JPH09302469A - Sputtering method - Google Patents

Sputtering method

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JPH09302469A
JPH09302469A JP11507696A JP11507696A JPH09302469A JP H09302469 A JPH09302469 A JP H09302469A JP 11507696 A JP11507696 A JP 11507696A JP 11507696 A JP11507696 A JP 11507696A JP H09302469 A JPH09302469 A JP H09302469A
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JP
Japan
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sputtering
electric power
thin film
time
power
Prior art date
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Application number
JP11507696A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Shimizu
潤一 清水
Junichi Ebisawa
純一 海老沢
Susumu Suzuki
すすむ 鈴木
Tomohiro Yamada
朋広 山田
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09302469A publication Critical patent/JPH09302469A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain metallic coating of good quality and to improve the using efficiency of a metallic target, at the time of forming multilayer coating by a reactive sputtering method, by applying specified pulse-shaped electric power in the case of the formation of metallic coating. SOLUTION: Cathode electrodes mounted with target material are plurally arranged in the conveying direction of a substrate, and coating of >= two layers is laminated on the substrate to be conveyed by a sputtering method. At least one layer of this multilayer coating is composed of metallic oxide coating or metallic nitride coating formed by a reactive sputtering. At the time of forming this metallic coating, periodical pulse-shaped electric power is applied to the metallic target. Namely, the pulse-shaped electric power in which the ratio given by the time for which the sputtering electric power is applied to the cathodes/(the time for which the sputtering electric power is applied + the time for which the sputtering electric power is not applied) is regulated to 0.5 to 0.05. The time for which the sputtering electric power is applied to the cathodes is preferably regulated to >=5μsec in one period.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタ方法に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sputtering method.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板の搬送方向に、ターゲット材料を装
着したカソード電極を複数並べて、同時に放電し、2層
以上の多層薄膜を一度の基板の搬送で基板に薄膜を形成
するスパッタ装置(以降インライン式多層膜スパッタ装
置という)では、基板の搬送速度は、最も薄膜形成速度
の遅い薄膜に合わせて決められ、薄膜形成速度の速い層
の薄膜をスパッタするカソードの電力は低く設定して薄
膜形成速度を他の薄膜形成速度と合わせる方法がある。
2. Description of the Related Art A sputtering apparatus (hereinafter referred to as an in-line apparatus) that forms a thin film on a substrate by transporting a plurality of multilayer thin films of two or more layers by arranging a plurality of cathode electrodes mounted with a target material in the substrate transport direction and discharging at the same time. In the (multilayer film sputtering apparatus), the substrate transfer speed is determined according to the thin film with the lowest thin film formation speed, and the power of the cathode that sputters the thin film of the layer with the fastest thin film formation speed is set low and the thin film formation speed is set. There is a method of matching the above with other thin film forming rates.

【0003】一方、一度の基板の搬送において、酸素若
しくは窒素ガス雰囲気で放電して反応性スパッタを行い
酸化物膜や窒化物膜などの薄膜形成速度の遅い薄膜を形
成する一方で、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気で放電
してスパッタを行い薄膜形成速度の速い金属膜を形成し
て多層膜を構成する場合に次のような問題が生じる。
On the other hand, in one-time transfer of a substrate, discharge is carried out in an oxygen or nitrogen gas atmosphere to carry out reactive sputtering to form a thin film such as an oxide film or a nitride film having a slow film formation rate, while argon or the like is used. The following problems occur when a multilayer film is formed by discharging in an inert gas atmosphere and performing sputtering to form a metal film having a high thin film formation rate.

【0004】まず、反応性スパッタを行うカソードに
は、比較的大きな電力を印加しプラズマ密度の大きい反
応性プラズマを発生させなくてはならず、反応性ガスの
流量も多くなる。
First, relatively large electric power must be applied to the cathode for reactive sputtering to generate reactive plasma having a high plasma density, and the flow rate of the reactive gas also increases.

【0005】そのカソードと同一の真空室内で不活性ガ
スを導入しても、インライン式多層膜スパッタ装置で
は、反応性ガスや密度の大きい反応性のプラズマの影響
は避けられず、純粋な金属膜を得ることが困難になる。
特にこの金属膜が薄い膜が必要とされる場合、所望の金
属膜としての性状をもった薄膜を得ることが困難であ
る。
Even if an inert gas is introduced in the same vacuum chamber as that of the cathode, in the in-line type multi-layer film sputtering apparatus, the influence of the reactive gas and the reactive plasma having a high density cannot be avoided, and a pure metal film is obtained. Will be difficult to obtain.
Especially when a thin film is required for this metal film, it is difficult to obtain a thin film having the desired properties as a metal film.

【0006】この原因は、ターゲット材表面が反応性プ
ラズマないしは反応性ガスに汚染され、スパッタされた
粒子が酸化または窒化されているからと考えられる。
It is considered that this is because the surface of the target material is contaminated with reactive plasma or reactive gas, and the sputtered particles are oxidized or nitrided.

【0007】例えば、図1のインライン式多層膜スパッ
タ装置で、スパッタ室33aと33cには、ターゲット
材にチタンを装着し、酸素ガスを導入し、反応性スパッ
タによりTiO2 を生成できるようにし、スパッタ室3
3bには、ターゲット材に銀を装着し、アルゴンガスを
導入し、スパッタにより銀の薄膜を生成できるようにし
て、TiO2 、Ag、TiO2 からなる3層の多層膜を
作成する場合、次の問題点が生じる。
For example, in the in-line type multilayer film sputtering apparatus of FIG. 1, titanium is attached to the target material in the sputtering chambers 33a and 33c, oxygen gas is introduced, and TiO 2 is produced by reactive sputtering, Spatter room 3
In 3b, when silver is attached to the target material, argon gas is introduced, and a thin film of silver can be formed by sputtering, a three-layer multilayer film composed of TiO 2 , Ag, and TiO 2 is prepared. The problem of occurs.

【0008】まず、スパッタ室33bは、アルゴン雰囲
気ではあるが、両隣のスパッタ室に導入されている酸素
ガス若しくは酸素プラズマが、コンダクタンス48を通
じて微量ながら洩れてくる。この酸素ガス等は、カソー
ド44bに投入される電力が小さいと、ターゲット材の
銀の表面を酸化してしまい、形成される薄膜も酸化銀に
なってしまう。
First, although the sputter chamber 33b is in an argon atmosphere, a small amount of oxygen gas or oxygen plasma introduced into the adjacent sputter chambers leaks through the conductance 48. If the electric power supplied to the cathode 44b is small, the oxygen gas or the like oxidizes the surface of silver of the target material, and the formed thin film also becomes silver oxide.

【0009】この問題を解決するためには、電源46b
の電力を増せば解決することが分かった。この装置の場
合、それは3kW以上であった。ところが、TiO2
薄膜の形成速度は、銀の薄膜の形成速度と比較すると、
同じ電力でスパッタすると約1/20の差がある。つま
り、得ようとする3層膜のそれぞれの厚みが同じ場合、
チタンが装着されたカソードには、最低でも60kW以
上必要になる。
In order to solve this problem, the power supply 46b
It turns out that increasing the power of will solve the problem. For this device, it was above 3 kW. However, the formation rate of the thin film of TiO 2 is
There is a difference of about 1/20 when sputtering with the same power. That is, when the three-layer films to be obtained have the same thickness,
At least 60 kW or more is required for the cathode equipped with titanium.

【0010】従って、従来の技術では、このように、薄
膜形成速度の遅い反応性スパッタ(この場合、TiO
2 )と薄膜形成速度の速いスパッタ(この場合、銀)
を、同時に使うには、薄膜形成速度の速いスパッタの電
力を基本として、遅い反応性スパッタ側に、それに見合
う薄膜形成速度が得られる電力を決め、大電力を投入す
るためのターゲット材の冷却方法や電源装置など、特殊
な装置構成が必要になるという限定的な運転条件と装置
構成を選択しなければならない。
Therefore, in the conventional technique, as described above, reactive sputtering (in this case, TiO 2) having a slow thin film formation rate is performed.
2 ) and spatter with high thin film formation rate (in this case, silver)
In order to use at the same time, on the basis of the power of the sputter with a fast thin film formation speed, the slow reactive sputtering side decides the power that can obtain the thin film formation speed corresponding to it, and the cooling method of the target material to input a large power It is necessary to select limited operating conditions and device configurations that require a special device configuration such as a power supply device and a power supply device.

【0011】現実的には、薄膜形成速度の遅いスパッタ
条件を装置の限界の投入電力から最初に決定し、それに
見合う電力を薄膜形成速度の速いスパッタ側に投入する
方が、大電力を投入できる特殊な装置などを必要とせず
遥かに経済的で合理的である。
In reality, it is possible to supply a large amount of power by first determining a sputtering condition with a low thin film forming rate from the limit input power of the apparatus and applying a corresponding power to the sputtering side with a high thin film forming speed. It is far more economical and rational without the need for special equipment.

【0012】従来、上記のような問題を解決する最も簡
便な方法は、薄膜形成速度の速いターゲットと基板の間
に狭い空間を設け物理的に薄膜形成速度を抑制した上
で、所望の性状が得られる電力を投入する方法が一般的
であった。
Conventionally, the simplest method for solving the above problems is to provide a narrow space between a target having a high thin film forming speed and a substrate to physically suppress the thin film forming speed and then to obtain a desired property. The method of applying the obtained electric power was general.

【0013】そこで、銀のターゲットを装着したターゲ
ットと基板の間に、狭い空間を設けて、スパッタされた
銀の粒子が飛来する量を物理的に絞って、薄膜形成速度
を抑制して全体の運転条件を決めた。この場合、TiO
2 の薄膜形成に投入できる電力は、20kWが限界だっ
たので、銀の薄膜形成速度を1/ 3以下に絞る機構を取
り付けて運転したが、次の問題が生じた。
Therefore, a narrow space is provided between the target on which the silver target is mounted and the substrate, and the amount of sputtered silver particles coming in is physically reduced to suppress the thin film formation rate and to reduce the overall thickness. I decided the driving conditions. In this case, TiO
Since the electric power that can be applied to the thin film formation of No. 2 was limited to 20 kW, a mechanism for limiting the silver thin film formation speed to 1/3 or less was installed and operated, but the following problems occurred.

【0014】まず、スパッタを長時間続けると、ターゲ
ット材の消耗に伴って、薄膜形成速度も低下するが、T
iO2 の薄膜形成速度の低下に合わせて銀の速度を調節
するために、投入電力の最小値が限定されているので、
絞りの空間の寸法を逐次変えていかなければならず、装
置の稼働率が低下した。この変動を補正するには、基板
の搬送速度を遅くしても対応できるが、各ターゲットの
スパッタ速度の低下の比率は一律とは限らないので、完
全な解決策にはならなかった。
First, if sputtering is continued for a long time, the thin film formation rate will decrease as the target material is consumed.
Since the minimum value of input power is limited in order to adjust the silver rate in accordance with the decrease in the iO 2 thin film formation rate,
Since the size of the aperture space had to be changed successively, the operating rate of the device decreased. This fluctuation can be corrected by slowing the substrate transport speed, but the rate of decrease in the sputtering speed of each target is not uniform, so it was not a complete solution.

【0015】また、銀ターゲットからの薄膜材料は、ほ
とんどを絞り機構に無駄に着けてしまうことになるの
で、ターゲットの利用効率が非常に低く不経済であっ
た。
Further, most of the thin film material from the silver target is wasted on the diaphragm mechanism, so the utilization efficiency of the target is very low and it is uneconomical.

【0016】以上のように、この方法では、スパッタさ
れた粒子のほとんどを前述の狭い空間を形成するための
機構部品につけてしまうことになるので、ターゲットの
利用効率が悪い上に、特に、低電力での薄膜形成が困難
なことから、電力の調節によって任意に精度良く薄膜の
厚みを制御するというスパッタ法の利点を失うので問題
であった。
As described above, in this method, most of the sputtered particles are attached to the mechanical parts for forming the above-mentioned narrow space, so that the utilization efficiency of the target is poor and, in particular, it is low. Since it is difficult to form a thin film with electric power, there is a problem because the advantage of the sputtering method that the thickness of the thin film is arbitrarily and accurately controlled by adjusting the electric power is lost.

【0017】そこで、インライン式のスパッタ装置を用
い、反応性スパッタで薄膜形成速度の遅い薄膜と薄膜形
成速度の速い金属膜とを含む多層膜を形成する際、良質
の金属膜が得られるとともに、金属ターゲットの使用効
率が高いスパッタ方法が望まれていた。
Therefore, when a multilayer film including a thin film having a low thin film formation rate and a metal film having a high thin film formation rate is formed by reactive sputtering using an in-line type sputtering apparatus, a good quality metal film is obtained, and There has been a demand for a sputtering method with high usage efficiency of a metal target.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、インライン
式スパッタ装置において、反応性スパッタで薄膜形成速
度の遅い薄膜と薄膜形成速度の速い金属膜とを含む多層
膜を形成する際、良質の金属膜が得られるとともに、金
属ターゲットの使用効率が高いスパッタ方法の提供を目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a metal of good quality when a multilayer film including a thin film having a slow thin film forming rate and a metal film having a fast thin film forming rate is formed by reactive sputtering in an in-line type sputtering apparatus. An object of the present invention is to provide a sputtering method in which a film can be obtained and the usage efficiency of a metal target is high.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、基板の搬送方
向に、ターゲット材料を装着したカソード電極を複数並
べて、一度の基板の搬送で基板に、2層以上の膜を積層
させた多層薄膜を形成するスパッタ方法において、少な
くとも一層は、反応性スパッタにより形成される金属酸
化物膜または金属窒化物膜とし、さらに少なくとも一層
は金属膜とするとともに、前記金属膜の形成にあたり、
金属ターゲットに周期的なパルス状の電力であって、カ
ソードにスパッタ電力を投入している時間/(スパッタ
電力を投入している時間+スパッタ電力を投入していな
い時間)で与えられる比が0.5〜0.05であるパル
ス状の電力を印加することを特徴とするスパッタ方法を
提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a multilayer thin film in which a plurality of cathode electrodes, each having a target material attached thereto, are arranged in the substrate transport direction, and two or more layers are laminated on the substrate by one substrate transport. In the sputtering method for forming, at least one layer is a metal oxide film or a metal nitride film formed by reactive sputtering, and further at least one layer is a metal film, in forming the metal film,
The ratio of the periodic pulsed power to the metal target, which is given by the time when the sputtering power is applied to the cathode / (the time when the sputtering power is applied + the time when the sputtering power is not applied) is 0, There is provided a sputtering method characterized by applying a pulsed electric power of 0.5 to 0.05.

【0020】図1は、本発明のインライン式多層膜スパ
ッタ装置を模式的に示したものである。
FIG. 1 schematically shows the in-line type multilayer film sputtering apparatus of the present invention.

【0021】真空室31は、ロード室32、スパッタ室
33、アンロード室34より構成され、さらにスパッタ
室は33a、33b、33cの3室からなる装置例を示
している。各室は、それぞれ排気バルブを含む真空排気
手段35、36a、36b、36c、37によって真空
排気され、仕切バルブ38、39、40、41によって
各々の雰囲気は連通したり、仕切られたりできるので、
基板42は、基板搬送手段43によりスパッタ室の真空
状態を維持したまま連続的にスパッタにより薄膜を生成
できる装置である。
The vacuum chamber 31 is composed of a load chamber 32, a sputter chamber 33 and an unload chamber 34, and the sputter chamber 33a, 33b, 33c is an example of an apparatus comprising three chambers. Each chamber is evacuated by vacuum evacuation means 35, 36a, 36b, 36c, 37 including an evacuation valve, and the respective atmospheres can be communicated or partitioned by partition valves 38, 39, 40, 41.
The substrate 42 is a device that can continuously form a thin film by sputtering while the vacuum state of the sputtering chamber is maintained by the substrate transfer means 43.

【0022】各スパッタ室には、ターゲット材を装着し
たカソード44a、b、cと、アノード45a、b、c
と、それらにスパッタ電力を供給する電源46a、b、
cと、スパッタに必要なガス供給源と流量調節弁等から
なるガス導入手段47a、b、cがそれぞれ設けてあ
り、各室の間にはコンダクタンス48が設けてあるの
で、各室のプロセスガスの種類、混合比が異なっても、
ある程度は隔絶した雰囲気が保たれるので、各ターゲッ
ト材からの薄膜生成に必要な独立したそれぞれのプロセ
ス条件を作り出すことができる。
In each of the sputtering chambers, cathodes 44a, b, c with target materials mounted and anodes 45a, b, c are attached.
And power supplies 46a, b for supplying sputtering power to them,
c, and gas introducing means 47a, b, c including a gas supply source necessary for sputtering and a flow rate control valve, etc., and conductance 48 is provided between the chambers, so that the process gas in each chamber is Even if the type and mixing ratio differ,
Since the atmosphere which is isolated to some extent is maintained, it is possible to create independent process conditions necessary for forming a thin film from each target material.

【0023】よって、この装置では、44a、b、cは
同時に放電できるので、一度の基板42の搬送によって
最大3層の薄膜を積層することができ、また、必要に応
じてアンロード室34とロード室32の間を往復させる
ことによって、一度の基板の搬送で更に多層の薄膜を得
られるのでより多層構成の薄膜を基板に形成することも
可能である。特に、本発明の装置は、電源46が、図2
に示したようなパルス状の電力を供給できる。
Therefore, in this apparatus, since 44a, b, and c can be discharged at the same time, a maximum of three layers of thin film can be laminated by one transfer of the substrate 42, and if necessary, the unload chamber 34 and the unload chamber 34 can be stacked. By reciprocating between the load chambers 32, a thin film having a larger number of layers can be obtained by transporting the substrate once, so that it is possible to form a thin film having a more multilayer structure on the substrate. In particular, in the device of the present invention, the power supply 46 is
It is possible to supply pulsed electric power as shown in FIG.

【0024】スパッタ電力を投入している時間Ton
(スパッタ電力を投入している時間Ton+スパッタ電力
を投入していない時間Toff )で与えられる比(以下、
デューティー比という)は0.5〜0.05である。
Sputtering power input time T on /
(The ratio given by the time T on when the sputter power is applied + the time T off when the sputter power is not applied) (hereinafter,
The duty ratio) is 0.5 to 0.05.

【0025】一般に、パルス状の波形の平均電力Pave
とデューティー比ρとの関係は次式で示される。Pmax
はスパッタを実際に行っている瞬時の最大電力である。
Generally, the average power P ave of the pulse-like waveform is
And the duty ratio ρ are represented by the following equation. P max
Is the maximum electric power at the moment when the sputtering is actually performed.

【0026】[0026]

【数1】ρ=Ton/(Ton+Toff## EQU1 ## ρ = T on / (T on + T off )

【0027】[0027]

【数2】Pave =ρPmax (2) P ave = ρP max

【0028】従って、スパッタを行っている瞬時の最大
電力Pmax は、平均電力Pave の2〜20倍である。
Therefore, the maximum electric power P max at the moment of sputtering is 2 to 20 times the average electric power P ave .

【0029】また、1周期あたりのTonは、5μ秒以上
が好ましい。これは、5μ秒未満、すなわち、100k
Hz以上の周波数になると、電極の構造や配線ケーブル
類のもつインピーダンス成分の影響が避けられず、電力
回路中にインピーダンスマッチング回路などを設ける必
要が生じるため、装置構成が複雑になるし、経済的にも
不利であるからである。
Further, T on per cycle is preferably 5 μs or more. This is less than 5 microseconds, or 100k
At frequencies above Hz, the influence of the electrode structure and the impedance components of the wiring cables cannot be avoided, and it becomes necessary to provide an impedance matching circuit, etc. in the power circuit, making the device configuration complicated and economical. Because it is disadvantageous.

【0030】また、Ton+Toff の時間は、10マイク
ロ秒から16ミリ秒以下の範囲であることが好ましい。
The time T on + T off is preferably in the range of 10 microseconds to 16 milliseconds or less.

【0031】図1の装置において、アノードは真空室と
導電位(接地電位)であっても本発明の効果は変わりは
なく、限定されるものではない。図2の波形は、矩形波
であるが、正弦波の半波状でも、三角波状でも、鋸歯状
でも、あるいはそれらの歪んだ波形でもよい。
In the apparatus of FIG. 1, the effect of the present invention does not change even if the anode has a vacuum chamber and a conductive potential (ground potential), and the anode is not limited. Although the waveform of FIG. 2 is a rectangular wave, it may be a half-wave shape of a sine wave, a triangular wave shape, a sawtooth shape, or a distorted waveform thereof.

【0032】本発明の電源46は、通常の直流電力とパ
ルス電力の両方が出力できるものが好ましい。
The power supply 46 of the present invention is preferably capable of outputting both normal DC power and pulse power.

【0033】[0033]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1のインライン式多層膜スパッタ装置
で、スパッタ室33aと33cには、ターゲット材にチ
タンを装着し、酸素ガスを導入し、反応性スパッタによ
りTiO2 を生成できるようにし、スパッタ室33bに
は、ターゲット材に銀を装着し、アルゴンガスを導入
し、スパッタにより銀の薄膜を生成できるようにして、
TiO2 、Ag、TiO2 からなる3層の多層膜を作成
した。
(Example 1) In the in-line type multilayer film sputtering apparatus of FIG. 1, titanium was attached to a target material in the sputtering chambers 33a and 33c, oxygen gas was introduced, and TiO 2 was generated by reactive sputtering. In the sputtering chamber 33b, silver was attached to the target material, argon gas was introduced, and a thin silver film was formed by sputtering.
A three-layer multilayer film composed of TiO 2 , Ag and TiO 2 was prepared.

【0034】スパッタ室33bは、アルゴン雰囲気では
あるが、両隣のスパッタ室に導入されている酸素ガス若
しくは酸素プラズマが、コンダクタンス48を通じて微
量ながら洩れる。この酸素ガス等は、カソード44bに
投入される電力が小さいと、ターゲット材の銀の表面を
酸化してしまい、形成される薄膜も酸化銀になってしま
うことから、3kW以上の印加が必要であった。TiO
2 の薄膜の形成速度は、銀の薄膜の形成速度と比較する
と、同じ電力でスパッタすると約1/20の差があるた
め、3層膜のそれぞれの厚みが同じにするには、チタン
ターゲットには、60kW以上の印加が必要であった。
Although the sputter chamber 33b has an argon atmosphere, oxygen gas or oxygen plasma introduced into the sputter chambers on both sides of the sputter chamber 33b leaks through the conductance 48 in a small amount. If the electric power supplied to the cathode 44b is small, the oxygen gas or the like will oxidize the surface of silver of the target material, and the thin film formed will also become silver oxide. Therefore, it is necessary to apply 3 kW or more. there were. TiO
Rate of formation of the second thin film is different from the silver thin film forming speed, since there is a difference of about 1/20 when sputtered at the same power, the thickness of each of three-layer film is the same, the titanium target Requires the application of 60 kW or more.

【0035】同じ装置を用いて、Tonを100マイクロ
秒、Toff を200マイクロ秒とし、Tonの時のスパッ
タ電力を3kWとし、平均電力1kWとなるパルス電力
を用いることで、1kWの小さい電力で直流3kWで得
られる良質の薄膜と同等で酸化されていない良質な薄膜
を、絞り機構など無しでも作成することができ、ターゲ
ット材の使用効率も格段に改善された。
Using the same apparatus, T on was set to 100 microseconds, T off was set to 200 microseconds, the sputtering power at the time of T on was set to 3 kW, and the pulse power to obtain the average power of 1 kW was used. A high-quality thin film that is equivalent to a high-quality thin film obtained at a direct current of 3 kW with electric power and that is not oxidized can be formed without a diaphragm mechanism, etc., and the use efficiency of the target material has been remarkably improved.

【0036】長時間の使用によって薄膜形成速度が低下
しても、このままのデューティー比で電力を増していけ
ばよい。
Even if the thin film forming speed is reduced due to long-term use, the electric power may be increased with the duty ratio as it is.

【0037】本実施例では、酸化膜と金属膜の多層膜構
成を例に示したが、例えば、金属膜と窒化膜などの場合
でも同様である。
In this embodiment, a multilayer film structure of an oxide film and a metal film is shown as an example, but the same applies to the case of a metal film and a nitride film, for example.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、インライン式の多層膜
スパッタにおいて、反応性スパッタにより薄膜形成され
る薄膜形成速度の遅い膜と、薄膜形成速度の速い金属膜
による多層膜を作成するときでも、反応性雰囲気による
影響のない良質な金属膜を得ることができ、薄膜形成速
度を抑えるための特別な絞り機構を必要としないので、
ターゲットを効率良く利用できる。
According to the present invention, in in-line type multi-layer film sputtering, even when a thin film formed by reactive sputtering and having a low thin film forming speed and a metal film having a high thin film forming speed are formed. Since a high-quality metal film that is not affected by the reactive atmosphere can be obtained and a special diaphragm mechanism for suppressing the thin film formation speed is not required,
The target can be used efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明において用いる装置の概略断面図FIG. 1 is a schematic sectional view of an apparatus used in the present invention.

【図2】本発明において用いるパルス電力の波形FIG. 2 is a waveform of pulse power used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31:真空室 32:ロード室 33a、33b、33c:スパッタ室 34:アンロード室 35、36a、36b、36c、37:真空排気手段 38、39、40、41:仕切バルブ 42:基板 43:基板搬送手段 44a、44b、44c:カソード 45a、45b、45c:アノード 46:電源 47a、47b、47c:ガス導入手段 48:コンダクタンス 31: Vacuum chamber 32: Load chamber 33a, 33b, 33c: Sputtering chamber 34: Unload chamber 35, 36a, 36b, 36c, 37: Vacuum evacuation means 38, 39, 40, 41: Partition valve 42: Substrate 43: Substrate 43 Conveying means 44a, 44b, 44c: Cathode 45a, 45b, 45c: Anode 46: Power source 47a, 47b, 47c: Gas introducing means 48: Conductance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 朋広 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tomohiro Yamada 1150 Hazawa-machi, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Asahi Glass Co., Ltd. Central Research Laboratory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板の搬送方向に、ターゲット材料を装着
したカソード電極を複数並べて、一度の基板の搬送で基
板に、2層以上の膜を積層させた多層薄膜を形成するス
パッタ方法において、少なくとも一層は、反応性スパッ
タにより形成される金属酸化物膜または金属窒化物膜と
し、さらに少なくとも一層は金属膜とするとともに、前
記金属膜の形成にあたり、金属ターゲットに周期的なパ
ルス状の電力であって、カソードにスパッタ電力を投入
している時間/(スパッタ電力を投入している時間+ス
パッタ電力を投入していない時間)で与えられる比が
0.5〜0.05であるパルス状の電力を印加すること
を特徴とするスパッタ方法。
1. A sputtering method for arranging a plurality of cathode electrodes, each having a target material mounted thereon, in a substrate transport direction to form a multilayer thin film in which two or more layers are stacked on a substrate by one substrate transport. One layer is a metal oxide film or a metal nitride film formed by reactive sputtering, and at least one layer is a metal film. In forming the metal film, a periodic pulsed electric power is applied to the metal target. And the pulsed electric power having a ratio of 0.5 to 0.05 given by the time when the sputtering power is applied to the cathode / (the time when the sputtering power is applied + the time when the sputtering power is not applied) is 0.5 to 0.05. A sputtering method, characterized in that
【請求項2】カソードにスパッタ電力を投入している時
間を1周期中で5μ秒以上とすることを特徴とする請求
項1のスパッタ方法。
2. The sputtering method according to claim 1, wherein the time during which the sputtering power is applied to the cathode is 5 μsec or more in one cycle.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007308729A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Bridgestone Corp Method for forming thin film of crystalline titanium dioxide, and photocatalytic thin film
KR100890080B1 (en) * 2000-02-11 2009-03-24 루센트 테크놀러지스 인크 Method for producing piezoelectric films with rotating magnetron sputtering system
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WO2023213189A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-09 北京北方华创微电子装备有限公司 Semiconductor process device, and method for forming stacked film structure

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