スパッタ粒子とガスの輸送過程を考慮した反応性スパッタプロセスモデルの構築

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560048
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 成蹊大学
• 研究代表者: 中野 武雄 成蹊大学, 理工学部, 助教 (40237342)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 反応性スパッタリング / モデリング / 薄膜堆積プロセス

研究概要

化合物薄膜の製膜手法である反応性スパッタリングにおいて、膜組成制御のための研究を行った。まず蒸発源から放出された金属原子の輸送過程に、製膜時の全圧が影響し、膜組成が従来のモデルでは説明できない挙動を示すことを明らかにした。また膜表面への反応性ガスの付着確率が、特に窒化物の堆積において重要な役割を果たすことがわかった。さらにパルス放電スパッタの特性を評価し、膜構造制御の可能性を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of the target bias voltage during off-pulse period on the impulse mag-netron sputtering (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, C. Murata, S. Baba
  • 雑誌名: Vacuum vol.84 ページ: 1368-1371
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of background gas environment on oxy-gen incorporation in TiN films depos-ited using UHV reactive magnetron sputtering (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, K. Hoshi, S. Baba
  • 雑誌名: Vacuum vol.83 ページ: 467-469
  • 査読あり
• [学会発表] Ef-fects of vacuum environment on oxygen impurity during the reac-tive sputtering deposition of metal nitrides (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Hirukawa, T. Nakamura, A. Suzuki, T. Nakano, S. Baba
  • 学会等名: ISSP2009
  • 発表場所: Kanazawa (Japan)
  • 年月日: 2009-07-09
• [学会発表] スパッタリングにおける粒子輸送とプロセス圧力の効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中野武雄, 馬場茂
  • 学会等名: 日本真空協会SP部会
  • 発表場所: 第111回定例研究会(機械振興会館)
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] Con-taminating Oxygen Incorporation during Reactive Sputter Deposi-tion of Metal Nitride Films (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, T. Nakamura, A. Su-zuki, N. Hirukawa, S. Baba
  • 学会等名: VASSCAA-4
  • 発表場所: Matsue (Japan)
  • 年月日: 2008-10-28
• [学会発表] Thickness and compositional uniformity of reactively sputter-deposited films: A consideration from particle transport processes (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, S. Baba
  • 学会等名: ICCG-7
  • 発表場所: Eindhoven (The Netherlands)
  • 年月日: 2008-06-17
• [学会発表] Effects of sputtered atom weight and ambient gas pressure on the target mode transition during reactive sputtering of metal oxides (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, Y. Iimura, S. Baba
  • 学会等名: IVC-17/ICSS-13 and ICN+T2007
  • 発表場所: Stockholm (Sweden)
  • 年月日: 2007-07-06
• [図書] スパッタ実務[q&a集] (2009)
  • 著者名/発表者名: 中野武雄, 他
  • 総ページ数: 315
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 薄膜ハンドブック(第2版) (2008)
  • 著者名/発表者名: 中野武雄, 他
  • 総ページ数: 47-51
  • 出版者: オーム社
• [備考] 本研究で開発したシミュレーションプログラムの公開webページ
  • URL: http://surf.st.seikei.ac.jp/HISPUT/