JPH04232259A - 金属薄膜の形成方法 - Google Patents

金属薄膜の形成方法

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Publication number
JPH04232259A
JPH04232259A JP40874190A JP40874190A JPH04232259A JP H04232259 A JPH04232259 A JP H04232259A JP 40874190 A JP40874190 A JP 40874190A JP 40874190 A JP40874190 A JP 40874190A JP H04232259 A JPH04232259 A JP H04232259A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
film
thin film
metal film
thickness
Prior art date
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Pending
Application number
JP40874190A
Other languages
English (en)
Inventor
Terutaka Tokumaru
照高 徳丸
Toshihiko Takano
俊彦 高野
Yoshihisa Inoue
井上 喜央
Kozaburo Yano
光三郎 矢野
Yoshio Okada
岡田 良夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタリング法による
金属薄膜の形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、スパッタリング法によって基板上
に金属薄膜を形成する際、放電ガスとしてHe,Ne,
Ar,Kr,Xe,Rnからなる希ガスが用いられてい
る。
【0003】また、一般に、薄膜は、薄膜形成の初期段
階でまず島状になり、薄膜形成の進行に伴い島状構造か
ら島のつながった連続構造になる。例えば放電ガスに上
記希ガスのArガスを用いてスパッタリング法により形
成された銀薄膜の場合、薄膜が島状構造から連続構造と
なる臨界膜厚は、約10〜20nmである。この値より
薄くするとAg薄膜はその模構造が島状となって、得ら
れる薄膜の電気伝導度や光学定数が大きく変化する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の希ガスを放電ガ
スとして用いたスパッタリング法では、電気的特性や光
学特性を変化させることなくより薄い膜を形成するのが
困難であり、10nm以下の膜厚で連続構造をなし、安
定な特性を有する金属薄膜を形成することができなかっ
た。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上述する問題点
を解決するためになされたもので、基板上にスパッタリ
ング法により金属薄膜を形成する際、窒素ガス、水素ガ
ス、又は窒素ガス若しくは水素ガス及び希ガスとの混合
ガスを放電ガスとして用いてなる金属薄膜の形成方法を
提供するものである。
【0006】
【作用】上述の如く、金属薄膜を形成する際、スパッタ
リング法の放電ガスとして窒素ガス、水素ガス、又は窒
素ガス若しくは水素ガスと希ガスとの混合ガスを用いる
ことにより、金属薄膜の形成初期の島状構造から島のつ
ながった連続構造になる臨界膜厚をより薄くすることが
可能となる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳述する。
【0008】高周波スパッタリング装置において、ター
ゲットとして純度99.99%の銀ターゲットを用い、
ターゲットから44.4mm離れた位置に基板を載置し
て、装置内を0.5〜1.0×10−4Paに真空引き
した後、シャッタを閉じた状態で30〜40分間RF投
入パワー5Wにてプレスパッタを行う。この時、放電ガ
スとしてガス圧0.2Pa,フローレート3ccm、純
度99.999%の窒素を用いる。プレスパッタ終了後
、シャッタを開き、基板上への薄膜形成を開始する。膜
の被着速度は3〜5Å/secである。
【0009】上記基板としてガラスプリズムを用い、上
述のスパッタリング法によりガラスプリズム底面に直接
銀膜を形成した後、Kretscshmann配置のA
TR法を用いて銀膜の光学定数を測定した。ATRの反
射強度の最小値とそのときの等価屈折率により、複素屈
折率を算出した。図1は本実施例による複素屈折率であ
る。また、図2は放電ガスとして純度99.999%の
アルゴンガスを用いた従来例による複素屈折率である(
スパッタリング条件:ガス圧0.4Pa、ガス流量3c
cm、投入パワー15W)。図中、nは複素屈折率の実
数部、kは複素屈折率の虚数部を示す。両図から明らか
なように、放電ガスとしてアルゴンを用いた場合の銀膜
の臨界膜厚は10〜11nmであるのに対し、放電ガス
として窒素を用いた場合の銀膜の臨界膜厚は7〜8nm
であり、放電ガスに窒素を用いることにより臨界膜厚を
薄くできることがわかる。
【0010】上記基板としてガラスを用い、上述のスパ
ッタリング法によりガラス基板上に臨界膜厚前後の膜厚
の銀膜を形成した後、この銀膜の可視光スペクトルを測
定した。図3は膜厚8nmの銀膜による可視光スペクト
ルであり、図4は膜厚6nmの銀膜による可視光スペク
トルである。両図から明らかなように、膜厚6nmの銀
膜では島状構造の金属薄膜特有の島の大きさに対応した
波長の吸収があるのに対し、膜厚8nmの銀膜ではその
様な吸収がみられないことから、膜厚8nmの銀膜は連
続構造になっていることがわかる。
【0011】上記実施例において、放電ガスとして窒素
ガスを用いたが本発明はこれに限定されるものではなく
、水素ガス又は窒素ガス若しくは水素ガスと希ガスとの
混合ガスを用いてもよい。
【0012】また、上記実施例において金属薄膜の金属
種として銀を用いたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、スパッタターゲットとなり得る金属であれば
、いずれでもよい。
【0013】
【発明の効果】本発明により、従来形成されていた10
nmより薄い膜厚の金属薄膜であっても、島状とならず
連続構造となり、特性の安定した金属薄膜を形成するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】放電ガスに窒素を用いて形成した銀膜の光学定
数と膜厚との関係図である。
【図2】放電ガスにアルゴンを用いて形成した銀膜の光
学定数と膜厚との関係図である。
【図3】放電ガスに窒素を用いて形成した膜厚8nmの
銀膜の可視光スペクトル図である。
【図4】放電ガスに窒素を用いて形成した膜厚6nmの
銀膜の可視光スペクトル図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  基板上にスパッタリング法により金属
    薄膜を形成する際、窒素ガス、水素ガス、又は窒素ガス
    若しくは水素ガスと希ガスとの混合ガスを放電ガスとし
    て用いてなることを特徴とする金属薄膜の形成方法。
JP40874190A 1990-12-28 1990-12-28 金属薄膜の形成方法 Pending JPH04232259A (ja)

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JPH04232259A true JPH04232259A (ja) 1992-08-20

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020518033A (ja) * 2017-04-17 2020-06-18 スリーイー ナノ インコーポレーテッド エネルギー制御コーティング構造、装置、及びそれらの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020518033A (ja) * 2017-04-17 2020-06-18 スリーイー ナノ インコーポレーテッド エネルギー制御コーティング構造、装置、及びそれらの製造方法
US11472373B2 (en) 2017-04-17 2022-10-18 3E Nano Inc. Energy control coatings, structures, devices, and methods of fabrication thereof

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