の補足を十分に行
い、薄膜に酸素等の欠損の発生を防止することの可能な
多層膜作成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】上記目的を達成するため
に、この発明は、真空チャンバー内に基板と複数のター
ゲットを対向するように配設し、プラズマ放電中のイオ
ンで複数のターゲットを交互にスパッタして基板の表面
に多層膜を作成する多層膜作成装置において、上記基板
を載置し、回転させる基板回転機構と、上記基板方向に
活性ガスおよびスパッタ粒子を供給する活性ガスおよび
スパッタ粒子供給機構と、上記ターゲットをカソードに
取り付けるとともに、上記ターゲット面に中心軸を直交
させるようにヘリカルコイルを配設し、そのヘリカルコ
イルに高周波発振源を接続した複数の高真空高速プラズ
マスパッタ源とを備えたものである。
【0010】
【作用】この発明においては、基板とカソードとの間で
放電が起こりプラズマが発生するが、プラズマ中のヘリ
コン波はヘリカルコイルにより励起され、高真空高速プ
ラズマスパッタ源内で高密度プラズマが生成される。こ
の高密度プラズマ中のイオンはターゲットをスパッタ
し、スパッタ粒子が基板に付着して、そこに薄膜が形成
されるようになる。その際、複数のターゲットの一つを
スパッタして、基板に一層目の薄膜を形成した後、別の
ターゲットをスパッタして一層目の薄膜の上に二層目の
薄膜を形成して、基板に多層膜が形成されるようにな
る。そのとき、基板回転機構で基板を回転すると、膜厚
の調整ができるようになる。更に、基板方向に活性ガス
およびスパッタ粒子を供給する活性ガスおよびスパッタ
粒子供給機構を備えているので、真空チャンバー内に活
性ガスの補足が可能になり、薄膜に酸素等の欠損の発生
を防止することができるようになる。更にその上、高真
空高速イオン源内で生成した高密度プラズマ中のイオン
でターゲットをスパッタするので、ターゲットのエロー
ジョンが不均一にならず、均一になる。
【0011】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。この発明の実施例の窒化物薄膜作成
装置は図1に示されており、同図において、真空チャン
バー21内の下部には2つの高真空高速プラズマスパッ
タ源22がハの字状に並列に配置され、その高真空高速
プラズマスパッタ源22のカソード23の上にはターゲ
ット24が載置されている。真空チャンバー21内の上
部には基板25を載せた基板回転機構26が配設され、
基板25がターゲット24と対向している。基板25の
背後には基板加熱機構27が配設されている。また、高
真空高速プラズマスパッタ源22前方のターゲット24
側にはシャッタ28が配設されている。更に、真空チャ
ンバー21には活性ガスおよびスパッタ粒子供給機構2
8が設けられ、その活性ガスおよびスパッタ粒子供給機
構28より基板25方向に活性ガスおよびスパッタ粒子
が供給されるようになる。なお、図中、29は高周波電
源、30は膜厚モニタである。
【0012】図2は高真空高速プラズマスパッタ源22
の詳細を示しており、同図において、真空ケース32の
下部にはカソード23が取り付けられ、そのカソード2
3の上にはターゲット24が載置されている。真空ケー
ス32内にはヘリカルコイル33が配設され、そのヘリ
カルコイル33の中心軸はターゲット24面に直交して
いる。ヘリカルコイル33には高周波発振源34が接続
されている。図2において、35は電磁石、36は高周
波電源、37は永久磁石である。
【0013】図3は活性ガスおよびスパッタ粒子供給機
構28の詳細を示しており、同図において、筒状のケー
シング41の先端部の内側にはこの内側と間隔を置くよ
うに内部がプラズマ室42aになった耐熱性および絶縁
性を有する有底形状のプラズマセル42が取り付けられ
ている。プラズマセル42の開口部にはこれを覆うよう
に中央部にアパーチャ43aをもつグリッド43が取り
付けられている。グリッド43の前面には絶縁物44を
介して中央部にアパーチャ45aをもつ引き出し電極4
5が取り付けられ、更に、その引き出し電極45の前面
には絶縁物46を介して中央部にアパーチャ47aをも
つアース電極47が取り付けられ、各アパーチャ43a
45a 47aはケーシング41の軸線上に一列にな
っている。プラズマセル42の外周には、高周波電源2
9に接続された高周波コイル49が巻回されている。プ
ラズマセル42の底部背後には高周波コイル49の軸線
と平行な磁場を形成するように永久磁石50が高周波コ
イル49の軸線と一致するケーシング41の軸線上に配
置されている。プラズマセル42のプラズマ室42a側
の底部にはスパッタターゲット55が取り付けられてい
る。図3において、51はガス導入口、52はガス導入
管、53は磁石ホルダーである。
【0014】このような実施例においては、基板25と
カソード23との間で放電が起こりプラズマが発生する
が、プラズマ中のヘリコン波はヘリカルコイル33によ
り励起され、高真空高速プラズマスパッタ源22内で高
密度プラズマが生成される。この高密度プラズマ中のイ
オンはターゲット24をスパッタし、スパッタ粒子が基
板25に付着して、そこに薄膜が形成されるようにな
る。その際、複数のターゲット24の一つをスパッタし
て、基板25に一層目の薄膜を形成した後、別のターゲ
ット24をスパッタして一層目の薄膜の上に二層目の薄
膜を形成して、基板25に多層膜が形成されるようにな
る。そのとき、基板回転機構26で基板25を回転する
と、膜厚の調整ができるようになる。更に、活性ガスお
よびスパッタ粒子供給機構28のプラズマセル42のプ
ラズマ室42a内に発生したプラズマによって、ガス導
入口51内に放出された酸素が活性化されると共に、イ
オンによってスパッタターゲット55がスパッタされる
ので、基板25の方向に活性ガスおよびスパッタ粒子が
供給される。そのため、真空チャンバー21内に活性ガ
スの補足が可能になり、薄膜に酸素等の欠損の発生を防
止することができるようになる。更にその上、高真空高
速プラズマスパッタ源22内で生成した高密度プラズマ
中のイオンでターゲット24をスパッタするので、ター
ゲット24のエロージョンが不均一にならず、均一にな
る。
【0015】
【発明の効果】この発明は、次のような効果をもってい
る。 高真空高速プラズマスパッタ源内の高密度プラズマ中
のイオンでターゲットをスパッタして、基板に薄膜を形
成するようにしているので、基板の表面に実際に形成さ
れる膜厚と、膜厚モニタに表示される膜厚とに違いが小
さくなり、正確な膜厚制御が可能になる。 複数のターゲットの一つをスパッタして、基板に一層
目の薄膜を形成した後、別のターゲットをスパッタして
一層目の薄膜の上に二層目の薄膜を形成して、基板に多
層膜を形成するようにしているので、基板回転機構で基
板を回転させると、膜厚の調整ができるようになる。 基板方向に活性ガスおよびスパッタ粒子を供給する活
性ガスおよびスパッタ粒子供給機構を備えているので、
真空チャンバー内に活性ガスの補足が可能になり、薄膜
に酸素等の欠損の発生を防止することができるようにな
る。 高真空高速プラズマスパッタ源内の高密度プラズマ中
のイオンでターゲットをスパッタするようにしているの
で、ターゲットを均一にエロージョンすることが可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の説明図
【図2】この発明の実施例に用いられる高真空高速プラ
ズマスパッタ源の詳細を示す説明図
【図3】この発明の実施例に用いられる活性ガスおよび
スパッタ粒子供給機構の詳細を示す説明図
【図4】従来の多層膜作成装置を示す説明図
【符号の説明】
21・・・・・・・真空チャンバー 22・・・・・・・高真空高速プラズマスパッタ源 23・・・・・・・カソード 24・・・・・・・ターゲット 25・・・・・・・基板 26・・・・・・・基板回転機構 27・・・・・・・基板加熱機構 28・・・・・・・活性ガスおよびスパッタ粒子供給機
構 29・・・・・・・高周波電源 30・・・・・・・膜厚モニタ 32・・・・・・・真空ケース 33・・・・・・・ヘリカルコイル 34・・・・・・・高周波発振源 35・・・・・・・電磁石 36・・・・・・・高周波電源 37・・・・・・・永久磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/285 S 8826−4M 21/31

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空チャンバー内に基板と複数のターゲッ
    トを対向するように配設し、プラズマ放電中のイオンで
    複数のターゲットを交互にスパッタして基板の表面に多
    層膜を作成する多層膜作成装置において、上記基板を載
    置し、回転させる基板回転機構と、上記基板方向に活性
    ガスおよびスパッタ粒子を供給する活性ガスおよびスパ
    ッタ粒子供給機構と、上記ターゲットをカソードに取り
    付けるとともに、上記ターゲット面に中心軸を直交させ
    るようにヘリカルコイルを配設し、そのヘリカルコイル
    に高周波発振源を接続した複数の高真空高速プラズマス
    パッタ源とを備えた多層膜作成装置。
JP34527993A 1993-12-20 1993-12-20 多層膜作成装置 Pending JPH07176481A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34527993A JPH07176481A (ja) 1993-12-20 1993-12-20 多層膜作成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34527993A JPH07176481A (ja) 1993-12-20 1993-12-20 多層膜作成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07176481A true JPH07176481A (ja) 1995-07-14

Family

ID=18375520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34527993A Pending JPH07176481A (ja) 1993-12-20 1993-12-20 多層膜作成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07176481A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011017087A (ja) * 2010-09-13 2011-01-27 Ulvac Japan Ltd ヘリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装置
CN102330126A (zh) * 2011-09-13 2012-01-25 南京航空航天大学 多元喷射电沉积加工多层膜的方法及装置
JP2016079438A (ja) * 2014-10-14 2016-05-16 凸版印刷株式会社 フレシキブル基板上への気相成長法による成膜方法
US10422037B2 (en) 2014-09-19 2019-09-24 Toppan Printing Co., Ltd. Film formation apparatus and film formation method
US10685817B2 (en) 2015-03-17 2020-06-16 Toppan Printing Co., Ltd. Film forming apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011017087A (ja) * 2010-09-13 2011-01-27 Ulvac Japan Ltd ヘリコンプラズマを用いた超微粒子薄膜形成装置
CN102330126A (zh) * 2011-09-13 2012-01-25 南京航空航天大学 多元喷射电沉积加工多层膜的方法及装置
US10422037B2 (en) 2014-09-19 2019-09-24 Toppan Printing Co., Ltd. Film formation apparatus and film formation method
JP2016079438A (ja) * 2014-10-14 2016-05-16 凸版印刷株式会社 フレシキブル基板上への気相成長法による成膜方法
US10685817B2 (en) 2015-03-17 2020-06-16 Toppan Printing Co., Ltd. Film forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4355036B2 (ja) イオン化スパッタリング装置
JPH06220627A (ja) 成膜装置
JPH04124264A (ja) 基体上に物質層を堆積する方法と装置
JP3868020B2 (ja) 遠距離スパッタ装置及び遠距離スパッタ方法
JPH03191060A (ja) スパツタ装置
JPH08176817A (ja) マグネトロンスパッタリング装置
JPH07176481A (ja) 多層膜作成装置
JPH11158625A (ja) マグネトロンスパッタ成膜装置
JP3038287B2 (ja) 薄膜作成装置
JPH0578831A (ja) 薄膜形成方法およびその装置
JP2895506B2 (ja) スパッタ装置
JPH024966A (ja) スパツタ装置
JP2604855B2 (ja) 回路板のスルーホール形成方法
JP2746292B2 (ja) スパッタリング装置
JPH04276069A (ja) スパッタリング方法およびその装置
JPS63307272A (ja) イオンビ−ムスパツタ装置
JPH0681145A (ja) マグネトロンスパッタ装置
JPS63247366A (ja) マグネトロンスパツタ装置
JPH01116068A (ja) バイアススパッタ装置
JP2906163B2 (ja) スパッタリング装置
JP2002004044A (ja) スパッタリング装置
JPH05339725A (ja) スパッタリング装置
KR100713223B1 (ko) 대향 타겟식 스퍼터링 장치 및 그 음극 구조
JPH0361367A (ja) マグネトロン方式のスパッタリング装置
JPH07268624A (ja) 放電装置