JPH0259566B2 - - Google Patents
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- JPH0259566B2 JPH0259566B2 JP16455784A JP16455784A JPH0259566B2 JP H0259566 B2 JPH0259566 B2 JP H0259566B2 JP 16455784 A JP16455784 A JP 16455784A JP 16455784 A JP16455784 A JP 16455784A JP H0259566 B2 JPH0259566 B2 JP H0259566B2
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は、高品質な誘電体膜を基板上に高速
に蒸着させる方法に関する。
に蒸着させる方法に関する。
［従来の技術］
誘電体物質の中には、圧電性、焦電性、強誘電
性を持つ物質があり、これらの性質を利用して
種々の目的に使用されている。特にペロブスカイ
ト型の結晶構造を持つ酸化物はこれらの性質を持
つ物質であり、チタン酸バリウムBaTiO3、ジル
コンチタン酸鉛PZT（lead zirco−titanate）、
PLZT（lead zirco−titanate doped with
lanthanum）などの物質がコンデンサ、圧電素
子、表面弾性波フイルタ、赤外線センサなどの用
途に用いられている。これらの用途には、従来、
上述の酸化物がバルクセラミツクスとして用いら
れている。しかし、必ずしもバルクを用いる必要
がなく、軽量化、省資源などの観点から上述の酸
化物を薄膜化して用いることが望ましいと考えら
れる。
性を持つ物質があり、これらの性質を利用して
種々の目的に使用されている。特にペロブスカイ
ト型の結晶構造を持つ酸化物はこれらの性質を持
つ物質であり、チタン酸バリウムBaTiO3、ジル
コンチタン酸鉛PZT（lead zirco−titanate）、
PLZT（lead zirco−titanate doped with
lanthanum）などの物質がコンデンサ、圧電素
子、表面弾性波フイルタ、赤外線センサなどの用
途に用いられている。これらの用途には、従来、
上述の酸化物がバルクセラミツクスとして用いら
れている。しかし、必ずしもバルクを用いる必要
がなく、軽量化、省資源などの観点から上述の酸
化物を薄膜化して用いることが望ましいと考えら
れる。
［従来技術の問題点］
この観点から、スパツタリングを用いた物理蒸
着法による誘電体の薄膜化が一部実用化されてい
る。しかし、この場合、作成された薄膜は必ずし
も高品質ではなく、用途によつては十分な性能が
満されない場合があつた。
着法による誘電体の薄膜化が一部実用化されてい
る。しかし、この場合、作成された薄膜は必ずし
も高品質ではなく、用途によつては十分な性能が
満されない場合があつた。
また、従来のスパツタリング法のように荷電粒
子を誘電体ターゲツトの表面に衝撃させた場合、
ターゲツト表面に電荷が蓄積され、それ以後の荷
電粒子のターゲツトへの突入が妨げられる。この
ことによりスパツタリング効率が低下し、基板上
への誘電体の蒸着速度が低下するという欠点があ
つた。
子を誘電体ターゲツトの表面に衝撃させた場合、
ターゲツト表面に電荷が蓄積され、それ以後の荷
電粒子のターゲツトへの突入が妨げられる。この
ことによりスパツタリング効率が低下し、基板上
への誘電体の蒸着速度が低下するという欠点があ
つた。
［発明の構成、作用］
この発明の目的は、上述の従来のスパツタリン
グ法の欠点を除去し、高速度で高品質な誘電体膜
が得られるスパツタリング法を提供することであ
る。
グ法の欠点を除去し、高速度で高品質な誘電体膜
が得られるスパツタリング法を提供することであ
る。
この発明は要約すれば、荷電粒子ビームをスパ
ツタリング条件以上のエネルギを持つ中性粒子ビ
ームに変換した後、この中性粒子ビームを用いて
誘電体ターゲツトのスパツタリングを行なうもの
である。
ツタリング条件以上のエネルギを持つ中性粒子ビ
ームに変換した後、この中性粒子ビームを用いて
誘電体ターゲツトのスパツタリングを行なうもの
である。
スパツタリング条件以上のエネルギを持つ中性
粒子ビームの作成方法は、既に確立されているよ
うに荷電粒子ビームに電子ビームを照射する方法
を用いる。この方法によれば、荷電粒子はその運
動エネルギが損われることなく、中性粒子に変換
される。
粒子ビームの作成方法は、既に確立されているよ
うに荷電粒子ビームに電子ビームを照射する方法
を用いる。この方法によれば、荷電粒子はその運
動エネルギが損われることなく、中性粒子に変換
される。
また、中性粒子ビームを作成するには、荷電粒
子ビームに電子ビームを交差させることが必要で
ある。電子ビームを作る方法は、たとえばタング
ステンフイラメントや六ホウ化ランタンなどの電
子放出現象が容易に生じる物質を電子放出源とし
て用い、この電子放出源を加熱することにより電
子ビームを作るという従来の方法を用いる。電子
放出源として用いる物質は上述の条件を満足する
物質であれば特に限定されない。
子ビームに電子ビームを交差させることが必要で
ある。電子ビームを作る方法は、たとえばタング
ステンフイラメントや六ホウ化ランタンなどの電
子放出現象が容易に生じる物質を電子放出源とし
て用い、この電子放出源を加熱することにより電
子ビームを作るという従来の方法を用いる。電子
放出源として用いる物質は上述の条件を満足する
物質であれば特に限定されない。
またさらに、中性粒子ビームを構成する元素は
ターゲツトとなる物質に応じて選択される。ター
ゲツトとなる物質が酸化物である場合は、酸素の
みまたは酸素と希ガスとの混合系を用いるのが望
ましい。たとえばアルゴンのみの中性粒子ビーム
で酸化物ターゲツトをスパツタリングすれば、酸
化物が還元されて（たとえば金属酸化物の場合、
金属と酸素とに分解する）基板上に堆積し、蒸着
膜の組成が変化することがある。
ターゲツトとなる物質に応じて選択される。ター
ゲツトとなる物質が酸化物である場合は、酸素の
みまたは酸素と希ガスとの混合系を用いるのが望
ましい。たとえばアルゴンのみの中性粒子ビーム
で酸化物ターゲツトをスパツタリングすれば、酸
化物が還元されて（たとえば金属酸化物の場合、
金属と酸素とに分解する）基板上に堆積し、蒸着
膜の組成が変化することがある。
［発明の実施例］
以下、上述のスパツタリング法による物理蒸着
の実施例について述べる。
の実施例について述べる。
チタン酸バリウムBaTiO3をターゲツトとし
て、酸素O2−40％、アルゴンAr−60％の組成比
を持つ混合ガスを用いてスパツタリングを行な
う。混合ガスは冷陰極イオン源でイオン化された
後、3kVの加速電圧で加速される。加速されたイ
オンは、ターゲツトとイオン源との間でタングス
テンフイラメントからの電子により中性粒子に変
換される。この中性粒子を用いてスパツタリング
を行なう。このとき、金属ターゲツトを用いてイ
オン電流を測定したが全くイオン電流は流れなか
つた。雰囲気ガス力３×10-3Torrでスパツタリ
ングによる物理蒸着を行なつた結果、蒸着速度は
11μｍ／ｈであつた。一方、タングステンフイラ
メントからの放出電子を用いない場合（中性粒子
に変換しない）には、同じ条件下で蒸着速度は
3.5μｍ／ｈであつた。
て、酸素O2−40％、アルゴンAr−60％の組成比
を持つ混合ガスを用いてスパツタリングを行な
う。混合ガスは冷陰極イオン源でイオン化された
後、3kVの加速電圧で加速される。加速されたイ
オンは、ターゲツトとイオン源との間でタングス
テンフイラメントからの電子により中性粒子に変
換される。この中性粒子を用いてスパツタリング
を行なう。このとき、金属ターゲツトを用いてイ
オン電流を測定したが全くイオン電流は流れなか
つた。雰囲気ガス力３×10-3Torrでスパツタリ
ングによる物理蒸着を行なつた結果、蒸着速度は
11μｍ／ｈであつた。一方、タングステンフイラ
メントからの放出電子を用いない場合（中性粒子
に変換しない）には、同じ条件下で蒸着速度は
3.5μｍ／ｈであつた。
次に、チタン酸鉛PbTiO2をターゲツトとし
て、酸素O2−50％、アルゴンAr−50％の組成比
を持つ混合ガスを用いてスパツタリングを行なつ
た場合について述べる。このとき、加速電圧は
4kVであり、イオンビームはタングステンフイラ
メントからの放出電子により中性粒子ビームに変
換される。雰囲気ガス圧力１×10-3Torrでスパ
ツタリングを行なつた。得られたPbTiO2膜の誘
電率は280であつた。
て、酸素O2−50％、アルゴンAr−50％の組成比
を持つ混合ガスを用いてスパツタリングを行なつ
た場合について述べる。このとき、加速電圧は
4kVであり、イオンビームはタングステンフイラ
メントからの放出電子により中性粒子ビームに変
換される。雰囲気ガス圧力１×10-3Torrでスパ
ツタリングを行なつた。得られたPbTiO2膜の誘
電率は280であつた。
一方、通常のマグネトロンスパツタリング装置
を用いて同じ条件下でPbTiO2膜を作成した。こ
の場合のPbTiO2膜の誘電率は160であつた。
を用いて同じ条件下でPbTiO2膜を作成した。こ
の場合のPbTiO2膜の誘電率は160であつた。
なお、上記実施例においてはBaTiO3と
PbTiO2をターゲツトとして用いているが、他の
誘電体をターゲツトとして用いても上記実施例と
同様の効果が得られる。
PbTiO2をターゲツトとして用いているが、他の
誘電体をターゲツトとして用いても上記実施例と
同様の効果が得られる。
［発明の効果］
以上のようにこの発明においては、イオンビー
ムを中性粒子ビームに変換した後スパツタリング
を行なつている。したがつて、ターゲツトが誘電
体の場合、ターゲツト表面に電荷が蓄積されるこ
とがなく、スパツタリング効率が高められる。ま
た、基板上に誘電体膜が成長するとき、基板上に
堆積する粒子が電荷を持つていれば、粒子が互い
に反発し合う結果、膜の結晶性が悪くなる。しか
し、この発明による方法においては、そのような
ことが生ぜず、極めて良好な結晶性を持つ誘電体
膜が得られる。
ムを中性粒子ビームに変換した後スパツタリング
を行なつている。したがつて、ターゲツトが誘電
体の場合、ターゲツト表面に電荷が蓄積されるこ
とがなく、スパツタリング効率が高められる。ま
た、基板上に誘電体膜が成長するとき、基板上に
堆積する粒子が電荷を持つていれば、粒子が互い
に反発し合う結果、膜の結晶性が悪くなる。しか
し、この発明による方法においては、そのような
ことが生ぜず、極めて良好な結晶性を持つ誘電体
膜が得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 誘電体ターゲツトをスパツタをすることによ
り誘電体膜を基板上に製造する方法であつて、 加速された荷電粒子からなるビームを中性粒子
からなるビームに変換した後前記誘電体ターゲツ
トに照射して前記誘電体ターゲツトのスパツタリ
ングを行なうことを特徴とする誘電体膜の製造
法。 ２ 前記荷電粒子ビームから前記中性粒子ビーム
への変換は、前記荷電粒子ビームに加熱された電
子放出体からの電子を照射することにより行な
う、特許請求の範囲第１項記載の誘電体膜の製造
法。 ３ 前記誘電体は酸化物であり、前記荷電粒子は
酸素のみまたは酸素と希ガスとの混合ガスをイオ
ン化することにより得られる、特許請求の範囲第
１項または第２項記載の誘電体膜の製造法。 ４ 前記誘電体膜の製造法における雰囲気ガス圧
力は１×10-3〜３×10-3Torrである、特許請求
の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の誘
電体膜の製造法。 ５ 前記電子放出体はタングステンまたは六ホウ
化ランタンである、特許請求の範囲第１項ないし
第４項のいずれかに記載の誘電体膜の製造法。 ６ 前記誘電体はチタン酸バリウムまたはチタン
酸鉛である、特許請求の範囲第１項ないし第５項
記載の誘電体膜の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164557A JPS6142815A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 誘電体膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164557A JPS6142815A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 誘電体膜の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142815A JPS6142815A (ja) | 1986-03-01 |
| JPH0259566B2 true JPH0259566B2 (ja) | 1990-12-12 |
Family
ID=15795424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59164557A Granted JPS6142815A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 誘電体膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142815A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07113679B2 (ja) * | 1986-03-28 | 1995-12-06 | 日本電信電話株式会社 | 多層膜反射鏡 |
| JPS62259448A (ja) * | 1986-04-14 | 1987-11-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 絶縁膜形成法 |
| JPH04107257A (ja) * | 1990-08-29 | 1992-04-08 | Japan Steel Works Ltd:The | 多元系複合化合物膜の形成方法及び装置 |
| JP5534197B2 (ja) * | 2010-03-12 | 2014-06-25 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置、圧電素子及び焦電センサー |
| JP2011192951A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-09-29 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
-
1984
- 1984-08-06 JP JP59164557A patent/JPS6142815A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6142815A (ja) | 1986-03-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |