超強力磁場を用いた低ダメージスパッタ成膜法

• 研究課題/領域番号: 20360017
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 生田 博志 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30231129)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円); 2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2009年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2008年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: 薄膜 / スパッタ成膜法 / 強磁場 / プラズマ診断 / 反応性スパッタ

研究概要

薄膜作製に広く用いられているマグロトロンスパッタ法の効率は、プラズマ閉じ込めに用いる磁場強度に強く依存する。本研究では我々が開発した、従来法の約20倍強力な強磁場を用いたスパッタ法で形成されるプラズマの特徴を調べるとともに、種々の成膜実験を行い、本手法の特徴を明らかにした。特に、本手法では強磁場により高エネルギー電子が広範囲に捕捉されること、これによりプラズマが活性であり、反応性スパッタなどに有利である、などの特徴が明らかになった。また、対向型の磁極配置をこれまでの単極型と比較し、より有効に強磁場を活用できることなどを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Factors Affecting Extreme Ultraviolet Reflectivity of Mo/Si Multilayer Films Synthesized by Superconducting Magnetron Sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: U.Mizutani, T.Yamaguchi, T.Tomofuji, Y.Yanagi, Y.Itoh, K.Saitoh, N.Tanaka, N.Matsunami, H.Ikuta
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48
  • NAID: 40016464775
  • 査読あり
• [雑誌論文] Factors Affecting Extreme Ultraviolet Reflectivity of Mo/Si Multilayer Films Synthesized by Superconducting Magnetron Sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: U. Mizutani, 他
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 48 ページ: 25507-25507
  • 査読あり
• [学会発表] スパッタ法によるMn_3CuN薄膜の作製と評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青山真大、竹中康司、生田博志
  • 学会等名: 第58回応用物理学会関係連合講演会
  • 発表場所: 予稿集
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] Plasma Diagnostics of a Magnetron Sputtering Device with an Extraordinary Strong Magnetic Field (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nakamura, M.Aoyama, H.Ikuta
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials(ISPlasma 2010)
  • 発表場所: 名城大学
• [学会発表] Magnetic Anisotropy of Mn_3CuN Thin Films Deposited by the Ultrahigh-Field Sputtering Method (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Aoyama, K.Nakamura, K.Takenaka, H.Ikuta
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials(ISPlasma 2010)
  • 発表場所: 名城大学
• [学会発表] Growth of melt-textured (LRE)-Ba-Cu-O by cold seeding using Sm123 thin film as seed crystal (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ikuta, S.Ogino, M.Oda, X.Yao, Y.Yoshida
  • 学会等名: The 7^<th> International Workshop on Processing and Applications of Superconducting (RE) BCO Large Grain Materials (PASREG2010)
  • 発表場所: Omni Shoreham Hotel, Washington DC
• [学会発表] Superheating property of REBCO thin films and its application for cold-seeding in MT growth (2010)
  • 著者名/発表者名: X.Yao, L.J.Sun, S.B.Yan, L.Cheng, M.Oda, H.Ikuta, D.A.Cardwell
  • 学会等名: The 7^<th> International Workshop on Processing and Applications of Superconducting (RE) BCO Large Grain Materials (PASREG2010)
  • 発表場所: Omni Shoreham Hotel, Washington DC
• [学会発表] Plasma Diagnostics of a Magnetron Sputtering Device with an Extraordinary Strong Magnetic Field (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nakamura, M.Aoyama, H.Ikuta
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials (ISPlasma 2010)
  • 発表場所: 名城大学
• [学会発表] Magnetic Anisotropy of Mn_3CuN Thin Films Deposited by the Ultrahigh-Field Sputtering Method (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Aoyama, K.Nakamura, K.Takenaka, H.Ikuta
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials (ISPlasma 2010)
  • 発表場所: 名城大学
• [学会発表] Ultralow pressure sputtering employing ultrahigh magnetic fields (2009)
  • 著者名/発表者名: 生田博志
  • 学会等名: The 8th International Workshop of Advanced Plasma Processing and Diagnostics
  • 発表場所: 岐阜県テクノプラザ
• [学会発表] Superheating Effect of REBCO Thin Films and its Application to a Seed Crystal in Melt-textured Growth (2009)
  • 著者名/発表者名: X.Yao, Y.Q.Cai, C.Y.Tang, X.Wang, L.Cheng, M.Oda, Y.Yoshida, H.Ikuta
  • 学会等名: 22nd International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] Ultralow pressure sputtering employing ultrahigh magnetic fields (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Ikuta
  • 学会等名: The 8^<th> International Workshop of Advanced Plasma Processing and Diagnostics
  • 発表場所: 岐阜県テクノプラザ
• [学会発表] Processing and Magnetization Techniques of Bulk Superconductors to fulfill Requirements from Practical Applications (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Ikuta
  • 学会等名: 21^<st> International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: つくば国際会議場