JPH07310180A

JPH07310180A - 低圧環境下での薄膜形成方法

Info

Publication number: JPH07310180A
Application number: JP9893894A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Yamada; 芳幸山田
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1994-05-12
Filing date: 1994-05-12
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】密着性に優れた薄膜を短時間で形成すること
ができる低圧環境下での薄膜形成方法を提供すること。【構成】気体排出・置換工程では、真空引きによって
真空槽２内の気体が排出され、かつ真空槽２内に希ガス
としてのアルゴンガスが導入される。この気体排出・置
換工程は少なくとも２回以上実施される。気体排出・置
換工程に続く成膜工程では、アルゴンガス環境下におい
て、被着体である窒化アルミニウム基板６上に薄膜形成
用物質である金属原子１８が付着される。その結果、短
時間のうちに、基板６上に密着性に優れた金属薄膜１９
が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばスパッタリング
法などに代表されるような低圧環境下での薄膜形成方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被着物の表面に金属やセラミ
ックスなどの薄膜を形成する方法として、例えばスパッ
タリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の
各種の方法が知られている。そして、これらの方法は、
いずれも低圧環境に保たれた真空槽内において薄膜形成
を実施する点が共通している。

【０００３】上記のような薄膜形成方法の一つであるス
パッタリング法は、一般的に以下のような手順によって
行われる。まず、真空槽内にある基板支持台（陽極）上
に、被着体である基板を載置する。なお、ターゲット材
支持台（陰極）側には、薄膜形成用物質をターゲット材
としてあらかじめ配置しておく必要がある。次にポンプ
による真空引きによって真空槽内の空気を排出すること
により、真空槽内の環境をいったん高真空（１×１０^-4
Ｐａ以下）にする。上記のような気体排出工程の後、同
真空槽内にアルゴンガス等の希ガスを導入する。このよ
うな気体置換工程を経ると、真空槽内にある残留ガス
（即ち空気）と希ガスとが置換される。このとき、真空
槽内の環境は、希ガスがグロー放電を行い得る程度の真
空度、即ち１Ｐａ〜０．１Ｐａ程度の低真空に調節され
る。ここで直流電圧を付加すると、陰極側に引き寄せら
れたアルゴンガスによって、ターゲット材から原子が叩
き出される。この原子が陽極側に移行しかつ付着する結
果、基板上に所望の薄膜が形成される。

【０００４】そして、上記のようなスパッタリング法
は、例えばセラミックスやプラスティック等からなる絶
縁基板上に、導電性金属からなる導体パターンを形成す
るときの予備工程等として利用されている。また、近年
においては特に配線板のファインパターン化が要求され
ていることからみても、前記絶縁基板に対する金属のス
パッタリング技術は少なからぬ注目を浴びているものと
考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術の
場合、真空槽内の環境を常圧から高真空にするために
は、かなり長時間の真空引きが必要になるという欠点が
あった。例えば、真空槽内の真空度を１×１０^-4Ｐａ以
下にするためには、少なくとも９０分〜１００分以上の
真空引きを行うことを余儀なくされていた。それゆえ、
スパッタリング用設備の稼働効率が悪くなり、結果とし
て生産性の低下につながるという問題があった。

【０００６】上述のような不都合を解消するためには、
例えば前記気体排出工程によって達成される真空槽内の
真空度を１×１０^-3Ｐａ〜１×１０^-4Ｐａ程度に低くす
れば良いものと考えられる。つまり、達成すべき真空度
を低くすれば、真空引きに要する時間も当然に短くなる
ことは明白だからである。

【０００７】しかし、前記の方法を採った場合、真空槽
内における残留ガスの分圧が相対的に高くなることが避
けられない。この場合、仮に達成すべき真空度を５×１
０^-3Ｐａ程度に設定したとすると、希ガスの分圧に対す
る残留ガスの分圧の割合は約１００分の１になる。な
お、希ガスを加えた時の圧力を５×１０^-1Ｐａとする。

【０００８】そして、このような状態でスパッタリング
を行ったとしても、スパッタリングに及ぼす残留ガスの
影響を無視することができなくなるため、密着性に優れ
た薄膜を得ることが極めて難しくなる。

【０００９】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、密着性に優れた薄膜を短時間で形
成することができる低圧環境下での薄膜形成方法を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、真空引きによって真空槽内の気体を
排出した後、同真空槽内に希ガスを導入する気体排出・
置換工程と、希ガス環境下で被着体上に薄膜形成用物質
を付着させる成膜工程とからなる低圧の希ガス環境下で
の薄膜形成方法であって、前記気体排出・置換工程を少
なくとも２回以上実施した後に前記成膜工程を実施する
ことを特徴とした低圧環境下での薄膜形成方法をその要
旨としている。

【００１１】この場合、前記気体排出・置換工程を構成
する気体排出工程にて、前記真空槽内の真空度を１×１
０^-2Ｐａ〜５×１０^-3Ｐａにする真空引きを行うことと
しても良い。

【００１２】

【作用】本発明の薄膜形成方法によると、最初に実施さ
れる気体排出・置換工程では、まず真空引きによって真
空槽内の気体が排出された後、同真空槽内に希ガスが導
入される。第１回めの気体排出・置換工程を終えた時点
では、真空槽内の気体中における残留ガスの分圧は希ガ
スの分圧の１００分の１以下の値になる。引き続いて実
施される第２回め以降の気体排出・置換工程において
も、同じく真空引きによる残留ガスの排出、希ガスの導
入が行われる。そして、第２回め以降の気体排出・置換
工程を実施すると、残留ガスの分圧が実施前の分圧より
も更に数オーダーほど小さな値になる。

【００１３】換言すると、真空引きによって達成すべき
真空度を従来よりも低く設定したときでも、残留ガスの
分圧を小さな値に抑えることができることになる。その
結果、第１回めの真空引きに要する時間が短くて済むよ
うになる。

【００１４】本発明の方法において、前記気体排出・置
換工程を構成する気体排出工程にて前記真空槽内の真空
度が１×１０^-2Ｐａ〜５×１０^-3Ｐａになるまで真空引
きをすることが好ましい。

【００１５】成膜工程に到るまでの所要時間を短縮しか
つ密着性の良い薄膜を得るためには、気体排出・置換工
程を上記のような範囲内で実施することが良いからであ
る。即ち、気体排出工程にて達成すべき真空度を１×１
０^-2Ｐａより低くすると、残留ガスの分圧を最終的に小
さな値に抑えることができなくなる慮れがある。一方、
前記真空度を５×１０^-3Ｐａより高くすると、成膜工程
までの時間を充分に短縮することができなくなる慮れが
ある。

【００１６】

【実施例】以下、本発明をスパッタリングによる窒化ア
ルミニウム基板上への金属薄膜形成方法に具体化した一
実施例を図１〜図３に基づき詳細に説明する。

【００１７】図１には、本実施例において使用されるス
パッタリング装置１の概略が示されている。このスパッ
タリング装置１は、主としてスパッタリングを行う部分
である真空槽２と、油回転ポンプＲＰ及びクライオポン
プＣＰを持つ排気システム３とによって構成されてい
る。

【００１８】真空槽２内には、陽極である基板支持台４
と、陰極であるターゲット材支持台５とが所定の距離を
隔てて配置されている。基板支持台４には被着体である
基板６が支持され、ターゲット材支持台５には薄膜形成
用物質からなるターゲット材７が支持されるようになっ
ている。そして、基板支持台４とターゲット材支持台５
との間には、１ｋＶ〜数ｋＶの直流電圧が付加されるよ
うになっている。

【００１９】前記真空槽２には、希ガスの１種であるア
ルゴンガスを導入するための希ガス導入管８が連結され
ている。この希ガス導入管８の経路上には、希ガスの流
量を調整するためのバリヤブルリークバルブ９が設けら
れている。なお、前記希ガス導入管８の一端は、図示し
ないアルゴンガスボンベに接続されている。

【００２０】また、真空槽２には、内部の気体を排出す
るための主排気管１０が連結されている。主排気管１０
の経路上には、真空槽２側から順にメインバルブ１１、
コンダクタンスバルブ１２、クライオポンプＣＰ油回転
ポンプＲＰが設けられている。また、副排気管１４の経
路上には流量調整バルブ１５が設けられている。

【００２１】そして、この排気システム３の場合、常圧
域から中真空域の真空引きを油回転ポンプＲＰが担当
し、中真空域から中程度の高真空域の真空引きをクライ
オポンプＣＰが担当するようになっている。油回転ポン
プＲＰの場合、常圧域から中真空域における排気効率が
最も良いからである。また、クライオポンプＣＰの場
合、中真空域から中程度の高真空域における排気効率が
最も良いからである。従って、これらの二種の真空引き
手段を組み合わせることが真空引き時間の短縮化を図る
うえで有効なこととなる。

【００２２】上記のスパッタリング装置１を用いたスパ
ッタリングの手順は、以下の通りである。まず、基板支
持台４上に基板６を載置すると共に、ターゲット材支持
台５側に導体パターン形成用の金属からなるターゲット
材７を配置する。

【００２３】ここでまず第１回めの気体排出・置換工程
を行う。最初に主排気管１０のメインバルブ１１を閉
め、かつ副排気管１４の流量調整バルブ１５を開く。こ
の状態で油回転ポンプＲＰを作動させ、真空槽２内の空
気を副排気管１４を介して排出させる。なお、油回転ポ
ンプＲＰを用いた初期の真空引きでは、真空槽２内の環
境が常圧からいわゆる中真空（１０²Ｐａ〜１×１０^-1
Ｐａ程度）になる。

【００２４】今度はメインバルブ１１及びコンダクタン
スバルブ１２を開き、かつ流量調整バルブ１５を閉め
る。この状態でクライオポンプＣＰを作動させ、真空槽
２内の空気を主排気管１０を介して排出させる。なお、
クライオポンプＣＰを用いた後期の真空引きでは、真空
槽２内の環境が中真空からいわゆる高真空（１×１０^-1
Ｐａ〜１×１０^-5Ｐａ程度）になる。本実施例では、上
記の一連の真空引き（第１回めの気体排出工程）によっ
て、真空槽２内の環境が中程度の高真空（１×１０^-2Ｐ
ａ〜１×１０^-3Ｐａ程度）になるように設定されてい
る。

【００２５】第１回めの気体排出工程の後、いったんコ
ンダクタンスバルブ１２を閉めかつバリヤブルリークバ
ルブ９を開く。すると、希ガス導入管８を介して真空槽
２内にアルゴンガスが導入される。この気体置換工程を
経ると、真空槽２内にある残留ガス（即ち空気）とアル
ゴンガスとが置換される。このとき、真空槽２内の環境
が再び低真空になる。

【００２６】そして、第１回めの気体排出・置換工程を
終えた時点では、真空槽２内の気体中における残留ガス
の分圧はアルゴンガスの分圧の約１００分の１以下の値
になる。なお、真空槽２内の真空度があらかじめ設定さ
れた値まで低下したことを確認した後、バリヤブルリー
クバルブ９を閉めて希ガス導入管８からのアルゴンガス
の導入を停止する。

【００２７】第１回めの気体排出・置換工程を終えた
後、続いて第２回めの気体排出・置換工程を行う。第２
回めの気体排出・置換工程では、基本的にクライオポン
プＣＰのみによって真空引きが行われる。まずコンダク
タンスバルブ１２を開くことによって、真空槽２内の残
留ガスを主排気管１０を介して排出させる。すると、中
真空であった真空槽２内の環境が再び中程度の高真空に
なる。

【００２８】前記気体排出工程の後、いったんコンダク
タンスバルブ１２を閉めかつバリヤブルリークバルブ９
を開くことによって、希ガス導入管８を介して真空槽２
内に再びアルゴンガスを導入する。この第２回めの気体
置換工程を経ると、真空槽２内にある残留ガス（即ち空
気とアルゴンガスとの混合気体）とアルゴンガスとが置
換される。このとき、真空槽２内の環境は、希ガスがグ
ロー放電を行い得る程度の真空度、即ち１Ｐａ〜０．１
Ｐａ程度の低真空に調節される。そして、第２回めの気
体排出・置換工程を実施すると、残留ガスの分圧は、第
１回めの気体排出・置換工程の実施直後の分圧よりも更
に数オーダーほど小さな値になる。なお、真空槽２内の
真空度が前記値まで低下したことを確認する。

【００２９】上記したように気体排出・置換工程を２回
行った後、続いて成膜工程に移行する。即ち、スイッチ
１６を入れることによって、基板支持台４とターゲット
材支持台５との間に数ｋＶの直流電圧を付加する。する
と、陰極側に引き寄せられたアルゴンイオン１７によっ
て、ターゲット材７から薄膜形成用物質である金属原子
１８が叩き出される。この金属原子１８が陽極側に移行
しかつ付着する結果、基板６上に所望の金属薄膜１９が
形成される。

【００３０】さて、次に上述した本実施例の基板６上へ
の金属薄膜１９形成方法の作用・効果について説明す
る。この方法によると、第１回めの気体排出・置換工程
において真空引き及びアルゴン導入を行うと、真空槽２
内の気体中における残留ガスの分圧はアルゴンガスの分
圧の１００分の１以下の値になる。

【００３１】そして、第２回めの気体排出・置換工程に
おいて同じく真空引き及びアルゴンガス導入を行うと、
残留ガスの分圧は実施前の残留ガスの分圧よりも更に数
オーダーほど小さな値になる。換言すると、この方法に
よれば第１回めの真空引きによって達成すべき真空度を
従来よりも低く設定したときでも、残留ガスの分圧を小
さな値に抑えることができることになる。その結果、第
１回めの真空引きに要する時間が短くて済むようにな
る。このため、スパッタリング用設備の稼働効率も今ま
でよりも向上し、それに伴って生産性の向上が図られ
る。

【００３２】また、本実施例の方法によればスパッタリ
ングに及ぼす残留ガスの影響を極めて小さくすることが
できるため、成膜工程を実施することによって密着性に
優れた金属薄膜１９を確実に得ることができる。

【００３３】次に、前述した実施例の方法の条件を少し
ずつ変更することによって何種類かのサンプルを形成
し、それらに対する評価試験を行った。以下、評価試験
の実施方法について説明する。

【００３４】ここでは、表面研削加工が施された窒化ア
ルミニウム基板（表面粗さ０．５μｍ）６を被着体とし
て用いた。また、チタンターゲット、モリブデンターゲ
ット及びニッケルターゲットの３種のターゲット材７を
用いた。そして、徳田製作所製のマグネトロンスパッタ
リング装置「ＣＦＳ−１２Ｐ−１００」をスパッタリン
グ装置として使用した。

【００３５】サンプル１〜４を作製するにあたっては、
実施例の形成方法の手順に従い、まず第１回めの気体排
出・置換工程を行った後、更に第２回めの気体排出・置
換工程を行った。一方、サンプル５〜８を作製するにあ
たっては、第１回めの気体排出・置換工程のみを行い、
第２回めの気体排出・置換工程を行わないこととした。
つまり、サンプル５〜８はサンプル１〜４に対する比較
例という位置付けになる。また、前記各サンプル１〜８
を作製する際、クライオポンプＣＰによって達成すべき
真空度をそれぞれ表１の値となるように設定した。

【００３６】即ち、実施例のサンプル１〜４について
は、サンプル１から順に９×１０^-3Ｐａ，７×１０^-3Ｐ
ａ，５×１０^-3Ｐａ，４×１０^-3Ｐａに設定した。一
方、実施例のサンプル５〜８については、サンプル５か
ら順に５×１０^-3Ｐａ，４×１０ ^-3Ｐａ，３×１０^-3Ｐ
ａ，２×１０^-3Ｐａに設定した。

【００３７】それぞれの条件で気体排出・置換工程を行
った後、いずれも同じ条件により成膜工程を実施した。
その結果、図２に示されるようにチタン薄膜１９ａ、モ
リブデン薄膜１９ｂ、ニッケル薄膜１９ｃの３層からな
る金属薄膜１９を形成した。そして、各サンプル１〜８
ごとに成膜工程までに要したトータルの時間（分）をカ
ウントした。

【００３８】続く成膜工程においては、真空槽２内の温
度を７５℃に設定してスパッタリングを行った。また、
チタン薄膜１９ａを形成する際には、０．１μｍの膜厚
を得るためにスパッタリング時間を６分に設定した。モ
リブデン薄膜１９ｂを形成する際には、１．０μｍの膜
厚を得るためにスパッタリング時間を３０分に設定し
た。ニッケル薄膜１９ｃを形成する際には、０．２μｍ
の膜厚を得るためにスパッタリング時間を７分に設定し
た。

【００３９】次にこの金属薄膜１９をエッチングするこ
とによって、基板６上に多数の試験用パターン（１mm
角）２０を形成した。更に、この試験用パターン２０の
表面に金めっき２１を施した後、はんだ２２を介して引
っ張り試験用のワイヤ２３を接合した。そして、前記ワ
イヤ２３を用いて金属薄膜１９の引っ張り強度（kgf/mm
² ）を測定した。

【００４０】ここでは、引っ張り強度が２．０kgf/mm²
以上であれば、金属薄膜１９に「最低限度の密着性」が
確保されているものと判断した。また、引っ張り強度が
３．０kgf/mm² 以上であれば、金属薄膜１９に「充分な
密着性」が確保されているものと判断した。これらの試
験の結果を表１及び図３のグラフに示す。なお、図３の
グラフにおいて、●は実施例のサンプル１〜４の引っ張
り強度の平均値を表すものである。▲は比較例のサンプ
ル５〜８の引っ張り強度の平均値を表すものである。

【００４１】

【表１】

【００４２】まず実施例であるサンプル１〜４の結果に
ついて説明する。表１及び図３のグラフに示されるよう
に、サンプル１〜４については、成膜工程までに要する
トータルの時間は３４分〜６４分であった。また、金属
薄膜１９の引っ張り強度は３．４kgf/mm² 〜３．５kgf/
mm² であった。つまり、どのサンプル１〜６について
も、金属薄膜１９に「充分な密着性」が確保されている
ことがわかった。

【００４３】ここで密着性の観点からみると、クライオ
ポンプＣＰによる真空引きによって達成すべき真空度が
高くなるほど、密着性が良くなる傾向があることがわか
る。即ち、前記サンプル１〜４の中でもとりわけサンプ
ル３，４が密着性に優れたものとなる。

【００４４】逆に成膜工程までに要するトータル時間の
観点からみると、クライオポンプＣＰによる真空引きに
よって達成すべき真空度が低くなるほど、トータル時間
が短くなる傾向があることがわかる。即ち、サンプル
３，４よりもサンプル１，２のほうが密着性に優れたも
のとなる。

【００４５】以上の結果を総合すると、前記の達成真空
度を９×１０^-3Ｐａ〜５×１０^-3Ｐａに設定すること
が、成膜工程までのトータル時間の短縮化及び密着性向
上の両方を実現するうえで特に好ましいものと考えられ
る。更には、前記の達成真空度を７×１０^-3Ｐａ〜９×
１０^-3Ｐａに設定することが特に好ましいものと考えら
れる。

【００４６】次に、比較例であるサンプル５〜８の結果
について説明する。サンプル５〜８については、成膜工
程までに要するトータルの時間は５１分〜１０１分であ
った。また、金属薄膜１９の引っ張り強度は１．５kgf/
mm² 〜３．５kgf/mm² であった。サンプル７については
トータル時間が５１分になる反面、「最低限度の密着
性」の基準値である３．０kgf/mm² を充足することがで
きなかった。サンプル８についてはトータル時間が６１
分になる反面、「充分な密着性」の基準値である３．０
kgf/mm² を充足することができなかった。また、サンプ
ル９，１０については「充分な密着性」を確保すること
ができた反面、成膜工程までに要するトータル時間が長
くなるという結果になった。つまり、以上の評価試験の
結果を総合すると、明らかに実施例の金属薄膜１９形成
方法のほうが優るという結論に到達する。

【００４７】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ることはなく、以下のような方法に変更することが可能
である。例えば、（ａ）実施例にて使用したマグネトロンスパッタリング
装置のほか、例えば３極または４極のプラズマスパッタ
リング、高周波（ＲＦ）スパッタリング、非対称交流ス
パッタリング、バイアススパッタリング、ゲッタスパッ
タリング、２極スパッタリング、イオンビームスパッタ
リング、同時スパッタリング、反応性スパッタリング等
の各種のスパッタリング装置を使用しても勿論良い。

【００４８】なお、これらのようなスパッタリング装置
を用いる利点は、真空蒸着よりも薄膜の密着力が良いこ
と、膜厚分布が一様になること、高融点物質からなる薄
膜を形成できることなどである。特に、前記実施例にお
いて例示したマグネトロンスパッタリング装置の利点
は、比較的成膜速度が速いこと、樹脂等の低融点基板に
対して薄膜を形成できることなどである。

【００４９】また、ここに列挙した各種スパッタリング
装置以外の薄膜形成装置を使用することも可能である。
そのような薄膜形成装置としては、例えば真空蒸着装
置、フラッシュ蒸着装置、分子線エピタキシャル装置、
イオンプレーティング装置、クラスターイオンビーム蒸
着装置等がある。

【００５０】（ｂ）成膜工程前の気体排出・置換工程を
３回以上行うこととしても良い。この方法を採ると、気
体排出・置換工程を２回行う実施例のときよりも更に残
留ガスの分圧を小さくすることができる。つまり、第１
回めの真空引きによって達成すべき真空度を従来よりも
低く設定したときでも、残留ガスの分圧を小さな値に抑
えることができることになる。その結果、第１回めの真
空引きに要する時間が短くて済むようになる。なお、こ
れは２回め以降の気体排出・置換工程に要する時間はせ
いぜい２分〜３分であるということにも関係している。

【００５１】（ｃ）実施例において被着体として選択し
た窒化アルミニウム基板６に代え、例えばアルミナ基
板、ムライト基板、窒化珪素基板、炭化珪素基板、ベリ
リア基板、窒化ほう素基板等の他のセラミックス基板を
選択しても良い。また、これらのセラミックス基板に限
定されることなく、例えばエポキシ基板やポリイミド基
板等の樹脂基板、銅基板、アルミニウム基板、アルマイ
ト基板等の金属基板、ガラス基板などであっても勿論良
い。

【００５２】（ｄ）薄膜形成用材料としてのターゲット
材７は、実施例の評価試験において選択したチタンター
ゲット、モリブデンターゲット、ニッケルターゲットに
限定されることはない。それらの他にも、例えば銅、
金、銀、錫、鉛、アルミニウム、パラジウム、鉄等から
なるターゲット材７であっても良い。勿論、ここに列挙
した金属を任意の組合せにしてスパッタリングすること
ができる。

【００５３】なお、実施例にて例示した３種のターゲッ
ト材７を用いて、その上に更に銅めっき層を形成した場
合、基板６との密着性の良い銅めっき層を得ることがで
きるという利点がある。従って、実施例のような金属薄
膜１９を形成しておくことは、後に耐熱性や信頼性に優
れた配線板を得るうえで極めて有効であるといえる。

【００５４】（ｅ）スパッタリングによって形成される
薄膜は、前記実施例のように金属単体からなるもののみ
に限定されることはない。例えば、スパッタリングによ
って金属の酸化物、窒化物、炭化物等を形成することと
しても良い。また、金属からなる薄膜ばかりでなく、セ
ラミックス等の無機物や樹脂等の有機物からなる薄膜を
形成することも可能である。

【００５５】（ｆ）スパッタリング装置の種類によって
はアルゴンガスのほかに、例えばヘリウムガス、ネオン
ガス、キセノンガス等の希ガスを選択することも可能で
ある。但し、この種の装置において通常に良く使用され
るという点、コスト的にも安いという点等から鑑みて、
実施例のようにアルゴンガスを選択することが比較的好
ましい。また、第１回めの気体排出・置換工程のときに
使用する希ガスの種類を、第２回目のときに使用する希
ガスの種類と変更しても特に大きな支障はない。

【００５６】（ｇ）実施例にて使用した油回転ポンプＲ
Ｐの代わりに、例えばメカニカルブスタポンプ等を使用
しても良い。また、クライオポンプＣＰの代わりに、例
えば油拡散ポンプ、ターボ分子ポンプ、スパッタイオン
ポンプ等を使用しても良い。なお、実施例のようにクラ
イオポンプＣＰを使用することは、例えばセラミックス
基板等といった半導体関連機器を製造するうえで極めて
好都合であるといえる。即ち、クライオポンプＣＰによ
ると、例えば油拡散ポンプ等に比較して清浄な真空が得
られるためである。

【００５７】（ｈ）真空引き前の状態、即ち常圧の状態
でまず真空槽２内の希ガス置換を行い、その後に真空引
きによって一気にグロー放電を行い得る真空度まで真空
引きをする、という方法も考えられる。前記方法であっ
ても、真空引きによって達成すべき真空度を従来より低
く設定したときに残留ガスの分圧を小さな値に抑えるこ
とができるという作用効果を奏する。

【００５８】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施例及び変更例によって把
握される技術的思想を以下に列挙する。（１）請求項１または２に記載の発明において、前記希
ガスをアルゴンガスとすること。

【００５９】アルゴンガスを用いると、他の希ガスを用
いたときに比べて、薄膜形成方法を実施するときのコス
トを下げることができる。（２）請求項１もしくは２、または上記の技術的思想１
に記載の発明において、常圧域から中真空域までの真空
引きに適した第１の真空引き手段と、中真空域から高真
空域までの真空引きに適した第２の真空引き手段とを用
いて、真空槽内の真空引きを行うこと。

【００６０】この方法であると、第１の真空引き手段ま
たは第２の真空引き手段のうちのいずれかを単独で用い
たときに比較して、真空槽内の真空引き時間をより短縮
化することができる。

【００６１】（３）請求項１もしくは２、または上記の
技術的思想１もしくは２に記載の発明において、被着体
上に薄膜形成用物質を付着させるための薄膜形成手段
は、スパッタリング装置であること。

【００６２】この方法であると、真空蒸着装置などに比
べて、密着性に優れた薄膜を得ることができる。また、
厚さの分布が一様な薄膜を形成することができると共
に、高融点物質からなる薄膜を形成することができる。

【００６３】（４）上記の技術的思想３に記載の発明に
おいて、被着体は配線板用の絶縁基板であり、薄膜形成
用物質は導体パターン形成用の導電性金属であること。
この方法であると、密着性に優れた導電性金属からなる
薄膜を、短時間のうちに絶縁基板上に形成することがで
きる。そして、上記の方法による薄膜を備えた絶縁基板
を出発材料として配線板を作製すれば、配線板の低コス
ト化、耐熱化及び高信頼化を確実に達成することができ
る。

【００６４】（５）上記の技術的思想４に記載の発明に
おいて、第２の真空引き手段をクライオポンプＣＰとす
ること。この方法であると、油拡散ポンプ等に比較して
清浄な真空が得られるため、歩留りを向上させることが
でき、その結果として低コスト化を達成することができ
る。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の低圧環境
下での薄膜形成方法によれば、真空引きによって達成す
べき真空度を従来よりも低く設定したときでも残留ガス
の分圧を小さな値に抑えることが可能なため、密着性に
優れた薄膜を短時間で形成することができるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の低圧環境下での薄膜形成方法を具体化
した一実施例において使用されるスパッタリング装置を
示す概略縦断面図である。

【図２】引っ張り強度試験の実施方法を説明するための
窒化アルミニウム基板の部分拡大断面図である。

【図３】前記試験の結果を示すグラフである。

【符号の説明】

２…真空槽、６…被着体としての（窒化アルミニウム）
基板、１８…薄膜形成用物質としての金属原子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空引きによって真空槽内の気体を排出し
た後、同真空槽内に希ガスを導入する気体排出・置換工
程と、低圧の希ガス環境下で被着体上に薄膜形成用物質
を付着させる成膜工程とからなる低圧環境下での薄膜形
成方法であって、前記気体排出・置換工程を少なくとも
２回以上実施した後に前記成膜工程を実施することを特
徴とした低圧環境下での薄膜形成方法。
【請求項２】前記気体排出・置換工程を構成する気体排
出工程では、前記真空槽内の真空度を１×１０^-2Ｐａ〜
５×１０^-3Ｐａにする真空引きがなされることを特徴と
した請求項１に記載の低圧環境下での薄膜形成方法。