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2011 年度 研究成果報告書

酸素フリーな金属窒化物の反応性スパッタ製膜過程の理解と電気物性への酸素混入の効果

研究課題

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研究課題/領域番号 21560054
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

馬場 茂  成蹊大学, 理工学部, 教授 (80114619)

研究分担者 中野 武雄  成蹊大学, 理工学部, 助教 (40237342)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワード反応性スパッタリング / 窒化チタン / パルススパッタリング / 高純度窒化物薄膜
研究概要

2~5W/cm^<2>の放電電力のもと, 0.05~0.10nm/sの堆積速度で窒化チタン薄膜が得られるような反応性スパッタの環境で,膜への酸素混入の機構を探った。この条件では,酸素分圧が1×10^<-5> Pa以下では膜にOの混入は見られない。1×10^<-4> Paを超えるとOが検出されるようになるが,放電電力をあげることでTi原子のスパッタ放出が増え,そのゲッタリング効果によって雰囲気の残留酸素は減り,薄膜の純度が上がる。ここで,放電をパルス化させると,低めの放電電力でより純度の高い膜が得られることがわかった。しかし,電力を高めるにつれ,製膜速度の伸びは緩やかとなり,大電力では直流スパッタの効率と同程度になった。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (17件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of target voltage during pulse-off period in pulsed magnetron sputtering on afterglow plasma and de-posited film structure2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nakano, N. Hirukawa, S. Saeki, S. Baba
    • 雑誌名

      Vacuum

      巻: vol.86(in press)

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1016/j.vacuum.2012.03.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and optical properties of reactive-sputtered films of V2O5 : Meas-urement of optical bandgap and roughness correction2012

    • 著者名/発表者名
      K. Maki, T. Fukuda, T. Nakano, S. Baba
    • 雑誌名

      成蹊大学理工学研究報告

      巻: 49巻 ページ: 41-44

    • URL

      http://hdl.handle.net/10928/

  • [雑誌論文] Structural Properties of Island Films of Indium on Si(111) and the Sputter-Etching Profile2011

    • 著者名/発表者名
      S. Baba, M. Iozaki, S. Sato, T. Nakano
    • 雑誌名

      成蹊大学理工学研究報告

      巻: 48巻 ページ: 1-8

    • URL

      http://hdl.handle.net/10928/90

  • [雑誌論文] Effect of the target bias voltage during off-pulse period on the impulse magnetron sputtering2010

    • 著者名/発表者名
      T. Nakano, C. Murata, S. Baba
    • 雑誌名

      Vacuum

      巻: vol.84 ページ: 1368-1371

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1016/j.vacuum.2010.01.014

    • 査読あり
  • [学会発表] Electrical breakdown characteristics of MgO films deposited by RF magnetron sputtering and its dependence on process gas pressure2011

    • 著者名/発表者名
      R. Kosone, Y. Nakagawa, K. Arai, T. Nakano, S. Baba
    • 学会等名
      15th Interna-tional Conference on Thin Films
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-11-10
  • [学会発表] Structural and optical properties of V2O5 thin films prepared by reactive magnetron sputtering : preparation and annealing behavior2011

    • 著者名/発表者名
      K. Maki, T. Fukuda, T. Nakano, S. Baba
    • 学会等名
      15th International Conference on Thin Films
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-11-08
  • [学会発表] Diagnostics of impulse magnetron sputtering plasma with modified target bias voltage during pulse-off period2011

    • 著者名/発表者名
      T. Nakano, N. Hirukawa, S. Saeki, S. Baba
    • 学会等名
      11th International Symposium on Sput-tering & Plasma Processes
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-07-07
  • [学会発表] Application of high power impulse sputtering to reactive deposition of titanium nitride to suppress oxygen im-purity from environment2011

    • 著者名/発表者名
      T. Sekiya, H. Ishida, T. Nakano, S. Baba
    • 学会等名
      11th Inter-national Symposium on Sputtering & Plasma Processes
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-07-07
  • [学会発表] Growth of target race track profile during magnetron sputtering2011

    • 著者名/発表者名
      M. Ueda, T. Nakano, S. Baba
    • 学会等名
      11th Interna-tional Symposium on Sputtering & Plasma Processes
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-07-07
  • [学会発表] パルスoff期のターゲット電位を変化させた高電力パルスマグネトロンスパッタにおけるプラズマ診断2011

    • 著者名/発表者名
      中野武雄, 日留川紀彦, 佐伯修平, 馬場茂
    • 学会等名
      第58回応用物理関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] マグネトロンスパッタリングにおけるターゲットエロージョンの時間発展2010

    • 著者名/発表者名
      植田麻理子, 中野武雄, 馬場茂
    • 学会等名
      第51回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-11-05
  • [学会発表] パルスoff時のターゲット電位を制御した高電力パルススパッタにおけるプラズマ分析2010

    • 著者名/発表者名
      日留川紀彦, 中野武雄, 馬場茂
    • 学会等名
      第51回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-11-04
  • [学会発表] 低付着性の炭素系薄膜の力学特性および界面エネルギー2010

    • 著者名/発表者名
      丸山淳, 中野武雄, 馬場茂
    • 学会等名
      第122回表面技術講演大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-07
  • [学会発表] Secondary electron emission and elec-trical breakdown properties of sputtered MgO films at low gas pressures2010

    • 著者名/発表者名
      K. Arai, T. Sekiya, T. Nakano, S. Baba
    • 学会等名
      18th International Vacuum Congress
    • 発表場所
      Beijing,中国
    • 年月日
      2010-08-26
  • [学会発表] Structure modification of films de-posited by HiPIMS with target bias voltage during pulse-off period2010

    • 著者名/発表者名
      N. Hirukawa, R. Hara, T. Nakano, S. Baba
    • 学会等名
      18th Interna-tional Vacuum Congress
    • 発表場所
      Beijing,中国
    • 年月日
      2010-08-24
  • [学会発表] パルスoff期のターゲット電位を変化させたパルスマグネトロンスパッタによる薄膜構造制御2010

    • 著者名/発表者名
      中野武雄, 原良輔, 日留川紀彦, 馬場茂
    • 学会等名
      第57回応用物理関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2010-03-19
  • [学会発表] MgOスパッタ膜の電子放出特性と絶縁破壊特性の製膜時圧力依存性2009

    • 著者名/発表者名
      新井完, 関谷賢明, 中野武雄, 馬場茂
    • 学会等名
      第50回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-11-04
  • [学会発表] PTFE・フラーレン重ね蒸着薄膜の摩擦・摩耗特性2009

    • 著者名/発表者名
      丸山淳, 塚本英貴, 中野武雄, 馬場茂
    • 学会等名
      表面技術協会第120回講演大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] パルスoff時のバイアス電位を制御したパルスマグネトロンスパッタの特性(2)2009

    • 著者名/発表者名
      中野武雄, 新井完, 馬場茂
    • 学会等名
      第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2009-09-09
  • [学会発表] Effect of the bias voltage during off-pulse period on the impulse magnetron sput-tering2009

    • 著者名/発表者名
      T. Nakano, C. Murata, S. Baba
    • 学会等名
      10th International Symposium on Sputtering & Plasma Processes
    • 発表場所
      石川
    • 年月日
      2009-07-09
  • [学会発表] Effects of vacuum environment on oxygen impurity during the reactive sputtering deposition of metal nitrides2009

    • 著者名/発表者名
      N. Hirukawa, A. Suzuki, T. Nakano, S. Baba
    • 学会等名
      10th International Symposium on Sput-tering & Plasma Processes
    • 発表場所
      石川
    • 年月日
      2009-07-09
  • [図書] 異種材料界面の測定と評価技術第13章2節付着の測定法と評価2012

    • 著者名/発表者名
      馬場茂(分担)
    • 総ページ数
      523-529
  • [図書] 薄膜工学第2版第3章3節力学的・機械的性質の評価2011

    • 著者名/発表者名
      馬場茂(分担)
    • 総ページ数
      145-158
    • 出版者
      丸善出版
  • [図書] 剥離対策と接着・密着性の向上,第5章1節付着試験に伴う薄膜の応力場2010

    • 著者名/発表者名
      馬場茂(分担)
    • 総ページ数
      249-257
    • 出版者
      サイエンサイエンス & テクノロジーテクノロジーテクノロジー
  • [図書] 実用薄膜プロセス-機能創生・応用展開-,第7章力学薄膜の物性と構造2009

    • 著者名/発表者名
      馬場茂(分担)
    • 総ページ数
      219-235
    • 出版者
      技術教育出版
  • [備考]

    • URL

      http://surf.ml.seikei.ac.jp/

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公開日: 2013-07-31  

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