JPH0465397A - Method and device for forming thin film - Google Patents

Method and device for forming thin film

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JPH0465397A
JPH0465397A JP2173460A JP17346090A JPH0465397A JP H0465397 A JPH0465397 A JP H0465397A JP 2173460 A JP2173460 A JP 2173460A JP 17346090 A JP17346090 A JP 17346090A JP H0465397 A JPH0465397 A JP H0465397A
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light
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重徳 林
Masahiro Deguchi
正洋 出口
Takashi Hirao
孝 平尾
Masatoshi Kitagawa
雅俊 北川
Takeshi Kamata
健 鎌田
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Abstract

PURPOSE:To stably form the thin film or multilayer thin film conforming to the stoichiometric ration at low temp. by carrying out composite assist by the simultaneous irradiation with light and ion in addition to the energy of the main depositing mechanism for the constituent elements of a thin film. CONSTITUTION:Independent forming tanks 1, 2 and 3 are provided, a heating holder 4 for a substrate 22 is moved, and the materials of different kinds are continuously vapor-deposited to form a laminated film. Binary ion beam sputtering by ion sources 5 and 6 is used in the tank 1, a light/ion composite assist mechanism by assist light sources 7 and 8 is furnished, and a high-quality thin film is formed below 100 deg.C. A metallic or ceramic sintered body, etc., are used for targets 9 and 10, the ion beam current is controlled, and the composition and structure of the coating film are controlled by shuttering. An excimer laser 11 is used as the light source of the tank 2, and a composite assist mechanism by the light source 12 and ion source 13 is provided. A target 14 is used in the same way as in the tank 1. An MBE method is used for the energy of the tank 3, and a quaternary vapor-deposition source such as Knudsen cells 15-18 is used. A composite assist mechanism by the light source 19 and ion source 20 is provided, and a mechanism 21 for controlling a substrate before deposition and the surface layer structure of the coating film after deposition is furnished.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明(よ 酸化物超電導体および強誘電体等の薄膜の
形成方法および薄膜の形成装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for forming thin films such as oxide superconductors and ferroelectrics, and a thin film forming apparatus.

従来の技術 薄膜化技術(よ エレクトロニクス分野、特に半導体製
造プロセスを中心に発展し 新材料の開発と共に進歩し
てきた これらの薄膜(友 単体元素の場合はごくまれ
で、一般に合金あるいは化合物である場合が多く、形成
方法により著しく特性が変化すも これら新材料の創成
およびそのデバイス化は 人工格子材料などに代表され
るよう4Q薄膜化技術の向上によるところが多しも近年
注目されている薄膜材料(二 酸化物超電導体および強
誘電体がある。B1−3r−Ca−Cu−0系に代表さ
れる酸化物超電導材料(よ 超電導機構の詳細は明かで
はない力交 転移温度が液体窒素温度以上に高く、量子
干渉素子等各種エレクトロニクス分野への応用が期待さ
れている。酸化物超電導体と類似の構造を持ツ(Pb+
−xLax )(ZryTi+ −v )+−x−40
s系に代表される酸化物強誘電体は 優れた圧電性、焦
電法 電気光学特性等を示し これを利用した種々の機
能デバイスか検討されている。特に半導体ICの分野に
おいて(上 新しいメモリーデバイスへの応用か期待さ
れている。
Conventional technology Thin film technology (Y) These thin films (Y) have developed mainly in the electronics field, especially in the semiconductor manufacturing process, and have progressed with the development of new materials. In many cases, the properties of these new materials change significantly depending on the formation method, but the creation of these new materials and their deviceization is largely due to improvements in 4Q thin film technology, as typified by artificial lattice materials. There are oxide superconductors and ferroelectric materials.Oxide superconducting materials represented by the B1-3r-Ca-Cu-0 system (although the details of the superconducting mechanism are not clear) have a force transition temperature higher than the liquid nitrogen temperature. It is expected that it will be applied to various electronics fields such as quantum interference devices.
-xLax)(ZryTi+ -v)+-x-40
Oxide ferroelectric materials, represented by the s-based ferroelectric materials, exhibit excellent piezoelectric, pyroelectric, and electro-optical properties, and various functional devices using them are being investigated. Particularly in the field of semiconductor ICs, there are high expectations for its application to new memory devices.

これらの材料の特性の向上あるいは集積化のために(表
 その薄膜化が非常に重要であり、特にSiなどの半導
体基板上に作製する技術の開発が重要である。その高性
能化を考えた場合、単結晶薄膜あるいは配向膜であるこ
とが望ましく、ヘテロエピタキシャル技術の開発が重要
である。さらにはその構造を人工格子的にあるいは原子
層レベルで制御したり、異種材料を積層させたりといっ
た高機能の薄膜形成技術も材料設計の面から切望されて
いる。これらに関する研究(L 様々な薄膜堆積法に基
づいて、多くの研究機関で行われてき通薄膜の結晶性(
よ 基本的に基板材料、化学組成、形成温度で制御され
る。一般に 基板との格子不整合を少なくし 活性度の
高い堆積方法を用いて、化学組成を合致させれば低温で
結晶性の被膜が得られる。しかに 組成 結晶構造等を
制御して所望の特性を有する薄膜を得ること(よ 一般
には容易ではなかっ九 発明が解決しようとする課題 このような従来の薄膜の形成方法および薄膜の形成装置
では スパッタリングのターゲット材料である酸化物焼
結体と形成された薄膜との間に化学組成にずれが生じ易
く、 しかもスパッタリング条件に大きく左右される。
In order to improve the properties of these materials or integrate them (Table 1), it is very important to reduce the thickness of these materials, and it is especially important to develop technology to fabricate them on semiconductor substrates such as Si. In this case, single-crystal thin films or oriented films are desirable, and the development of heteroepitaxial technology is important.Furthermore, it is possible to control the structure like an artificial lattice or at the atomic layer level, or to layer different materials. Functional thin film formation technology is also in high demand from the perspective of material design.Research on these (L)
It is basically controlled by the substrate material, chemical composition, and formation temperature. In general, crystalline films can be obtained at low temperatures by reducing lattice mismatch with the substrate, using a highly active deposition method, and matching the chemical composition. However, it is generally not easy to obtain a thin film with desired characteristics by controlling the composition, crystal structure, etc., and the problem that the invention aims to solve is that conventional thin film forming methods and thin film forming apparatuses do not use sputtering. A difference in chemical composition is likely to occur between the oxide sintered body, which is the target material, and the formed thin film, and it is greatly influenced by the sputtering conditions.

活性度の高t、X、非熱平衡プロセスであるためl二 
形成温度はかなり低減されているものα 良好な結晶性
の被膜を得るに(友 依i  600℃前後の高い基板
温度が必要であり、そのため基板との相互拡散や柱状成
長によるピンホールなども生じやすI、Xo  さらに
 酸化物であるが故に 酸化性雰囲気が必要である力丈
 その条件の選択によって、組成 結晶化温度力丈 著
しく影響を受けも 緻密で結晶性の高い被膜を得るには
 組成制御性が良く、より活性度の高い堆積方法を用い
て、より低温で形成する必要がある。
High activity t, X, l2 because it is a non-thermal equilibrium process
The formation temperature is considerably lower α. To obtain a film with good crystallinity, a high substrate temperature of around 600°C is required, which causes pinholes due to interdiffusion with the substrate and columnar growth. In addition, since it is an oxide, an oxidizing atmosphere is required.Although the composition, crystallization temperature, and strength are significantly affected by the selection of the conditions, composition control is necessary to obtain a dense and highly crystalline film. They need to be formed at lower temperatures using more efficient and more active deposition methods.

またこれらの材料のデバイスへの応用を考えた場合、8
1基板等の半導体基板上への堆積プロセスに問題があり
、堆積過程の前処理として、表面改質あるいは緩衝膜形
成を行わなければならないという課題があっ九 本発明
は上記課題を解決するもので、低温で化学量論比に合致
した薄膜を提供することを目的としている。
Also, when considering the application of these materials to devices, 8
There is a problem in the deposition process on a semiconductor substrate such as a substrate, and the problem is that surface modification or buffer film formation must be performed as a pretreatment for the deposition process.The present invention solves the above problems. The aim is to provide thin films that match stoichiometry at low temperatures.

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため置 化合物薄膜の形成
方法において、その化合物薄膜の構成元素の主たる堆積
機構のエネルギーに加えて光およびイオンの同時照射に
よる複合アシストを行う構成による。
Means for Solving the Problems The present invention is aimed at achieving the above object. In a method for forming a compound thin film, in addition to the energy of the main deposition mechanism of the constituent elements of the compound thin film, combined assistance is performed by simultaneous irradiation with light and ions. Depends on configuration.

作用 本発明は上記構成により、光およびイオンの複合アシス
トをmmいるのて 薄膜が低温で、安定に制御されて形
成される。
Effect of the present invention With the above configuration, a thin film can be formed stably and controlled at a low temperature by using composite assist of light and ions.

実施例 本発明の一実施例を図面と共に説明する。第1図は薄膜
形成方法を実施するための形成装置の概略構成図である
。すなわち三つの独立した形成槽l、 2および3を有
限 しかも基板加熱ホルダ4の移動によって、異種材料
を連続的に形成し積層膜を形成できる機構を有している
Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a forming apparatus for carrying out a thin film forming method. That is, it has three independent forming tanks 1, 2, and 3, and has a mechanism that can continuously form different materials to form a laminated film by moving the substrate heating holder 4.

形成槽1の主たる堆積機構のエネルギーとしては イオ
ン源5および6による2元のイオンビームスパッタ法を
用いており、アシスト光源7およびアシストイオン源8
による光/イオン複合アシスト機構が併設されていも 
ターゲット9および10に(友 金属あるいはセラミッ
クス焼結体等を用いも イオンビーム電流の制御および
シャッタリングによって、被膜の組成および構造制御を
行うことができる。
As the energy for the main deposition mechanism of the forming tank 1, a binary ion beam sputtering method using ion sources 5 and 6 is used, and assist light source 7 and assist ion source 8
Even if a combined light/ion assist mechanism is installed,
Even if metal or ceramic sintered bodies are used for the targets 9 and 10, the composition and structure of the film can be controlled by controlling the ion beam current and shuttering.

形成槽2の主たる堆積機構のエネルギーとしては レー
ザ蒸着法を用いており、光源11にはエキシマし・−ザ
を用いている。また形成槽lと同様アシスト光源12お
よびアシストイオン源13による光/イオン複合アシス
ト機構が併設されている。ターゲット14には 金属あ
るいはセラミックス焼結体等を用いる。あまり形成雰囲
気によらず、ターゲットと同一組成の被膜を得ることが
できる。
A laser vapor deposition method is used as the energy for the main deposition mechanism of the formation tank 2, and an excimer laser is used as the light source 11. Also, like the formation tank 1, a combined light/ion assist mechanism including an assist light source 12 and an assist ion source 13 is provided. The target 14 is made of metal, ceramic sintered body, or the like. A film having the same composition as the target can be obtained without depending on the formation atmosphere.

形成槽3の主たる堆積機構のエネルギーとしてi1MB
E法を用いており、 4元の蒸着ソー人例えは クヌー
センセル15、16、17および18を用いている。ま
た 形成槽1、2と同様アシスト光源19およびアシス
トイオン源20による光/イオン複合アシスト機構が併
設されている。蒸着ソースの制御およびシャッタリング
によって、被膜の組成および構造制御を行うことができ
る。本形成槽に(よ さらに 堆積前の基板、あるいは
堆積後の被膜の表層構造制御を目的とした蒸着源または
イオン源による表層制御機構21が併設されている。な
お図において、 22は薄膜か形成される基板である。
i1MB as the energy of the main deposition mechanism of formation tank 3
The E method is used, and Knudsen cells 15, 16, 17, and 18 are used for the four-element deposition method. Also, like the formation tanks 1 and 2, a combined light/ion assist mechanism including an assist light source 19 and an assist ion source 20 is provided. By controlling and shuttering the deposition source, the composition and structure of the film can be controlled. In addition, a surface layer control mechanism 21 using an evaporation source or an ion source is installed in the main formation tank for the purpose of controlling the surface layer structure of the substrate before deposition or the film after deposition. This is the board that will be used.

本発明者ら(よ 形成槽1、2あるいは3のいずれを用
いた場合にL アシスト機構を用いない場合や、光ある
いはイオンのアシスト機構を単独で用いた場合に比べ 
それらの同時照射による光/イオン複合アシスト機構を
用いた場合(二 100℃以上より低温で、高品質の薄
膜を得ることかできることを確認しA4  まな 形成
槽3に併設された表層制御機構(21)を用いることに
よって、堆積前の基板、あるいは堆積後の被膜の表層構
造が制御できることを確認しt為  さらに 複数の形
成槽を連続使用することによって、異種材料の多層膜あ
るいは長周期構造を有する積層膜を得ることができるこ
とを確言忍しf島 以下、本発明がさらに良く理解されるよう!二酸化物超
電導体および強誘電体を例にとって述べも (実施例1) まず、第1図の形成槽1を用いて、Bi系超超電導体B
125r2Can −+ Cun Oxを作製する場合
にツイテ述べも ターゲット(9)および(lO)に(
よ それぞれBi25gおよび5r2CasCusOx
を用1.X、イオン源5および6よりアルゴンイオンビ
ームを照射して、基板22上にスパッタリング蒸着する
。シャッタリングによって、Bi0層および5rCaC
uO層を交互に積層し イオンビーム電流の調整によっ
て各層の堆積速度を制御すれば 組成および構造を制御
して、層状構造を有するBiaSrpCan−+Cun
Oxのうち所望の相(n=1.2.3)の超電導薄膜か
得られる。この場合、結晶性の高い超電導薄膜を形成す
るために(友酸化マグネシウム サファイア(α−A1
20s)チタン酸ストロンチウム等の単結晶の基板が有
効であり、基板温度としてI−1600℃前後か適当で
あった 但し 良好な超電導特性を得るために(ミ形成
雰囲気を酸化性にしてやることが必要て 基板付近に酸
素ガス供給口を設けた場合、例えiff。
The present inventors (Yo) compared the results when using any of the formation tanks 1, 2, or 3 with no assist mechanism or when using only a light or ion assist mechanism.
We confirmed that it was possible to obtain high-quality thin films at temperatures lower than 100°C by using a combined light/ion assist mechanism (2) that uses these simultaneous irradiations. ), it was confirmed that the surface structure of the substrate before deposition or of the film after deposition could be controlled.Furthermore, by using multiple formation tanks in succession, a multilayer film of different materials or a long-period structure could be formed. In order for the present invention to be better understood, we will confirm that it is possible to obtain a laminated film.The following describes the present invention using a dioxide superconductor and a ferroelectric material as examples (Example 1) First, the formation of FIG. Using tank 1, Bi-based superconductor B
When producing 125r2Can −+ Cun Ox, it was also mentioned on Twitter that (
yo Bi25g and 5r2CasCusOx respectively
Use 1. X, argon ion beams are irradiated from ion sources 5 and 6 to perform sputtering deposition on the substrate 22. By shuttering, Bi0 layer and 5rCaC
By alternately stacking uO layers and controlling the deposition rate of each layer by adjusting the ion beam current, BiaSrpCan-+Cun with a layered structure can be created by controlling the composition and structure.
A superconducting thin film of the desired phase (n=1.2.3) of Ox is obtained. In this case, in order to form a superconducting thin film with high crystallinity (magnesium tomooxide sapphire (α-A1
20s) A single-crystal substrate such as strontium titanate is effective, and the substrate temperature is around I-1600℃, which is appropriate.However, in order to obtain good superconducting properties (it is necessary to make the formation atmosphere oxidizing). For example, if an oxygen gas supply port is provided near the substrate.

80−に転移温度を有するBi25r2Ca+Cu20
−相に対し酸化マグネシウム単結晶(100)面を基板
とじ 基板温度600℃で0.3μm厚の薄膜を形成し
た場合、第2図の実線1に示すような超電導特性が得ら
れたさらに 光およびイオンの照射効果を調べるため(
二 アシスト光源7として水銀ランプを、アシストイオ
ン源8としてECR酸素プラズマ源を用い九 水銀ラン
プによる紫外光の照射、あるいはECR源による酸素イ
オンの照射のいずれを行っても第2図の破線2および3
に示すように超電導転移温度が上かり、超電導薄膜の特
性は向上したまた いずれのアシスト効果を用いてL 
図2の実線1に示す程度超電導特性ならば 基板温度を
20〜50℃下げても得ることができることを確認しん
 そして、それらの同時照射を行った場合に(戴第2図
の実線4に示すように超電導薄膜の特性はさらに向上し
 第2図の実線1に示す程度超電導特性なら(ム 基板
温度を100℃以上下げても得ることができることを確
認し九 すなわ板 本発明者らζよ 光/イオン複合ア
シスト機構を用いた場合に より低温で高品質の薄膜を
得ることができることを見いだしへ (実施例2) 次に 第1図の形成槽2を用いて、強誘電体(Pb+−
xLax)(ZrvTl+−J+−x740s  (こ
こに Xおよびyはそれぞれ0以上1未満の数値である
)を作製する場合について述べる。膜厚方向の特性を評
価するために 基板温度600℃で白金を表面にスパッ
タリング蒸着した酸化マグネシウム単結晶(100)面
を基板22として用いな ターゲット14としては化学
量論比の焼結体を用いる。光源としてArFエキシマ・
レーザ(波長193nm)を用(\ ターゲット上に集
光させ、1シヨツトで1cm2当り約1ジユールのパワ
ー密度を得た 形成槽(よ 酸素雰囲気の減圧下であり
、10−2〜102パスカルの圧力範囲で膜形成が可能
であっ九 形成層雰囲気と形成された被膜の酸素含有量
の定量的な関係は明らかではない力(比較的酸素分圧の
高い10パスカル以上の酸素雰囲気下で、良質の被膜を
形成することができt島  本発明者らは 結晶性の高
い被膜を形成させるためには 基板の温度範囲として3
50〜750℃か適当であることをa認し丸 さらに本
発明者らは この温度範囲において、雰囲気によらず、
 しかもターゲットと形成された被膜の構成金属元素の
組成は一致することを確認し九 例えば 焼結した酸化
物強誘電体材料Pbs、veLa@、2+Ti@、*s
Oaをターゲットと改 形成槽を圧力10パスカルの酸
素ガスフロー雰囲気とした場合 基板温度600− 被
膜形成時間1時間で、膜厚0.25μmの被膜を得へ 
プラズマ発光分光法で分析した結果 形成された被膜の
金属元素組成比4&  Pb: La: Ti=0.7
9+ 021: 095と化学量論比 すなわちターゲ
ット組成に一致することが確認された また被膜の結晶
性はX線回折法で分析した結果 ペロブスカイト構造を
有することを確認し九 次に上部電極として、金を直径
0.8mmのマスクを用いて真空蒸着し九 膜厚か比較
的薄いにもかかわらず、 ピンホールはなく、良好な電
気的特性を示し九 LCRメータを用いて測定した比誘
電率(友 周波数100Hzで600と太きかっ九 ま
た ソーヤ・タワー回路を用いて測定した分極反転特性
を示すI)−Eヒステリシス(よ第3図に示すように良
好な強誘電性を示し旭 被膜の結晶性(表 基板温度の
上昇と共に アモルファス−バイロクロア相−ペロブス
カイト相と変化する力(それに応じて誘電風 分極反転
特性等の特性が変化する。薄膜強誘電体のどの特性を利
用するかは 用途によって異なるので、被膜の結晶性、
組成 表面状態を最適なものとするには さらに基板温
度と被膜の特性との関係を検討する必要があム また 
実施例1と同様のアシスト光源およびイオン源を用いて
、光およびイオンのアシスト効果を調べたとこへ 結晶
性の陶土 基板温度の低下を確認した 特にその同時照
射時によゑ光/イオン複合アシストを行った場合に(よ
 その著しい効果を確認り、 100℃以上より低温で
高品質の薄膜を得ることができることを見いだした(実
施例3) さらに 第1図の形成槽3を用いて、Bl系超電導体B
i25raCan−+ Cu、Oヶを作製する場合につ
いて述べる。蒸着ソース15、16、17および18に
ii、例えばクヌーセンセルを用し\ それぞれBi、
Sr、 Ca、 Cuの蒸着源とする。各セルの温度ζ
ミ 各元素の堆積速度を考慮して、 480〜1100
℃の範囲で制御される。層状構造を有するBipSr2
Can−+Cuno・のうち所望の相(n=1.2.3
)の超電導薄膜を得るに(よ 同時蒸着方式をとる場合
 各元素の堆積速度の調節による組成制御によって行え
る力叉 シャッタリングによって、Bi−+ 5r−4
Cu−+ Ca −CIJ→Srを1サイクルとして交
互に積層すれは 組成および構造を制御したより高精度
の薄膜形成を行うことができる。但し 酸化物を形成す
るために(主 酸素を供給してやることか必要て\ 実
施例1と同様に基板付近に酸素ガス供給口を設けた場合
、 110に転移温度を有するBi25r2Ca2CL
130X相に対し酸化マグネシウム単結晶(100)面
を基板として基板温度600℃で0.3μ迅厚の薄膜を
形成した場合 第4図の実線1に示すような超電導特性
が得られた形成雰囲気を酸化性にする別の方法として、
アシストイオン源20として、ECR酸素プラズマ源を
用し\ 基板付近に酸素プラズマを導いた場合、第4図
の実線2に示すように超電導特性は向上しな さら(ミ
 アシスト光源7としてエキシマレーザを用いて光/イ
オン複合アシストを行った場合、第4図の実線3に示す
ように超電導特性はさらに向上し 実線1程度の超電導
特性ならば 100℃以上低い基板温度で得ることがで
きることを見いだし通 (実施例4) 次に 形成槽3に併設された表層構造制御機構(21)
を用いて、Si基板上に超電導薄膜を形成する。まず比
較のため、実施例3と同様の光/イオン複合アシストを
伴った堆積機構を用シ%  Bi25r2ca+ Cu
2(h薄膜を基板温度580’ICで5i(100)基
板上に直接形成すると、第5図の実線1に示すような超
電導特性を示しへ 第2図の実線1に比べると、かなり
特性的に劣っており、X線解析から見ても、結晶性は良
くなかった これは基板との格子不整合や相互拡散によ
るものと思われる。これらの問題を回避するために 基
板の表層制御の目的で、超電導薄膜形成前に 緩衝膜を
基板上に形成すムすなわ板 表層構造制御機構21とし
て、例えは緩衝膜フッ化カルシウムの蒸着源を設置する
。Siとフッ化カルシウムの格子不整合は0.6%と小
さく、基板温度600℃で5j(100)基板上にフッ
化カルシウムがエピタキシャル成長する。フヲ化カルシ
ウムを0.1μm緩衝膜として形成した5i(100)
基板上にBi25rzca+cu20y薄膜を形成する
と、第5図の実線2に示すよう(二 直接形成した場合
に比べ 超電導特性に著しい向上がみられ 基板表層制
御効果があることが確言忍されf島 (実施例5) 次に 第1図の形成槽1および2を用いて、超電導体と
強誘電体の多層構造膜を形成する場合について述べる。
Bi25r2Ca+Cu20 with a transition temperature of 80-
When a thin film with a thickness of 0.3 μm was formed by binding the (100) plane of the magnesium oxide single crystal to the substrate at a substrate temperature of 600°C, superconducting properties as shown by solid line 1 in Figure 2 were obtained. To investigate the effect of ion irradiation (
(2) A mercury lamp is used as the assist light source 7, and an ECR oxygen plasma source is used as the assist ion source 8. (9) Regardless of whether irradiation with ultraviolet light by a mercury lamp or irradiation with oxygen ions by an ECR source is performed, the dashed line 2 in FIG. 3
As shown in Figure 2, the superconducting transition temperature has increased and the properties of superconducting thin films have improved.
It has been confirmed that superconducting properties as shown by the solid line 1 in Figure 2 can be obtained even if the substrate temperature is lowered by 20 to 50°C, and when these simultaneous irradiations are performed (as shown in the solid line 4 in Figure 2). As shown in FIG. We discovered that a high-quality thin film could be obtained at a lower temperature by using a combined light/ion assist mechanism (Example 2) Next, using the formation bath 2 shown in Fig. 1, a ferroelectric (Pb+-
xLax) (ZrvTl+-J+-x740s (where X and y are each a value from 0 to 1) A magnesium oxide single crystal (100) surface sputter-deposited on the substrate 22 is used.A sintered body with a stoichiometric ratio is used as the target 14.ArF excimer and
A laser (wavelength: 193 nm) was focused on the target to obtain a power density of approximately 1 joule per cm2 per shot. The quantitative relationship between the formation layer atmosphere and the oxygen content of the formed film is not clear. The present inventors believe that in order to form a film with high crystallinity, the temperature range of the substrate should be 3.
Furthermore, the present inventors have confirmed that 50 to 750°C is appropriate.Furthermore, in this temperature range, regardless of the atmosphere,
Moreover, it was confirmed that the compositions of the constituent metal elements of the target and the formed film were the same.9 For example, sintered oxide ferroelectric materials Pbs, veLa@, 2+Ti@, *s
When Oa is used as a target and the reforming tank is in an oxygen gas flow atmosphere with a pressure of 10 Pascals, a film with a thickness of 0.25 μm can be obtained at a substrate temperature of 600°C and a film formation time of 1 hour.
Results of analysis by plasma emission spectroscopy Metal element composition ratio of the formed film: 4 & Pb: La: Ti = 0.7
It was confirmed that the stoichiometric ratio of 9+021:095, that is, the same as the target composition.The crystallinity of the film was analyzed using X-ray diffraction, and it was confirmed that it had a perovskite structure.Next, gold was used as the upper electrode. was vacuum-deposited using a mask with a diameter of 0.8 mm. Despite the relatively thin film thickness, there were no pinholes and it showed good electrical properties. 600 at a frequency of 100 Hz. Also, the polarization reversal characteristics measured using a Sawyer-Tower circuit are shown. (Table) The force that changes from an amorphous phase to a birochlore phase to a perovskite phase as the substrate temperature rises (dielectric wind properties such as polarization reversal characteristics change accordingly.Which properties of the thin film ferroelectric material are used depends on the application. , crystallinity of the coating,
Composition To optimize the surface condition, it is necessary to further consider the relationship between substrate temperature and film properties.
Using the same assist light source and ion source as in Example 1, we investigated the assist effects of light and ions.Crystalline china clay It was confirmed that the substrate temperature decreased.Especially when the simultaneous irradiation was performed, the combined assist of light and ions was used. (Example 3) Furthermore, using the formation bath 3 shown in Fig. Superconductor B
The case of producing i25raCan-+ Cu, O will be described. ii, for example, a Knudsen cell is used for the deposition sources 15, 16, 17 and 18\ Bi, respectively.
Used as a deposition source for Sr, Ca, and Cu. Temperature ζ of each cell
M Considering the deposition rate of each element, 480-1100
Controlled in the range of °C. BipSr2 with layered structure
Desired phase (n=1.2.3 of Can−+Cuno・
) To obtain a superconducting thin film of Bi−+ 5r−4, Bi−+ 5r−4
By alternately stacking Cu-+Ca-CIJ->Sr in one cycle, it is possible to form a thin film with higher precision by controlling the composition and structure. However, in order to form an oxide (mainly it is necessary to supply oxygen), if an oxygen gas supply port is provided near the substrate as in Example 1, Bi25r2Ca2CL having a transition temperature of 110
When a thin film with a thickness of 0.3μ is formed using a magnesium oxide single crystal (100) plane as a substrate for the 130X phase at a substrate temperature of 600°C, the formation atmosphere is such that superconducting properties as shown in solid line 1 in Figure 4 are obtained. Another way to make it oxidizing is to
When an ECR oxygen plasma source is used as the assist ion source 20 and oxygen plasma is introduced near the substrate, the superconducting properties do not improve as shown by the solid line 2 in Figure 4. When photo/ion composite assist was performed using the 3D method, the superconducting properties were further improved as shown by the solid line 3 in Figure 4, and it was found that superconducting properties as high as the solid line 1 could be obtained at a substrate temperature more than 100°C lower. (Example 4) Next, the surface layer structure control mechanism (21) attached to the formation tank 3
A superconducting thin film is formed on a Si substrate using the following method. First, for comparison, a deposition mechanism with light/ion composite assist similar to that in Example 3 was used.
When a 2(h thin film is directly formed on a 5i (100) substrate at a substrate temperature of 580'IC, it exhibits superconducting properties as shown by the solid line 1 in Figure 5. Compared to the solid line 1 in Figure 2, the characteristics are considerably different. The crystallinity was poor even when viewed from X-ray analysis.This is likely due to lattice mismatch with the substrate and mutual diffusion.To avoid these problems, the purpose of controlling the surface layer of the substrate was to Before forming the superconducting thin film, a buffer film calcium fluoride vapor deposition source is installed as the surface layer structure control mechanism 21 for forming the buffer film on the substrate.The lattice mismatch between Si and calcium fluoride is Calcium fluoride is as small as 0.6% and epitaxially grows on the 5j(100) substrate at a substrate temperature of 600°C.5i(100) with calcium fluoride formed as a 0.1 μm buffer film.
When a Bi25rzca+cu20y thin film is formed on a substrate, as shown by the solid line 2 in Figure 5 (2), there is a significant improvement in superconducting properties compared to the case where it is directly formed, and it is confirmed that there is an effect of controlling the substrate surface layer. 5) Next, a case will be described in which a multilayer structure film of superconductor and ferroelectric material is formed using formation baths 1 and 2 shown in FIG.

まず形成槽2を用いて、酸化マグネシウム単結晶(1,
00)面基板22上に90にの転移温度を有するY超超
電導体YBa2CLI30つを作製する。ターゲット1
4としては 化学量論比の焼結体を用いる。実施例2と
同様 光源としてArFエキシマ・レーザ(波長193
nm)を用℃\ 形成槽(2)i:L  酸素雰囲気の
減圧下(10Pa)であった 本発明者らは 結晶性の
高い被膜を形成させるためには 基板の温度範囲として
350〜750℃が適当であり、し7かもこの温度範囲
において、雰囲気によらずターゲットと形成された被膜
の構成金属元素の組成は一致することを確認しん また
実施例2と同様 光/イオンの複合アシスト効果を確認
し九 基板温度450℃でC軸配向性の薄膜超電導体Y
Ba2Cua O×(第1層)を得ることができ通 この超電導体YBa2Cu+Oxが0.2μm形成され
た基板22を基板加熱ホルダー4ごと形成槽1へ移動し
 次に第2層として、強誘電体PbZr−Tx+−・0
3を作製する。この場合、ターゲット(9)および(1
0)に(友 それぞれPbTiO3およびPbZrO3
を用℃(イオン源5および6よりアルゴンイオンビーム
を照射して、基板22上にイオンビームスパッタリング
蒸着する。イオンビーム電流の調整によって堆積速度を
制御すれは 組成を制御して、所望の組成を有する強誘
電体MPbZrxTi+−xo3が得られる。
First, using formation tank 2, magnesium oxide single crystal (1,
00) 30 Y superconductors YBa2CLI having a transition temperature of 90 are fabricated on a plane substrate 22. target 1
As No. 4, a sintered body with a stoichiometric ratio is used. Same as Example 2. ArF excimer laser (wavelength 193 cm) was used as the light source.
Formation tank (2) i:L was under reduced pressure (10 Pa) in an oxygen atmosphere.The present inventors believe that in order to form a highly crystalline film, the substrate temperature range is 350 to 750°C. It was confirmed that in this temperature range, the composition of the constituent metal elements of the target and the formed film matched regardless of the atmosphere.Also, as in Example 2, the combined assist effect of light/ions was confirmed. Confirmation 9 Thin film superconductor Y with C-axis orientation at a substrate temperature of 450°C
The substrate 22 on which the superconductor YBa2Cu+Ox was formed to a thickness of 0.2 μm was moved to the forming bath 1 together with the substrate heating holder 4, and then the ferroelectric PbZr was deposited as the second layer. -Tx+-・0
3. In this case, targets (9) and (1
0) to (friend) PbTiO3 and PbZrO3 respectively
(Argon ion beams are irradiated from ion sources 5 and 6 to perform ion beam sputtering deposition on the substrate 22.The deposition rate can be controlled by adjusting the ion beam current.The composition can be controlled to obtain a desired composition. A ferroelectric material MPbZrxTi+-xo3 having the following properties is obtained.

良好な強誘電性を得るために 基板付近に酸素ガス供給
口を設(す、形成雰囲気を酸化性にしている。
In order to obtain good ferroelectricity, an oxygen gas supply port is provided near the substrate, making the formation atmosphere oxidizing.

実施例1と同様 光/イオンの複合アシスト効果を確認
し總 基板温度500℃て 膜厚0.3μm、C軸配向
性の薄膜強誘電体PbZr5.yTis、303を得る
ことができへ さらに基板22を形成槽2に移動し 再度、Y超超電導
体Y B a 2Cu a OXを第3層として作製す
ると、超電導体(YBa2Cu30x) /強誘電体(
PbZr5 、 vTi@5r3) /超電導体(YB
a2Cu30X ) /基板(酸化マグネシウム単結晶
)の積層膜を得ることかできf。
Similar to Example 1, the combined assist effect of light/ions was confirmed. At a substrate temperature of 500°C, a thin film ferroelectric PbZr5. yTis, 303 was obtained.The substrate 22 was further moved to the formation bath 2, and the Y superconductor YBa2CuaOX was produced again as the third layer, resulting in a superconductor (YBa2Cu30x)/ferroelectric (
PbZr5, vTi@5r3)/superconductor (YB
A laminated film of a2Cu30X)/substrate (magnesium oxide single crystal) can be obtained.

適当なマスキングによって、各層の超電導特性および強
誘電性を測定することができる。第1層および第3層の
YBa2C1,130x ’C表 それぞれ第6図の実
線1および2に示す良好な超電導特性を示L 第2層の
PbZr@、vTis30aLL、  周波数100H
zで比誘電率300と、第7図のI)−Eヒステリシス
に見られるように良好な強誘電性を示し九 このように本発明者らは 本発明による薄膜形成装置を
用いて、酸化物超電導体と強誘電体からなる多層構造膜
を形成し得ることを確認した般&−酸化物超電導体と強
誘電体(よ ペロブスカイト構造を基本とする順位の構
造を有するた数C軸方向に互いにエピタキシャル成長し
易いと考えられる。
With appropriate masking, the superconducting and ferroelectric properties of each layer can be measured. YBa2C1,130x 'C table for the 1st and 3rd layers Showing good superconducting properties as shown by solid lines 1 and 2 in Figure 6 respectively L 2nd layer PbZr@, vTis30aLL, frequency 100H
As shown in the I)-E hysteresis in FIG. It has been confirmed that it is possible to form a multilayer structure film consisting of a superconductor and a ferroelectric material. It is considered that epitaxial growth is easy.

(実施例6) 次(ミ 第1図の形成槽1および2を用いて、異種材料
の超電導体 例えi;U  Bi25rpCa+Cup
OxとYBa2cu30xからなる積層膜を形成する場
合について述べる。
(Example 6) Next (Mi) Using the formation tanks 1 and 2 shown in Fig. 1, superconductors of different materials Example i; U Bi25rpCa+Cup
The case of forming a laminated film consisting of Ox and YBa2cu30x will be described.

まず、形成槽lにおいて、実施例(1)と同様の堆積機
構を用シ入  層状構造を七るBi25r2Cat C
u2鈎薄膜を、 1層分、すなわちC軸長(31人)分
だ1す、酸化マグネシウム単結晶(100)面基板22
上に形成する。次にこれを形成槽2に移動し 実施例5
と同様の堆積機構を用υ\ YBa2Cus O・を同
じく1層分、すなわちC軸長(11,7人)分だけ形成
する。
First, in the formation tank 1, a deposition mechanism similar to that in Example (1) was used to form a layered structure of Bi25r2Cat C.
Magnesium oxide single crystal (100) plane substrate 22 with one layer of U2 hook thin film, that is, C axis length (31 people)
Form on top. Next, move this to the forming tank 2. Example 5
Using the same deposition mechanism as above, one layer of υ\YBa2CusO., that is, the length of the C axis (11,7 layers) is formed.

以下、形成槽1でBi25r2Ca+ Cu20x膜を
、形成槽2でYBa2CLJ30X膜を順次繰り返し形
成して、積層膜を得ることができる。得られた積層膜の
構造に関して(よ X線回折によると、Bi25r2C
a+Cu20xとYBa2Cua OxのC軸配向膜に
対応するピークか認められるとともに 43人の積層周
期に対応した長周期構造が認められ その結晶性は非常
に優れたものであると認められた またその超電導特性
1よ 第8図に示すように良好であっ九 本発明にかか
る複数の形成槽を連続使用することによって、異種材料
の超電導体の長周期構造を有する積層膜を得ることがで
きることを確言忍し九 (実施例7) 次に 形成槽3に併設された表層構造制御機構を用いて
、Si基板上に薄膜強誘電体を形成する場合について述
べる。
Thereafter, a Bi25r2Ca+Cu20x film is sequentially formed in formation tank 1 and a YBa2CLJ30X film is formed in formation tank 2, thereby obtaining a laminated film. Regarding the structure of the obtained laminated film (according to X-ray diffraction, Bi25r2C
Peaks corresponding to the C-axis oriented films of a+Cu20x and YBa2CuaOx were observed, and a long-period structure corresponding to the stacking period of 43 people was observed, and its crystallinity was recognized to be extremely excellent.Also, its superconducting properties 1. As shown in FIG. 8, the results are good. 9. It is confirmed that by continuously using a plurality of forming baths according to the present invention, it is possible to obtain a laminated film having a long-period structure of superconductors made of different materials. 9 (Example 7) Next, a case will be described in which a thin film ferroelectric is formed on a Si substrate using a surface layer structure control mechanism attached to the formation bath 3.

まず比較のたム 実施例2と同様の光/イオン複合アシ
ストを伴った堆積機構を用LX、0.3μmの強誘電体
Pbs、veLaa、p+Tii、9sO3薄膜を基板
温度450℃でpタイプの81(100)基板上に直接
形成しt島上部電極として金を、直径0.8m+nのマ
スクを用いて真空蒸着し 膜厚方向の特性を評価すると
、比誘電率は周波数100Hzで100とやや小さく、
またDEヒステリシス1よ 第9図に示すように強誘電
性を示すものα 抗電界は100kV/Cmとやや高く
、反転電荷量も10μC/cm”とやや小さい。強誘電
体の結晶性、基板との界面での相互拡散やSighの形
成等の問題があると考えられも そこで、基板の表層構造制御と低抵抗の下地電極形成の
目的で、強誘電体膜形成前に形成槽3でTiN膜を形成
する。すなわち表層構造制御機構21として、Tiのイ
オン源を、アシストイオン源20としてNのイオン源を
設置し 基板 度400℃でpタイプのSi(100)
基板上にTiN膜を0,1μm形成し膜形成されたTi
N膜は(100)配向で、格子定数もPbs〒sLa@
、2+Tia、eも03のそれに近く、エピタキシャル
成長が期待できる。TiNを形成した5i(100)基
板を形成槽2に移動し 先はどと同様の機構で強誘電体
Pb@、veLai、2+Tie、e503薄膜を基板
温度450℃で0.3μm形成し評価すると、比誘電率
は周波数100H2で500.またI)−Eヒステリシ
スも第10図に示すように 実施例2の場合と同程度の
良好な強誘電性を示L 抗電見 反転電荷量とも向上し
九すなわ叛 本発明者ら(主 複数の形成槽の連続使用
と表層構造制御機構とによってSi基板上にも良好な薄
膜強誘電体を形成できることを確認しん(実施例8) 実施例6においては 形成槽1および2の連続使用によ
って、異種材料の超電導体からなる長周期構造を有する
積層膜を形成することができた力丈強誘電体においても
同様の手段によって、異種材料の強誘電体からなる積層
膜を形成することができる。白金を蒸着した酸化マグネ
シウム単結晶(100)面を基板として用υ\ 形成槽
1で、実施例5に従い強誘電体PbZr5 、 ? T
i@、 303を、形成槽2で実施例2に従い強誘電体
BaTjO3をそれぞれ1層分形成することを1周期と
して積層膜を得ることかできる。X線回折によると、P
bZr5 、 v Tis 、 a OsとBaTiO
3のC軸配向膜に対応するピークか認められるとともを
二 積層周期に対応した長周期構造か認められその結晶
性は非常に優れたものであると認めら株電気的特性にも
優れた強誘電性か認められ九本発明による薄膜の形成方
法およびその形成装置4表  特に多元系の酸化物超電
導体や強誘電体の薄膜化に有効である。これらの材料を
エレクトロニクス素子に応用するに(よ 半導体基板や
チップ上に損傷をあたえず、結晶性良く成長させる必要
があム その点で、堆積すべき基板の表層構造を制al
lL  かつ光およびイオンのアシスト効果を最大限に
利用して低い基板温度で形成できる本形成方法およびそ
の形成装置はきわめて有効である。
First, for comparison, using LX, a 0.3 μm ferroelectric Pbs, veLaa, p+Tii, 9sO3 thin film was deposited using a deposition mechanism with light/ion composite assist similar to that in Example 2 at a substrate temperature of 450°C. (100) When gold was formed directly on the substrate as the T-island upper electrode and vacuum-deposited using a mask with a diameter of 0.8m+n, and the properties in the film thickness direction were evaluated, the relative dielectric constant was a little small at 100 at a frequency of 100Hz;
In addition, DE hysteresis 1 shows ferroelectricity as shown in Figure 9. The coercive electric field is a little high at 100 kV/Cm, and the amount of reversal charge is also a little small at 10 μC/cm. Therefore, in order to control the surface layer structure of the substrate and form a low-resistance base electrode, a TiN film was formed in the formation bath 3 before forming the ferroelectric film. That is, a Ti ion source is installed as the surface layer structure control mechanism 21, and a N ion source is installed as the assist ion source 20.
A TiN film with a thickness of 0.1 μm is formed on the substrate.
The N film has a (100) orientation and the lattice constant is Pbs〒sLa@
, 2+Tia, and e are also close to those of 03, and epitaxial growth can be expected. The 5i (100) substrate on which TiN was formed was moved to formation bath 2, and a ferroelectric Pb@, veLai, 2+Tie, e503 thin film was formed to a thickness of 0.3 μm at a substrate temperature of 450°C using the same mechanism as before and evaluated. The relative permittivity is 500 at a frequency of 100H2. In addition, as shown in FIG. 10, the I)-E hysteresis also showed good ferroelectricity comparable to that of Example 2. It was confirmed that a good thin film ferroelectric material could be formed even on a Si substrate by continuous use of multiple forming baths and a surface layer structure control mechanism (Example 8).In Example 6, by continuous use of forming baths 1 and 2. , it was possible to form a laminated film with a long-period structure made of superconductors made of different materials.Also, it is possible to form a laminated film made of ferroelectrics made of different materials by the same means with a strong ferroelectric material. .Following Example 5, ferroelectric PbZr5, ?
A laminated film can be obtained by forming one layer of ferroelectric BaTjO3 in the formation bath 2 according to Example 2 in one cycle of i@, 303. According to X-ray diffraction, P
bZr5, vTis, aOs and BaTiO
A peak corresponding to the C-axis oriented film of 3 was observed, and a long-period structure corresponding to the lamination period was observed, and its crystallinity was recognized to be very excellent.It also had excellent electrical properties. Ferroelectric property is recognized 9 Method for forming a thin film according to the present invention and apparatus for forming the same Table 4 This method is particularly effective for forming thin films of multi-component oxide superconductors and ferroelectrics. In order to apply these materials to electronic devices, it is necessary to grow them with good crystallinity without damaging semiconductor substrates or chips.
The present forming method and its forming apparatus are extremely effective since they can be formed at a low substrate temperature by making full use of the assist effects of light and ions.

本実施例で(上 堆積方法として、イオンビームスパッ
タ法 レーザ蒸着法およびMBE法を用いている力交 
いずれもこれらの多元系に対して組成変動がなしく あ
るいは組成制御がしやすい等の点で適している。形成雰
囲気等はかなり異なる力(その形成装置内での連続使用
によって、高機能の複合膜を形成することができ、緩衝
A 導電膜および絶縁膜等のデバイス化にも対応するこ
とができる。
In this example (above), the ion beam sputtering method, laser evaporation method, and MBE method were used as the deposition method.
All of these are suitable for these multi-component systems because they do not cause compositional fluctuations or are easy to control. The formation atmosphere and the like are quite different (by continuous use within the formation apparatus, a highly functional composite film can be formed, and it can also be applied to the fabrication of devices such as buffer A conductive films and insulating films).

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば 化合
物薄膜の構成元素の主たる堆積機構のエネルギーに加え
て光およびイオンの同時照射による複合アシストを行う
ので低温で化学量論比に合致した薄膜または多層構造薄
膜を提供できる。
Effects of the Invention As is clear from the above embodiments, according to the present invention, in addition to the energy of the main deposition mechanism of the constituent elements of the compound thin film, combined assistance is provided by simultaneous irradiation of light and ions, so that the stoichiometric ratio can be achieved at low temperatures. Conformed thin films or multilayer thin films can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の薄膜の形成装置の概略構成
医 第2図は第1図の薄膜の形成装置を用いて形成した
薄膜超電導体(Bi2Sr2Ca+Cu20x)の超電
導特性である抵抗の温度依存性を示す医 第3図は同じ
く第1図の薄膜の形成装置を用いて形成した薄膜強誘電
体(Pb9.veLa@、p+Tis、9sOs)の分
極反転特性をあられすD−Eヒステリシスを示す医 第
4図は同じく第1図の薄膜の形成装置を用いて形成した
薄膜超電導体(Bi2Sr2Ca2Cu30・)の超電
導特性である抵抗の温度依存性を示す医 第5区は同じ
く第1図の薄膜の形成装置を用いて形成した薄膜超電導
体(Bi2Sr2Cat CL120X )の超電導特
性である抵抗の温度依存性を示す皿 第6図は同じく第
1図の薄膜の形成装置を用いて形成した薄膜超電導体(
YBa2CL130X )の超電導特性である抵抗の温
度依存性を示す医 第7図は同じく第1図の薄膜の形成
装置を用いて形成した薄膜強誘電体(PbZr*vTi
s、5os)の分極反転特性であるD−Eヒステリシス
を示す医 第8図は同じく第1図の薄膜の形成装置を用
いて形成した薄膜超電導体(Bi2Sr2Ca+Cu2
0x / YBa2CusOx )の超電導特性である
抵抗の温度依存性を示す艮 第9図は同じく第1図の薄
膜の形成装置を用いて形成した薄膜強誘電体(Pbs、
7eLas、p+Tis、s50g)の分極反転特性で
あるD−El::ステリシスを示す@ 第10図は同じ
く第1図の薄膜の形成装置を用いて形成した薄膜強誘電
体(PbiveLai、++Tia、5603)の分極
反転特性をあられすD−Eヒステリシスを示す図である
。 5.6・・・・イオン源(主たる堆積機構)、7,12
.19・・・・アシスト光# 8,13.20・・・・
アシストイオン濫 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名鱈 函 !!l) 謔#悼 障 と−ヤ 州 硝 図 絶対温度 (ケルヒン) 第 図 絶村壜檀(ケルCン) 第 図 第 図 第 図 第 關 絶訂温慢 (ケルじン) 絶tg温度(ケルにン) 絶対 1蹟(グル1ン)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the temperature of resistance, which is the superconducting property of a thin film superconductor (Bi2Sr2Ca+Cu20x) formed using the thin film forming apparatus of FIG. 1. Fig. 3 shows the polarization reversal characteristics of a thin film ferroelectric material (Pb9.veLa@, p+Tis, 9sOs) formed using the thin film forming apparatus shown in Fig. 1. Fig. 4 shows the temperature dependence of the resistance, which is the superconducting property, of a thin film superconductor (Bi2Sr2Ca2Cu30.) formed using the thin film forming apparatus shown in Fig. 1. Figure 6 shows the temperature dependence of resistance, which is a superconducting property, of a thin film superconductor (Bi2Sr2Cat CL120X) formed using the thin film forming apparatus shown in Figure 1.
Figure 7 shows the temperature dependence of the resistance, which is the superconducting property of YBa2CL130X).
Figure 8 shows a thin film superconductor (Bi2Sr2Ca+Cu2
Figure 9 shows the temperature dependence of the resistance, which is the superconducting property of 0x / YBa2CusOx ). Figure 9 shows a thin film ferroelectric (Pbs,
7eLas, p+Tis, s50g) @ Figure 10 shows the polarization reversal characteristic of D-El::steresis (PbiveLai, ++Tia, 5603), which was also formed using the thin film forming apparatus shown in Figure 1. FIG. 3 is a diagram showing the DE hysteresis that shows the polarization reversal characteristics of the polarization reversal characteristic. 5.6...Ion source (main deposition mechanism), 7,12
.. 19...Assist light #8,13.20...
Name of Assist Aeon's agent: Patent attorney Shigetaka Awano. ! l) Song #mourning disorder and - Yashu tsutsu absolute temperature (Keruhin) (Nin) Absolute 1 (Guru 1)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)薄膜の構成元素の主たる堆積機構のエネルギーに
加えて光およびイオンの同時照射による複合アシストを
行うことを特徴とする薄膜の形成方法。
(1) A method for forming a thin film, which is characterized by performing combined assist by simultaneous irradiation with light and ions in addition to the energy of the main deposition mechanism of the constituent elements of the thin film.
(2)薄膜の形成前の基板または形成後の薄膜の表層構
造をイオン源または蒸着源により制御する工程を加えた
ことを特徴とする請求項(1)記載の薄膜の形成方法。
(2) The method for forming a thin film according to claim (1), further comprising the step of controlling the surface layer structure of the substrate before forming the thin film or the thin film after forming using an ion source or a vapor deposition source.
(3)薄膜の構成元素の主たる堆積機構のエネルギーに
加えて光およびイオンの同時照射による複合アシストを
行う1以上の工程ならびにその複合アシストおよびイオ
ン源等による表層構造の制御のうち少なくとも1つを行
う1以上の工程を有することを特徴とする積層の薄膜の
形成方法。
(3) At least one of the steps of performing a composite assist by simultaneous irradiation of light and ions in addition to the energy of the main deposition mechanism of the constituent elements of the thin film, and controlling the surface layer structure by the composite assist and an ion source, etc. 1. A method for forming a laminated thin film, comprising one or more steps.
(4)薄膜の構成元素の主たる堆積機構に加えて光およ
びイオンの同時照射をするための複合アシスト機構を設
えたことを特徴とする薄膜の形成装置。
(4) A thin film forming apparatus characterized by being equipped with a composite assist mechanism for simultaneous irradiation with light and ions in addition to the main deposition mechanism of constituent elements of the thin film.
(5)薄膜の形成前の基板または形成後の薄膜の表層構
造を制御するためのイオン源または蒸着源による表層構
造制御機構を加えたことを特徴とする請求項(4)記載
の薄膜の形成装置。
(5) Formation of a thin film according to claim (4), characterized in that a surface layer structure control mechanism using an ion source or a vapor deposition source is added to control the surface layer structure of the substrate before the thin film is formed or the thin film after the thin film is formed. Device.
(6)薄膜の構成元素の主たる堆積機構に加えて光およ
びイオンの同時照射による複合アシスト機構を備えた1
以上の形成槽ならびにその複合アシスト機構およびイオ
ン源等による表層構造制御機構のうち少なくとも1つを
備えて、1以上の形成槽を有することを特徴とする積層
の薄膜の形成装置。
(6) In addition to the main deposition mechanism for the constituent elements of the thin film, it also has a composite assist mechanism using simultaneous light and ion irradiation.
A laminated thin film forming apparatus characterized by having at least one forming tank, comprising at least one of the above forming tank, its composite assist mechanism, and a surface layer structure control mechanism using an ion source.
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