JPS6043914B2 - スパツタリング製膜方法 - Google Patents
スパツタリング製膜方法Info
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- JPS6043914B2 JPS6043914B2 JP15120580A JP15120580A JPS6043914B2 JP S6043914 B2 JPS6043914 B2 JP S6043914B2 JP 15120580 A JP15120580 A JP 15120580A JP 15120580 A JP15120580 A JP 15120580A JP S6043914 B2 JPS6043914 B2 JP S6043914B2
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- forming method
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 30
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 14
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 claims description 8
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- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
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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
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3421—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target using heated targets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、スパッタリング製膜方法に関するものである
。
。
スパッタリング製膜方法とは、薄膜母材料になるターゲ
ットを冷却器付きターゲットを冷却しつつ不活性ガスイ
オン（Ａｒガス）でたたき、これによつてこのターゲッ
トから放出された原子を陽極側の基板に受けることによ
り、この基板上に薄膜を形成する製膜方法をいう。
ットを冷却器付きターゲットを冷却しつつ不活性ガスイ
オン（Ａｒガス）でたたき、これによつてこのターゲッ
トから放出された原子を陽極側の基板に受けることによ
り、この基板上に薄膜を形成する製膜方法をいう。
このスパッタリング製膜方法は、この方法によつて形成
された薄膜が基板との密着性がよく、かつ膜強度が高い
ので製膜方法として優れた方法である。しかしながら、
このスパッタリング製膜方法は、製膜速度が著しく低く
作業能率が悪く、かつ形成される薄膜の組成制御が困難
であるという欠点を有している。そこで本発明は、製膜
速度を高め、かつ薄膜の組成制御を容易に行ない得るよ
うにしたスパッタリング製膜方法を提供することを目的
とするものである。
された薄膜が基板との密着性がよく、かつ膜強度が高い
ので製膜方法として優れた方法である。しかしながら、
このスパッタリング製膜方法は、製膜速度が著しく低く
作業能率が悪く、かつ形成される薄膜の組成制御が困難
であるという欠点を有している。そこで本発明は、製膜
速度を高め、かつ薄膜の組成制御を容易に行ない得るよ
うにしたスパッタリング製膜方法を提供することを目的
とするものである。
本発明によるスパッタリング製膜方法は、スパッタリン
グ装置の一部を製膜速度の速い蒸着装置として用いるこ
とを特徴とするものであり、これによつて製膜速度を速
くするとともに、形成させる薄膜の組成を容易に変える
ことができるようにするものである。
グ装置の一部を製膜速度の速い蒸着装置として用いるこ
とを特徴とするものであり、これによつて製膜速度を速
くするとともに、形成させる薄膜の組成を容易に変える
ことができるようにするものである。
本発明によるスパッタリング製膜方法は、具体的にはタ
ーゲットの冷却効率をこのターゲットの一部において低
下させることにより、その部分の温度を上昇させ、その
部分のターゲットを蒸発させて熱蒸着を行ない、ターゲ
ットの残部においてスパッタリングを行なうことを特徴
とするものである。なお、本明細書においては被蒸着物
質てある母材料もターゲツと称することＪとする。以下
添付図面を参照して本発明によるスパッタリング製膜方
法について説明する。
ーゲットの冷却効率をこのターゲットの一部において低
下させることにより、その部分の温度を上昇させ、その
部分のターゲットを蒸発させて熱蒸着を行ない、ターゲ
ットの残部においてスパッタリングを行なうことを特徴
とするものである。なお、本明細書においては被蒸着物
質てある母材料もターゲツと称することＪとする。以下
添付図面を参照して本発明によるスパッタリング製膜方
法について説明する。
第１図は、本発明によるスパッタリング製膜方法を実施
する装置におけるターゲット部の第１例７を示す斜視図
である。
する装置におけるターゲット部の第１例７を示す斜視図
である。
第１図において、符号１はスパッタ装置のデイスク状の
ターゲットホルダを示し、このターゲットホルダ１は空
間Ｓを置いて互いに離隔されたホルダ部分１Ａおよび１
Ｂからなつている。
ターゲットホルダを示し、このターゲットホルダ１は空
間Ｓを置いて互いに離隔されたホルダ部分１Ａおよび１
Ｂからなつている。
ホルダ部分１Ｂは扇形をなしており、ホルダ部分１Ａは
ディスクから扇形を切除した形をなしている。空間Ｓに
は、７Ｘ１２０３等の熱伝導率の低い材料で形成したス
ペーサを配してもよい。上記ホルダ部分１Ａには水冷用
の管路（図示せず）が設けられてるが、ホルダ部分１Ｂ
には水冷用の管路が設けられていない。このターゲット
ホルダ１を用いて単一組成の薄膜を形成する場合は、上
記ホルダ部分１Ａおよび１Ｂに同一組成のターゲット２
Ａおよび２Ｂを保持させて行なう。
ディスクから扇形を切除した形をなしている。空間Ｓに
は、７Ｘ１２０３等の熱伝導率の低い材料で形成したス
ペーサを配してもよい。上記ホルダ部分１Ａには水冷用
の管路（図示せず）が設けられてるが、ホルダ部分１Ｂ
には水冷用の管路が設けられていない。このターゲット
ホルダ１を用いて単一組成の薄膜を形成する場合は、上
記ホルダ部分１Ａおよび１Ｂに同一組成のターゲット２
Ａおよび２Ｂを保持させて行なう。
薄膜作成は、まずアルゴンガス等の不活性ガス等を真空
槽内に導入することにより、１０−１〜１０−３Ｔ０ｒ
ｒ程度の真空度に保持した後、ターゲットに高周波又は
直流電圧を印加し、グロー放電を生ぜしめることにより
開始される。
槽内に導入することにより、１０−１〜１０−３Ｔ０ｒ
ｒ程度の真空度に保持した後、ターゲットに高周波又は
直流電圧を印加し、グロー放電を生ぜしめることにより
開始される。
ターゲットに電圧が印加されるとホルダ部分１Ａに保持
されたターゲット２Ａは冷却されつつアルゴンガスイオ
ンでたたかれてスパッタリング作用が行なわれ、一方ホ
ルダ部分１Ｂに保持されたターゲット２Ｂはホルダ部分
１Ｂが上記したような構造であるのでほとんど冷却作用
を受けず、従つてアルゴンガスイオンでたたかれること
によつてターゲット２Ｂの材料を蒸発させるに十分な温
度まで加熱される。かくしてターゲットの上方に配され
た陽極側の基板（図示せず）の表面上にはスパッタリン
グおよび熱蒸着による製膜が行なわれる。スパッタリン
グと熱蒸着による製膜部分が、完全に混合して、薄膜の
状態が均一になるように、ターゲットホルダ又は基板を
回転することが望ましい。以上説明したターゲットホル
ダ１を用いることによつてスパッタリングと同時に熱蒸
着を行なうことができるので、製膜速度を上昇させるこ
とができる。次に第２図を参照して本発明によるスパッ
タリング製膜方法を実施する装置におけるターゲット部
の第２例を説明する。
されたターゲット２Ａは冷却されつつアルゴンガスイオ
ンでたたかれてスパッタリング作用が行なわれ、一方ホ
ルダ部分１Ｂに保持されたターゲット２Ｂはホルダ部分
１Ｂが上記したような構造であるのでほとんど冷却作用
を受けず、従つてアルゴンガスイオンでたたかれること
によつてターゲット２Ｂの材料を蒸発させるに十分な温
度まで加熱される。かくしてターゲットの上方に配され
た陽極側の基板（図示せず）の表面上にはスパッタリン
グおよび熱蒸着による製膜が行なわれる。スパッタリン
グと熱蒸着による製膜部分が、完全に混合して、薄膜の
状態が均一になるように、ターゲットホルダ又は基板を
回転することが望ましい。以上説明したターゲットホル
ダ１を用いることによつてスパッタリングと同時に熱蒸
着を行なうことができるので、製膜速度を上昇させるこ
とができる。次に第２図を参照して本発明によるスパッ
タリング製膜方法を実施する装置におけるターゲット部
の第２例を説明する。
この第２図に示したターーゲツト部は特に複合ターゲッ
ト方式に適したものである。第２図において、符号１０
は複合ターゲット方式スパッタ装置の冷却器（図示せず
）付きターゲットホルダを示している。
ト方式に適したものである。第２図において、符号１０
は複合ターゲット方式スパッタ装置の冷却器（図示せず
）付きターゲットホルダを示している。
このターゲットホルダ１０上には、ある１つの組成の第
１のターゲット部分１１が保持されている。このターゲ
ット１１の一部上には、ＭＯ，Ｗのような高融点かつ低
熱伝導率の扇形の熱遮蔽層１２が形成してある。この熱
遮蔽層１２上には複合ターゲットの他の組成の第２のタ
ーゲット部分１３が保持されている。この第２図に示し
たターゲット部においても、電圧をかけると、第１のタ
ーゲット部分１１にお″いては通常のスパッタリングが
行なわれるが、第２のターゲット部分１３は上記熱遮蔽
層１２の作用によつて冷却効率が下げられており、従つ
てアルゴンガスイオンでたたかれることによつてターゲ
ット部分１３の材料が蒸発させるに十分な温度まで加熱
される。かくして、ターゲットの上方に配された陽極側
の基板（図示せず）の表面上にはスパッタリングと熱蒸
着による製膜が行なわれる。この方法によつて形成され
た薄膜は、第１および第２のターゲット部分１１および
１３の材料が混合した組成を有している。この薄膜にお
ける２つの材料の組成比は、ターゲットにかける電圧を
変えることによつて容易に変えることができる。なお、
この薄膜の組成が均質になるように、ターゲットホルダ
又は基板を回転することが望ましい。次に第３図を参照
して、本発明によるスパッタリング製膜方法を実施する
装置におけるターゲット部の第３例を説明する。
１のターゲット部分１１が保持されている。このターゲ
ット１１の一部上には、ＭＯ，Ｗのような高融点かつ低
熱伝導率の扇形の熱遮蔽層１２が形成してある。この熱
遮蔽層１２上には複合ターゲットの他の組成の第２のタ
ーゲット部分１３が保持されている。この第２図に示し
たターゲット部においても、電圧をかけると、第１のタ
ーゲット部分１１にお″いては通常のスパッタリングが
行なわれるが、第２のターゲット部分１３は上記熱遮蔽
層１２の作用によつて冷却効率が下げられており、従つ
てアルゴンガスイオンでたたかれることによつてターゲ
ット部分１３の材料が蒸発させるに十分な温度まで加熱
される。かくして、ターゲットの上方に配された陽極側
の基板（図示せず）の表面上にはスパッタリングと熱蒸
着による製膜が行なわれる。この方法によつて形成され
た薄膜は、第１および第２のターゲット部分１１および
１３の材料が混合した組成を有している。この薄膜にお
ける２つの材料の組成比は、ターゲットにかける電圧を
変えることによつて容易に変えることができる。なお、
この薄膜の組成が均質になるように、ターゲットホルダ
又は基板を回転することが望ましい。次に第３図を参照
して、本発明によるスパッタリング製膜方法を実施する
装置におけるターゲット部の第３例を説明する。
この第３図に示したターゲット部は、第２図に示したタ
ーゲット部と同様複合ターゲット方式スパッタリングに
適したものであり、構造も熱遮蔽層の代りに第１のター
ゲット部分１１と第２のターゲット部分１３を離隔する
ための２本の脚２０，２１を備えていることを除いては
第２図に示したターゲット部と同じである。
ーゲット部と同様複合ターゲット方式スパッタリングに
適したものであり、構造も熱遮蔽層の代りに第１のター
ゲット部分１１と第２のターゲット部分１３を離隔する
ための２本の脚２０，２１を備えていることを除いては
第２図に示したターゲット部と同じである。
この２本の脚２０，２１は、第２のターゲット１３を第
１のターゲット１１から離隔することによつて熱遮蔽層
を形成するためのものであり、上記第２図における熱遮
蔽層１２と同様の作用をする。従つて、この第３例にお
けるターゲット部においても、第２のターゲット部分１
３は高温に加熱され、かくしてこの部分において熱蒸着
が行なわれる。もちろん第１のターゲット部１１におい
てはスパッタリングが行なわれる。なお、脚２０，２１
の高さは、第２のターゲット１３と基板とがあまり近接
してこれらの間でプラズマが発生しないような高さとす
る必要がある。従つて、この脚２０，２１の高さは、通
常のスパッタ装置において３〜４順程度に選択するのが
最も望ましい。以上説明したように、本発明による製膜
方法によれば、スパッタリングと熱蒸着を組み合せて製
膜を行なつているので、スパッタリングのみによる製膜
速度より数倍製膜速度を速くすることができ、かつ複合
ターゲット方式における場合の組成比の制御も容易てあ
る。
１のターゲット１１から離隔することによつて熱遮蔽層
を形成するためのものであり、上記第２図における熱遮
蔽層１２と同様の作用をする。従つて、この第３例にお
けるターゲット部においても、第２のターゲット部分１
３は高温に加熱され、かくしてこの部分において熱蒸着
が行なわれる。もちろん第１のターゲット部１１におい
てはスパッタリングが行なわれる。なお、脚２０，２１
の高さは、第２のターゲット１３と基板とがあまり近接
してこれらの間でプラズマが発生しないような高さとす
る必要がある。従つて、この脚２０，２１の高さは、通
常のスパッタ装置において３〜４順程度に選択するのが
最も望ましい。以上説明したように、本発明による製膜
方法によれば、スパッタリングと熱蒸着を組み合せて製
膜を行なつているので、スパッタリングのみによる製膜
速度より数倍製膜速度を速くすることができ、かつ複合
ターゲット方式における場合の組成比の制御も容易てあ
る。
また、本発明方法を実施するには従来のスパッタ装置の
ターゲット部をわずかに変形すればよいので実施する装
置も安価にできる。
ターゲット部をわずかに変形すればよいので実施する装
置も安価にできる。
第１図は、本発明のスパッタリング製膜方法を実施する
装置のターゲット部の第１例を示す斜視図、第２図は、
本発明のスパッタリング製膜方法を実施する装置のター
ゲット部の第２例を示す斜視図、第３図は、本発明のス
パッタリング製膜方法を実施する装置のターゲット部の
第３例を示す斜視図である。 １，１０・・・・・・ターゲットホルダ、１Ａ，１Ｂ・
・・・・ホルダ部分、２Ａ，２Ｂ・・・・・・ターゲッ
ト、１１，１３・・・・・・第１および第２のターゲッ
ト部分、１２・・・・・・熱遮蔽層、２０，２１・・・
・・脚。
装置のターゲット部の第１例を示す斜視図、第２図は、
本発明のスパッタリング製膜方法を実施する装置のター
ゲット部の第２例を示す斜視図、第３図は、本発明のス
パッタリング製膜方法を実施する装置のターゲット部の
第３例を示す斜視図である。 １，１０・・・・・・ターゲットホルダ、１Ａ，１Ｂ・
・・・・ホルダ部分、２Ａ，２Ｂ・・・・・・ターゲッ
ト、１１，１３・・・・・・第１および第２のターゲッ
ト部分、１２・・・・・・熱遮蔽層、２０，２１・・・
・・脚。
Claims (1)
- １ 薄膜母材料になるターゲットを冷却器付きターゲッ
トホルダで陰極側に保持し、このターゲットを冷却しつ
つ不活性ガスイオンでたたき、これによつてこのターゲ
ットから放出された原子を陽極側の基板に受けることに
より、この基板上に薄膜を形成するスパッタリング製膜
方法において、前記ターゲットの冷却効率をこのターゲ
ットの一部において低下させることにより、その部分の
温度を上昇させ、その部分のターゲットを蒸発させて熱
蒸着を行なうことを特徴とするスパッタリング製膜方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15120580A JPS6043914B2 (ja) | 1980-10-28 | 1980-10-28 | スパツタリング製膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15120580A JPS6043914B2 (ja) | 1980-10-28 | 1980-10-28 | スパツタリング製膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5776183A JPS5776183A (en) | 1982-05-13 |
| JPS6043914B2 true JPS6043914B2 (ja) | 1985-10-01 |
Family
ID=15513528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15120580A Expired JPS6043914B2 (ja) | 1980-10-28 | 1980-10-28 | スパツタリング製膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043914B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4734572B2 (ja) * | 2006-08-21 | 2011-07-27 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | スパッターターゲット、スパッター装置、スパッター方法及び多層膜 |
| DE102010015149A1 (de) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates innerhalb einer Vakuumkammer mittels plasmaunterstützter chemischer Dampfabscheidung |
-
1980
- 1980-10-28 JP JP15120580A patent/JPS6043914B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5776183A (en) | 1982-05-13 |
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