JPH064910B2 - Method for forming oxide film by high frequency sputtering - Google Patents
Method for forming oxide film by high frequency sputteringInfo
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- JPH064910B2 JPH064910B2 JP63236172A JP23617288A JPH064910B2 JP H064910 B2 JPH064910 B2 JP H064910B2 JP 63236172 A JP63236172 A JP 63236172A JP 23617288 A JP23617288 A JP 23617288A JP H064910 B2 JPH064910 B2 JP H064910B2
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は高周波スパッタリングによる酸化膜形成方法の
改良に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to improvement of an oxide film forming method by high frequency sputtering.
「従来の技術」 高周波スパッタリングによって酸化膜を形成する方法
は、低温で酸化膜を形成することができるので、層間絶
縁膜を形成する際に問題となる下地膜に含まれる不純物
の熱拡散を防止することができるという利点があるが、
他の酸化膜形成方法に比べて成膜速度が小さいという欠
点がある。このため成膜速度を大きくすることが要望さ
れている。従来、成膜条件のうちスパッタガス圧を変え
ることによって成膜速度を大きくすることは可能であっ
た。“Prior Art” The method of forming an oxide film by high frequency sputtering can form an oxide film at a low temperature, and thus prevents thermal diffusion of impurities contained in a base film, which is a problem when forming an interlayer insulating film. The advantage is that you can
There is a drawback that the film forming rate is lower than that of other oxide film forming methods. Therefore, it is desired to increase the film formation rate. Conventionally, it was possible to increase the film formation rate by changing the sputtering gas pressure in the film formation conditions.
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、スパッタガス圧を変えることによって成
膜速度を大きくしようとすると、同時に、形成された酸
化膜の膜特性が大きく劣化してしまい、同一の膜特性を
有する酸化膜を安定して形成することができないという
問題点が有った。[Problems to be solved by the invention] However, if an attempt is made to increase the film formation rate by changing the sputtering gas pressure, at the same time, the film characteristics of the formed oxide film are greatly deteriorated, and the same film characteristics are obtained. There is a problem that the oxide film cannot be stably formed.
本発明は上述の問題点に鑑みなされたもので、膜特性を
大きく劣化させることなく成膜速度を大きくすることの
できる高周波スパッタリングによる酸化膜形成方法を提
供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an oxide film forming method by high-frequency sputtering that can increase the film forming rate without significantly deteriorating the film characteristics.
「課題を解決するための手段」 本発明は、チャンバ内に配設された酸化物ターゲットと
基板との間に高周波電圧を印加し、スパッタリングによ
って前記基板上に酸化膜を形成する方法において、前記
チャンバ内のガス圧力を一定に保持しながら前記チャン
バ内へ導入するスパッタガスの流量を増加させて成膜速
度を大きくするようにしたことを特徴とするものであ
る。"Means for Solving the Problems" The present invention relates to a method for forming an oxide film on the substrate by applying a high frequency voltage between an oxide target arranged in a chamber and the substrate, It is characterized in that the deposition rate is increased by increasing the flow rate of the sputtering gas introduced into the chamber while keeping the gas pressure in the chamber constant.
「作用」 チャンバ内に配設された酸化物ターゲットと基板との間
に高周波電圧を印加することによって高周波スパッタリ
ングが行われる。このとき、実験結果によれば、チャン
バ内のガス圧を一定に保持しながらチャンバ内へ導入す
るスパッタガスの流量を増加させると、成膜速度が大き
くなる割合に対して膜特性が劣化する割合が著しく小さ
いことが判明した。すなわち、膜特性を大きく劣化させ
ることなく成膜速度を大きくすることができた。"Operation" High-frequency sputtering is performed by applying a high-frequency voltage between the oxide target disposed in the chamber and the substrate. At this time, according to the experimental results, when the flow rate of the sputter gas introduced into the chamber is increased while keeping the gas pressure in the chamber constant, the rate at which the film characteristics deteriorate with respect to the rate at which the film formation rate increases Was found to be significantly smaller. That is, the film formation rate could be increased without significantly deteriorating the film characteristics.
「実施例」 第１図は高周波スパッタリングにより基板上に酸化膜を
形成する一般的な装置を示すもので、この図において
(1)はチャンバである。前記チャンバ(1)内には、ターゲ
ットホルダ(2)に保持された酸化物ターゲット（例えばS
iO2)(3)と基板ホルダ(4)に保持された基板(5)・・・と
が配設され、前記酸化物ターゲット(3)と基板(5)・・・
との間には前記ホルダ(2)(4)を介して高周波電圧を印加
するための高周波電源(6)が結合されている。前記基板
ホルダ(4)には、前記基板(5)・・・を加熱するためのヒ
ータ（図示省略）が設けられている。(7)はスパッタガ
スとしてのAr（アルゴン）ガスを高圧で封入したガスボ
ンベで、このガスボンベ(7)の出力側は開閉バルブ(8)を
経、ガス導入路(9)介して前記チャンバ(1)内に連通さ
れ、前記ガス導入路(9)には流量を制御するためのマス
フローコントローラ(10)が挿入されている。(11)は油回
転ポンプや油拡散ポンプなどからなる排気系で、この排
気系(11)の吸入側はガス排気路(12)を介して前記チャン
バ(1)内に連通され、前記ガス排気路(12)にはガス排気
量を制御するためのメインバルブが挿入されると共に圧
力計(14)が結合されている。[Example] FIG. 1 shows a general apparatus for forming an oxide film on a substrate by high frequency sputtering.
(1) is a chamber. In the chamber (1), an oxide target (for example, S
iO 2 ) (3) and the substrate (5) held by the substrate holder (4) are arranged, and the oxide target (3) and the substrate (5) ...
A high-frequency power source (6) for applying a high-frequency voltage is coupled between the holder and the holder via the holders (2) and (4). The substrate holder (4) is provided with a heater (not shown) for heating the substrates (5) .... (7) is a gas cylinder filled with Ar (argon) gas as a sputtering gas at a high pressure, and the output side of this gas cylinder (7) passes through an opening / closing valve (8) and the chamber (1) through a gas introduction path (9). ), And a mass flow controller (10) for controlling the flow rate is inserted in the gas introduction path (9). (11) is an exhaust system composed of an oil rotary pump, an oil diffusion pump, etc., and the suction side of this exhaust system (11) is connected to the inside of the chamber (1) through a gas exhaust passage (12), and the gas exhaust A main valve for controlling the gas exhaust amount is inserted in the passage (12), and a pressure gauge (14) is connected to the main valve.
つぎに、第１図の装置を用いて、本発明の方法により、
基板(5)・・・上に酸化膜（例えばSiO2膜）を形成する
方法について説明する。Next, using the apparatus of FIG. 1 and by the method of the present invention,
A method of forming an oxide film (eg, SiO 2 film) on the substrate (5) ... will be described.
(イ)メインバルブ(13)を開き、排気系(11)を作動するこ
とによって、チャンバ(1)内を所定圧力（例えば10-6Tor
r)に排気する。(A) By opening the main valve (13) and operating the exhaust system (11), the chamber (1) is pressurized to a predetermined pressure (for example, 10 -6 Torr).
Exhaust to r).
(ロ)ついで開閉バルブ(8)を開き、ガスボンベ(7)からガ
ス導入路(9)を介してチャンバ(1)内にArガスを導入す
る。(B) Then, the open / close valve (8) is opened, and Ar gas is introduced from the gas cylinder (7) into the chamber (1) through the gas introduction path (9).
(ハ)メインバルブ(13)の開度を調整することによってチ
ャンバ(1)内のガス圧を一定値（例えば４×10-2Torr)に
保持しながら、マスフローコントローラ(10)によってAr
ガスの流量を所定量に制御し、高周波電源(6)からホル
ダ(2)(4)を介して酸化物ターゲット(3)と基板(5)・・・
間に一定の高周波電圧を印加して高周波スパッタリング
を行い、基板(5)・・・上に酸化膜（例えばSiO2膜）を
形成する。このとき基板(5)・・・の温度も一定に保持
しておく。実験結果によれば、チャンバ(1)内のガス圧
を一定値（４×10-2Torr)、基板(5)・・・の温度を一定
値に、印加する高周波電圧を一定値にそれぞれ保持しな
がら、Arガスの流量を変化させたときのそれぞれにおけ
る成膜速度は、第２図(a)の曲線Ｄのようになり、８(sc
cm)近辺から急上昇した。即ち、Arガスの流量を0.4(scc
m)から17(sccm)に増加させた場合、約1.5倍の成膜速度
が得られた。ここで成膜速度は１分間に基板(5)・・・
上に形成された酸化膜の厚さで表している。(C) While maintaining the gas pressure in the chamber (1) at a constant value (for example, 4 × 10 -2 Torr) by adjusting the opening of the main valve (13), use the mass flow controller (10) to control the Ar pressure.
By controlling the gas flow rate to a predetermined amount, the oxide target (3) and the substrate (5) from the high frequency power supply (6) via the holders (2) and (4) ...
High frequency sputtering is performed by applying a constant high frequency voltage to form an oxide film (eg, SiO 2 film) on the substrates (5). At this time, the temperature of the substrates (5) ... Is also kept constant. According to the experimental results, the gas pressure in the chamber (1) is kept constant (4 × 10 -2 Torr), the temperature of the substrates (5) ... is kept constant, and the applied high-frequency voltage is kept constant. However, the film forming rate at each of the Ar gas flow rates was changed as shown by the curve D in FIG.
(cm) Soared from the vicinity. That is, the flow rate of Ar gas is 0.4 (scc
When the film thickness was increased from m) to 17 (sccm), the film forming rate about 1.5 times was obtained. Here, the film formation rate is the substrate (5) per minute ...
It is represented by the thickness of the oxide film formed above.
このときの膜特性の変化を検査した実験によれば第２図
(b)(c)(d)のような結果が得られた。密度については第
２図(c)の曲線Ｍのように流量の増加に伴って増加して
いるが、エッチング速度については同図(d)の曲線Ｅの
ように流量に対する依存性がほとんどみられず、また、
赤外吸収スペクトルのSi-O伸縮振動によるピーク位置を
示す波数についても、同図(b)の曲線Ｗのように流量に
対する依存性がほとんどみられなかった。したがって、
チャンバ内(1)のガス圧を一定に保持しながらArガスの
流量を増加することによって膜特性をほとんど劣化させ
ることなく成膜速度を大きくすることができる。According to the experiment inspecting the change of the film characteristic at this time, it is shown in FIG.
Results like (b) (c) (d) were obtained. The density increases as the flow rate increases, as shown by curve M in Fig. 2 (c), but the etching rate almost depends on the flow rate as shown by curve E in Fig. 2 (d). No, again
The wave number indicating the peak position due to the Si—O stretching vibration of the infrared absorption spectrum also showed almost no dependence on the flow rate as indicated by the curve W in FIG. Therefore,
By increasing the flow rate of Ar gas while keeping the gas pressure in the chamber (1) constant, the film formation rate can be increased without substantially deteriorating the film characteristics.
「発明の効果」 本発明における高周波スパッタリングによる酸化膜の形
成方法は、上記のようにチャンバ内のガス圧を一定に保
持しながらチャンバ内へ導入するスバッタガスの流量を
増加させて成膜速度を大きくするようにしたので、膜特
性を劣化させることなく成膜速度を大きくすることがで
きる。このため、成膜時間の短縮化を図ることができ
る。[Advantages of the Invention] As described above, the method for forming an oxide film by high-frequency sputtering according to the present invention increases the film formation rate by increasing the flow rate of the scatter gas introduced into the chamber while keeping the gas pressure in the chamber constant. Therefore, the film formation rate can be increased without deteriorating the film characteristics. Therefore, the film formation time can be shortened.
第１図は高周波スパッタリングによって基板上に酸化膜
を形成する一般的な装置の構成図、第２図は本発明によ
る方法で形成した酸化膜のスパッタガス流量に対する諸
特性を示す特性図である。 (1)…チャンバ、(3)…酸化物ターゲット、(5)…基板、
(6)…高周波電源、(7)…スパッタガス（Arガス）のガス
ボンベ、(9)…ガス導入路、(10)…マスフローコントロ
ーラ、(12)…ガス排気路、(13)…メインバルブ。FIG. 1 is a configuration diagram of a general apparatus for forming an oxide film on a substrate by high frequency sputtering, and FIG. 2 is a characteristic diagram showing various characteristics of an oxide film formed by the method of the present invention with respect to a sputtering gas flow rate. (1) ... chamber, (3) ... oxide target, (5) ... substrate,
(6) ... High frequency power supply, (7) ... Gas cylinder of sputter gas (Ar gas), (9) ... Gas introduction path, (10) ... Mass flow controller, (12) ... Gas exhaust path, (13) ... Main valve.
Claims (2)
と基板との間に高周波電圧を印加し、スパッタリングに
よって前記基板上に酸化膜を形成する方法において、前
記チャンバ内のガス圧力を一定に保持しながら前記チャ
ンバ内へ導入するスパッタガスの流量を増加させて成膜
速度を大きくするようにしたことを特徴とする高周波ス
パッタリングによる酸化膜形成方法。1. A method of applying an RF voltage between an oxide target disposed in a chamber and a substrate to form an oxide film on the substrate by sputtering, wherein the gas pressure in the chamber is kept constant. A method for forming an oxide film by high frequency sputtering, characterized in that a flow rate of a sputtering gas introduced into the chamber is increased while holding the film to increase a film formation rate.
導入路に挿入されたマスフローコントローラによってス
パッタガスの流量制御をし、チャンバ内からガスを排気
するガス排気路に挿入されたメインバルブによってチャ
ンバ内のガス圧力を制御してなる請求項(1)記載の高周
波スパッタリングによる酸化膜形成方法。2. A mass flow controller inserted in a gas introducing passage for introducing sputter gas into the chamber controls the flow rate of the sputter gas, and a main valve inserted in a gas exhaust passage for exhausting the gas from the inside of the chamber. The method for forming an oxide film by high frequency sputtering according to claim 1, wherein the gas pressure of the gas is controlled.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236172A JPH064910B2 (en) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | Method for forming oxide film by high frequency sputtering |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236172A JPH064910B2 (en) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | Method for forming oxide film by high frequency sputtering |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0285355A JPH0285355A (en) | 1990-03-26 |
| JPH064910B2 true JPH064910B2 (en) | 1994-01-19 |
Family
ID=16996839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP63236172A Expired - Lifetime JPH064910B2 (en) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | Method for forming oxide film by high frequency sputtering |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH064910B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119615063B (en) * | 2024-12-27 | 2025-12-09 | 北京科技大学 | Preparation method of metal oxide film for realizing stable stoichiometric ratio |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63229466A (en) * | 1987-03-18 | 1988-09-26 | Yokogawa Electric Corp | Color electrophotographic device |
-
1988
- 1988-09-20 JP JP63236172A patent/JPH064910B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0285355A (en) | 1990-03-26 |
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