JPH1036961A - スパッタリング法による成膜方法 - Google Patents
スパッタリング法による成膜方法Info
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- JPH1036961A JPH1036961A JP19243396A JP19243396A JPH1036961A JP H1036961 A JPH1036961 A JP H1036961A JP 19243396 A JP19243396 A JP 19243396A JP 19243396 A JP19243396 A JP 19243396A JP H1036961 A JPH1036961 A JP H1036961A
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- sputtering
- gaseous
- reaction vessel
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来からのスパッタリング装置の反応容器内
の雰囲気を変えるという簡便な手段によって、薄膜の品
質低下や生産性低下の原因となるターゲット材上の異
物、ノジュールの発生を抑制する。 【解決手段】 Ｋｒ元素または／及びＸｅ元素の総分圧
が７０％以上となるようにした。反応容器内で、金属、
合金、酸化物または窒化物からなるターゲット材を陰極
に、基板を陽極にし、該ターゲット材をスパッタリング
して該基板表面上に該ターゲット材の薄膜を成膜する。
の雰囲気を変えるという簡便な手段によって、薄膜の品
質低下や生産性低下の原因となるターゲット材上の異
物、ノジュールの発生を抑制する。 【解決手段】 Ｋｒ元素または／及びＸｅ元素の総分圧
が７０％以上となるようにした。反応容器内で、金属、
合金、酸化物または窒化物からなるターゲット材を陰極
に、基板を陽極にし、該ターゲット材をスパッタリング
して該基板表面上に該ターゲット材の薄膜を成膜する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スパッタリング
法による成膜方法に関し、より詳しくは、スパッタリン
グを行う反応容器内雰囲気に関する。
法による成膜方法に関し、より詳しくは、スパッタリン
グを行う反応容器内雰囲気に関する。
【０００２】
【従来の技術】スパッタリングによる成膜法では、金
属、合金、硫化物、酸化物または窒化物等のターゲット
材を陰極とし、１００Ｐａから０．１Ｐａ程度に減圧し
た反応容器内で放電を起こすことによりスパッタリング
して、陽極である基板の表面上に薄膜を成長させる。
属、合金、硫化物、酸化物または窒化物等のターゲット
材を陰極とし、１００Ｐａから０．１Ｐａ程度に減圧し
た反応容器内で放電を起こすことによりスパッタリング
して、陽極である基板の表面上に薄膜を成長させる。
【０００３】前記反応容器内に導入するプロセスガスと
して、アルゴン（Ａｒ）、またはアルゴンと酸素、窒
素、水蒸気、過酸化水素水等の反応性ガスとの混合ガス
が一般に用いられている。
して、アルゴン（Ａｒ）、またはアルゴンと酸素、窒
素、水蒸気、過酸化水素水等の反応性ガスとの混合ガス
が一般に用いられている。
【０００４】このスパッタリング法は、高品質の薄膜を
得る方法として工業的に広く用いられている。例えば、
磁気記録媒体ではハードディスクのＣｏ／Ｃｒ、カーボ
ン膜、ＣｏＣｒＴａ系膜、光磁気ディスクの窒化シリコ
ン（ＳｉＮX ）膜やＴｂＦｅＣｏ系膜、半導体のＷＳｉ
系膜、ＭｏＳｉ系膜、コンパクトディスクのＡｌ膜、透
明導電膜では液晶、熱線反射ガラス等のインジウム錫酸
化物（ＩＴＯ）膜等である。
得る方法として工業的に広く用いられている。例えば、
磁気記録媒体ではハードディスクのＣｏ／Ｃｒ、カーボ
ン膜、ＣｏＣｒＴａ系膜、光磁気ディスクの窒化シリコ
ン（ＳｉＮX ）膜やＴｂＦｅＣｏ系膜、半導体のＷＳｉ
系膜、ＭｏＳｉ系膜、コンパクトディスクのＡｌ膜、透
明導電膜では液晶、熱線反射ガラス等のインジウム錫酸
化物（ＩＴＯ）膜等である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アルゴンガス
を主体とした反応容器内雰囲気では、カーボン膜、ＷＳ
ｉ、ＭｏＳｉ、ＩＴＯ等のスパッタリングを続けていく
と、ターゲット材の表面に異物が発生する。この異物
は、ターゲット材や反応容器内ガスを原料とする生成物
である。具体的には、スパッタリングの初期に円柱形、
円錐形、板状等の微細な異物が発生し、これがスパッタ
リング時間を重ねるにつれ成長し、「ノジュール」と呼
ばれる目視可能な大きさの異物にまで成長する。そし
て、この異物は、成膜速度の低下、異常放電や膜欠陥発
生の原因となり、ひいては薄膜の品質低下や生産性低下
の原因となる。スパッタリング装置の設計変更によって
この異物の発生を防止することが試みられているが、設
計変更によらずに、従来のスパッタリング装置において
も改善策を講じる必要があった。
を主体とした反応容器内雰囲気では、カーボン膜、ＷＳ
ｉ、ＭｏＳｉ、ＩＴＯ等のスパッタリングを続けていく
と、ターゲット材の表面に異物が発生する。この異物
は、ターゲット材や反応容器内ガスを原料とする生成物
である。具体的には、スパッタリングの初期に円柱形、
円錐形、板状等の微細な異物が発生し、これがスパッタ
リング時間を重ねるにつれ成長し、「ノジュール」と呼
ばれる目視可能な大きさの異物にまで成長する。そし
て、この異物は、成膜速度の低下、異常放電や膜欠陥発
生の原因となり、ひいては薄膜の品質低下や生産性低下
の原因となる。スパッタリング装置の設計変更によって
この異物の発生を防止することが試みられているが、設
計変更によらずに、従来のスパッタリング装置において
も改善策を講じる必要があった。
【０００６】そこで、本発明は、従来のスパッタリング
装置において、反応容器内の雰囲気を変えるという簡便
な手段によって、ターゲット材上の異物、ノジュールの
発生を抑制し、得られる薄膜の品質を向上する方法を提
供することを目的とする。
装置において、反応容器内の雰囲気を変えるという簡便
な手段によって、ターゲット材上の異物、ノジュールの
発生を抑制し、得られる薄膜の品質を向上する方法を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
の本発明のスパッタリング法による成膜方法は、金属、
合金、酸化物または窒化物をターゲット材に用い、反応
容器内で該ターゲット材を陰極とし、基板を陽極とし、
該ターゲット材をスパッタリングして該基板の表面上に
該ターゲット材の薄膜を成膜するに際し、前記反応容器
内の雰囲気において、Ｋｒ元素気体またはＸｅ元素気体
の分圧、あるいはこれらの混合気体ではこれらの分圧の
総和を全圧の７０％以上とする。
の本発明のスパッタリング法による成膜方法は、金属、
合金、酸化物または窒化物をターゲット材に用い、反応
容器内で該ターゲット材を陰極とし、基板を陽極とし、
該ターゲット材をスパッタリングして該基板の表面上に
該ターゲット材の薄膜を成膜するに際し、前記反応容器
内の雰囲気において、Ｋｒ元素気体またはＸｅ元素気体
の分圧、あるいはこれらの混合気体ではこれらの分圧の
総和を全圧の７０％以上とする。
【０００８】
【実施例】本発明者らは、異物の発生を抑制するスパッ
タリング条件を探索するために、ターゲット表面がエッ
チングされる様子を詳細に観察した。その結果、容器内
に導入されたガスがイオン化され、電界に加速されてタ
ーゲット表面に入射するイオンの分子質量が大きいほど
異物の発生が抑制されることを見いだした。
タリング条件を探索するために、ターゲット表面がエッ
チングされる様子を詳細に観察した。その結果、容器内
に導入されたガスがイオン化され、電界に加速されてタ
ーゲット表面に入射するイオンの分子質量が大きいほど
異物の発生が抑制されることを見いだした。
【０００９】更に、スパッタリングにおける反応容器内
の雰囲気に、Ａｒ元素より重い、Ｋｒ元素または／及び
Ｘｅ元素の気体を導入し、ＫｒやＸｅの各分圧または合
計分圧が全圧の７０％以上になるようにすることで、従
来のスパッタリング装置はそのままで、反応容器内の雰
囲気を変えるだけの簡便な手段によって、ターゲット材
上の異物、ノジュールの発生が抑制でき、得られる薄膜
の品質向上やスパッタリングの生産性を向上できること
を見出し、本発明に至った。以下実施例により本発明を
更に具体的に説明する。
の雰囲気に、Ａｒ元素より重い、Ｋｒ元素または／及び
Ｘｅ元素の気体を導入し、ＫｒやＸｅの各分圧または合
計分圧が全圧の７０％以上になるようにすることで、従
来のスパッタリング装置はそのままで、反応容器内の雰
囲気を変えるだけの簡便な手段によって、ターゲット材
上の異物、ノジュールの発生が抑制でき、得られる薄膜
の品質向上やスパッタリングの生産性を向上できること
を見出し、本発明に至った。以下実施例により本発明を
更に具体的に説明する。
【００１０】異物、ノジュールの発生 ［実施例１〜５］スパッタリング装置には、徳田製作所
製スパッタリング装置ＣＦＳ−８ＥＰを用い、ターゲッ
トには直径５インチのＩＴＯターゲットを用いた。反応
容器内の雰囲気は、全圧を０．４Ｐａとし、表１に示す
分圧のＫｒガス、Ｘｅガス、および０．００８Ｐａの酸
素ガスを導入し、残りはＡｒガスとした。スパッタリン
グ電流は０．８Ａ、スパッタリング電圧は２７０Ｖとし
た。
製スパッタリング装置ＣＦＳ−８ＥＰを用い、ターゲッ
トには直径５インチのＩＴＯターゲットを用いた。反応
容器内の雰囲気は、全圧を０．４Ｐａとし、表１に示す
分圧のＫｒガス、Ｘｅガス、および０．００８Ｐａの酸
素ガスを導入し、残りはＡｒガスとした。スパッタリン
グ電流は０．８Ａ、スパッタリング電圧は２７０Ｖとし
た。
【００１１】
【表１】
【００１２】実施例１〜実施例５では、スパッタリング
総時間が75時間のところでターゲット材を観察したとこ
ろ、いずれも異物、ノジュールの発生はみられなかっ
た。
総時間が75時間のところでターゲット材を観察したとこ
ろ、いずれも異物、ノジュールの発生はみられなかっ
た。
【００１３】［比較例１］反応容器内の雰囲気の全圧を
０．４Ｐａとし、Ａｒ分圧９８％、酸素分圧２％とした
他は、実施例１〜５と同様の条件でスパッタリングし、
スパッタリング総時間が７５時間のところでターゲット
材を観察したところ、ターゲット上に多くの異物、ノジ
ュールが観察された。
０．４Ｐａとし、Ａｒ分圧９８％、酸素分圧２％とした
他は、実施例１〜５と同様の条件でスパッタリングし、
スパッタリング総時間が７５時間のところでターゲット
材を観察したところ、ターゲット上に多くの異物、ノジ
ュールが観察された。
【００１４】成膜およびその評価 実施例１〜５と比較例１の条件において、５分間のスパ
ッタリングにより、１０ｃｍ角のガラス板に、成膜温度
２００℃で１０００オングストロームのＩＴＯ膜を１０
枚成膜して、該ＩＴＯ膜の性能を調べた。結果を表２に
示す。ピンホール数は、目視でピンホールがあったガラ
ス板の枚数を示した。電気抵抗は１０枚の平均値であ
る。ピンホール数、電気抵抗において、実施例１〜５が
比較例１より優れていることがわかる。
ッタリングにより、１０ｃｍ角のガラス板に、成膜温度
２００℃で１０００オングストロームのＩＴＯ膜を１０
枚成膜して、該ＩＴＯ膜の性能を調べた。結果を表２に
示す。ピンホール数は、目視でピンホールがあったガラ
ス板の枚数を示した。電気抵抗は１０枚の平均値であ
る。ピンホール数、電気抵抗において、実施例１〜５が
比較例１より優れていることがわかる。
【００１５】
【表２】
【００１６】［実施例６〜１０］ＺｎＯにＧａ2Ｏ3を
５．７Ｗｔ％混合して焼結した直径５インチのターゲッ
トを表３の雰囲気条件でスパッタリング電流０．７Ａで
７５時間スパッタリングした後、１０ｃｍ角のガラス板
に、５分間のスパッタリングにより、成膜温度２００℃
で１０００オングストロームのＺｎＯ・Ｇａ膜を１０枚
成膜して、該ＺｎＯ・ＧａＯ膜の性能を調べた。結果を
表４に示す。ピンホール数は目視で、ピンホールがあっ
たガラス板の枚数を示した。電気抵抗は１０枚の平均値
である。
５．７Ｗｔ％混合して焼結した直径５インチのターゲッ
トを表３の雰囲気条件でスパッタリング電流０．７Ａで
７５時間スパッタリングした後、１０ｃｍ角のガラス板
に、５分間のスパッタリングにより、成膜温度２００℃
で１０００オングストロームのＺｎＯ・Ｇａ膜を１０枚
成膜して、該ＺｎＯ・ＧａＯ膜の性能を調べた。結果を
表４に示す。ピンホール数は目視で、ピンホールがあっ
たガラス板の枚数を示した。電気抵抗は１０枚の平均値
である。
【００１７】［比較例２］Ａｒ１００％とした以外は、
実施例６〜１０と同様の条件で、スパッタリングで成膜
を行い、その性能を調べた結果を表４に示す。
実施例６〜１０と同様の条件で、スパッタリングで成膜
を行い、その性能を調べた結果を表４に示す。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】表４から、比較例２に対して実施例６〜１
０で、比抵抗とピンホール数が改善されていることが分
かる。
０で、比抵抗とピンホール数が改善されていることが分
かる。
【００２１】［実施例１１〜１５、比較例３］実施例６
〜１０と比較例２のガス組成とスパッタリング条件で、
ＷＳｉ密度９９％ターゲットとＭｏＳｉ密度９８．５％
のスパッタリングを室温にて行った。７５時間のスパッ
タリング後に、１０枚の６インチ丸のＳｉ基板に５分間
のスパッタリングで成膜してピンホール数を調査した。
Ｓｉ基板上のピンホールはレーザ光を用いたピンホール
測定装置で１μｍ以上のピンホールを測定した。結果を
表５に示す。
〜１０と比較例２のガス組成とスパッタリング条件で、
ＷＳｉ密度９９％ターゲットとＭｏＳｉ密度９８．５％
のスパッタリングを室温にて行った。７５時間のスパッ
タリング後に、１０枚の６インチ丸のＳｉ基板に５分間
のスパッタリングで成膜してピンホール数を調査した。
Ｓｉ基板上のピンホールはレーザ光を用いたピンホール
測定装置で１μｍ以上のピンホールを測定した。結果を
表５に示す。
【００２２】
【表５】
【００２３】表５からピンホール数が実施例１１〜１５
では比較例３に比べて激減していることが分かる。従っ
て、Ｋｒ元素気体やＸｅ元素気体の導入については、Ｉ
ＴＯに限らず、ＭｏＳｉ、ＷＳｉやＴｉ等のターゲット
材でも異物の発生の抑制効果があった。
では比較例３に比べて激減していることが分かる。従っ
て、Ｋｒ元素気体やＸｅ元素気体の導入については、Ｉ
ＴＯに限らず、ＭｏＳｉ、ＷＳｉやＴｉ等のターゲット
材でも異物の発生の抑制効果があった。
【００２４】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、従来からのスパッタリング装置の反応容器内の雰囲
気を変えるという簡便な手段によって、ターゲット材上
の異物、ノジュールの発生を抑制し、得られる薄膜の品
質および生産性を向上することができた。
で、従来からのスパッタリング装置の反応容器内の雰囲
気を変えるという簡便な手段によって、ターゲット材上
の異物、ノジュールの発生を抑制し、得られる薄膜の品
質および生産性を向上することができた。
Claims (1)
- 【請求項１】 反応容器内で、金属、合金、酸化物また
は窒化物からなるターゲット材を陰極とし、基板を陽極
として、該ターゲット材のスパッタリングにより該基板
の表面上に該ターゲット材の薄膜を成膜する方法におい
て、前記反応容器内の雰囲気にＫｒ元素気体、Ｘｅ元素
気体またはこれらの混合気体を導入し、Ｋｒ元素気体ま
たはＸｅ元素気体の分圧またはこれらの分圧の総和を全
ガス圧の７０％以上とすることを特徴とするスパッタリ
ング法による成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19243396A JPH1036961A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | スパッタリング法による成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19243396A JPH1036961A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | スパッタリング法による成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1036961A true JPH1036961A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16291234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19243396A Pending JPH1036961A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | スパッタリング法による成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1036961A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3303984A4 (en) * | 2015-05-27 | 2019-02-13 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | CONDUCTIVE THIN LAYERING COMPOSITE |
| JP2022067102A (ja) * | 2020-04-20 | 2022-05-02 | 日東電工株式会社 | 光透過性導電層積層体の製造方法 |
| JP2022075677A (ja) * | 2020-04-20 | 2022-05-18 | 日東電工株式会社 | 光透過性導電層および光透過性導電フィルムの製造方法 |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP19243396A patent/JPH1036961A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3303984A4 (en) * | 2015-05-27 | 2019-02-13 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | CONDUCTIVE THIN LAYERING COMPOSITE |
| US11047037B2 (en) | 2015-05-27 | 2021-06-29 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Conductive thin film composite |
| JP2022067102A (ja) * | 2020-04-20 | 2022-05-02 | 日東電工株式会社 | 光透過性導電層積層体の製造方法 |
| JP2022075677A (ja) * | 2020-04-20 | 2022-05-18 | 日東電工株式会社 | 光透過性導電層および光透過性導電フィルムの製造方法 |
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