JPH0320458A - スパッタ蒸着による絶縁膜の形成方法 - Google Patents
スパッタ蒸着による絶縁膜の形成方法Info
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- JPH0320458A JPH0320458A JP15442889A JP15442889A JPH0320458A JP H0320458 A JPH0320458 A JP H0320458A JP 15442889 A JP15442889 A JP 15442889A JP 15442889 A JP15442889 A JP 15442889A JP H0320458 A JPH0320458 A JP H0320458A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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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）
この発明は、特にＴａｇ’ｓ（酸化タンタル）の絶綽膜
を形成するのに適したスパッタ蒸着による絶ｌｌｉｌｌ
Ｉの形成方法に関するものである。
を形成するのに適したスパッタ蒸着による絶ｌｌｉｌｌ
Ｉの形成方法に関するものである。
第２図は従来のスパッタ蒸着による絶縁膜の形成方法を
示す説明図である。図において、１はＴａ（タンタル）
、Ｔａ２０８等のターゲット（蒸着物質）、２はこの
ターゲット１のスパッタを行った時に絶縁膜が形成され
るガラス基板、３はこのガラス基板２を支持する支持治
具で、内部にはガラス基板２を加熱するためのヒータユ
ニット４が設けられている。５はガラス基板２を支持治
具３に固定する基板ホルダである， 上記ターゲットｌに電圧が印加されると、Ａｒ（アルゴ
ン）イオン（Ａｒ”）によってスパッタが行われ、Ｔａ
あるいはＴａＯｘ （酸化タンタル）が図の矢印の如く
ガラス基板２付近に到達し、０２ガスと反応することに
よってガラス基板２にＴａ．Ｏ．絶縁膜が形成される。
示す説明図である。図において、１はＴａ（タンタル）
、Ｔａ２０８等のターゲット（蒸着物質）、２はこの
ターゲット１のスパッタを行った時に絶縁膜が形成され
るガラス基板、３はこのガラス基板２を支持する支持治
具で、内部にはガラス基板２を加熱するためのヒータユ
ニット４が設けられている。５はガラス基板２を支持治
具３に固定する基板ホルダである， 上記ターゲットｌに電圧が印加されると、Ａｒ（アルゴ
ン）イオン（Ａｒ”）によってスパッタが行われ、Ｔａ
あるいはＴａＯｘ （酸化タンタル）が図の矢印の如く
ガラス基板２付近に到達し、０２ガスと反応することに
よってガラス基板２にＴａ．Ｏ．絶縁膜が形成される。
その際、通常の反応性スパッタリングの場合には、ガラ
ス基板２の温度は室温（略２０℃）〜２００℃程度に加
熱される．ま、Ａｒ＋Ｏ，（酸素）の雰囲気ガスの圧力
は１０−３〜１ ０ −’Ｔｏｒｒ程度であり、Ａｒ：
Ｏ．の比は７：３（３３％）程度が一般的である．そし
て、上記ガラス基板を石英やセラミック等の高耐熱材料
で形成し、かつ６００℃〜７００℃程度に加熱しながら
成膜（絶縁膜の形成）を行うと，絶縁特性はさらに向上
することが知られている． （発明が解決しようとする！ＩＩＩ） しかしながら、上記のような従来のスパツタ蒸着による
絶縁膜の形成方法にあっては、絶縁膜を形成した基板の
放電による破壊電界は１〜１．８ＭＶ／Ｃ＠程度であり
、絶縁特性が悪いという問題点があった．また、基板の
温度を上げて上記破壊電界を高くする場合には特殊な基
板が必要になるという問題点があった． この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、特殊な基板を用いることなく絶縁特性が向上するス
パッタ蒸着による絶縁膜の形成方法を提供することを目
的としている。
ス基板２の温度は室温（略２０℃）〜２００℃程度に加
熱される．ま、Ａｒ＋Ｏ，（酸素）の雰囲気ガスの圧力
は１０−３〜１ ０ −’Ｔｏｒｒ程度であり、Ａｒ：
Ｏ．の比は７：３（３３％）程度が一般的である．そし
て、上記ガラス基板を石英やセラミック等の高耐熱材料
で形成し、かつ６００℃〜７００℃程度に加熱しながら
成膜（絶縁膜の形成）を行うと，絶縁特性はさらに向上
することが知られている． （発明が解決しようとする！ＩＩＩ） しかしながら、上記のような従来のスパツタ蒸着による
絶縁膜の形成方法にあっては、絶縁膜を形成した基板の
放電による破壊電界は１〜１．８ＭＶ／Ｃ＠程度であり
、絶縁特性が悪いという問題点があった．また、基板の
温度を上げて上記破壊電界を高くする場合には特殊な基
板が必要になるという問題点があった． この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、特殊な基板を用いることなく絶縁特性が向上するス
パッタ蒸着による絶縁膜の形成方法を提供することを目
的としている。
（課題を解決するための手段）
この発明のスパッタ蒸着による絶縁膜の形成方法は、蒸
着物質のスパッタを行って基板に絶縁膜を形成するよう
にした絶縁膜の形成方法において、前記基板を、少なく
とも室温以下に冷却した冷却板の滑らかな平面に密着さ
せた状態でスパッタリングするようにしたものであり、
また、前記基板を、平均表面温度の上昇率がスパッタリ
ング中に１．５℃／ｗｉｎを越えないように冷却するよ
うにし、さらにその基板を、表面温度がスパッタリング
中に！５０℃を越えないように冷却するようにしたもの
である． （作用） この発明のスパッタ蒸着による絶縁膜の形成方法におい
ては、基板を室温以下の冷却板に密着させてスパッタリ
ングするので、絶縁膜を形成した基板の放電破壊電界が
高くなる． （実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す図であり、第２図と
同一符号は同一構成要素を示している．図において、１
はターゲット、２はガラス基板、６は少なくとも室温（
約２０℃）以下に冷却した滑らかな平面を有する冷却板
で、その滑らかな平面にガラス基板２が密着されている
．７はガラス基板２を固定するマスクを兼ねた基板ホル
ダ、８はその止めネジである． 上記冷却板６は内部に冷却用水などが設けられており、
その滑らかな平面にガラス基板２を密着させ、ガラス基
板２を冷却している．そして、このガラス基板２が冷却
された状態でスパッタリングが行われ、スパッタ粒子が
図の矢印の如くガラス基板２に蒸着して絶縁膜が形成さ
れる．その際、Ａｒ＋Ｏ．のガス圧が３×１０−３〜Ｉ
Ｘ １ ０ −”Ｔｏｒｒ， Ｏ ，が２Ｓ％の雰囲
気中で、Ｔａのターゲット１を用いた反応性Ｄ．Ｃ．ス
パッタリング、または、ＴａあるいはＴａ，０６のター
ゲット１を用いた反応性Ｒ．Ｆ．スパツタリングを行う
ことができる。
着物質のスパッタを行って基板に絶縁膜を形成するよう
にした絶縁膜の形成方法において、前記基板を、少なく
とも室温以下に冷却した冷却板の滑らかな平面に密着さ
せた状態でスパッタリングするようにしたものであり、
また、前記基板を、平均表面温度の上昇率がスパッタリ
ング中に１．５℃／ｗｉｎを越えないように冷却するよ
うにし、さらにその基板を、表面温度がスパッタリング
中に！５０℃を越えないように冷却するようにしたもの
である． （作用） この発明のスパッタ蒸着による絶縁膜の形成方法におい
ては、基板を室温以下の冷却板に密着させてスパッタリ
ングするので、絶縁膜を形成した基板の放電破壊電界が
高くなる． （実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す図であり、第２図と
同一符号は同一構成要素を示している．図において、１
はターゲット、２はガラス基板、６は少なくとも室温（
約２０℃）以下に冷却した滑らかな平面を有する冷却板
で、その滑らかな平面にガラス基板２が密着されている
．７はガラス基板２を固定するマスクを兼ねた基板ホル
ダ、８はその止めネジである． 上記冷却板６は内部に冷却用水などが設けられており、
その滑らかな平面にガラス基板２を密着させ、ガラス基
板２を冷却している．そして、このガラス基板２が冷却
された状態でスパッタリングが行われ、スパッタ粒子が
図の矢印の如くガラス基板２に蒸着して絶縁膜が形成さ
れる．その際、Ａｒ＋Ｏ．のガス圧が３×１０−３〜Ｉ
Ｘ １ ０ −”Ｔｏｒｒ， Ｏ ，が２Ｓ％の雰囲
気中で、Ｔａのターゲット１を用いた反応性Ｄ．Ｃ．ス
パッタリング、または、ＴａあるいはＴａ，０６のター
ゲット１を用いた反応性Ｒ．Ｆ．スパツタリングを行う
ことができる。
ここで、上記の条件でスパッタリングを行ったところ、
連続９０■ｉｎのスパッタリングの後でもガラス基板２
の表面温度は１５０℃以上に上がることはなく、良い結
果が得られた。
連続９０■ｉｎのスパッタリングの後でもガラス基板２
の表面温度は１５０℃以上に上がることはなく、良い結
果が得られた。
なお、この時使用したガラス基板２は厚さ約１ｗ■の通
常のスライドガラス板であり、モニタ用の熱電対はＣ−
Ａ （クロメルーアルメル）を使用した． また、上記のようなスパッタ蒸着でＴａ２０，の絶縁膜
を形成した結果、前述の放電破壊電界が３〜４ＭＶ／ｃ
ｍに向上した．この耐圧の向上は、ガラス基板２をスパ
ッタリング中に冷却することによりＴａ，ＯＩＩの分子
構造がアモルファス化し、電流路になる粒界が減少する
ためと推定される． 次に、上述の９０分スパッタリングを行った時のガラス
基板２の表面温度と背面温度の測定データを表１に示す
． 表 １ 室温を２０℃とするとスパッタ後のガラス基板２の平均
表面温度の上昇率Ｋは、 Ｋ＝１５０−２０，−， ５℃／＋ｓｉｎ９ ０ となり、スパッタリング中にκが１，５℃／ｗｉｎを越
えないようにガラス基板２を冷却すれば良いことがわか
る。
常のスライドガラス板であり、モニタ用の熱電対はＣ−
Ａ （クロメルーアルメル）を使用した． また、上記のようなスパッタ蒸着でＴａ２０，の絶縁膜
を形成した結果、前述の放電破壊電界が３〜４ＭＶ／ｃ
ｍに向上した．この耐圧の向上は、ガラス基板２をスパ
ッタリング中に冷却することによりＴａ，ＯＩＩの分子
構造がアモルファス化し、電流路になる粒界が減少する
ためと推定される． 次に、上述の９０分スパッタリングを行った時のガラス
基板２の表面温度と背面温度の測定データを表１に示す
． 表 １ 室温を２０℃とするとスパッタ後のガラス基板２の平均
表面温度の上昇率Ｋは、 Ｋ＝１５０−２０，−， ５℃／＋ｓｉｎ９ ０ となり、スパッタリング中にκが１，５℃／ｗｉｎを越
えないようにガラス基板２を冷却すれば良いことがわか
る。
また，改善後と改善前（従来）におけるガラス基板２の
背面平均温度と絶縁耐圧の測定データを表２に示す。
背面平均温度と絶縁耐圧の測定データを表２に示す。
表 ２
但し、上記背面平均温度Ｔは、初期温度（室温）をＴ１
、スパッタリング終了時の温度をＴ２とすると、 Ｔ，−Ｔ， Ｔ＝Ｔ，＋− ２ で表わされる． なお、本発明の絶縁膜形成方法は、薄膜コンデンサや他
の各種薄膜素子のＭ！．Ｍ体層、例えばＥＬ素子、ＴＰ
Ｔ（薄膜トランジスタ）等の絶縁体層、またパッシベー
ション（保護）膜の成膜に適用することができる。
、スパッタリング終了時の温度をＴ２とすると、 Ｔ，−Ｔ， Ｔ＝Ｔ，＋− ２ で表わされる． なお、本発明の絶縁膜形成方法は、薄膜コンデンサや他
の各種薄膜素子のＭ！．Ｍ体層、例えばＥＬ素子、ＴＰ
Ｔ（薄膜トランジスタ）等の絶縁体層、またパッシベー
ション（保護）膜の成膜に適用することができる。
（発明の効果）
以上のように、本発明によれば、基板を室温以下の冷却
板に密着させてスパッタリングするようにしたため、特
殊な基板を用いることなく、絶縁特性が向上するという
効果が得られる。
板に密着させてスパッタリングするようにしたため、特
殊な基板を用いることなく、絶縁特性が向上するという
効果が得られる。
第１図はこの発明の一実施例を示す説明図、第２図は従
来のスパッタ蒸着による絶縁膜の形成方法を示す説明図
である。 １−一ターゲット（蒸着物質） ２ −−−−ガラス基板 ６−・一冷却板 ７・一・−マスクを兼ねた基板ホルダ ８・一一止めネジ Ｉ！１ＷＩ
来のスパッタ蒸着による絶縁膜の形成方法を示す説明図
である。 １−一ターゲット（蒸着物質） ２ −−−−ガラス基板 ６−・一冷却板 ７・一・−マスクを兼ねた基板ホルダ ８・一一止めネジ Ｉ！１ＷＩ
Claims (3)
- （１）蒸着物質のスパッタを行って基板に絶縁膜を形成
するようにした絶縁膜の形成方法において、前記基板を
、少なくとも室温以下に冷却した冷却板の滑らかな平面
に密着させた状態でスパッタリングするようにしたこと
を特徴とするスパッタ蒸着による絶縁膜の成形方法。 - （２）前記基板を、平均表面温度の上昇率がスパッタリ
ング中に１．５℃／ｍｉｎを越えないように冷却するこ
とを特徴とする請求項１記載のスパッタ蒸着による絶縁
膜の形成方法。 - （３）前記基板を、表面温度がスパッタリング中に１５
０℃を越えないように冷却することを特徴とする請求項
１または２記載のスパツタ蒸着による絶縁膜の形成方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15442889A JPH0320458A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | スパッタ蒸着による絶縁膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15442889A JPH0320458A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | スパッタ蒸着による絶縁膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320458A true JPH0320458A (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=15583962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15442889A Pending JPH0320458A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | スパッタ蒸着による絶縁膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0320458A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009145491A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Sharp Corp | 光伝送コネクタおよび電子機器 |
-
1989
- 1989-06-19 JP JP15442889A patent/JPH0320458A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009145491A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Sharp Corp | 光伝送コネクタおよび電子機器 |
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