JPS63149376A - スパツタリング装置 - Google Patents
スパツタリング装置Info
- Publication number
- JPS63149376A JPS63149376A JP29657286A JP29657286A JPS63149376A JP S63149376 A JPS63149376 A JP S63149376A JP 29657286 A JP29657286 A JP 29657286A JP 29657286 A JP29657286 A JP 29657286A JP S63149376 A JPS63149376 A JP S63149376A
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- Japan
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- target
- substrate
- base plate
- thin film
- electrode
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はスパッタリング装置に係り、特にターゲットの
利用効率の高いダイオード型スパッタリング装置におい
て、耐熱性の低い樹脂基板を用いた場合にも樹脂基板を
損傷させることなく薄膜を形成できるスパッタリング装
置に関する。
利用効率の高いダイオード型スパッタリング装置におい
て、耐熱性の低い樹脂基板を用いた場合にも樹脂基板を
損傷させることなく薄膜を形成できるスパッタリング装
置に関する。
（従来の技術）
基板上に薄膜を形成するためのスパッタリング装置は、
第２図に示すごときダイオード型のもの、及び、第３図
に示すごときマグネトロン型のものが代表的なものであ
る。第２図において、１は真空容器、２は排気口、３は
ガス導入口、４は水冷機構を具備したバッキングプレー
ト、５はバッキングプレート４に接着されたターゲット
、６は電力印加端子、７はシールド板、８は薄膜を堆積
すべき基板、９は基板ホルダー、１０は基板ホルダー回
転用シャフトである。さらに第３図において、ｌは真空
容器・、２は排気口、３はガス導入口、４は水冷機構と
磁界発生用のマグネットを具備したバクキングプレート
、５はバクキンググレートに接着されたターゲット、６
は電力印加端子、７はシールド板、８は薄膜を堆積すべ
き基板、９は基板ホルダー、１０は基板ホルダー回転用
シャフトである。
第２図に示すごときダイオード型のもの、及び、第３図
に示すごときマグネトロン型のものが代表的なものであ
る。第２図において、１は真空容器、２は排気口、３は
ガス導入口、４は水冷機構を具備したバッキングプレー
ト、５はバッキングプレート４に接着されたターゲット
、６は電力印加端子、７はシールド板、８は薄膜を堆積
すべき基板、９は基板ホルダー、１０は基板ホルダー回
転用シャフトである。さらに第３図において、ｌは真空
容器・、２は排気口、３はガス導入口、４は水冷機構と
磁界発生用のマグネットを具備したバクキングプレート
、５はバクキンググレートに接着されたターゲット、６
は電力印加端子、７はシールド板、８は薄膜を堆積すべ
き基板、９は基板ホルダー、１０は基板ホルダー回転用
シャフトである。
（発明が解決しようとする問題）
第２図に示した従来のダイオード型スパッタリング装置
の欠点は、基板８の温度上昇が防げず基板８として有機
樹脂を用いることが殆ど不可能なことである。これは放
電がターゲット５と基板ホルダー９とを対の電極とする
空間内で行なわれ、その結果放電空間で発生する電子や
イオンが基板に衝突して基板の温度が該基板の耐熱温度
以上に上昇してしまうためである。しかし、ダイオード
型スパッタリング装置の利点はターゲットの全面がほぼ
一様にスパッタリングされるため、ターゲットの利用効
率が高いことである。
の欠点は、基板８の温度上昇が防げず基板８として有機
樹脂を用いることが殆ど不可能なことである。これは放
電がターゲット５と基板ホルダー９とを対の電極とする
空間内で行なわれ、その結果放電空間で発生する電子や
イオンが基板に衝突して基板の温度が該基板の耐熱温度
以上に上昇してしまうためである。しかし、ダイオード
型スパッタリング装置の利点はターゲットの全面がほぼ
一様にスパッタリングされるため、ターゲットの利用効
率が高いことである。
一方、第３図に示した従来のマグネトロン型スパッタリ
ング装置は、ダイオード型スパッタリング装置の欠点を
改良するため考案されたもので、バッキングプレート４
０内にマグネットが具備されているため、電子はマグネ
ットのつくる磁界によってターゲット面近くに閉じこめ
られたシ、螺線運転をしたりする。その結果、基板８に
衝突する電子はダイオード型スパッタリング装置に比べ
著しく減少するから、基板８の温度上昇が避けられると
云う利点がある。しかし、マグネトロン型スパッタリン
グ装置の欠点は、第４図に示すごとき不均一なスパッタ
リングが行なわれ、ターゲットの利用効率が低いことで
ある。これは、バッキングプレート内に備えられたマグ
ネットのつくる磁界がターゲット面と平行になる部分で
、即ち、印加した電界と直交する附近が集中的にスパッ
タリングされるためである。
ング装置は、ダイオード型スパッタリング装置の欠点を
改良するため考案されたもので、バッキングプレート４
０内にマグネットが具備されているため、電子はマグネ
ットのつくる磁界によってターゲット面近くに閉じこめ
られたシ、螺線運転をしたりする。その結果、基板８に
衝突する電子はダイオード型スパッタリング装置に比べ
著しく減少するから、基板８の温度上昇が避けられると
云う利点がある。しかし、マグネトロン型スパッタリン
グ装置の欠点は、第４図に示すごとき不均一なスパッタ
リングが行なわれ、ターゲットの利用効率が低いことで
ある。これは、バッキングプレート内に備えられたマグ
ネットのつくる磁界がターゲット面と平行になる部分で
、即ち、印加した電界と直交する附近が集中的にスパッ
タリングされるためである。
近年の薄膜形成技術の応用分野は急速に拡大しており、
薄膜を形成すべき基板は多機多様のものが用いられ、特
に耐熱性の小さい有機樹脂からなるシートやフィルムが
不可避のことも多い。また、部品として市販するために
は可及的低価格であることが必要で、高価なターゲット
はその一部を利用するだけでなく、はぼ全体を利用でき
ることが強く望まれている。
薄膜を形成すべき基板は多機多様のものが用いられ、特
に耐熱性の小さい有機樹脂からなるシートやフィルムが
不可避のことも多い。また、部品として市販するために
は可及的低価格であることが必要で、高価なターゲット
はその一部を利用するだけでなく、はぼ全体を利用でき
ることが強く望まれている。
本発明は以上のような従来技術の諸欠点にかんがみてな
されたものである。
されたものである。
（問題点を解決するための手段）
本出願のスパッタリング装置は以下の３点を発明の構成
要素としている。即ち、１１ｇ１点はスパッタリング装
置としてターゲットの利用効率の高いダイオード型スパ
ッタリング装置を用いることである。第２点は基板ホル
ダーを対電甑で囲まれる空間の外部に設置し、さらに、
基板ホルダーの基板を設置すべき面と対！極の設置され
る平面とが直交の位置関係にあることである。第３点は
基板ホルダーを回転させることがある。
要素としている。即ち、１１ｇ１点はスパッタリング装
置としてターゲットの利用効率の高いダイオード型スパ
ッタリング装置を用いることである。第２点は基板ホル
ダーを対電甑で囲まれる空間の外部に設置し、さらに、
基板ホルダーの基板を設置すべき面と対！極の設置され
る平面とが直交の位置関係にあることである。第３点は
基板ホルダーを回転させることがある。
（作 用）
スパッタリング装置において、ターゲットから放出され
る原子はターゲット面に直角な方向だけでなく、ある角
度分布をもっている。また、放出された原子はガス分子
と衝突をくり返しながら対電極で囲′まれる空間の外部
へも拡散する。従って、基板ホルダーが対電極で囲まれ
る空間外に設置された場合にも薄膜の堆積はできる。基
板ホルダーを対電極で囲まれる空間外に設置した場合、
薄膜形成の高効率化は基板ホルダーの基板を設置すべき
平面と対ｔａ面のつくる平行平面とを直交させることで
達成される。基板が対電極、特にターゲット電極に対し
近い位置関係にあるか遠い位置関係にあるかによって発
生する堆積される薄膜の膜厚分布は、基板ホルダーを回
転させることによって一様化することができる。
る原子はターゲット面に直角な方向だけでなく、ある角
度分布をもっている。また、放出された原子はガス分子
と衝突をくり返しながら対電極で囲′まれる空間の外部
へも拡散する。従って、基板ホルダーが対電極で囲まれ
る空間外に設置された場合にも薄膜の堆積はできる。基
板ホルダーを対電極で囲まれる空間外に設置した場合、
薄膜形成の高効率化は基板ホルダーの基板を設置すべき
平面と対ｔａ面のつくる平行平面とを直交させることで
達成される。基板が対電極、特にターゲット電極に対し
近い位置関係にあるか遠い位置関係にあるかによって発
生する堆積される薄膜の膜厚分布は、基板ホルダーを回
転させることによって一様化することができる。
（実施例）
以下、本発明を図面を参照しながら評述する。
第１図は本発明にかかるスパッタリング装置の一実施例
を示す模式図である。第１図中１は真空容器、２は杉戸
気口、３はガス導入口、４はバッキングプレート、５は
ターゲット、６は電力印加端子、７はシールド板、８は
基板、９は基板ホルダー、１０は基板ホルダー回転用シ
ャフト、１１は対向電離である。
を示す模式図である。第１図中１は真空容器、２は杉戸
気口、３はガス導入口、４はバッキングプレート、５は
ターゲット、６は電力印加端子、７はシールド板、８は
基板、９は基板ホルダー、１０は基板ホルダー回転用シ
ャフト、１１は対向電離である。
薄膜の形成は、第２図、第３図に示した従来型のスパッ
タリング装置と同様にして行なう。即ち、真空容器１を
１０−’Ｔｏｒｒ 程度迄排気した後、ガス導入口３よ
り希ガス、例えばＡｒを１〜ｌＯ×１０′ｒ′ｏｒｒ程
度の圧力になるよう導入する。次に電力印加端子から、
例えば１３．５６ＭＮ ｓの高周波電力を印加して放電
を行なえば、ターゲット５からスパッタリングされた原
子が基板８上に堆積する。この堆積工程の間、基板は回
転数５〜３Ｑｒｐｍ程度の速度で回転し、膜厚分布の一
様化がなされる。ターゲット５と対向電極１１との距離
ｄ、対向電極１１を上下移動させて変化させることがで
きる。具体的な距離としては、放電圧力とターゲット径
によっても異なるが３０〜１００腸程度が良好な放電を
維持するのに望ましい。基板８として円板を用いる場合
、円板の半径は対電極間の距離程度の寸法迄のものが使
用できる。また、基板８とターゲット５の端部との間の
距離は、少ない程薄膜の堆板の設置を妨げないために少
くとも５ｍ程度以上の距離が必要である。
タリング装置と同様にして行なう。即ち、真空容器１を
１０−’Ｔｏｒｒ 程度迄排気した後、ガス導入口３よ
り希ガス、例えばＡｒを１〜ｌＯ×１０′ｒ′ｏｒｒ程
度の圧力になるよう導入する。次に電力印加端子から、
例えば１３．５６ＭＮ ｓの高周波電力を印加して放電
を行なえば、ターゲット５からスパッタリングされた原
子が基板８上に堆積する。この堆積工程の間、基板は回
転数５〜３Ｑｒｐｍ程度の速度で回転し、膜厚分布の一
様化がなされる。ターゲット５と対向電極１１との距離
ｄ、対向電極１１を上下移動させて変化させることがで
きる。具体的な距離としては、放電圧力とターゲット径
によっても異なるが３０〜１００腸程度が良好な放電を
維持するのに望ましい。基板８として円板を用いる場合
、円板の半径は対電極間の距離程度の寸法迄のものが使
用できる。また、基板８とターゲット５の端部との間の
距離は、少ない程薄膜の堆板の設置を妨げないために少
くとも５ｍ程度以上の距離が必要である。
〈実施例−１〉
直径８１メのＩｎターゲットを具備した高周波ダイオー
ド型スパッタリング装置（ＭＲＣ社製、Ｍｏｄｅｌ
８８００）を用いて薄膜の形成を行なった。基板ホルダ
ー８の回転シャフト１０の回転軸はターゲット５の平面
から対向電極１１側へ５閂の位置に設置した。ターゲッ
ト５と対向電極１１との間の距離は３１とした。基板面
とターゲット端部との距離は１０ｍとした。基板８には
ｆ１３０のポリカーボネート基板を用いた。
ド型スパッタリング装置（ＭＲＣ社製、Ｍｏｄｅｌ
８８００）を用いて薄膜の形成を行なった。基板ホルダ
ー８の回転シャフト１０の回転軸はターゲット５の平面
から対向電極１１側へ５閂の位置に設置した。ターゲッ
ト５と対向電極１１との間の距離は３１とした。基板面
とターゲット端部との距離は１０ｍとした。基板８には
ｆ１３０のポリカーボネート基板を用いた。
真空容器１を５Ｘ１０ Ｔｏｒｒ迄排気後、ガス導入
口８よりＣＨ−と０２ との混合ガス（混合比ＣＨ。
口８よりＣＨ−と０２ との混合ガス（混合比ＣＨ。
１０２−７０／３０ ）を２Ｘ１０ ’Ｉ”ｏｒｒに
なるよう導入し、電力印加端子６よｌ） １３．５６Ｍ
Ｈｓの高周波電力を印加して放電を行なった。放電電力
は５００Ｗとした。基板ホルダー９は１５ｒｐｍの速度
で回転した。
なるよう導入し、電力印加端子６よｌ） １３．５６Ｍ
Ｈｓの高周波電力を印加して放電を行なった。放電電力
は５００Ｗとした。基板ホルダー９は１５ｒｐｍの速度
で回転した。
１５分間の放電によシ基板ホルダー上に薄膜を堆積した
。放電終了後、基板を取り出して観察したところ、ポリ
カーボネート基板に熱衝撃による損傷は認められなかっ
た。形成された薄膜の半径方向の膜厚分布を測定した結
果を第５図に示す。ただし、膜厚は最大膜厚（８０ｍ
）に対する相対値で示した。半径１０ｍから６５Ｍの間
で膜厚は０．９以上と云う良好な分布であった。
。放電終了後、基板を取り出して観察したところ、ポリ
カーボネート基板に熱衝撃による損傷は認められなかっ
た。形成された薄膜の半径方向の膜厚分布を測定した結
果を第５図に示す。ただし、膜厚は最大膜厚（８０ｍ
）に対する相対値で示した。半径１０ｍから６５Ｍの間
で膜厚は０．９以上と云う良好な分布であった。
く比較例−１〉
比較例として基板ホルダー９の回転を行なわない他は全
て実施例−１と同一の条件で薄膜の形成を行なった。薄
膜形成後、半径方向の膜厚分布を測定したところ、膜厚
は半径１０ａｍから６５ｍの間において、最大膜厚を１
に規格化して、０．３から１の範囲に分布する不均一さ
を示した。また、熱衝撃による基板の損傷が一部に認め
られた。
て実施例−１と同一の条件で薄膜の形成を行なった。薄
膜形成後、半径方向の膜厚分布を測定したところ、膜厚
は半径１０ａｍから６５ｍの間において、最大膜厚を１
に規格化して、０．３から１の範囲に分布する不均一さ
を示した。また、熱衝撃による基板の損傷が一部に認め
られた。
く比較例−２〉
第２の比較例として実施例−１と同様の放電条件でポリ
カーボネート基板を対向電極１１上に設置してスパッタ
リングを行なったところ、基板全面が熱衝撃のため変形
した。
カーボネート基板を対向電極１１上に設置してスパッタ
リングを行なったところ、基板全面が熱衝撃のため変形
した。
〈発明の他の実施例〉
第１図において基板ホルダー１１は１個のみが示されて
いるが、ターゲット５と対向電極１１の中心軸に対し、
軸対称の位置に２個ないし、３個設置しても良好な結果
を得ることができる。
いるが、ターゲット５と対向電極１１の中心軸に対し、
軸対称の位置に２個ないし、３個設置しても良好な結果
を得ることができる。
また、ターゲット材質としては実施例−１に示したＩｎ
ターゲット以外に金属・化合物のターゲットを用いて
も良好な結果を得ることができる。
ターゲット以外に金属・化合物のターゲットを用いて
も良好な結果を得ることができる。
本発明によるスパッタリング装置は上述したような特徴
があるため、以下の効果がある。
があるため、以下の効果がある。
■耐熱性の低い有機樹脂基板上にも効率の良い薄膜の堆
積ができる。従って、広い用途の部品製作に応用できる
。
積ができる。従って、広い用途の部品製作に応用できる
。
■ターゲットの利用効率が高い。従って、製作する部品
の低価格化ができる。
の低価格化ができる。
■単純な構成のためスパッタリング装置の高価格化が避
けられる。
けられる。
を示す模式図、第シク至第４図は従来のスパッタリング
装置の概略及び特性を示す模式図、第５図は本発明のス
パッタリング装置で形成した薄膜の特性を示す図である
。 １・・・・・・真空容器 ２・・・・・・排気口３
・・・・・・ガス導入口 ４・・・・・・バッキングプレート ５・・・・・・ターゲット ６・・・・・・電力印加
端子７・・・・・・７−ルド板 ８・・・・・・基板
９・・・・・・基板ホルダー １０・・・・・・回転
シャフト１１・・・・・・対向電極 代理人弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１図 第２図 第４図
装置の概略及び特性を示す模式図、第５図は本発明のス
パッタリング装置で形成した薄膜の特性を示す図である
。 １・・・・・・真空容器 ２・・・・・・排気口３
・・・・・・ガス導入口 ４・・・・・・バッキングプレート ５・・・・・・ターゲット ６・・・・・・電力印加
端子７・・・・・・７−ルド板 ８・・・・・・基板
９・・・・・・基板ホルダー １０・・・・・・回転
シャフト１１・・・・・・対向電極 代理人弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１図 第２図 第４図
Claims (2)
- （１）薄膜を堆積させるための基板が、ターゲットと対
向電極とで囲まれた円柱状の空間の外部に設置され、該
基板がターゲット面及び対向電極面とがつくる平行平面
に対し直交する平面上に位置し、且つ前記基板が薄膜形
成時に回転されることを特徴とするスパッタリング装置
。 - （２）ダイオード型のスパッタリング装置であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスパッタリング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29657286A JPS63149376A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29657286A JPS63149376A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | スパツタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63149376A true JPS63149376A (ja) | 1988-06-22 |
Family
ID=17835278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29657286A Pending JPS63149376A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63149376A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6380058B2 (en) | 1998-08-07 | 2002-04-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device |
| CN104388905A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 北京泰科诺科技有限公司 | 一种用于真空杯内壁镀膜的二极溅射镀膜设备 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174577A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Hitachi Ltd | スパツタ方法及び装置 |
| JPS60106966A (ja) * | 1983-11-12 | 1985-06-12 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 対向タ−ゲツト式スパツタ装置 |
| JPS61170566A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | Nec Corp | スパツタ装置 |
| JPS61279673A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Teijin Ltd | 対向タ−ゲツト式スパツタ装置 |
-
1986
- 1986-12-15 JP JP29657286A patent/JPS63149376A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174577A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Hitachi Ltd | スパツタ方法及び装置 |
| JPS60106966A (ja) * | 1983-11-12 | 1985-06-12 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 対向タ−ゲツト式スパツタ装置 |
| JPS61170566A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | Nec Corp | スパツタ装置 |
| JPS61279673A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Teijin Ltd | 対向タ−ゲツト式スパツタ装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6380058B2 (en) | 1998-08-07 | 2002-04-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device |
| CN104388905A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 北京泰科诺科技有限公司 | 一种用于真空杯内壁镀膜的二极溅射镀膜设备 |
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