JP5088792B2 - Zn含有複合酸化物膜の成膜方法 - Google Patents
Zn含有複合酸化物膜の成膜方法 Download PDFInfo
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Description
プラズマを用いるスパッタ法により、ターゲットホルダ上のターゲットの構成材料を、ターゲットと離隔した位置にある成膜基板に成膜するZn含有複合酸化物膜の成膜方法において、
成膜時のプラズマ中のプラズマ電位Vs(V)とフローティング電位Vf(V)との電位差Vs−Vf(V)を、成膜された膜中のZnが逆スパッタされる閾値以下となるように制御して膜を形成することを特徴とするものである。
本発明のZn含有複合酸化物膜の成膜方法は、プラズマを用いるスパッタ法により、ターゲットホルダ上のターゲットの構成材料を、ターゲットと離隔した位置にある成膜基板に成膜するZn含有複合酸化物膜の成膜方法において、
成膜時のプラズマ中のプラズマ電位Vs(V)とフローティング電位Vf(V)との電位差Vs−Vf(V)を、成膜された膜中のZnが逆スパッタされる閾値以下に制御して膜を形成することを特徴とするものである。
一般式: ZnxMyInzO(x+3y/2+3z/2−d)
(式中、M はIn,Fe,Ga,Alからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素、x,y,zは0超の実数、dは酸素欠損量であり0≦d≦(x+3y/2+3z/2)/10を満たすものである。)
図1Aは、本実施形態のZn含有複合酸化物膜の成膜方法に用いるスパッタ成膜装置の概略断面図であり、図1Bは成膜中の様子を模式的に示す図である。
E=1/2mv2=3/2kT
(式中、mは質量、vは速度、kは定数、Tは絶対温度である。)
さらにVs−Vfは、温度と同様の効果以外にも、表面マイグレーションの促進効果、弱結合部分のエッチング効果などの効果を持つと考えられる。
図1Aのように市販のスパッタ成膜装置200を用意し、120mmφのターゲットTの側方に、内径130mmφ、外径180mmφ、厚さ1mmのステンレス鋼(SUS)製のリング250aを0、1、2、5、8枚とそれぞれ接地電位にして設置し、リング250aの各枚数に対するプラズマ電位Vs(V)とフローティング電位Vf(V)との電位差Vs−Vf(V)の値を測定した。
リング250aの枚数を2枚としてVs−Vf=33Vとした以外は実施例1と同じ条件で測定を行った。その結果が図6であり、組成比はIn2O3に対するZnOの割合で表している。また、リングを用いずVs−Vf=43Vの場合のデータも同時に載せている。なお、このときのGaの組成比は一定であった。
12 プラズマ電極(ターゲットホルダ)
13 高周波電源
15 ガス排出管
200 スパッタ成膜装置
202 接地部材
204 間隙
210 真空容器
210a 真空容器の底面
214 ガス導入口
250 シールド
250a リング(シールド層)
250b スペーサ
330 制御電源
B 成膜基板
G 成膜ガス
Ip プラスイオン
L 厚み
P プラズマ空間
T ターゲット
Tp スパッタ粒子
Vf フローティング電位
Vs プラズマ電位
V ガス排気
S 距離
Claims (1)
- プラズマを用いるスパッタ法により、ターゲットホルダ上のターゲットの構成材料を、該ターゲットと離隔した位置にある成膜基板に成膜するZn含有複合酸化物膜の成膜方法において、
成膜時のプラズマ中のプラズマ電位Vs(V)とフローティング電位Vf(V)との電位差Vs−Vf(V)を、成膜された膜中のZnが逆スパッタされる閾値以下となるように制御して膜を形成する方法であって、
前記電位差Vs−Vfの制御を、成膜ガスの通過のための間隙を空けて積層され、かつ数の変更が可能な複数のシールド層からなるシールドによって、前記ターゲットホルダの前記成膜基板側の外周を取囲み、前記複数のシールド層の数を変更することにより行うことを特徴とするZn含有複合酸化物膜の成膜方法。
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