溅射方法
阅读：544发布：2020-05-11
专利汇可以提供溅射方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开的溅射方法是使靶材和气体反应而形成 薄膜 的 反应性 溅射方法，在产生 等离子体 时对来自直流电源的 电流 的 波形 进行脉冲化并施加于靶材来形成薄膜之际，着眼于薄膜形成工艺中的氮化工序，使用了根据氮自由基的存在时间而限制成膜条件的方法。，下面是溅射方法专利的具体信息内容。
1.一种非晶氮化物薄膜的溅射方法，是使靶材和气体反应而形成薄膜的反应性溅射方法，包括：
在产生等离子体时，对来自直流电源的电流的波形进行脉冲化；和
将所述脉冲化后的电流施加于所述靶材，
所述脉冲化后的电流的波形的脉冲频率为10kHz以上且50kHz以下，脉冲的一个周期中施加电压的期间的比例为0.1％以上且30％以下，并且未施加脉冲的期间为15微秒以上，溅射压力为0.1Pa以上且0.3Pa以下。
2.根据权利要求1所述的非晶氮化物薄膜的溅射方法，其中，
所述脉冲频率为20kHz以上且50kHz以下。
3.根据权利要求1或2所述的非晶氮化物薄膜的溅射方法，其中，
所述脉冲的一个周期中施加电压的期间的比例为20％以上且30％以下。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的非晶氮化物薄膜的溅射方法，其中，未施加脉冲的期间为15微秒以上且45微秒以下。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的非晶氮化物薄膜的溅射方法，其中，所述非晶氮化物薄膜为氮化硅，靶材为硅。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的非晶氮化物薄膜的溅射方法，其中，所述靶材包括钽、铌、铬、铝、钛中的至少一种材料。
溅射方法
技术领域
背景技术
[0002] 近年来，在半导体设备、电子部件等产业领域的设备领域中，与设备的长期性能稳定性即可靠性提高相关的技术受到特别关注。作为背景，可列举伴随汽车的混合动力化的控制电路、安全电路的高功能化；同样伴随汽车的自动驾驶化的传感器、控制部件的多样化。此外，焊接机等产业用机器人中也观察到同样的趋势，要求较多的高可靠性电子部件。
[0003] 在设备领域中，作为可靠性所要求的特性，根据用途而多种多样。例如，如果是汽车用途，则大多配置在发动机周围，因此是150℃左右的耐热性和对大气的耐环境性，关于产业用机器人，则是耐加工油性、耐电磁波性等。
[0004] 如果将设备领域大致分为LSI、IC等半导体设备的领域和以电阻、线圈、电容器、MEMS传感器等为代表的电子部件的领域，则在半导体设备的领域中，与电子部件相比，与可靠性相关的技术发展较早。半导体是通过数十纳米这样的超微细加工而形成的，为了维持其高精度的性能，需要牢固的保护膜。通常，作为防止水、空气透过的保护膜材料，最广泛使用氮化硅。这是因为氮和硅的结合牢固，耐环境稳定性非常高。在半导体工厂中，该氮化硅是通过利用等离子体、热来分解硅烷气体和氨，并堆积在设备上而形成的。硅烷气体极具活性，存在爆炸的危险。对于氨也是毒性强而处理极为困难的气体。在半导体工厂中，由于会处理与这些类似的危险气体，并且这些危险气体的除害装置也齐全，因此氮化硅在生产线中的亲和性高。
[0005] 另一方面，在电子部件的领域中，没有使用具有与在半导体设备中广泛使用的氮化硅保护膜同等的保护性能的部件。这导致没有处理前述危险气体的环境的影响较大。如果要通过与半导体工厂同等的工艺导入氮化硅的工序，则必须为了这一个工序而配备除害装置、紧急时的对策基础设施等，投资变大，是困难的。此外，由于无法将因该投资而导致的成本上升转嫁于价格，因此使实用化变得更困难。
[0006] 但是，在电子部件领域中也可使用保护膜。然而，由于不能使用上述那样的危险气体，因此由代替材料来应对。例如，由氧化硅、氧化铝等其他材料形成保护膜。但是，在任一种方法中，都不能得到氮化硅那样程度的保护特性，使膜厚变厚来应对的情况较多，因膜应力导致的对设备的负荷、成膜时间的长时间化带来的成本增加等成为问题。
[0007] 特别是在溅射的情况下，需要从氮气供给氮化硅的氮源，已知氮是稳定性高的双原子分子，在如通常的溅射中使用的等离子体中几乎不分解。
[0009] 参照图6，对现有的脉冲溅射装置以及溅射方法进行说明。
[0010] 图6是表示专利文献1所示的现有的脉冲溅射装置51的结构的剖视图。在能够进行真空排气的腔室53中，对置地配置有基板电极54和靶电极55。在基板电极54的与靶电极55对置的面上设置有基板52，在靶电极55中的与基板电极54对置的面上设置有靶材料56。在脉冲溅射装置51中，分别与基板电极54以及靶电极55连接地设置有能够对靶电极55施加负的电压的直流电源57、和对直流电源57施加脉冲波形的控制部58。在腔室53的侧面设置有溅射时使用的氮供给源59。虽然未图示，但除了氮以外，还设置有供给氩气等其他气体的机构。在腔室53中，在基板电极54的与基板52相反的一侧的面上设置有用于加热基板52的加热装置60。
[0011] 接下来，对使用了现有的脉冲溅射装置的溅射方法进行说明。
[0012] 作为基板52，例如使用单晶蓝宝石。为了提高结晶性，使用加热装置60将基板温度加热到800℃左右。使用Hf(铪)作为靶材料56。对腔室53进行真空排气，在达到充分的真空度后导入氮气以及氩气，调整为规定的压力。在基板52的温度稳定之后，在基板电极54与靶电极55之间施加脉冲电压。此时施加的具有脉冲电压的脉冲信号被设定为施加脉冲电压的期间为不施加脉冲电压的期间的五分之一以下。脉冲信号的频率为lkHz左右。
[0013] 在脉冲信号中的施加脉冲电压的期间，产生由氩气引起的等离子体，与靶材料56碰撞，构成靶材料56的原子被放出，其一部分附着于基板52的表面。之后，在未施加脉冲电压的期间，原子不到达基板52，因此，在该期间的基板52上，与通过等离子体而从氮气生成的氮自由基(radical)反应，成为氮化铪。
[0014] 即，在通过脉冲信号施加脉冲电压时，在从靶材料56激发出原子的同时生成反应性高的氮自由基，在基板52的表面产生氮化反应，形成极薄的氮化物薄膜。这是在脉冲信号的一个周期中发生的反应，通过反复进行该反应而形成薄膜。
[0015] 在先技术文献
[0016] 专利文献
[0019] 第一，对作为工艺的制约进行描述。在现有例的溅射方法中，为了促进基板上的原子的迁移，促进结晶化，需要在300度以上且1100度以下的范围加热基板。在电子部件上形成保护膜的工序当然处于制作了作为设备的功能后的接近最终阶段的阶段。关于电子部件的各种材料、结构的设计，在多数情况下，由顾客实施的安装后的焊料回流温度被设定为工艺的最高温度。即使是暴露于较高温度的车载用的部件，也为150℃左右。在前述的现有例中，由于使用蓝宝石等单晶基板，是用于形成LED等的基板，因此具有不能适用耐热温度低的电子部件的问题。
[0020] 第二，是设备方面。在电子部件的领域中，对低成本化的要求非常强。在用于实现前述的现有例的装置中，特别是由于高温加热装置非常昂贵，并且由于脉冲频率与功率的关系，会瞬间施加非常大的电压，因此，与现有的溅射装置比较，脉冲产生装置等的电源的布线周围部件会推高设备费用。
[0021] 第三，是生产率方面。由于现有例的目的是在单晶基板上一层一层可靠地层叠外延膜，因此成膜速度非常慢。在现有例中，由于基板温度高，因此还产生了从表面的再蒸发，所以推测为每分钟1～5纳米程度的成膜速度。在这样的成膜速度下，不言而喻，作为电子部件的保护膜的成膜速度并不充分，至少需要确保每分钟10纳米以上。
[0022] 在上述那样的现有的溅射方法中，为了应用于电子部件的制造，采用降低基板温度并使其他参数变化来进行实验的方法是不可能找出最佳条件的。为了实现本公开中进行处理的作为电子部件用保护膜的氮化物薄膜的溅射，重要的是掌握等离子体中的各活性种的动作，进行与这些举动的特征相符的装置设计。
[0023] 本公开用于解决前述那样的现有的溅射方法的课题，其目的在于提供一种溅射方法，能够以低成本且简单的装置结构提供高品质的薄膜。
[0024] 用于解决课题的手段
[0025] 本公开的一个方式所涉及的溅射方法是非晶氮化物薄膜的溅射方法，是使靶材和气体反应而形成薄膜的反应性溅射方法，包括：在产生等离子体时，对来自直流电源的电流的波形进行脉冲化；和将所述脉冲化后的电流施加于所述靶材，所述脉冲化后的电流的波形的脉冲频率为10kHz以上且50kHz以下，脉冲的一个周期中施加电压的期间的比例为0.1％以上且30％以下，并且未施加脉冲的期间为15微秒以上，溅射压力为0.1Pa以上且
0.3Pa以下。
0.3Pa以下。
[0026] 发明效果
[0027] 根据本公开的溅射方法，能够以低成本且简单的装置结构来提供高品质的薄膜。本公开的溅射方法在基于溅射法来形成氮化物薄膜时，通过在时间轴上掌握作为重要因素的等离子体中的氮自由基的产生和消失，能够在确保用于氮化反应的活性种和反应时间的基础上实现成膜速度的提高，因此，能够高品质、低成本地实现确保电子部件的高可靠性的保护膜形成。由此，在本公开的溅射方法中，不需要使用危险气体或与他们相关的除害装置、安全对策，即使不是半导体工厂也能够简便地形成高品质的氮化物保护膜。
附图说明
附图说明
[0028] 图1是表示本公开所涉及的实施方式1的溅射装置的概要结构的剖视图。
[0029] 图2是示意性地表示本公开所涉及的实施方式1的溅射工艺的概略图。
[0030] 图3是本公开所涉及的实施方式1中的等离子体种的举动的测定结果。
[0031] 图4是本公开所涉及的实施方式1中的占空比和成膜速度的关系图。
[0032] 图5是本公开所涉及的实施方式1中的占空比和薄膜折射率的关系图。
[0033] 图6是表示现有的脉冲溅射装置的概要结构的剖视图。
[0034] 符号说明
[0035] 1：真空腔室，2：真空泵，3：闸阀，4：气体供给源，5：基板保持件，6：基板，7：靶材，8：背板，9：磁铁，10：轭，20：直流电源，21：脉冲化单元，22：电源/脉冲控制器，31：被溅射硅粒子，32：氮分子，33：氮离子，34：氮自由基(活性种)，35：硅原子，36：氮原子，37：氮的第一正带(1st positive)的发光，38：硅离子的发光，39：氩离子的发光。
具体实施方式
[0036] 首先，对本公开所涉及的溅射方法中的各种方式进行记载。
[0037] 本公开所涉及的第一方式的溅射方法是非晶氮化物薄膜的溅射方法，是使靶材和气体反应而形成薄膜的反应性溅射方法，包括：在产生等离子体时，对来自直流电源的电流的波形进行脉冲化；和将所述脉冲化后的电流施加于所述靶材，所述脉冲化后的电流的波形的脉冲频率为10kHz以上且50kHz以下，脉冲的一个周期中施加电压的期间的比例为0.1％以上且30％以下，并且未施加脉冲的期间为15微秒以上，溅射压力为0.1Pa以上且
0.3Pa以下。
0.3Pa以下。
[0038] 根据上述的第一方式的溅射方法，能够以低成本且以简单的装置结构提供高品质的薄膜，在确保用于氮化反应的活性种和反应时间的基础上，能够实现成膜速度的提高，因此能够高品质、低成本地实现确保电子部件的高可靠性的保护膜形成。
[0039] 本公开所涉及的第二方式的溅射方法也可以是：在所述第一方式中，所述脉冲频率为20kHz以上且50kHz以下。
[0040] 本公开所涉及的第三方式的溅射方法也可以是：在所述第一或者第二方式中，所述脉冲的一个周期中施加电压的期间的比例为20％以上且30％以下。
[0041] 本公开所涉及的第四方式的溅射方法也可以是：在所述第一～第三方式中的任一方式中，未施加脉冲的期间为15微秒以上且45微秒以下。
[0042] 本公开所涉及的第五方式的溅射方法也可以是：在所述第一～第四方式中的任一方式中，所述非晶氮化物薄膜是氮化硅，靶材是硅。
[0043] 本公开所涉及的第六方式的溅射方法也可以是：在所述第一～第五方式中的任一方式中，所述靶材含有钽、铌、铬、铝、钛中的至少一种材料。
[0044] 以下，参照附图，对本公开的实施方式1进行详细说明。另外，在以下的实施方式1中示出的数值、形状、结构、步骤以及步骤的顺序等表示一个例子，并不限定本公开。关于以下的实施方式中的结构要素之中表示最上位概念的独立权利要求中没有记载的结构要素，作为任意的结构要素进行说明。
[0045] (实施方式1)
[0046] 首先，主要参照图1，对本公开所涉及的实施方式1的溅射装置的结构进行说明。
[0047] 图1是表示实施方式1的溅射装置的概要结构的剖视图。实施方式1的溅射装置具备真空腔室1、真空泵2、气体供给源4、背板8、直流电源20、脉冲化单元21、作为控制部的一例发挥功能的电源/脉冲控制器22和基板保持件5。
[0048] 真空腔室1具有通过利用经由闸阀3连接的真空泵2进行排气而使真空腔室1的内部减压至真空状态的结构。
[0049] 气体供给源4能够以恒定速度向真空腔室1供给溅射所需的气体。作为由气体供给源4供给的气体，例如，能够选择与氮或者氧等目标材料具有反应性的气体，或者具有反应性的气体与氩等稀有气体的混合气体等。
[0050] 设置于真空腔室1的闸阀3通过改变其开闭率，能够将真空腔室1内的真空度控制为所希望的气体压力。
[0051] 如图1所示，在真空腔室1内的上部配置有作为溅射的靶材料的靶材7。靶材7是任意的溅射材料，例如是金属材料或者半导体材料等无机材料。在本实施方式1的情况下，作为一个例子为Si。
[0052] 背板8配置在真空腔室1内的上部，支承靶材7，使得与后述的基板保持件5对置。
[0053] 直流电源20经由脉冲化单元21和背板8而与靶材7电连接，能够对靶材7施加电压。
[0055] 电源/脉冲控制器22基于预先输入的设定值，控制直流电源20的功率值以及向脉冲化单元21指示的脉冲频率、接通期间、断开期间。
[0057] 在图1中，在真空腔室1内的下部配置有对基板6进行支承的基板保持件5。基板保持件5配置在基板6的下部，对基板6进行支承，使得基板6的表面与由背板8支承的靶材7的表面对置。
[0058] 接下来，对实施方式1的溅射装置的非晶氮化物薄膜的溅射方法进行描述。
[0059] 在实施方式1的溅射方法中，在反应性溅射工艺中，作为为了产生等离子体而施加功率的方法，有效利用了在10微秒左右的短时间内集中施加功率的脉冲波。在使用金属或半导体靶来形成氧化氮化膜的工艺中，通过在10微秒左右的短时间内施加用于产生等离子体的功率，瞬间地施加大功率。例如，与使用了100W的连续波的直流溅射相比，若想要仅在脉冲周期的百分之一的期间集中地消耗同样的功率，则会瞬间施加成为100倍的10000W的功率。通过这样瞬间施加大功率，可以说离解能量比较高，会促进以往难以离解的氮气的离解，产生反应性高的原子状氮或者自由基状态的氮。由此，促进了薄膜的氮化，其结果是，与使用了连续波的直流溅射得到的薄膜相比，能够得到氮浓度比高的薄膜。
[0060] 接下来，对构筑实施方式1中的非晶氮化物薄膜的溅射方法的重要的要素进行说明。
[0061] 本发明者们认为，在决定前述的脉冲施加条件时，测定并掌握与成为反应工艺的要点的氮自由基的产生和消失相关的时间是重要的。以脉冲状施加功率的目的在于，通过缩短施加脉冲电压的期间，增大瞬间的有效功率，从而提高氮的背离和从靶弹出的被溅射粒子的能量。不施加脉冲电压的期间是到达基板上的被溅射粒子移动到最佳位置的迁移的时间，同样是用于与氮自由基的反应的时间。即，在想要得到充分氮化的致密的薄膜的情况下，使施加脉冲电压的期间尽量缩短、不施加脉冲电压的期间充分延长即可。然而，在这样的脉冲电压的施加期间控制下，成膜速度变得非常慢，缺乏实用性。
[0062] 因此，本发明者们考虑了预先测定在哪个时刻生成氮自由基，在多久的期间内消失，从而导出实际的成膜条件，特别是确保何种程度的不施加脉冲电压的期间。
[0063] 图2是表示本公开所涉及的实施方式1的溅射工艺的概略图。图2示意性地表示了施加脉冲电压的瞬间的等离子体空间的状态。通过瞬间施加大功率，等离子体中的氮分子32分解、活性化，生成原子状氮、氮自由基34、氮离子33。其中，通过等离子体的鞘层电位梯度将氮离子33拍击到靶材7的表面，弹出作为靶材7的结构原子的被溅射硅粒子31。被弹出的被溅射硅粒子31中具有高能量的一部分到达基板6的表面、或者到达已经堆积在基板上的薄膜表面。之后，在脉冲信号变为断开之后，氮自由基34继续经过碰撞、扩散，与到达基板
6的表面或已经堆积在基板上的薄膜表面的硅原子反应，形成氮化硅。通过反复进行该过程，在基板6上形成硅原子35和氮原子36致密排列的氮化硅薄膜。在该反应工艺中，脉冲信号断开后，氮自由基34通过与硅的结合、氮自由基之间的再结合而减少，最终消失。消失后不发生氮化反应，因此，将不施加脉冲电压的期间设为在此以上的期间只会导致生产率的降低。
6的表面或已经堆积在基板上的薄膜表面的硅原子反应，形成氮化硅。通过反复进行该过程，在基板6上形成硅原子35和氮原子36致密排列的氮化硅薄膜。在该反应工艺中，脉冲信号断开后，氮自由基34通过与硅的结合、氮自由基之间的再结合而减少，最终消失。消失后不发生氮化反应，因此，将不施加脉冲电压的期间设为在此以上的期间只会导致生产率的降低。
[0064] 以下，记载基于上述的溅射工艺中与氮自由基的生成、消失有关的测定结果的研究结果。
[0065] 对氮自由基的产生和消失进行测定的结果如图3所示。使用Si作为靶材，作为气体使用氮气，以及作为比较用而使用氩。脉冲的条件为频率设为10kHz，施加功率的占空比设为5％。使用滨松光子学株式会社制造的闸门ICCD相机和精密分光器，对多个波长下的发光强度的时间变化进行了测定。在此，本公开中的占空比表示脉冲的一个周期的期间中的接通期间(ON期间)的比例。即，频率10kHz的5％是一个周期100微秒的5％，因此为5微秒。
[0066] 在图3中，横轴表示从施加脉冲的瞬间起的时间(Time after pulse-on)[单位：微秒]，纵轴是各个波长下的发光强度(Intensity[normalized])。纵轴的发光强度以最大的点为1进行了标准化。在图3中，粗实线是表示氮的第一正带(1st positive)的发光37的波长，是651.8纳米。这是氮自由基再结合而返回到氮分子时发出的特征性的光，通过该发光强度能够评价氮自由基量的增减。同样地，在图3中，虚线是表示硅离子的发光38的波长，是568.0纳米。在该情况下，表示从靶材弹出并在等离子体中被离子化的物质的量。图3中的细实线是表示氩离子的发光39的波长，是501.5纳米。
[0067] 在横轴＝0的时刻施加脉冲电压，在5微秒后断开。硅离子的发光38以及氩离子的发光39在脉冲断开的同时超过峰值而转为减少，经过数微秒后几乎无法观察到。与此相对，可知氮的第一正带(1st positive)的发光37在脉冲断开之后1微秒内增加，然后减少。可知其减少也缓慢，持续存在至在50微秒附近无法观察到。该氮的第一正带(1st positive)的发光37在脉冲断开后也存在即表示氮自由基存在于空间中，硅的氮化反应正在基板上进行。换言之，可知只要参考该氮自由基的存在期间来决定脉冲周期即可。
[0068] 根据上述的测定结果，至少需要氮自由基成为20％的20微秒、即脉冲断开后15微秒作为不施加脉冲电压的期间。进而，作为不施加脉冲电压的期间，优选确保变得观察不到氮自由基的50微秒，即脉冲断开后45微秒。另外，鉴于装置的控制稳定性，作为脉冲的一个周期的长的周期，认为100微秒左右是适当的。
[0069] 即，作为脉冲的一个周期的期间，设为20微秒以上且100微秒以下的范围。即，将脉冲频率设定为10kHz以上且50kHz以下。进而，作为脉冲的一个周期的期间，优选设定为20微秒以上且50微秒以下的范围。即，优选将脉冲频率设定为20kHz以上且50kHz以下。
[0070] 此外，在实施方式1的溅射方法中，在脉冲的一个周期中，至少作为不施加脉冲的期间，需要15微秒以上。而且，在脉冲的一个周期中，作为不施加脉冲的期间，更优选为15微秒以上且45微秒以下。
[0071] 在此，关于一个周期中的施加功率的期间的比例(占空比)，如上所述，为了实现瞬间施加大功率的目的，优选为短时间，但在占空比低于0.1％时为功率上升的中途，用于达到设定的功率的期间不充分。此外，从占空比超过30％的附近，前述的氮气离解而产生的原子状氮或者自由基状态的氮减少，成为50％左右时，成为与通常的直流溅射没有变化的状况。因此，关于一个周期中的施加功率的期间的比例，考虑为0，1％以上且30％以下的范围是适当的。
[0072] 接下来，在图4的图表中表示以提高成膜速度为目的而进行了占空比的研究的实验结果。在该实验中，使用Si作为靶材，仅使用氮气作为气体。脉冲信号的条件为频率10kHz，施加功率的占空比为5％～30％。压力为0.3Pa。在图4的图表中，横轴表示占空比[％]，纵轴表示成膜速率[nm/min]。如图4的图表所示，能够理解为由于占空比的增加而成膜速度提高。另一方面，根据图4中的外插线，能够理解为即使提高到30％以上也不太有效果。由此可知，占空比20％以上且30％以下的范围对于成膜速度是有效的。
[0073] 图5中表示在上述实验中制作的薄膜的折射率的评价结果。折射率作为表示薄膜的密度的最有效且能够简便地测定的指标而被广泛使用。在薄膜的组成没有较大偏离的情况下，折射率高的薄膜能够评价为致密。在氮化硅的情况下，优选为2.02～2.03附近的折射率。
[0074] 在图5的图表中，横轴表示占空比[％]，纵轴表示薄膜的折射率。在图5的图表中，示出了以不同的溅射压力成膜的全部情况。根据图5的图表，溅射压力为0.5Pa以上时，随着占空比的增加而成为密度低的膜。另一方面，可以理解为在溅射压力为0.3Pa以下的条件下，即使增加占空比也保持了品质。结合前述的图4的结果可知，如果溅射压力为0.3Pa以下，则通过提高占空比能够在保持薄膜的密度这一品质的状态下实现成膜速度的提高。另外，该实验结果中最低的溅射压力为0.1Pa。低于0.1Pa时，等离子体放电变得不稳定，无法进行稳定的溅射成膜。
[0075] 在此，关于该脉冲溅射的脉冲信号的频率，根据本发明者们的研究可知，在低频侧例如小于1kHz的条件下，等离子体放电变得极其不稳定，而在高频侧例如超过100kHz的条件下，一个周期为10微秒左右，由于电源装置的制约等而无法将占空比降低至所希望的值。因此，关于脉冲信号的频率，认为1kHz以上且100kHz以下的范围是适当的。
[0076] 另外，在本公开的非晶氮化物薄膜的溅射方法中，作为靶材，包括钽、铌、铬、铝、钛中的至少一种材料。
[0077] 如上所述，根据本公开，在基于氮化物薄膜的溅射法的形成中，通过在时间轴上掌握作为重要因素的等离子体中的氮自由基的产生和消失，能够在确保用于氮化反应的活性种和反应时间的基础上实现成膜速度的提高，因此，能够高品质、低成本地实现确保电子部件的高可靠性的保护膜形成。由此，不需要使用危险气体或与他们相关的除害装置、安全对策，即使不是半导体工厂也能够简便地形成高品质的氮化物保护膜。
[0078] 作为确保电子部件等的可靠性的保护膜的氮化硅膜，如上所述，在现有的溅射法中难以制作高密度膜，另外成膜速度非常慢，因此实用化成为课题。在本公开中，观察氮自由基这样的在氮化硅的形成中最重要的因素的举动，并基于其动作而还包括生产率的观点地决定成膜条件，在这一点上是突破性的。
[0079] 本公开的溅射方法为了以高浓度产生氮自由基而脉冲状地对靶施加电压，并且对在形成氮化物薄膜时非常重要的氮自由基的产生量、生存时间等眼睛看不到的动作进行详细测定来掌握，通过将其结果反映到成膜条件中，能够可靠地实现在通常的溅射中难以实现的氮化反应，并且通过在满足前述的条件的范围内研究与成膜速度相关的参数，能够高速稳定地形成具有极其接近化学计量比的组成的氮化物薄膜。
[0080] 产业上的可利用性
[0081] 本公开的溅射方法能够通过简单结构的装置来形成由能够适用于电子部件的实现高可靠性的氮化物薄膜构成的保护膜，因此不需要使用危险气体、与此相关的除害装置等昂贵的设备，作为在电子部件的制造工序中形成高功能无机保护膜的方法是有用的。
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