JPS60204877A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
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- JPS60204877A JPS60204877A JP6020784A JP6020784A JPS60204877A JP S60204877 A JPS60204877 A JP S60204877A JP 6020784 A JP6020784 A JP 6020784A JP 6020784 A JP6020784 A JP 6020784A JP S60204877 A JPS60204877 A JP S60204877A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、スパッタリングを利用して金属ヤ金属化合物
等の薄膜を形成する方法に関する。
等の薄膜を形成する方法に関する。
スパッタリング現象を利用してｔｉｌｌ！を形成する技
術として、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスをグロー放電
して生成されるガスイオンをターゲット近傍に形成され
る強電界領域において加速し、このガスイオンによりタ
ーゲット物質をスパッタリングにより放出して、これを
ターゲットに対向する基板上に被着させる技術が知られ
ている。このスパッタリングは、簡単な装置構成で大面
積の基板に金属ヤ金属化合物のＳ＊を形成することがで
きるため、耐蝕用、装飾用、その他機能性１１１１１の
コーティングなど、幅広い分野で実用されている。
術として、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスをグロー放電
して生成されるガスイオンをターゲット近傍に形成され
る強電界領域において加速し、このガスイオンによりタ
ーゲット物質をスパッタリングにより放出して、これを
ターゲットに対向する基板上に被着させる技術が知られ
ている。このスパッタリングは、簡単な装置構成で大面
積の基板に金属ヤ金属化合物のＳ＊を形成することがで
きるため、耐蝕用、装飾用、その他機能性１１１１１の
コーティングなど、幅広い分野で実用されている。
しかしながら、スパッタリング法で形成された１１１Ｑ
の品質は、ターゲット物質のみならずグロー放電のパラ
メータに大きく依存するものであり、実用レベルにおい
ても放電パラメータの不備による事故（低品質、再現性
の欠如等）を招いているのが現状である。
の品質は、ターゲット物質のみならずグロー放電のパラ
メータに大きく依存するものであり、実用レベルにおい
ても放電パラメータの不備による事故（低品質、再現性
の欠如等）を招いているのが現状である。
本発明は、上記した点に鑑み、グロー放電条件を規定す
る事により、不純物の取込みゃダメージが少なく、かつ
、緻密な高量′ＭＮ膜を大面積に１って一様に形成する
ことを可能とした薄膜形成方法を提供することを目的と
する。
る事により、不純物の取込みゃダメージが少なく、かつ
、緻密な高量′ＭＮ膜を大面積に１って一様に形成する
ことを可能とした薄膜形成方法を提供することを目的と
する。
本発明は、第１に、スパッタリング容器内の供給ガス圧
力Ｐ ［ｔｏｒｒｌを０．５Ｘ１ｏ′３以上、２０Ｘ１
０−３以下とする。下限はダメージの少ない薄膜を得る
ために必要であり、上限は大面積にユリ均一なｉｌｌ膜
を得るために必要な条件である。第２に、供給ガス流量
をＱ ［ＳＣＣＭ］としたとき、Ｐ／Ｑの１直を２×１
０°３以下とする。これは、形成される薄膜への不純物
の取込みを１−分に小さくする上で重要な条件である。
力Ｐ ［ｔｏｒｒｌを０．５Ｘ１ｏ′３以上、２０Ｘ１
０−３以下とする。下限はダメージの少ない薄膜を得る
ために必要であり、上限は大面積にユリ均一なｉｌｌ膜
を得るために必要な条件である。第２に、供給ガス流量
をＱ ［ＳＣＣＭ］としたとき、Ｐ／Ｑの１直を２×１
０°３以下とする。これは、形成される薄膜への不純物
の取込みを１−分に小さくする上で重要な条件である。
第３に、ターゲットの原子量をＭｙ、供給ガスの原子」
をＭａ、ターゲラ１〜と基板の間の距離をｄ［ｃＩＩコ
としたとき、Ｐｄ≦（Ｍａ＋Ｍｒ）２／２０〜Ｉａ Ｍ
Ｔなる条件に設定する。これは、ｍ密な薄膜を得る上で
重要である。ただし、Ｐｄが余り小さいと放電が不安定
になるので、下限は０．００１とする。
をＭａ、ターゲラ１〜と基板の間の距離をｄ［ｃＩＩコ
としたとき、Ｐｄ≦（Ｍａ＋Ｍｒ）２／２０〜Ｉａ Ｍ
Ｔなる条件に設定する。これは、ｍ密な薄膜を得る上で
重要である。ただし、Ｐｄが余り小さいと放電が不安定
になるので、下限は０．００１とする。
また、供給ガスが多成分ガスの場合、Ｍａは各元素の原
子量×原子成分比の和とし、ターゲットが多成分の場合
のＭＴも同様とする。
子量×原子成分比の和とし、ターゲットが多成分の場合
のＭＴも同様とする。
本発明によれば、グロー放電の条件を最適設計すること
により、スパッタリングにより得られる薄膜への不純物
の取込みやダメージが少なく、緻密で高品質かつ大面積
に亙っで均一なｆｉｌｌを得ることができる。
により、スパッタリングにより得られる薄膜への不純物
の取込みやダメージが少なく、緻密で高品質かつ大面積
に亙っで均一なｆｉｌｌを得ることができる。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の実施に用いた平行平板型スパッタ装
置の概略構成図である。図において、１は薄膜形成容器
、２は８インチφのターゲット、３は１２０ｓφの基板
、４はＲＦＩＩＬ５はガス供給系、６は排気系である。
置の概略構成図である。図において、１は薄膜形成容器
、２は８インチφのターゲット、３は１２０ｓφの基板
、４はＲＦＩＩＬ５はガス供給系、６は排気系である。
以上の構成により、容器１を真空排気した後、ガス供給
系を操作して容器１内にガスを一定流量で導入し、容器
１内のガス圧力を一定に保った後、電源４を投入してタ
ーゲット２に電力を印加する。これにより、ターゲット
２と基板３との間にガスのグロー放電が励起され、ター
ゲット近傍には陰極暗部と称される高電界領域が形成さ
れる。グロー放電中のガスイオンはこの高電界領域でタ
ーゲット２方向に加速され、ターゲット２に衝突してタ
ーゲット物質をスパッタリング放出し、この放出粒子が
ターゲット２に対向して配置された基板３の上にｆｉｌ
ｌとして被肴されることになる。
系を操作して容器１内にガスを一定流量で導入し、容器
１内のガス圧力を一定に保った後、電源４を投入してタ
ーゲット２に電力を印加する。これにより、ターゲット
２と基板３との間にガスのグロー放電が励起され、ター
ゲット近傍には陰極暗部と称される高電界領域が形成さ
れる。グロー放電中のガスイオンはこの高電界領域でタ
ーゲット２方向に加速され、ターゲット２に衝突してタ
ーゲット物質をスパッタリング放出し、この放出粒子が
ターゲット２に対向して配置された基板３の上にｆｉｌ
ｌとして被肴されることになる。
以上の装置構成を用いて、ターゲット２としてＦｅとＴ
ｂの二種類を、供給ガスとしてＡｒガスとＸｅガスの二
種類を使用して、供給ガスの圧力Ｐ、流ＩＱ、ターゲッ
ト２と基板３間のＩＩｌ隔ｄを変化させて薄膜を形成す
る実験を行なった。以下、その実験データを参照して本
発明の有用性を明らかにする。
ｂの二種類を、供給ガスとしてＡｒガスとＸｅガスの二
種類を使用して、供給ガスの圧力Ｐ、流ＩＱ、ターゲッ
ト２と基板３間のＩＩｌ隔ｄを変化させて薄膜を形成す
る実験を行なった。以下、その実験データを参照して本
発明の有用性を明らかにする。
第２図は、形成された薄膜の膜厚の分布を測定したデー
タである。これは、Ｆｅターゲッ１−とＡｒガスを使用
し、ガス流層Ｑを２４ ［ＳＣＣＭ］、ＲＦパワーを３
００ ［Ｗ］ 、ターゲット−基板間隔をｄを７５［ａ
ｅ＋］とし、ガス圧力が２ ［ｍｔｏｒｒ］と５０ ［
ｍ ｔｏｒｒｌの二種類の場合について１０分間のスパ
ッタリングをおこなって試料を形成し、基板上の半径３
［α］〜６［１］の範囲で膜厚を測定した結果である。
タである。これは、Ｆｅターゲッ１−とＡｒガスを使用
し、ガス流層Ｑを２４ ［ＳＣＣＭ］、ＲＦパワーを３
００ ［Ｗ］ 、ターゲット−基板間隔をｄを７５［ａ
ｅ＋］とし、ガス圧力が２ ［ｍｔｏｒｒ］と５０ ［
ｍ ｔｏｒｒｌの二種類の場合について１０分間のスパ
ッタリングをおこなって試料を形成し、基板上の半径３
［α］〜６［１］の範囲で膜厚を測定した結果である。
第２図の縦軸は膜堆積速度（膜厚をスパッタ時間で除し
た値）であり、横軸は基板中心からの距離である。図か
ら明らかなように、膜ｊ「積速度はガス圧力５０ ［ｍ
ｔｏｒｒｌの場合の方が２ ［ｍｔｏｒｒ］の場合よ
り大きいが、５０［ｍｔｏｒｒ］では膜厚が著しく不均
一である。第３図は堆積速度勾配とＡｒガス圧力の関係
を示すデータである。第３図の縦軸は第２図のプロット
点を結ぶ直線の傾斜で示してあり、第３図の数値が小さ
い程、膜厚の均一性が良い。
た値）であり、横軸は基板中心からの距離である。図か
ら明らかなように、膜ｊ「積速度はガス圧力５０ ［ｍ
ｔｏｒｒｌの場合の方が２ ［ｍｔｏｒｒ］の場合よ
り大きいが、５０［ｍｔｏｒｒ］では膜厚が著しく不均
一である。第３図は堆積速度勾配とＡｒガス圧力の関係
を示すデータである。第３図の縦軸は第２図のプロット
点を結ぶ直線の傾斜で示してあり、第３図の数値が小さ
い程、膜厚の均一性が良い。
薄膜の用途によっては膜厚の均一性に余り拘らない場合
もあるが、例えば、平均膜厚ｉ ｏｏ。
もあるが、例えば、平均膜厚ｉ ｏｏ。
［人］の膜で半径５［α］の基板上に±２５０Ｅ人］以
内の膜厚分布が許されるような緩い仕（泰の場合でも、
ガス圧力は２０ ［ｍ ｔｏｒｒ］以下に抑えなければ
ならないことが第３図より明らかである。ガス圧力が高
いと膜厚が不均一になる理由は。
内の膜厚分布が許されるような緩い仕（泰の場合でも、
ガス圧力は２０ ［ｍ ｔｏｒｒ］以下に抑えなければ
ならないことが第３図より明らかである。ガス圧力が高
いと膜厚が不均一になる理由は。
グロー放電中のガスイオン密度の分布がガス圧力の増加
に従って放電の中心軸近傍に偏ってくるためである。
に従って放電の中心軸近傍に偏ってくるためである。
一方、ガス圧力が余り低すぎると、前記したように膜堆
積速度が低下してしまう。例えば、ガス圧力以外は第２
図と同じ条件では、ガス圧力０゜５ ｍ ｔｏｒｒの場
合、堆積速度は５０［人／ｍｉｎ］であり、２ ［ｍｔ
ｏｒｒ］の場合に対して約１／２に低下する。また、よ
り低ガス圧では膜面へ入射するガスイオンのエネルギー
が過剰に増加し、膜の受けるダメージが大きくなる。
積速度が低下してしまう。例えば、ガス圧力以外は第２
図と同じ条件では、ガス圧力０゜５ ｍ ｔｏｒｒの場
合、堆積速度は５０［人／ｍｉｎ］であり、２ ［ｍｔ
ｏｒｒ］の場合に対して約１／２に低下する。また、よ
り低ガス圧では膜面へ入射するガスイオンのエネルギー
が過剰に増加し、膜の受けるダメージが大きくなる。
以上に述べた理由から、ガス圧は、大面積基板に均一な
膜厚で薄膜を形成するために２０［ｍｔ。
膜厚で薄膜を形成するために２０［ｍｔ。
ｒｒｌ以下に押えられるべきであり、また、膜を迅速に
形成するためにはＯ１５［ｍｔｏｒｒ］以上に設定され
るべきである。
形成するためにはＯ１５［ｍｔｏｒｒ］以上に設定され
るべきである。
次に、ガス圧Ｐとガス流ＩＱの関係について説明する。
通常のＮｌｌ形成装置の容器のリーク量は１０°’ ［
ｍ ｔｏｒｒ・Ｉ／５ｅｃｌ程度であり、これをｓｃｃ
Ｍ単位に［１１８と、７．９Ｘ１０’［ＳＣＣＭ］とな
る。この程度の真空濶れを有する容器にプロセス用ガス
（本発明の場合、Ａｒ。
ｍ ｔｏｒｒ・Ｉ／５ｅｃｌ程度であり、これをｓｃｃ
Ｍ単位に［１１８と、７．９Ｘ１０’［ＳＣＣＭ］とな
る。この程度の真空濶れを有する容器にプロセス用ガス
（本発明の場合、Ａｒ。
Ｋｒ、Ｋｅなと）をＱ ［ＳＣＣＭ］流し、容器内の圧
力をＰ ［ｔｏｒｒ］に保持した場合、不純物ガス分圧
ｐ ｃ ［ｔｏｒｒ］は、（Ｑ）７／９ｘｌＯうとする
と）、 Ｐｃ＝７．９ｘ１０うＰ／Ｑ ［ｔｏｒｒ］で与えられ
、基板の単位面積当りに毎秒入射する不純物ガス粒子層
ｆｉｎｅ ［ｃ＊４ｓｅｃ’ ］は、ｎｃ”；３．５４
Ｘ１０ ｘｐｃ −２，８ｘ１０ Ｐ／Ｑ となる。一方、基板の単位面積当りに毎秒入射するター
ゲット粒子密度ｎＴ ［ｃ＊４ｓ ｅ ｃ’ ］ ハ、
膜の堆積速度をＤ［人ＳｅＣ’ｌ］、ターゲット粒子の
原子直径をａ［人］とすると、 ｒＬｒ ’＝ＤＸ １０ ／ａ３ で与えられる。ａ４３［人〕であり、Ｄ４２［人５ｅｃ
４］！：すると、ｎｒ４７．４×、ｏ＋＋となる。不純
物の少ない膜を得るためには、ｎ７＞ｎｏでなければな
らない。ガスとしてＡｒ、ターゲットとしてＴｂとＦｅ
の混合ターゲット（Ｔｂ３０％）を使用し、ＲＦパワー
３００ ［Ｗ］でＰ／Ｑを変化してＴｂＦｅ膜を形成し
た。その結果、Ｐ／Ｑ≦２Ｘ１０’ ［ｔｏｒｒ／ＳＣ
ＣＭ］ （ｎｃ≧１、ｌＸ１０４ｎ丁）の範囲で垂直磁
化膜が得られたのに対し、Ｐ／Ｑ≧３×１０°’ ［ｔ
ｏｒｒ／ Ｓ ＣＣＭＩ （ｎｃ≧１．ｌＸ１０４ｎｙ
＞の範囲では不純物の影響が大きく面内磁化膜となった
。膜内に含有する不純物の許容量は膜の用途によって異
なるが、上記実験結果によれば、プロセス用ガス圧力Ｐ
トｊｊ スｍ ｌ Ｑ ＋７）比Ｐ ／ Ｑ １．ｔ
２ Ｘ １０°３［ｔＯｒｒ／ＳＣＣＭ］以下に設定
されるべきである。
力をＰ ［ｔｏｒｒ］に保持した場合、不純物ガス分圧
ｐ ｃ ［ｔｏｒｒ］は、（Ｑ）７／９ｘｌＯうとする
と）、 Ｐｃ＝７．９ｘ１０うＰ／Ｑ ［ｔｏｒｒ］で与えられ
、基板の単位面積当りに毎秒入射する不純物ガス粒子層
ｆｉｎｅ ［ｃ＊４ｓｅｃ’ ］は、ｎｃ”；３．５４
Ｘ１０ ｘｐｃ −２，８ｘ１０ Ｐ／Ｑ となる。一方、基板の単位面積当りに毎秒入射するター
ゲット粒子密度ｎＴ ［ｃ＊４ｓ ｅ ｃ’ ］ ハ、
膜の堆積速度をＤ［人ＳｅＣ’ｌ］、ターゲット粒子の
原子直径をａ［人］とすると、 ｒＬｒ ’＝ＤＸ １０ ／ａ３ で与えられる。ａ４３［人〕であり、Ｄ４２［人５ｅｃ
４］！：すると、ｎｒ４７．４×、ｏ＋＋となる。不純
物の少ない膜を得るためには、ｎ７＞ｎｏでなければな
らない。ガスとしてＡｒ、ターゲットとしてＴｂとＦｅ
の混合ターゲット（Ｔｂ３０％）を使用し、ＲＦパワー
３００ ［Ｗ］でＰ／Ｑを変化してＴｂＦｅ膜を形成し
た。その結果、Ｐ／Ｑ≦２Ｘ１０’ ［ｔｏｒｒ／ＳＣ
ＣＭ］ （ｎｃ≧１、ｌＸ１０４ｎ丁）の範囲で垂直磁
化膜が得られたのに対し、Ｐ／Ｑ≧３×１０°’ ［ｔ
ｏｒｒ／ Ｓ ＣＣＭＩ （ｎｃ≧１．ｌＸ１０４ｎｙ
＞の範囲では不純物の影響が大きく面内磁化膜となった
。膜内に含有する不純物の許容量は膜の用途によって異
なるが、上記実験結果によれば、プロセス用ガス圧力Ｐ
トｊｊ スｍ ｌ Ｑ ＋７）比Ｐ ／ Ｑ １．ｔ
２ Ｘ １０°３［ｔＯｒｒ／ＳＣＣＭ］以下に設定
されるべきである。
第４図は、躾の原子数密度（膜の緻密さに対応）の実測
データを示す図である。ガスはＡｒとＸｅの二種類を、
ターゲラ１−はＦｅとＴｂの二種類を使用し、ＲＦパワ
ー３００ ［Ｗ］ 、ガス１１２４［ＳＣＣＭ］、ター
ゲット−基板間隔７５［ｊｗ＋］でサンプルを形成し、
誘導結合プラズマを用いた発光分光法により膜の質量を
測定し、それを躾の体積で除して原子数密度を算出した
。膜厚勾配によるエラーを避けるため、サンプルの形状
は基板ホルダーと同心の円環としたｅ Ａ ｒガス−Ｆ
ｅターゲットの組合わせでは、ガス圧１０ ［ｍｔｏｒ
ｒ］以下では膜の原子数密度はバルクの体心立方晶のＦ
ｅの密度８．５Ｘ１０ ［ａ−３］ＧＣ近イｌｉｌ ヲ
示すが、１０ ［ｍｔｏｒｒ１以上では膜の緻密性が減
少している。Ａｒガス−Ｔｂターゲットの組合わせでは
、ガス圧３ Ｑ ［ｍｔｏｒｒ］以下の範囲で、躾の原
子数密度はバルクの六方晶のＴｂの密度である３、ｌＸ
１０ に近い値に維持される。Ｘｅガス−Ｔｂターゲッ
トの組合わせでは、ガス圧１０［ｍ ｔｏｒｒ１以上で
膜の緻密性が減少している。
データを示す図である。ガスはＡｒとＸｅの二種類を、
ターゲラ１−はＦｅとＴｂの二種類を使用し、ＲＦパワ
ー３００ ［Ｗ］ 、ガス１１２４［ＳＣＣＭ］、ター
ゲット−基板間隔７５［ｊｗ＋］でサンプルを形成し、
誘導結合プラズマを用いた発光分光法により膜の質量を
測定し、それを躾の体積で除して原子数密度を算出した
。膜厚勾配によるエラーを避けるため、サンプルの形状
は基板ホルダーと同心の円環としたｅ Ａ ｒガス−Ｆ
ｅターゲットの組合わせでは、ガス圧１０ ［ｍｔｏｒ
ｒ］以下では膜の原子数密度はバルクの体心立方晶のＦ
ｅの密度８．５Ｘ１０ ［ａ−３］ＧＣ近イｌｉｌ ヲ
示すが、１０ ［ｍｔｏｒｒ１以上では膜の緻密性が減
少している。Ａｒガス−Ｔｂターゲットの組合わせでは
、ガス圧３ Ｑ ［ｍｔｏｒｒ］以下の範囲で、躾の原
子数密度はバルクの六方晶のＴｂの密度である３、ｌＸ
１０ に近い値に維持される。Ｘｅガス−Ｔｂターゲッ
トの組合わせでは、ガス圧１０［ｍ ｔｏｒｒ１以上で
膜の緻密性が減少している。
基板面へ入射する粒子は、ターゲット粒子の他にスパッ
タガス粒子や不純物ガス粒子があるが、これらのうち最
も入射頻度が高いのは、スパッタガス粒子である。膜が
ち密であるためには、基板面へのターゲット粒子の被着
の際に基板面或いは膜面に物理吸着したスパッタガス粒
子層をターゲット粒子がはじきとばしてａｍ成因子とな
ることが必要であり、そのためにはターゲット粒子があ
る程度のエネルギーを持っていることが必要である。タ
ーゲツト面からスパッタリング放出される際のターゲッ
ト粒子のエネルギーは平均的に１０［ｅＶ］程度と十分
に大きいが、スパッタ放出した粒子は基板面へ被着する
前に気相中においてガス粒子と衝突してエネルギーを失
う。スパッタ放出してから基板へ入射する迄に失うエネ
ルギーは、衝突の回数と一回の衝突で失うエネルギーの
積で与えられる。−回の衝突で失うエネルギー係数は、
ターゲット粒子の原子量ＭＴとガス粒子の原子層Ｍａを
用いて、２ＭａＭｙ／ （ＭＯ＋ＭＴ ） ２で与えら
れ、衝突の回数はガス圧力Ｐとターゲット−基板間隔ｄ
の積ｐｄに比例する。故にち密な膜を得るためには、 Ｐｄ Ｘ ２Ｍａ Ｍｙ ／ （ＭＧ ＋ＭＴ ） ２
がある値より小さくなければならず、前記のデータから
、 Ｐｄ≦（ＭＯ＋ＭＴ ） ２／２０ＭＧ ＭＴであれば
、膜の１！密性はバルクの約９０％以上に保たれること
がわかる。
タガス粒子や不純物ガス粒子があるが、これらのうち最
も入射頻度が高いのは、スパッタガス粒子である。膜が
ち密であるためには、基板面へのターゲット粒子の被着
の際に基板面或いは膜面に物理吸着したスパッタガス粒
子層をターゲット粒子がはじきとばしてａｍ成因子とな
ることが必要であり、そのためにはターゲット粒子があ
る程度のエネルギーを持っていることが必要である。タ
ーゲツト面からスパッタリング放出される際のターゲッ
ト粒子のエネルギーは平均的に１０［ｅＶ］程度と十分
に大きいが、スパッタ放出した粒子は基板面へ被着する
前に気相中においてガス粒子と衝突してエネルギーを失
う。スパッタ放出してから基板へ入射する迄に失うエネ
ルギーは、衝突の回数と一回の衝突で失うエネルギーの
積で与えられる。−回の衝突で失うエネルギー係数は、
ターゲット粒子の原子量ＭＴとガス粒子の原子層Ｍａを
用いて、２ＭａＭｙ／ （ＭＯ＋ＭＴ ） ２で与えら
れ、衝突の回数はガス圧力Ｐとターゲット−基板間隔ｄ
の積ｐｄに比例する。故にち密な膜を得るためには、 Ｐｄ Ｘ ２Ｍａ Ｍｙ ／ （ＭＧ ＋ＭＴ ） ２
がある値より小さくなければならず、前記のデータから
、 Ｐｄ≦（ＭＯ＋ＭＴ ） ２／２０ＭＧ ＭＴであれば
、膜の１！密性はバルクの約９０％以上に保たれること
がわかる。
一方、ｐｄが余り小さいと、放電開始電圧が上昇する。
放電が不安定になる。などの不都合が生じるので、Ｐｄ
の下限としては、０．００１ ［ｔ。
の下限としては、０．００１ ［ｔ。
ｒ「・α〕程度が適当である。
以上のように本発明の設定条件に従ってスパッタリング
すれば、ダメージや不純物取込みが少なく、かつ緻密な
薄膜を大面積に屋って均一に形成することができる。
すれば、ダメージや不純物取込みが少なく、かつ緻密な
薄膜を大面積に屋って均一に形成することができる。
なお本発明は実施例に記載した平行平板型ＲＦスパッタ
装置を用いたｓｉ！形成方法に限られるものではなく、
ＤＣスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、同軸スパッ
タ法、多極スパッタ法１反応性スパッタ法等、全てのス
パッタリング現象を利用した１Ｍ形成方法に適用するこ
とができる。
装置を用いたｓｉ！形成方法に限られるものではなく、
ＤＣスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、同軸スパッ
タ法、多極スパッタ法１反応性スパッタ法等、全てのス
パッタリング現象を利用した１Ｍ形成方法に適用するこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例を説明するためのスパッタ装
置を示す図、第２図は形成されたＮ躾の膜堆積速度分布
を示す図、第３図は同じく膜堆積速度勾配とガス圧の関
係を示す図、第４図は同じく形成された膜の原子数密度
とガス圧の関係を示す図である。 １・・・ＮＮＩ形成容器、２・・・ターゲット、３・・
・基板、４・・・ＲＦＩ源、５・・・ガス供給系、６・
・・排気系。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
置を示す図、第２図は形成されたＮ躾の膜堆積速度分布
を示す図、第３図は同じく膜堆積速度勾配とガス圧の関
係を示す図、第４図は同じく形成された膜の原子数密度
とガス圧の関係を示す図である。 １・・・ＮＮＩ形成容器、２・・・ターゲット、３・・
・基板、４・・・ＲＦＩ源、５・・・ガス供給系、６・
・・排気系。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ガス供給系及び排気系を有する容器内にターゲットとこ
れに対向する基板を配置して、供給ガスのグロー放電に
より生成されたガスイオンによりターゲットをスパッタ
リングして前記基板上に所定のＷＩｌ！を形成する方法
において、供給ガスの流量をＱ ［ＳＣＣＭ］ 、この
ガスの原子量をＭａ、容器内の圧力をｐ ［ｔＯｒｒ］
、ターゲットの原子量をＭ Ｔ ｓターゲットと基板
の間隔をｄ［ｃＩＲ］としたとき、 ■０．５Ｘ１０’≦Ｐ≦２０Ｘ１０’３■Ｐ／Ｑ≦２Ｘ
１０−３ ■０．００１≦Ｐｄ、かつ、 Ｐｄ≦（Ｍａ十〜ＩＴ ）ｔ／２０ＭＧＭＴなる条件を
満たすことを特徴とするｍｓ形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6020784A JPS60204877A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6020784A JPS60204877A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 薄膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60204877A true JPS60204877A (ja) | 1985-10-16 |
| JPH0225427B2 JPH0225427B2 (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=13135467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6020784A Granted JPS60204877A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60204877A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113817987A (zh) * | 2020-06-19 | 2021-12-21 | 华为技术有限公司 | 一种电子设备的后盖的加工方法及电子设备 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AR057325A1 (es) | 2005-05-25 | 2007-11-28 | Progenics Pharm Inc | Sintesis de (s)-n-metilnaltrexona, composiciones farmaceuticas y usos |
| WO2008121348A2 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Progenics Pharmaceuticals, Inc. | Peripheral opioid receptor antagonists and uses thereof |
| WO2009099411A1 (en) | 2008-02-06 | 2009-08-13 | Progenics Pharmaceuticals, Inc. | Preparation and use of (r),(r)-2,2'-bis-methylnaltrexone |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP6020784A patent/JPS60204877A/ja active Granted
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS=1981 * |
| JOURNAL OF VACUUM SCIENCE AND TECHNOLOGY=1982 * |
| JOURNAL OF VACUUM SCIENCE AND TECHNOLOGY=1983 * |
| THIN SOLID FILMS=1979 * |
| THIN SOLID FILMS=1983 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113817987A (zh) * | 2020-06-19 | 2021-12-21 | 华为技术有限公司 | 一种电子设备的后盖的加工方法及电子设备 |
| CN113817987B (zh) * | 2020-06-19 | 2023-04-18 | 华为技术有限公司 | 一种电子设备的后盖的加工方法及电子设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0225427B2 (ja) | 1990-06-04 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |