JPH03129727A - 薄膜形成方法及びその装置 - Google Patents
薄膜形成方法及びその装置Info
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- JPH03129727A JPH03129727A JP26612289A JP26612289A JPH03129727A JP H03129727 A JPH03129727 A JP H03129727A JP 26612289 A JP26612289 A JP 26612289A JP 26612289 A JP26612289 A JP 26612289A JP H03129727 A JPH03129727 A JP H03129727A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は薄膜素子の製造に係り、特に物理気相堆積（Ｐ
ＶＤ）装置、化学気相堆積（ＣＶＤ）装置。
ＶＤ）装置、化学気相堆積（ＣＶＤ）装置。
ドライエツチング装置等により薄膜を形成する薄膜形成
方法及びその装置に関する。
方法及びその装置に関する。
従来の薄膜形成後の基板温度制御方法として！づ例えば
特開昭５９−７０７７６号公報記載のようにガスペ却を
用い、ガス流入量を降温速度がほぼ毎時２００で一定と
なるように制御し、室＠まで冷却する凭法が知られてい
る。
特開昭５９−７０７７６号公報記載のようにガスペ却を
用い、ガス流入量を降温速度がほぼ毎時２００で一定と
なるように制御し、室＠まで冷却する凭法が知られてい
る。
また、特開昭６１−２２７１６９号公報記載のように基
板支持体を水冷式冷却ブロックに当接・離間できるよう
に設け、基板支持体を３００”Ｃから１５０℃まで３時
間程度で冷却し、基板の室温までの冷却時間を短縮する
装置が知られている。
板支持体を水冷式冷却ブロックに当接・離間できるよう
に設け、基板支持体を３００”Ｃから１５０℃まで３時
間程度で冷却し、基板の室温までの冷却時間を短縮する
装置が知られている。
特開昭５９−７０７７６号公報記載の方法では基板降温
速度が毎時２００にである。
速度が毎時２００にである。
特開昭６１−２２７１６９号公報記載の装置では基板支
持体を３００℃から１５０℃まで約３時間で冷却できる
が、基板自体の降温速度は明らかでない。
持体を３００℃から１５０℃まで約３時間で冷却できる
が、基板自体の降温速度は明らかでない。
また、いずれの従来技術も良好な性質の薄膜の形成に効
果があるか明らかでない。
果があるか明らかでない。
急速冷却等の熱処理を与えて材料の組織を制御し、良好
な性質の薄膜を得る手法はバルク材料に対しては以前か
ら行なわれている。しかし、薄膜に対しては上記のよう
に真空内での所定の温度制御ができず、実施されていな
い。また、薄膜形成後′の薄膜処理工程においても処理
後の温度制御による物性値の改善の効果は知られておら
ず、実施されていない。
な性質の薄膜を得る手法はバルク材料に対しては以前か
ら行なわれている。しかし、薄膜に対しては上記のよう
に真空内での所定の温度制御ができず、実施されていな
い。また、薄膜形成後′の薄膜処理工程においても処理
後の温度制御による物性値の改善の効果は知られておら
ず、実施されていない。
本発明の目的は少なくとも毎秒１５に以上の急速冷却を
含む基板温度制御技術を用いることにより、析出型合金
の良好な性質の薄膜を得る薄膜形成方法及びその装置を
提供することにある。
含む基板温度制御技術を用いることにより、析出型合金
の良好な性質の薄膜を得る薄膜形成方法及びその装置を
提供することにある。
上記目的を達成するために、析出型合金の母単相領域又
は母相が第２相より十分大きな割合を占める領域から第
２相の割合の増加を抑止するように、基板を冷却して上
記析出型合金薄膜を成膜することを特徴とする薄膜形成
方法である。
は母相が第２相より十分大きな割合を占める領域から第
２相の割合の増加を抑止するように、基板を冷却して上
記析出型合金薄膜を成膜することを特徴とする薄膜形成
方法である。
また、本発明は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕからなる析出型合金
のＡｌ領領域はＡｌがＳｉ又はＣｕより十分大きな割合
を占める領域からＳｉ又はＣｕの割合の増加を抑止する
ように、半導体基板を冷却してＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕからな
る導電性析出型合金薄膜を成膜することを特徴とする薄
膜形成方法である。
のＡｌ領領域はＡｌがＳｉ又はＣｕより十分大きな割合
を占める領域からＳｉ又はＣｕの割合の増加を抑止する
ように、半導体基板を冷却してＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕからな
る導電性析出型合金薄膜を成膜することを特徴とする薄
膜形成方法である。
また、析出型合金薄膜が単相の状態または母相が第２相
より十分大きな割合を占める状態から平均冷却速度毎秒
１５に以上で冷却する。
より十分大きな割合を占める状態から平均冷却速度毎秒
１５に以上で冷却する。
このために処理終了後、基板温度を制御しているガス冷
の圧力を高めて所望のより高い冷却速度を得る。ここで
処理には膜形成工程及びその後の熱処理工程等、膜の温
度上昇を伴う薄膜形成方法全てを含む。
の圧力を高めて所望のより高い冷却速度を得る。ここで
処理には膜形成工程及びその後の熱処理工程等、膜の温
度上昇を伴う薄膜形成方法全てを含む。
また、該薄膜が実際に使用される温度条件で時効がおこ
る場合は前記の方法で冷却した後、一定時間時効温度に
保ち、第２相を分散・生成させる〔作用〕 本発明は′８膜処理装置において該薄膜材料の溶体化温
度近傍からの急速冷却を含む基板温度制御により、析出
型合金薄膜において新たな第２相の生成を抑止し、該薄
膜の電気抵抗、強磁性等磁気的性質、あるいは機械的性
質等構造敏感な性質の少なくとも一つ以上に関し性質の
良好な８１１Ｍを得るものである。
る場合は前記の方法で冷却した後、一定時間時効温度に
保ち、第２相を分散・生成させる〔作用〕 本発明は′８膜処理装置において該薄膜材料の溶体化温
度近傍からの急速冷却を含む基板温度制御により、析出
型合金薄膜において新たな第２相の生成を抑止し、該薄
膜の電気抵抗、強磁性等磁気的性質、あるいは機械的性
質等構造敏感な性質の少なくとも一つ以上に関し性質の
良好な８１１Ｍを得るものである。
また、急速冷却の後時効処理等により第２相が生成して
も、その場合第２相は徐冷時より均一微細に分散し、上
記構造敏感な性質の少なくとも一つ以上について良好な
薄膜が得られる。これも急速冷却を含む基板温度制御の
効果である。
も、その場合第２相は徐冷時より均一微細に分散し、上
記構造敏感な性質の少なくとも一つ以上について良好な
薄膜が得られる。これも急速冷却を含む基板温度制御の
効果である。
本発明では、真空内薄膜処理装置においては基板温度制
御機構に主としてガス冷却を用いる。これにより薄膜形
成処理後、冷却ガス圧を高めて熱伝導率を大にし、所望
の基板冷却速度を得る。非真空下での薄膜処理工程にお
いては同業者に公知の基板急速冷却装置をもって冷却す
る。
御機構に主としてガス冷却を用いる。これにより薄膜形
成処理後、冷却ガス圧を高めて熱伝導率を大にし、所望
の基板冷却速度を得る。非真空下での薄膜処理工程にお
いては同業者に公知の基板急速冷却装置をもって冷却す
る。
合金の中には高温では合金元素が固溶し合い。
単相の固溶体になっているが、低温では固溶度が減少し
、第２相が母相と共存状態とむるものがある。このよう
な合金を析出型合金と呼ぶ。第２図中に示した組成の析
出型合金薄膜を固溶体α単相（温度Ｔ１：溶体化温度）
から温度Ｔ３へ急速冷却すると、原子の移動が十分行わ
れず、過飽和固溶体が得られる（Ａ＝＞Ｃ）。これはエ
ネルギー的に不安定で、−室以上の温度に保つと第２相
が出現する（時効〉。合金によっては室温で時効が起こ
る。
、第２相が母相と共存状態とむるものがある。このよう
な合金を析出型合金と呼ぶ。第２図中に示した組成の析
出型合金薄膜を固溶体α単相（温度Ｔ１：溶体化温度）
から温度Ｔ３へ急速冷却すると、原子の移動が十分行わ
れず、過飽和固溶体が得られる（Ａ＝＞Ｃ）。これはエ
ネルギー的に不安定で、−室以上の温度に保つと第２相
が出現する（時効〉。合金によっては室温で時効が起こ
る。
以上述べた急冷９時効の効果を次に述べる。
（１）第２相を徐冷時より均一に分散させることができ
る。
る。
（２）物質によっては、処理後時効温度より十分低い温
度に保つことにより第２相の生成自体を抑止できる。
度に保つことにより第２相の生成自体を抑止できる。
また、第２図において析出型合金薄膜の２相共存状態α
＋β（温度Ｔ ２ ）から温度Ｔ３へ急速冷却した場合
でも、冷却前の母相が十分大きな割合を占めるならば、
前記各項に準する効果が得られる（Ｂ−〇）。
＋β（温度Ｔ ２ ）から温度Ｔ３へ急速冷却した場合
でも、冷却前の母相が十分大きな割合を占めるならば、
前記各項に準する効果が得られる（Ｂ−〇）。
以上述べたことがらは、バルク材料に関しては既に知ら
れていたが、薄膜の場合も同様であることを今回新たに
見出した。これは２元系に限らず。
れていたが、薄膜の場合も同様であることを今回新たに
見出した。これは２元系に限らず。
多元系の析出型合金についても適用できる。
本発明の一実施例としてＡｌ−０，５％Ｃｕ−０，７％
Ｓｉ合金薄膜を示す、これは析出型合金の一つである。
Ｓｉ合金薄膜を示す、これは析出型合金の一つである。
以下に本実施例を第１図の状態図に基づき説明する。
該層成は図中点Ａで示す、太い実線で区切られた４領域
は５２４℃における相の状態を示す０例えば、（Ａｌ）
はＡｌを主成分とする固溶体単相であることを示す。こ
の相状態は温度によって変化する。
は５２４℃における相の状態を示す０例えば、（Ａｌ）
はＡｌを主成分とする固溶体単相であることを示す。こ
の相状態は温度によって変化する。
５２４℃から４００℃に降温すると矢印の如＜ （Ａｌ
）＋（ＳＬ）◆ＣｕＡ１．３相共存状態の領域が拡大す
る。
）＋（ＳＬ）◆ＣｕＡ１．３相共存状態の領域が拡大す
る。
本実施例では３４０℃及び４００℃で薄膜形成を行った
０点Ａの組成では３４０℃及び４００℃で（Ａｌ）＋（
ＳＬ）の２相共存状態であるが、（Ａ１）が十分大きな
割合を占めており、第２図における点Ｂで示される状態
にあり１本発明の効果が得られる。
０点Ａの組成では３４０℃及び４００℃で（Ａｌ）＋（
ＳＬ）の２相共存状態であるが、（Ａ１）が十分大きな
割合を占めており、第２図における点Ｂで示される状態
にあり１本発明の効果が得られる。
点Ａの組成の薄膜を室温まで平衡状態を保って冷却する
と、（Ａｌ） 、 （Ｓｉ）及びＣｕＡ１．の３相共存
状態となる０本発明によれば急冷の効果により（Ｓｉ）
及びＣｕＡｌ、の新たな生成を抑止した薄膜形成ができ
る。該合金の場合、急冷後室部近傍で時効がおこり第２
相が均一に分散して生成する。
と、（Ａｌ） 、 （Ｓｉ）及びＣｕＡ１．の３相共存
状態となる０本発明によれば急冷の効果により（Ｓｉ）
及びＣｕＡｌ、の新たな生成を抑止した薄膜形成ができ
る。該合金の場合、急冷後室部近傍で時効がおこり第２
相が均一に分散して生成する。
析出物等の第２相は空孔、転位１粒界等とともに結晶の
格子欠陥の一つであるが、結晶の性質にはこの格子欠陥
に敏感であるものとないものがある。前者を構造敏感な
性質と呼び、電気抵抗、熱伝導率はじめ、強磁性等磁気
的性質、触媒作用等化学的性質、機械的性質等が含まれ
る。第２相の量ばかりでなく１分散度、大きさ等の形態
も上記性質に影響を与える０次に膜化抵抗についての検
討結果を示す。
格子欠陥の一つであるが、結晶の性質にはこの格子欠陥
に敏感であるものとないものがある。前者を構造敏感な
性質と呼び、電気抵抗、熱伝導率はじめ、強磁性等磁気
的性質、触媒作用等化学的性質、機械的性質等が含まれ
る。第２相の量ばかりでなく１分散度、大きさ等の形態
も上記性質に影響を与える０次に膜化抵抗についての検
討結果を示す。
まず、膜形成条件を示す０本実施例では基板温度制御可
能なバイアススパッタ装置を用いた。ターゲットには＾
ｌ−０．５％Ｃｕ−０．７％ＳＬ合金、基板にはＭｏＳ
ｉ、 ５０ｎｍを堆積させたＳ１ウエハを用い、以下の
条件で成膜した。バイアス電流１６ｍＡ／ｃｄ、スパッ
タ電圧４４０Ｖ、Ａｒ圧力１ 、３Ｐａ 、堆積速度２
Ｘ １０−” ｍｓ−’ 、膜厚５−ＯＸ １０−’
ｍ を成膜初期基板温度Ｔｉ：１００，２００℃。
能なバイアススパッタ装置を用いた。ターゲットには＾
ｌ−０．５％Ｃｕ−０．７％ＳＬ合金、基板にはＭｏＳ
ｉ、 ５０ｎｍを堆積させたＳ１ウエハを用い、以下の
条件で成膜した。バイアス電流１６ｍＡ／ｃｄ、スパッ
タ電圧４４０Ｖ、Ａｒ圧力１ 、３Ｐａ 、堆積速度２
Ｘ １０−” ｍｓ−’ 、膜厚５−ＯＸ １０−’
ｍ を成膜初期基板温度Ｔｉ：１００，２００℃。
成膜終了時基板温度Ｔｆ：３４０，４００℃、バイアス
電圧Ｖニー８０．−９０．−１００Ｖテある。また、Ｉ
ＶＩが大きくなると基板への入射熱量が増加するため、
ＩＶＩが大きくなるほどガス冷圧力Ｐを高めて所望のＴ
ｆを得ている。第１表には所定の■及びＴｉを与え、所
望のＴｆを得るために必要なＰの値を示す、さらに、成
膜終期にＰをそのままに保ったものと５３０Ｐａに高め
たもの及びガス冷を停止したもの（Ｐ＝ＯＰａ）とを各
々の条件（Ｖ、Ｔｉ、Ｔｆ）に対し設定し成膜した。各
冷却ガス圧と冷却速度の関係を第２表に示す。
電圧Ｖニー８０．−９０．−１００Ｖテある。また、Ｉ
ＶＩが大きくなると基板への入射熱量が増加するため、
ＩＶＩが大きくなるほどガス冷圧力Ｐを高めて所望のＴ
ｆを得ている。第１表には所定の■及びＴｉを与え、所
望のＴｆを得るために必要なＰの値を示す、さらに、成
膜終期にＰをそのままに保ったものと５３０Ｐａに高め
たもの及びガス冷を停止したもの（Ｐ＝ＯＰａ）とを各
々の条件（Ｖ、Ｔｉ、Ｔｆ）に対し設定し成膜した。各
冷却ガス圧と冷却速度の関係を第２表に示す。
第１表
第２表
第１表はバイアス電圧、
基板温度とガス冷圧力の
関係を示し、第２表は冷却ガス圧と冷却速度の関係を示
す。冷却速度は４００℃から２００℃に降温するに要し
た時間と初期冷却速度の２つを示した。該合金では２０
０℃近傍では原子の拡散は実質的に析出物を成長させる
に足りるほど大きくない。一般にこの温度はＴｍ／２〔
Ｋｌ程度である。よって本実施例の場合２００℃迄降温
するに要する時間は重要なパラメータである。また、拡
散は高温程容易におこるから、高温領域を迅速に通過す
る為には初期冷却速度が大きい方が良い。
す。冷却速度は４００℃から２００℃に降温するに要し
た時間と初期冷却速度の２つを示した。該合金では２０
０℃近傍では原子の拡散は実質的に析出物を成長させる
に足りるほど大きくない。一般にこの温度はＴｍ／２〔
Ｋｌ程度である。よって本実施例の場合２００℃迄降温
するに要する時間は重要なパラメータである。また、拡
散は高温程容易におこるから、高温領域を迅速に通過す
る為には初期冷却速度が大きい方が良い。
本実施例で成膜したＡｌ−０，５％Ｃｕ−０，７ＩＳｉ
薄膜の膜化抵抗ρの値を第３図に示す。（ａ）にはρと
２００℃迄の降温時間の関係、（ｂ）にはρと初期冷却
速度の関係を示す。Ｖ、Ｔｉ及びＴｆが同じで冷却速度
を変化させた場合では（ａ）、（ｂ）いずれも冷却速度
を大きくしたものの方がρが低くなっている。これは析
出型合金であるＡｌ−０，５％Ｃｕ−０，７％Ｓｉを高
温域から急冷することで第２相の局所集中が抑制され、
その結果格子不整あるいは格子の歪がより広い領域に分
散し、ρを低減させる効果を与えていることを示す。本
実施例ではρがガス冷を行なわなかった場合に比べ少な
くとも３％低減されることで効果があったと考え、平均
毎秒１５に以上の冷却速度が必要であると判断した。本
発明はＡｌ−０，５％Ｃｕ−０，７％Ｓｉ合金に限らず
、Ａｌ−３ｉ、Ａｌ−Ｃｕ系合金をはじめ析出型合金金
てに適用できる。また、材料組織を変えれば構造敏感な
性質はρに限らず全て制御でき、構造敏感な性質の少な
くとも一つ以上について所望の膜質が得られる。
薄膜の膜化抵抗ρの値を第３図に示す。（ａ）にはρと
２００℃迄の降温時間の関係、（ｂ）にはρと初期冷却
速度の関係を示す。Ｖ、Ｔｉ及びＴｆが同じで冷却速度
を変化させた場合では（ａ）、（ｂ）いずれも冷却速度
を大きくしたものの方がρが低くなっている。これは析
出型合金であるＡｌ−０，５％Ｃｕ−０，７％Ｓｉを高
温域から急冷することで第２相の局所集中が抑制され、
その結果格子不整あるいは格子の歪がより広い領域に分
散し、ρを低減させる効果を与えていることを示す。本
実施例ではρがガス冷を行なわなかった場合に比べ少な
くとも３％低減されることで効果があったと考え、平均
毎秒１５に以上の冷却速度が必要であると判断した。本
発明はＡｌ−０，５％Ｃｕ−０，７％Ｓｉ合金に限らず
、Ａｌ−３ｉ、Ａｌ−Ｃｕ系合金をはじめ析出型合金金
てに適用できる。また、材料組織を変えれば構造敏感な
性質はρに限らず全て制御でき、構造敏感な性質の少な
くとも一つ以上について所望の膜質が得られる。
第４図に本実施例を真空内で用いた装置を示す。
真空容器１の上方の開口２には絶縁物３を介しスパッタ
電極４が取付けられ、スパッタ電極４の真空容器１側に
はスパッタ成膜材料よりなるターゲット５が取付けられ
ると共にその大気側にはターゲットコイル６が設けられ
ている。ターゲットコイル６にはターゲットコイル電源
２３が連結される。またスパッタ電極４にはスパッタ電
源２０が連結される。
電極４が取付けられ、スパッタ電極４の真空容器１側に
はスパッタ成膜材料よりなるターゲット５が取付けられ
ると共にその大気側にはターゲットコイル６が設けられ
ている。ターゲットコイル６にはターゲットコイル電源
２３が連結される。またスパッタ電極４にはスパッタ電
源２０が連結される。
該真空容器１の開口９には基板２５を載置する基板電極
１０があり、基板電極１０の周囲にはターゲット５と基
板電極１０表面に垂直な方向に移動可能な基板押え１２
が真空容器１に固定されている。基板コイル１７は真空
容器ｌの下方の開口１５に固定するコイル容器１６内に
設けられ、真空容器１と真空シールされる。また基板コ
イル１７に１よ基板コイル電源２４が連結される。
１０があり、基板電極１０の周囲にはターゲット５と基
板電極１０表面に垂直な方向に移動可能な基板押え１２
が真空容器１に固定されている。基板コイル１７は真空
容器ｌの下方の開口１５に固定するコイル容器１６内に
設けられ、真空容器１と真空シールされる。また基板コ
イル１７に１よ基板コイル電源２４が連結される。
真空容器１内は排気手段１８により真空排気されるとと
もに、ガス導入手段１９により典型的には約ＩＰａの圧
力に保たれる。
もに、ガス導入手段１９により典型的には約ＩＰａの圧
力に保たれる。
スパッタ成膜処理を受ける基板２５は、基板押え１２が
ターゲット５側に移動した状態で図示しない搬送機構に
より基板電極１０上に載置された後、基板押え１２で保
持される。
ターゲット５側に移動した状態で図示しない搬送機構に
より基板電極１０上に載置された後、基板押え１２で保
持される。
前記温度制御手段は基板２５を冷却するもので、本実施
例では基板電極ＩＯの基板支持部１０Ａと伸延部１０Ｂ
の中心に穿設され、基板２５側および反対側に開放する
貫通孔内に嵌入されるガス導入管２９およびガス導入管
２９内に真空容器１内に充填されるガス（Ａｒガス等）
と同一性状の冷却ガスを導入する図示しない導入装置お
よびガス温度をコントロールする図示しない調温装置と
から形成される。
例では基板電極ＩＯの基板支持部１０Ａと伸延部１０Ｂ
の中心に穿設され、基板２５側および反対側に開放する
貫通孔内に嵌入されるガス導入管２９およびガス導入管
２９内に真空容器１内に充填されるガス（Ａｒガス等）
と同一性状の冷却ガスを導入する図示しない導入装置お
よびガス温度をコントロールする図示しない調温装置と
から形成される。
以上の構成の本実施例は以下のように動作する。
図示しない搬送機構により搬送された基板２５は基板電
極１０Ａ上に載置された後、基板押え１２により固定さ
れる。排気手段１８により真空容器１内を高真空排気し
た後、ガス導入手段１９によりＡｒガスを導入し、所定
のスパッタ圧に保つ。
極１０Ａ上に載置された後、基板押え１２により固定さ
れる。排気手段１８により真空容器１内を高真空排気し
た後、ガス導入手段１９によりＡｒガスを導入し、所定
のスパッタ圧に保つ。
ターゲットコイル電源２３および基板コイル電源２４に
よりターゲットコイル６および基板コイル１７にコイル
電流を印加する０次にスパッタ電源２０によりスパッタ
電極４にスパッタ電圧を印加し、直流電源２２により基
板押え１２を介して基板２５表面に直流バイアスを印加
しつつ成膜する。
よりターゲットコイル６および基板コイル１７にコイル
電流を印加する０次にスパッタ電源２０によりスパッタ
電極４にスパッタ電圧を印加し、直流電源２２により基
板押え１２を介して基板２５表面に直流バイアスを印加
しつつ成膜する。
この際ガス導入管２９より導入された圧力１０〜１００
ＰａのＡｒガスにより基［２５は所定の温度に保たれる
。
ＰａのＡｒガスにより基［２５は所定の温度に保たれる
。
さらに成膜終期に図示しないガス導入装置をガス圧を高
めるように制御し、ガス導入管２９より少なくとも成膜
中の２倍の圧力のＡｒガスを導入して基板２５を急速冷
却する。
めるように制御し、ガス導入管２９より少なくとも成膜
中の２倍の圧力のＡｒガスを導入して基板２５を急速冷
却する。
本発明はスパッタ装置に限らず、他の薄膜形成装置、例
として蒸着装置、イオンビーム堆積装置、化学気相堆積
（ＣＶＤ）装置、ドライエツチング装置等の他、薄膜の
温度上昇を伴う薄膜形成後の薄膜処理工程にも適用でき
る。焼鈍処理等非真空下での薄膜処理工程においても同
業者に公知の基板急速冷却装置をもって冷却可能である
。
として蒸着装置、イオンビーム堆積装置、化学気相堆積
（ＣＶＤ）装置、ドライエツチング装置等の他、薄膜の
温度上昇を伴う薄膜形成後の薄膜処理工程にも適用でき
る。焼鈍処理等非真空下での薄膜処理工程においても同
業者に公知の基板急速冷却装置をもって冷却可能である
。
また、冷却ガス圧の調節も、処理の終期に気体圧力を大
にするようなプログラムを組んでおくことにより自動制
御が可能である。
にするようなプログラムを組んでおくことにより自動制
御が可能である。
本発明によれば、析出型合金薄膜に関し、溶体化温度近
傍から急冷することにより、該薄膜の材料組織の制御が
でき、特に第２相生成の量の増加の抑止または第２相の
分布状態の均一化・微細化ができるので、該薄膜の電気
抵抗、強磁性等磁気的性質はじめ機械的性質、触媒作用
等化学的性質等の構造敏感な性質の少なくとも一つ以上
について良好な性質の薄膜を得ることができる。
傍から急冷することにより、該薄膜の材料組織の制御が
でき、特に第２相生成の量の増加の抑止または第２相の
分布状態の均一化・微細化ができるので、該薄膜の電気
抵抗、強磁性等磁気的性質はじめ機械的性質、触媒作用
等化学的性質等の構造敏感な性質の少なくとも一つ以上
について良好な性質の薄膜を得ることができる。
第１図はＡｌ−Ｃｕ−３ｉ ３元系状態図の一部分を示
す図、第２図は析出型合金の状態図、第３図は本発明に
係る一実施例の効果を示す膜化抵抗の基板冷却速度依存
性を示す図、第４図は本発明に係る装置の一実施例を示
す断面図である。 符号の説明 １・・・真空容器、２，９．１５・・・開口、３・・・
絶縁物、４・・・スパッタ電源、５・・・ターゲット、
６・・・ターゲットコイル、１０・・・基板電極、１２
・・・基板押さえ、１６・・・コイル容器、１７・・・
基板コイル、１８・・・排気手段、１９・・・ガス導入
手段、２０・・・スパッタ電源、２２・・・直流電源、
２３・・・ターゲットコイル電源、２４・・・基板コイ
ル電源、２５・・・基板、２９・・・ガス導入管。 第 図 篤 図 第 ３ 図 卑η朋〉学１ｐ虚Ｖ覧 ＣＫＳ−１］ Ｃｂ）Ｊｌ員エヒセヘ杭と本ｌ興８ア０即−遼ｌ（ヒの
関イ斧、 第 図 ３ 手 続 補 正 書 （自発） 補正をする者 １Ｃ件との関係
す図、第２図は析出型合金の状態図、第３図は本発明に
係る一実施例の効果を示す膜化抵抗の基板冷却速度依存
性を示す図、第４図は本発明に係る装置の一実施例を示
す断面図である。 符号の説明 １・・・真空容器、２，９．１５・・・開口、３・・・
絶縁物、４・・・スパッタ電源、５・・・ターゲット、
６・・・ターゲットコイル、１０・・・基板電極、１２
・・・基板押さえ、１６・・・コイル容器、１７・・・
基板コイル、１８・・・排気手段、１９・・・ガス導入
手段、２０・・・スパッタ電源、２２・・・直流電源、
２３・・・ターゲットコイル電源、２４・・・基板コイ
ル電源、２５・・・基板、２９・・・ガス導入管。 第 図 篤 図 第 ３ 図 卑η朋〉学１ｐ虚Ｖ覧 ＣＫＳ−１］ Ｃｂ）Ｊｌ員エヒセヘ杭と本ｌ興８ア０即−遼ｌ（ヒの
関イ斧、 第 図 ３ 手 続 補 正 書 （自発） 補正をする者 １Ｃ件との関係
Claims (6)
- １．析出型合金の母単相領域又は母相が第２相より十分
大きな割合を占める領域から第２相の割合の増加を抑止
するように、基板を冷却して上記祈出型合金薄膜を成膜
することを特徴とする薄膜形成方法。 - ２．Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕからなる析出型合金のＡｌ領域又
はＡｌがＳｉ又はＣｕより十分大きな割合を占める領域
からＳｉ又はＣｕの割合の増加を抑止するように、半導
体基板を冷却してＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕからなる析出型合金
薄膜を成膜することを特徴とする薄膜形成方法。 - ３．析出型合金の固溶体α単相となる下限温度Ｔｓ〔Ｋ
〕近傍（典型的にはＴｓ±１００）より温度Ｔｍ／２〔
Ｋ〕（Ｔｍ：該組成合金がα領域より高温で存在する隣
接する液相または別の高温相となる下限温度）の温度範
囲を平均１５Ｋｓ＾−＾１以上の速度で冷却することを
特徴とする薄膜形成方法。 - ４．析出型合金の固溶体α単相となる下限温度Ｔｓ〔Ｋ
〕近傍（典型的にはＴｓ±１００）より温度Ｔｍ／２〔
Ｋ〕（Ｔｍ：該組成合金がα領域より高温で存在する隣
接する液相または別の高温相となる下限温度）の温度範
囲を平均１５Ｋｓ＾−＾１以上の速度で冷却して導電性
薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。 - ５．上記導電性薄膜がＡｌを主成分とするものであるこ
とを特徴とする請求項４記載の薄膜形成方法。 - ６．真空内薄膜形成装置において、主として気体からな
る冷却媒体の圧力を高めることにより成膜する基板の冷
却速度を少なくとも平均１５Ｋｓ＾−＾１とする冷却手
段を備えたことを特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266122A JP3020521B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 薄膜素子及びその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266122A JP3020521B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 薄膜素子及びその形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03129727A true JPH03129727A (ja) | 1991-06-03 |
| JP3020521B2 JP3020521B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=17426631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1266122A Expired - Lifetime JP3020521B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 薄膜素子及びその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3020521B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05211133A (ja) * | 1991-09-19 | 1993-08-20 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 半導体デバイスの製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61208848A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-17 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPS624461A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-10 | Nippon Furekuto Kk | サイクロン式ゴミ分離機 |
| JPS63161161A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-04 | Nippon Mining Co Ltd | Ａｌ−Ｓｉ系合金製タ−ゲツトとその製造方法 |
-
1989
- 1989-10-16 JP JP1266122A patent/JP3020521B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61208848A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-17 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPS624461A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-10 | Nippon Furekuto Kk | サイクロン式ゴミ分離機 |
| JPS63161161A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-04 | Nippon Mining Co Ltd | Ａｌ−Ｓｉ系合金製タ−ゲツトとその製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05211133A (ja) * | 1991-09-19 | 1993-08-20 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 半導体デバイスの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3020521B2 (ja) | 2000-03-15 |
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