研究課題
基盤研究(C)
対向超伝導マグネトロンスパッタ装置の開発小型冷凍機によって5Tの静磁場中で冷却して励磁した高温超伝導バルク磁石を対向配置し、この強磁場空間内にターゲットカソードを配置したことを特徴とする対向型強磁場マグネトロンスパッタ装置を製作した。この装置を用い、磁極表面に発生する3.2Tの強磁場を使い、通常のマグネトロン磁極と異なる新たなスパッタ源の性能把握を目指した。実際に真空装置を製作して行なった放電実験の結果、その磁極間に1T級の強磁場を内包する空間中央に、最高650Vまでの電圧印加によるDCプラズマ放電を観察した。得られた電流電圧特性によれば、磁場の有無による放電現象の違いから、強磁場中でのマグネトロン放電がおこっていることが確認できた。ICP分析による膜厚の評価結果から、その成膜速度は0.06nm/min(0.93Pa、51W)であり、電力を規格化すると現行の商用スパッタ装置と同程度の実用性があり、実験機での高速スパッタ成膜を確認できた。このように、対向型超伝導マグネトロンスパッタ装置の開発し、磁極間に磁場を封じ込めることにより、従来の数十倍の強磁場空間での持続可能な安定した放電とこれを使った銅薄膜の成膜に成功した。
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IEEE Transactions on Applied Superconductivity 22
ページ: 973-976
Physica C 470
ページ: 1201-1206
新潟大学大学院自然科学研究科 数理・情報電子工学専攻
新潟大学工学部電気電子工学科
