JPS6376867A - 反応性スパツタリング装置 - Google Patents
反応性スパツタリング装置Info
- Publication number
- JPS6376867A JPS6376867A JP22102486A JP22102486A JPS6376867A JP S6376867 A JPS6376867 A JP S6376867A JP 22102486 A JP22102486 A JP 22102486A JP 22102486 A JP22102486 A JP 22102486A JP S6376867 A JPS6376867 A JP S6376867A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sputtering
- substrate
- reactive
- ionization device
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 title claims description 11
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 12
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 241000207199 Citrus Species 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000283986 Lepus Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000005596 ionic collisions Effects 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は反応性スパッタリング装置に関するものである
。詳しくは、スパッタリング装置の真空槽中に窒素ガス
、酸素ガス等の反応性ガスを導入し、所望の反応を行な
わせつつスパッタリングを行なうスパッタリング装置に
関するものである。
。詳しくは、スパッタリング装置の真空槽中に窒素ガス
、酸素ガス等の反応性ガスを導入し、所望の反応を行な
わせつつスパッタリングを行なうスパッタリング装置に
関するものである。
従来よりチン化物、酸化物等の薄膜を作製する方法とし
ては反応性スパッタ、反応性イオンブレーティング等が
知られている。
ては反応性スパッタ、反応性イオンブレーティング等が
知られている。
反応性スパッタ等では通常スパッタリング用の不活性ガ
ス中にＮ２．０２などの反応させたいガスを混入させた
り、放電ガスとしてこれらのガスを用いたりすることに
よりチン化物や酸化物を作製する。
ス中にＮ２．０２などの反応させたいガスを混入させた
り、放電ガスとしてこれらのガスを用いたりすることに
よりチン化物や酸化物を作製する。
上述のような方式の反応性スパッタにおける問題点とし
ては、スパッタ時におけるＮ２やｏ２の活性化度が不十
分なために膜中にチッ素や酸素が充分に導入されず高度
な酸化物や窒化物が得られないという問題点があった。
ては、スパッタ時におけるＮ２やｏ２の活性化度が不十
分なために膜中にチッ素や酸素が充分に導入されず高度
な酸化物や窒化物が得られないという問題点があった。
たとえば超伝導材料として注目されるＮｂ−Ｎなどの膜
を形成させようとした場合、ＮｂとＮの結合割合が／：
／にならず臨界温度が理論値より下まわっているという
現状である。
を形成させようとした場合、ＮｂとＮの結合割合が／：
／にならず臨界温度が理論値より下まわっているという
現状である。
反応性ガスが活性化しにくいための他の悪影響としては
スパッタ中に真空槽や基板から放出される０２ （０）
やＮ２０、ＯＨに比べ活性化さね、たガス量が十分でな
いため膜中にＮ−結合や、ｏ−結合以外にこれらのガス
が混入しているということがおこった。
スパッタ中に真空槽や基板から放出される０２ （０）
やＮ２０、ＯＨに比べ活性化さね、たガス量が十分でな
いため膜中にＮ−結合や、ｏ−結合以外にこれらのガス
が混入しているということがおこった。
また反応ガスが十分活性化されていないと化学量論ルに
近いチツ化膜や酸化膜を得るためには堆積速度を遅くし
なければならないという問題点があった。
近いチツ化膜や酸化膜を得るためには堆積速度を遅くし
なければならないという問題点があった。
°そこでたとえばスパッタ用放電の他にマイクロ波放電
を加えこれにより反応ガスを活性化し、これらの問題点
を解決しようとする方法が提案されている。
を加えこれにより反応ガスを活性化し、これらの問題点
を解決しようとする方法が提案されている。
しかしマイクロ波放電でもガスの活性化は十分とはいい
がたく、十分な活性化を行なうには多量のマイクロ波の
投入が必要となる。
がたく、十分な活性化を行なうには多量のマイクロ波の
投入が必要となる。
そこで、本発明者は、上記難点を解決するために、スパ
ッタ装置に電子サイクロトロン共鳴（ＦＣ！Ｒ）イオン
化装置を組み合せることによｐ効率的に、質のよい薄膜
を作製しうることを見出し、本発明に到達した。
ッタ装置に電子サイクロトロン共鳴（ＦＣ！Ｒ）イオン
化装置を組み合せることによｐ効率的に、質のよい薄膜
を作製しうることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は、真空槽中に反応性ガスを導
入してスパッタリングを行なう反応性スパッタリング装
置において、反応性ガスを、真空槽に設置した電子サイ
クロトロン共鳴イオン化装置を経て真空槽中に導入する
構造としたことを特徴とする反応性スパッタリング装置
にある。
入してスパッタリングを行なう反応性スパッタリング装
置において、反応性ガスを、真空槽に設置した電子サイ
クロトロン共鳴イオン化装置を経て真空槽中に導入する
構造としたことを特徴とする反応性スパッタリング装置
にある。
以下、本発明の詳細な説明する。
図／、図２はスパッタ装置にＥＯＲイオン化装置を組み
込んだ場合を示す。
込んだ場合を示す。
すなわち、通常のスパッタ装置の基板の中心（図／）ま
たは（図２）ターゲットの位置にＥＣＲイオン化装置を
とりつけたものである。
たは（図２）ターゲットの位置にＥＣＲイオン化装置を
とりつけたものである。
ターゲットのスパッタ法としては通常のＲＦスパッタ、
ＤＣスパッタ、マグネトロンスパッタが用いられる。ま
ず反応性スパッタを行うには真空槽（Ａ）中のターゲッ
ト（１）をスパッタしながら、ＥＣＲイオン化装置（２
）から反応性イオン（Ｎζ、Ｎ＋など）を供給する。こ
のようにして基板（３）上または真空槽（Ａ）内で反応
物ができ基板上に堆積される。
ＤＣスパッタ、マグネトロンスパッタが用いられる。ま
ず反応性スパッタを行うには真空槽（Ａ）中のターゲッ
ト（１）をスパッタしながら、ＥＣＲイオン化装置（２
）から反応性イオン（Ｎζ、Ｎ＋など）を供給する。こ
のようにして基板（３）上または真空槽（Ａ）内で反応
物ができ基板上に堆積される。
図において（４）はマイクロ波と電子サロクロトン周波
数とが一致する強さの臨界をイオン化部（２）の中心で
発生させるための宵磁石であり、（５）は反応ガス導入
口、（６）はマイクロ波導波管である。
数とが一致する強さの臨界をイオン化部（２）の中心で
発生させるための宵磁石であり、（５）は反応ガス導入
口、（６）はマイクロ波導波管である。
図／の装置の場合基板回転は必ずしも必要ではないが図
−の場合は適当な速度で基板を回転させる必要がある。
−の場合は適当な速度で基板を回転させる必要がある。
上記ＥＣＲイオン化装置としては、市販のＥＯＲイオン
化装置を備えたＣＶＤ装置又はエレチング装置のイオン
化装置を用いて供給することができる。
化装置を備えたＣＶＤ装置又はエレチング装置のイオン
化装置を用いて供給することができる。
ＥＣＲをガスの活性化に用いる場合、磁場中におかれた
電子は角速度 ｍｃ！ ｍ；電子の質量、Ｃ；光の速度）で磁力、
［（７） ｔわりに回転する。この周波数に電子のサイ
クロトロン運動が一致した時に電子は効率よく加速され
磁場に垂直な方向の運動エネルギー成分を得る。またこ
の磁場のために磁場を横切る方向の電子の拡散がおさえ
られる。例えば電子・イオン衝突、電子・中性子蔀突が
少ない場合（低圧の場合）は、電子の磁場を横切る方向
の速度をτ土として、２πυ土／Ｋが典型的拡散長とな
る。このためＫＣＲでは、高湿に加熱された、密度の高
い電子が得られる。
電子は角速度 ｍｃ！ ｍ；電子の質量、Ｃ；光の速度）で磁力、
［（７） ｔわりに回転する。この周波数に電子のサイ
クロトロン運動が一致した時に電子は効率よく加速され
磁場に垂直な方向の運動エネルギー成分を得る。またこ
の磁場のために磁場を横切る方向の電子の拡散がおさえ
られる。例えば電子・イオン衝突、電子・中性子蔀突が
少ない場合（低圧の場合）は、電子の磁場を横切る方向
の速度をτ土として、２πυ土／Ｋが典型的拡散長とな
る。このためＫＣＲでは、高湿に加熱された、密度の高
い電子が得られる。
このように活性化された電子が得やすいので電子と中性
原子との衝突・中性原子の電離確率活性化度の高いガス
が得られることになる。
原子との衝突・中性原子の電離確率活性化度の高いガス
が得られることになる。
本装置によれば作製した薄膜の、たとえば保護膜形成の
ために表面処理（表面チツ化等）を好適に行なうことが
できる。すなわち、薄膜作製後、図／の場合はそのまま
イオン化装置からがＥＣＲイオン化装置直上にくるよう
にし、ついでＥＣＲイオンを供給することにより行なう
。
ために表面処理（表面チツ化等）を好適に行なうことが
できる。すなわち、薄膜作製後、図／の場合はそのまま
イオン化装置からがＥＣＲイオン化装置直上にくるよう
にし、ついでＥＣＲイオンを供給することにより行なう
。
本装置においては、さらに装置をインラインにすること
により、好ましい態様を提供しうる。
により、好ましい態様を提供しうる。
このインライン装置は多数個のスパッタ室を真空状態で
連結してなるスパッタ装置であり各スパッタ室において
異種の材料の簿膜形成もしくは表面処理が可能となるも
のをいう。
連結してなるスパッタ装置であり各スパッタ室において
異種の材料の簿膜形成もしくは表面処理が可能となるも
のをいう。
たとえば、（１）基板上に誘電体層を形成し、さらに柑
気記録層を設ける場合、（１１）磁気記録層上にチツ化
物等の保護＋ｔＫ、さらには誘電体層を設ける場合等に
、好適である。
気記録層を設ける場合、（１１）磁気記録層上にチツ化
物等の保護＋ｔＫ、さらには誘電体層を設ける場合等に
、好適である。
本発明に係る装置は、反応性の高いスパッタ法を提供し
以下のような特徴を有する。
以下のような特徴を有する。
蒸着ガスまたはスパッタ原子と真空槽中または基板上で
反応する反応ガスの活性化源としてＥＯＲイオン化装置
を用いることにより、比較的低パワー（≦／ ＫＷ ）
のマイクロ波の投入により十分反応ガスを活性化できる
。
反応する反応ガスの活性化源としてＥＯＲイオン化装置
を用いることにより、比較的低パワー（≦／ ＫＷ ）
のマイクロ波の投入により十分反応ガスを活性化できる
。
またこの放電を安定に起すことができる。
図７（ａ）、（ｂ）及び図コ（ａ）、（ｂ）は、本発明
に係る真空蒸着装置の主要部分の概略を示す。 ／：ターゲット、 、２ ： ＥＣＲイオン化部３：基
板、 Ａ：真空槽（スパッタ装置）出 願 人 三菱
化成工業株式会社 代 理 人 弁理士 長谷用 −（ほか７名）
に係る真空蒸着装置の主要部分の概略を示す。 ／：ターゲット、 、２ ： ＥＣＲイオン化部３：基
板、 Ａ：真空槽（スパッタ装置）出 願 人 三菱
化成工業株式会社 代 理 人 弁理士 長谷用 −（ほか７名）
Claims (1)
- （１）真空槽中に反応性ガスを導入してスパッタリング
を行なう反応性スパッタリング装置において、反応性ガ
スを、真空槽に設置した電子サイクロトロン共鳴イオン
化装置を経て真空槽中に導入する構造としたことを特徴
とする反応性スパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22102486A JPS6376867A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 反応性スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22102486A JPS6376867A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 反応性スパツタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6376867A true JPS6376867A (ja) | 1988-04-07 |
Family
ID=16760291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22102486A Pending JPS6376867A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 反応性スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6376867A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01298152A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-01 | Raimuzu:Kk | 成膜装置 |
| JPH01298151A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-01 | Raimuzu:Kk | 化合物薄膜の形成方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59200757A (ja) * | 1983-04-26 | 1984-11-14 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 蒸着方法 |
| JPS6050167A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | プラズマ付着装置 |
| JPS60135573A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-18 | Hitachi Ltd | スパツタリング方法及びその装置 |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP22102486A patent/JPS6376867A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59200757A (ja) * | 1983-04-26 | 1984-11-14 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 蒸着方法 |
| JPS6050167A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | プラズマ付着装置 |
| JPS60135573A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-18 | Hitachi Ltd | スパツタリング方法及びその装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01298152A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-01 | Raimuzu:Kk | 成膜装置 |
| JPH01298151A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-01 | Raimuzu:Kk | 化合物薄膜の形成方法 |
| JPH0357185B2 (ja) * | 1988-05-25 | 1991-08-30 | ||
| JPH0357187B2 (ja) * | 1988-05-25 | 1991-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0908531B1 (en) | Apparatus and method for forming a thin film of a compound | |
| US4599135A (en) | Thin film deposition | |
| WO1988002791A1 (en) | Thin film formation apparatus | |
| CN103382547A (zh) | 电介质薄膜的反应溅射沉积 | |
| US6090247A (en) | Apparatus for coating substrates | |
| JP2003183839A (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
| US20080026548A1 (en) | Film Forming Apparatus and Film Forming Method | |
| JPS6376867A (ja) | 反応性スパツタリング装置 | |
| US20110233049A1 (en) | Sputtering system | |
| Matsuoka et al. | Oxide film deposition by radio frequency sputtering with electron cyclotron resonance plasma stimulation | |
| Musil | Basic properties of low-pressure plasma | |
| JP2970916B2 (ja) | ディジタルｃｖｄ方法 | |
| JPH0317254A (ja) | 酸化物薄膜の製造装置と製造方法 | |
| JP3005381B2 (ja) | 超電導体試料のエッチング方法 | |
| JPH0758027A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPS6376868A (ja) | スパツタリング装置 | |
| JPH067548B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPH0585633B2 (ja) | ||
| JP3416173B2 (ja) | 電子ビーム加熱式蒸着装置および蒸着方法 | |
| JP2687468B2 (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JPH03275594A (ja) | 反応性ガスを用いたスパッタリング方法及びその装置 | |
| JPH03253574A (ja) | 薄膜の形成方法、及び、薄膜形成装置 | |
| JPH01163917A (ja) | 化合物薄膜形成方法 | |
| JPH02224234A (ja) | プラズマ処理装置およびその処理方法 | |
| JPH0243357A (ja) | 超伝導薄膜の製造方法 |