JPS62284070A - スパツタリング方法 - Google Patents
スパツタリング方法Info
- Publication number
- JPS62284070A JPS62284070A JP12769986A JP12769986A JPS62284070A JP S62284070 A JPS62284070 A JP S62284070A JP 12769986 A JP12769986 A JP 12769986A JP 12769986 A JP12769986 A JP 12769986A JP S62284070 A JPS62284070 A JP S62284070A
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- Japan
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- sputtering
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- magnetron
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- Pending
Links
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
技４分災
本発明は、スパッタリング方法に関する。
災米技生
ターゲット表面上に閉じた磁界を形成し、ターゲットと
この磁界により形成される閉ループ内にイオンを閉じ込
めて高速スパッタするマグネトロンスパッタリング法が
注目されている。
この磁界により形成される閉ループ内にイオンを閉じ込
めて高速スパッタするマグネトロンスパッタリング法が
注目されている。
しかし、マグネトロンスパッタリングでは、第２図およ
び第３図に示すようにターゲット２１に１選択的にスパ
ッタリングされる部分２１ａと、スパッタリングされな
い部分２１ｂが生じてしまう。なお、２１ａの外側の部
分（２１ｃ ）はアースシールド２５で覆われている部
分なのでスパッタされず、ここはプラズマの影響がない
。この現象は広く知られていることではあるが、従来は
主としてターゲットの有効利用の観点から問題とされて
いた。そして、ターゲットの消耗を均一化する方法とし
て、ターゲット裏面に設けられた磁石をターゲットの面
方向に動かしながらスパッタリングする方法などが提案
されている。
び第３図に示すようにターゲット２１に１選択的にスパ
ッタリングされる部分２１ａと、スパッタリングされな
い部分２１ｂが生じてしまう。なお、２１ａの外側の部
分（２１ｃ ）はアースシールド２５で覆われている部
分なのでスパッタされず、ここはプラズマの影響がない
。この現象は広く知られていることではあるが、従来は
主としてターゲットの有効利用の観点から問題とされて
いた。そして、ターゲットの消耗を均一化する方法とし
て、ターゲット裏面に設けられた磁石をターゲットの面
方向に動かしながらスパッタリングする方法などが提案
されている。
しかし、この方法は装置が大掛かりとなったり、放電の
安定性の問題もあり、また、スッタリングされない部分
を完全になくすことは非常に困難である。
安定性の問題もあり、また、スッタリングされない部分
を完全になくすことは非常に困難である。
マグネトロンスパッタリングを行なう際、所期の膜特性
を得るために長時間のプレスパツタリングが必要な場合
がある。たとえば、鉄をターゲットとして用い、Ａｒと
０２との混合ガスのような酸化性雰囲気でマグネトロン
スパッタリングして酸化鉄からなる磁性膜を作成しよう
とすると、スパッタリング操作を繰り返すにつれて所期
の特性の磁性膜が得られなくなる。これは、スパッタリ
ングに先だって、シャッタを閉めた状態でプレスパツタ
リングすることにより防止できるが、このプレスパツタ
リングに長時間を要し、生産性の上で問題が大きかった
。
を得るために長時間のプレスパツタリングが必要な場合
がある。たとえば、鉄をターゲットとして用い、Ａｒと
０２との混合ガスのような酸化性雰囲気でマグネトロン
スパッタリングして酸化鉄からなる磁性膜を作成しよう
とすると、スパッタリング操作を繰り返すにつれて所期
の特性の磁性膜が得られなくなる。これは、スパッタリ
ングに先だって、シャッタを閉めた状態でプレスパツタ
リングすることにより防止できるが、このプレスパツタ
リングに長時間を要し、生産性の上で問題が大きかった
。
発明の目的
本発明は、簡単な操作で、マグネトロンスパッタリング
により特性が安定した膜を形成することを目的とする。
により特性が安定した膜を形成することを目的とする。
見吸例棗戊
本発明のスパッタリング方法は、マグネトロンスパッタ
リングにより膜を形成するに際し、スパッタリングによ
る膜の堆積に先立って、このスパッタリング時よりもタ
ーゲット上の磁界を弱めてプレスパツタリングを行ない
、ついで、該磁界を強めてスパッタリングして膜を形成
することを特徴とする。
リングにより膜を形成するに際し、スパッタリングによ
る膜の堆積に先立って、このスパッタリング時よりもタ
ーゲット上の磁界を弱めてプレスパツタリングを行ない
、ついで、該磁界を強めてスパッタリングして膜を形成
することを特徴とする。
以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明する
。
。
第１図は、本発明を説明するためのマグネトロンスパッ
タリング装置についての構成図である。真空槽１１内に
スパッタ電極１３が設けられ、また、基板ホルダー１５
には基板１７が保持されている。スパッタ電極１３には
ターゲット２１が置かれている。スパッタ電極１３の内
部には磁界発生装置２３が上下方向に移動可能に配設さ
れ、図中で矢印で示したように磁界を形成しターゲット
２１上に閉ループを形成するようになっている。
タリング装置についての構成図である。真空槽１１内に
スパッタ電極１３が設けられ、また、基板ホルダー１５
には基板１７が保持されている。スパッタ電極１３には
ターゲット２１が置かれている。スパッタ電極１３の内
部には磁界発生装置２３が上下方向に移動可能に配設さ
れ、図中で矢印で示したように磁界を形成しターゲット
２１上に閉ループを形成するようになっている。
基板１７とターゲット２１の間にはシャッタ１９が開閉
自在に設けられている。まず、スパッタリングに先立っ
て、シャッタ１９を閉じた状態でプレスパツタリングを
行なう。このプレスパツタリング時には、磁界発生装置
２３を下方向に移動してターゲット２１から遠ざけ、タ
ーゲット上の磁界を弱めて放電を行なう。このように磁
界発生装置とターゲットとの距離を調整自在にした装置
は、特開昭６０−１９７８７４号公報に詳しく記載され
ている。もちろん、磁界を弱める方法はこれに限定され
ず、たとえば、磁界発生装置を電磁石から形成し、印加
電圧を調整しても良い。また、磁界を全く掛けない状態
でプレスパツタリングしても良い。
自在に設けられている。まず、スパッタリングに先立っ
て、シャッタ１９を閉じた状態でプレスパツタリングを
行なう。このプレスパツタリング時には、磁界発生装置
２３を下方向に移動してターゲット２１から遠ざけ、タ
ーゲット上の磁界を弱めて放電を行なう。このように磁
界発生装置とターゲットとの距離を調整自在にした装置
は、特開昭６０−１９７８７４号公報に詳しく記載され
ている。もちろん、磁界を弱める方法はこれに限定され
ず、たとえば、磁界発生装置を電磁石から形成し、印加
電圧を調整しても良い。また、磁界を全く掛けない状態
でプレスパツタリングしても良い。
磁界を弱めて放電すると、通常の二極スパッタ放電のよ
うに、ターゲット２１の全面にイオンが当たるようにな
る。磁界が弱まることによりスパッタ速度は低下するが
、これはプレスパツタリング操作であるので問題はない
。
うに、ターゲット２１の全面にイオンが当たるようにな
る。磁界が弱まることによりスパッタ速度は低下するが
、これはプレスパツタリング操作であるので問題はない
。
次いで、磁界発生装置２３を第１図に示すように本来の
位置に戻して高速マグネトロン放電とし、シャッタ１９
を開いて、基板１７上にスパッタ膜を堆積する。
位置に戻して高速マグネトロン放電とし、シャッタ１９
を開いて、基板１７上にスパッタ膜を堆積する。
鉄をターゲットとして用い、アルゴンと酸素との混合ガ
ス雰囲気下にマグネトロンスパッタリングして酸化鉄磁
性膜を形成した。この操作をバッチ作業で行ない、１０
ツトをスパッタリングするたびに基板を入れ換えて繰り
返し成膜を行なっていたところ、得られる磁性膜の特性
が変動し始めた。所期の特性を得るために、成膜時のマ
グネトロンスパッタリングと同じ磁束密度（３００ガウ
ス）でプレスパツタリングしたところ、２時間程度のプ
レスパツタリングが必要であった。これに対し、磁束密
度を１００ガウスに下げてプレスパツタリングし、３０
０ガウスに戻して成膜したところ、１０分程度のプレス
パツタリングで所期の膜特性が得られた。
ス雰囲気下にマグネトロンスパッタリングして酸化鉄磁
性膜を形成した。この操作をバッチ作業で行ない、１０
ツトをスパッタリングするたびに基板を入れ換えて繰り
返し成膜を行なっていたところ、得られる磁性膜の特性
が変動し始めた。所期の特性を得るために、成膜時のマ
グネトロンスパッタリングと同じ磁束密度（３００ガウ
ス）でプレスパツタリングしたところ、２時間程度のプ
レスパツタリングが必要であった。これに対し、磁束密
度を１００ガウスに下げてプレスパツタリングし、３０
０ガウスに戻して成膜したところ、１０分程度のプレス
パツタリングで所期の膜特性が得られた。
この作用機構は明らかでないが、次のように考えている
。マグネトロンスパッタリングの場合、ターゲット中央
部（第２図および第３図中の２１ｂ）は原理的にイオン
が当たらず、スパッタリングされない。むしろ、この部
分にはスパッタされた粒子が徐々に堆積し、これと真空
槽内の残留ガスや大気とが反応し複雑な組成の汚染層が
堆積してくる。この層がマグネトロンスパッタリング中
にプラズマに曝されて不純物ガスを放出することなどに
より、基板上のスパッタ膜に悪影響を与える。長時間プ
レスバッタリングされることにより、プラズマにより汚
染層から不純物ガスが放出され尽くしたり、汚染層上に
新たにスパッタされた粒子が堆積して汚染層を被覆し、
その影響を緩和する。しかし、このプレスパツタリング
では、その効果が発揮されるためには長時間を必要とす
る。これに対して、磁界を弱めてプレスパツタリングす
ると、汚染層にイオンが当たり直接スパッタして除去で
きるので、極めて短時間で汚染物の影響を除去すること
ができる。
。マグネトロンスパッタリングの場合、ターゲット中央
部（第２図および第３図中の２１ｂ）は原理的にイオン
が当たらず、スパッタリングされない。むしろ、この部
分にはスパッタされた粒子が徐々に堆積し、これと真空
槽内の残留ガスや大気とが反応し複雑な組成の汚染層が
堆積してくる。この層がマグネトロンスパッタリング中
にプラズマに曝されて不純物ガスを放出することなどに
より、基板上のスパッタ膜に悪影響を与える。長時間プ
レスバッタリングされることにより、プラズマにより汚
染層から不純物ガスが放出され尽くしたり、汚染層上に
新たにスパッタされた粒子が堆積して汚染層を被覆し、
その影響を緩和する。しかし、このプレスパツタリング
では、その効果が発揮されるためには長時間を必要とす
る。これに対して、磁界を弱めてプレスパツタリングす
ると、汚染層にイオンが当たり直接スパッタして除去で
きるので、極めて短時間で汚染物の影響を除去すること
ができる。
なお、本発明においてはマグネトンスパッタリングの方
法や、ターゲット形状、基板の配置などは特に限定され
ず、たとえば、直流放電でも高周波放電でもよい。
法や、ターゲット形状、基板の配置などは特に限定され
ず、たとえば、直流放電でも高周波放電でもよい。
見更夏羞果
本発明によれば、マグネトロンスパッタリングで成膜す
るに際し、磁界を弱めてプレスパツタリングすることに
より、プレスパツタリング時間を短縮して安定な特性の
膜を成膜することができ、非常に生産性が高い。
るに際し、磁界を弱めてプレスパツタリングすることに
より、プレスパツタリング時間を短縮して安定な特性の
膜を成膜することができ、非常に生産性が高い。
なお、以上の説明では、鉄をターゲットとして用いる反
応性スパッタリングを中心として説明したが、本発明方
法はこれに限定されず、マグネトロンスパッタリング一
般に適用することができる。
応性スパッタリングを中心として説明したが、本発明方
法はこれに限定されず、マグネトロンスパッタリング一
般に適用することができる。
第１図は、本方法を説明するためのスパッタリング装置
についての説明図である。 第２図および第３図はそれぞれ円形および角形ターゲッ
トの斜視図である。
についての説明図である。 第２図および第３図はそれぞれ円形および角形ターゲッ
トの斜視図である。
Claims (1)
- １、マグネトロンスパッタリングにより膜を形成するに
際し、スパッタリングによる膜の堆積に先立って、スパ
ッタリング時よりもターゲット上の磁界を弱めてプレス
パッタリングを行ない、ついで、該磁界を強めてスパッ
タリングして膜を形成することを特徴とするスパッタリ
ング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12769986A JPS62284070A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | スパツタリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12769986A JPS62284070A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | スパツタリング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62284070A true JPS62284070A (ja) | 1987-12-09 |
Family
ID=14966515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12769986A Pending JPS62284070A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | スパツタリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62284070A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008163355A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-17 | Nec Electronics Corp | マグネトロンスパッタ装置及び薄膜製造方法 |
| JP2020019989A (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | キヤノントッキ株式会社 | 成膜装置、および、電子デバイスの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5761827A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-14 | Daikin Mfg Co Ltd | Damper disk |
-
1986
- 1986-06-02 JP JP12769986A patent/JPS62284070A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5761827A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-14 | Daikin Mfg Co Ltd | Damper disk |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008163355A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-17 | Nec Electronics Corp | マグネトロンスパッタ装置及び薄膜製造方法 |
| JP2020019989A (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | キヤノントッキ株式会社 | 成膜装置、および、電子デバイスの製造方法 |
| CN110777339A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 佳能特机株式会社 | 成膜装置以及电子器件的制造方法 |
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