JPH05140740A - Formation of thin film - Google Patents
Formation of thin filmInfo
- Publication number
- JPH05140740A JPH05140740A JP30309191A JP30309191A JPH05140740A JP H05140740 A JPH05140740 A JP H05140740A JP 30309191 A JP30309191 A JP 30309191A JP 30309191 A JP30309191 A JP 30309191A JP H05140740 A JPH05140740 A JP H05140740A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- substrate
- sputtering
- gas pressure
- strain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜の形成方法に関
し、特にハードコーティングや保護膜、非常に歪みの小
さい薄膜の形成方法に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a thin film, and more particularly to a method for forming a hard coating, a protective film, and a thin film having very small strain.
【０００２】[0002]
【従来の技術および課題】従来、薄膜の形成方法として
はスパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング
法、真空蒸着法等があり、それぞれの特徴に応じて使い
分けられている。このうち、スパッタリング法は成膜速
度が比較的遅いという欠点を有するものの、取扱いが容
易、再現性が良好および装置コストが低い等の長所があ
る。このため、半導体デバイス、高機能膜の研究、金属
の表面改質等において広く利用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of forming a thin film, there are a sputtering method, a CVD method, an ion plating method, a vacuum deposition method and the like, which are properly used according to their respective characteristics. Among them, the sputtering method has a drawback that the film forming rate is relatively slow, but has advantages such as easy handling, good reproducibility, and low apparatus cost. Therefore, it is widely used in semiconductor devices, research on high-performance films, metal surface modification, and the like.
【０００３】一方、ＬＳＩ等に利用される薄膜では歪み
が小さいことが要求され、高集積化に伴って、前記要求
はさらに厳しくなる傾向にある。また、金属表面改質へ
の応用では多くの場合、１μｍ以上の膜厚にする必要が
あるため、クラックの発生や剥離防止のために歪みの小
さい薄膜を形成する技術が不可欠である。On the other hand, a thin film used for an LSI or the like is required to have a small strain, and the demand tends to become more severe with the increase in integration. In addition, in many cases, for application to metal surface modification, it is necessary to form a film thickness of 1 μm or more. Therefore, a technique for forming a thin film with small strain is indispensable to prevent generation of cracks and peeling.
【０００４】前記スパッタリング法で薄膜を形成する場
合、スパッタされる物質によって薄膜に強い応力が生
じ、基板が反り返ってしまうか、または膜に割れが生じ
るという問題がある。この現象には、いくつかのスパッ
タ条件が関与しており、中でもスパッタガス圧に対して
非常に敏感であることが知られれている。通常、ガスの
導入はマスフローコントローラを通して一定量に制御さ
れているため、ほぼ一定の圧力が保持されている。しか
しながら、実際にはプラズマの影響などのために基板と
ターゲット間の圧力を正確に捕らえることは技術的に困
難である。また、圧力に対する応力変動の大きい、つま
り微係数の大きい材料の場合には応力の生じないガス圧
力を保持することは困難を極める。When forming a thin film by the above-mentioned sputtering method, there is a problem that a strong stress is generated in the thin film due to a substance to be sputtered and the substrate is warped or the film is cracked. It is known that several sputter conditions are involved in this phenomenon, and among them, it is very sensitive to the sputter gas pressure. Normally, the introduction of gas is controlled to a constant amount through a mass flow controller, so that a substantially constant pressure is maintained. However, in reality, it is technically difficult to accurately capture the pressure between the substrate and the target due to the influence of plasma and the like. Further, in the case of a material having a large stress variation with respect to the pressure, that is, a material having a large differential coefficient, it is extremely difficult to maintain a gas pressure at which stress does not occur.
【０００５】このようなことから、スパッタガス圧力を
変えて成膜した試料の応力を予め求め、実際に成膜され
た薄膜の応力を測定し、前記応力−スパッタガス圧力の
関係から前記スパッタガス圧力を制御する方法が特願平
１−２１０１４７号に開示されている。From the above, the stress of the sample formed by changing the sputter gas pressure is obtained in advance, the stress of the actually formed thin film is measured, and the sputter gas pressure is determined from the stress-sputter gas pressure relationship. A method for controlling the pressure is disclosed in Japanese Patent Application No. 1-210147.
【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、基板表面に比較的厚い（例えば１
μｍ以上）の薄膜をスパッタリング法により成膜する
際、前記薄膜中に生じる歪みに起因する応力発生を抑制
することが可能な薄膜の形成方法を提供しようとするも
のである。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is relatively thick on the substrate surface (for example, 1
An object of the present invention is to provide a method for forming a thin film capable of suppressing the stress generation due to the strain generated in the thin film when the thin film having a thickness of (μm or more) is formed by the sputtering method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、基板表面に所
望の薄膜をスパッタリング法により成膜するに際し、成
膜中に薄膜の歪みを検出し、この検出値を圧力コントロ
ーラの制御変数としてスパッタガス圧力を制御すること
を特徴とする薄膜の形成方法である。According to the present invention, when a desired thin film is formed on a substrate surface by a sputtering method, the strain of the thin film is detected during the film formation, and this detected value is used as a control variable of a pressure controller. A method for forming a thin film, which is characterized by controlling gas pressure.
【０００８】前記薄膜の歪み検出方法としては、例えば
電気抵抗歪みゲージを用いる方法、成膜中の前記基板の
一端を固定し、前記基板の別の端部の変位として光学的
または電気的に検出する方法、または光弾性効果によっ
て検出する方法等を採用することができる。As a method for detecting the strain of the thin film, for example, a method using an electric resistance strain gauge, one end of the substrate during film formation is fixed, and the other end of the substrate is optically or electrically detected as displacement. Or a method of detecting by a photoelastic effect can be adopted.
【０００９】[0009]
【作用】図２は、基板表面に比較的厚い（例えば１μｍ
以上）のＺｒＢ2 膜を成膜した時のスパッタガス圧力と
応力の関係を示す線図である。図２中の応力を示す縦軸
のプラス値は、引張り力を、マイナス値は圧縮力をそれ
ぞれ意味する。横軸のＡ〜Ｂは、前記膜特性を考慮して
使用できるスパッタガス圧力の範囲とする。今、成膜開
始時の圧力値をＰとすると、応力値はマイナス値で示さ
れる圧縮力が膜に加えられる。成膜中において、薄膜の
歪み量（応力値）を例えば電気抵抗歪みゲージで検出
し、前記応力値が図２に示すようにマイナスになった場
合には、ガス流量を増加させてスパッタガス圧力を高め
る。一方、前記応力値が図２に示すようにプラスになっ
た場合には、ガス流量を減少させてスパッタガス圧力を
低くする。In FIG. 2, the substrate surface is relatively thick (for example, 1 μm).
It is a diagram showing the relationship between the sputtering gas pressure and the stress when the above ZrB 2 film is formed. The plus value on the vertical axis indicating the stress in FIG. 2 means the tensile force, and the minus value means the compressive force. A to B on the horizontal axis are ranges of sputtering gas pressures that can be used in consideration of the film characteristics. Now, assuming that the pressure value at the start of film formation is P, a compressive force indicated by a negative stress value is applied to the film. During film formation, the strain amount (stress value) of the thin film is detected by, for example, an electric resistance strain gauge, and when the stress value becomes negative as shown in FIG. 2, the gas flow rate is increased to increase the sputtering gas pressure. Increase. On the other hand, when the stress value becomes positive as shown in FIG. 2, the gas flow rate is reduced to lower the sputtering gas pressure.
【００１０】このような制御により薄膜の成膜を行うこ
とによって、薄膜に加わる応力を図２に示す０値付近に
調節でき、前記応力に起因する基板の反りや基板からの
薄膜の剥離、割れの発生を防止することができる。By forming a thin film by such control, the stress applied to the thin film can be adjusted to a value near 0 shown in FIG. 2, and the warp of the substrate and the peeling or cracking of the thin film from the substrate due to the stress can be adjusted. Can be prevented.
【００１１】なお、前述した図２に示すデータがなくて
も、制御回路等を用いることによって薄膜の歪み量（応
力値）に見合ったスパッタガス圧力の制御を行うことが
可能である。制御回路は、例えばパーソナルコンピュー
タ、ワンチップマイコンなどのマイクロプロセッサを用
いることによって、ＰＩＤ制御、ファジー制御等が可能
となる。Even if there is no data shown in FIG. 2 described above, it is possible to control the sputtering gas pressure corresponding to the strain amount (stress value) of the thin film by using a control circuit or the like. The control circuit can perform PID control, fuzzy control, or the like by using a microprocessor such as a personal computer or a one-chip microcomputer.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００１３】図１は、本実施例で用いられるスパッタリ
ング装置を示す概略図である。図中の１は、真空チャン
バである。前記チャンバ１の底部には、図示しない排気
系により真空排気される排気管２が設けられている。前
記チャンバ１内の下部付近には、ターゲット３が配置さ
れている。前記ターゲット３は、スパッタ電源４に接続
されている。前記チャンバ１内の上部付近には、基板ホ
ルダ５が配置されている。前記ホルダ５の基板を保持す
る下面には、電気抵抗歪みゲージ６が貼付けられてい
る。前記ターゲット３と前記ホルダ５の間には、シャッ
タ７が配置されている。前記シャッタ７は、接地されて
いる。FIG. 1 is a schematic view showing a sputtering apparatus used in this embodiment. Reference numeral 1 in the drawing is a vacuum chamber. An exhaust pipe 2 that is evacuated by an exhaust system (not shown) is provided at the bottom of the chamber 1. A target 3 is arranged near the lower part of the chamber 1. The target 3 is connected to a sputtering power source 4. A substrate holder 5 is arranged near the upper part of the chamber 1. An electric resistance strain gauge 6 is attached to the lower surface of the holder 5 which holds the substrate. A shutter 7 is arranged between the target 3 and the holder 5. The shutter 7 is grounded.
【００１４】前記チャンバ１の側壁には、スパッタガ
ス、例えばアルゴンガスを供給するための供給管８が連
結されている。前記供給管８の端部には、アルゴンガス
ボンベ９が連結されている。前記供給管８には、マスフ
ローコントローラ１０が介装されている。ここで、前記
排気管２によるアルゴンガスの排気量は一定であるの
で、前記マスフローコントローラ１０の開度を大きくし
てガス流量を増大させれば、スパッタガス圧力が大きく
なり、前記マスフローコントローラ１０の開度を小さく
してガス流量を減少させればスパッタ圧力が小さくな
る。A supply pipe 8 for supplying a sputtering gas, for example, an argon gas, is connected to the side wall of the chamber 1. An argon gas cylinder 9 is connected to the end of the supply pipe 8. A mass flow controller 10 is interposed in the supply pipe 8. Here, since the exhaust amount of the argon gas from the exhaust pipe 2 is constant, if the opening of the mass flow controller 10 is increased and the gas flow rate is increased, the sputter gas pressure increases, and the mass flow controller 10 operates. If the opening is decreased and the gas flow rate is decreased, the sputter pressure decreases.
【００１５】前記ゲージ６は、前記チャンバ１の上部側
壁に取り付けられたハーメチックシール部１１を通して
マルチメータ１２に電気的に接続されている。前記マル
チメータ１２は、前記ゲージ６に取り付けられる基板の
薄膜の歪みを抵抗変化として測定するものである。前記
マルチメータ１２に内蔵されたＡ／Ｄ変換器１３は、マ
イクロプロセッサ１４に接続されている。前記マイクロ
プロセッサ１４に内蔵したＤ／Ａ変換器１５は、前記マ
スフローコントローラ１０に接続されている。つまり、
前記ゲージ６に接続された前記マルチメータ１２で基板
の薄膜の歪みを抵抗変化として測定し、その信号は前記
Ａ／Ｄ変換器１３を通してマイクロプロセッサ１４に入
力され、前記Ｄ／Ａ変換器１５を通して前記マスフロー
コントローラ１０に入力されて前記コントローラ１０の
開度が前記ゲージ６で測定した抵抗変化（応力値）に応
じて調節される。 実施例１ 前述した図１のスパッタリング装置を用いて基板にＴｉ
Ｂ2 薄膜を成膜する方法を説明する。The gauge 6 is electrically connected to the multimeter 12 through a hermetic seal portion 11 attached to the upper side wall of the chamber 1. The multimeter 12 measures strain of a thin film of a substrate attached to the gauge 6 as resistance change. The A / D converter 13 built in the multimeter 12 is connected to the microprocessor 14. The D / A converter 15 built in the microprocessor 14 is connected to the mass flow controller 10. That is,
The strain of the thin film of the substrate is measured as a resistance change by the multimeter 12 connected to the gauge 6, and the signal is input to the microprocessor 14 through the A / D converter 13 and through the D / A converter 15. It is input to the mass flow controller 10 and the opening degree of the controller 10 is adjusted according to the resistance change (stress value) measured by the gauge 6. Example 1 Ti was used as a substrate by using the sputtering apparatus shown in FIG.
A method of forming a B 2 thin film will be described.
【００１６】まず、真空チャンバ１内のホルダ５下面に
コーニングガラス；７０５９（コーニング社製商品名）
からなる基板１６を保持させた。なお、前記ホルダ５と
前記基板１６の間には、電気抵抗歪みゲージ６が配置さ
れる。つづいて、図示しない排気系を作動して前記チャ
ンバ１内のガスを排気管２を通して排気して所定の真空
度とした後、アルゴンガスボンベ９からアルゴンガスを
マスフローコントローラ１０が介装されたガス供給管８
を通して前記チャンバ１内に供給して、例えば５ｍｍＴ
ｏｒｒに保持した。ひきつづき、スパッタ電源４から例
えばＴｉＢ2 からなるターゲット３にＲＦ電力を印加し
てＴｉＢ2 をスパッタリングした。First, on the lower surface of the holder 5 in the vacuum chamber 1, Corning glass: 7059 (trade name, manufactured by Corning Incorporated)
The substrate 16 consisting of was held. An electric resistance strain gauge 6 is arranged between the holder 5 and the substrate 16. Subsequently, an unillustrated exhaust system is operated to exhaust the gas in the chamber 1 through the exhaust pipe 2 to a predetermined vacuum degree, and then the argon gas is supplied from the argon gas cylinder 9 through the mass flow controller 10. Tube 8
To the chamber 1 through, for example, 5 mmT
Hold at orr. Subsequently, RF power was applied from the sputtering power source 4 to the target 3 made of TiB 2, for example, to sputter TiB 2 .
【００１７】スパッタリング状態が安定した後、シャッ
タ７を開いて前記ホルダ５に保持された基板１６表面に
厚さ５μｍのＴｉＢ2 薄膜を成膜した。かかる成膜中に
おいて、前記電気抵抗歪みゲージ６により前記基板１６
に成膜されたＴｉＢ2 薄膜の歪みを抵抗変化として検出
し、その検出信号をマルチメータ１２、Ａ／Ｄ変換器１
３、マイクロプロセッサ１４に入力し、前記マイクロプ
ロセッサ１４に内蔵したＤ／Ａ変換器１５に基づいて前
記マスフローコントローラ１０の開度を調節することに
より、前記チャンバ１内のスパッタガス圧力（Ａｒガス
圧力）を下記表１に示す範囲で制御した。 実施例２After the sputtering state was stabilized, the shutter 7 was opened and a TiB 2 thin film having a thickness of 5 μm was formed on the surface of the substrate 16 held by the holder 5. During the film formation, the electric resistance strain gauge 6 is used to form the substrate 16
The strain of the TiB 2 thin film formed on the substrate is detected as a resistance change, and the detection signal is detected by the multimeter 12 and the A / D converter 1
3. By inputting to the microprocessor 14 and adjusting the opening degree of the mass flow controller 10 based on the D / A converter 15 built in the microprocessor 14, the sputtering gas pressure (Ar gas pressure) in the chamber 1 is adjusted. ) Was controlled within the range shown in Table 1 below. Example 2
【００１８】ＺｒＢ2 からなるターゲットを用いた以
外、実施例１と同様な方法によりチャンバ内のホルダに
保持されたガラス基板表面に厚さ５μｍのＺｒＢ2 薄膜
を成膜した。かかる成膜中において、実施例１と同様な
制御ループによりマスフローコントローラの開度を調節
することにより、前記チャンバ内のスパッタガス圧力
（Ａｒガス圧力）を下記表１に示す範囲で制御した。 実施例３A 5 μm thick ZrB 2 thin film was formed on the surface of the glass substrate held by the holder in the chamber by the same method as in Example 1 except that the target made of ZrB 2 was used. During the film formation, the opening of the mass flow controller was adjusted by the same control loop as in Example 1 to control the sputtering gas pressure (Ar gas pressure) in the chamber within the range shown in Table 1 below. Example 3
【００１９】ＴａＣからなるターゲットを用いた以外、
実施例１と同様な方法によりチャンバ内のホルダに保持
されたガラス基板表面に厚さ５μｍのＴａＣ薄膜を成膜
した。かかる成膜中において、実施例１と同様な制御ル
ープによりマスフローコントローラの開度を調節するこ
とにより、前記チャンバ内のスパッタガス圧力（Ａｒガ
ス圧力）を下記表１に示す範囲で制御した。 比較例１−１、１−２Other than using a target made of TaC,
In the same manner as in Example 1, a TaC thin film having a thickness of 5 μm was formed on the surface of the glass substrate held by the holder in the chamber. During the film formation, the opening of the mass flow controller was adjusted by the same control loop as in Example 1 to control the sputtering gas pressure (Ar gas pressure) in the chamber within the range shown in Table 1 below. Comparative Examples 1-1 and 1-2
【００２０】ＴｉＢ2 からなるターゲットを用い、Ａｒ
ガス流量を一定にしてチャンバ内のスパッタガス圧力
（Ａｒガス圧力）を下記表１に示す条件に設定した以
外、実施例１と同様な方法によりチャンバ内のホルダに
保持されたガラス基板表面に厚さ５μｍのＴｉＢ2 薄膜
をそれぞれ成膜した。 比較例２−１、２−２Using a target made of TiB 2 , Ar
Except that the sputtering gas pressure (Ar gas pressure) in the chamber was set to the conditions shown in Table 1 below with the gas flow rate kept constant, the thickness on the surface of the glass substrate held by the holder in the chamber was the same as in Example 1. A TiB 2 thin film having a thickness of 5 μm was formed. Comparative Examples 2-1 and 2-2
【００２１】ＺｒＢ2 からなるターゲットを用い、Ａｒ
ガス流量を一定にしてチャンバ内のスパッタガス圧力
（Ａｒガス圧力）を下記表１に示す条件に設定した以
外、実施例１と同様な方法によりチャンバ内のホルダに
保持されたガラス基板表面に厚さ５μｍのＺｒＢ2 薄膜
をそれぞれ成膜した。 比較例３−１、３−２Using a target composed of ZrB 2 , Ar
Except that the sputtering gas pressure (Ar gas pressure) in the chamber was set to the conditions shown in Table 1 below with the gas flow rate kept constant, the thickness on the surface of the glass substrate held by the holder in the chamber was the same as in Example 1. A ZrB 2 thin film having a thickness of 5 μm was formed. Comparative Examples 3-1 and 3-2
【００２２】ＴａＣからなるターゲットを用い、Ａｒガ
ス流量を一定にしてチャンバ内のスパッタガス圧力（Ａ
ｒガス圧力）を下記表１に示す条件に設定した以外、実
施例１と同様な方法によりチャンバ内のホルダに保持さ
れたガラス基板表面に厚さ５μｍのＴａＣ薄膜をそれぞ
れ成膜した。 参照例１−１、１−２A sputtering gas pressure (A
A TaC thin film having a thickness of 5 μm was formed on the surface of the glass substrate held by the holder in the chamber by the same method as in Example 1 except that the (r gas pressure) was set to the conditions shown in Table 1 below. Reference Examples 1-1 and 1-2
【００２３】ＴｉＢ2 からなるターゲットを用い、Ａｒ
ガス流量を一定にしてチャンバ内のスパッタガス圧力
（Ａｒガス圧力）を下記表１に示す条件に設定した以
外、実施例１と同様な方法によりチャンバ内のホルダに
保持されたガラス基板表面に厚さ０．５μｍのＴｉＢ2
薄膜をそれぞれ成膜した。 表１ スパッタガス圧力 薄膜厚さ 全 応 力 表面状態 （ｍｍＴｏｒｒ） （μｍ） （kgf/cm） 実施例１ ４〜７ ５ −０．２ 良好 比較例１−１ ５（一定） ５ ＊ 剥離発生 比較例１−２ ６（一定） ５ ＊ 割れ発生 実施例２ ６〜１０ ５ ０．３ 良好 比較例２−１ ７（一定） ５ ＊ 剥離発生 比較例２−１ ８（一定） ５ ＊ 割れ発生 実施例３ ２〜１２ ５ ０．２ 良好 比較例３−１ ３（一定） ５ ＊ 剥離発生 比較例３−２ １０（一定） ５ ＊ 割れ発生 参照例１−１ ７（一定） ０．５ −０．５ 良好 参照例１−２ ８（一定） ０．５ ０．４ 良好 表１中の＊は、剥離または割れのために測定できないことを意味する。Using a target made of TiB 2 , Ar
Except that the sputtering gas pressure (Ar gas pressure) in the chamber was set to the conditions shown in Table 1 below with the gas flow rate kept constant, the thickness on the surface of the glass substrate held by the holder in the chamber was the same as in Example 1. 0.5 μm TiB 2
Each thin film was formed. Table 1 Sputtering gas pressure Thin film thickness Total response Surface condition (mmTorr) (μm) (kgf / cm) Example 1 4 to 7 5 -0.2 Good Comparative example 1-1 5 (constant) 5 * Peeling occurrence Comparison Example 1-2 6 (constant) 5 * crack generation Example 2 6 to 10 5 0.3 Good Comparative example 2-1 7 (constant) 5 * Peel generation Comparative example 2-1 8 (constant) 5 * Crack generation Implementation Example 3 2 to 12 5 0.2 Good Comparative example 3-1 3 (constant) 5 * Peeling occurred Comparative example 3-2 10 (constant) 5 * Cracking Reference example 1-1 7 (constant) 0.5-0 .5 Good Reference example 1-2 8 (constant) 0.5 0.4 Good * in Table 1 means that measurement is not possible due to peeling or cracking.
【００２４】前記表１から明らかなように５μｍと厚い
ＴｉＢ2 等の薄膜を成膜するに際し、実施例１〜３のよ
うにスパッタガス圧力を制御することにより、全応力が
小さくでき、剥離発生や割れ発生のない良好な薄膜を成
膜できることがわかる。これに対し、スパッタガス圧力
を一定にして５μｍと厚いＴｉＢ2 等の薄膜を成膜する
比較例１−１、１−２、２−１、２−２、３−１、３−
２では基板からの薄膜の剥離やわれを発生する。ただ
し、参照例−１、１−２のように０．５μｍと十分に薄
いＴｉＢ2 薄膜を成膜する場合には、スパッタガス圧力
を一定にしても基板からの薄膜の剥離等を生じない。As is clear from Table 1, when forming a thin film of TiB 2 or the like having a thickness as thick as 5 μm, the total stress can be reduced by controlling the sputtering gas pressure as in Examples 1 to 3, so that peeling occurs. It can be seen that a good thin film can be formed without causing cracks or cracks. On the other hand, Comparative Examples 1-1, 1-2, 2-1, 2-2, 3-1, and 3- in which a thin film of TiB 2 or the like having a large thickness of 5 μm is formed with the sputtering gas pressure kept constant.
In No. 2, peeling or cracking of the thin film from the substrate occurs. However, when forming a TiB 2 thin film having a sufficiently thin thickness of 0.5 μm as in Reference Examples 1 and 1-2, peeling of the thin film from the substrate does not occur even if the sputtering gas pressure is kept constant.
【００２５】なお、前記実施例では成膜中の薄膜の歪み
を電気抵抗歪みゲージを用いて行ったが、成膜中の前記
基板の一端を固定し、前記基板の別の端部の変位として
光学的または電気的に検出する方法、または光弾性効果
によって検出する方法によって実施例と同様にスパッタ
ガス圧力を良好に制御することが可能で、基板からの薄
膜の剥離、割れの発生を防止することができる。前記実
施例では、図１に示す回路部品からなる制御ループでス
パッタガス圧力を制御したが、別の回路部品を用いても
制御ループを構成しても勿論よい。In the above embodiment, the strain of the thin film during film formation was performed using an electric resistance strain gauge. However, one end of the substrate during film formation was fixed and displacement of another end of the substrate was performed. It is possible to control the sputtering gas pressure as well as the embodiment by the optical or electrical detection method or the photoelastic effect detection method, and prevent the thin film from peeling or cracking from the substrate. be able to. In the above embodiment, the sputter gas pressure was controlled by the control loop including the circuit components shown in FIG. 1, but it is of course possible to use another circuit component or configure the control loop.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明の薄膜の形成
方法によれば基板表面に比較的厚い（例えば１μｍ以
上）の薄膜をスパッタリング法により成膜するに際、膜
中に生じる歪みに起因する応力発生を抑制でき、ひいて
は基板からの薄膜の剥離、割れの発生を防止して良好な
薄膜を形成できる等顕著な効果を奏する。As described above in detail, according to the method of forming a thin film of the present invention, when a thin film having a relatively large thickness (for example, 1 μm or more) is formed on the surface of a substrate by a sputtering method, the strain generated in the film is suppressed. It is possible to suppress the generation of stress due to the stress, and thus to prevent the thin film from peeling or cracking from the substrate and form a good thin film.
【図１】本発明の実施例に用いたスパッタリング装置を
示す概略図。FIG. 1 is a schematic view showing a sputtering apparatus used in an example of the present invention.
【図２】ＺｒＢ2 薄膜の成膜に際してのスパッタガス圧
力と前記薄膜に生じる応力との関係を示す線図。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the sputtering gas pressure and the stress generated in the thin film when the ZrB 2 thin film is formed.
１…真空チャンバ、３…ターゲット、５…基板ホルダ、
６…電気抵抗歪みゲージ、７…シャッタ、１０…マスフ
ローコントローラ、１２…マルチメータ、１４…マイク
ロプロセッサ、１６…基板。1 ... Vacuum chamber, 3 ... Target, 5 ... Substrate holder,
6 ... Electric resistance strain gauge, 7 ... Shutter, 10 ... Mass flow controller, 12 ... Multimeter, 14 ... Microprocessor, 16 ... Substrate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海老沢 孝 東京都港区西新橋１丁目７番２号 株式会 社ライムズ内 (72)発明者 佐野 謙一 東京都港区西新橋１丁目７番２号 株式会 社ライムズ内 (72)発明者 高橋 純三 東京都港区西新橋１丁目７番２号 株式会 社ライムズ内 (72)発明者 宮川 亜夫 東京都港区西新橋１丁目７番２号 株式会 社ライムズ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Ebisawa 1-7-2 Nishishimbashi, Minato-ku, Tokyo Within Rhymes Co., Ltd. (72) Inventor Kenichi Sano 1-2-7 Nishishimbashi, Minato-ku, Tokyo Inside Limez Co., Ltd. (72) Inventor Junzo Takahashi 1-7-2 Nishishimbashi, Minato-ku, Tokyo Inside Limez Co., Ltd. (72) Ino Ao Miyagawa 1-2-7 Nishishinbashi, Minato-ku, Tokyo Shares Inside the company limes
Claims (4)
法により成膜するに際し、成膜中に薄膜の歪みを検出
し、この検出値を圧力コントローラの制御変数としてス
パッタガス圧力を制御することを特徴とする薄膜の形成
方法。1. When a desired thin film is formed on a substrate surface by a sputtering method, distortion of the thin film is detected during the film formation, and the detected gas value is used as a control variable of a pressure controller to control the sputtering gas pressure. A method for forming a thin film.
ゲージを用いて行なうことを特徴とする請求項１記載の
薄膜の形成方法。2. The method for forming a thin film according to claim 1, wherein the strain of the thin film is detected by using an electric resistance strain gauge.
端を固定し、前記基板の別の端部の変位として光学的ま
たは電気的に検出することを特徴とする請求項１記載の
薄膜の形成方法。3. The distortion of the thin film is fixed at one end of the substrate during film formation and is optically or electrically detected as a displacement of the other end of the substrate. Method of forming thin film.
出することを特徴とする請求項１記載の薄膜の形成方
法。4. The method of forming a thin film according to claim 1, wherein strain of the thin film is detected by a photoelastic effect.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30309191A JPH05140740A (en) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | Formation of thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30309191A JPH05140740A (en) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | Formation of thin film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05140740A true JPH05140740A (en) | 1993-06-08 |
Family
ID=17916787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30309191A Pending JPH05140740A (en) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | Formation of thin film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05140740A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023067863A1 (en) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | 日本電気硝子株式会社 | Production method for frame with film and production method for protective cap |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP30309191A patent/JPH05140740A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023067863A1 (en) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | 日本電気硝子株式会社 | Production method for frame with film and production method for protective cap |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Maniv et al. | Pressure and angle of incidence effects in reactive planar magnetron sputtered ZnO layers | |
| Hoffman et al. | The compressive stress transition in Al, V, Zr, Nb and W metal films sputtered at low working pressures | |
| JP4656280B2 (en) | Method and susceptor for improving the planarity of a support plate of a susceptor in a deposition chamber | |
| US4952904A (en) | Adhesion layer for platinum based sensors | |
| EP0447850A2 (en) | Method and apparatus for producing transparent conductive film | |
| US7010837B2 (en) | Method for manufacturing an electronic component | |
| CN110184577A (en) | Flexible substrates surface has both the preparation method and applications of the amorphous carbon-film of pressure drag performance and toughness | |
| JPH05140740A (en) | Formation of thin film | |
| US3986944A (en) | Method for obtaining adhesion of multilayer thin films | |
| CN109616569B (en) | SAW device, method of manufacturing the same, and electronic circuit and electronic device including the same | |
| JPH1064850A (en) | Sputtering apparatus | |
| Mohanty et al. | Scaling of surface roughness in sputter-deposited ZnO: Al thin films | |
| CN113555495B (en) | Film pressure sensor and preparation method and application thereof | |
| US7075094B2 (en) | System, method, and apparatus for ion beam etching process stability using a reference for time scaling subsequent steps | |
| JP2894564B2 (en) | Continuous transparent conductive thin film production equipment | |
| JPS6222430A (en) | Sputtering formation method for tungsten film | |
| JPH076962A (en) | Gas pressure control method and device | |
| Pickhardt et al. | Fabrication of high‐strength unsupported metal membranes | |
| JPH0375361A (en) | Formation of film by sputtering | |
| US3589994A (en) | Sputtering technique | |
| JPH04176866A (en) | Film forming velocity controlling device for sputtering equipment | |
| JPH0679159A (en) | Gas induction device for vacuum chamber | |
| JP3298341B2 (en) | Plasma processing equipment | |
| JPH0684602A (en) | Thin film resistor material | |
| CN114088261A (en) | Titanium oxynitride film pressure sensor and manufacturing method thereof |