JP2685779B2 - スパツタリング装置 - Google Patents
スパツタリング装置Info
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- JP2685779B2 JP2685779B2 JP63030964A JP3096488A JP2685779B2 JP 2685779 B2 JP2685779 B2 JP 2685779B2 JP 63030964 A JP63030964 A JP 63030964A JP 3096488 A JP3096488 A JP 3096488A JP 2685779 B2 JP2685779 B2 JP 2685779B2
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- sputtering
- gas
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスパツタリング装置に係り、特に大きな面積
にわたつて均一なプラズマ放電を行うのに好適なスパツ
タ用ガス流調整に関する。
にわたつて均一なプラズマ放電を行うのに好適なスパツ
タ用ガス流調整に関する。
スパツタリング装置は、種々の材料の薄膜形成手段と
して各種製品分野で利用されている。しかしながら従来
のスパツタリング装置は、電極間の処理空間の周辺から
この処理空間内にスパツタ用ガスを供給して、その片側
辺から排気する構成であるので、ガスの流れの方向に沿
つて次第に膜厚が薄くなる傾向にあり、数十ミクロンの
比較的厚い保護膜や絶縁膜を形成するときはその膜厚分
布が問題になるので大面積の成膜は困難である。
して各種製品分野で利用されている。しかしながら従来
のスパツタリング装置は、電極間の処理空間の周辺から
この処理空間内にスパツタ用ガスを供給して、その片側
辺から排気する構成であるので、ガスの流れの方向に沿
つて次第に膜厚が薄くなる傾向にあり、数十ミクロンの
比較的厚い保護膜や絶縁膜を形成するときはその膜厚分
布が問題になるので大面積の成膜は困難である。
なお、プラズマCVD装置ではあるが、膜厚分布を均一
にするためにガスの供給口と排気口を被成膜基材に対し
て対称に設けてガス流を改善することが特公昭62-42028
号公報に記載されている。しかし、スパツタリング装置
においては、排気口を両側に設けても、装置が大形化す
るだけで膜厚分布を十分に改善することができないこと
がわかつた。すなわち、膜厚分布は左右対称になるが全
体的には均一にならないことがわかつた。
にするためにガスの供給口と排気口を被成膜基材に対し
て対称に設けてガス流を改善することが特公昭62-42028
号公報に記載されている。しかし、スパツタリング装置
においては、排気口を両側に設けても、装置が大形化す
るだけで膜厚分布を十分に改善することができないこと
がわかつた。すなわち、膜厚分布は左右対称になるが全
体的には均一にならないことがわかつた。
以上のように従来のスパツタリング装置は、成膜作業
の生産性を高めるために、対向する電極を大形化して大
きな成膜面積を得ようとすると、ガス密度が不均一にな
つて膜厚分布のばらつきが許容範囲を越えてしまうとい
う問題があつた。そしてガス密度を均一にしようとする
と装置が大形化する割には膜厚分布が改善されないとい
う問題があつた。
の生産性を高めるために、対向する電極を大形化して大
きな成膜面積を得ようとすると、ガス密度が不均一にな
つて膜厚分布のばらつきが許容範囲を越えてしまうとい
う問題があつた。そしてガス密度を均一にしようとする
と装置が大形化する割には膜厚分布が改善されないとい
う問題があつた。
従つて本発明の目的は、装置を大形化することなく、
大きな面積にわたつて比較的均一な成膜分布が得られ
る、処理空間内に出入りするシャッタを備えたスパッタ
リング装置を提供することにある。
大きな面積にわたつて比較的均一な成膜分布が得られ
る、処理空間内に出入りするシャッタを備えたスパッタ
リング装置を提供することにある。
本発明はこの目的を達成するために、成膜材料からな
るターゲツト板を保持し、成膜時には陰極となるターゲ
ツト電極と、前記ターゲツト板と処理空間において対向
して被成膜基材を保持し、成膜時には陽極となる基材ホ
ルダと、前記処理空間にスパツタ用ガスを供給するガス
配管と、これらを収容する真空容器と、この真空容器の
排気口に接続され真空容器内を排気する排気装置と、排
気口側から前記処理空間内に出入りするシャッタとを備
えたスパツタリング装置において、前記基板ホルダと排
気口の間に上下動可能に配置され、成膜時には上昇して
前記ガス配管から排気口に向つて流れるスパツタ用ガス
が前記処理空間内を均一に流れるように流路抵抗を調整
する流路調整板を設けたことを特徴とする。
るターゲツト板を保持し、成膜時には陰極となるターゲ
ツト電極と、前記ターゲツト板と処理空間において対向
して被成膜基材を保持し、成膜時には陽極となる基材ホ
ルダと、前記処理空間にスパツタ用ガスを供給するガス
配管と、これらを収容する真空容器と、この真空容器の
排気口に接続され真空容器内を排気する排気装置と、排
気口側から前記処理空間内に出入りするシャッタとを備
えたスパツタリング装置において、前記基板ホルダと排
気口の間に上下動可能に配置され、成膜時には上昇して
前記ガス配管から排気口に向つて流れるスパツタ用ガス
が前記処理空間内を均一に流れるように流路抵抗を調整
する流路調整板を設けたことを特徴とする。
ガス配管から処理空間に供給されたスパツタ用ガスは
この処理空間内を排気口に向つて流れるが、このスパツ
タ用ガス流は上昇した流路調整板によつて調整されて処
理空間内において均一になり、処理空間内に均一なプラ
ズマ放電が生じて均一な成膜が行われる。
この処理空間内を排気口に向つて流れるが、このスパツ
タ用ガス流は上昇した流路調整板によつて調整されて処
理空間内において均一になり、処理空間内に均一なプラ
ズマ放電が生じて均一な成膜が行われる。
また上下動可能なガス流路調整板は、処理空間内にシ
ヤツタを挿入するときには下降してシヤツタ移動空間を
提供する。
ヤツタを挿入するときには下降してシヤツタ移動空間を
提供する。
以下、図面を参照して従来装置と対比しながら本発明
の実施例を説明する。
の実施例を説明する。
第１図は本発明になるスパツタリング装置の横断平面
図、第２図はその縦断側面図である。
図、第２図はその縦断側面図である。
真空容器１内には、ターゲツト板２を保持しスパツタ
放電を行うときには陰極となるターゲツト電極３とアー
スシールド4a、処理空間26を介してこれらと対向し成膜
される基板５を保持しスパツタ放電を行うときには陽極
となる基板ホルダ６とアースシールド4b、前記処理空間
26内に出入りしてこの処理空間26をターゲツト電極３側
と基板ホルダ６側に２分割するシヤツタ９とが収容され
ている。スパツタ用ガスはガスボンベ20からガス配管８
により処理空間26に供給され、排気口27からゲート弁18
を介してクライオポンプ19により排気される。ガス流路
調整板10は前記基板ホルダ６と排気口27の間の前記基板
ホルダ６に近接して配置され、ガス配管８から排気口27
に向つて流れるスパツタ用ガスが前記処理空間26内を均
一に流れるように流路抵抗を調整する。なお、このガス
流路調整板10は駆動装置11によつて上下動可能に支持さ
れ、シヤツタ９が排気口27側から処理空間26内に出入り
するときには下降してシヤツタ９の移動空間を確保す
る。ターゲツト電極３と基板ホルダ６はそれぞれ絶縁物
12,13によつて真空容器１から絶縁されており、インピ
ーダンスマツチングボツクス14,15を介して高周波電源1
6,17から給電される。
放電を行うときには陰極となるターゲツト電極３とアー
スシールド4a、処理空間26を介してこれらと対向し成膜
される基板５を保持しスパツタ放電を行うときには陽極
となる基板ホルダ６とアースシールド4b、前記処理空間
26内に出入りしてこの処理空間26をターゲツト電極３側
と基板ホルダ６側に２分割するシヤツタ９とが収容され
ている。スパツタ用ガスはガスボンベ20からガス配管８
により処理空間26に供給され、排気口27からゲート弁18
を介してクライオポンプ19により排気される。ガス流路
調整板10は前記基板ホルダ６と排気口27の間の前記基板
ホルダ６に近接して配置され、ガス配管８から排気口27
に向つて流れるスパツタ用ガスが前記処理空間26内を均
一に流れるように流路抵抗を調整する。なお、このガス
流路調整板10は駆動装置11によつて上下動可能に支持さ
れ、シヤツタ９が排気口27側から処理空間26内に出入り
するときには下降してシヤツタ９の移動空間を確保す
る。ターゲツト電極３と基板ホルダ６はそれぞれ絶縁物
12,13によつて真空容器１から絶縁されており、インピ
ーダンスマツチングボツクス14,15を介して高周波電源1
6,17から給電される。
以上の構成において、成膜時にガス配管８から処理空
間26に供給されたスパツタ用ガスはクライオポンプ19に
引かれてこの処理空間26内を排気口27に向つて流れる。
間26に供給されたスパツタ用ガスはクライオポンプ19に
引かれてこの処理空間26内を排気口27に向つて流れる。
このときのスパツタ用ガス流は、ガス流路調整板10を
もたないスパツタリング装置では、第３図（ａ）に参照
符号20a,20bで示すようになり、膜厚分布は第３図
（ｂ）に参照符号22aで示すようにスパツタ用ガス流の
方向に沿つて次第に薄くなる特性となる。しかしながら
ガス流路調整板10を設けたスパツタリング装置の場合に
は、第４図（ａ）に参照符号20c,20dで示すようなスパ
ツタリング用ガス流となり、膜厚分布も第４図（ｂ）に
参照符号22bで示すように大幅に改善される。
もたないスパツタリング装置では、第３図（ａ）に参照
符号20a,20bで示すようになり、膜厚分布は第３図
（ｂ）に参照符号22aで示すようにスパツタ用ガス流の
方向に沿つて次第に薄くなる特性となる。しかしながら
ガス流路調整板10を設けたスパツタリング装置の場合に
は、第４図（ａ）に参照符号20c,20dで示すようなスパ
ツタリング用ガス流となり、膜厚分布も第４図（ｂ）に
参照符号22bで示すように大幅に改善される。
これに対し、第５図に示すように、処理空間26の両側
に排気口27a,27bを設け、ゲート弁18a,18bを介してクラ
イオポンプ19によつて排気する構成にすると、排気方向
は第６図（ａ）に矢印21a,21bで示す方向となつて処理
空間26内を流れるスパツタ用ガス流は参照符号20e〜20h
で示すように対称となるが処理空間26内のスパツタ用ガ
ス流は均一にならず、膜厚分布も第６図（ｂ）に参照符
号22cで示すように均一にならないことがわかつた。従
つて、この種のスパツタリング装置では、前記したプラ
ズマCVD装置のようなガス流改善手法では装置が大形化
するだけで膜厚分布を改善することができない。
に排気口27a,27bを設け、ゲート弁18a,18bを介してクラ
イオポンプ19によつて排気する構成にすると、排気方向
は第６図（ａ）に矢印21a,21bで示す方向となつて処理
空間26内を流れるスパツタ用ガス流は参照符号20e〜20h
で示すように対称となるが処理空間26内のスパツタ用ガ
ス流は均一にならず、膜厚分布も第６図（ｂ）に参照符
号22cで示すように均一にならないことがわかつた。従
つて、この種のスパツタリング装置では、前記したプラ
ズマCVD装置のようなガス流改善手法では装置が大形化
するだけで膜厚分布を改善することができない。
なお、ガス流路調整板としては図示のものに限らず、
種々の形状や構造のもの、例えば切り欠きや透孔を設け
たものや、複数の調整板をガス流路に対して適宜配置し
たもの等を採用することができる。
種々の形状や構造のもの、例えば切り欠きや透孔を設け
たものや、複数の調整板をガス流路に対して適宜配置し
たもの等を採用することができる。
以上のように本発明装置は、処理空間と排気口の間に
ガス流路調整板を設けるという簡単な構成であるので、
装置を大形化することなく、大きな面積にわたつて比較
的均一な成膜分布を得ることができると共に、ガス流路
調整板を上下動可能としたので、処理空間内に出入りす
るシャッタを備えたスパッタリング装置においてガス流
路調整を実現することができる。
ガス流路調整板を設けるという簡単な構成であるので、
装置を大形化することなく、大きな面積にわたつて比較
的均一な成膜分布を得ることができると共に、ガス流路
調整板を上下動可能としたので、処理空間内に出入りす
るシャッタを備えたスパッタリング装置においてガス流
路調整を実現することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すスパツタリング装置の
横断平面図、第２図はその縦断側面図、第３図（ａ）は
従来装置のスパツタ用ガス流説明図、第３図（ｂ）はそ
の膜厚分布図、第４図（ａ）は本発明になるスパツタリ
ング装置のスパツタ用ガス流説明図、第４図（ｂ）はそ
の膜厚分布図、第５図は改良を試みた従来装置の縦断側
面図、第６図（ａ）はそのスパツタ用ガス流説明図、第
６図（ｂ）はその膜厚分布図である。 １……真空容器、２……ターゲツト板、３……ターゲツ
ト電極、５……基板、６……基板ホルダ、８……ガス配
管、９……シヤツタ、10……ガス流路調整板、11……駆
動装置、19……クライオポンプ、26……処理空間、27…
…排気口。
横断平面図、第２図はその縦断側面図、第３図（ａ）は
従来装置のスパツタ用ガス流説明図、第３図（ｂ）はそ
の膜厚分布図、第４図（ａ）は本発明になるスパツタリ
ング装置のスパツタ用ガス流説明図、第４図（ｂ）はそ
の膜厚分布図、第５図は改良を試みた従来装置の縦断側
面図、第６図（ａ）はそのスパツタ用ガス流説明図、第
６図（ｂ）はその膜厚分布図である。 １……真空容器、２……ターゲツト板、３……ターゲツ
ト電極、５……基板、６……基板ホルダ、８……ガス配
管、９……シヤツタ、10……ガス流路調整板、11……駆
動装置、19……クライオポンプ、26……処理空間、27…
…排気口。
Claims (1)
- 【請求項１】成膜材料からなるターゲット板を保持し、
成膜時には陰極となるターゲット電極と、前記ターゲッ
ト板と処理空間をおいて対向して被成膜基材を保持し、
成膜時には陽極となる基材ホルダと、前記処理空間にス
パッタ用ガスを供給するガス配管と、これらを収容する
真空容器と、この真空容器の排気口に接続され真空容器
内を排気する排気装置と、排気口側から前記処理空間内
に出入りするシャッタとを備えたスパッタリング装置に
おいて、前記基板ホルダと排気口の間に上下動可能に配
置され、成膜時には上昇して前記ガス配管から排気口に
向かって流れるスパッタ用ガスが前記処理空間内を均一
に流れるように流路抵抗を調整する流路調整板を設けた
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 |
|---|---|---|---|
| JP63030964A JP2685779B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63030964A JP2685779B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | スパツタリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208458A JPH01208458A (ja) | 1989-08-22 |
| JP2685779B2 true JP2685779B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=12318357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63030964A Expired - Fee Related JP2685779B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2685779B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5540821A (en) * | 1993-07-16 | 1996-07-30 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for adjustment of spacing between wafer and PVD target during semiconductor processing |
| JP4598161B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2010-12-15 | キヤノンアネルバ株式会社 | 成膜装置、電子デバイスの製造方法 |
| JP6871067B2 (ja) * | 2017-05-31 | 2021-05-12 | 株式会社アルバック | スパッタリング装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6063366A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-11 | Fujitsu Ltd | スパッタ装置 |
-
1988
- 1988-02-15 JP JP63030964A patent/JP2685779B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01208458A (ja) | 1989-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |