JP2578815B2 - 直流スパッタリング法 - Google Patents
直流スパッタリング法Info
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- JP2578815B2 JP2578815B2 JP62170235A JP17023587A JP2578815B2 JP 2578815 B2 JP2578815 B2 JP 2578815B2 JP 62170235 A JP62170235 A JP 62170235A JP 17023587 A JP17023587 A JP 17023587A JP 2578815 B2 JP2578815 B2 JP 2578815B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は電子部品等の化合物薄膜の製造工程に用い
られる直流スパッタリング法に関する。
られる直流スパッタリング法に関する。
従来の技術 酸化物等の金属化合物の誘電体薄膜を形成するには、
金属をターゲットとする場合と焼結体をターゲットとす
る場合がある。特に複合酸化物等の複雑な化合物薄膜
は、相当する組成の合金ターゲットが作りにくいため、
焼結体をターゲットにする必要がある。この時スパッタ
リングの方法はRFスパッタリングが一般的である。
金属をターゲットとする場合と焼結体をターゲットとす
る場合がある。特に複合酸化物等の複雑な化合物薄膜
は、相当する組成の合金ターゲットが作りにくいため、
焼結体をターゲットにする必要がある。この時スパッタ
リングの方法はRFスパッタリングが一般的である。
発明が解決しようとする問題点 RFスパッタリングは直流スパッタリングに比べて同一
パワーでは成膜速度が遅い。また、RF電源、カソードの
マッチング回路、及びその自動制御装置等が必要であ
り、直流スパッタリング法に比べて、装置の構成が大き
くなり非常に高価である。
パワーでは成膜速度が遅い。また、RF電源、カソードの
マッチング回路、及びその自動制御装置等が必要であ
り、直流スパッタリング法に比べて、装置の構成が大き
くなり非常に高価である。
本発明は上述した従来の欠点に鑑み、誘電体薄膜を高
速度で安価に形成する方法を提供するものである。
速度で安価に形成する方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 反応性ガスを含む雰囲気中で、誘導性を有する金属化
合物を導電性に改質した焼結体をターゲットとして間欠
的に直流電圧を印加する事により、前記ターゲットと前
記反応性ガスの反応により生じた金属化合物の誘電体を
形成する。
合物を導電性に改質した焼結体をターゲットとして間欠
的に直流電圧を印加する事により、前記ターゲットと前
記反応性ガスの反応により生じた金属化合物の誘電体を
形成する。
作 用 導電性の金属化合物ターゲットに間欠的に直流電圧を
印加することで、ターゲット表面の電位の不安定さが除
かれてスパッタリングが安定して行われる。
印加することで、ターゲット表面の電位の不安定さが除
かれてスパッタリングが安定して行われる。
実施例 ターゲットとしては導電性のBaTiO3焼結体を用いた。
この焼結体は次のようにして作成する。BaCO3とTiO2の
粉末を混合し、1200℃の空気雰囲気で２時間の熱処理を
することでBaCO3とTiO2が反応してBaTiO3の粉末が出来
る。その粉末にバインダを加えて加圧成形した後、約30
0℃の加熱により前記バインダを飛散させ、10％H2を含
むN2中、熱処理温度1350℃で３時間の処理により焼結と
還元を同時に行った。
この焼結体は次のようにして作成する。BaCO3とTiO2の
粉末を混合し、1200℃の空気雰囲気で２時間の熱処理を
することでBaCO3とTiO2が反応してBaTiO3の粉末が出来
る。その粉末にバインダを加えて加圧成形した後、約30
0℃の加熱により前記バインダを飛散させ、10％H2を含
むN2中、熱処理温度1350℃で３時間の処理により焼結と
還元を同時に行った。
こうして得られた焼結体の密度は理論値の約92％、抵
抗率は５×103Ω・cmであり、還元されたため体色は鼠
色であった。
抗率は５×103Ω・cmであり、還元されたため体色は鼠
色であった。
上記により得た焼結体の外形を研磨等により成形し、
直径100mm,厚さ5mmの円板状にし、それを燐青銅製のバ
ッキングプレート上にインジウム半田で貼り着けてBaTi
O3のターゲットを作成した。
直径100mm,厚さ5mmの円板状にし、それを燐青銅製のバ
ッキングプレート上にインジウム半田で貼り着けてBaTi
O3のターゲットを作成した。
第１図は直流スパッタリング装置の断面概要を示した
もので、上述のように形成したBaTiO3のターゲット１
を、図のようにスパッタリングチャンバ２の中に設置し
た。この直流スパッタリング装置のカソード３内に、タ
ーゲット１の表面と平行な磁界を与える永久磁石４が設
置されており、直流マグネトロンスパッタリングを行う
装置である。基板５はITO膜を設けたアルミノシリケイ
ドガラスを使用し、450℃に加熱した。
もので、上述のように形成したBaTiO3のターゲット１
を、図のようにスパッタリングチャンバ２の中に設置し
た。この直流スパッタリング装置のカソード３内に、タ
ーゲット１の表面と平行な磁界を与える永久磁石４が設
置されており、直流マグネトロンスパッタリングを行う
装置である。基板５はITO膜を設けたアルミノシリケイ
ドガラスを使用し、450℃に加熱した。
O2ガスとArガスをスパッタリングチャンバ２内に導入
して圧力を1.5Paに設定した。O2ガスとArガスの流量比
は30:70とした。スパッタリングチャンバ２にアース電
位を与えた。直流電源６には供給する電力をオンオフす
る回路が設けられていて、第２図に示すような波形の電
圧をターゲット１に印加した。この電圧は−260Vを間欠
的に印加するもので、0.9ms印加し0.1ms休止するサイク
ルを繰り返した。放電電流は1150mA、電力は300Wであ
り、放電は安定に持続した。そのまま30分間スパッタリ
ングを続けたところ、無色透明な薄膜が基板５上に形成
された。膜厚は570nmであった。この膜の1kHzでの誘電
特性を測定したところ、比誘電率は140で、誘電損失は
0.6％であった。又、絶縁破壊電界強度は1.8MV/cmであ
り、優れた誘電体膜であった。
して圧力を1.5Paに設定した。O2ガスとArガスの流量比
は30:70とした。スパッタリングチャンバ２にアース電
位を与えた。直流電源６には供給する電力をオンオフす
る回路が設けられていて、第２図に示すような波形の電
圧をターゲット１に印加した。この電圧は−260Vを間欠
的に印加するもので、0.9ms印加し0.1ms休止するサイク
ルを繰り返した。放電電流は1150mA、電力は300Wであ
り、放電は安定に持続した。そのまま30分間スパッタリ
ングを続けたところ、無色透明な薄膜が基板５上に形成
された。膜厚は570nmであった。この膜の1kHzでの誘電
特性を測定したところ、比誘電率は140で、誘電損失は
0.6％であった。又、絶縁破壊電界強度は1.8MV/cmであ
り、優れた誘電体膜であった。
同じターゲットを用い、ガス流量、ガス圧力、スパッ
タリング電力を同じにしてRFマグネトロンスパッタリン
グを行ったところ、30分間のスパッタリングで360nmの
膜厚となった。直流スパッタリングの63％の成膜速度で
ある。この時の印加電圧は2.4kV、電流は195mAであっ
た。
タリング電力を同じにしてRFマグネトロンスパッタリン
グを行ったところ、30分間のスパッタリングで360nmの
膜厚となった。直流スパッタリングの63％の成膜速度で
ある。この時の印加電圧は2.4kV、電流は195mAであっ
た。
従来の方法のように、休止期間を設けずにターゲット
に−260Vを印加し続けたところ、ターゲット上で異常放
電が発生した。この異常放電はプラズマ中で瞬間的に明
るく光るもので、アーク放電が起こっていると考えられ
る。ターゲット表面は放電のエネルギーで直径1mm程度
の領域が破壊した。割れたり溶けたセラミックスが基板
５の上に付着するという問題も起こった。これはターゲ
ット表面の一部に電位的な不均一が生じたために起きた
絶縁破壊と考えられる。
に−260Vを印加し続けたところ、ターゲット上で異常放
電が発生した。この異常放電はプラズマ中で瞬間的に明
るく光るもので、アーク放電が起こっていると考えられ
る。ターゲット表面は放電のエネルギーで直径1mm程度
の領域が破壊した。割れたり溶けたセラミックスが基板
５の上に付着するという問題も起こった。これはターゲ
ット表面の一部に電位的な不均一が生じたために起きた
絶縁破壊と考えられる。
BaTiO3以外の金属酸化物でも、本発明が適用出来るの
は言うまでもない。又、窒化物等の金属化合物において
も本発明は同様に有用である。
は言うまでもない。又、窒化物等の金属化合物において
も本発明は同様に有用である。
発明の効果 この発明の製造方法によれば、特性の優れた金属化合
物薄膜層をDCスパッタリング法により高速度で、簡単に
形成することができる。
物薄膜層をDCスパッタリング法により高速度で、簡単に
形成することができる。
第１図は本発明の直流スパッタリング法を模式的に示す
断面図、第２図はターゲットへの印加電圧を示す波形図
である。 １……焼結体ターゲット、２……スパッタリングチャン
バ、５……基板、６……直流電源。
断面図、第２図はターゲットへの印加電圧を示す波形図
である。 １……焼結体ターゲット、２……スパッタリングチャン
バ、５……基板、６……直流電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 任田 隆夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 松岡 富造 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 阿部 惇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−136480（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−261473（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】反応性ガスを含む雰囲気中で、誘電性を有
する金属化合物を導電性に改質した焼結体をターゲット
として、間欠的に直流電圧を印加する事により、前記タ
ーゲットと前記反応性ガスの反応により生じた金属化合
物の誘電体を形成することを特徴とする直流スパッタリ
ング法。 - 【請求項２】反応性ガスが酸素ガスであり、金属化合物
が金属酸化物であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の直流スパッタリング法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62170235A JP2578815B2 (ja) | 1987-07-08 | 1987-07-08 | 直流スパッタリング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62170235A JP2578815B2 (ja) | 1987-07-08 | 1987-07-08 | 直流スパッタリング法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6415370A JPS6415370A (en) | 1989-01-19 |
| JP2578815B2 true JP2578815B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=15901171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62170235A Expired - Fee Related JP2578815B2 (ja) | 1987-07-08 | 1987-07-08 | 直流スパッタリング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2578815B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7488526B2 (en) | 2005-11-22 | 2009-02-10 | Ricoh Company, Ltd. | Sputtering target and manufacturing method therefor, and optical recording medium and manufacturing method therefor |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2836072B2 (ja) * | 1988-05-30 | 1998-12-14 | 株式会社島津製作所 | スパッタリング装置 |
| EP0905273B1 (en) * | 1993-07-28 | 2002-10-16 | Asahi Glass Company Ltd. | Method for producing films |
| JP2004107774A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Seiko Epson Corp | スパッタ成膜方法、スパッタ成膜装置および電気光学装置の製造方法 |
| DE102006046312B4 (de) * | 2006-09-29 | 2010-01-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Solarzellen mit stabilem, transparentem und leitfähigem Schichtsystem |
| RU2620534C2 (ru) * | 2015-09-08 | 2017-05-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУВПО КФУ) | Способ нанесения покрытий и устройство для его осуществления |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3300525A1 (de) * | 1983-01-10 | 1984-07-12 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Targets fuer die kathodenzerstaeubung |
| JPS61261473A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-19 | Tokuda Seisakusho Ltd | スパツタリング装置 |
-
1987
- 1987-07-08 JP JP62170235A patent/JP2578815B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7488526B2 (en) | 2005-11-22 | 2009-02-10 | Ricoh Company, Ltd. | Sputtering target and manufacturing method therefor, and optical recording medium and manufacturing method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6415370A (en) | 1989-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |