対向タ-ゲット式プレ-ナマグネトロンスパッタリング法による薄膜作製装置の開発

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550249
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 富永 喜久雄 徳島大学, 工学部, 助教授 (10035660)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新谷 義広 徳島大学, 工業短期大学部, 教授 (40035613)
• Keywords: 対向タ-ゲット式スパッタリング法 / プレ-ナマグネトロンスパッタリング / 酸化亜鉛薄膜 / 窒化アルミニウム薄膜

Research Abstract

平成元年度の計画として次の4項目を挙げた。以下、その項目ごとに述べる。(1)タ-ゲット及びタ-ゲットホルダの作製:これに関しては角形フェライト磁石(15×25×7mm^2)を並べ、プレ-ナマグネトロン用のタ-ゲットホルダ(85×92mm^2)を2個作製した。それぞれの磁石の極性は反対になっている。(2)斜め対向タ-ゲット式スパッタ用の真空容器の作製:真空容器を自作し、それに本年度の設備備品費で購入したタ-ボ分子ポンプをとりつけた。これにより従来の拡散ポンプによる排気よりも真空容器内の残留ガス圧が少なくなり、10^<-4>Torr台で窒息雰囲気でのスパッタでも残留水分の影響が無視できることが保証され、実験の信頼性が向上した。(3)放電特性、磁界分布の測定:斜め対向タ-ゲット式プレ-ナマグネトロンスパッタ法の放電特性と従来の対向タ-ゲット式プレ-ナマグネトロンスパッタ法のそれとを比較した。両者は大差なく電流の増加に伴う放電電圧の増加は少ない。これはガス分子の電離に寄与する電子の閉じ込めがかなり効果的であることを示す。磁界の空間分布も電子を閉じ込めるようになっていることを確認した。(4)酸化亜鉛膜の作製と評価:酸化亜鉛膜を10^<-3>-10^<-4>Torrの酸素(100%)の雰囲気、ガラス基板温度200℃で作製した。無色透明で、結晶軸のc軸[00・2]が基板面に垂直にそろったc軸配向膜が作製できた。そのロッキン曲線のσ分散は2度程度で、従来著者が通常のプレ-ナマグネトロンスパッタ法で作製した膜よりも良好な配向性を示した。これは本テ-マでのスパッタ方式が酸化亜鉛膜作製に有効であることを示す。また、10^<-4>Torr台になるとσ分散値の増加が観測されたが、この現象は結晶成長時の酸素不足が原因であると予想できるデ-タとなっている。今後の展開として、この点の実験的証明をするとともに、圧電的性質の検討を行う。さらに、窒化アルミニウム膜作製に関する実験をすすめる。

Research Products

• [Publications] Kikuo Tominaga: "AlN Film Preparation on Glass by Sputtering System with Facing Targets" Jpn.J.Appl phys.Vol.28 Suppl.28-2. 7-10 (1989)
• [Publications] Kikuo Tominaga: "Preparation of AlN Films by Planar Magnetron Sputtering System with Facing Tow Targets" Vacuum IVC-II Proceedings. (1990)