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JPH10195646A - Sputtering method - Google Patents

Sputtering method

Info

Publication number
JPH10195646A
JPH10195646A JP35768396A JP35768396A JPH10195646A JP H10195646 A JPH10195646 A JP H10195646A JP 35768396 A JP35768396 A JP 35768396A JP 35768396 A JP35768396 A JP 35768396A JP H10195646 A JPH10195646 A JP H10195646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
power
sputtering
substrate
sputtering method
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
Application number
JP35768396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junji Fujikawa
淳二 藤川
Masayo Haneda
昌代 羽田
Kunio Okaji
邦男 小梶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority to JP35768396A priority Critical patent/JPH10195646A/en
Publication of JPH10195646A publication Critical patent/JPH10195646A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sputtering method capable of forming a high quantity metallic compound film having a desired property. SOLUTION: This sputtering method is to form the metallic compound film on a substrate by impressing DC power to a metallic target in a reaction gas atmosphere to sputter by DC sputtering method. In such a case, transition time from point A, where DC power is stopped after film forming, to point B, where DC power is diminished and vanishes, is controlled to <=1msec.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
使用される金属化合物の膜を基板上に形成するスパッタ
リング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering method for forming a metal compound film used on a liquid crystal display device or the like on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、金属化合物の膜を成膜するスパ
ッタリング方法としては、成膜室にスパッタリングガス
を導入し、目的とする膜と同じ金属化合物からなるター
ゲットに高周波電力を印加し、プラズマを発生させて、
ターゲットをスパッタして基板上に金属化合物の膜を形
成する高周波スパッタリング法が知られている。しか
し、金属化合物の高周波スパッタリング法は、成膜速度
が遅く、特に、大きな膜面積及び膜厚が厚い場合には、
成膜に費やすコストが著しく高くなってしまう問題があ
る。
2. Description of the Related Art Generally, as a sputtering method for forming a film of a metal compound, a sputtering gas is introduced into a film forming chamber, high-frequency power is applied to a target made of the same metal compound as the target film, and plasma is generated. Raise
2. Description of the Related Art A high-frequency sputtering method for forming a metal compound film on a substrate by sputtering a target is known. However, the high-frequency sputtering method of a metal compound has a low film formation rate, especially when a large film area and a large film thickness are used.
There is a problem that the cost spent for film formation is significantly increased.

【0003】そこで、直流電力を使用する直流スパッタ
リング法を反応性ガス雰囲気中で行うスパッタリング方
法が速い成膜速度を得られる点で有効である。この方法
は、成膜室に反応性ガス及びアルゴンガス等からなるス
パッタリングガスを導入し、所望の金属化合物の膜を構
成する金属製ターゲットと基板を載せた対向する電極間
に直流電力を印加してプラズマを発生させ、ターゲット
をスパッタして金属原子と反応性ガスイオンとの反応に
より生成された金属化合物を基板上に堆積させ成長させ
て金属化合物の膜を形成するものである。
Therefore, a sputtering method in which a DC sputtering method using DC power is performed in a reactive gas atmosphere is effective in that a high film forming rate can be obtained. In this method, a sputtering gas including a reactive gas and an argon gas is introduced into a film forming chamber, and DC power is applied between a metal target constituting a film of a desired metal compound and a facing electrode on which a substrate is mounted. Then, a plasma is generated, a target is sputtered, and a metal compound generated by a reaction between a metal atom and a reactive gas ion is deposited and grown on a substrate to form a metal compound film.

【0004】ところで、欠陥の少ない高品位の膜を形成
するためには、成膜の度に成膜条件を整えて回分処理を
行う方法が有効である。この回分処理による成膜を行う
には、真空保持した成膜室内にダスト発生の原因となる
シャッタ等の機械的に動作するものがないタイプのスパ
ッタリング装置が有効である。
[0004] In order to form a high-quality film with few defects, it is effective to perform batch processing by adjusting film forming conditions every time a film is formed. In order to form a film by the batch process, a sputtering apparatus of a type in which there is no mechanically operated shutter or the like which causes dust in a film forming chamber held in a vacuum is effective.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
スパッタリング装置を使用して成膜する場合、搬入され
た基板に成膜する度毎に、ターゲットに印加する直流電
力の供給をオン・オフする必要がある。従来のスパッタ
リング装置に装備された直流電源には、通常その出力を
安定させるための安定化回路を備えていて、その出力端
に大きな静電容量を持っている。そのため所定の膜厚に
達した時点で直流電力の供給を停止した際、その後の直
流電力が減衰して消失するまでの過渡時間に数十〜数百
ミリ秒を要する。例えば、図2中に破線で示した場合、
直流電力の電流の値を20アンペアとして成膜し、所定
の膜厚に達し電力の供給を停止したA点から0アンペア
になるC点までに要した過渡時間は約35ミリ秒であっ
た。
However, when a film is formed using the above-described sputtering apparatus, the supply of the DC power applied to the target is turned on / off every time the film is formed on the loaded substrate. There is a need to. A DC power supply provided in a conventional sputtering apparatus usually has a stabilizing circuit for stabilizing its output, and has a large capacitance at its output terminal. Therefore, when the supply of the DC power is stopped when the predetermined film thickness is reached, several tens to several hundreds of milliseconds are required for a transition time until the DC power attenuates and disappears. For example, when indicated by a broken line in FIG.
The film was formed with a DC current value of 20 amps, and the transition time required from point A, at which a predetermined film thickness was reached and power supply was stopped, to point C, at which 0 amps was reached, was about 35 milliseconds.

【0006】ところが、この直流電力が減衰・消失する
までの過渡時間にスパッタリングされる金属製ターゲッ
トの金属原子は、反応性ガスイオンとの反応に必要なエ
ネルギーを得られなくなり、スパッタリングにより放出
された未反応の金属原子が、そのまま堆積し成長して金
属化合物の膜中に金属的な性質の膜が徐々に成長し、金
属化合物の膜に所望の電気的・化学的特性が得られない
問題がある。
However, the metal atoms of the metal target sputtered during the transitional time until the DC power is attenuated / dissipated cannot obtain the energy required for the reaction with the reactive gas ions and is released by sputtering. Unreacted metal atoms are deposited and grown as they are, and a film with metallic properties gradually grows in the metal compound film, and the desired electrical and chemical properties cannot be obtained in the metal compound film. is there.

【0007】また、金属製ターゲットから未反応の金属
原子が基板に到達するのを防ぐため、正規の直流電力で
成膜している間に所定の膜厚に達した時点で機械的に動
作してターゲットまたは基板上を覆うシャッターを用い
てスパッタリングまたは膜の堆積を停止することも考え
られるが、この場合、シャッター等を成膜室内に導入す
ると、その動作が原因でダストが発生して高品位の金属
化合物の膜が得られない問題がある。
Further, in order to prevent unreacted metal atoms from reaching the substrate from the metal target, a mechanical operation is performed when a predetermined film thickness is reached during film formation with regular DC power. It is also conceivable to stop sputtering or deposition of a film using a shutter that covers the target or the substrate, but in this case, if a shutter or the like is introduced into the film formation chamber, dust is generated due to the operation and high quality There is a problem that a film of the metal compound cannot be obtained.

【0008】本発明は、以上のような従来のスパッタリ
ング方法の問題点を解決し、所望の電気的・化学的特性
を有する高品位の金属化合物の膜を効率よく成膜するス
パッタリング方法を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional sputtering method and provides a sputtering method for efficiently depositing a high-quality metal compound film having desired electrical and chemical properties. The purpose is to:

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係るスパッタリ
ング方法は、反応性ガス雰囲気中で直流スパッタリング
法により金属製ターゲットに直流電力を印加しスパッタ
して金属化合物の膜を基板上に形成するスパッタリング
方法において、成膜終了の際直流電力を停止した後の過
渡時間を1ミリ秒以内にすることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a sputtering method for applying a direct current power to a metal target by a direct current sputtering method in a reactive gas atmosphere to form a metal compound film on a substrate by sputtering. The method is characterized in that the transient time after stopping the DC power at the end of the film formation is set within 1 millisecond.

【0010】本発明のスパッタリング方法によれば、所
定の膜厚に達した時点で成膜終了する際、直流電力を停
止した後の過渡時間を1ミリ秒以内にするので、所望の
電気的・化学的特性を有する金属化合物膜を得ることが
でき、かつ、機械的な動作によらず電気的に成膜を終了
するので高品位な金属化合物膜を得ることができる。
According to the sputtering method of the present invention, when the film formation is completed when a predetermined film thickness is reached, the transient time after stopping the DC power is set within 1 millisecond. A metal compound film having chemical properties can be obtained, and the film formation can be completed electrically without relying on a mechanical operation, so that a high-quality metal compound film can be obtained.

【0011】本スパッタリング方法において、所定の膜
厚に達した時点で直流電力を停止し、その後直流電力が
減衰して消失するまでの過渡時間に1ミリ秒以上要した
場合、金属化合物の膜に金属材料がそのまま堆積して所
望する抵抗値などの電気的特性やエッチング速度などの
化学的特性を有する膜が得られないが、1ミリ秒以内の
場合は、金属化合物の膜に現れる金属的な性質は無視で
きる程度のものとなり、所望する金属化合物の膜として
の特性を得ることができる。
In this sputtering method, when the DC power is stopped when a predetermined film thickness is reached, and when a transition time of 1 ms or more is required until the DC power attenuates and disappears, the metal compound film is removed. When the metal material is deposited as it is, a film having electrical characteristics such as a desired resistance value and chemical characteristics such as an etching rate cannot be obtained. The properties are negligible, and the desired properties of the metal compound as a film can be obtained.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明に係るスパッタリング方法
は、成膜室内に機械的に動作する機構を有さず成膜中の
ダストの発生が少なくでき高品位の膜を回分処理により
成膜できるスパッタリング装置を使用し、その成膜室に
酸素、窒素等の反応性ガス及びアルゴン等の不活性ガス
からなるスパッタリングガスを導入し、成膜室内のター
ゲット電極に取り付けられた金属製ターゲットに直流電
力を印加してプラズマを発生させ、金属製ターゲットを
スパッタして高いエネルギー状態の金属原子と反応性ガ
スイオンとを反応させ、金属化合物生成速度を高い値に
保ち、この金属化合物を基板上に堆積して成長させ、所
定の膜厚に達した時点で直流電力を停止して所望の金属
化合物の膜を形成するスパッタリング方法であって、成
膜終了の際直流電力を停止し、その後の直流電力が減衰
して消失するまでの過渡時間を1ミリ秒以内にして瞬時
にスパッタリングを止め、金属製ターゲットから未反応
の金属原子がそのまま基板上に堆積することを防ぐこと
により、所望の電気的・化学的特性を有する高品位の金
属化合物の膜を形成する方法である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The sputtering method according to the present invention does not have a mechanically operating mechanism in a film forming chamber, reduces the generation of dust during film formation, and can form a high-quality film by batch processing. Using a sputtering apparatus, a sputtering gas composed of a reactive gas such as oxygen and nitrogen and an inert gas such as argon is introduced into the film forming chamber, and direct current power is supplied to a metal target attached to a target electrode in the film forming chamber. Is applied to generate a plasma, and a metal target is sputtered to cause a reaction between a metal atom in a high energy state and a reactive gas ion, thereby keeping the metal compound generation rate at a high value and depositing the metal compound on a substrate. Is a sputtering method in which a DC power is stopped when a predetermined film thickness is reached and a desired metal compound film is formed. Is stopped, and the transient time until the DC power is attenuated and disappears is stopped within 1 millisecond, and the sputtering is stopped instantaneously to prevent unreacted metal atoms from depositing on the substrate as they are from the metal target. This is a method of forming a high-quality metal compound film having desired electrical and chemical properties.

【0013】本発明で使用するスパッタリング装置とし
ては、成膜室にダスト発生の原因となる機械的に動作す
るものがなく、高真空に維持可能に構成された成膜室に
成膜の都度基板を搬入し、真空にして成膜室内の条件を
整えて成膜し、その後膜付けされた基板を成膜室から取
り出すタイプで高品位の膜を回分処理により成膜できる
ものであればよい。特に、一連の膜付け行程が減圧下の
環境で効率よく行えるマルチチャンバータイプの枚葉式
スパッタリング装置が好ましい。この装置は、基板を出
し入れするロードロック室と、基板を加熱してその表面
に吸着している水等の分子を除去する前処理室、スパッ
タリングによる成膜を行う成膜室など複数の処理室が、
基板を各室に搬送する搬送機を備えた搬送室の周囲に配
置され、各室はいずれも真空ポンプに繋がれて高真空に
維持され、個別に設けられたゲートバルブを介して搬送
室と連通するようになっている。この枚葉式の装置は、
機械的に作動する搬送機を備えた搬送室と各室とがゲー
トバルブで隔離及び高真空に維持可能に構成されている
ので、ダストの発生を防止でき高品位の膜を成膜できる
ものである。
As for the sputtering apparatus used in the present invention, there is no mechanical operation that causes dust generation in the film forming chamber, and the substrate is placed in the film forming chamber that can be maintained at a high vacuum every time a film is formed. Is carried out, a vacuum is formed, a film is formed by adjusting the conditions in the film formation chamber, and then the substrate on which the film is formed is removed from the film formation chamber, as long as a high-quality film can be formed by batch processing. In particular, a multi-chamber type single-wafer sputtering apparatus capable of performing a series of film forming processes efficiently in an environment under reduced pressure is preferable. This apparatus has a plurality of processing chambers such as a load lock chamber for loading and unloading the substrate, a pretreatment chamber for heating the substrate to remove molecules such as water adsorbed on the surface thereof, and a deposition chamber for performing deposition by sputtering. But,
Arranged around transfer chambers equipped with a transfer device for transferring the substrate to each chamber, each chamber is connected to a vacuum pump and maintained at a high vacuum, and is connected to the transfer chamber via a separately provided gate valve. It is designed to communicate. This single-wafer device
The transfer chamber equipped with a mechanically operated transfer machine and each chamber are isolated by a gate valve and can be maintained at a high vacuum, so that dust can be prevented and a high-quality film can be formed. is there.

【0014】本発明に使用するスパッタリング装置に備
えられる直流電源としては、安定した出力特性を維持し
たまま、直流電力の供給を停止した際、その後の直流電
力が減衰して消失するまでの過渡時間が1ミリ秒以内で
あればよい。
As the DC power supply provided in the sputtering apparatus used in the present invention, when the supply of DC power is stopped while maintaining stable output characteristics, the transient time until the DC power attenuates and disappears thereafter Should be within 1 millisecond.

【0015】金属製ターゲットとしては、クロム、タン
タル、チタン、ニッケルクロム等の導電性及び反応性の
良い金属材料が使用可能であり、特に、ガラス基板と高
い付着力が得られるクロムが好ましい。
As the metal target, a metal material having good conductivity and reactivity such as chromium, tantalum, titanium, and nickel chromium can be used. In particular, chromium, which has a high adhesion to a glass substrate, is preferable.

【0016】また、スパッタリングガスは、反応性ガス
及びアルゴン等の不活性ガスからなり、反応性ガスとし
ては、所望する金属化合物の種類により、酸素、窒素、
二酸化炭素、炭化水素等の金属との反応性を有するガス
が使用可能であり、不活性ガスとしては、反応性ガスの
分圧を調整してターゲットをスパッタするアルゴン等が
使用される。
The sputtering gas comprises a reactive gas and an inert gas such as argon. As the reactive gas, depending on the type of the desired metal compound, oxygen, nitrogen,
Gases having reactivity with metals such as carbon dioxide and hydrocarbons can be used. As the inert gas, argon or the like for adjusting the partial pressure of the reactive gas to sputter the target is used.

【0017】[0017]

【実施例】図1は、本実施例において使用した回分処理
により成膜を行うスパッタリング装置を示す説明図であ
る。この図で、1は金属クロムからなるターゲットを、
2は金属クロム粒子を、3は反応性ガス4及びアルゴン
ガス5からなるスパッタリングガスを、6はホウ珪酸ガ
ラスからなる基板を、7は反応により生成されたクロム
化合物を、8はクロム化合物の膜を、11は成膜室を、
20は直流電源をそれぞれ示している。
FIG. 1 is an explanatory view showing a sputtering apparatus for forming a film by batch processing used in this embodiment. In this figure, 1 is a target made of metallic chromium,
2 is a metal chromium particle, 3 is a sputtering gas composed of a reactive gas 4 and an argon gas 5, 6 is a substrate made of borosilicate glass, 7 is a chromium compound generated by the reaction, and 8 is a chromium compound film. 11 is a film forming chamber,
Reference numeral 20 indicates a DC power supply.

【0018】このスパッタリング装置は、図1に示すよ
うに、成膜室11には、スパッタリングガスを成膜室1
1に導入するためのガス導入口12、金属クロムからな
るターゲット1が取り付けられ直流電力が印加されるタ
ーゲット電極13、成膜室11を構成する真空容器11
aからターゲット電極13を絶縁する絶縁体14、成膜
室11に搬入された基板6を保持し対向電極を兼ねる基
板保持台15、真空ポンプに連結され真空排気を行うた
めの排気口16からなり、高品位の膜を成膜できるもの
である。
In this sputtering apparatus, as shown in FIG.
1, a gas inlet 12 for introducing the target 1, a target electrode 13 to which a target 1 made of chromium metal is attached, and to which DC power is applied,
An insulator 14 for insulating the target electrode 13 from the substrate a, a substrate holder 15 for holding the substrate 6 carried into the film forming chamber 11 and also serving as a counter electrode, and an exhaust port 16 connected to a vacuum pump for performing vacuum exhaust. And a high-quality film can be formed.

【0019】本実施例の装置では、直流電源20は、金
属クロムからなるターゲット1が取り付けられたターゲ
ット電極13及び搬入されたホウ珪酸ガラスからなる基
板6を保持し対向電極を兼ねる基板保持台15に接続さ
れており、その基本的な直流電源としての特性を維持し
たまま、例えば、直流回路中の開閉器のアーク対策や出
力端のコンデンサ20aの容量を電源出力の安定性を損
なわない範囲で小さくする等の対策を施したものを使用
する。この直流電源20の出力電力をモニターする電流
の値を図2の実線に示した。この図は、直流電源20の
出力を10キロワットに設定してスパッタリングを行っ
た後、電源の直流電力を遮断した場合の電流値と時間と
の関係を示すものである。この場合、電力の供給を停止
した直流電力の電流の値が20アンペアのA点から0ア
ンペアになるB点までに要した過渡時間は約70マイク
ロ秒であり従来の1/500に短縮されている。
In the apparatus of this embodiment, the DC power source 20 holds the target electrode 13 on which the target 1 made of chromium metal is mounted and the substrate 6 made of borosilicate glass which is carried in and serves as a counter electrode. While maintaining the characteristics as a basic DC power supply, for example, the arc countermeasure of the switch in the DC circuit and the capacity of the capacitor 20a at the output end are within a range that does not impair the stability of the power supply output. Use one that takes measures such as reducing the size. The value of the current for monitoring the output power of the DC power supply 20 is shown by the solid line in FIG. This figure shows the relationship between the current value and the time when the DC power of the power supply is cut off after performing the sputtering by setting the output of the DC power supply 20 to 10 kW. In this case, the transition time required from the point A at 20 amps to the point B at which the amperage of DC power at which the power supply is stopped becomes 20 amps is about 70 microseconds, which is reduced to 1/500 of the conventional value. I have.

【0020】(実施例1)上記特性を有する直流電源2
0を備えたスパッタリング装置を使用し、基板6の上
に、薄膜抵抗体として酸化クロムからなるクロム化合物
膜8を形成した。まず、前処理で約200℃まで加熱し
てクリーニングした基板6を成膜室11に搬入して基板
保持台15上に保持し、真空容器11aを密閉し排気口
16から排気して成膜室11を真空封止した。次に、酸
素からなる反応性ガス4とアルゴンガス5からなるスパ
ッタリングガス3をガス導入口12から導入して成膜室
11内のスパッタリングガス圧を1.1パスカルに調整
し、直流電力を10キロワットに設定してターゲット1
に印加してスパッタリングを行い高いエネルギー状態の
金属クロム原子2と酸素からなる反応性ガス4のイオン
とを反応させてクロム化合物7として酸化クロムを基板
6上に堆積させ、膜厚が100nmに達した時点で直流
電力を遮断してスパッタリングを停止してクロム化合物
の膜8を形成し、成膜を終了した。この成膜で得られた
酸化クロムからなるクロム化合物の膜8の電気的特性を
面積が0.01cm2 のアルミニウム電極を使用して予
め基板6の上に電極として設けておいた金属クロム膜と
の間に5Vの電圧を印加し、その電極間に流れた電流値
を表1の上段に示す。
(Embodiment 1) DC power supply 2 having the above characteristics
A chromium compound film 8 made of chromium oxide was formed on the substrate 6 as a thin-film resistor using a sputtering apparatus equipped with a chromium oxide. First, the substrate 6 cleaned by heating to about 200 ° C. in the pretreatment is carried into the film forming chamber 11 and is held on the substrate holding table 15. 11 was vacuum-sealed. Next, a reactive gas 4 composed of oxygen and a sputtering gas 3 composed of an argon gas 5 are introduced through a gas inlet 12 to adjust the sputtering gas pressure in the film forming chamber 11 to 1.1 Pascal, and to reduce the DC power to 10 Pa. Set to kW and target 1
Chromium oxide is deposited on the substrate 6 as a chromium compound 7 by reacting the metal chromium atoms 2 in a high energy state with the ions of the reactive gas 4 composed of oxygen, and the film thickness reaches 100 nm. At this point, the DC power was cut off to stop sputtering to form a chromium compound film 8, and the film formation was completed. The electrical characteristics of the chromium compound film 8 made of chromium oxide obtained by this film formation were measured by using a metal chromium film previously provided as an electrode on the substrate 6 using an aluminum electrode having an area of 0.01 cm 2. The voltage of 5 V was applied between the electrodes, and the value of the current flowing between the electrodes is shown in the upper part of Table 1.

【0021】(実施例2)次に、上記と同じスパッタリ
ング装置を使用し、液晶表示装置のカラーフィルターに
用いられる酸素、窒素、炭素とのクロム化合物の膜8を
成膜した。前処理で約200℃まで加熱されクリーニン
グされたホウ珪酸ガラスからなる基板6を成膜室11に
搬入して基板保持台15上に保持し、真空容器11aを
密閉し排気口16から排気して成膜室11を真空封止し
た。次に、その成膜室11に酸素、窒素、二酸化炭素と
を混合した反応性ガス4とアルゴンガス5とからなるス
パッタリングガス3をガス導入口12から導入して成膜
室11内のスパッタリングガス圧を0.8パスカルに調
整し、直流電力を10キロワットに設定してターゲット
1に印加してスパッタリングを行い、高いエネルギー状
態の金属クロム原子2と反応性ガス4のイオンとを反応
させ、生成されたクロム化合物7を基板6上に堆積さ
せ、その膜厚が60nmに達した時点で直流電力を遮断
しスパッタリングを停止してクロム化合物の膜8を形成
し、成膜を終了した。この成膜により得られたクロム化
合物の膜8の化学的特性を表す値として、標準のエッチ
ング液(過塩素酸5体積%、水95体積%からなる液に
1リットル当たり170gの硝酸二セリウムアンモニウ
ムを溶かした溶液)に浸漬した際の膜厚の減少速度をエ
ッチング速度として示し、そのシート抵抗値と共に表2
の上段に示す。
Example 2 Next, a film 8 of a chromium compound of oxygen, nitrogen and carbon used for a color filter of a liquid crystal display was formed using the same sputtering apparatus as described above. The substrate 6 made of borosilicate glass heated to about 200 ° C. and cleaned in the pretreatment is carried into the film forming chamber 11 and held on the substrate holding table 15, and the vacuum vessel 11 a is sealed and exhausted from the exhaust port 16. The film forming chamber 11 was vacuum-sealed. Next, a sputtering gas 3 consisting of a reactive gas 4 containing a mixture of oxygen, nitrogen and carbon dioxide and an argon gas 5 is introduced from the gas inlet 12 into the film forming chamber 11, and the sputtering gas in the film forming chamber 11 is formed. The pressure is adjusted to 0.8 Pa, the DC power is set to 10 kW and applied to the target 1 to perform sputtering, and the metal chromium atoms 2 in a high energy state react with the ions of the reactive gas 4 to generate The chromium compound 7 thus deposited was deposited on the substrate 6, and when the film thickness reached 60 nm, DC power was cut off and sputtering was stopped to form a chromium compound film 8, and the film formation was completed. As values representing the chemical characteristics of the chromium compound film 8 obtained by this film formation, a standard etching solution (a solution consisting of 5% by volume of perchloric acid and 95% by volume of water, 170 g of ceric ammonium nitrate per liter) was used. The rate of decrease of the film thickness when immersed in a solution in which the film was dissolved was shown as an etching rate.
Is shown at the top.

【0022】[0022]

【比較例】図2の破線で示すように、直流電力の電流出
力の値が20アンペアから0アンペアになり消失するま
でに約35m秒を要する特性を有する直流電源を使用
し、その他の条件を上記実施例1及び実施例2と同じに
して酸化クロムの膜及び酸素、窒素、炭素とのクロム化
合物の膜を成膜し、得られた酸化クロムの膜に5Vの電
圧を印加し、その電極間に流れた電流値と、クロム化合
物の膜のエッチング速度及びそのシート抵抗値をそれぞ
れ表1、表2の下段に示した。
COMPARATIVE EXAMPLE As shown by a broken line in FIG. 2, a DC power supply having a characteristic that it takes about 35 ms for the current output value of DC power to change from 20 amps to 0 amps and disappear is used. A film of chromium oxide and a film of a chromium compound with oxygen, nitrogen, and carbon were formed in the same manner as in Examples 1 and 2, and a voltage of 5 V was applied to the obtained chromium oxide film to form an electrode. The lower part of Tables 1 and 2 shows the value of the current flowing therethrough, the etching rate of the chromium compound film, and the sheet resistance thereof.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】表1に示すように、従来の方法による酸化
クロム膜の電流値は、1.3アンペア/cm2 であり直
流電力をオフにした際に堆積した金属クロムにより非常
に高い電流値となっている。それに比べて本発明による
酸化クロム膜の電流値は、0.0002アンペア/cm
2 と十分低く所望の電気的特性を有するものが得られて
いる。また、表2に示すように、従来の方法による酸
素、窒素、炭素とのクロム化合物の膜は、そのシート抵
抗値が低いことからもわかるように金属的な性質が強
く、そのためエッチング速度が1100nmと速くなっ
ている。それに比べて本発明による金属化合物の膜は、
800nm/分と十分に遅く、所望の化学的特性が得ら
れている。
As shown in Table 1, the current value of the chromium oxide film according to the conventional method is 1.3 amps / cm 2, which is very high due to the metal chromium deposited when the DC power is turned off. Has become. On the other hand, the current value of the chromium oxide film according to the present invention is 0.0002 amp / cm.
2, which is sufficiently low and has desired electrical characteristics. Further, as shown in Table 2, the film of the chromium compound with oxygen, nitrogen, and carbon according to the conventional method has a strong metallic property as can be seen from the low sheet resistance value, and therefore, the etching rate is 1100 nm. And faster. In contrast, the film of the metal compound according to the present invention is
Sufficiently 800 nm / min, the desired chemical properties are obtained.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明に係るスパッタリング方法によれ
ば、所望の電気的・化学的特性を有し、かつ高品位の金
属化合物の膜を効率よく成膜できる実用上優れた効果を
奏するものである。
According to the sputtering method of the present invention, a practically excellent effect of efficiently forming a high-quality metal compound film having desired electrical and chemical characteristics can be obtained. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に用いるスパッタリング装置の説明図FIG. 1 is an explanatory view of a sputtering apparatus used in the present invention.

【図2】本発明及び従来の直流電源の電流出力特性図FIG. 2 is a diagram showing current output characteristics of a DC power supply according to the present invention and a conventional DC power supply.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ターゲット 2 金属クロム原子 3 スパッタリングガス 4 反応性ガス 5 アルゴンガス 6 基板 7 金属化合物 8 金属化合物の膜 11 成膜室 20 直流電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Target 2 Chromium metal atom 3 Sputtering gas 4 Reactive gas 5 Argon gas 6 Substrate 7 Metal compound 8 Metal compound film 11 Film formation chamber 20 DC power supply

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応ガス雰囲気中で直流スパッタリング
法により金属製ターゲットに直流電力を印加しスパッタ
して金属化合物の膜を基板上に形成するスパッタリング
方法において、成膜終了の際直流電力を停止した後の過
渡時間を1ミリ秒以内にすることを特徴とするスパッタ
リング方法。
In a sputtering method in which a DC power is applied to a metal target by a DC sputtering method in a reaction gas atmosphere to form a film of a metal compound on a substrate by sputtering, the DC power is stopped when the film formation is completed. A sputtering method characterized in that the subsequent transient time is within 1 millisecond.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230170111A1 (en) * 2021-11-26 2023-06-01 Texas Instruments Incorporated Improved nickel chromium aluminum thin film resistor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230170111A1 (en) * 2021-11-26 2023-06-01 Texas Instruments Incorporated Improved nickel chromium aluminum thin film resistor
US12080454B2 (en) * 2021-11-26 2024-09-03 Texas Instruments Incorporated Nickel chromium aluminum thin film resistor

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