JPS6147645A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
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- JPS6147645A JPS6147645A JP16942184A JP16942184A JPS6147645A JP S6147645 A JPS6147645 A JP S6147645A JP 16942184 A JP16942184 A JP 16942184A JP 16942184 A JP16942184 A JP 16942184A JP S6147645 A JPS6147645 A JP S6147645A
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- JP
- Japan
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- target material
- target
- electrode
- substrate
- heater
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- Pending
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-
- 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
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (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、１６１〜１０ ［Ｔｏｒｒ］
程度の真空中で放電により生じたイオンをターゲット電
極に加速衝撃する。この際、ターゲット材料からその構
成原子がイオンのスパッタリングｔこより放出される。
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、１６１〜１０ ［Ｔｏｒｒ］
程度の真空中で放電により生じたイオンをターゲット電
極に加速衝撃する。この際、ターゲット材料からその構
成原子がイオンのスパッタリングｔこより放出される。
そして、このターゲット材料から放出された原子を基板
上に堆積することにより薄膜が形成される。
上に堆積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
が遅く所望膜厚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ｌζ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［
Ａ／１ｍ１ｎ〕 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。
が遅く所望膜厚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ｌζ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［
Ａ／１ｍ１ｎ〕 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
提供するととＩこある。
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
提供するととＩこある。
本発明の骨子は、ターゲット材料の表面温度を高め、ス
パッタリング）こ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。
パッタリング）こ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。
ターゲット材料は、従来スパッタ中は水冷されるのが一
般的である。ターゲット材料から放出される原子の量は
、ターゲット材料の表面温度が高い方が多くなる。
般的である。ターゲット材料から放出される原子の量は
、ターゲット材料の表面温度が高い方が多くなる。
本発明はこの点に着目し、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ｌこよる薄膜形成
方法（こおいて、ターゲット材料の表面温度を高めるよ
うにした方法である。
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ｌこよる薄膜形成
方法（こおいて、ターゲット材料の表面温度を高めるよ
うにした方法である。
本発明によれば、加速されたイオンがターゲットに向っ
て来る際、ターゲット表面の温度が従来より高いため、
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温度依存性があり、温度が
高い程、そのスパッタリング効率が高くなるためである
。例えば人ｒイオンで８ｉ０．ターゲットをスパッタリ
ングする場合、ターゲット表面の温度を４５０℃ｔこし
た場合は従来の水冷した場合ｌこ比べてスパッタリング
効率は約３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
原子のエネルギーが高くなるため、基板段差部での膜の
被覆形状も改善される。
て来る際、ターゲット表面の温度が従来より高いため、
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温度依存性があり、温度が
高い程、そのスパッタリング効率が高くなるためである
。例えば人ｒイオンで８ｉ０．ターゲットをスパッタリ
ングする場合、ターゲット表面の温度を４５０℃ｔこし
た場合は従来の水冷した場合ｌこ比べてスパッタリング
効率は約３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
原子のエネルギーが高くなるため、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（こ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。
ン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ｔこは平板状
の電極２，３が対向配置されている。上部電極２は通常
接地されており、この電極２１こ基板４が、基板保持具
５Ｉこより置かれる。下部電極３には整合器６を介して
高周波電源７からの高周波電力が印加されている。電極
３の上面には、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（Ｓｉｎ、）からなるターゲット材料８
を設置する。さらに、電極３の内部に、ターゲット加熱
用ヒーター９が電極３と電気的ｌこ絶縁されて埋設され
ている。ヒーター９には外部の電源１０から電流を流す
。
の電極２，３が対向配置されている。上部電極２は通常
接地されており、この電極２１こ基板４が、基板保持具
５Ｉこより置かれる。下部電極３には整合器６を介して
高周波電源７からの高周波電力が印加されている。電極
３の上面には、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（Ｓｉｎ、）からなるターゲット材料８
を設置する。さらに、電極３の内部に、ターゲット加熱
用ヒーター９が電極３と電気的ｌこ絶縁されて埋設され
ている。ヒーター９には外部の電源１０から電流を流す
。
なお、図中１１は容器ｌ内にガスを導入するためのガス
導入口、１２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、１３は絶縁物を示している。
導入口、１２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、１３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ｌこついて説明する。まず、容器ｌ内を１ｘ
ｌＯ（Ｔｏｒｒ）程度の真空度に排気したのち、ガス導
入口１１より例えばＡ−ｒ ガスを導入し。
成する場合ｌこついて説明する。まず、容器ｌ内を１ｘ
ｌＯ（Ｔｏｒｒ）程度の真空度に排気したのち、ガス導
入口１１より例えばＡ−ｒ ガスを導入し。
容器１内のガス圧を１０ （ｍＴｏｒｒ） に保持す
る。次にヒーター加熱用電源１０によりヒーター９を加
熱して、ターゲット８の表面を４５０℃にした後、高周
波型カフを例えばｌ （ＩＧＶ） ｌこして電極２，
３間で放電を起こし、Ａｒ イオンによりターゲット
材料８をスパッタリングし、基板４の表面に酸化シリコ
ン膜を堆積させる。ターゲット材料８と基板４との距離
は７．５ ［６〕とした。以上の条件での酸化シリコン
膜の堆積速度は２５０ ［Ａ／ｒｎｉｎ）であった。タ
ーゲット加熱用ヒーターがない従来の場合、前記と同じ
条件での堆積速度は８０［Ａ／ｍｉｎ］である。すなわ
ち、本実施例方法１こより、ターゲット材料の表面温度
を上げるととｆこより、堆積速度は３倍以上に速くなっ
た。
る。次にヒーター加熱用電源１０によりヒーター９を加
熱して、ターゲット８の表面を４５０℃にした後、高周
波型カフを例えばｌ （ＩＧＶ） ｌこして電極２，
３間で放電を起こし、Ａｒ イオンによりターゲット
材料８をスパッタリングし、基板４の表面に酸化シリコ
ン膜を堆積させる。ターゲット材料８と基板４との距離
は７．５ ［６〕とした。以上の条件での酸化シリコン
膜の堆積速度は２５０ ［Ａ／ｒｎｉｎ）であった。タ
ーゲット加熱用ヒーターがない従来の場合、前記と同じ
条件での堆積速度は８０［Ａ／ｍｉｎ］である。すなわ
ち、本実施例方法１こより、ターゲット材料の表面温度
を上げるととｆこより、堆積速度は３倍以上に速くなっ
た。
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、ターゲット材料の加熱方法は前記実施例で述べた
方法に限るものではなく、赤外線照射等により加熱して
もよい。なお、電極の一部を水冷しても差し支えない。
えば、ターゲット材料の加熱方法は前記実施例で述べた
方法に限るものではなく、赤外線照射等により加熱して
もよい。なお、電極の一部を水冷しても差し支えない。
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定めればよい。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、適宜変更可能であり、また必要ならば基板を加熱
してもよい。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。
すべき膜の種類に応じて適宜定めればよい。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、適宜変更可能であり、また必要ならば基板を加熱
してもよい。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ツタリン
グ装置の概略構成を示す断面図である。 １・・・スパッタ室容器 ２−３・・・電極４・・・
基板 ５・・・基板保持具６・・・整合器
７・・・高周波電源８・・・ターゲット
９・・・ヒーター１０・・・ヒーター電源 １１・・
・ガス導入口１２・・・ガス排気口 １３・・・絶
縁物（７３１７） 代理人弁理士 則 近 憲 佑
（ほか１名）第 １ 図
グ装置の概略構成を示す断面図である。 １・・・スパッタ室容器 ２−３・・・電極４・・・
基板 ５・・・基板保持具６・・・整合器
７・・・高周波電源８・・・ターゲット
９・・・ヒーター１０・・・ヒーター電源 １１・・
・ガス導入口１２・・・ガス排気口 １３・・・絶
縁物（７３１７） 代理人弁理士 則 近 憲 佑
（ほか１名）第 １ 図
Claims (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加熱したことを特
徴とする薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16942184A JPS6147645A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16942184A JPS6147645A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147645A true JPS6147645A (ja) | 1986-03-08 |
Family
ID=15886276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16942184A Pending JPS6147645A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147645A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0250951A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-20 | Ulvac Corp | 透明導電膜の製造方法 |
| US5415756A (en) * | 1994-03-28 | 1995-05-16 | University Of Houston | Ion assisted deposition process including reactive source gassification |
| EP0754777A3 (en) * | 1995-07-20 | 1997-05-07 | Olympus Optical Co | Process for producing a thin film, and optical instrument equipped therewith |
| JP2006124767A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Olympus Corp | スパッタリング方法及びスパッタリング装置 |
| US7992318B2 (en) * | 2007-01-22 | 2011-08-09 | Tokyo Electron Limited | Heating apparatus, heating method, and computer readable storage medium |
| EP2434523A3 (en) * | 2010-09-28 | 2014-04-30 | First Solar Malaysia SDN.BHD | Sputtering cathode having a non-bonded semiconducting target |
| EP2434524A3 (en) * | 2010-09-28 | 2014-09-10 | First Solar Malaysia SDN.BHD | Methods of sputtering using a non-bonded semiconducting target |
-
1984
- 1984-08-15 JP JP16942184A patent/JPS6147645A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0250951A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-20 | Ulvac Corp | 透明導電膜の製造方法 |
| US5415756A (en) * | 1994-03-28 | 1995-05-16 | University Of Houston | Ion assisted deposition process including reactive source gassification |
| WO1995026425A1 (en) * | 1994-03-28 | 1995-10-05 | University Of Houston | An ion-assisted deposition process including reactive source gassification |
| EP0754777A3 (en) * | 1995-07-20 | 1997-05-07 | Olympus Optical Co | Process for producing a thin film, and optical instrument equipped therewith |
| US5958155A (en) * | 1995-07-20 | 1999-09-28 | Olympus Optical Co., Ltd. | Process for producing thin film |
| JP2006124767A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Olympus Corp | スパッタリング方法及びスパッタリング装置 |
| US7992318B2 (en) * | 2007-01-22 | 2011-08-09 | Tokyo Electron Limited | Heating apparatus, heating method, and computer readable storage medium |
| US8186077B2 (en) | 2007-01-22 | 2012-05-29 | Tokyo Electron Limited | Heating apparatus, heating method, and computer readable storage medium |
| EP2434523A3 (en) * | 2010-09-28 | 2014-04-30 | First Solar Malaysia SDN.BHD | Sputtering cathode having a non-bonded semiconducting target |
| EP2434524A3 (en) * | 2010-09-28 | 2014-09-10 | First Solar Malaysia SDN.BHD | Methods of sputtering using a non-bonded semiconducting target |
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