JPS6050927A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
- Publication number
- JPS6050927A JPS6050927A JP58158698A JP15869883A JPS6050927A JP S6050927 A JPS6050927 A JP S6050927A JP 58158698 A JP58158698 A JP 58158698A JP 15869883 A JP15869883 A JP 15869883A JP S6050927 A JPS6050927 A JP S6050927A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- target material
- thin film
- sputtering
- sputtered
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
Landscapes
- 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、スパッタリング法を利用した薄膜形成方法の
改良に関する。
改良に関する。
従来、半導体ウェハ等の基板上に薄膜を形成する一つの
方法として、スパッタリング法が用いられている。一般
のスパッタリング法では、１０−１〜１０ ’ ［ｔｏ
ｒｒ］程度の真空中で異常グロー放電を起こし、陰極降
下電圧により陽イオンを陰極に加速衝撃する。この際、
陰極部に設置されたターゲット材料からその構成原子が
陽イオンのスパッタリングにより放出される。そして、
このターゲット材料から放出された原子を基板上に蒸着
することにより薄膜が形成される。
方法として、スパッタリング法が用いられている。一般
のスパッタリング法では、１０−１〜１０ ’ ［ｔｏ
ｒｒ］程度の真空中で異常グロー放電を起こし、陰極降
下電圧により陽イオンを陰極に加速衝撃する。この際、
陰極部に設置されたターゲット材料からその構成原子が
陽イオンのスパッタリングにより放出される。そして、
このターゲット材料から放出された原子を基板上に蒸着
することにより薄膜が形成される。
しかしながら、この種の方法にあっては、膜の堆積速度
が遅く所望厚膜を得るのに長時間を要するという問題が
ある。すなわち、膜の堆積速度は電源出力、圧力等のス
パッタリング条件によりある程度速くできるが、例えば
酸化シリコン膜等の絶縁膜の堆積速度は通常１００［人
／ｍｉｎ ］前後、マグネトロンスパッタリング法を用
いてもこの数倍程度と遅い。このため、生産性を上げる
ためには、ターゲット面積を大きくして多数枚の基板上
に同時に膜を形成する必要があるが、この場合電源容量
を大きくする必要があり、また装置も高価なものとなる
。
が遅く所望厚膜を得るのに長時間を要するという問題が
ある。すなわち、膜の堆積速度は電源出力、圧力等のス
パッタリング条件によりある程度速くできるが、例えば
酸化シリコン膜等の絶縁膜の堆積速度は通常１００［人
／ｍｉｎ ］前後、マグネトロンスパッタリング法を用
いてもこの数倍程度と遅い。このため、生産性を上げる
ためには、ターゲット面積を大きくして多数枚の基板上
に同時に膜を形成する必要があるが、この場合電源容量
を大きくする必要があり、また装置も高価なものとなる
。
本発明の目的は、スパッタリング装置の基本的な改良を
必要とすることなく、膜の堆積速度を大幅に向上させる
ことができ、生産性の向上をはかり得る薄膜形成方法を
提供することにある。
必要とすることなく、膜の堆積速度を大幅に向上させる
ことができ、生産性の向上をはかり得る薄膜形成方法を
提供することにある。
本発明の骨子は、ターゲット材料の表面形状を改良し、
スパッタリングによりターゲット材料から放出される原
子の量を増大せしめることにある。
スパッタリングによりターゲット材料から放出される原
子の量を増大せしめることにある。
ターゲット材料の表面形状としては、従来平坦なものが
一般的である。ターゲット材料から放出される原子の量
は、イオンが斜め方向（特に４５度の入射角）から入射
する方が垂直に入射するときよりも遥かに多い。従って
、ターゲット材料の表面を凹凸状に加工すれば、ターゲ
ット材料から放出される原子の量が増大すると考えられ
る。
一般的である。ターゲット材料から放出される原子の量
は、イオンが斜め方向（特に４５度の入射角）から入射
する方が垂直に入射するときよりも遥かに多い。従って
、ターゲット材料の表面を凹凸状に加工すれば、ターゲ
ット材料から放出される原子の量が増大すると考えられ
る。
本発明はこのような点に着目し、放電により生じたイオ
ンでターゲラ！・材料をスパッタリングし、所定の基板
表面上に薄膜を堆積形成するスパッタリング法による薄
膜形成方法において、ターゲット材料のスパッタリング
される表面を予め凹凸加工するようにした方法である。
ンでターゲラ！・材料をスパッタリングし、所定の基板
表面上に薄膜を堆積形成するスパッタリング法による薄
膜形成方法において、ターゲット材料のスパッタリング
される表面を予め凹凸加工するようにした方法である。
本発明によれば、陰極降下電圧により加速されたイオン
が陰極に対して垂直に向かって来る際、ターゲット表面
が従来のように平坦でないため、イオンの大部分はター
ゲット表面に斜めに衝突することになり、ターゲットか
らスパッタされる原子の量が増加する。これは、スパッ
タリング効率に入射角依存性があり、垂直に入射する場
合、その“スパッタリング効果が小さくなるためである
。
が陰極に対して垂直に向かって来る際、ターゲット表面
が従来のように平坦でないため、イオンの大部分はター
ゲット表面に斜めに衝突することになり、ターゲットか
らスパッタされる原子の量が増加する。これは、スパッ
タリング効率に入射角依存性があり、垂直に入射する場
合、その“スパッタリング効果が小さくなるためである
。
例えばＡｒイオンでＳｉＯ２ターグツ１〜をスパッタリ
ングする場合、入射角が４５度の場合は垂直入射に比べ
て、スパッタリング効果は約５倍になる。この結果とし
て、基板上での薄膜の堆積速度が向上する。また、ター
ゲットから飛び出す原子の角度分布がより広くなるため
、基板段差部での膜の被覆形状も改善される。
ングする場合、入射角が４５度の場合は垂直入射に比べ
て、スパッタリング効果は約５倍になる。この結果とし
て、基板上での薄膜の堆積速度が向上する。また、ター
ゲットから飛び出す原子の角度分布がより広くなるため
、基板段差部での膜の被覆形状も改善される。
第１図は本発明の一実施例方法に使用したスパッタリン
グ装置の概略構成を示す断面図である。
グ装置の概略構成を示す断面図である。
図中１はスパッタ室容器で、この容器１内には平板状の
電極２，３が対向配置されている。上部電極２には整合
器４を介して高周波電源５からの高周波電力が印加され
ている。電極２の下面には、例えば酸化シリコン膜を形
成する場合として石英ガラス（ＳｉＯ２）からなるター
ゲット材料６を設置する。このターゲット材料６の表面
は、第２図にその拡大図を示す如くピッチが２［ｓ］の
３角波状の断面を持つように加工されている。なお、こ
の加工にはダイヤモンド等による切削、或いはエツチン
グを利用すればよい。下部電極３は通常設置されており
、この上に基板７が載置される。
電極２，３が対向配置されている。上部電極２には整合
器４を介して高周波電源５からの高周波電力が印加され
ている。電極２の下面には、例えば酸化シリコン膜を形
成する場合として石英ガラス（ＳｉＯ２）からなるター
ゲット材料６を設置する。このターゲット材料６の表面
は、第２図にその拡大図を示す如くピッチが２［ｓ］の
３角波状の断面を持つように加工されている。なお、こ
の加工にはダイヤモンド等による切削、或いはエツチン
グを利用すればよい。下部電極３は通常設置されており
、この上に基板７が載置される。
なお、図中８は容器１内にガスを導入するためのガス導
入口、９は容器１内のガスを排気するためのガス排気口
を示している。また、１０は絶縁物を示している。
入口、９は容器１内のガスを排気するためのガス排気口
を示している。また、１０は絶縁物を示している。
次に、上記構成された装置を用いて酸化シリコン膜を形
成する場合について説明する。まず、容器１内をＩ Ｘ
１０ ［ｔｏｒｒ］程度の真空度に排気したのち、ガ
ス導入口８より例えばＡｒガスを導入し、容器１内のガ
ス圧を１Ｑ ［１ｔＯｒｒ］に保持する。次に、高周波
電力を例えば１ ［ＫＷ］にして電極２．３間で放電を
生起し、Ａｒイオンによりターゲット材料６をスパッタ
リングし、基板７上に酸化シリコン膜を堆積させる。タ
ーゲラ１〜材料６と基板７との距離は７．５［ｃｍ］と
した。
成する場合について説明する。まず、容器１内をＩ Ｘ
１０ ［ｔｏｒｒ］程度の真空度に排気したのち、ガ
ス導入口８より例えばＡｒガスを導入し、容器１内のガ
ス圧を１Ｑ ［１ｔＯｒｒ］に保持する。次に、高周波
電力を例えば１ ［ＫＷ］にして電極２．３間で放電を
生起し、Ａｒイオンによりターゲット材料６をスパッタ
リングし、基板７上に酸化シリコン膜を堆積させる。タ
ーゲラ１〜材料６と基板７との距離は７．５［ｃｍ］と
した。
以上の条件での酸化シリコン膜の堆積速度は４５０［人
／ｍｉｎ ］であった。ターゲット材！’１６として従
来の表面が平坦なものの場合、前記と同じ条件での堆積
速度は８０［人、’ｍａｎ ］である。すなわち、本実
施例方法により、ターゲット材料の表面形状を変えるだ
けで、堆積速度は５倍以上に速くなった。
／ｍｉｎ ］であった。ターゲット材！’１６として従
来の表面が平坦なものの場合、前記と同じ条件での堆積
速度は８０［人、’ｍａｎ ］である。すなわち、本実
施例方法により、ターゲット材料の表面形状を変えるだ
けで、堆積速度は５倍以上に速くなった。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記ターゲット材料の表面形状は第２図に
限るものではなく、表面が平坦でなく傾斜部を多くもつ
ように加工すればよい。
い。例えば、前記ターゲット材料の表面形状は第２図に
限るものではなく、表面が平坦でなく傾斜部を多くもつ
ように加工すればよい。
また、ターゲット材料は石英に限るものではなく、形成
すべき膜の種類に応じて適宜室めればよい。
すべき膜の種類に応じて適宜室めればよい。
さらに、装置の構成は前記第１図に何ら限定されるもの
ではなく、一対の平行平板電極をそなえたスパッタリン
グ装置であれば、適宜変更可能である。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。
ではなく、一対の平行平板電極をそなえたスパッタリン
グ装置であれば、適宜変更可能である。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。
第１図は本発明の一実施例方法に使用したスパッタリン
グ装置の概略構成を示す断面図、第２図は上記装置に用
いた材料を拡大して示す断面図である。 １・・・スパッタ空容器、２，３・・・電極、４・・・
整合器、５・・・高周波電源、６・・・ターゲット、７
・・・基板、８ガス導入口、９・・・ガス排気口、１０
・・・絶縁物。
グ装置の概略構成を示す断面図、第２図は上記装置に用
いた材料を拡大して示す断面図である。 １・・・スパッタ空容器、２，３・・・電極、４・・・
整合器、５・・・高周波電源、６・・・ターゲット、７
・・・基板、８ガス導入口、９・・・ガス排気口、１０
・・・絶縁物。
Claims (2)
- （１）放電により生じたイオンでターゲット材料をスパ
ッタリングし、所定の基板表面上に薄膜を堆積形成する
スパッタリング法による薄膜形成方法において、前記タ
ーゲット材料のスパッタリングされる表面を予め凹凸加
工したことを特徴とする薄膜形成方法。 - （２）前記ターゲット材料のスパッタリングされる表面
を、断面が３角波形状となるよう加工したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の薄膜形成方法。 く３）前記ターゲット材料の表面凹凸における３角波形
状は、１角が９０度の２等辺３角形であることを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158698A JPS6050927A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158698A JPS6050927A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6050927A true JPS6050927A (ja) | 1985-03-22 |
Family
ID=15677398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58158698A Pending JPS6050927A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050927A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60238478A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-27 | Ulvac Corp | スパツタ装置用タ−ゲツト |
-
1983
- 1983-08-30 JP JP58158698A patent/JPS6050927A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60238478A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-27 | Ulvac Corp | スパツタ装置用タ−ゲツト |
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