| 研究概要 |
本研究は,高硬度薄膜,およびULSIデバイスにおける次世代の銅配線材料のとして有望視されている窒化タンタル(TaN)を薄膜を,安定性、操作性、再現性に優れ,結晶性の良い高品質薄膜を作製する方法として知られているパルスレーザデポジション(PLD)法によって作製することを目的としている。本年度は,本研究室のPLD装置を用いてTaN薄膜を作製し,薄膜作製時の外部成膜条件(基板温度,気圧,基板バイアス等)と作製した薄膜との相関を調べた。その結果,
(1)hTaN基板からでもcTaN薄膜を作製することができる。
(2)薄膜の結晶性は基板温度に強く依存し,500℃以上で結晶性のcTaN薄膜が作製できる。
(3)薄膜の結晶配向性は,N_2ガス圧力に依存し,10Pa以上の窒素ガスを封入することによってcTaN(111),(200)の薄膜が得られる。
以上の成果は,JJAP(日)やThin Solid Films(米)等のジャーナルに報告し,従来得られなかった重要な知見を得たものとして,世界的に高い評価を得た。
今後は本年度できなかった,プラズマプルームの性質(原子,分子,電子密度,エネルギー等)を詳細に調べ,最適なTaN作製条件を見いだすとともに,我々が開発した磁界を用いた方法によって大面積TaN薄膜作製を試みる。また,作製した薄膜の高硬度材料としての性質や拡散バリアレーヤとしての性質を実際の調べ,それぞれの性質向上のための性膜条件を見つける。
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