JP3048072B2 - 酸化膜の成膜方法及びその装置 - Google Patents
酸化膜の成膜方法及びその装置Info
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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
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- C23C14/0036—Reactive sputtering
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はウエハ上に酸化膜を形成
する方法及び装置に関するものである。
する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、反応性のイオンビ−ムスパッタで
酸化膜を成膜する際には酸素イオン又は酸素ガスを用い
て行なっていた。
酸化膜を成膜する際には酸素イオン又は酸素ガスを用い
て行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸素ガ
スで行なった場合はスパッタ粒子との結合が不十分とな
り、意図した通りの成膜が得られない。一方、酸素イオ
ンで行なった場合はダメ−ジが生じる虞があった。しか
も、これらの従来例の成膜形態はいずれも飛んできたス
パッタ粒子と酸素のイオンとが反応して酸化物が形成さ
れ、その酸化物がウエハ上に積もるという形態であるた
め形成された膜の結晶性が必ずしもよくなかった。ま
た、酸素を用いる場合は高温での反応となるので、種々
の問題がある。本発明はこのような点に鑑みなされたも
のであって、低温で且つ高品質の酸化膜が得られるよう
にした成膜方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
スで行なった場合はスパッタ粒子との結合が不十分とな
り、意図した通りの成膜が得られない。一方、酸素イオ
ンで行なった場合はダメ−ジが生じる虞があった。しか
も、これらの従来例の成膜形態はいずれも飛んできたス
パッタ粒子と酸素のイオンとが反応して酸化物が形成さ
れ、その酸化物がウエハ上に積もるという形態であるた
め形成された膜の結晶性が必ずしもよくなかった。ま
た、酸素を用いる場合は高温での反応となるので、種々
の問題がある。本発明はこのような点に鑑みなされたも
のであって、低温で且つ高品質の酸化膜が得られるよう
にした成膜方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明では、イオンビ−ムスパッタを用いた酸化膜の
成膜方法において、タ−ゲットからウエハに飛散してく
るスパッタ粒子に対し前記ウエハの表面近くにオゾンを
与えてやることにより前記ウエハの表面に酸化膜を形成
するようにしている。
め本発明では、イオンビ−ムスパッタを用いた酸化膜の
成膜方法において、タ−ゲットからウエハに飛散してく
るスパッタ粒子に対し前記ウエハの表面近くにオゾンを
与えてやることにより前記ウエハの表面に酸化膜を形成
するようにしている。
【０００５】また、本発明の成膜装置は、タ−ゲット
と、このタ−ゲットに向けイオンビ−ムを発射するイオ
ンビ−ム源と、タ−ゲットから飛んでくるスパッタ粒子
を受ける位置に配されたウエハと、該ウエハの表面近く
にオゾンを与えるオゾン供給手段と、を備えている。
と、このタ−ゲットに向けイオンビ−ムを発射するイオ
ンビ−ム源と、タ−ゲットから飛んでくるスパッタ粒子
を受ける位置に配されたウエハと、該ウエハの表面近く
にオゾンを与えるオゾン供給手段と、を備えている。
【０００６】
【作用】このような構成によると、ウエハの表面近くに
与えられたオゾンはそれ自身が活性であるため低い温度
でスパッタ粒子に反応し、しかもこのオゾンはウエハ側
からの情報（熱）を受けて反応しやすいので、エピタキ
シャル成長による成膜形態を得ることができ、結晶性の
よい膜を形成することができる。
与えられたオゾンはそれ自身が活性であるため低い温度
でスパッタ粒子に反応し、しかもこのオゾンはウエハ側
からの情報（熱）を受けて反応しやすいので、エピタキ
シャル成長による成膜形態を得ることができ、結晶性の
よい膜を形成することができる。
【０００７】
【実施例】本発明を実施した図１において、１はイオン
ビ−ム２を発射するイオンビ−ム源であり、３はそのイ
オンビ−ムの衝撃を受けて粒子（スパッタ粒子）４を所
定の方向に飛散させるタ−ゲットである。このタ−ゲッ
トとしてはＳｉ又はＳｉＯ２やＰＺＴ（チタン酸ジルコ
ン酸鉛）等が用いられる。５はスパッタ粒子４を受ける
ように配されたウエハであり、このウエハ５にはバック
ヒ−ト装置（図示せず）が付いているものとする。６は
ウエハ５の表面にオゾンＯ３を流し込むように与えるオ
ゾン供給装置であり、このオゾン供給装置としては例え
ばオゾナイザ−が用いられる。
ビ−ム２を発射するイオンビ−ム源であり、３はそのイ
オンビ−ムの衝撃を受けて粒子（スパッタ粒子）４を所
定の方向に飛散させるタ−ゲットである。このタ−ゲッ
トとしてはＳｉ又はＳｉＯ２やＰＺＴ（チタン酸ジルコ
ン酸鉛）等が用いられる。５はスパッタ粒子４を受ける
ように配されたウエハであり、このウエハ５にはバック
ヒ−ト装置（図示せず）が付いているものとする。６は
ウエハ５の表面にオゾンＯ３を流し込むように与えるオ
ゾン供給装置であり、このオゾン供給装置としては例え
ばオゾナイザ−が用いられる。
【０００８】本実施例の成膜装置ではウエハ５の表面は
オゾンの雰囲気となっており、このオゾンはウエハ５か
ら受ける低い温度で活性となっているので、ウエハ５に
向けて飛んできたスパッタ粒子４とすぐに反応して酸化
物としてウエハ表面に付着する。
オゾンの雰囲気となっており、このオゾンはウエハ５か
ら受ける低い温度で活性となっているので、ウエハ５に
向けて飛んできたスパッタ粒子４とすぐに反応して酸化
物としてウエハ表面に付着する。
【０００９】タ−ゲット３が上記ＰＺＴであるとした場
合は、スパッタ粒子４としてＰｂが存するが、このＰｂ
は蒸気圧が低いためウエハ５から更に他の方向に飛んで
いってしまう傾向にある（そのため従来は１０〜２０％
のＰｂＯを余分に添加していた）が、本実施例の如く活
性なオゾンがウエハの表面近くの雰囲気として存する場
合には、飛んできたＰｂにオゾンがすぐに反応してＰｂ
Ｏとなるので、Ｐｂの他の方向への飛散が防止されるこ
とになる。これはタ−ゲットがＰＺＴであっても、ウエ
ハ上に希望する組成比（Ｐｂの比）の酸化物を形成する
ことができるということを意味し、且つ従来のような余
分なＰｂＯ等を添加しなくてもよいことを意味する。
合は、スパッタ粒子４としてＰｂが存するが、このＰｂ
は蒸気圧が低いためウエハ５から更に他の方向に飛んで
いってしまう傾向にある（そのため従来は１０〜２０％
のＰｂＯを余分に添加していた）が、本実施例の如く活
性なオゾンがウエハの表面近くの雰囲気として存する場
合には、飛んできたＰｂにオゾンがすぐに反応してＰｂ
Ｏとなるので、Ｐｂの他の方向への飛散が防止されるこ
とになる。これはタ−ゲットがＰＺＴであっても、ウエ
ハ上に希望する組成比（Ｐｂの比）の酸化物を形成する
ことができるということを意味し、且つ従来のような余
分なＰｂＯ等を添加しなくてもよいことを意味する。
【００１０】尚、オゾンは必ずしもウエハ５から熱を与
えられる必要はないが、本実施例の如くウエハ５から熱
を与えられて活性化され、スパッタ粒子４と反応する場
合には、下の情報（熱）を受けたエピタキシャル成長が
行なわれるので、非常に結晶性のよい酸化膜が得られる
ことになる。従って、図２（ａ）に示すように配線７を
有するため凹凸のある半導体素子表面９に保護膜８を形
成する場合などは、その凹凸に沿ったきれいな膜が形成
される（カバレッジがよい）という利点が得られる。
尚、同図（ｂ）は本実施例の成膜方法によらずに形成し
た保護膜８を示しており、カバレッジは悪い。
えられる必要はないが、本実施例の如くウエハ５から熱
を与えられて活性化され、スパッタ粒子４と反応する場
合には、下の情報（熱）を受けたエピタキシャル成長が
行なわれるので、非常に結晶性のよい酸化膜が得られる
ことになる。従って、図２（ａ）に示すように配線７を
有するため凹凸のある半導体素子表面９に保護膜８を形
成する場合などは、その凹凸に沿ったきれいな膜が形成
される（カバレッジがよい）という利点が得られる。
尚、同図（ｂ）は本実施例の成膜方法によらずに形成し
た保護膜８を示しており、カバレッジは悪い。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な構成であるにも拘らず、低温で結晶性のよい膜が得
られ、しかもその膜のカバレッジもよいという効果があ
る。更に、ＰＺＴ等を用いた多元素の薄膜形成の場合で
あっても、その組成粒子と迅速に酸化反応が行なわれる
ので、希望する組成比の膜が得られるという効果もあ
り、本発明は極めて有用である。
単な構成であるにも拘らず、低温で結晶性のよい膜が得
られ、しかもその膜のカバレッジもよいという効果があ
る。更に、ＰＺＴ等を用いた多元素の薄膜形成の場合で
あっても、その組成粒子と迅速に酸化反応が行なわれる
ので、希望する組成比の膜が得られるという効果もあ
り、本発明は極めて有用である。
【図１】 本発明を実施した酸化膜の成膜方法を示す模
式図。
式図。
【図２】 本実施例による効果を説明するための図。
１ イオンビ−ム源 ２ イオンビ−ム ３ タ−ゲット ４ スパッタ粒子 ５ ウエハ ６ オゾン供給装置 ７ 配線 ８ 保護膜 ９ 半導体素子表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/316 H01L 21/31 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (2)
- 【請求項１】イオンビ−ムスパッタを用いた酸化膜の成
膜方法において、タ−ゲットからウエハに飛散してくる
スパッタ粒子に対し前記ウエハの表面近くにオゾンを与
えてやることにより前記ウエハの表面に酸化膜を形成す
ることを特徴とする成膜方法。 - 【請求項２】タ−ゲットと、前記タ−ゲットに向けイオ
ンビ−ムを発射するイオンビ−ム源と、前記タ−ゲット
から飛んでくるスパッタ粒子を受ける位置に配されたウ
エハと、前記ウエハの表面近くにオゾンを与えるオゾン
供給手段と、から成る成膜装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3149416A JP3048072B2 (ja) | 1991-05-25 | 1991-05-25 | 酸化膜の成膜方法及びその装置 |
| US08/037,730 US5332482A (en) | 1991-05-25 | 1993-03-26 | Method and apparatus for depositing an oxide film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3149416A JP3048072B2 (ja) | 1991-05-25 | 1991-05-25 | 酸化膜の成膜方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04348033A JPH04348033A (ja) | 1992-12-03 |
| JP3048072B2 true JP3048072B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=15474642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3149416A Expired - Fee Related JP3048072B2 (ja) | 1991-05-25 | 1991-05-25 | 酸化膜の成膜方法及びその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5332482A (ja) |
| JP (1) | JP3048072B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0600303B1 (en) * | 1992-12-01 | 2002-02-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for fabrication of dielectric thin film |
| JP3890634B2 (ja) * | 1995-09-19 | 2007-03-07 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電体薄膜素子及びインクジェット式記録ヘッド |
| GB2321063A (en) * | 1997-01-08 | 1998-07-15 | Oxford Plasma Technology Ltd | Reactive particle beam sputtering |
| US6190511B1 (en) | 1997-03-13 | 2001-02-20 | David T. Wei | Method and apparatus for ion beam sputter deposition of thin films |
| FR2881272B1 (fr) * | 2005-01-27 | 2007-08-10 | Commissariat Energie Atomique | Elaboration d'un oxyde tunnel pour la fabrication d'une memoire non-volatile en technologie flotox a basse temperature |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4007103A (en) * | 1975-10-14 | 1977-02-08 | Ibm Corporation | Planarizing insulative layers by resputtering |
| US4108751A (en) * | 1977-06-06 | 1978-08-22 | King William J | Ion beam implantation-sputtering |
| US4142958A (en) * | 1978-04-13 | 1979-03-06 | Litton Systems, Inc. | Method for fabricating multi-layer optical films |
| GB2208390B (en) * | 1987-08-06 | 1991-03-27 | Plessey Co Plc | Thin film deposition process |
| US4885070A (en) * | 1988-02-12 | 1989-12-05 | Leybold Aktiengesellschaft | Method and apparatus for the application of materials |
| DE3805010A1 (de) * | 1988-02-18 | 1989-08-24 | Kernforschungsanlage Juelich | Verfahren zur herstellung duenner schichten aus oxydischem hochtemperatur-supraleiter |
-
1991
- 1991-05-25 JP JP3149416A patent/JP3048072B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-26 US US08/037,730 patent/US5332482A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04348033A (ja) | 1992-12-03 |
| US5332482A (en) | 1994-07-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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