JP3045752B2

Method and device for sputtering of films

Abstract

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JP3045752B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

Term

Term ended

Expired 14 August 2010, 16.1 years ago.

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10 claims: 3 independent, 7 dependent

  1. 1
    (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】上方にマグネトロンによる磁界の磁力線が形成されかつ内部に磁界によつて保持空間が画成されると共に、基板、アノードおよびカソードを収容する真空室内に保持された減圧下のガスまたはガス混合物中のグロー放電の間に前記カソードの表面から放出される粒子で前記基板上に薄膜をスパツタリングする薄膜スパツタリング方法において、 前記アノードおよび前記真空室の壁を外側に配置して多極磁界の磁力線によって前記基板を収容する保持空間を画成し、前記多極磁界をスパッタを受けるカソードの上方のマグネトロンによる磁界の磁力線の閉じたトンネルに連続させると共に、前記多極磁界の方向を正極から負極へと交互に保持空間の境界において反転して前記保持空間の方向へと誘導磁界を減少させるように変化させ、 保持磁界と前記カソードと前記アノードとの間に発生するグロー放電との相互作用により、前記保持空間に、基板および薄膜に衝突する粒子によるプラズマを形成・保持することを特徴とする薄膜スパツタリング方法。
  2. 2
    【請求項2】前記保持空間内のプラズマ保持条件は、前記多極保持磁界の強度及び/又は前記アノードに対する前記多極保持磁界の形状及び/又は前記真空室の壁に対する前記保持多極磁界の形状及び又は/前記カソードに対する前記保持多極磁界の形状により、前記基板のまわりのプラズマ密度およびプラズマ中の帯電粒子のエネルギを変化させるように制御されることを特徴とする請求項1に記載の薄膜スパツタリング方法。
  3. 3
    【請求項3】前記保持空間内のプラズマ保持条件は、前記アノードと前記保持空間を通過する補助電極との間に印加される電圧の極性及び強度に依存することを特徴とする請求項1に記載の薄膜スパツタリング方法。
  4. 4
    【請求項4】前記基板の表面および/または該基板に成長する薄膜の表面が前記アノードの電位に対して選択された電位に保持されることを特徴とする請求項1に記載の薄膜スパツタリング方法。
  5. 5
    【請求項5】前記基板および/または成長薄膜が漂遊電位で帯電され、プラズマ電位と漂遊電位との間の差により前記基板および/または成長薄膜が帯電粒子によつて衝撃され、前記帯電粒子のエネルギおよび密度がプラズマの保持条件、ガス圧力およびスパツタリング放電の出力によつて制御されることを特徴とする請求項1に記載の薄膜スパツタリング方法。
  6. 6
    【請求項6】スパツタリング源のカソードと、基板を備えたホルダと、アノードが配置される真空室とを備え、該真空室の壁には作動ガスの導入口とポンプ出力口とが設けられ、該真空室の外部には前記カソードとアノードとの間に接続される直流または高周波電圧源U S および磁界源が配置され、多極保持磁界を形成するための磁界源(10,11,12,15,17,27,28)が前記基板を収容する保持空間全体を取り囲むように配置されていて、前記磁界源(10)のグループ(22)が1方向において同じ向きの極を有し、かつ磁界源(10)の隣接するグループ(23)が反対方向とされた同じ向きの極を有することを特徴とする薄膜スパッタリング装置。
  7. 7
    【請求項7】前記磁界源(10,11,12,15,17,27,28)は、前記真空室(1)内におよび/または前記真空室(1)の壁および/または前記真空室(1)の外部および/または前記カソード(2)の後ろ側に配置され、前記カソード(2)の後ろに配置される磁界源グループ(27,28)は、前記カソード(2)の表面の上方に形成される磁界の磁力線の少なくとも1つの閉じたトンネル(14)を形成する同心の閉じた曲線内に配置されることを特徴とする請求項6に記載の薄膜スパツタリング装置。
  8. 8
    【請求項8】直流または高周波電圧U s の電圧源(7)が前記基板(5)のホルダ(5)と前記アノード(3)との間に接続されることを特徴とする請求項6に記載の薄膜スパツタリング装置。
  9. 9
    【請求項9】前記アノードを横切って電気的に接続される導電性材料製の摺動アノード延長部片(31)を含むことを特徴とする請求項6に記載の薄膜スパツタリング装置。
  10. 10
    【請求項10】前記保持空間内には少なくとも1つの補助電極(40)が収容され、前記真空室の外部には、前記補助電極(40)を横切って一方の極に接続され、前記アノード(3)を横切って他方の極に接続されて直流電圧U E を印加するための電源(41)が配置されることを特徴とする請求項6に記載の薄膜スパツタリング装置。
Independent claims10