JP2008254948A - 薄膜製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イオンビームを、少なくともその一部が基板21の表面に対して10°以下の角度でその基板表面に入射するように照射しつつ、薄膜の原料を基板表面に堆積させる。その際、イオンビームのうち基板表面に入射しない一部のイオンビームを薄膜の原料から成るターゲット22に入射させることによりターゲット22をスパッタし、スパッタされた薄膜原料を基板21の表面に堆積させることもできる。このようなイオンビーム照射により、基板表面へのイオンビームの正射影に沿ってc軸が配向したに薄膜が形成される。
【選択図】図2
Description
前記薄膜を基板表面に堆積させる際、イオンビームを、少なくとも該イオンビームの一部が該表面に対して10°以下の角度で該表面に入射するように照射することを特徴とする。
図2は本実施形態において使用する第1の薄膜製造装置10の概略構成図である。真空室11内にイオン源12を設ける。イオン源12はイオンビームを生成して真空室11内に1方向に放出させるものである。また、真空室11内に、薄膜を作製する土台となる基板21を固定するための基板ホルダ13を設ける。基板ホルダ13は、基板21の表面に前記イオンビームの一部がその表面に対して10°以下の角度で入射するように、基板21を固定することができる。通常、イオンビーム内でイオンが飛行する方向には10°程度の拡がりがあるため、このようにイオンビームを基板表面に対して10°以下の角度で入射させることにより、少なくとも一部のイオンを基板表面に対して平行に近い角度で入射させることができる。
第1実施例では、第1の薄膜製造装置10において、気体導入口16から酸素ガスを真空室11内に導入しつつ、イオン源12から酸素イオンビームを加速電圧3kVで基板21及びターゲット22に向けて放出した。基板21にはガラス板上にCu(銅)薄膜を蒸着したものを用いた。このCu薄膜は、作製されたZnO薄膜をトランスデューサ等の素子として用いる際に電極となるものである。ターゲット22にはZnOの焼結体を用いた。また、基板21へのイオンビームの入射角度は5°以下とした。
図6中の実線のデータは、φを90°に固定してψを走査した時のX線検出強度を示すものである。ψ=32°付近にX線検出強度のピークが見られる。次に、ψを32°に固定してφを180°を走査した時のX線検出強度を測定した結果を図7に示す。この図では、φ=90°を中心とするX線検出強度のピークが見られる。これら2つのデータが示すように、ψ=32°、φ=90°の時にブラッグ角θ=33.98°、即ち(11-22)面でのブラッグ反射が観測されていることから、本実施例で得られたZnO薄膜は面内一軸配向ZnO薄膜であるといえる。
11…真空室
12…イオン源
13…基板ホルダ
14…ターゲットホルダ
15…排出口
16…気体導入口
21…基板
211…基板の表面
22…ターゲット
24…基板入射ビーム
25…基板入射ビームの正射影
31…蒸発源
Claims (5)
- ウルツ鉱型の結晶構造を有しc軸が面内の一方向に配向した薄膜を製造する方法において、
前記薄膜を基板表面に堆積させる際、イオンビームを、少なくとも該イオンビームの一部が該表面に対して10°以下の角度で該表面に入射するように照射することを特徴とする薄膜製造方法。 - 前記イオンビームのうち前記基板表面に入射しない一部のイオンビームを前記薄膜の原料から成るターゲットに入射させることにより該ターゲットをスパッタし、スパッタされた薄膜原料を前記基板表面に堆積させることを特徴とする請求項1に記載の薄膜製造方法。
- 前記原料が酸化亜鉛であり、前記イオンビームが酸素イオンビームであることを特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜製造方法。
- 前記原料が窒化アルミニウムであり、前記イオンビームが窒素イオンビームであることを特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の方法により作製された薄膜であって、
該薄膜に対する(11-22)面の極点X線回折測定において、仰角ψを走査した際に得られる強度分布の半値全幅が6°以下であり、方位角φを走査した際に得られる強度分布の半値全幅が35°以下である、
ことを特徴とする酸化亜鉛薄膜。
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