JPH08127869A - イオンビームスパッタリング装置 - Google Patents
イオンビームスパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH08127869A JPH08127869A JP26359094A JP26359094A JPH08127869A JP H08127869 A JPH08127869 A JP H08127869A JP 26359094 A JP26359094 A JP 26359094A JP 26359094 A JP26359094 A JP 26359094A JP H08127869 A JPH08127869 A JP H08127869A
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- Japan
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- substrate
- target
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- sputtering apparatus
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のイオンビームスパッタリング装置に大
幅な改造を施すことなしに比較的に大面積の基板に膜厚
分布の少ない薄膜を成膜することができるイオンビーム
スパッタリング装置を提供する。 【構成】 不活性ガスイオンビームを発生放射するイオ
ンソース１を具備し、成膜する物質より成るターゲット
２を具備し、スパッタリングされるべき基板４を保持す
る基板ホルダー３を具備するイオンビームスパッタリン
グ装置において、イオンソース１の放射するイオンビー
ムに関して互に対向して配置される偏向装置を具備し、
基板ホルダー３を回転する回転装置を具備するイオンビ
ームスパッタリング装置。
幅な改造を施すことなしに比較的に大面積の基板に膜厚
分布の少ない薄膜を成膜することができるイオンビーム
スパッタリング装置を提供する。 【構成】 不活性ガスイオンビームを発生放射するイオ
ンソース１を具備し、成膜する物質より成るターゲット
２を具備し、スパッタリングされるべき基板４を保持す
る基板ホルダー３を具備するイオンビームスパッタリン
グ装置において、イオンソース１の放射するイオンビー
ムに関して互に対向して配置される偏向装置を具備し、
基板ホルダー３を回転する回転装置を具備するイオンビ
ームスパッタリング装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、イオンビームスパッ
タリング装置に関し、特に、イオンソースとターゲット
との間に偏向装置を具備せしめたイオンビームスパッタ
リング装置に関する。
タリング装置に関し、特に、イオンソースとターゲット
との間に偏向装置を具備せしめたイオンビームスパッタ
リング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオンビームスパッタリング装置の従来
例を図２を参照して説明する。図２はイオンビームスパ
ッタリング装置を概念的に説明する図である。図２にお
いて、１はイオンソース、２はターゲットである。ター
ゲット２は成膜したい物質より構成される。このイオン
ソース１とターゲット２との間には、イオンソース１を
接地電位とする通常＋１ｋＶ程度の電位が印加される。
３は基板ホルダー、４は基板を示し、基板４は基板ホル
ダー３に保持されてターゲット２の近傍に位置決めされ
る。Ｖはイオンビームスパッタリング装置の真空容器を
示す。イオンソース１、ターゲット２、基板ホルダー
３、および基板４は真空容器Ｖ内に収容設置される。
例を図２を参照して説明する。図２はイオンビームスパ
ッタリング装置を概念的に説明する図である。図２にお
いて、１はイオンソース、２はターゲットである。ター
ゲット２は成膜したい物質より構成される。このイオン
ソース１とターゲット２との間には、イオンソース１を
接地電位とする通常＋１ｋＶ程度の電位が印加される。
３は基板ホルダー、４は基板を示し、基板４は基板ホル
ダー３に保持されてターゲット２の近傍に位置決めされ
る。Ｖはイオンビームスパッタリング装置の真空容器を
示す。イオンソース１、ターゲット２、基板ホルダー
３、および基板４は真空容器Ｖ内に収容設置される。
【０００３】上述のイオンソース１内においては放電に
よりアルゴンが電離せしめられている。この電離せしめ
られて正に帯電したアルゴンイオンは、イオンソース１
とターゲット２との間に上述した通りに＋１ｋＶ程度の
電位が印加されているところから、イオンソース１から
放射されてこの電位により高速に加速され、イオンビー
ムＡに形成された状態においてターゲット２に衝突す
る。その結果、ターゲット２表面からターゲットを構成
する原子をたたき出すに到る。ターゲット２表面からた
たき出されたターゲットを構成する原子はターゲット２
の近傍に位置決めされる基板４表面に堆積する。ターゲ
ット２表面からたたき出される原子の放射される方向に
ついては、これはターゲット２表面のイオンビームＡが
衝突したところを中心として半球状に放射されるが、放
射される原子の量或は密度はターゲット２表面と鉛直の
方向により多く集中する。
よりアルゴンが電離せしめられている。この電離せしめ
られて正に帯電したアルゴンイオンは、イオンソース１
とターゲット２との間に上述した通りに＋１ｋＶ程度の
電位が印加されているところから、イオンソース１から
放射されてこの電位により高速に加速され、イオンビー
ムＡに形成された状態においてターゲット２に衝突す
る。その結果、ターゲット２表面からターゲットを構成
する原子をたたき出すに到る。ターゲット２表面からた
たき出されたターゲットを構成する原子はターゲット２
の近傍に位置決めされる基板４表面に堆積する。ターゲ
ット２表面からたたき出される原子の放射される方向に
ついては、これはターゲット２表面のイオンビームＡが
衝突したところを中心として半球状に放射されるが、放
射される原子の量或は密度はターゲット２表面と鉛直の
方向により多く集中する。
【０００４】以上の通りのイオンビームスパッタリング
において、基板４が静止しているものとすると、基板４
表面に堆積形成される被膜は、図４に示されるが如き膜
厚分布を有するものとなる。ここで、図４（ａ）はイオ
ンビームスパッタリングにおける膜厚分布のプロファイ
ルＣを示す図であり、ターゲット２表面のＢにより示さ
れる領域をイオンビーム照射領域とすると、膜厚分布の
プロファイルはＣの様になる。図４（ｂ）は基板４表面
に堆積される被膜を上から視たところを示す図である。
中心の小さな円Ｄの領域の被膜は厚く、その外側に離れ
るにつれて被膜は薄くなることを示している。
において、基板４が静止しているものとすると、基板４
表面に堆積形成される被膜は、図４に示されるが如き膜
厚分布を有するものとなる。ここで、図４（ａ）はイオ
ンビームスパッタリングにおける膜厚分布のプロファイ
ルＣを示す図であり、ターゲット２表面のＢにより示さ
れる領域をイオンビーム照射領域とすると、膜厚分布の
プロファイルはＣの様になる。図４（ｂ）は基板４表面
に堆積される被膜を上から視たところを示す図である。
中心の小さな円Ｄの領域の被膜は厚く、その外側に離れ
るにつれて被膜は薄くなることを示している。
【０００５】基板４表面に堆積形成される被膜を膜厚分
布を有しない一様な厚さの被膜とするために、図２のイ
オンビームスパッタリング装置の従来例においては、基
板ホルダー３を真空容器Ｖに関して回転させると共に、
基板４を基板ホルダー３に関して回転させる構成を採用
している。即ち、被膜を形成されるべき基板４をターゲ
ット２に関して自転および公転させることにより、基板
４表面とターゲット２との間の相互位置関係を固定的と
ならない様にして膜厚分布を一様にしている。
布を有しない一様な厚さの被膜とするために、図２のイ
オンビームスパッタリング装置の従来例においては、基
板ホルダー３を真空容器Ｖに関して回転させると共に、
基板４を基板ホルダー３に関して回転させる構成を採用
している。即ち、被膜を形成されるべき基板４をターゲ
ット２に関して自転および公転させることにより、基板
４表面とターゲット２との間の相互位置関係を固定的と
ならない様にして膜厚分布を一様にしている。
【０００６】以上の通り、被膜を形成されるべき基板４
をターゲット２に関して自転および公転させることによ
り膜厚分布を或る程度一様にすることができる。しか
し、これにも限度がある。即ち、基板４を自転および公
転させる手法も、基板４の面積が比較的に小面積である
場合は良好な結果が得られるのであるが、図３に示され
る如く基板４の面積が大面積である場合は自転および公
転をより複雑なものとする必要が生ずる。
をターゲット２に関して自転および公転させることによ
り膜厚分布を或る程度一様にすることができる。しか
し、これにも限度がある。即ち、基板４を自転および公
転させる手法も、基板４の面積が比較的に小面積である
場合は良好な結果が得られるのであるが、図３に示され
る如く基板４の面積が大面積である場合は自転および公
転をより複雑なものとする必要が生ずる。
【０００７】図５を参照するに、図５（ａ）は図４
（ａ）に対応する図であり、図５（ｂ）は図４（ｂ）に
対応する図である。図５においては、ターゲット２表面
のイオンビーム照射領域Ｂを、基板４の面積が大面積と
されたことに対応して、図４の場合と比較して大きく拡
大している。この様にすることにより、図５（ｂ）に示
される膜厚分布は図４（ｂ）に示される膜厚分布と比較
して改善されることがわかる。しかし、ターゲット２表
面のイオンビーム照射領域Ｂを拡大するということは、
イオンソース１の口径を拡大するということであり、こ
れを実現するにはイオンソース１を拡大することおよび
これに関連してその他の構成についても種々の改造変更
を施す必要が生ずる。
（ａ）に対応する図であり、図５（ｂ）は図４（ｂ）に
対応する図である。図５においては、ターゲット２表面
のイオンビーム照射領域Ｂを、基板４の面積が大面積と
されたことに対応して、図４の場合と比較して大きく拡
大している。この様にすることにより、図５（ｂ）に示
される膜厚分布は図４（ｂ）に示される膜厚分布と比較
して改善されることがわかる。しかし、ターゲット２表
面のイオンビーム照射領域Ｂを拡大するということは、
イオンソース１の口径を拡大するということであり、こ
れを実現するにはイオンソース１を拡大することおよび
これに関連してその他の構成についても種々の改造変更
を施す必要が生ずる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、従来のイ
オンビームスパッタリング装置に大幅な改造を施すこと
なしに比較的に大面積の基板に膜厚分布の少ない薄膜を
成膜することができるイオンビームスパッタリング装置
を提供するものである。
オンビームスパッタリング装置に大幅な改造を施すこと
なしに比較的に大面積の基板に膜厚分布の少ない薄膜を
成膜することができるイオンビームスパッタリング装置
を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】不活性ガスイオンビーム
を発生放射するイオンソース１を具備し、成膜する物質
より成るターゲット２を具備し、スパッタリングされる
べき基板４を保持する基板ホルダー３を具備するイオン
ビームスパッタリング装置において、イオンソース１の
放射するイオンビームに関して互に対向して配置される
偏向装置を具備し、基板ホルダー３を回転する回転装置
を具備するイオンビームスパッタリング装置を構成し
た。
を発生放射するイオンソース１を具備し、成膜する物質
より成るターゲット２を具備し、スパッタリングされる
べき基板４を保持する基板ホルダー３を具備するイオン
ビームスパッタリング装置において、イオンソース１の
放射するイオンビームに関して互に対向して配置される
偏向装置を具備し、基板ホルダー３を回転する回転装置
を具備するイオンビームスパッタリング装置を構成し
た。
【００１０】そして、偏向装置は静電偏向電極であるイ
オンビームスパッタリング装置を構成した。また、偏向
装置は電磁偏向磁極であることを特徴とするイオンビー
ムスパッタリング装置を構成した。
オンビームスパッタリング装置を構成した。また、偏向
装置は電磁偏向磁極であることを特徴とするイオンビー
ムスパッタリング装置を構成した。
【００１１】
【実施例】この発明の実施例を図１を参照して説明す
る。図１（ａ）はイオンビームスパッタリング装置を概
念的に説明する図である。図１（ｂ）は基板４表面に堆
積される被膜を上から視たところを示す図であり、図１
（ｃ）基板ホルダーを回転させて形成された被膜を上か
ら視たところを示す図である。
る。図１（ａ）はイオンビームスパッタリング装置を概
念的に説明する図である。図１（ｂ）は基板４表面に堆
積される被膜を上から視たところを示す図であり、図１
（ｃ）基板ホルダーを回転させて形成された被膜を上か
ら視たところを示す図である。
【００１２】図１（ａ）において、Ｖはイオンビームス
パッタリング装置の真空容器を示す。１はイオンソース
である。このイオンソース１内においては、希薄な不活
性ガス例えばアルゴン中において放電を発生せしめてア
ルゴンを電離し、正に帯電したアルゴンイオンを発生し
ている。２はターゲットであり、成膜したい物質により
構成される。このイオンソース１とターゲット２との間
には、イオンソース１を接地電位とする通常＋１ｋＶ程
度の電位が印加される。イオンソース１内に発生してい
るアルゴンイオンは、イオンソース１とターゲット２と
の間に上述した通りに＋１ｋＶ程度の電位が印加されて
いるところから、イオンソース１から放射されてこの電
位により高速に加速され、イオンビームＡに形成された
状態においてターゲット２に衝突する。その結果、ター
ゲット２表面からターゲットを構成する原子をたたき出
すに到る。３は基板ホルダー、４は基板を示す。基板ホ
ルダー３は７により示される回転軸により真空容器Ｖに
軸支されている。回転軸７はモータにより回転駆動され
る。基板４は基板ホルダー３に保持されてターゲット２
の近傍に位置決めされる。イオンソース１、ターゲット
２、基板ホルダー３、および基板４は真空容器Ｖ内に収
容設置されている。５は静電偏向電極であり、イオンソ
ース１から放射されるイオンビームＡに関して対称的に
対向してイオンソース１端部近傍に配置される。６は偏
向電源であり、静電偏向電極５を駆動するものである。
パッタリング装置の真空容器を示す。１はイオンソース
である。このイオンソース１内においては、希薄な不活
性ガス例えばアルゴン中において放電を発生せしめてア
ルゴンを電離し、正に帯電したアルゴンイオンを発生し
ている。２はターゲットであり、成膜したい物質により
構成される。このイオンソース１とターゲット２との間
には、イオンソース１を接地電位とする通常＋１ｋＶ程
度の電位が印加される。イオンソース１内に発生してい
るアルゴンイオンは、イオンソース１とターゲット２と
の間に上述した通りに＋１ｋＶ程度の電位が印加されて
いるところから、イオンソース１から放射されてこの電
位により高速に加速され、イオンビームＡに形成された
状態においてターゲット２に衝突する。その結果、ター
ゲット２表面からターゲットを構成する原子をたたき出
すに到る。３は基板ホルダー、４は基板を示す。基板ホ
ルダー３は７により示される回転軸により真空容器Ｖに
軸支されている。回転軸７はモータにより回転駆動され
る。基板４は基板ホルダー３に保持されてターゲット２
の近傍に位置決めされる。イオンソース１、ターゲット
２、基板ホルダー３、および基板４は真空容器Ｖ内に収
容設置されている。５は静電偏向電極であり、イオンソ
ース１から放射されるイオンビームＡに関して対称的に
対向してイオンソース１端部近傍に配置される。６は偏
向電源であり、静電偏向電極５を駆動するものである。
【００１３】ここで、偏向電源６により静電偏向電極５
を駆動することにより、静電偏向電極５間に静電偏向電
極と直交する方向の電界が発生する。イオンソース１か
らターゲット２に向かって放射されるイオンビームＡは
この電界と直交しているので、イオンビームＡには電界
方向の静電力が加えられることとなる。偏向電源６の電
位を零電位との間において振動させることにより、イオ
ンビームＡをターゲット２表面のＢ1−Ｂ2間において直
線状に偏向走査させることができ、イオンビームＡの照
射領域は大きく拡大されることになる。イオンビームＡ
によるターゲット２表面の照射領域が拡大されるという
ことは、ターゲット２表面から原子のたたき出される領
域もそれだけ拡大されるということである。
を駆動することにより、静電偏向電極５間に静電偏向電
極と直交する方向の電界が発生する。イオンソース１か
らターゲット２に向かって放射されるイオンビームＡは
この電界と直交しているので、イオンビームＡには電界
方向の静電力が加えられることとなる。偏向電源６の電
位を零電位との間において振動させることにより、イオ
ンビームＡをターゲット２表面のＢ1−Ｂ2間において直
線状に偏向走査させることができ、イオンビームＡの照
射領域は大きく拡大されることになる。イオンビームＡ
によるターゲット２表面の照射領域が拡大されるという
ことは、ターゲット２表面から原子のたたき出される領
域もそれだけ拡大されるということである。
【００１４】ところで、静止する基板４表面に形成され
る膜厚分布は、イオンビームＡを直線状に走査しない従
来例においては、図４（ｂ）或は図５（ｂ）に示される
如く同心円状になるのであるが、イオンビームＡを直線
状に走査するこの発明は、この同心円状の膜厚分布をＢ
1−Ｂ2に対応して引き延ばした図１（ｂ）に示される楕
円状の分布となる。イオンソース１から放射される単位
時間当りのイオン放射量は一定であるところから、結
局、ターゲット２表面からたたき出されて基板４表面に
堆積される原子の分布は分布領域が拡大された分だけ平
均化される。
る膜厚分布は、イオンビームＡを直線状に走査しない従
来例においては、図４（ｂ）或は図５（ｂ）に示される
如く同心円状になるのであるが、イオンビームＡを直線
状に走査するこの発明は、この同心円状の膜厚分布をＢ
1−Ｂ2に対応して引き延ばした図１（ｂ）に示される楕
円状の分布となる。イオンソース１から放射される単位
時間当りのイオン放射量は一定であるところから、結
局、ターゲット２表面からたたき出されて基板４表面に
堆積される原子の分布は分布領域が拡大された分だけ平
均化される。
【００１５】この様に、ターゲット２表面をイオンビー
ムＡにより直線状に走査することにより、静止する基板
４表面に堆積形成されるターゲット２を構成する原子の
膜厚分布は図１（ｂ）に示される通りに拡大され、イオ
ンビームＡの走査方向に平均化される。この発明は、更
に、基板ホルダー３を回転軸７に軸支して回転してお
り、これに保持される基板４もターゲット２に対向して
回転している。静止する基板４表面に堆積形成される膜
厚分布が図１（ｂ）に示されるものである場合、基板ホ
ルダー３を回転してこれに保持される基板４を回転すれ
ば、基板４表面の原子の堆積は回転方向についても平均
化される。
ムＡにより直線状に走査することにより、静止する基板
４表面に堆積形成されるターゲット２を構成する原子の
膜厚分布は図１（ｂ）に示される通りに拡大され、イオ
ンビームＡの走査方向に平均化される。この発明は、更
に、基板ホルダー３を回転軸７に軸支して回転してお
り、これに保持される基板４もターゲット２に対向して
回転している。静止する基板４表面に堆積形成される膜
厚分布が図１（ｂ）に示されるものである場合、基板ホ
ルダー３を回転してこれに保持される基板４を回転すれ
ば、基板４表面の原子の堆積は回転方向についても平均
化される。
【００１６】基板４表面に対する原子の堆積を直線状に
平均化すると共に基板４の回転方向についても平均化し
て形成される膜厚分布は図１（ｃ）に示される如く一様
である。上述の実施例においては偏向装置として静電偏
向電極を採用しているが、これは電磁偏向磁極として偏
向電源６により駆動しても同様にイオンビームを偏向す
ることができる。
平均化すると共に基板４の回転方向についても平均化し
て形成される膜厚分布は図１（ｃ）に示される如く一様
である。上述の実施例においては偏向装置として静電偏
向電極を採用しているが、これは電磁偏向磁極として偏
向電源６により駆動しても同様にイオンビームを偏向す
ることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明によれ
ば、イオンソースとターゲットとの間にイオンソース１
の放射するイオンビームに関して互に対向して静電偏向
電極或は電磁偏向磁極を配置し、基板４を保持する基板
ホルダー３を回転駆動せしめることにより、従来のイオ
ンビームスパッタリング装置に大幅な改造を施すことな
しに比較的に大面積の基板に膜厚分布の少ない薄膜を成
膜することができるイオンビームスパッタリング装置を
構成することができる。
ば、イオンソースとターゲットとの間にイオンソース１
の放射するイオンビームに関して互に対向して静電偏向
電極或は電磁偏向磁極を配置し、基板４を保持する基板
ホルダー３を回転駆動せしめることにより、従来のイオ
ンビームスパッタリング装置に大幅な改造を施すことな
しに比較的に大面積の基板に膜厚分布の少ない薄膜を成
膜することができるイオンビームスパッタリング装置を
構成することができる。
【図１】実施例を説明する図。
【図２】従来例を説明する図。
【図３】他の従来例を説明する図。
【図４】膜厚分布をを説明する図。
【図５】他の膜厚分布をを説明する図。
１ イオンソース ２ ターゲット ３ 基板ホルダー ４ 基板 ５ 偏向電極
Claims (3)
- 【請求項１】 不活性ガスイオンビームを発生放射する
イオンソースを具備し、成膜する物質より成るターゲッ
トを具備し、スパッタリングされるべき基板を保持する
基板ホルダーを具備するイオンビームスパッタリング装
置において、 イオンソースの放射するイオンビームに関して互に対向
して配置される偏向装置を具備し、基板ホルダーを回転
する回転装置を具備することを特徴とするイオンビーム
スパッタリング装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載されるイオンビームスパ
ッタリング装置において、偏向装置は静電偏向電極であ
ることを特徴とするイオンビームスパッタリング装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載されるイオンビームスパ
ッタリング装置において、偏向装置は電磁偏向磁極であ
ることを特徴とするイオンビームスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26359094A JPH08127869A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | イオンビームスパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26359094A JPH08127869A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | イオンビームスパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08127869A true JPH08127869A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17391667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26359094A Withdrawn JPH08127869A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | イオンビームスパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08127869A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006049022A1 (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-11 | Asahi Glass Company, Limited | イオンビームスパッタリング装置およびｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクの多層膜の成膜方法 |
| JP2007533856A (ja) * | 2004-04-21 | 2007-11-22 | サン−ゴバン グラス フランス | 真空蒸着方法 |
| JP2007308799A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-29 | Vladimir Yakovlevich Shiripov | 真空下で窒化ケイ素薄膜を成膜する方法（変形） |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP26359094A patent/JPH08127869A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007533856A (ja) * | 2004-04-21 | 2007-11-22 | サン−ゴバン グラス フランス | 真空蒸着方法 |
| WO2006049022A1 (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-11 | Asahi Glass Company, Limited | イオンビームスパッタリング装置およびｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクの多層膜の成膜方法 |
| JPWO2006049022A1 (ja) * | 2004-11-04 | 2008-05-29 | 旭硝子株式会社 | イオンビームスパッタリング装置およびｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクの多層膜の成膜方法 |
| JP2007308799A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-29 | Vladimir Yakovlevich Shiripov | 真空下で窒化ケイ素薄膜を成膜する方法（変形） |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |