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JPH02149668A - Thin film forming device - Google Patents

Thin film forming device

Info

Publication number
JPH02149668A
JPH02149668A JP30095288A JP30095288A JPH02149668A JP H02149668 A JPH02149668 A JP H02149668A JP 30095288 A JP30095288 A JP 30095288A JP 30095288 A JP30095288 A JP 30095288A JP H02149668 A JPH02149668 A JP H02149668A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
power source
discharge
thin film
substrate holder
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
Application number
JP30095288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Tokunaga
徳永 康夫
Fumio Sakagami
坂上 二三雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP30095288A priority Critical patent/JPH02149668A/en
Publication of JPH02149668A publication Critical patent/JPH02149668A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form a thin film suitable for material with one set of equipment by providing a shared electrode of RF and DC to a plasma generating means and selectively connecting this shared electrode to an RF power source and a DC power source by a changeover means. CONSTITUTION:A shared electrode 24 of RF and DC is arranged in the space between an electron beam heating evaporation source 20 and a base plate holder 12. When an RF power source 16 is connected to the shared electrode 24, plasma resulting from RF discharge is generated around the shared electrode 24. When a DC power source 22 is connected to the shared electrode 24, plasma resulting from DC discharge is generated. A changeover means 25 is connected to the shared electrode 24 and selectively connected to the RF power source 16 and the DC power source 22. A base plate 13 is cleaned by RF discharge or DC glow discharge. RF discharge stable in discharge is utilized at a time for vapor- depositing low-m.p. Cu, etc. The DC power source 22 side is selected at a time for vapor-depositing Ti, etc., and ion plating resulting from DC discharge good in degree of ionization is performed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば、イオンブレーティング装置やスバッ
タリイング装置などの薄膜作成装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thin film forming apparatus such as an ion blating apparatus or a sputtering apparatus.

[従来の技術] 一般に、イオンブレーティング装置やスバッタリイング
装置などの薄膜作成装置においては、真空容器内の所定
領域にプラズマを発生させて基板に薄膜を作成するのが
一般的である。
[Prior Art] Generally, in thin film forming apparatuses such as ion blating apparatuses and sputtering apparatuses, plasma is generally generated in a predetermined area within a vacuum container to form a thin film on a substrate.

例えば、イオンブレーティング装置は、真空容器内に、
所定の空間を置いて、配置された蒸発源および基板ホル
ダーと、前記空間にプラズマを発生させるプラズマ発生
手段とを備え、前記蒸発源から蒸発した蒸発粒子を前記
プラズマによってイオン化し、該イオン化した粒子を前
記基板ホルダーに保持された基板に付着させるようにし
たものである。
For example, in an ion blating device, in a vacuum container,
An evaporation source and a substrate holder are arranged with a predetermined space between them, and a plasma generating means for generating plasma in the space is provided, the evaporation particles evaporated from the evaporation source are ionized by the plasma, and the ionized particles are is attached to the substrate held by the substrate holder.

従来、この種のイオンブレーティング装置において、前
記プラズマ発生手段としては、前記空間にRF(高周波
)電極を配置し、これにRF定電源接続して、前記プラ
ズマとしてRF放電によるプラズマを発生するRF方式
のものと、前記空間にDC(直流)電極を配置し、これ
にDC電源を接続して、前記プラズマとしてDC放電に
よるプラズマを発生するDC方式のものが用いられてい
る。
Conventionally, in this type of ion blating apparatus, the plasma generating means includes an RF (radio frequency) electrode disposed in the space, connected to an RF constant power source, and generating plasma by RF discharge as the plasma. A DC type is used, and a DC type is used, in which a DC (direct current) electrode is placed in the space, a DC power source is connected to the electrode, and plasma is generated by DC discharge as the plasma.

RF方式のプラズマ発生手段を備えたイオンブレーティ
ング装置を第5図に示す。このイオンブレーティング装
置は、特公昭52−29971号公報に開示されたもの
であり、真空容器10内に、所定の空間を置いて、配置
された抵抗加熱蒸発源11(電子ビーム加熱蒸発源でも
よい)および基板ホルダー12を備えている。基板ホル
ダー12は、薄膜を作成すべき基板13を保持するため
のものであると同時に、DC電源14によりアース電位
よりもマイナス電位を与えられて陰極として作用するも
のである。抵抗加熱蒸発源11と基板ホルダー12との
間には、RF電極15が配置され、RF電極15には、
RF電i1*16が接続されている。真空容器10の排
気口17は、真空容器10内を所定の真空度に排気し維
持するだめの排気装置(図示せず)に接続される。ガス
導入手段18は、真空容器10内にプラズマを発生させ
るのに必要な導入ガス(例えば、アルゴン等の不活性ガ
ス)を真空容器10内に導入するためのものである。抵
抗加熱蒸発源11は交流電源19に接続されて、蒸発粒
子を蒸発するものである。
FIG. 5 shows an ion blating device equipped with RF type plasma generation means. This ion brating device is disclosed in Japanese Patent Publication No. 52-29971, and includes a resistance heating evaporation source 11 (or an electron beam heating evaporation source) placed in a vacuum container 10 with a predetermined space. (good) and a substrate holder 12. The substrate holder 12 is used to hold a substrate 13 on which a thin film is to be formed, and at the same time, it is applied with a negative potential rather than the ground potential by a DC power supply 14 and acts as a cathode. An RF electrode 15 is arranged between the resistance heating evaporation source 11 and the substrate holder 12, and the RF electrode 15 includes:
RF power i1*16 is connected. The exhaust port 17 of the vacuum container 10 is connected to an exhaust device (not shown) that evacuates and maintains the inside of the vacuum container 10 to a predetermined degree of vacuum. The gas introduction means 18 is for introducing into the vacuum container 10 an introduction gas (for example, an inert gas such as argon) necessary to generate plasma in the vacuum container 10 . The resistance heating evaporation source 11 is connected to an AC power source 19 to evaporate evaporated particles.

このイオンブレーティング装置は以下のように動作され
る。前記排気装置で真空装置10内を所定の真空度まで
排気した後、ガス導入手段18から前記導入ガスを導入
しつつ前記排気装置で引き続き排気することにより前記
真空度を維持する。
This ion blating device is operated as follows. After the inside of the vacuum device 10 is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the evacuation device, the vacuum is maintained by continuing to evacuate by the evacuation device while introducing the introduction gas from the gas introduction means 18.

この状態で、RF電源16、DC電源14、および交流
電源19をオンすると、RF電極15のまわりにはRF
プラズマが発生する。抵抗加熱蒸発源11から蒸発した
蒸発粒子は、前記RFプラズマによって、イオン化され
、該イオン化された粒子は基板ホルダー12に印加され
た前記マイナス電位によって引かれ基板13に付着する
In this state, when the RF power supply 16, DC power supply 14, and AC power supply 19 are turned on, RF
Plasma is generated. The evaporated particles evaporated from the resistance heating evaporation source 11 are ionized by the RF plasma, and the ionized particles are attracted by the negative potential applied to the substrate holder 12 and adhere to the substrate 13.

一方、DC方式のプラズマ発生手段を備えたイオンブレ
ーティング装置を第6図に示す。このイオンブレーティ
ング装置において、第5図のイオンブレーティング装置
と実質的に異なるのは、抵抗加熱蒸発aJj、11′の
代わりに電子ビーム加熱蒸発源20が用いられ、RF電
極15の代わりにDC電極21が用いられており、DC
電極21に、アース電位に対してプラスの電位が印加さ
れるように、DC電源22がDC電極21に接続されて
いる点である。DC電源22をオンにすると、電子ビー
ム加熱蒸発源20の筐体はアースされているので、DC
電極21と電子ビーム加熱蒸発源20の筐体との間には
多数のドツトで示したようなりCプラズマが発生する。
On the other hand, FIG. 6 shows an ion brating apparatus equipped with a DC type plasma generating means. This ion blating apparatus is substantially different from the ion brating apparatus shown in FIG. An electrode 21 is used, and the DC
A DC power source 22 is connected to the DC electrode 21 so that a positive potential with respect to the ground potential is applied to the electrode 21. When the DC power supply 22 is turned on, the housing of the electron beam heating evaporation source 20 is grounded, so the DC
C plasma is generated between the electrode 21 and the casing of the electron beam heating evaporation source 20 as shown by a number of dots.

DC電極21は、図面上下方向に延在する多数の貫通孔
を有している。シャッター23は、電子ビーム加熱蒸発
源20から蒸発した蒸発粒子の基板ホルダー12の方向
への移動を阻止する図示の第1の位置と、これら蒸発粒
子の基板ホルダー12の方向への移動を許す第2の位置
との間で移動可能である。以下、シャツター23を前記
第1および前記第2の位置に動かすことを、それぞれ、
シャッター23を「閉じる」および「開く」と表現する
The DC electrode 21 has a large number of through holes extending in the vertical direction of the drawing. The shutter 23 has a first position shown, which prevents the evaporated particles evaporated from the electron beam heating evaporation source 20 from moving in the direction of the substrate holder 12, and a second position, which allows these evaporated particles to move in the direction of the substrate holder 12. It is movable between two positions. Hereinafter, moving the shirt starter 23 to the first and second positions will be described as follows.
The shutter 23 is expressed as "closed" and "opened".

この構造では、シャッター23を閉じた状態で、電子ビ
ーム加熱蒸発源20の電源をオンにし、電子ビーム加熱
蒸発源20から蒸発粒子を蒸発させる。電子ビーム加熱
蒸発源20からの蒸発粒子の蒸発が安定すると、シャッ
ター23を開く。この結果、前記蒸発粒子は、前記DC
プラズマによって、イオン化され、該イオン化された粒
子は、基板ホルダー12に印加された前記マイナス電位
によって引かれ、DC電極21の前記貫通孔を通って基
板13に付着する。
In this structure, the electron beam heating evaporation source 20 is turned on with the shutter 23 closed, and the evaporated particles are evaporated from the electron beam heating evaporation source 20. When the evaporation of the evaporated particles from the electron beam heating evaporation source 20 becomes stable, the shutter 23 is opened. As a result, the evaporated particles are
The ionized particles are ionized by the plasma and are attracted by the negative potential applied to the substrate holder 12 and adhere to the substrate 13 through the through hole of the DC electrode 21 .

このようなりC方式のプラズマ発生手段を備えたイオン
ブレーティング装置は、例えば、特公昭56−4415
0号公報に開示されている。
An ion brating device equipped with such C-type plasma generation means is, for example, disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-4415.
It is disclosed in Publication No. 0.

[発明が解決しようとする問題点] 第5図に示したようなRF方式のプラズマ発生手段を備
えたイオンブレーティング装置は、上述したとうり、基
板13と抵抗加熱蒸発源11との間にRF電極15を配
置し、RF電界を作り、その領域にRF放電によるプラ
ズマを発生して、蒸発粒子をイオン化している。他方、
第6図に示したようなりC方式のプラズマ発生手段を備
えたイオンブレーティング装置は、上述したとうり、電
子ビーム加熱蒸発源20上にDC電極21を配置し、蒸
発物質より発生する熱電子を積極的に利用し、電子ビー
ム加熱蒸発源20とDC電極21との間でDCアーク放
電領域を作り、蒸発粒子をイオン化しているので、第5
図の場合よりも、高イオン化率を得ることができる。第
5図のRF方式のイオンブレーティング装置は、たとえ
、第6図の装置の場合と同じ電子ビーム加熱蒸発FA2
0を用いたとしても、イオン化率の点では、DCアーク
放電を利用した第6図のDC方式のイオンブレーティン
グ装置には、及ばないことも知られている。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the ion blating apparatus equipped with the RF type plasma generation means as shown in FIG. An RF electrode 15 is arranged to create an RF electric field, and plasma is generated by RF discharge in the area to ionize the evaporated particles. On the other hand,
As described above, the ion brating apparatus equipped with C-type plasma generation means as shown in FIG. is actively used to create a DC arc discharge region between the electron beam heating evaporation source 20 and the DC electrode 21 and ionize the evaporated particles.
A higher ionization rate can be obtained than in the case shown in the figure. The RF type ion blating device shown in FIG. 5 is similar to the device shown in FIG.
It is also known that even if 0 is used, the ionization rate is not as good as the DC type ion brating device shown in FIG. 6, which uses DC arc discharge.

このように、RF方式のイオンブレーティング装置は、
イオン化率が低いので、TiN等の硬質膜の作成には、
膜質および膜付着力の点で不向きであるが、基板の温度
上昇が低いので、電子材料、光学膜(ITO)、有機膜
等、応用範囲は広い。
In this way, the RF type ion brating device
Because the ionization rate is low, for the creation of hard films such as TiN,
Although it is unsuitable in terms of film quality and film adhesion, since the temperature rise of the substrate is low, it has a wide range of applications such as electronic materials, optical films (ITO), and organic films.

また、蒸発源として、抵抗加熱蒸発源も電子ビーム加熱
蒸発源も用いることができる。
Further, as the evaporation source, either a resistance heating evaporation source or an electron beam heating evaporation source can be used.

他方、DC方式のイオンブレーティング装置は、イオン
化率が高いので、TiN等の硬質膜の作成に適している
が、電子ビーム発生源が必要であり、他の蒸発源、例え
ば、抵抗加熱(ボート式)蒸発源、には熱電子不足で不
向きである。
On the other hand, DC type ion blating equipment has a high ionization rate and is suitable for creating hard films such as TiN, but it requires an electron beam source and other evaporation sources, such as resistance heating (boat (Formula) is unsuitable for evaporation sources due to lack of thermionic electrons.

上述のように、RF方式のイオンブレーティング装置お
よびDC方式のイオンブレーティング装置にはそれぞれ
一長一短があり、種々の高品質な薄膜を得るためには、
RF方式のイオンブレーティング装置とDC方式のイオ
ンブレーティング装置とを、少なくとも一台ずつ、用意
する必要があった。
As mentioned above, RF type ion blating equipment and DC type ion blating equipment each have their advantages and disadvantages, and in order to obtain various high quality thin films,
It was necessary to prepare at least one RF type ion blating device and one DC type ion blating device.

また、従来、スパッタリイングの際にも、同様に、作成
すべき材料に応じて、イオン化率の低いRF放電を用い
るRFスパッタリイング装置と、イオン化率の高いDC
放電を用いるDCスパッタリイング装置とを使い分けて
おり、種々の高品質な薄膜を得るためには、RF方式の
スバッタリイング装置とDC方式のスパッタリイング装
置とを、少なくとも一台ずつ、用意する必要があった。
Conventionally, during sputtering, similarly, depending on the material to be created, RF sputtering equipment that uses RF discharge with a low ionization rate and DC sputtering equipment that uses a high ionization rate
DC sputtering equipment that uses electrical discharge is used, and in order to obtain various high-quality thin films, it is necessary to prepare at least one RF sputtering equipment and one DC sputtering equipment. I needed to.

本発明の課題は、RF方式としてもDC方式としても使
用可能な薄膜作成装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a thin film forming apparatus that can be used both as an RF method and as a DC method.

[課題を解決するだめの手段] 本発明によれば、真空容器内に、所定の空間を置いて、
配置された蒸発源および基板ホルダーと、前記空間にプ
ラズマを発生させるプラズマ発生手段とを備え、 前記蒸発源から蒸発した蒸発粒子を前記プラズマによっ
てイオン化し、該イオン化した粒子を前記基板ホルダー
に保持された基板に付着させるようにした薄膜作成装置
において、 前記プラズマ発生手段は、 前記空間に配置され、RF電源が接続された時には、前
記プラズマとしてRF放電によるプラズマを発生し、D
C電源が接続された時には、前記プラズマとしてDC放
電によるプラズマを発生するRFおよびDC共用電極と
、 前記RFおよびDC共用電極に、前記RFfK源および
前記DC電源のうちの一方を、選択的に接続する切換手
段とを含むことを特徴とする薄膜作成装置が得られる。
[Means for solving the problem] According to the present invention, a predetermined space is placed in a vacuum container,
An evaporation source and a substrate holder are arranged, and a plasma generation means for generating plasma in the space is provided, the evaporation particles evaporated from the evaporation source are ionized by the plasma, and the ionized particles are held by the substrate holder. In the thin film forming apparatus, the plasma generating means is arranged in the space, and when an RF power source is connected, generates plasma by RF discharge as the plasma, and generates plasma by RF discharge as the plasma.
When the C power source is connected, one of the RFfK source and the DC power source is selectively connected to the RF and DC common electrode that generates plasma by DC discharge as the plasma, and the RF and DC common electrode. There is obtained a thin film forming apparatus characterized in that it includes a switching means for switching.

さらに本発明によれば、真空容器内に、所定の空間を置
いて、配置されたターゲットおよび基板ホルダーと、 前記空間にプラズマを発生させるプラズマ発生手段とを
備え、 前記プラズマ中のイオンの前記ターゲットへの衝突によ
り発生した前記ターゲットからのスパッタ粒子を、前記
基板ホルダーに保持された基板に付着させるようにした
薄膜作成装置において、前記プラズマ発生手段は、 前記ターゲットの前記基板ホルダーに対向する面とは反
対側の面に設けられ、RF主電源接続された時には、前
記プラズマとしてRF放電によるプラズマを発生し、D
C電源が接続された時には、前記プラズマとしてDC放
電によるプラズマを発生する電極と、 前記電極に、前記RF主電源よび前記DC電源のうちの
一方を、選択的に接続する切換手段とを含むことを特徴
とする薄膜作成装置が得られる。
Further, according to the present invention, the vacuum container includes a target and a substrate holder arranged with a predetermined space between them, and a plasma generating means for generating plasma in the space, and the target and the substrate holder are provided to generate plasma in the space, and the target and the substrate holder are provided to generate plasma in the space. In a thin film forming apparatus configured to cause sputtered particles from the target generated by collision with a substrate to adhere to a substrate held by the substrate holder, the plasma generating means includes a surface of the target facing the substrate holder; is provided on the opposite surface, and when connected to the RF main power source, generates plasma by RF discharge as the plasma, and
and a switching means for selectively connecting one of the RF main power source and the DC power source to the electrode. A thin film forming apparatus characterized by the following can be obtained.

[実施例コ 次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。
[Embodiments] Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図を参照すると、本発明の第1の実施例による薄膜
作成装置は、イオンブレーティング装置であり、電子ビ
ーム加熱蒸発源20と基板ホルダー12との間の空間に
配置された、RFおよびDC共用電極24を有している
。このRFおよびDC共用電極24は、RFF源16が
接続された時には、RFおよびDC共用電極24の周り
にRF放電によるプラズマを発生し、DC電源22が接
続された時には、RFおよびDC共用電極24の周りに
DC放電によるプラズマを発生することができ、例えば
、第2図のように渦巻き型のものである。このようなR
FおよびDC共用電極24を用いることによってRF放
電、DC放電のどちらの放電においても安定な放電状態
を10−’Torr台の高真空でも維持できる。
Referring to FIG. 1, the thin film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention is an ion brating apparatus, and includes an RF and It has a DC common electrode 24. This RF and DC common electrode 24 generates plasma around the RF and DC common electrode 24 when the RFF source 16 is connected, and generates plasma around the RF and DC common electrode 24 when the DC power source 22 is connected. A plasma can be generated around the plasma by DC discharge, for example, in a spiral shape as shown in FIG. R like this
By using the F and DC common electrode 24, a stable discharge state can be maintained in both RF discharge and DC discharge, even in a high vacuum on the order of 10-' Torr.

第1図において、RFおよびDC共用電極24には、そ
れにRFF源16およびDC電源22のうちの一方を、
選択的に接続する切換手段25が結合されている。切換
手段25は、ジヨイント部26によって、真空容器10
内部に連結されたマツチングボックス27と、マツチン
グボックス27内に設けられ、出力端子がRFおよびD
C共用電極24に接続され、DC側入力端子がDC電源
22に接続された切換器28と、マツチングボックス2
7内に設けられ、RF?¥!源16と切換器28のRF
側大入力端子の間に接続されたコンデンサ29およびコ
イル30の直列接続回路とを有している。コンデンサ2
9およびコイル30の直列接続回路は、大気中より真空
容器10内にRF電力を導入する場合のインピーダンス
整合をとるためのものである。マッチングボ・ソクス2
7には、真空容器10内への電波の影響を防止するため
に電波シールが施されている。
In FIG. 1, the RF and DC common electrode 24 is connected to one of the RFF source 16 and the DC power source 22.
A selectively connecting switching means 25 is coupled. The switching means 25 is connected to the vacuum vessel 10 by a joint portion 26.
The matching box 27 is connected to the inside, and the matching box 27 is provided with output terminals connected to RF and D.
A switching device 28 connected to the C common electrode 24 and having a DC side input terminal connected to the DC power supply 22, and a matching box 2.
7, and RF? ¥! RF source 16 and switch 28
It has a series connection circuit of a capacitor 29 and a coil 30 connected between the side large input terminals. capacitor 2
The series connection circuit of 9 and the coil 30 is for impedance matching when RF power is introduced into the vacuum vessel 10 from the atmosphere. Matching Bo Soks 2
7 is provided with a radio wave seal to prevent the influence of radio waves into the vacuum container 10.

第1図に加えて、第1図のA部を示した第2図をも参照
して、このイオンブレーティング装置の動作中のRFお
よびDC共用電極24の温度上昇を押さえるために、冷
却水を、マツチングボックス27の外部から、コイル3
0の内部、バイパス用ビニールチューブ31の内部を経
て、RFおよびDC共用電極24の内部に導くとともに
、そこから、上記と逆のルートで冷却水をマツチングボ
ックス27の外部に排出する。なお、切換器28のRF
側大入力端子出力端子とは、バイパス用ビニールチュー
ブ31を介してつながっているが、バイパス用ビニール
チューブ31は、電気的絶縁物であるので、切換器28
のRF側大入力端子出力端子とは電気的には接続されな
い。第3図の32は真空シール部である。
In addition to FIG. 1, referring also to FIG. 2 which shows part A of FIG. 1, cooling water is from the outside of the matching box 27, the coil 3
0 and the bypass vinyl tube 31, the cooling water is led to the inside of the RF and DC common electrode 24, and from there, the cooling water is discharged to the outside of the matching box 27 through the reverse route to that described above. In addition, the RF of the switch 28
The side large input terminal and output terminal are connected via a bypass vinyl tube 31, but since the bypass vinyl tube 31 is an electrical insulator, the switching device 28
It is not electrically connected to the RF side large input terminal output terminal. 32 in FIG. 3 is a vacuum seal portion.

第1図を参照して、本イオンブレーティング装置により
薄膜を作成する場合の動作を説明する。
Referring to FIG. 1, the operation of forming a thin film using the present ion blating apparatus will be described.

まず、シャッター23を閉じた状態で、前処理としてイ
オンボンバードにより基板13の清浄化を行う。この場
合、基板13の清浄化は、RF電源16によるRF放電
または直流電源22および14によるDCグロー放電に
て行う。次に、例えば低融点のCuの蒸着時には低融点
材料に対しても放電が安定なRF放電を用いる。また、
例えばTiを蒸着する場合には切換器28でDC電源2
2側を選択し、イオン化率のよいDC放電によりイオン
ブレーティングを行う。なお、前述の前処理および蒸着
処理中は基板ホルダー12は、矢印Hに沿って回転され
る。
First, with the shutter 23 closed, the substrate 13 is cleaned by ion bombardment as a pretreatment. In this case, the substrate 13 is cleaned by RF discharge from the RF power source 16 or DC glow discharge from the DC power sources 22 and 14. Next, for example, when depositing Cu having a low melting point, RF discharge is used because the discharge is stable even for low melting point materials. Also,
For example, when depositing Ti, the switch 28
2 side is selected, and ion blating is performed by DC discharge with a high ionization rate. Note that the substrate holder 12 is rotated along arrow H during the pretreatment and vapor deposition treatment described above.

第4図を参照すると、本発明の第2の実施例による薄膜
作成装置は、スバッタリイング装置であり、真空容器1
0内に、所定の空間を置いて、配置されたターゲット3
3および基板ホルダー12を有している。このスバッタ
リイング装置は、前記空間にプラズマを発生させて、こ
のプラズマ中のイオンのターゲット33への衝突により
発生したターゲット33からのスパッタ粒子を、基板ホ
ルダー12に保持された基板13に付着させるものであ
る。
Referring to FIG. 4, the thin film forming apparatus according to the second embodiment of the present invention is a sputtering apparatus, and a vacuum vessel 1
Target 3 placed with a predetermined space within 0
3 and a substrate holder 12. This sputtering device generates plasma in the space, and causes sputtered particles from the target 33 generated by collision of ions in the plasma with the target 33 to adhere to the substrate 13 held by the substrate holder 12. It is something.

基板ホルダー12は、真空容器10を介してアースされ
ている。ターゲット33の基板ホルダー12に対向する
面とは反対側の面には、マグネトロンカソードと呼ばれ
る電極34が設けられている。電極34は、マグネトロ
ンカソード本体35と、マグネトロンカソード本体35
内に設けられたマグネット36とを有している。この電
極34には、RF電[16およびDC電源22のうちの
−Bを、選択的に電極34に接続する、第1図のものと
同様の切換手段25が結合されている。
The substrate holder 12 is grounded via the vacuum container 10. An electrode 34 called a magnetron cathode is provided on the surface of the target 33 opposite to the surface facing the substrate holder 12. The electrode 34 includes a magnetron cathode body 35 and a magnetron cathode body 35.
It has a magnet 36 provided inside. Coupled to this electrode 34 is a switching means 25 similar to that of FIG. 1 for selectively connecting the RF power supply 16 and -B of the DC power supply 22 to the electrode 34.

電極34は、切換手段25の切換器28によって、RF
電源16に接続された時には、電極34と基板ホルダー
12との間にRF放電によるプラズマを発生する。この
状態では、このスパッタリイング装置は、RFマグネト
ロンスバッタリイング装置として働く。他方、電極34
が切換器28によってDC?Ii源22に接続された時
には、電極34と基板ホルダー12との間にはDC放電
によるプラズマが発生する。この時は、このスバッタリ
イング装置は、DCマグネトロンスパッタリイング装置
として働く。
The electrode 34 is connected to the RF
When connected to the power source 16, plasma is generated between the electrode 34 and the substrate holder 12 by RF discharge. In this state, the sputtering device works as an RF magnetron sputtering device. On the other hand, the electrode 34
is set to DC by the switch 28? When connected to the Ii source 22, plasma is generated between the electrode 34 and the substrate holder 12 due to DC discharge. At this time, this sputtering device works as a DC magnetron sputtering device.

なお、37はアースシールド、38は絶縁物である。Note that 37 is an earth shield, and 38 is an insulator.

このスパッタリイング装置でも、切換手段25によって
、作成すべき材料に応じてイオン化率の低いRF放電お
よびイオン化率の高いDC放電の一方を選択することが
できる。
In this sputtering apparatus as well, the switching means 25 can select either RF discharge with a low ionization rate or DC discharge with a high ionization rate depending on the material to be produced.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、切換手段によっ
て、作成すべき材料に適したRF放電およびDC放電の
一方を選択することができるので、−台の装置でRF放
電による薄膜の作成とDC放電による薄膜の作成とを行
うことができ、経済上の効果は大である。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, since either the RF discharge or the DC discharge suitable for the material to be produced can be selected by the switching means, the RF discharge can be performed using - It is possible to create thin films using DC discharge and DC discharge, which has great economical effects.

図、第4図は本発明の第2の実施例による薄膜作成装置
の概略図、第5図は従来のRF方式のイオンブレーティ
ング装置の概略図、第6図は従来のDC方式のイオンブ
レーティング装置の概略図である。
4 is a schematic diagram of a thin film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional RF type ion blating apparatus, and FIG. 6 is a schematic diagram of a conventional DC type ion blating apparatus. It is a schematic diagram of a rating device.

10は真空容器、11は抵抗加熱蒸発源、12は基板ホ
ルダー 13は基板、14はDC電源、15はRF電極
、16はRF電源16.18はガス導入手段、20は電
子ビーム加熱蒸発源、21はDC電極、22はDC電源
、24はRFおよびDC共用電極、25は切換手段、2
7はマツチングボックス、28は切換器、33はターゲ
ット、34は電極(マグネトロンカソード)、35はマ
グネトロンカソード本体、36はマグネット。
10 is a vacuum container, 11 is a resistance heating evaporation source, 12 is a substrate holder, 13 is a substrate, 14 is a DC power source, 15 is an RF electrode, 16 is an RF power source, 16 is a gas introduction means, 20 is an electron beam heating evaporation source, 21 is a DC electrode, 22 is a DC power supply, 24 is an RF and DC common electrode, 25 is a switching means, 2
7 is a matching box, 28 is a switch, 33 is a target, 34 is an electrode (magnetron cathode), 35 is a magnetron cathode body, and 36 is a magnet.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例による薄膜作成装置の概
略図、第2図は第1図の薄膜作成装置に使用可能なRF
およびDC共用電極の一例を示した平面図、第3図は第
1図のA部を詳細に示した第3図
FIG. 1 is a schematic diagram of a thin film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a plan view showing an example of the DC common electrode, and FIG. 3 is a detailed view of part A in FIG. 1.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、真空容器内に、所定の空間を置いて、配置された蒸
発源および基板ホルダーと、 前記空間にプラズマを発生させるプラズマ発生手段とを
備え、 前記蒸発源から蒸発した蒸発粒子を前記プラズマによっ
てイオン化し、該イオン化した粒子を前記基板ホルダー
に保持された基板に付着させるようにした薄膜作成装置
において、前記プラズマ発生手段は、 前記空間に配置され、RF電源が接続された時には、前
記プラズマとしてRF放電によるプラズマを発生し、D
C電源が接続された時には、前記プラズマとしてDC放
電によるプラズマを発生するRFおよびDC共用電極と
、 前記RFおよびDC共用電極に、前記RF電源および前
記DC電源のうちの一方を、選択的に接続する切換手段
とを含むことを特徴とする薄膜作成装置。 2、真空容器内に、所定の空間を置いて、配置されたタ
ーゲットおよび基板ホルダーと、前記空間にプラズマを
発生させるプラズマ発生手段とを備え、 前記プラズマ中のイオンの前記ターゲットへの衝突によ
り発生した前記ターゲットからのスパッタ粒子を、前記
基板ホルダーに保持された基板に付着させるようにした
薄膜作成装置において、前記プラズマ発生手段は、 前記ターゲットの前記基板ホルダーに対向する面とは反
対側の面に設けられ、RF電源が接続された時には、前
記プラズマとしてRF放電によるプラズマを発生し、D
C電源が接続された時には、前記プラズマとしてDC放
電によるプラズマを発生する電極と、 前記電極に、前記RF電源および前記DC電源のうちの
一方を、選択的に接続する切換手段とを含むことを特徴
とする薄膜作成装置。
[Claims] 1. An evaporation source and a substrate holder arranged in a predetermined space in a vacuum container, and a plasma generating means for generating plasma in the space, the evaporation source being evaporated from the evaporation source. In a thin film forming apparatus that ionizes evaporated particles by the plasma and causes the ionized particles to adhere to a substrate held by the substrate holder, the plasma generating means is disposed in the space and connected to an RF power source. At times, plasma is generated by RF discharge as the plasma, and D
When the C power source is connected, an RF and DC common electrode that generates plasma by DC discharge as the plasma, and one of the RF power source and the DC power source is selectively connected to the RF and DC common electrode. 1. A thin film forming apparatus comprising a switching means for switching. 2. A vacuum container includes a target and a substrate holder placed in a predetermined space, and a plasma generating means for generating plasma in the space, the plasma being generated by collision of ions in the plasma with the target. In the thin film forming apparatus, the plasma generating means is configured to cause sputtered particles from the target to adhere to a substrate held by the substrate holder, wherein the plasma generating means is configured to attach sputtered particles from the target to a surface opposite to the surface facing the substrate holder. When the RF power source is connected, plasma is generated by RF discharge as the plasma, and D
and a switching means for selectively connecting one of the RF power source and the DC power source to the electrode. Characteristic thin film production equipment.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10975468B2 (en) * 2014-03-03 2021-04-13 Tokyo Electron Limited Method of cleaning plasma processing apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10975468B2 (en) * 2014-03-03 2021-04-13 Tokyo Electron Limited Method of cleaning plasma processing apparatus

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