JP2002167670A - スパッタリング方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス圧力の変化によって膜質を変化させるこ
となく、安定的に放電を開始し、高品質な膜を形成する
ことができるスパッタリング方法及び装置を提供する。 【解決手段】 基板の薄膜形成初期の供給電力が、基板
の薄膜形成に必要な供給電力の１０％以下とすることに
より、薄膜形成用の電力を供給する際、圧力を高めるこ
とがなく、高品質かつ安定に薄膜を形成することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成方法の一
つであるスパッタリング方法及び装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】スパッタリング法とは、一般に低真空雰
囲気で気体放電を起こすことによりプラズマを発生さ
せ、プラズマの陽イオンをスパッタリング電極と呼ばれ
る負極に設置されたターゲットに衝突させ、衝突により
スパッタされた粒子が基板に付着して薄膜を生成する方
法である。このスパッタリング法は組成の制御や装置の
操作が比較的簡単であることから、広く成膜過程に使用
されている。

【０００３】図５は従来のマグネトロンスパッタリング
装置の装置構成を示すものである。図５において１０１
は真空室、１０２は真空ポンプ（図示せず）によって排
気される真空室１０１の真空排気口、１０３は真空排気
口１０２の近傍に配置された可動バルブで、排気コンダ
クタンスを調節することができる。１０４は真空排気口
１０２を開閉するメインバルブである。

【０００４】１０５は真空室１０１へ導入されるガスの
ガス導入管、１０６はガス導入管１０５に取り付けられ
たガス流量制御器である。１０７はガス導入管１０３か
ら真空室１０１内に導入される放電ガスで、通常アルゴ
ンガスが用いられる。１０９はトリガガス導入管、１１
０はトリガガスで、通常アルゴンガスが用いられる。１
１１はトリガガス導入バルブである。

【０００５】１１２は真空室１０１内の上部に配置され
たターゲット、１１３はスパッタリング電極、１１４は
放電用電源、１１５はターゲット１１２の裏面に配置さ
れている磁石である。１１６は真空室１０１内にターゲ
ット１１２の表面に対向して配設された基板ホルダで、
その上に薄膜を生成する基板１１７が配置される。１１
８は絶縁体で真空室１０１とスパッタリング電極１１３
を電気的に絶縁する。

【０００６】以上のように構成されたスパッタリング装
置について、以下その動作について説明する。まず、真
空室１０１内を真空排気口１０２から真空ポンプで１０
−５Ｐａ程度にまで排気する。次に、真空室１０１の一
端に接続されたガス導入管１０５を介して真空室１０１
内に放電ガス１０７を導入し、真空室１０１内の圧力を
０．２〜数Ｐａ程度に保つ。その状態でターゲット１１
２を取り付けたスパッタリング電極１１３に直流あるい
は高周波の放電用電源１１４から電力を供給して電場を
形成することで、ターゲット１１２の裏面に配置された
磁石１１５による磁場との作用でターゲット１１２の表
面近傍に放電によるリング状プラズマが発生し、スパッ
タリング現象が起こり、ターゲット１１２から放出され
たスパッタ粒子により基板ホルダ１１６上に配置された
基板１１７に薄膜を形成される。また、放電用電源１１
４から電力を供給した際、プラズマが発生しない場合
は、図６のタイミングチャートに示すように、電力を供
給するとほぼ同時にトリガガス導入管１０９を介して真
空室１０１内にトリガガス１１０を導入し、真空室１０
１内の圧力を一時的に数十Ｐａ程度に高めることによ
り、放電を開始させる。なお、図６の一点鎖線は、放電
開始に必要な圧力を示す。

【０００７】ところで、近年は薄膜材料の高機能化が進
むにしたがって、低ガス圧下での成膜の必要性が増して
きている。０．１〜１Ｐａ程度の圧力下で成膜を行う場
合、マグネトロンスパッタリング装置では、放電開始が
困難なため、一般に放電開始時に圧力を一時的に高める
等のことが行われている。

【０００８】一方、近年の薄膜材料は極薄膜化が進むと
ともに、スパッタリング装置には処理時間の短縮が求め
られている。したがって、近年では、数秒間で所定の薄
膜形成を終了する工程も目立つようになってきている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すような構成では、図６に示すように放電開始時に放
電開始のため一時的に真空室１０１内の圧力を高くする
必要があるため、薄膜形成初期では、本来設定した圧力
条件での薄膜形成ができなくなる。特に、低ガス圧下で
の膜形成を必要とする場合、あるいは短時間成膜を必要
とする場合にその影響は大きくなり、本来得られるべき
膜の機能が得られなくなる。

【００１０】従って、本発明は、上記従来の問題点に鑑
み、ガス圧力の変化によって膜質を変化させることな
く、安定的に放電を開始し、高品質な膜を形成すること
ができるスパッタリング方法及び装置を提供することを
目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のように構成する。

【００１２】本発明の第１態様によれば、真空室内に、
スパッタリング電極に支持したターゲットに対して基板
を対向させて配設した状態で、上記スパッタリング電極
に高周波又は直流電力を供給して上記ターゲット上にプ
ラズマを形成し、プラズマ中のイオンによって上記ター
ゲットをスパッタリングし、上記基板上に薄膜を形成す
るスパッタリング方法において、上記基板の薄膜形成初
期の供給電力が、上記基板の薄膜形成に必要な供給電力
の１０％以下であることを特徴とするスパッタリング方
法を提供する。

【００１３】本発明の第２態様によれば、上記膜形成初
期の供給電力を供給する時間が、上記基板の薄膜形成に
必要な膜形成時間の５０％以下である第１の態様に記載
のスパッタリング方法を提供する。

【００１４】本発明の第３態様によれば、上記基板の薄
膜形成初期の供給電力を供給するとともに、トリガガス
を上記真空室内に導入することにより、上記真空室内の
圧力を一時的に高めてプラズマを発生させるようにした
第１又は２の態様に記載のスパッタリング方法を提供す
る。

【００１５】本発明の第４態様によれば、真空室内に、
スパッタリング電極に支持したターゲットに対して基板
を対向させて配設した状態で、上記スパッタリング電極
に高周波又は直流電力を供給して上記ターゲット上にプ
ラズマを形成し、プラズマ中のイオンによって上記ター
ゲットをスパッタリングし、上記基板上に薄膜を形成す
るスパッタリング方法において、上記プラズマ形成用の
上記高周波又は直流電力を供給する前に、上記スパッタ
リング電極での陰極降下電圧が５０Ｖ以下になるような
周波数を持つ高周波電力を一種類以上供給したのち、上
記一種類以上供給された高周波電力に重畳して、上記プ
ラズマ形成用の上記高周波又は直流電力を供給すること
を特徴とするスパッタリング方法を提供する。

【００１６】本発明の第５態様によれば、上記プラズマ
形成用の上記高周波又は直流電力に重畳する上記高周波
電力の周波数が２０ＭＨｚ〜３ＧＨｚである第４の態様
に記載のスパッタリング方法を提供する。

【００１７】本発明の第６態様によれば、上記プラズマ
形成用の上記高周波又は直流電力に重畳する上記高周波
電力を供給するとともに、トリガガスを上記真空室内に
導入することにより、上記真空室内の圧力を一時的に高
めてプラズマを発生させるようにした第４又は５の態様
に記載のスパッタリング方法を提供する。

【００１８】本発明の第７態様によれば、真空室と、上
記真空室内に配置されてターゲットを支持するスパッタ
リング電極と、上記ターゲットに対して基板を対向させ
て配置する基板ホルダと、上記基板の薄膜形成に必要な
高周波又は直流電力を上記スパッタリング電極に供給す
る放電用電源と、上記基板の薄膜形成に必要な供給電力
の１０％以下の基板薄膜形成初期用の高周波又は直流電
力を上記スパッタリング電極に供給するとともに、トリ
ガガスを上記真空室内に導入することにより上記真空室
内の圧力を一時的に高めてプラズマを発生させるととも
に、上記基板の薄膜形成に必要な高周波又は直流電力を
上記スパッタリング電極に供給して上記ターゲット上に
プラズマを形成するように上記放電用電源を制御する制
御装置とを備えて、上記ターゲット上にプラズマを形成
し、プラズマ中のイオンによって上記ターゲットをスパ
ッタリングして、上記基板上に薄膜を形成することを特
徴とするスパッタリング装置を提供する。

【００１９】本発明の第８態様によれば、上記制御装置
は、上記膜形成初期の供給電力を供給する時間が、上記
基板の薄膜形成に必要な膜形成時間の５０％以下となる
ように上記放電用電源を制御する第７の態様に記載のス
パッタリング装置を提供する。

【００２０】本発明の第９態様によれば、真空室と、上
記真空室内に配置されてターゲットを支持するスパッタ
リング電極と、上記ターゲットに対して基板を対向させ
て配置する基板ホルダと、上記基板の薄膜形成に必要な
高周波又は直流電力を上記スパッタリング電極に供給し
て上記ターゲット上にプラズマを形成する第１放電用電
源と、上記スパッタリング電極での陰極降下電圧が５０
Ｖ以下になるような周波数を持つ高周波電力を一種類以
上供給する第２放電用電源と、トリガガスを上記真空室
内に導入することにより上記真空室内の圧力を一時的に
高めてプラズマを発生させたのち、上記基板の薄膜形成
に必要な高周波又は直流電力を上記スパッタリング電極
に供給して上記ターゲット上にプラズマを形成するよう
に第１放電用電源を制御するとともに、上記プラズマ形
成用の上記高周波又は直流電力を供給する前に、上記ス
パッタリング電極での陰極降下電圧が５０Ｖ以下になる
ような周波数を持つ高周波電力を一種類以上、上記スパ
ッタリング電極に供給するように上記第２放電用電源を
制御する制御装置とを備えて、上記ターゲット上にプラ
ズマを形成し、プラズマ中のイオンによって上記ターゲ
ットをスパッタリングして、上記基板上に薄膜を形成す
ることを特徴とするスパッタリング装置を提供する。

【００２１】本発明の第１０態様によれば、上記第２放
電用電源の上記プラズマ形成用の上記高周波又は直流電
力に重畳する上記高周波電力の周波数が２０ＭＨｚ〜３
ＧＨｚである第９の態様に記載のスパッタリング装置を
提供する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図１から図４を用いて説明する。

【００２３】（第１実施形態）本発明の第１実施形態の
スパッタリング方法及び装置について、図１、図２を参
照して説明する。図１において、１は真空室例えば真空
容器、２は真空ポンプ（図示せず）によって真空室１か
ら排気される排気ガスのための真空室１の真空排気口、
３は真空排気口２を形成する排気管１ａに配置された可
動バルブで、排気コンダクタンスを調節することができ
る。４は排気管１ａに配置されて真空室１の真空排気口
２を開閉するメインバルブである。

【００２４】５は真空室１へ導入されるガスのガス導入
管、６はガス導入管５に取り付けられたガス流量制御器
である。７はガス導入管３から真空室１内に導入される
放電ガスで、通常アルゴンガスが用いられる。９は真空
室１のトリガガス導入管、１０はトリガガスで、通常ア
ルゴンガスが用いられる。１１はトリガガス導入管９に
設けられたトリガガス導入バルブである。

【００２５】１２は真空室１内の上部に配置されたター
ゲット、１３は真空室１内の上部でかつターゲット１２
の上面側に配置されかつ真空室１の上壁とは絶縁体１８
を介して支持されたスパッタリング電極、１４はスパッ
タリング電極１３に高周波電力を供給する放電用電源、
１５は磁石でターゲット１２の裏面（すなわち上方）に
配置されている。１６は真空室１内の下部に配置されか
つ上記ターゲット１２の表面に対向して配置れた基板ホ
ルダで、基板ホルダ１６の上に、薄膜を生成すべき基板
１７が配置される。１８は絶縁体で真空室１とスパッタ
リング電極１３を電気的に絶縁する。

【００２６】上記可動バルブ３、メインバルブ４、ガス
流量制御器６、トリガガス導入バルブ１１、放電用電源
１４の各動作は、制御装置１００によりそれぞれ動作制
御される。

【００２７】以上のように構成されたスパッタリング装
置での制御装置１００による制御の基に行われる動作に
ついて、図２に示すタイミングチャートを参照しながら
以下に説明する。

【００２８】まず、真空室１内に放電ガス７としてアル
ゴンガスを導入し、真空室１内の圧力を可動バルブ３及
びガス流量制御器６によって例えば０．２Ｐａに調圧し
た状態で、ターゲット１２を取り付けたスパッタリング
電極１３に放電用電源１４から一例として１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波の電力を供給する。このときの投入電力
は、本来、成膜に必要な一例としての電力５ｋＷに対し
て、一例として５ｋＷの１％である５０Ｗとし、この５
０Ｗの高周波電力の供給とともにトリガガス導入バルブ
１１を例えば約０．２秒間開くことにより、真空室１内
の圧力を一時的に高め、プラズマを発生させる。図２の
一点鎖線は、放電開始に必要な圧力を示す。

【００２９】次に、真空室１内の圧力がほぼ所定圧力
（例えば、０．２Ｐａ）に安定したところで、電力を５
ｋＷに上昇し所定の成膜時間後、すなわち、成膜完了
後、高周波の電力供給を停止する。ここで、所定の成膜
時間は成膜材料により異なり、例えば、光ディスクのア
ルミニウム膜の場合には２〜５秒となる。

【００３０】以上の構成により、基板１７に薄膜を形成
するときの膜形成初期の供給電力を薄膜形成に必要な供
給電力よりも大幅に小さくするとともに、トリガガスを
導入することにより、真空室１内の圧力を一時的に高
め、プラズマを発生させることができる。この結果、薄
膜形成に主として寄与する、薄膜形成に必要な高周波又
は直流電力を供給する際、真空室１内の圧力を高めるこ
となく、すなわち、成膜時における圧力変動を無くし
て、放電を開始することができるため、膜質を劣化させ
ることなく安定的に放電を開始し、高品質な膜を安定し
て形成することができる。

【００３１】なお、初期の投入電力は、成膜に必要な電
力の１％としたが、そのとき、基板１７に付着する膜
が、基板１７に生成すべき薄膜の膜質に大略影響しない
程度、すなわち、１０％程度でも構わない。よって、初
期の投入電力は、成膜に必要な電力の１〜１０％とする
のが好ましい。その理由は、１％未満ではプラズマを発
生させることができず、１０％を越えると、基板１７に
生成すべき薄膜の膜質に影響がでることがあるため、一
般には好ましくないからである。

【００３２】また、好適には、上記初期の電力を供給す
る時間を、基板１７での薄膜形成すなわち成膜に必要な
成膜時間の５０％以下であるようにすれば、成膜に必要
な電力以下で形成される膜を大略無くすことができるた
め、膜質を劣化させることなく、さらに高品質な膜を形
成することができる。

【００３３】（第２実施形態）本発明の第２実施形態の
スパッタリング方法及び装置について、図３、図４を参
照して説明する。なお、上記第１実施形態で説明したも
のと同一の構成要素については同一参照番号を付して説
明を省略し、相違点のみを説明する。

【００３４】図３において、１９は第２番目の放電用電
源すなわち第２放電用電源であり、スパッタリング電極
１３での陰極降下電圧が５０Ｖ以下になるような周波数
を持った、すなわち２０ＭＨｚ以上の周波数の高周波電
源である。陰極降下電圧が５０Ｖ以下になるようにする
理由は、プラズマ中のイオンが、この陰極降下電圧によ
り加速され、ターゲットに衝突することにより、スパッ
タ成膜が起こるが、概ね５０Ｖ以下であれば、ほとんど
スパッタ成膜は起こらないと考えられるからである。一
方、２０ＭＨｚ以上の周波数ならば、陰極降下電圧が５
０Ｖ以下になる理由は、２７．１２ＭＨｚの周波数なら
ば陰極降下電圧が１０Ｖ以下であることを実験的に本発
明者が確認しており、それ以上の周波数ならば、１０Ｖ
を超えないことが予想できるからである。２０は真空室
１に隣接する真空予備室である。２１は真空予備室２０
との出入口である真空室１のゲートバルブで、ゲートバ
ルブ２１の開閉により真空室１と真空予備室２０間を解
放、遮断する。２２は搬送アームで基板１７を真空予備
室２０から真空室１内の基板ホルダ１６へ、また、逆
に、真空室１内の基板ホルダ１６を真空予備室２０に搬
送する。

【００３５】上記可動バルブ３、メインバルブ４、ガス
流量制御器６、トリガガス導入バルブ１１、ゲートバル
ブ２１、搬送アーム２２、第１放電用電源１４、第２放
電用電源１９の各動作は、制御装置１００によりそれぞ
れ動作制御される。

【００３６】以上のように構成されたスパッタリング装
置での制御装置１００による制御の基に行われる動作に
ついて、図４に示すタイミングチャートを参照しながら
以下に説明する。

【００３７】まず、真空室１内に放電ガス７の一例とし
てアルゴンガスを導入し、真空室１内の圧力を可動バル
ブ３及びガス流量制御器６によって例えば０．２Ｐａに
調圧した状態で、ターゲット１２を取り付けられたスパ
ッタリング電極１３に第２放電用電源１９から例えば２
７．１２ＭＨｚの電力を供給する。このとき、電力供給
とともにトリガガス導入バルブ１１を例えば約０．２秒
間開くことにより、真空室１内の圧力を一時的に高め、
プラズマを発生させる。

【００３８】次に、真空室１内の圧力がほぼ安定したと
ころで、高周波の第１放電用電源１４から１３．５６Ｍ
Ｈｚの電力を成膜に必要な時間だけ供給して基板１７に
成膜を行う。成膜完了後、第１放電用電源１４からの高
周波の電力供給を停止する。

【００３９】その後、ゲートバルブ２１を開けて、搬送
アーム２２により基板ホルダ１６上の成膜された基板１
７を真空室１内から取り出して、真空予備室２０内に移
動させる。一方、成膜すべき新たな基板１７を、搬送ア
ーム２２により、真空予備室２０から真空室１内の基板
ホルダ１６上に載置するとともに、ゲートバルブ２１を
閉じる。

【００４０】次いで、再び、アルゴンガスを導入して例
えば０．２Ｐａに調圧した状態で、ターゲット１２を取
り付けられたスパッタリング電極１３に第２放電用電源
１９から例えば２７．１２ＭＨｚの電力を供給する。以
下、先に述べたのと同様な方法で薄膜形成作業を行う。

【００４１】このように、基板１７の搬送に合わせて、
第１放電用電源１４からの電力供給を間欠的に行う。一
方、第２放電用電源１９からの電力供給は連続的に行
う。このため、第２放電用電源１９からの電力供給は、
基板搬送中も行われる。ここで、電力供給を連続的に行
うとは、基板を投入し続けている間のすべての時間にお
いて、電力供給を行うことを意味する。これは、第２の
放電も放電開始のためにはトリガガス導入等を必要とす
る場合があり、したがって、電力供給を連続的に行うこ
とにより、トリガガス導入等を一切行わなくてよいこと
になる。

【００４２】以上の構成により、上記第１実施形態と同
様の効果を奏することができる上に、上記プラズマ形成
用の上記高周波又は直流電力を供給する前に、上記スパ
ッタリング電極１３での陰極降下電圧が５０Ｖ以下にな
るような周波数を持つ高周波電力を一種類以上、第２放
電用電源１９から上記スパッタリング電極１３に供給す
るようにするので、第１放電用電源１４から上記スパッ
タリング電極１３に薄膜形成用の高周波又は直流電力を
供給する際、圧力を高めることなく放電を開始すること
ができる。陰極降下電圧が５０Ｖ以下になるような周波
数を持つ高周波電力を一種類以上供給すれば、プラズマ
が既に発生しているため、プラズマ中の電子が、第１放
電開始の初期状態のとき、ガスの乖離を促進するから、
圧力を高めることなく放電を開始することができる。こ
の結果、成膜時における圧力変動を無くすことができ
て、膜質を劣化させることなく、安定的に放電を開始
し、高品質な膜を安定して形成することができる。

【００４３】また、上記重畳する高周波電力の周波数を
２０ＭＨｚ〜３ＧＨｚにすることにより、簡便な装置構
成を実現することができる。

【００４４】また、第２放電用電源１９による電力供給
時、スパッタリング電極１３での陰極降下電圧が５０Ｖ
以下となるので、第２放電用電源１９による電力供給に
よっても、薄膜形成初期に基板１７に付着する膜を大略
無くすことができる。

【００４５】なお、第２放電用電源１９の周波数は、２
７．１２ＭＨｚとしたが、スパッタリング電極１３での
陰極降下電圧が５０Ｖ以下であれば、第２放電用電源１
９による電力供給によっても基板１７上に薄膜はほとん
ど形成されないので、他の周波数であっても構わない。

【００４６】また、第２実施形態では、基板１７を間欠
的に搬送し、第２番目の電力は連続して供給する例を示
したが、必ずしも第２番目の電力を連続して供給する必
要はなく、第１番目の電力供給の前に第２番目の電力供
給をすることによって、プラズマを形成していればいい
ということは言うまでもない。

【００４７】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、その他種々の態様で実施できる。例え
ば、各実施形態において、上記ターゲット上にプラズマ
を形成するため上記スパッタリング電極１３に供給する
電力は、高周波電力に限られるものではなく、直流電力
を供給するようにしてもよい。

【００４８】なお、上記様々な実施形態のうちの任意の
実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有
する効果を奏するようにすることができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明にスパッタリング方法及び装置に
よれば、以上のように、膜形成初期に圧力を高めること
なく安定的に放電を開始し、膜質を劣化させることなく
高品質な膜を形成することができるという効果を得られ
る。

【００５０】すなわち、基板に薄膜を形成するときの膜
形成初期の供給電力を薄膜形成に必要な供給電力よりも
大幅に小さくするとともに、トリガガスを導入する場合
には、真空室内の圧力を一時的に高め、プラズマを発生
させることができる。この結果、薄膜形成に主として寄
与する、薄膜形成に必要な高周波又は直流電力を供給す
る際、真空室内の圧力を高めることなく、すなわち、成
膜時における圧力変動を無くして、放電を開始すること
ができるため、膜質を劣化させることなく安定的に放電
を開始し、高品質な膜を安定して形成することができ
る。

【００５１】また、上記プラズマ形成用の上記高周波又
は直流電力を供給する前に、上記スパッタリング電極で
の陰極降下電圧が５０Ｖ以下になるような周波数を持つ
高周波電力を一種類以上、第２放電用電源から上記スパ
ッタリング電極に供給するようにする場合には、第１放
電用電源から上記スパッタリング電極に薄膜形成用の高
周波又は直流電力を供給する際、圧力を高めることなく
放電を開始することができる。この結果、成膜時におけ
る圧力変動を無くすことができて、膜質を劣化させるこ
となく、安定的に放電を開始し、高品質な膜を安定して
形成することができる。また、第２放電用電源による電
力供給時、スパッタリング電極での陰極降下電圧が５０
Ｖ以下とすれば、第２放電用電源による電力供給によっ
ても、薄膜形成初期に基板に付着する膜を大略無くすこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態のスパッタリング方法
を実施するためのスパッタリング装置の概略構成を示す
縦断面図である。

【図２】 第１実施形態における膜形成時のスパッタリ
ング装置のタイミングチャートを示す図である。

【図３】 本発明の第２実施形態のスパッタリング方法
を実施するためのスパッタリング装置の概略構成を示す
縦断面図である。

【図４】 第２実施形態における膜形成時のスパッタリ
ング装置のタイミングチャートを示す図である。

【図５】 従来例のスパッタリング装置の概略構成を示
す縦断面図である。

【図６】 従来例の膜形成時のスパッタリング装置のタ
イミングチャートを示す図である。

【符号の説明】

１…真空室、１ａ…排気管、２…真空排気口、３…可動
バルブ、４…メインバルブ、５…ガス導入管、６…ガス
流量制御器、７…放電ガス、９…トリガガス導入管、１
０…トリガガス、１１…トリガガス導入バルブ、１２…
ターゲット、１３…スパッタリング電極、１４…放電用
電源（第１放電用電源）、１５…磁石、１６…基板ホル
ダ、１７…基板、１８…絶縁体、１９…第２放電用電
源、２０…真空予備室、２１…ゲートバルブ、２２…搬
送アーム、１００…制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 良一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA61 BC02 CA13 CA15 CA47 CA65 DA01 DA18 EB01 EB42 4K029 BA03 BD12 CA05 DC34 DC35 EA03 EA09

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空室内に、スパッタリング電極に支持
   したターゲットに対して基板を対向させて配設した状態
   で、上記スパッタリング電極に高周波又は直流電力を供
   給して上記ターゲット上にプラズマを形成し、プラズマ
   中のイオンによって上記ターゲットをスパッタリング
   し、上記基板上に薄膜を形成するスパッタリング方法に
   おいて、 上記基板の薄膜形成初期の供給電力が、上記基板の薄膜
   形成に必要な供給電力の１０％以下であることを特徴と
   するスパッタリング方法。
2. 【請求項２】 上記膜形成初期の供給電力を供給する時
   間が、上記基板の薄膜形成に必要な膜形成時間の５０％
   以下である請求項１に記載のスパッタリング方法。
3. 【請求項３】 上記基板の薄膜形成初期の供給電力を供
   給するとともに、トリガガスを上記真空室内に導入する
   ことにより、上記真空室内の圧力を一時的に高めてプラ
   ズマを発生させるようにした請求項１又は２に記載のス
   パッタリング方法。
4. 【請求項４】 真空室内に、スパッタリング電極に支持
   したターゲットに対して基板を対向させて配設した状態
   で、上記スパッタリング電極に高周波又は直流電力を供
   給して上記ターゲット上にプラズマを形成し、プラズマ
   中のイオンによって上記ターゲットをスパッタリング
   し、上記基板上に薄膜を形成するスパッタリング方法に
   おいて、 上記プラズマ形成用の上記高周波又は直流電力を供給す
   る前に、上記スパッタリング電極での陰極降下電圧が５
   ０Ｖ以下になるような周波数を持つ高周波電力を一種類
   以上供給したのち、 上記一種類以上供給された高周波電力に重畳して、上記
   プラズマ形成用の上記高周波又は直流電力を供給するこ
   とを特徴とするスパッタリング方法。
5. 【請求項５】 上記プラズマ形成用の上記高周波又は直
   流電力に重畳する上記高周波電力の周波数が２０ＭＨｚ
   〜３ＧＨｚである請求項４に記載のスパッタリング方
   法。
6. 【請求項６】 上記プラズマ形成用の上記高周波又は直
   流電力に重畳する上記高周波電力を供給するとともに、
   トリガガスを上記真空室内に導入することにより、上記
   真空室内の圧力を一時的に高めてプラズマを発生させる
   ようにした請求項４又は５に記載のスパッタリング方
   法。
7. 【請求項７】 真空室と、 上記真空室内に配置されてターゲットを支持するスパッ
   タリング電極と、 上記ターゲットに対して基板を対向させて配置する基板
   ホルダと、 上記基板の薄膜形成に必要な高周波又は直流電力を上記
   スパッタリング電極に供給する放電用電源と、 上記基板の薄膜形成に必要な供給電力の１０％以下の基
   板薄膜形成初期用の高周波又は直流電力を上記スパッタ
   リング電極に供給するとともに、トリガガスを上記真空
   室内に導入することにより上記真空室内の圧力を一時的
   に高めてプラズマを発生させるとともに、上記基板の薄
   膜形成に必要な高周波又は直流電力を上記スパッタリン
   グ電極に供給して上記ターゲット上にプラズマを形成す
   るように上記放電用電源を制御する制御装置とを備え
   て、 上記ターゲット上にプラズマを形成し、プラズマ中のイ
   オンによって上記ターゲットをスパッタリングして、上
   記基板上に薄膜を形成することを特徴とするスパッタリ
   ング装置。
8. 【請求項８】 上記制御装置は、上記膜形成初期の供給
   電力を供給する時間が、上記基板の薄膜形成に必要な膜
   形成時間の５０％以下となるように上記放電用電源を制
   御する請求項７に記載のスパッタリング装置。
9. 【請求項９】 真空室と、 上記真空室内に配置されてターゲットを支持するスパッ
   タリング電極と、 上記ターゲットに対して基板を対向させて配置する基板
   ホルダと、 上記基板の薄膜形成に必要な高周波又は直流電力を上記
   スパッタリング電極に供給して上記ターゲット上にプラ
   ズマを形成する第１放電用電源と、 上記スパッタリング電極での陰極降下電圧が５０Ｖ以下
   になるような周波数を持つ高周波電力を一種類以上供給
   する第２放電用電源と、 トリガガスを上記真空室内に導入することにより上記真
   空室内の圧力を一時的に高めてプラズマを発生させたの
   ち、上記基板の薄膜形成に必要な高周波又は直流電力を
   上記スパッタリング電極に供給して上記ターゲット上に
   プラズマを形成するように第１放電用電源を制御すると
   ともに、上記プラズマ形成用の上記高周波又は直流電力
   を供給する前に、上記スパッタリング電極での陰極降下
   電圧が５０Ｖ以下になるような周波数を持つ高周波電力
   を一種類以上、上記スパッタリング電極に供給するよう
   に上記第２放電用電源を制御する制御装置とを備えて、 上記ターゲット上にプラズマを形成し、プラズマ中のイ
   オンによって上記ターゲットをスパッタリングして、上
   記基板上に薄膜を形成することを特徴とするスパッタリ
   ング装置。
10. 【請求項１０】 上記第２放電用電源の上記プラズマ形
    成用の上記高周波又は直流電力に重畳する上記高周波電
    力の周波数が２０ＭＨｚ〜３ＧＨｚである請求項９に記
    載のスパッタリング装置。