JPH062129A - 傾斜機能材料成膜法 - Google Patents
傾斜機能材料成膜法Info
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- JPH062129A JPH062129A JP4162992A JP16299292A JPH062129A JP H062129 A JPH062129 A JP H062129A JP 4162992 A JP4162992 A JP 4162992A JP 16299292 A JP16299292 A JP 16299292A JP H062129 A JPH062129 A JP H062129A
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- substrate
- target
- ion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄膜の膜厚方向の組成や構造の制御が容易な
傾斜機能材料膜の成膜方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 本発明の成膜方法を実施する装置として、イ
オン源１、加速電極２、質量分析器４、複合イオンビー
ム偏向装置５、ビームスキャナー１０及びミキシングチ
ャンバー１２よりなり、ミキシングチャンバー１２内に
は傾斜角可変のターゲット７及び基板１１を設け、加速
電極２、ターゲット７及び基板１１にはそれぞれ可変の
電圧Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4 が印加可能に構成されている。
傾斜機能材料膜の成膜方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 本発明の成膜方法を実施する装置として、イ
オン源１、加速電極２、質量分析器４、複合イオンビー
ム偏向装置５、ビームスキャナー１０及びミキシングチ
ャンバー１２よりなり、ミキシングチャンバー１２内に
は傾斜角可変のターゲット７及び基板１１を設け、加速
電極２、ターゲット７及び基板１１にはそれぞれ可変の
電圧Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4 が印加可能に構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はイオンビームによるスパ
ッタリングとイオン注入によるミキシングにより薄膜を
形成させる方法に関し、特にスパッタリング速度及び注
入イオン量を変化させて傾斜機能膜を形成させる方法に
関する。
ッタリングとイオン注入によるミキシングにより薄膜を
形成させる方法に関し、特にスパッタリング速度及び注
入イオン量を変化させて傾斜機能膜を形成させる方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】傾斜機能材料は耐熱特性、熱応力緩和特
性、機械的強度特性等の複数の機能が高いレベルで同時
に達成出来るものと期待され、宇宙機器、航空機分野へ
の応用のために盛んに研究されている。
性、機械的強度特性等の複数の機能が高いレベルで同時
に達成出来るものと期待され、宇宙機器、航空機分野へ
の応用のために盛んに研究されている。
【０００３】このために、図４に示すような傾斜構造成
膜用溶射法が検討されている。これは減圧プラズマ溶射
で、減圧チャンバー２１内で一つのプラズマガン２２か
ら発生するプラズマジェット２３中に金属粉末２４とセ
ラミックス粉末２５を同時に供給し、基板２６上に金属
とセラミックスの混合材を溶射する方式で、組成比率の
制御を行うことにより傾斜構造の膜を形成させるもので
ある。
膜用溶射法が検討されている。これは減圧プラズマ溶射
で、減圧チャンバー２１内で一つのプラズマガン２２か
ら発生するプラズマジェット２３中に金属粉末２４とセ
ラミックス粉末２５を同時に供給し、基板２６上に金属
とセラミックスの混合材を溶射する方式で、組成比率の
制御を行うことにより傾斜構造の膜を形成させるもので
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような溶
射法ではサブミクロンメータの薄膜を得ることが難し
く、得られても組成や構造を厳密に制御することは出来
ない。
射法ではサブミクロンメータの薄膜を得ることが難し
く、得られても組成や構造を厳密に制御することは出来
ない。
【０００５】又、処理温度が高く、基板の種類が限定さ
れ、成膜に大きな残留応力が残るという問題がある。
れ、成膜に大きな残留応力が残るという問題がある。
【０００６】本発明は上述の問題を解決して、組成や構
造の制御が容易で、基板の種類の制約の無いサブミクロ
ンメータの薄膜を成膜する方法を提供することを課題と
する。
造の制御が容易で、基板の種類の制約の無いサブミクロ
ンメータの薄膜を成膜する方法を提供することを課題と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、スパッタリング粒子（８）と注入イオンを基板
（１１）の表面で混合させて薄膜を形成させる方法にお
いて、スパッタ速度と注入イオン量の何れか一方を変化
させるか、又は双方を同時に変化させることにより膜厚
方向の組成及び構造を変化させるものである。
めに、スパッタリング粒子（８）と注入イオンを基板
（１１）の表面で混合させて薄膜を形成させる方法にお
いて、スパッタ速度と注入イオン量の何れか一方を変化
させるか、又は双方を同時に変化させることにより膜厚
方向の組成及び構造を変化させるものである。
【０００８】なお、前記のスパッタリング粒子（８）及
び注入イオンを発生させる複合イオンビーム（３）の引
出電圧Ｖ1 、加速電圧Ｖ2 、又はターゲット（７）に入
射するイオンビーム（６）の減速電圧Ｖ3 、前記基板
（１１）の表面に入射するイオンビーム（９）の減速電
圧Ｖ4 を単独に、又は関連して変化させてスパッタリン
グ粒子（８）の速度、注入イオン量の何れか一方を変化
させるか、又は双方を同時に変化させるものである。
び注入イオンを発生させる複合イオンビーム（３）の引
出電圧Ｖ1 、加速電圧Ｖ2 、又はターゲット（７）に入
射するイオンビーム（６）の減速電圧Ｖ3 、前記基板
（１１）の表面に入射するイオンビーム（９）の減速電
圧Ｖ4 を単独に、又は関連して変化させてスパッタリン
グ粒子（８）の速度、注入イオン量の何れか一方を変化
させるか、又は双方を同時に変化させるものである。
【０００９】又、前記ターゲット（７）及び前記基板
（１１）の前記イオンビーム（６、９）に対する傾斜角
θ1 、θ2 の何れか一方、又は双方を変化させてスパッ
タリング速度、注入イオン量の何れか一方、又は双方を
変化させるものである。
（１１）の前記イオンビーム（６、９）に対する傾斜角
θ1 、θ2 の何れか一方、又は双方を変化させてスパッ
タリング速度、注入イオン量の何れか一方、又は双方を
変化させるものである。
【００１０】更に、一つのイオン源（１）から複数種類
のイオンが混在した複合イオンビーム（３）を発生さ
せ、この複合イオンビーム（３）をその軌道上で質量分
析器（４）によりそれぞれ単独のイオンビーム（６、
９）に分離し、この単独のイオンビーム（６、９）の
内、一方のイオンビーム（６）をターゲット（７）に照
射させてスパッタリング粒子（８）の発生に使用して前
記ターゲット（７）に対向して設けられた基板（１１）
にターゲット原子層を成膜させ、他方のイオンビーム
（９）をビームスキャナー（１０）により前記基板（１
１）上を走査させて照射し、前記ターゲット原子層の薄
膜に対してミキシングを行うものである。
のイオンが混在した複合イオンビーム（３）を発生さ
せ、この複合イオンビーム（３）をその軌道上で質量分
析器（４）によりそれぞれ単独のイオンビーム（６、
９）に分離し、この単独のイオンビーム（６、９）の
内、一方のイオンビーム（６）をターゲット（７）に照
射させてスパッタリング粒子（８）の発生に使用して前
記ターゲット（７）に対向して設けられた基板（１１）
にターゲット原子層を成膜させ、他方のイオンビーム
（９）をビームスキャナー（１０）により前記基板（１
１）上を走査させて照射し、前記ターゲット原子層の薄
膜に対してミキシングを行うものである。
【００１１】
【作用】スパッタリング粒子と注入イオンを基板の表面
で混合させて薄膜を形成させる時に、スパッタ速度と注
入イオン量の何れか一方を変化させるか、又は双方を同
時に変化させることにより、膜厚方向の組成及び構造が
変化する。
で混合させて薄膜を形成させる時に、スパッタ速度と注
入イオン量の何れか一方を変化させるか、又は双方を同
時に変化させることにより、膜厚方向の組成及び構造が
変化する。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の方法を実施する装置の一例の
構成図である。この装置の主要構成はイオン源１、加速
電極２、質量分析器４、複合イオンビーム偏向装置５、
ビームスキャナー１０及びミキシングチャンバー１２よ
りなる。
構成図である。この装置の主要構成はイオン源１、加速
電極２、質量分析器４、複合イオンビーム偏向装置５、
ビームスキャナー１０及びミキシングチャンバー１２よ
りなる。
【００１３】イオン源１にはイオン発生チャンバー１ｄ
に２種類のイオン源ガスを導入するガス導入管１ａ、１
ｂが設けられており、イオン放出口１ｃの外側にはイオ
ン引出し電圧Ｖ1 （可変）が印加され、複合イオンを放
出するように構成されている。このイオン源ガスとし
て、本例ではアルゴンＡｒ及び窒素Ｎ2 が使用されてい
る。
に２種類のイオン源ガスを導入するガス導入管１ａ、１
ｂが設けられており、イオン放出口１ｃの外側にはイオ
ン引出し電圧Ｖ1 （可変）が印加され、複合イオンを放
出するように構成されている。このイオン源ガスとし
て、本例ではアルゴンＡｒ及び窒素Ｎ2 が使用されてい
る。
【００１４】イオン放出口１ｃの外側に加速電極２が設
けられており、加速電圧Ｖ2 （可変）が印加されるよう
に構成されており、放出された複合イオンを加速して複
合イオンビーム３を形成する。
けられており、加速電圧Ｖ2 （可変）が印加されるよう
に構成されており、放出された複合イオンを加速して複
合イオンビーム３を形成する。
【００１５】加速電極２の出力側には前記複合イオンビ
ーム３の軌道上に質量分析器４が設けられており、印加
された磁場により前記複合イオンビーム３を単独のイオ
ンビーム（Ａｒ+ ）６及びイオンビーム（Ｎ2 + ）９に
分離すにように構成されている。
ーム３の軌道上に質量分析器４が設けられており、印加
された磁場により前記複合イオンビーム３を単独のイオ
ンビーム（Ａｒ+ ）６及びイオンビーム（Ｎ2 + ）９に
分離すにように構成されている。
【００１６】質量分析器４の出力口には複合イオンビー
ム偏向装置５が設けられており、質量分析器４で分離さ
れたイオンビーム（Ａｒ+ ）６、イオンビーム
（Ｎ2 + ）９の軌道を別個に微調整するように構成され
ている。
ム偏向装置５が設けられており、質量分析器４で分離さ
れたイオンビーム（Ａｒ+ ）６、イオンビーム
（Ｎ2 + ）９の軌道を別個に微調整するように構成され
ている。
【００１７】軌道が微調整された一方のイオンビーム
（Ａｒ+ ）６はミキシングチャンバー１２内のターゲッ
ト７を照射し、ターゲット７からスパッタリング粒子８
を発生させる。又、他方のイオンビーム（Ｎ2 + ）９は
その軌道上に設けられたビームスキャナー１０を通過
し、ここで偏向されて基板１１上を走査しながら照射す
る。
（Ａｒ+ ）６はミキシングチャンバー１２内のターゲッ
ト７を照射し、ターゲット７からスパッタリング粒子８
を発生させる。又、他方のイオンビーム（Ｎ2 + ）９は
その軌道上に設けられたビームスキャナー１０を通過
し、ここで偏向されて基板１１上を走査しながら照射す
る。
【００１８】なお、前記ターゲット７にはイオンビーム
（Ａｒ+ ）６のエネルギーを低下させるための電圧Ｖ3
（可変）が印加されており、イオンビームの入射角θ1
を変化させるため図示しない駆動機構が接続されてい
る。
（Ａｒ+ ）６のエネルギーを低下させるための電圧Ｖ3
（可変）が印加されており、イオンビームの入射角θ1
を変化させるため図示しない駆動機構が接続されてい
る。
【００１９】又、前記基板１１にはイオンビーム（Ｎ2
+ ）９のエネルギーを低下させるための電圧Ｖ4 （可
変）が印加されており、イオンビームの入射角θ2 を変
化させるため図示しない駆動機構が接続されている。
+ ）９のエネルギーを低下させるための電圧Ｖ4 （可
変）が印加されており、イオンビームの入射角θ2 を変
化させるため図示しない駆動機構が接続されている。
【００２０】上述の装置を使用してイオンビームを固体
表面に照射すると、イオンビームの入射角及びエネルギ
ーによってスパッタ収率（スパッタリング粒子数／入射
イオン数）が図２、図３に示すように変化する。図２は
入射角θに対するスパッタ収率の変化特性であり、図３
はイオンビームのエネルギー（ｋｅＶ）に対するスパッ
タ収率の変化特性である。
表面に照射すると、イオンビームの入射角及びエネルギ
ーによってスパッタ収率（スパッタリング粒子数／入射
イオン数）が図２、図３に示すように変化する。図２は
入射角θに対するスパッタ収率の変化特性であり、図３
はイオンビームのエネルギー（ｋｅＶ）に対するスパッ
タ収率の変化特性である。
【００２１】ターゲットを照射するイオンビームの入射
角θ、又はエネルギー（ｋｅＶ）、又はその双方を変化
させるとスパッタリング粒子数が変化するので、基板に
照射するイオンビームとスパッタリング粒子（ターゲッ
ト粒子）との反応生成物数、照射イオンビームによるミ
キシング効果等が変化するため、基板に形成される膜の
組成、構造、欠陥分布等を膜厚方向に変化させることが
出来る。
角θ、又はエネルギー（ｋｅＶ）、又はその双方を変化
させるとスパッタリング粒子数が変化するので、基板に
照射するイオンビームとスパッタリング粒子（ターゲッ
ト粒子）との反応生成物数、照射イオンビームによるミ
キシング効果等が変化するため、基板に形成される膜の
組成、構造、欠陥分布等を膜厚方向に変化させることが
出来る。
【００２２】このことは、基板１１に入射するイオンビ
ーム９の入射角θ2 、エネルギー（ｋｅＶ）の何れか、
又は双方を同時に変化させても得られる。又、ターゲッ
ト７についても同様である。
ーム９の入射角θ2 、エネルギー（ｋｅＶ）の何れか、
又は双方を同時に変化させても得られる。又、ターゲッ
ト７についても同様である。
【００２３】実験例１ イオン源１にガス導入管１ａ、１ｂからそれぞれＡｒガ
ス０．１ｃｃＭとＮ2ガス０．０６ｃｃＭを導入し、Ａ
ｒ+ とＮ2 + の複合イオンを生成した。この複合イオン
をイオン放出口１ｃから電圧Ｖ1 で引出し、加速電極２
に加速電圧（Ｖ 2 ）２０ｋＶを印加し、加速して複合イ
オンビーム３とし、質量分析器４の電磁石に電流１３Ａ
を通電して磁場を発生させ、Ａｒ+ イオンビーム６とＮ
2 + イオンビーム９とに分離させる。
ス０．１ｃｃＭとＮ2ガス０．０６ｃｃＭを導入し、Ａ
ｒ+ とＮ2 + の複合イオンを生成した。この複合イオン
をイオン放出口１ｃから電圧Ｖ1 で引出し、加速電極２
に加速電圧（Ｖ 2 ）２０ｋＶを印加し、加速して複合イ
オンビーム３とし、質量分析器４の電磁石に電流１３Ａ
を通電して磁場を発生させ、Ａｒ+ イオンビーム６とＮ
2 + イオンビーム９とに分離させる。
【００２４】分離したＡｒ+ イオンビーム６（イオンビ
ーム電流３００μＡ）をイオンビーム入射角θ1 を６０
°としてＴｉ（純度９９．９９５％）のターゲット７に
照射してＴｉのスパッタリング粒子８を発生させる。
ーム電流３００μＡ）をイオンビーム入射角θ1 を６０
°としてＴｉ（純度９９．９９５％）のターゲット７に
照射してＴｉのスパッタリング粒子８を発生させる。
【００２５】一方Ｎ2 + イオンビーム９（イオンビーム
電流８０μＡ）はイオンビーム入射角θ2 を７５°と
し、４時間で２２ｋＶから１ｋＶに変化する電圧
（Ｖ4 ）を印加してＡｌの基板１１にビームスキャナー
１０で走査しながら照射した。
電流８０μＡ）はイオンビーム入射角θ2 を７５°と
し、４時間で２２ｋＶから１ｋＶに変化する電圧
（Ｖ4 ）を印加してＡｌの基板１１にビームスキャナー
１０で走査しながら照射した。
【００２６】４時間照射後、Ａｌ基板１１上に、基板１
１との界面から表面まで組成比（Ｎ／Ｔｉ）が０から１
まで連続的に変化した膜厚２３０ｎｍの傾斜組成膜が得
られた。
１との界面から表面まで組成比（Ｎ／Ｔｉ）が０から１
まで連続的に変化した膜厚２３０ｎｍの傾斜組成膜が得
られた。
【００２７】実験例２ イオン源１にガス導入管１ａ、１ｂからそれぞれＡｒガ
ス０．１ｃｃＭとＮ2ガス０．０６ｃｃＭを導入し、Ａ
ｒ+ とＮ2 + の複合イオンを生成した。この複合イオン
をイオン放出口１ｃから電圧Ｖ1 で引出し、加速電極２
に加速電圧（Ｖ 2 ）２０ｋＶを印加し、加速して複合イ
オンビーム３とし、質量分析器４の電磁石に電流１３Ａ
を通電して磁場を発生させ、Ａｒ+ イオンビーム６とＮ
2 + イオンビーム９とに分離させる。
ス０．１ｃｃＭとＮ2ガス０．０６ｃｃＭを導入し、Ａ
ｒ+ とＮ2 + の複合イオンを生成した。この複合イオン
をイオン放出口１ｃから電圧Ｖ1 で引出し、加速電極２
に加速電圧（Ｖ 2 ）２０ｋＶを印加し、加速して複合イ
オンビーム３とし、質量分析器４の電磁石に電流１３Ａ
を通電して磁場を発生させ、Ａｒ+ イオンビーム６とＮ
2 + イオンビーム９とに分離させる。
【００２８】分離したＡｒ+ イオンビーム６（イオンビ
ーム電流３００μＡ）をイオンビーム入射角θ1 を６０
°としてＡｌ（純度９９．９９％）のターゲット７に照
射してＡｌのスパッタリング粒子８を発生させる。
ーム電流３００μＡ）をイオンビーム入射角θ1 を６０
°としてＡｌ（純度９９．９９％）のターゲット７に照
射してＡｌのスパッタリング粒子８を発生させる。
【００２９】一方Ｎ2 + イオンビーム９（イオンビーム
電流８０μＡ）はイオンビーム入射角θ2 を４時間で９
０°から７５°に変化させたＳｉＯ2 の基板１１にビー
ムスキャナー１０で走査しながら照射した。
電流８０μＡ）はイオンビーム入射角θ2 を４時間で９
０°から７５°に変化させたＳｉＯ2 の基板１１にビー
ムスキャナー１０で走査しながら照射した。
【００３０】４時間照射後、ＳｉＯ2 の基板１１上に、
基板１１との界面から表面まで組成比（Ｎ／Ａｌ）が０
から１まで連続的に変化した膜厚３５０ｎｍの傾斜組成
膜が得られた。
基板１１との界面から表面まで組成比（Ｎ／Ａｌ）が０
から１まで連続的に変化した膜厚３５０ｎｍの傾斜組成
膜が得られた。
【００３１】実験例３ イオン源１にガス導入管１ａ、１ｂからそれぞれＡｒガ
ス０．１ｃｃＭとＮ2ガス０．０６ｃｃＭを導入し、Ａ
ｒ+ とＮ2 + の複合イオンを生成した。この複合イオン
をイオン放出口１ｃから電圧Ｖ1 で引出し、加速電極２
に加速電圧（Ｖ 2 ）２０ｋＶを印加し、加速して複合イ
オンビーム３とし、質量分析器４の電磁石に電流１３Ａ
を通電して磁場を発生させ、Ａｒ+ イオンビーム６とＮ
2 + イオンビーム９とに分離させる。
ス０．１ｃｃＭとＮ2ガス０．０６ｃｃＭを導入し、Ａ
ｒ+ とＮ2 + の複合イオンを生成した。この複合イオン
をイオン放出口１ｃから電圧Ｖ1 で引出し、加速電極２
に加速電圧（Ｖ 2 ）２０ｋＶを印加し、加速して複合イ
オンビーム３とし、質量分析器４の電磁石に電流１３Ａ
を通電して磁場を発生させ、Ａｒ+ イオンビーム６とＮ
2 + イオンビーム９とに分離させる。
【００３２】分離したＡｒ+ イオンビーム６（イオンビ
ーム電流３００μＡ）をイオンビーム入射角θ1 を４時
間で５０°から６０°に変化させ、Ｔｉ（純度９９．９
９５％）のターゲット７に照射してＴｉのスパッタリン
グ粒子８を発生させる。
ーム電流３００μＡ）をイオンビーム入射角θ1 を４時
間で５０°から６０°に変化させ、Ｔｉ（純度９９．９
９５％）のターゲット７に照射してＴｉのスパッタリン
グ粒子８を発生させる。
【００３３】一方Ｎ2 + イオンビーム９（イオンビーム
電流５０μＡ）はイオンビーム入射角θ2 を７５°と
し、４時間で２２ｋＶから１ｋＶに変化する電圧
（Ｖ4 ）を印加してＡｌの基板１１にビームスキャナー
１０で走査しながら照射した。
電流５０μＡ）はイオンビーム入射角θ2 を７５°と
し、４時間で２２ｋＶから１ｋＶに変化する電圧
（Ｖ4 ）を印加してＡｌの基板１１にビームスキャナー
１０で走査しながら照射した。
【００３４】４時間照射後、Ａｌの基板１１上に、基板
１１との界面から表面まで組成比（Ｎ／Ｔｉ）が０から
０．５まで連続的に変化した膜厚２００ｎｍの傾斜組成
膜が得られた。
１１との界面から表面まで組成比（Ｎ／Ｔｉ）が０から
０．５まで連続的に変化した膜厚２００ｎｍの傾斜組成
膜が得られた。
【００３５】実験例４ イオン源１にガス導入管１ａ、１ｂからそれぞれＡｒガ
ス０．１ｃｃＭとＮ2ガス０．０６ｃｃＭを導入し、Ａ
ｒ+ とＮ2 + の複合イオンを生成した。この複合イオン
をイオン放出口１ｃから電圧Ｖ1 で引出し、加速電極２
に４時間で加速電圧（Ｖ2 ）５ｋＶから２０ｋＶに変化
させて印加し、加速して複合イオンビーム３とし、質量
分析器４の電磁石に４時間で電流６．５Ａから１３Ａに
変化させて通電して磁場を発生させ、Ａｒ+ イオンビー
ム６とＮ2 + イオンビーム９とに分離させる。
ス０．１ｃｃＭとＮ2ガス０．０６ｃｃＭを導入し、Ａ
ｒ+ とＮ2 + の複合イオンを生成した。この複合イオン
をイオン放出口１ｃから電圧Ｖ1 で引出し、加速電極２
に４時間で加速電圧（Ｖ2 ）５ｋＶから２０ｋＶに変化
させて印加し、加速して複合イオンビーム３とし、質量
分析器４の電磁石に４時間で電流６．５Ａから１３Ａに
変化させて通電して磁場を発生させ、Ａｒ+ イオンビー
ム６とＮ2 + イオンビーム９とに分離させる。
【００３６】分離したＡｒ+ イオンビーム６（イオンビ
ーム電流３００μＡ）をイオンビーム入射角θ1 を６０
°とし、Ａｌ（純度９９．９９％）のターゲット７に照
射してＡｌのスパッタリング粒子８を発生させる。
ーム電流３００μＡ）をイオンビーム入射角θ1 を６０
°とし、Ａｌ（純度９９．９９％）のターゲット７に照
射してＡｌのスパッタリング粒子８を発生させる。
【００３７】一方Ｎ2 + イオンビーム９（イオンビーム
電流８０μＡ）はイオンビーム入射角θ2 を４時間で９
０°から７５°に変化させ、ＳｉＯ2 の基板１１にビー
ムスキャナー１０で走査しながら照射した。
電流８０μＡ）はイオンビーム入射角θ2 を４時間で９
０°から７５°に変化させ、ＳｉＯ2 の基板１１にビー
ムスキャナー１０で走査しながら照射した。
【００３８】４時間照射後、ＳｉＯ2 の基板１１上に、
基板１１との界面から表面まで組成比（Ｎ／Ａｌ）が０
から１まで連続的に変化した膜厚２９０ｎｍの傾斜組成
膜が得られた。
基板１１との界面から表面まで組成比（Ｎ／Ａｌ）が０
から１まで連続的に変化した膜厚２９０ｎｍの傾斜組成
膜が得られた。
【００３９】
【発明の効果】上述のように、イオンビームの照射角
（θ）及びエネルギー（ｋｅＶ）を変化させ、ターゲッ
ト７のスパッタ収率や注入イオン量を変化させて成膜す
ることによって、組成及び膜構造を膜厚方向に精度良く
変化させた膜を室温で得ることが出来る。
（θ）及びエネルギー（ｋｅＶ）を変化させ、ターゲッ
ト７のスパッタ収率や注入イオン量を変化させて成膜す
ることによって、組成及び膜構造を膜厚方向に精度良く
変化させた膜を室温で得ることが出来る。
【図１】本発明の方法を実施する装置の一例の構成図で
ある。
ある。
【図２】イオンビームの入射角θに対するスパッタ収率
の変化特性図である。
の変化特性図である。
【図３】イオンビームのエネルギー（ｋｅＶ）に対する
スパッタ収率の変化特性である。
スパッタ収率の変化特性である。
【図４】従来の傾斜構造成膜用溶射法の説明図である。
１ イオン源 １ａ ガス導入管 １ｂ ガス導入管 １ｃ イオン放出口 １ｄ イオン発生チャンバー ２ 加速電極 ３ 複合イオンビーム ４ 質量分析器 ５ 複合イオンビーム偏向装置 ６ イオンビーム ７ ターゲット ８ スパッタリング粒子 ９ イオンビーム １０ ビームスキャナー １１ 基板 １２ ミキシングチャンバー
Claims (4)
- 【請求項１】 スパッタリング粒子と注入イオンを基板
表面で混合させて薄膜を形成せしめる方法において、ス
パッタ速度と注入イオン量の何れか一方を変化させる
か、又は双方を同時に変化させることにより膜厚方向の
組成及び構造を変化させることを特徴とする傾斜機能材
料成膜法。 - 【請求項２】 前記のスパッタリング粒子及び注入イオ
ンを発生させるイオンビームの引出電圧、加速電圧、又
はターゲットに入射するイオンビームの減速電圧、前記
基板表面に入射するイオンビームの減速電圧を単独に、
又は関連して変化させてスパッタリング速度、注入イオ
ン量の何れか一方を変化させるか、又は双方を同時に変
化させることを特徴とする請求項１の傾斜機能材料成膜
法。 - 【請求項３】 前記ターゲット及び前記基板の前記イオ
ンビームに対する傾斜角の何れか一方、又は双方を変化
させてスパッタリング速度、注入イオン量の何れか一
方、又は双方を変化させることを特徴とする請求項１の
傾斜機能材料成膜法。 - 【請求項４】 一つのイオン源から複数種類のイオンが
混在した複合イオンビームを発生させ、この複合イオン
ビームをその軌道上で質量分析器によりそれぞれ単独の
イオンビームに分離し、この単独のイオンビームの内、
一方のイオンビームを前記ターゲットに照射させてスパ
ッタリングに使用して前記ターゲットに対向して設けら
れた前記基板にターゲット原子層を成膜させ、他方のイ
オンビームをビームスキャナーにより前記基板上を走査
させて照射し、前記ターゲット原子層の薄膜に対してミ
キシングを行うことを特徴とする請求項１の傾斜機能材
料成膜法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4162992A JPH062129A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 傾斜機能材料成膜法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4162992A JPH062129A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 傾斜機能材料成膜法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062129A true JPH062129A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15765151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4162992A Pending JPH062129A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 傾斜機能材料成膜法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062129A (ja) |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP4162992A patent/JPH062129A/ja active Pending
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |