JPH0247255A - 酸化物薄膜製造法 - Google Patents
酸化物薄膜製造法Info
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Landscapes
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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。
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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、スパッタリング法を用いて薄膜を作製する方
法、特に酸化物ターゲットを用いて酸化物薄膜を製造す
る方法に関する。
法、特に酸化物ターゲットを用いて酸化物薄膜を製造す
る方法に関する。
従来の技術
従来の酸化物薄膜を製造する方法について簡単に述べる
。第３図に概略図を示したスパッタリング装置において
、真空チャンバ１には絶縁材２を介してカソードホルダ
３が設置されており、カソードホルダ３には所定の極性
配置されたマグネット４、酸化物ターゲット５をボンデ
ィングしたバッキングプレート６が取り付けられている
。また、真空チャンバ１には真空チャンバ１内を排気す
る真空排気系１０、アルゴンガス等の不活性ガス導入系
１２、酸素ガス導入系１３および製膜基板８を設置する
基板ホルダ９が取り付けられている。
。第３図に概略図を示したスパッタリング装置において
、真空チャンバ１には絶縁材２を介してカソードホルダ
３が設置されており、カソードホルダ３には所定の極性
配置されたマグネット４、酸化物ターゲット５をボンデ
ィングしたバッキングプレート６が取り付けられている
。また、真空チャンバ１には真空チャンバ１内を排気す
る真空排気系１０、アルゴンガス等の不活性ガス導入系
１２、酸素ガス導入系１３および製膜基板８を設置する
基板ホルダ９が取り付けられている。
なお、製膜に必要な電力は電源１１から供給される。
この様な製膜装置を用いて酸化物薄膜を製膜する場合、
真空チャンバ１内にはアルゴンガス等の不活性ガスと酸
素ガスがある一定の比率で導入され、酸化物薄膜を製膜
していた。
真空チャンバ１内にはアルゴンガス等の不活性ガスと酸
素ガスがある一定の比率で導入され、酸化物薄膜を製膜
していた。
上記のようにアルゴンガス等の不活性ガスト酸素ガスを
ある一定の比率で導入して酸化物薄膜を製膜した場合、
製膜基板８上に製膜した酸化物薄膜のシート抵抗には場
所的な分布が発生する。これを表したものが第４図であ
る。この図は横軸に酸素ガス濃度をとり、縦軸にシート
抵抗をとって、製膜基板８の中心部Ａ１ 端部Ｃおよ
びＡ１ Ｇの中間部Ｂでのシート抵抗の酸素ガス濃度依
存性を示している。すなわち、酸素ガスを一定の濃度で
導入した場合、製膜基板８の場所によりシート抵抗が変
化し均一な膜質の薄膜が製膜されていないことがわかる
。したがって、酸素ガスを導入しないで製膜した方が膜
質の均一化がはかれる。ところが、酸素ガスを導入しな
いで連続的に製膜を行っていると製膜した薄膜の膜質が
次第に劣化してくる。これを第５図に示した。これは、
■ＴＯ薄膜での結果であり、製膜継続時間の増加に伴っ
てシート抵抗は増加し、透過率は悪くなる。
ある一定の比率で導入して酸化物薄膜を製膜した場合、
製膜基板８上に製膜した酸化物薄膜のシート抵抗には場
所的な分布が発生する。これを表したものが第４図であ
る。この図は横軸に酸素ガス濃度をとり、縦軸にシート
抵抗をとって、製膜基板８の中心部Ａ１ 端部Ｃおよ
びＡ１ Ｇの中間部Ｂでのシート抵抗の酸素ガス濃度依
存性を示している。すなわち、酸素ガスを一定の濃度で
導入した場合、製膜基板８の場所によりシート抵抗が変
化し均一な膜質の薄膜が製膜されていないことがわかる
。したがって、酸素ガスを導入しないで製膜した方が膜
質の均一化がはかれる。ところが、酸素ガスを導入しな
いで連続的に製膜を行っていると製膜した薄膜の膜質が
次第に劣化してくる。これを第５図に示した。これは、
■ＴＯ薄膜での結果であり、製膜継続時間の増加に伴っ
てシート抵抗は増加し、透過率は悪くなる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、従来技術では膜質の均一性および均一化
を図ると膜質が次第に悪化する問題点を存していた。
を図ると膜質が次第に悪化する問題点を存していた。
本発明は、上記問題点に鑑み、均一な膜質の酸化物薄膜
を安定に連続して製膜することを目的とする。
を安定に連続して製膜することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明の酸化物薄膜製造方法は上記課題を解決するため
、アルゴンガス等の不活性ガスのみを導入する期間と酸
素ガスのみを導入する期間を交互に連続して設け、アル
ゴンガス等の不活性ガスのみを導入する期間でのみ酸化
物薄膜の製膜を行うものである。また、アルゴンガス等
の不活性ガスのみを導入する期間と酸素ガスのみを導入
する期間の切換を真空チャンバに設置した質量分析機の
信号により行うものである。
、アルゴンガス等の不活性ガスのみを導入する期間と酸
素ガスのみを導入する期間を交互に連続して設け、アル
ゴンガス等の不活性ガスのみを導入する期間でのみ酸化
物薄膜の製膜を行うものである。また、アルゴンガス等
の不活性ガスのみを導入する期間と酸素ガスのみを導入
する期間の切換を真空チャンバに設置した質量分析機の
信号により行うものである。
作用
上記構成によれば、酸化物薄膜の製膜はアルゴンガス等
の不活性ガスのみを導入する期間でのみ行われ、酸素ガ
スを加えて製膜した薄膜で発生したような膜質の大きな
分布は生じない。また、酸素ガスのみを導入する期間を
設け、アルゴンガス等の不活性ガスのみを導入して製膜
する際に酸化物ターゲットから過剰に解離した酸素を酸
化物ターゲットに供給しているので、製膜時間の経過に
ともなって酸化物薄膜の膜質が劣化することなく安定し
た膜質の薄膜が連続して製造できる。さらに、アルゴン
ガス等の不活性ガスのみを導入する期間と酸素ガスのみ
を導入する期間を交互に設定し、その切換を自動的に真
空チャンバ内の酸素ガス濃度を検出して行うので、製膜
が安定して行われる。
の不活性ガスのみを導入する期間でのみ行われ、酸素ガ
スを加えて製膜した薄膜で発生したような膜質の大きな
分布は生じない。また、酸素ガスのみを導入する期間を
設け、アルゴンガス等の不活性ガスのみを導入して製膜
する際に酸化物ターゲットから過剰に解離した酸素を酸
化物ターゲットに供給しているので、製膜時間の経過に
ともなって酸化物薄膜の膜質が劣化することなく安定し
た膜質の薄膜が連続して製造できる。さらに、アルゴン
ガス等の不活性ガスのみを導入する期間と酸素ガスのみ
を導入する期間を交互に設定し、その切換を自動的に真
空チャンバ内の酸素ガス濃度を検出して行うので、製膜
が安定して行われる。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は本発明の酸化物薄膜製造法で用いる製膜装置の概
略構成図であり、第２図は本発明の酸化物薄膜製造方法
におけるガス導入の説明図である。なお、第１図におい
て、第３図に示した従来例と共通の部分は同一の番号を
つけである。
１図は本発明の酸化物薄膜製造法で用いる製膜装置の概
略構成図であり、第２図は本発明の酸化物薄膜製造方法
におけるガス導入の説明図である。なお、第１図におい
て、第３図に示した従来例と共通の部分は同一の番号を
つけである。
従来例と異なる部分のみ説明すると、真空チャンバ１に
取り付けられたガス導入系にはアルゴンガス等の不活性
ガスおよび酸素ガスの導入系にそれぞれ外部信号により
駆動する流量制御弁１４．１４′が設置されている。ま
た、真空チャンバ内のガス成分を分析する質量分析機１
８が真空チャンバ１に取り付けられており、その出力信
号は信号処理装置１７で流量制御弁１４．１４’を作動
させるコントロールユニット１５に入力する信号に変換
させられる。
取り付けられたガス導入系にはアルゴンガス等の不活性
ガスおよび酸素ガスの導入系にそれぞれ外部信号により
駆動する流量制御弁１４．１４′が設置されている。ま
た、真空チャンバ内のガス成分を分析する質量分析機１
８が真空チャンバ１に取り付けられており、その出力信
号は信号処理装置１７で流量制御弁１４．１４’を作動
させるコントロールユニット１５に入力する信号に変換
させられる。
真空チャンバ１内には第２図に示したように、アルゴン
ガス等の不活性ガスのみを導入して製膜を行う期間と酸
素ガスのみを導入して酸化物ターゲット５に酸素を打ち
込む期間を交互に設けており、その切換は以下のように
行われる。
ガス等の不活性ガスのみを導入して製膜を行う期間と酸
素ガスのみを導入して酸化物ターゲット５に酸素を打ち
込む期間を交互に設けており、その切換は以下のように
行われる。
電源１１から電力が真空チャンバ１と酸化物ターゲット
５の間に供給されると、酸化物ターゲット５と製膜基板
８の間にプラズマが発生し、スパッタリング現象により
酸化物ターゲット６の物質が飛散する。その際、物質は
主に原子状態で飛散していると考えらでおり、酸化物タ
ーゲット５からはその構成物である金属原子と酸素原子
が飛散する。したがって、スパッタリングにより真空チ
ャンバ１内に飛散したこれらの成分比率がほぼ一定であ
れば製膜した薄膜の膜質は変化しない。 ここで、製
膜する場合は従来例で述べた膜質の場所的な分布を防ぐ
ために酸素ガスを導入していないので、酸素原子は酸化
物ターゲット５のみから供給される。製膜を連続的に行
った場合、酸化物ターゲット５から酸素ガスが失われて
ゆき、スパッタ中に真空チャンバ１内に存在する酸素原
子数も減少してくる。そこで、許容膜質バラツキ内に製
膜した薄膜をおさめるために必要な酸素原子数の範囲は
予備実験により予めわかっているので、質量分析機１６
で検出した酸素原子数がその原子数以下になる寸前でア
ルゴンガス等の不活性ガスの導入を停止し、酸素ガスの
みの導入に切り換える。
５の間に供給されると、酸化物ターゲット５と製膜基板
８の間にプラズマが発生し、スパッタリング現象により
酸化物ターゲット６の物質が飛散する。その際、物質は
主に原子状態で飛散していると考えらでおり、酸化物タ
ーゲット５からはその構成物である金属原子と酸素原子
が飛散する。したがって、スパッタリングにより真空チ
ャンバ１内に飛散したこれらの成分比率がほぼ一定であ
れば製膜した薄膜の膜質は変化しない。 ここで、製
膜する場合は従来例で述べた膜質の場所的な分布を防ぐ
ために酸素ガスを導入していないので、酸素原子は酸化
物ターゲット５のみから供給される。製膜を連続的に行
った場合、酸化物ターゲット５から酸素ガスが失われて
ゆき、スパッタ中に真空チャンバ１内に存在する酸素原
子数も減少してくる。そこで、許容膜質バラツキ内に製
膜した薄膜をおさめるために必要な酸素原子数の範囲は
予備実験により予めわかっているので、質量分析機１６
で検出した酸素原子数がその原子数以下になる寸前でア
ルゴンガス等の不活性ガスの導入を停止し、酸素ガスの
みの導入に切り換える。
そして、予めプログラミングされた期間だけ酸素ガスを
導入し酸素プラズマによる酸素原子の打ち込みを行った
後、再び導入ガスの切換を行う。
導入し酸素プラズマによる酸素原子の打ち込みを行った
後、再び導入ガスの切換を行う。
本実施例による作用を以下に述べる。上記のように、酸
化物薄膜を製膜する場合は酸素ガスを導入せずアルゴン
ガス等の不活性ガスのみを導入しているので、酸素ガス
の流動形態などによって発生した膜質の場所的分布は非
常に小さい。また、酸化物ターゲット５から酸素が解離
することによって生じた連続製膜時の膜質劣化は、酸素
ガスのみを導入して酸素プラズマを発生させ、酸化物タ
ーゲット５に酸素ガスを打ち込む期間を設けているので
、解消されており、安定した膜質の酸化物薄膜が連続的
に製膜できる。
化物薄膜を製膜する場合は酸素ガスを導入せずアルゴン
ガス等の不活性ガスのみを導入しているので、酸素ガス
の流動形態などによって発生した膜質の場所的分布は非
常に小さい。また、酸化物ターゲット５から酸素が解離
することによって生じた連続製膜時の膜質劣化は、酸素
ガスのみを導入して酸素プラズマを発生させ、酸化物タ
ーゲット５に酸素ガスを打ち込む期間を設けているので
、解消されており、安定した膜質の酸化物薄膜が連続的
に製膜できる。
発明の効果
本発明の酸化物薄膜製造法は、均一な膜質の酸化物薄膜
を安定に連続して製膜できるので、製品の歩どまり向上
、省人化に効果が大きく、また、酸化物ターゲットの経
時的な材料成分変化がないのでターゲットライフが長く
なることも含めて、製品の低コスト化に効果が大きい。
を安定に連続して製膜できるので、製品の歩どまり向上
、省人化に効果が大きく、また、酸化物ターゲットの経
時的な材料成分変化がないのでターゲットライフが長く
なることも含めて、製品の低コスト化に効果が大きい。
第１図は本発明の一実施例の酸化物薄膜製造法に用いる
製膜装置の概略構成図、第２図は同製造法におけるガス
導入の作動原理を示す説明図、第３図は従来例の酸化物
薄膜製造法を具体化する装置の概略図、第４図および第
５図は従来例の問題点の説明図である。 １４．１４″・・流量制御弁、１５・・コントロールユ
ニット、１６・・質量分析機、１７・・信号処理装置。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１図 第 図 Ｏ２鶴 Ｑ２力込み ０２力Ｖ、み
製膜装置の概略構成図、第２図は同製造法におけるガス
導入の作動原理を示す説明図、第３図は従来例の酸化物
薄膜製造法を具体化する装置の概略図、第４図および第
５図は従来例の問題点の説明図である。 １４．１４″・・流量制御弁、１５・・コントロールユ
ニット、１６・・質量分析機、１７・・信号処理装置。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１図 第 図 Ｏ２鶴 Ｑ２力込み ０２力Ｖ、み
Claims (2)
- （１）酸化物ターゲットを用いたスパッタリング法で酸
化物薄膜を作製するに際し、アルゴンガス等の不活性ガ
スのみを導入して製膜を行う製膜期間と酸素ガスのみを
導入して製膜を行わない期間を交互に設ける酸化物薄膜
製造法。 - （２）アルゴンガス等の不活性ガスのみを導入する期間
および酸素ガスのみを導入する期間の切換を真空チャン
バ内に設置した質量分析機の信号により行う請求項１記
載の酸化物薄膜製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63196581A JPH0751746B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 酸化物薄膜製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63196581A JPH0751746B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 酸化物薄膜製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247255A true JPH0247255A (ja) | 1990-02-16 |
| JPH0751746B2 JPH0751746B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=16360122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63196581A Expired - Fee Related JPH0751746B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 酸化物薄膜製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751746B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5605610A (en) * | 1994-12-17 | 1997-02-25 | Anelva Corporation | Method of fabricating transparent conductive ito films |
| US6425990B1 (en) | 1994-09-09 | 2002-07-30 | Anelva Corporation | Method for fabricating transparent conductive ITO film |
| WO2012157202A1 (ja) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | シャープ株式会社 | 薄膜形成方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102178245B1 (ko) * | 2017-01-26 | 2020-11-12 | 가부시키가이샤 알박 | 산화 알루미늄막의 형성 방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5894703A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-06 | 松下電器産業株式会社 | 透明電極の製造方法およびその製造装置 |
| JPS58218126A (ja) * | 1982-06-14 | 1983-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リフトオフ加工用真空蒸着装置およびその使用方法 |
| JPS6334931A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-15 | Nec Corp | 半導体製造装置 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP63196581A patent/JPH0751746B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5894703A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-06 | 松下電器産業株式会社 | 透明電極の製造方法およびその製造装置 |
| JPS58218126A (ja) * | 1982-06-14 | 1983-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リフトオフ加工用真空蒸着装置およびその使用方法 |
| JPS6334931A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-15 | Nec Corp | 半導体製造装置 |
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| US6425990B1 (en) | 1994-09-09 | 2002-07-30 | Anelva Corporation | Method for fabricating transparent conductive ITO film |
| US5605610A (en) * | 1994-12-17 | 1997-02-25 | Anelva Corporation | Method of fabricating transparent conductive ito films |
| WO2012157202A1 (ja) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | シャープ株式会社 | 薄膜形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0751746B2 (ja) | 1995-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |