JPS6164874A - スパツタ膜の形成方法 - Google Patents
スパツタ膜の形成方法Info
- Publication number
- JPS6164874A JPS6164874A JP18456384A JP18456384A JPS6164874A JP S6164874 A JPS6164874 A JP S6164874A JP 18456384 A JP18456384 A JP 18456384A JP 18456384 A JP18456384 A JP 18456384A JP S6164874 A JPS6164874 A JP S6164874A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- sputtering
- gas
- water vapor
- hole
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
-
- 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
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、スパッタリング法によって酸化物の膜を形成
する方法に関するものである。
する方法に関するものである。
スパッタリング法によって酸化物被膜（例えば２酸化珪
素〕の薄膜を形成する場合、従来一般にアルゴン等の重
い荷電粒子をターゲットに照射してその衝撃でターゲツ
ト材から叩き出された粒子を、対向する試料上に付着さ
せる方法が用いられる。
素〕の薄膜を形成する場合、従来一般にアルゴン等の重
い荷電粒子をターゲットに照射してその衝撃でターゲツ
ト材から叩き出された粒子を、対向する試料上に付着さ
せる方法が用いられる。
この醸化物被膜は緻密で無欠陥であることが要求される
。スパッタリング法によって形成される酸化物被膜の膜
質を向上（緻密・無欠陥ンさせる万策が種々研究されて
おり、バイアススパッタ法や電極間隔を小さくする方法
などが公知である。
。スパッタリング法によって形成される酸化物被膜の膜
質を向上（緻密・無欠陥ンさせる万策が種々研究されて
おり、バイアススパッタ法や電極間隔を小さくする方法
などが公知である。
上述のバイアススパッタ法は再スパツタ効果によって膜
質を向上させるもので、スパッタ電源の他にバイアス電
源を必要とするので設備コストが大きく、その上、スパ
ッタ速度が低くなるという欠点が有る。
質を向上させるもので、スパッタ電源の他にバイアス電
源を必要とするので設備コストが大きく、その上、スパ
ッタ速度が低くなるという欠点が有る。
また、前述の電極間隔を小さくする方法に＆−膜厚分布
が不均一になるという欠点がある。
が不均一になるという欠点がある。
更に、酸化物被膜の形成に関して欠配のような技術的問
題が有る。
題が有る。
即ち、スパッタリング法で形成した酸化物被膜を弗酸系
のエツチング液でエツチングした場合に、非常に速いエ
ツチング速度を示し、か１スルーホールを設けたとき円
柱面状のスルーホールが形成される。
のエツチング液でエツチングした場合に、非常に速いエ
ツチング速度を示し、か１スルーホールを設けたとき円
柱面状のスルーホールが形成される。
第５図は従来技術のスパッタリング法で形成した酸化物
被膜における上記の不具合の説明図である。
被膜における上記の不具合の説明図である。
１はグレーズドセラミック基板、２はその上に設ゆられ
た第１層基板、３は従来のスパッタリング法によって形
成した２酸化珪素の膜であり、この２酸化被膜は層間絶
縁膜として設けられたものである。
た第１層基板、３は従来のスパッタリング法によって形
成した２酸化珪素の膜であり、この２酸化被膜は層間絶
縁膜として設けられたものである。
上記の２酸化珪素は蒸着面に垂直な柱状晶から成ってい
るため、エツチングによってスルーホールを設けると図
示の如（柱面状（本例においては円柱面状）のスルーホ
ール３ａが形成される。
るため、エツチングによってスルーホールを設けると図
示の如（柱面状（本例においては円柱面状）のスルーホ
ール３ａが形成される。
このような円柱ｉ状スルーホール３ａが形成された眉間
絶縁膜（２酸化珪素薄膜）３の上に矛２層配線を蒸着す
ると、第４図に示すごとく、第２層配線４の断面形状に
顕著な段差部Ａを生じ、断切れＢを生じる虞れが有る。
絶縁膜（２酸化珪素薄膜）３の上に矛２層配線を蒸着す
ると、第４図に示すごとく、第２層配線４の断面形状に
顕著な段差部Ａを生じ、断切れＢを生じる虞れが有る。
こうした断切れの発生を防止するため、ＩＢＭＪ、
１４（３）１７６−１８１（１９７０） によって公
知にされている水素添加法が有る。
１４（３）１７６−１８１（１９７０） によって公
知にされている水素添加法が有る。
これは、スパッタリングガスとして用いるアルゴンガス
に水素を添加することによって膜質を改善するものであ
るが、この方法を実施に適用しようとすると水素ガスを
使用することに伴う安全対策上の設備、配慮を必要とし
、設備費が高価になる。
に水素を添加することによって膜質を改善するものであ
るが、この方法を実施に適用しようとすると水素ガスを
使用することに伴う安全対策上の設備、配慮を必要とし
、設備費が高価になる。
本発明は上記の事情に鑑みて為されたもので、安価な設
備を用いて安全かつ容易に、緻密で良質のスパッタ膜を
形成することができ、該スパッタ膜上に蒸着した配線に
断切れを誘発する虞れの無いスパッタ膜の形成方法を提
供しようとするものである。
備を用いて安全かつ容易に、緻密で良質のスパッタ膜を
形成することができ、該スパッタ膜上に蒸着した配線に
断切れを誘発する虞れの無いスパッタ膜の形成方法を提
供しようとするものである。
上記の目的を達成するため、本発明のスパッタ膜の形成
方法は、水蒸気を添加したアルゴンガスをスパッタガス
として用い、酸化物被膜を堆積せしめることを特徴とす
る。
方法は、水蒸気を添加したアルゴンガスをスパッタガス
として用い、酸化物被膜を堆積せしめることを特徴とす
る。
次に、本発明の１実施例について、第１図及び矛２図を
参照しつつ説明する。
参照しつつ説明する。
この実施例は、感熱記録ヘッドの多層配線部に本発明を
適用して２酸化珪素の眉間絶縁膜３を形成したものであ
る。
適用して２酸化珪素の眉間絶縁膜３を形成したものであ
る。
本実施例は、スパッタリングガスとして用いるアルゴン
ガス中に水蒸気を添刀口する。
ガス中に水蒸気を添刀口する。
第２図は横軸に水蒸気添加！（容積係）をとり、縦軸に
スパッタ速度及びエツチング連層をとった図表である。
スパッタ速度及びエツチング連層をとった図表である。
この実施例は５“ｘｉｓ”の大きさの二酸化ケイ素をタ
ーゲットとして使用しマグネトロン型の高周波スパッタ
装置により行なった。本装置は１７０Ｘ３８０鵡の大き
さの７面体のステンレス製基板ホルダを備え、このホル
ダは膜形成中回転している。まず、ベルジャ内を６ Ｘ
１０ ’Ｔｏｍ以下に真空引きした後、２００’Ｃで
３０分間脱ガス処理する。次に所定の真空圧力において
、ＩＫｗで５分、２Ｋｗで１０分間グリスバッタした後
、本スパッタを行なって膜を堆積した第２図に表わされ
ているように、水蒸気添加量が０憾から３８憾まで増す
につれてスパッタ速度が低下し、水蒸気添加量１２憾容
ｆｆ藁のときのスパッタ速度は純アルゴンに比して約７
５係であり、水蒸気添加量３８係（容積率）でほぼ飽和
し、このときのスパッタ速度は純アルゴンに比して約２
０係となる。
ーゲットとして使用しマグネトロン型の高周波スパッタ
装置により行なった。本装置は１７０Ｘ３８０鵡の大き
さの７面体のステンレス製基板ホルダを備え、このホル
ダは膜形成中回転している。まず、ベルジャ内を６ Ｘ
１０ ’Ｔｏｍ以下に真空引きした後、２００’Ｃで
３０分間脱ガス処理する。次に所定の真空圧力において
、ＩＫｗで５分、２Ｋｗで１０分間グリスバッタした後
、本スパッタを行なって膜を堆積した第２図に表わされ
ているように、水蒸気添加量が０憾から３８憾まで増す
につれてスパッタ速度が低下し、水蒸気添加量１２憾容
ｆｆ藁のときのスパッタ速度は純アルゴンに比して約７
５係であり、水蒸気添加量３８係（容積率）でほぼ飽和
し、このときのスパッタ速度は純アルゴンに比して約２
０係となる。
これにより、本発明方法の適用によりスパッタ速度の低
下は実用価値を失わせるほど著しいものではないことが
解る。
下は実用価値を失わせるほど著しいものではないことが
解る。
本発明者らは、水蒸気添加量およびスバノタガス圧力を
種々に変えながらスパッタ膜形成実験を繰り返し、形成
すれたスパッタ膜エツチングスルーホールを設げてその
形状を８ＥＭ観察した結果、スパッタガス圧２ｍＴｏｒ
ｒ以下、水蒸２添加量１２係（容積率）のとき、緻密な
等軸晶の層間絶縁膜が形成され、これにエツチングスル
ーホールを投げると、第１図に示したようにテーバ面状
のスルーホール３ｂが形成されることが確認された。テ
ーバ面状ゆスルーホール３ｂの上に第２配線層４′を設
けると、その断面形状が滑らかになって著しい段差を生
じず、従って断切れを誘発する虞れも無い。
種々に変えながらスパッタ膜形成実験を繰り返し、形成
すれたスパッタ膜エツチングスルーホールを設げてその
形状を８ＥＭ観察した結果、スパッタガス圧２ｍＴｏｒ
ｒ以下、水蒸２添加量１２係（容積率）のとき、緻密な
等軸晶の層間絶縁膜が形成され、これにエツチングスル
ーホールを投げると、第１図に示したようにテーバ面状
のスルーホール３ｂが形成されることが確認された。テ
ーバ面状ゆスルーホール３ｂの上に第２配線層４′を設
けると、その断面形状が滑らかになって著しい段差を生
じず、従って断切れを誘発する虞れも無い。
本発明者らは、この実験により酸化物被膜としてアルミ
ナ薄膜をスパッタリング形成する場合も、スパッタリン
グガス（アルゴン）の中に水蒸気を添加することによっ
て膜質が改善されることを確認した。
ナ薄膜をスパッタリング形成する場合も、スパッタリン
グガス（アルゴン）の中に水蒸気を添加することによっ
て膜質が改善されることを確認した。
また、本発明者らは前記の実験結果を解析・検討し、膜
質の緻密さ、形成されるエツチングスルーホールの形状
、及びスパッタ速度の低下嘉等を総合的に評価した結果
、本発明を適用する場合、水蒸気の添加＃度１２慄（容
ｆ−！？不）以上、スパッタガス圧２ｍＴｏ ｒ ｒ以
下とすることが好ましいことを確認した。この条件外に
おいても本発明の効果は若干認められるが、その結果が
充分に発揮されない。
質の緻密さ、形成されるエツチングスルーホールの形状
、及びスパッタ速度の低下嘉等を総合的に評価した結果
、本発明を適用する場合、水蒸気の添加＃度１２慄（容
ｆ−！？不）以上、スパッタガス圧２ｍＴｏ ｒ ｒ以
下とすることが好ましいことを確認した。この条件外に
おいても本発明の効果は若干認められるが、その結果が
充分に発揮されない。
以上詳述したように、本発明のスパッタ膜の形成方法を
適用すると、水素ガスを用いる必要が無いので安価な設
備で足り、安全かつ容易に、緻密で良質なスパッタ膜を
形成することができ、該スパッタ膜上に蒸着した配線に
断切れを生じる虞れが無いという優れた実用的効果を奏
する。
適用すると、水素ガスを用いる必要が無いので安価な設
備で足り、安全かつ容易に、緻密で良質なスパッタ膜を
形成することができ、該スパッタ膜上に蒸着した配線に
断切れを生じる虞れが無いという優れた実用的効果を奏
する。
第１図は本発明の方法によって形成したスパッタ膜の１
実施例の断面を模式的に描いた説明図、第２図は本発明
を適用する場合の水蒸気添７１［Ｉｔの変化に伴うスパ
ッタ速度の変化及びエッチング１１ｖ度の変化を示す図
表、第６図は従来のスパッタリング膜形成法によって構
成したスパッタ被膜の１例を模式的に描いた説明図、第
４図は上記従来例【おける不具合の説明図である。 １・・・グレーズドセラミック基板、２・・・第１層配
線、３．５”・・・スパッタリングによって形成した眉
間絶縁膜、３ａ・・・往状蘭のスルーホール、３ｂ・・
・テーバ面状のスルーホール、４．４°・・・〒２層配
線。
実施例の断面を模式的に描いた説明図、第２図は本発明
を適用する場合の水蒸気添７１［Ｉｔの変化に伴うスパ
ッタ速度の変化及びエッチング１１ｖ度の変化を示す図
表、第６図は従来のスパッタリング膜形成法によって構
成したスパッタ被膜の１例を模式的に描いた説明図、第
４図は上記従来例【おける不具合の説明図である。 １・・・グレーズドセラミック基板、２・・・第１層配
線、３．５”・・・スパッタリングによって形成した眉
間絶縁膜、３ａ・・・往状蘭のスルーホール、３ｂ・・
・テーバ面状のスルーホール、４．４°・・・〒２層配
線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、スパッタリング法によって酸化物の膜を形成する方
法において、水蒸気を添加したアルゴンガスをスパッタ
ガスとして用いて酸化物被膜の堆積を行うことを特徴と
するスパッタ膜の形成方法。 ２、前記の酸化物の膜は２酸化珪素膜および酸化アルミ
ニウム膜の何れか一方であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のスパッタ膜の形成方法。 ３、前記の水蒸気の添加濃度は少なくとも１２％（容積
率）であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のスパッタ膜の形成方法。 ４、前記の酸化膜の堆積は２ｍＴｏｒｒ以下のガス圧力
雰囲気中で行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載のスパッタ膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18456384A JPS6164874A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | スパツタ膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18456384A JPS6164874A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | スパツタ膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6164874A true JPS6164874A (ja) | 1986-04-03 |
Family
ID=16155393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18456384A Pending JPS6164874A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | スパツタ膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6164874A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6660931B2 (en) | 2000-12-04 | 2003-12-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate for solar cell, solar cell having the same, and production process of solar cell |
| US6860974B2 (en) | 2001-06-29 | 2005-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Long-Term sputtering method |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP18456384A patent/JPS6164874A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6660931B2 (en) | 2000-12-04 | 2003-12-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate for solar cell, solar cell having the same, and production process of solar cell |
| US6860974B2 (en) | 2001-06-29 | 2005-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Long-Term sputtering method |
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