JPS6226822A - 微小凹みの被層方法 - Google Patents

微小凹みの被層方法

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JPS6226822A
JPS6226822A JP61013615A JP1361586A JPS6226822A JP S6226822 A JPS6226822 A JP S6226822A JP 61013615 A JP61013615 A JP 61013615A JP 1361586 A JP1361586 A JP 1361586A JP S6226822 A JPS6226822 A JP S6226822A
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マルセン・ラルドン
ライナー・ブール
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産２業−１％机朋分立 本発明は微小凹みの被層方法に関する。
、既江−技玉 マイクロエレクトロエックスにおける金属被覆法の問題
点として、導体路と、この外側で絶縁層で分離された部
材との間の電気的接続を確実にする。このためには導体
路を急な段部としてできるだけ小さな抵抗とし、凹みの
側壁の層の厚さと導体路の面の層の厚さの比の良い段部
被覆とする必要がある。
段部被覆の問題は、被層原に対して被層すべき物体を所
要の方向とし高温度と側壁角度の適切な値によって行う
ことは既知である。他の既知の装置として蒸発原と遊星
駆動される物体とを組み合わせる。他の例として金属被
覆の前に誘電層の蒸発によって段部を平らにする。これ
らの方法は二酸化珪素層について記されている。他の例
として長い蒸発原を使用し蒸発分子を専ら基板の方向に
作用させ凡ての傾斜の面にできるだけ均等に被層する。
同様の効果はガス制御又は所謂マグネトロン原等による
比較的高圧（＞０，５Ｐａ）で被層する。
凡ての既知の方法の欠点として、凹み幅が深さに対して
大きい時は良い段部被覆を得るが深さと幅の比が１以七
の場合は不可能である。この比は近時のマイクロエレク
トロエックスでのＶ　Ｌ　Ｓ　Ｉ技法では著しく増加し
重要である。
スパッタ蒸着と同時のスパッタエツチング（バイアスス
バ７り）によって比１の溝をアルミニウムで被覆するこ
とは回部であるが、比１より大。
幅より探し時にはバイアススパッタでは困難である。ス
パッタ原は所定の寸法を有し小片が種々の角度で被層ず
べき物体面に進む。このため上記の通り段部の対向縁部
が良く被着され隣接した狭い凹みは被着しない欠点が生
ずる。綿密な実験の結果凹みの縁部の屓は他の場所より
早く成長することを知った。このため縁部にオーバーハ
ングが生じ、凹みは開口部で順次狭（なり最後は孔とな
るがこの孔はマイク１７スイツチング作動上の欠点とな
る。
一発一朋が解、決寿よ在ど一生Ａ２罰遁口と本発明の目
的は微小凹みの被層の際の孔の形成を確実に防止するこ
とである。本明細書の微小凹みとは幅が５μｍｌ以下で
あり幅と深さの比を好適な例で１以上とするものをいう
。
１！１題嘉ｆ−解火すｊ−丸汝ｐ王役 本発明は物体面に５μｍより小さな凹みを有する微小凹
みの被層方法であって、真空下で所定の物質を被着し凹
み内に被着した被層物質をイオンボンバードによって再
び散乱して凹みの他の位置に被着する場合に、−上記被
着を被層物質の凹みに作用する分子流の拡散が最大１０
度となる装置で行う。
驚くべきことには１本発明の方法によって微小凹みの底
と側壁とは既知に比較して著しく均等に被層可能となり
２幅と深さの比が１より大きい場合にもほぼ完全に被層
材料が被着し、開口がオーバーハングの形成によって孔
即ち中空部が形成されることはない。
本発明の実施例によって、被着とエツチングとは同時に
又は複数回の交互の過程によって行う。
好適な実施例によって、蒸発片を物体面に直角とした装
置を使用し１．最初は主として凹みの底部に被層材料を
沈着させ、この材料を同時に行う又は次に行うスパッタ
によって凹みの側壁に導く、此の方法は凹み縁部に中空
部を形成するオーバーハングを形成することはない。蒸
発片による既知の被着の場合は凡ての側から物体に沈着
して縁部に付着する。
被層原の正確な寸法は本発明の実施に好適であり、最初
の第１の被層に際して凹みの側壁にも沈着する。この寸
法は最大として被層すべき微小凹みの各点から分子流産
が最大１０度の角度となるように定める。
このために、蒸発原付近では凡ての小片がほぼ同じ方向
で物体面に沈着することを利用できこの距離は被層室の
真空、はぼ０．０ＯＩＰａの低圧での平均自由行程にほ
ぼ等しくする。
本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
。
実Ｊ！！−別 第１図において、真空室ｌは真空ポンプ２によって所要
の負圧に排気できる。所要の分子流産３は例えば熱的蒸
発器とし又は図に示す所謂電子流蒸発器とし電子流４は
磁界によって蒸発段に回転する。微小凹みを有する被層
すべき物体５に分子流産３からの分子流が作用する。物
体５は保持装置６に保持され真空密の電圧導体７によっ
て電圧供給装置８に接続する。更にガス導管９を設は弁
ＩＯを介して補助ガス容器１１に接続し例えばアルゴン
を所要量被層室に供給可能とする。
本発明の実施のためには上述の被層装置において、凹み
に導かれる被層すべき材料の分子流の拡散を充分に小さ
くし即ち最大１０度とする。この構成によって被層すべ
き微小凹みの各点から分子広原は１０度より少ない角度
となることは明らかである。此の条件から分子流発生原
の所定寸法の場合に発生原から物体までの距離を容易に
計算できる。距離５０ｃｍと計算したとすれば所要の拡
散条件を満足するためには発生原の寸法は８．７ｃｍ以
下となる。
上述の分子流の物体に作用する角度以下とするためには
幾何学的構成のみでは定められない。被層室が高いガス
圧力で被層を行う場合例えば陰極スパッタによる被層又
は平マグネトロン使用の場合にはガス室内に分子流から
の被層材料の分子の分散が生じ、この分散した分子は多
数回分散によって結局各種の角度で物体に到達し分子流
の予め与えられた方向だけではない。発生原と物体との
間のスペース内での分子流の平均自由行程長が発生原と
物体との間の距離の３分の１以上、好適な例でこおの距
離以上の場合はこの分散による害は殆どない。
第１の実施例として、純アルミニウムを真空度２．５／
１０００　　ｐ　ａで蒸発させ物体表面への被層速度毎
分０．２６μｍで０．２μｍ厚さの被層が蒸着した。次
に室１にアルゴンをＱ、５ｐａの圧力まで導入し物体に
負の電圧２０００Ｖを蒸発原及び被層室の壁に対してか
ける。これによって電気的ガス放電が生じ、アルミニウ
ムは物体から陰極スパッタによって一部は朶散する。こ
の所謂逆スパッタによってアルミニウムは物体」二に既
知の通りに分布し、即ちスパッタした層材料の一部は凹
みの側壁の低部に衝突して導電性金属被覆を形成する。
他の変形例によって、逆スパッタを１３．５６ＭＩ＋２
で負荷１．５　Ｗ／ｃｄの高周波スパッタを行い同様の
結果が得られる。高周波スパッタの利点として非導電被
層材料をスパッタできる。
被層及び逆スパッタの上述の両段階は好適な例で繰り返
し均等な厚い屓が微小凹みの側壁にも被着する。凹みが
断面四角形であり深さ１μｍが被層の製造時間と品質に
関して好適である場合には被層当り凹みの底部に０．２
μｍとしこの被層と逆スパッタとを５回繰返す。
第２図はこの５屓の所定の材料断面を示す。第２図には
基板２０と二酸化珪素被覆２２を示し。
被覆２２に幅と深さの等しい正方形断面の溝を彫りこむ
。次に−に連の実施例に記した被層を５回のスパッタと
逆スパッタとによって形成する。第２図に断面を示し各
サイクルごとに蒸着と逆スパッタとを行う。［２１に示
す通りオーバーハングも中空部も生しない。更に最初の
凹みに被層材料が完全に被着され基板−Ｌの二酸化珪素
被覆と凹み内に被着したアルミニウムとの間は確実に結
合する。
別の実施例によってポートからアルゴン雰囲気５／１０
０ｐａで蒸発させ所定のネ発装置内で被層速度０．０９
μｍ　／ｗｉｎとした。各蒸発段階で２分間の蒸発時間
で０．１８＃ｍのアルミニウム屓を凹み付の試験基板−
ヒに被着した。次に高周波ガス放電９例えば上述の１３
．５６Ｍ１ｌｚ、１．６Ｗａｔｔ／２ｃ１１１；　５／
１０Ｐａ　Ａｒｇｏｎによって逆スパッタを行い朶宛段
階で凹みの底に被着したアルミニウムの大部分を阿び除
去する。
逆スパッタの持続時間を定め逆スパッタ部分の量を定め
る。この例で被着段階で被着した０、１８μｍの厚さの
アルミニウム被層は逆スパッタによって０．１３μｍ除
去される。蒸着と除去を７回繰り返し凹みの面に均等な
被層が得られる。
上述の逆スパッタ即ちエツチングは既知の各種の方法で
行うことができ本発明の範囲内である。
エツチングは高周波放電だけでな（第１の実施例に記し
た等電圧除去とすることもでき、被層部分に被着した被
層物質をイオン流をエツチングすべき部分に作用して除
去を行うこともできる。
、発刊」１ 本発明によって分子流の拡散角度を１０度以下とするこ
とによって凹み底部及び側壁に均等に被層することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は真空被層装置の図、第２図は本発明によって凹
みに被着した層を示す図である。 ■、真空室 ２、真空ポンプ ３９分子流原 産、物体 ８、電圧供給装置 １１、ガス容器 ２０、基板 ２２、二酸化珪素被覆 （夕Ｆｆ、ｉり）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、物体面に５μｍより小さな凹みを有する微小凹みの
    被層方法であって、真空下で所定の物質を被着し凹み内
    に被着した被層物質をイオンボンバードによって再び散
    乱して凹みの他の位置に被着する場合に、上記被着を被
    層物質の凹みに作用する分子流の拡散が最大１０度とな
    る装置で行うことを特徴とする微小凹みの被層方法。 ２、同じ物体上で前記被着と散乱との過程を少なくとも
    ２回行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
    の方法。 ３、前記被層と逆スパッタとを同時に行うことを特徴と
    する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４、前記被着をイオン流によって行うことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５、逆スパッタをイオン流によって行うことを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６、前記被着間の平均自由行程長は発生原と物体との間
    の距離の３分の１より大とすることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項に記載の方法。 ７、被層すべき微小凹みの各点から分子流原が１０度よ
    り小さいことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
    の方法を実施するための装置。
JP61013615A 1985-07-26 1986-01-24 微小凹みの被層方法 Pending JPS6226822A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH3256/85-2 1985-07-26
CH3256/85A CH665428A5 (de) 1985-07-26 1985-07-26 Verfahren zur beschichtung von mikrovertiefungen.

Publications (1)

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JPS6226822A true JPS6226822A (ja) 1987-02-04

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JP61013615A Pending JPS6226822A (ja) 1985-07-26 1986-01-24 微小凹みの被層方法

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FR (1) FR2585371B1 (ja)
GB (1) GB2178060B (ja)

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