JPH04318164A - 薄膜形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶ディスプレ
イに使用される薄膜トランジスタ等の半導体素子の電極
や絶縁物の形成などに使用される薄膜形成方法に関する
。

【０００２】

【従来の技術】上述した薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴ
という）の電極配線や絶縁膜の作製は、従来、マグネト
ロンスパッタリングなどのスパッタリングにより薄膜を
形成することにより行われている。この薄膜形成は、薄
膜用の材料を陰極側のターゲットとして用い、そのター
ゲットが金属の場合は直流方式を、また絶縁物の場合に
は高周波方式を採用し、例えば雰囲気をアルゴンガス等
となし、圧力を１０−３ｔｏｒｒ程度となしてグロー放
電を発生させ、ターゲット材料を基板表面に付着させる
方法である。

【０００３】そして、この方法において、特に基板がＴ
ＦＴ形成用のガラス基板などである場合には、例えば図
３（ａ）に示すように、下方配置したターゲット１１の
上方（放電空間中）を、基板１２を水平方向に移動させ
ていき薄膜を形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
基板を移動させて薄膜を形成する方式（移動方式）を使
用した場合、基板１２がターゲット１１に近付いていく
ときには、基板１２にターゲット１１から斜め方向に発
生したスパッタ粒子が入射する。その後、垂直方向に発
生したスパッタ粒子が入射し、離れていくと再び、斜め
方向に発生したスパッタ粒子が入射する。このため、形
成された薄膜は、図４に示すようになる。即ち、薄膜１
５の基板１２側および外表面側に、斜め入射成分の薄膜
１５ａが形成され、その間に垂直入射成分の薄膜１５ｂ
が形成される。

【０００５】しかしながら、薄膜１５の外表面に位置す
る斜め入射成分の薄膜１５ａは、非常にポーラスである
ため、水分や不純物ガス等の吸着が起こり、後工程で行
うパターニングで不良が発生したり、製品となったデバ
イスの信頼性が悪化するといった問題点があった。

【０００６】これを防止するために、例えば図３（ｂ）
に示すようにターゲット１１の周辺にシールド板１７を
設け、斜め方向から基板１２にスパッタ粒子が達するの
を防止する方法も採用されている。この方法により形成
された薄膜は、図５に示すように垂直入射成分の薄膜１
５ｂが主となる。この薄膜１５ｂは緻密な膜であり、よ
って上述したパターニング不良や、デバイスの信頼性悪
化を防止できる。しかし、薄膜１５ｂは緻密である反面
、応力が大きいため、基板に大型のガラス基板などを使
用すると基板に大きな反りが発生し、例えば後工程でそ
の基板を吸着する場合に吸着不良となったり、或いはそ
の基板が露光される場合にアライメント不良が発生する
といった問題点があった。

【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決するものであり、水分や不純物ガス等の吸着が起こ
り難く、しかも基板が反り難い薄膜の形成が可能な薄膜
形成方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜形成方法は
、基板上にスパッタリングにより薄膜を形成する方法で
あって、該基板上にスパッタ粒子を斜めから入射させて
第１の薄膜を形成する工程と、該第１の薄膜上にスパッ
タ粒子を垂直に入射させて第２の薄膜を形成する工程と
、を含んでおり、そのことによって上記目的が達成され
る。

【０００９】

【作用】本発明によれば、基板側の第１の薄膜が斜め入
射成分を主体とするものからなり、その上の第２の薄膜
が垂直入射成分を主体としたものからなる。よって、薄
膜全体としては、外側に吸着が生じにくい緻密な薄膜が
存在し、基板側に低応力のポーラスな薄膜が存在するこ
とになる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。

【００１１】図１は、本発明の薄膜形成方法の一実施状
態を工程毎に示している。この場合は移動方式の装置を
用いており、図示しないチャンバ内に設けられ、例えば
長方形をしたターゲット１の上方を基板２が水平方向に
移動するようになっている。また、ターゲット１の基板
２の移動方向上流側には、ターゲット１と同じ高さの低
シールド部材３が、逆にターゲット１の基板２の移動方
向下流側にはターゲット１よりも十分高い高シールド部
材４が配設されている。上記低シールド部材３は、ター
ゲット１から斜めに発生するスパッタ粒子が除去される
のを防止すべく、ターゲット１と同じ高さとしている。 一方、高シールド部材４は、ターゲット１から斜めに発
生するスパッタを除去すべく高くなしている。

【００１２】次に、この装置による本発明方法を工程順
に説明する。図１（ａ）に示すように、基板２がターゲ
ット１の上方に向けて矢印方向から移動してくると、こ
のときターゲット１から斜めに発生するスパッタ粒子を
低シールド部材３は除去しないため、このスパッタ粒子
が基板１に斜め方向から付着する。これにより、図２に
示すように基板２の上に斜め入射成分の薄膜５が形成さ
れる。このときのスパッタ圧力は１〜７ｍｔｏｒｒとし
てある。なお、グロー放電は、ターゲット１が金属の場
合は直流方式で、絶縁物の場合は高周波方式で行う。

【００１３】続いて、基板２の移動により、図１（ｂ）
に示すように基板２がターゲット１の直上に対向する位
置に来ると、このときターゲット１から垂直（上方）に
向いて発生したスパッタ粒子が、基板２に付着する。な
お、この状態のときにおいても、一部斜めに発生したス
パッタ粒子が基板２に付着することがあり、また逆に図
１（ａ）の状態のときにおいても、一部垂直に発生した
スパッタ粒子が基板２に付着することがある。

【００１４】この結果として、図２に示すように既に形
成された主として斜め入射成分からなる薄膜５の上に、
更に主として垂直入射成分からなる薄膜６が形成される
。

【００１５】更に、基板２が移動すると、図１（ｃ）に
示すようにターゲット１の上方を基板２が通過する状態
となる。このとき、高シールド部材４がターゲット１か
ら斜めに発生したスパッタ粒子を除去しているので、基
板２にはスパッタ粒子が到達することがない。即ち、ス
パッタリングが終了する。

【００１６】以上のようにして作成された薄膜は、図２
に模式的に示すように、基板２の上に斜め入射成分の薄
膜５が形成され、この薄膜５の上に垂直入射成分の薄膜
６が形成された構造となる。したがって、薄膜全体とし
ては、外側に吸着が起こりにくい緻密な薄膜６が存在し
、基板２側に低応力でポーラスな薄膜５が存在すること
になる。

【００１７】なお、薄膜５、６の厚みについては、放電
電力あるいは基板２の移動速度を変更することにより容
易に調整できる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の方法によれば、薄膜の外側に吸
着が起こりにくい緻密な薄膜を、基板側に低応力のポー
ラスな薄膜を形成できるので、薄膜全体の内部応力が緩
和されるため、基板に大型のガラス基板等を用いてもそ
の基板に反りが発生するのを抑制でき、これにより後工
程で吸着されるときに吸着不良となりにくく、また露光
時のアライメント不良を防止することができる。また、
薄膜の外表面が緻密であるので、薄膜内に水分や不純物
ガスなどが吸着されるのを抑制でき、これにより後工程
でのパターニング不良や製品となったデバイスの信頼性
悪化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施状態を工程毎に示し、（ａ）は
ターゲット１の上方に基板２が移動してくる状態、（ｂ
）はターゲット１の上方に基板２が位置する状態、（ｃ
）はターゲット１の上方を基板２が通過した状態を示す
図である。

【図２】図１の構成により形成された薄膜の構造を示す
図である。

【図３】（ａ）は従来方法を示す図、（ｂ）は他の従来
方法を示す図である。

【図４】図３（ａ）の方法により形成された薄膜の構造
を示す図である。

【図５】図３（ｂ）の方法により形成された薄膜の構造
を示す図である。

【符号の説明】

１　　ターゲット ２　　基板 ３　　低シールド部材 ４　　高シールド部材 ５　　斜め入射成分の薄膜 ６　　垂直入射成分の薄膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上にスパッタリングにより薄膜を形成
   する方法であって、該基板上にスパッタ粒子を斜めから
   入射させて第１の薄膜を形成する工程と、該第１の薄膜
   上にスパッタ粒子を垂直に入射させて第２の薄膜を形成
   する工程と、を含む薄膜形成方法。