JPH0734242A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH0734242A JPH0734242A JP5176456A JP17645693A JPH0734242A JP H0734242 A JPH0734242 A JP H0734242A JP 5176456 A JP5176456 A JP 5176456A JP 17645693 A JP17645693 A JP 17645693A JP H0734242 A JPH0734242 A JP H0734242A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- voltage
- sputtering
- power supply
- plasma
- 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
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属ターゲットのエロージョン以外の部分の
金属酸化物である絶縁膜の堆積を抑制し異常放電を防止
しプラズマを安定化することにより、膜質均一性、成膜
速度を向上し、パーティクルを減少する。 【構成】 カソード１に電圧を印加し基板７との管でプ
ラズマを発生させる直流電源１１と、高周波電源１４
と、直流電源１１に高周波が干渉するのを防止するロー
パスフィルター１５を構成し、金属ターゲット５の表面
のエロージョン以外の部分に堆積する金属酸化物である
絶縁膜に対し直流電圧に加え高周波電圧を同時に印加す
ることによりチャージアップを防止し放電を安定させ
る。
金属酸化物である絶縁膜の堆積を抑制し異常放電を防止
しプラズマを安定化することにより、膜質均一性、成膜
速度を向上し、パーティクルを減少する。 【構成】 カソード１に電圧を印加し基板７との管でプ
ラズマを発生させる直流電源１１と、高周波電源１４
と、直流電源１１に高周波が干渉するのを防止するロー
パスフィルター１５を構成し、金属ターゲット５の表面
のエロージョン以外の部分に堆積する金属酸化物である
絶縁膜に対し直流電圧に加え高周波電圧を同時に印加す
ることによりチャージアップを防止し放電を安定させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属ターゲットを用い
た反応性スパッタによる絶縁膜のスパッタリング装置に
関するものである。
た反応性スパッタによる絶縁膜のスパッタリング装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、スパッタリング装置は、光磁気デ
ィスク、光ディスク、ビデオヘッドの記録膜、絶縁膜、
保護膜等の成膜に多く利用されている。
ィスク、光ディスク、ビデオヘッドの記録膜、絶縁膜、
保護膜等の成膜に多く利用されている。
【０００３】以下、図３を参照しながら、従来のスパッ
タリング装置の一例について説明する。図３において２
１はヨーク２２と同心円状の磁石対２３を固定したカソ
ード、２４は金属ターゲット２５を固定するバッキング
プレート、２６は磁石対２３及び金属ターゲット２５を
冷却するための冷却水管である。２７は金属ターゲット
２５に対向して配置され、スパッタにより膜が堆積され
る基板である。２９は真空チャンバー２８内を減圧雰囲
気にするための真空排気ポンプ、３０は真空チャンバー
２８内にスパッタリングガスと反応性ガスを供給するた
めのガス供給系である。３１はカソード２１に電圧を印
加し、金属ターゲット２５の表面でプラズマを発生させ
るための直流電源である。
タリング装置の一例について説明する。図３において２
１はヨーク２２と同心円状の磁石対２３を固定したカソ
ード、２４は金属ターゲット２５を固定するバッキング
プレート、２６は磁石対２３及び金属ターゲット２５を
冷却するための冷却水管である。２７は金属ターゲット
２５に対向して配置され、スパッタにより膜が堆積され
る基板である。２９は真空チャンバー２８内を減圧雰囲
気にするための真空排気ポンプ、３０は真空チャンバー
２８内にスパッタリングガスと反応性ガスを供給するた
めのガス供給系である。３１はカソード２１に電圧を印
加し、金属ターゲット２５の表面でプラズマを発生させ
るための直流電源である。
【０００４】以上のように構成されたスパッタリング装
置について、以下その動作について説明する。まず、真
空チャンバー２８の内部を真空排気ポンプ２９により１
０-6Ｔｏｒｒ台の真空度まで真空排気する。その後、ガ
ス供給系３０により、真空チャンバー２８内部に、アル
ゴンガスと酸素ガスを導入し、５×１０-3Ｔｏｒｒ程度
の真空度に設定し、直流電源３１によりカソード２１に
直流電圧を印加し、真空チャンバー２８の内部にプラズ
マを発生させる。これによりアルゴンイオン及び酸素ラ
ジカルが発生する。また、磁石対２３の磁界３２によ
り、プラズマ密度高い部分３３が発生し、アルゴンイオ
ンの金属ターゲット２５への衝突量が増加する。そし
て、主にその領域、即ち、イエロージョンから粒子が飛
散し、酸素ラジカルと反応し対向して配置された基板２
７の表面に金属酸化物が堆積し絶縁膜が形成される。
置について、以下その動作について説明する。まず、真
空チャンバー２８の内部を真空排気ポンプ２９により１
０-6Ｔｏｒｒ台の真空度まで真空排気する。その後、ガ
ス供給系３０により、真空チャンバー２８内部に、アル
ゴンガスと酸素ガスを導入し、５×１０-3Ｔｏｒｒ程度
の真空度に設定し、直流電源３１によりカソード２１に
直流電圧を印加し、真空チャンバー２８の内部にプラズ
マを発生させる。これによりアルゴンイオン及び酸素ラ
ジカルが発生する。また、磁石対２３の磁界３２によ
り、プラズマ密度高い部分３３が発生し、アルゴンイオ
ンの金属ターゲット２５への衝突量が増加する。そし
て、主にその領域、即ち、イエロージョンから粒子が飛
散し、酸素ラジカルと反応し対向して配置された基板２
７の表面に金属酸化物が堆積し絶縁膜が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では同心円状の磁石対２３により磁界強度の高
い部分が環状に形成され、この金属ターゲット２５表面
の磁界強度の高い部分、即ちプラズマ密度の高い部分で
のアルゴンイオンの衝突量が多くなり、環状のエロージ
ョン領域で粒子の飛散が多くなる。そのため、図４に示
すようにエロージョン領域以外の部分へ酸素ラジカルと
反応した粒子が、金属酸化物である絶縁膜３２となって
堆積する。このときエロージョン領域以外の部分へ堆積
した金属酸化物が絶縁体であるため、直流電源３１によ
り印加された電圧がチャージアップし異常放電が発生す
るなどプラズマが不安定となる。またプラズマが停止す
ることとなる。その結果、膜質均一性が低く、パーティ
クルが増加する等の問題点を有している。
うな構成では同心円状の磁石対２３により磁界強度の高
い部分が環状に形成され、この金属ターゲット２５表面
の磁界強度の高い部分、即ちプラズマ密度の高い部分で
のアルゴンイオンの衝突量が多くなり、環状のエロージ
ョン領域で粒子の飛散が多くなる。そのため、図４に示
すようにエロージョン領域以外の部分へ酸素ラジカルと
反応した粒子が、金属酸化物である絶縁膜３２となって
堆積する。このときエロージョン領域以外の部分へ堆積
した金属酸化物が絶縁体であるため、直流電源３１によ
り印加された電圧がチャージアップし異常放電が発生す
るなどプラズマが不安定となる。またプラズマが停止す
ることとなる。その結果、膜質均一性が低く、パーティ
クルが増加する等の問題点を有している。
【０００６】さらに、金属酸化物は金属ターゲット２５
によりスパッタ率が低いために成膜速度が低下するとい
う問題点を有している。
によりスパッタ率が低いために成膜速度が低下するとい
う問題点を有している。
【０００７】本発明は上記従来の問題点に鑑み、エロー
ジョン以外の部分の金属酸化物である絶縁膜の堆積を抑
制し異常放電を防止しプラズマを安定化することによ
り、膜質均一性、性膜速度を向上し、パーティクルを減
少できるスパッタリング装置を提供することを目的とす
る。
ジョン以外の部分の金属酸化物である絶縁膜の堆積を抑
制し異常放電を防止しプラズマを安定化することによ
り、膜質均一性、性膜速度を向上し、パーティクルを減
少できるスパッタリング装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のスパッタリング
装置は、真空状態の維持が可能な真空チャンバーと、前
記真空チャンバー内を減圧雰囲気にする真空ポンプと、
真空チャンバー内にスパッタリングガス流量を調整しな
がら供給するガス供給系と、磁石体を配置されかつター
ゲットを固定されたカソードと、カソードと対抗して配
置されスパッタリングにより成膜される基板とを備えた
スパッタリング装置においてカソードに電圧を印加し基
板との間でプラズマを発生させる直流電源と、高周波電
源と、直流電源に高周波が干渉するのを防止するローパ
スフィルターを備えたことを特徴とする。
装置は、真空状態の維持が可能な真空チャンバーと、前
記真空チャンバー内を減圧雰囲気にする真空ポンプと、
真空チャンバー内にスパッタリングガス流量を調整しな
がら供給するガス供給系と、磁石体を配置されかつター
ゲットを固定されたカソードと、カソードと対抗して配
置されスパッタリングにより成膜される基板とを備えた
スパッタリング装置においてカソードに電圧を印加し基
板との間でプラズマを発生させる直流電源と、高周波電
源と、直流電源に高周波が干渉するのを防止するローパ
スフィルターを備えたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明は、上記した構成によって、エロージョ
ン以外の部分に堆積する金属酸化物である絶縁膜を直流
電圧に加え高周波電圧を同時に印加することによりチャ
ージアップを防止しプラズマを安定化することができ
る。よって、絶縁膜の堆積を抑制し異常放電を防止しプ
ラズマを安定化することができるため、膜質均一性を向
上し、パーティクルを減少できる。
ン以外の部分に堆積する金属酸化物である絶縁膜を直流
電圧に加え高周波電圧を同時に印加することによりチャ
ージアップを防止しプラズマを安定化することができ
る。よって、絶縁膜の堆積を抑制し異常放電を防止しプ
ラズマを安定化することができるため、膜質均一性を向
上し、パーティクルを減少できる。
【００１０】また、スパッタ率の低い金属酸化物の堆積
が抑制されるため成膜速度の低下を防止できる。
が抑制されるため成膜速度の低下を防止できる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例のスパッタリング装
置について、図１、図２を参照しながら説明する。
置について、図１、図２を参照しながら説明する。
【００１２】図１において、１はカソード、２はヨーク
である。３は同心円状の磁石対、４はターゲット５を固
定するパッキングプレート、６は磁石対３及び、金属タ
ーゲットスパッタにより膜が堆積される基板である。９
は、真空チャンバー８内を減圧雰囲気にするための真空
排気ポンプ、１０は真空チャンバー８内にスパッタリン
グガスを供給するためのガス供給系である。１１はカソ
ード１に直流電圧を印加し、金属ターゲット５表面でプ
ラズマを発生させるための直流電源、１４は直流電源１
１と同時にカソード１に高周波電圧を印加し、金属ター
ゲット５表面でプラズマを発生させるための高周波電
源、１５は直流電源に高周波が干渉するのを防止ずロー
パスフィルターである。図２はローパスフィルター１５
の回路図を示したものである。
である。３は同心円状の磁石対、４はターゲット５を固
定するパッキングプレート、６は磁石対３及び、金属タ
ーゲットスパッタにより膜が堆積される基板である。９
は、真空チャンバー８内を減圧雰囲気にするための真空
排気ポンプ、１０は真空チャンバー８内にスパッタリン
グガスを供給するためのガス供給系である。１１はカソ
ード１に直流電圧を印加し、金属ターゲット５表面でプ
ラズマを発生させるための直流電源、１４は直流電源１
１と同時にカソード１に高周波電圧を印加し、金属ター
ゲット５表面でプラズマを発生させるための高周波電
源、１５は直流電源に高周波が干渉するのを防止ずロー
パスフィルターである。図２はローパスフィルター１５
の回路図を示したものである。
【００１３】以上のように構成されたスパッタリング装
置について以下その動作について説明する。まず、真空
チャンバー８の内部を真空排気ポンプ９により、１０-6
Ｔｏｒｒ台の真空度まで真空排気する。その後、ガス供
給系１０を通して、真空チャンバー８の内部に、アルゴ
ンガスと酸素ガスを導入し、５×１０-3Ｔｏｒｒ程度の
真空度に設定する。ここで、金属ターゲット５は、冷却
水管６から冷却水によって冷却されている。次にカソー
ド１へ、直流電源１１により直流電圧と高周波電源１４
によりの高周波電圧を印加し、真空チャンバー８の内部
にプラズマを発生させる。このプラズマによりアルゴン
イオン及び酸素ラジカルが発生する。また、磁石対３の
磁界１２によりプラズマ密度の高い部分１３が発生し、
アルゴンイオンの金属ターゲット５への衝突量が増加す
る。そして、主にその領域、即ちエロージョンから粒子
が飛散し、酸素ラジカルと反応し対向して配置された基
板７の表面に金属酸化物が堆積し絶縁膜が形成される。
このとき、金属ターゲット５の表面のエロージョン以外
の部分に堆積する金属酸化物である絶縁膜は直流電圧に
加え高周波電圧を同時に印加されるためチャージアップ
が防止され放電が安定する。また、直流電源１１は、ロ
ーパスフィルター１５により高周波の干渉が防止され、
保護される。
置について以下その動作について説明する。まず、真空
チャンバー８の内部を真空排気ポンプ９により、１０-6
Ｔｏｒｒ台の真空度まで真空排気する。その後、ガス供
給系１０を通して、真空チャンバー８の内部に、アルゴ
ンガスと酸素ガスを導入し、５×１０-3Ｔｏｒｒ程度の
真空度に設定する。ここで、金属ターゲット５は、冷却
水管６から冷却水によって冷却されている。次にカソー
ド１へ、直流電源１１により直流電圧と高周波電源１４
によりの高周波電圧を印加し、真空チャンバー８の内部
にプラズマを発生させる。このプラズマによりアルゴン
イオン及び酸素ラジカルが発生する。また、磁石対３の
磁界１２によりプラズマ密度の高い部分１３が発生し、
アルゴンイオンの金属ターゲット５への衝突量が増加す
る。そして、主にその領域、即ちエロージョンから粒子
が飛散し、酸素ラジカルと反応し対向して配置された基
板７の表面に金属酸化物が堆積し絶縁膜が形成される。
このとき、金属ターゲット５の表面のエロージョン以外
の部分に堆積する金属酸化物である絶縁膜は直流電圧に
加え高周波電圧を同時に印加されるためチャージアップ
が防止され放電が安定する。また、直流電源１１は、ロ
ーパスフィルター１５により高周波の干渉が防止され、
保護される。
【００１４】以上のように本実施例によれば、カソード
１に直流電圧に加え高周波電圧を同時に印加することに
よりエロージョン以外の部分に堆積する金属酸化物であ
る絶縁膜のチャージアップを防止し放電させることがで
きる。即ち、絶縁膜の堆積を制御し異常放電を防止しプ
ラズマを安定化することができることとなる。
１に直流電圧に加え高周波電圧を同時に印加することに
よりエロージョン以外の部分に堆積する金属酸化物であ
る絶縁膜のチャージアップを防止し放電させることがで
きる。即ち、絶縁膜の堆積を制御し異常放電を防止しプ
ラズマを安定化することができることとなる。
【００１５】よって、膜質均一性を向上し、パーティク
ルを減少することができる。また、スパッタ率の低い金
属酸化物の堆積が抑制されるため成膜速度の低下を防止
できる。
ルを減少することができる。また、スパッタ率の低い金
属酸化物の堆積が抑制されるため成膜速度の低下を防止
できる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、以上のように直流電圧
と同時にカソードに高周波電圧を印加し、金属ターゲッ
ト表面でプラズマを発生させるための高周波電源と、直
流電源に高周波が干渉するのを防止するローパスフィル
ターを構成したことにより、エロージョン以外の部分に
堆積する金属酸化物である絶縁膜を直流電圧に加え高周
波電圧を同時に印加することによりチャージアップを防
止し放電させることができる。よって、絶縁膜の堆積を
制御し異常放電を防止しプラズマを安定化することがで
きるため、膜質均一性を向上し、パーティクルを減少で
きる。また、スパッタ率の低い金属酸化物の堆積が抑制
されるため成膜速度の低下を防止できる等の効果を発揮
する。
と同時にカソードに高周波電圧を印加し、金属ターゲッ
ト表面でプラズマを発生させるための高周波電源と、直
流電源に高周波が干渉するのを防止するローパスフィル
ターを構成したことにより、エロージョン以外の部分に
堆積する金属酸化物である絶縁膜を直流電圧に加え高周
波電圧を同時に印加することによりチャージアップを防
止し放電させることができる。よって、絶縁膜の堆積を
制御し異常放電を防止しプラズマを安定化することがで
きるため、膜質均一性を向上し、パーティクルを減少で
きる。また、スパッタ率の低い金属酸化物の堆積が抑制
されるため成膜速度の低下を防止できる等の効果を発揮
する。
【図１】本発明の一実施例におけるスパッタリング装置
の断面図
の断面図
【図２】同実施例におけるスパッタリング装置のローパ
スフィルターの回路図
スフィルターの回路図
【図３】従来例のスパッタリング装置の断面図
【図４】従来例における金属ターゲットの絶縁膜堆積状
態を示す断面図
態を示す断面図
１ カソード ２ ヨーク ３ 磁石対 ４ バッキングプレート ５ 金属ターゲット ７ 基板 ８ 真空チャンバー ９ ガス供給系 １１ 直流電源 １４ 高周波電源 １５ ローパスフィルター
Claims (1)
- 【請求項１】 真空状態の維持が可能な真空チャンバー
と、前記真空チャンバー内を減圧雰囲気にする真空ポン
プと、真空チャンバー内にスパッタリングガス流量を調
整しながら供給するガス供給系と、磁石対を配置されか
つターゲットを固定されたカソードと、カソードと対向
して配置されスパッタリングにより成膜される基板とを
備えたスパッタリング装置において、カソードに電圧を
印加し基板との間でプラズマを発生させる直流電源と、
高周波電源と、直流電源に高周波が干渉するのを防止す
るローバスフィルターを備えたことを特徴とするスパッ
タリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5176456A JPH0734242A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5176456A JPH0734242A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734242A true JPH0734242A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16014021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5176456A Pending JPH0734242A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734242A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533686A (ja) * | 2005-03-24 | 2008-08-21 | エルリコン トレーディング アクチェンゲゼルシャフト，トリューブバハ | パルスアーク供給源を作動させる方法 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP5176456A patent/JPH0734242A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533686A (ja) * | 2005-03-24 | 2008-08-21 | エルリコン トレーディング アクチェンゲゼルシャフト，トリューブバハ | パルスアーク供給源を作動させる方法 |
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